JPH11513323A - 改良した孔開きフィルムの製造方法、その結果得られた孔開きフィルムおよびその結果得られた孔開きフィルムを取り入れた吸収性製品 - Google Patents

改良した孔開きフィルムの製造方法、その結果得られた孔開きフィルムおよびその結果得られた孔開きフィルムを取り入れた吸収性製品

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JPH11513323A JP9511261A JP51126197A JPH11513323A JP H11513323 A JPH11513323 A JP H11513323A JP 9511261 A JP9511261 A JP 9511261A JP 51126197 A JP51126197 A JP 51126197A JP H11513323 A JPH11513323 A JP H11513323A
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Abstract

(57)【要約】 フィルムに孔が開けられていて複数の微小孔と複数の大きなサイズの孔を備えた、吸収性製品の上面シートとして使用するための孔開きフィルム。その孔開きフィルムを上面シートとして取り入れた吸収性製品とともに、そのフィルムを製造する方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 改良した孔開きフィルムの製造方法、その結果得られた孔開きフィルムおよび その結果得られた孔開きフィルムを取り入れた吸収性製品発明の分野 この発明は、吸収性物品用のカバー部材として主要な実用性を有する孔開きフ ィルム、およびそのような孔開きフィルムを製造する方法と装置に関する。発明の背景 長年の間、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、大人用失禁具、外傷用包帯など のように体からの排出物を受けるように適応した製品のカバー部材もしくは表面 層として不織布を使用することが一般的になっている。そのような不織布はエア レイング(air-laying)、カーディング(carding)、スパンボンディング(spun bonding)などによって通常製造されており、また、機械的にあるいは流体の圧 力を付加することにより結合または繊維のからみを形成することによってそのよ うな不織布を後処理して強度と一体性を与えることが知られている。そのような 不織布は疎水性材料から作られることが多いが、そのような不織布を界面活性剤 で後処理して体の排出物の通りを促進することも知られている。そのような不織 布は、通気性、ドレープ適性、やわらかさ、および心地よい手触りなどの望まし い特性を有するか、または有すると認識される。 不織布から作られた表面層に関連する欠点の1つは、その表面層を通して吸収 コアに入るような尿、月経、外傷滲出液などのような液体が、特に加圧下で吸収 コア内の液体がコアの貯蔵容量に近づいた時、表面層を通して逆流する傾向を有 することである。この理由やその他の理由から、これまで吸収性物品の表面層と して孔を開けたプラスチックフィルムを利用することが知られている。 以下のリストには発行された米国、外国特許および公開された特許出願におけ るそのような孔開きフィルムの開示が含まれている。 米国特許第3,632,269号−Doviakら 米国特許第3,929,135号−Thompsonら 米国特許第4,324,276号−Mullance 米国特許第4,351,784号−Thomasら 米国特許第4,381,326号−kelly 米国特許第4,456,570号−Thomasら 米国特許第4,535,020号−Thomasら 米国特許第4,690,679号−Mattinglyら 米国特許第4,839,216号−Curroら 米国特許第4,950,264号−Osborn 米国特許第5,009,653号−Osborn 米国特許第5,112,690号−Cohenら 米国特許第5,342,334号−Thompsonら 米国特許第5,352,217号−Curro 米国特許第5,368,910号−Langdon 米国特許第5,368,926号−Thompsonら 米国特許第5,376,439号−Hodgsonら 米国特許第5,382,245号−Thompsonら 米国特許第5,382,703号−Nohrら 米国特許第5,383,870号−Takaiら 米国特許第5,387,209号−yamamotoら 欧州特許0304617−Sudaら 欧州特許0432882A2−Shipley 欧州特許0598204A1−Garavagliaら 欧州特許0626158A1−Colesら 欧州特許0626159A1−Takiら 欧州特許0640328−Tanakaら 日本特許3−286762A−Yamamotoら WO92/18078A1−Colbert WO93/15701A1−Turiら WO94/18926A1−Perry WO94/22408A1−Langdon WO94/28846A1−Steigerら WO95/00093A2−Osbornら そのような孔開きフィルムの幾つかは所定の目的を十分適度に果たしたが、そ の多くに実際には大きな欠点が認められた。例えば、そのような孔開きフィルム は流体を簡単に通すことができ、そのような流体の逆流を最小にすることができ たとしても、その孔開きフィルムは、織物というよりもフィルムの外観、手触り を有する傾向がある。そのようなフィルム状特性は消費者には不評であり、その ため表面層として孔を開けたをフィルムを備えた吸収性製品は消費者の好評を広 範囲には得ていない。 吸収性製品用の孔開きフィルム表面層への主な改良は、1991年8月14日 に出願された米国特許出願第07/744,744号(上記リストにある公報WO93/15701A1 に対応)の一部継続出願として1993年1月14日に出願された米国特許出願 第08/004,744号の継続出願および分割出願として1995年4月5日に出願され たTuriらへ共に譲渡された同時係属米国特許出願第08/417,404号および第08/417 ,408号に開示されている。上記Turiらの出願では、孔開きフィルムと、不織布の ような物理的特性を与えるフィルムを製造する方法と装置が開示されている。こ れは、伸張可能な熱可塑性高分子材料から作られたフィルムを裏当て部材の局在 する支持領域で支持し、そのフィルムの上面に対して高圧で小径の柱状噴射の形 で流体を当て、それにより支持されていないフィルム部分を支持領域間で下向き にしてその周囲に微小孔と繊維状要素(フィブリル)を形成してその孔開きフィ ルムに不織布のような外観、やわらかさ、手触りの物理的特性を与えることによ って成し遂げられる。そのような孔開きフィルムは、先行技術の孔開きフィルム に対して著しく改良されているが、月経のような粘性流体を通すようにフィルム の性能を改良したり、フィルムの厚さ(z−方向)を通して液体を浸透あるいは 輸送するフィルムの性能を改良することによって孔開きフィルムをさらに改良し 、そして吸収コア全体の吸収能をさらに効率的に利用できるように初めに湿潤し た領域から離れた方向に(特にフィルムの下側、すなわち吸収コアに面するフィ ルム側でxおよびy方向に)液体を浸透させることが望ましい。 生理用ナプキンの上面シートとして孔開きフィルムを使用する場合、クリーン ードライ特性が非常に望まれる。このことは月経流体の流れを受けた後でも生理 用ナプキンが使用者にクリーンでドライである必要があることを意味している。 ナプキンカバー材料の孔特性と開口面積を含め、生理用ナプキンのクリーンード ライ特性に影響を与える要因が多数ある。クリーンードライ特性に及ぼすフィル ムの孔サイズと開口面積の影響には両立し得ないことがある。一方で、孔が大き いと吸収コアに流体をより早く送ることができる。他方で、孔があまりに大きい と吸収コアから上面シートを通して流体が戻り(この現象は「逆流」と呼ばれる ことがある)、装着者に接触する。さらに開口面積が大きいとナプキンの吸収コ アの汚れが上面シートを通して見え、装着者にその製品がクリーンでないと思わ せることになる。クリーン特性とドライ特性の両方を示すためには、上面シート は孔の大きさ(サイズ)と開口面積との組合せが慎重に釣り合っていなければな らない。すなわち、月経流体の流れを迅速に受け、ナプキンの吸収コアにその流 れを送ることができるように十分大きい一方で、下にある吸収コアの汚れをマス クして装着者に清潔感を与えることができるように十分小さいことである。発明の要旨 本発明の一態様によれば、上記Turiらの特許出願に開示されたタイプの孔開き フィルムは、月経のような粘性流体がフィルムを通して容易に流れるように、大 きな孔と十分な開口面積を備えたフィルムを提供することによって改良される。 これらの改良された特性は、少なくとも2組のオリフィスから柱状流あるいは噴 射の形態で流体の圧力をフィルムに当てることによってフィルムに与えられる。 この場合、1組のオリフィスは径が10ミルより大きく、そのオリフィスに供給 される流体は約500psig未満の比較的低圧であり、少なくとも1つの他の組の オリフィスは径が10ミル以下で、そのオリフィスに供給される流体の圧力は比 較的高圧の約500psigより大である。本発明は、フィルムに当てる低圧オリフ ィスと高圧オリフィスからの流体の圧力の順序を選択的に変え、すなわち、先ず 低圧でその後で高圧でとか、先ず高圧でその後で低圧でとか、あるいは他の組合 せや変形で行なうことができる。 その孔は殆ど形とサイズがばらばらである。それらの孔は、等価液圧径(EH D)や等価円径(ECD)で表わせる様々な径の近似法によって測定される。得 られた孔開きフィルムは、平均EHDが約7ミルから約30ミルまで大きなサイ ズの孔と平均EHDが約1ミルから約7ミルまでの小さなサイズの孔とを合わせ 持っている。そのような孔開きフィルムは開口面積が約3%から約13%までの 範囲内にある。 本発明の改良された孔開きフィルムは、上記Turiらの出願の図17−19に図 示された裏当て部材上で好適に成形され、それにより、略平行な一連の谷を形成 する略垂直に向いた側壁によって作られた略平行な一連のリッジを有するフィル ムになる。したがって、そのフィルムは、上記大小サイズの孔を合わせ持った孔 を開けたあるいは開口部分と、開いていない閉鎖部分が略平行に交互している。 大小両方の孔は、流体圧をかけることによって裏当て部材に配置された支持領域 間に伸張性材料を伸ばし引いた結果として作られ、フィルムが伸びると薄くなり 最終的には破断(すなわち開口とフィブリル化)点まで達して上記孔を形成する 。 Turiらの出願で開示した孔開きフィルムの場合のように、その孔は引かれたプ ラスチック材料の繊維状要素あるはミクロストリップの網状組織で囲まれている 。そのように引かれた繊維状要素(フィブリル)は孔と協働して孔開きフィルム に不織布の特性と同様の特性を与える。その繊維状要素は長さが約0.005イ ンチ(0.013cm)から約0.05インチ(0.127cm)までの範囲で あり、幅が約0.001インチ(0.003cm)から約0.035インチ(0 .089cm)までの範囲であり、厚さが約0.00025インチ(0.000 6cm)から約0.002インチ(0.005cm)までの範囲である。 本発明によれば、上記Turiらの出願に開示されたタイプの孔開きフィルムは、 フィルム製造時に、支持部材の凹み領域にフィルムを下方向にたわませることに より、伸張を受けたフィルム領域に改善した流体分布特性を与えるように改良さ れる。 本発明により、伸張性熱可塑性高分子から孔開きフィルムを製造する方法は、 前記伸張性熱可塑性高分子からなり、上面と下面とを有する出発フィルムを供給 する工程を含む。出発フィルムを支持するための局在した支持領域を含む裏当て 部材が設けられる。裏当て部材は凹み領域を有し、そこに流体力を適用すること によりフィルムがその中へと変形する。前記適用される流体が裏当て部材から外 へと運搬されるようにする手段が設けられる。 裏当て部材上の出発フィルムは、裏当て部材の支持領域と接触するフィルムの 下面部分を有する。フィルムの上面は裏当て部材の反対側を向いている。 接触領域、すなわち、フィルムが流体の流れからの力を受ける領域において、 出発フィルムの上面に対して、少なくとも2組のオリフィスから流体が柱状流れ の形で向けられる。第1の組のオリフィスは各々、10ミル(mil)より大きな 径を有し、そこへ供給される流体の圧力は500psigよりも小さく、前記出発フ ィルムに大きなサイズの孔が形成される。第2の組のオリフィスは各々、10ミ ル(mil)以下の径を有し、そこへ供給される流体の圧力は500psig以上であ り、前記出発フィルムに大きなサイズの孔が形成される。 接触領域からフィルムを移動させ、裏当て部材から今や孔の開いたフィルムを が取り出される。 本発明の他の特徴と利点は以下の詳細な説明、添付図面および添付請求の範囲 から容易に明らかになるであろう。図面の簡単な説明 図1は本発明による孔開きフィルムを製造するための製造ラインの側面図であ る。 図2は本発明の孔開きフィルムを製造するための装置の巻出しセクションを拡 大スケールで示した側面図である。 図3は本発明の孔開きフィルムを製造するために使用した装置の孔開けセクシ ョンの拡大側面図である。 図4は本発明の孔開きフィルムを製造するために使用した装置の脱水セクショ ンの拡大側面図である。 図5は本発明の孔開きフィルムを製造するために使用した装置の乾燥セクショ ンの拡大側面図である。 図6は本発明の孔開きフィルムを製造するために使用した装置のスリッター/ 巻直し機の拡大側面図である。 図7Aは本発明の孔開きフィルムの1枚を製造するために装置で使用したオリ フィスストリップの概略図である。 図7B、C、D、Eは本発明の孔開きフィルムを製造するために装置で使用で きるオリフィスパターンの拡大図である。 図8は本発明による加工のために裏当て部材に配置された出発フィルムの分解 斜視図である。 図9は図8の下部に示される裏当て部材の上面図である。 図10は図9の線10−10に沿って切った拡大断面図である。 図11A−Dは本発明による孔を形成するために出発フィルムを引く連続段階 を示す図10と同様の図である。 図12は7.5倍の倍率で形成した孔開きフィルムの上面写真である。 図13は図12の孔開きフィルムの端面写真である。 図14は図13の孔開きフィルムの15倍の倍率の端部立面写真である。 図15は孔を開けた他のフィルムの7.5倍の倍率の上面写真である。 図16は図15の孔開きフィルムの端部立面写真である。 図17は図15の孔開きフィルムの15倍の倍率の端部立面写真である。 図18Aおよび図18Bは、連係した成形部材に対して雌側を有するエンボス 処理出発フィルムから形成された、本発明により形成した孔開きフィルムを10 倍に拡大して撮影した写真であり、そこにおいて、フィルムは、図7Dによる比 較的大きなオリフィスを有する第1ストリップ、および図7Aによる比較的小さ なオリフィスを有する第2ストリップ、第3ストリップの、一連の3個のオリフ ィスストリップによる孔開きを受けている(図18Aは水噴射が向けられたフィ ルム側であり、図18Bは連係した成形部材に対して配置されたフィルム側であ る)。 図18Cおよび図18Dは、連係した成形部材に対して雌側を有するエンボス 処理出発フィルムから形成された、本発明により形成した孔開きフィルムを10 倍に拡大して撮影した写真であり、そこにおいて、フィルムは、図7Dによる比 較的大きなオリフィスを有する単一のオリフィスストリップによる孔開きを受け ている(図18Cは水噴射が向けられたフィルム側を示し、図18Dは連係した 成形部材に対して配置されたフィルム側を示す)。 図19は本発明による孔開きフィルムを製造するためのプロセスの様々な工程 (ステップ)を示すブロック図である。 図20は本発明による孔開きフィルムを包含する生理用ナプキンの斜視図であ る。 図21は図20の線21−21に沿って切った断面図である。 図22は、各々が複数のオリフィスを有し、その全てのオリフィスの径が5ミ ルの3つのオリフィスストリップを使用し、そのオリフィスストリップが図7A に示されている装置で、875psigで製造した孔開きフィルムのサンプルの孔サ イズ分布を示すグラフである。 図23は、各々径が20ミルの複数のオリフィスを有し、そのオリフィスが図 7Cに示されている1つのオリフィスストリップを有する装置で製造した孔開き フィルムのサンプルの孔サイズ分布を示すグラフである。 図24は、全ての径が20ミルの複数のオリフィスを有する第1オリフィスス トリップ(図7Cに図示)と、全ての径が5ミルの複数のオリフィスを有してお り、第1ストリップから下流の第2オリフィスストリップ(図7Aに図示)を備 えた装置で製造した孔開きフィルムのサンプルの孔サイズ分布を示すグラフであ る。 図25は本発明により製造した孔開きフィルムのサンプルの孔サイズ分布を示 すグラフである。 図26は、オリフィスストリップを備えたオリフィスの間隔を変えて比較した 結果を示すグラフである。好ましい実施形態の説明 本発明は様々な形態での実施形態が可能であるが、本開示は本発明の典型例と して考えられるべきであり、本発明を例示した特定の実施形態に限定するように 意図していないことを理解したうえで、図面を記載し、現在の好ましい実施形態 を以下に説明する。 ここで図面を参照する。図1は本発明の教示による孔開きフィルムを製造する のに使用される製造ラインの一つの実施態様の概略側面図である。矢印で示すよ うに、プロセスフローは図1の右から左に進行する。図1に示すように、この製 造ラインは5つの大きなステーション、すなわち、フィルム巻出しステーション 30、孔開けステーション40、脱水ステーション50、乾燥ステーション60 、およびスリッティング/巻直し/界面活性剤塗布ステーション70がある。 図2に示すように、フィルム巻出しステーションでは、出発フィルム材料33 の2個のロール31はフレームFに取付けられている。ロール31からのフィル ムはガイドローラー上に、それから自動(閉鎖ループ)張力制御装置を有するフ ェスツーン32内に供給される。例えば、1インチにつき0.1ないし1ポンド の適切な張力がかかったフィルム33はフェスツーンから出て、孔開けステーシ ヨンに進む。 異なった出発フィルム材料の多くが本発明で適切に使用できるが、好ましい材 料の一つがExxon Chemicalから製品名称EMB-631 で市販されているポリエチレン フィルムである。このフィルムはエンボス処理され白色顔料塗布のポリエチレン フィルムである。このポリエチレン部材は、40重量%低密度ポリエチレンと6 0重量%線状低密度ポリエチレンのブレンド(配合物)からなる。このフィルム は6.5重量%の酸化チタンが含まれている。 出発フィルムは1インチにつき165行の菱形模様でエンボス処理され、雄側 と称するフィルムの片面には、連続的に相互結合した溝模様で分けられた複数の 不連続な観察可能な突起を作る。出発フィルムの雌側と称するエンボス処理した 他方の片面は、連続的に相互結合したリブ模様で分けられた複数の観察可能なカ ップ状の凹みを有する。このフィルムの雌側のカップ状凹みはフィルムの雄側の 突起にそれぞれ位置が対応している。出発フィルムは片面、好ましくは雄側でコ ロナ放電を用いて静電処理される。フィルムはASTMテストD−882を使用して 測定されるように縦方向で1750グラムの極限引張り強さ(破断時、500% の伸び)、および横方向で1300グラムの極限引張り強さ(破断時、650% の伸び)を有する。 本発明のフィルムを製造するプロセスは、同時係属出願第08/417,404号に開示 されたバッチ式プロセスおよび連続式プロセスと略同様のバッチ式プロセスか連 続式プロセスとすることができる。好ましい実施形態はこの明細書にさらに説明 するように連続式装置である。 図3を参照すると、巻出しステーションからのフィルム33が図の右側から孔 開けステーション40に入るのが示されている。孔開けステーション40はフレ ームF1に回転可能に取付けられたハニカムタイプの支持ドラム41を備える。 支持ドラム41はドラムの外周面に取付けられ後に詳細に説明される三次元裏当 てあるいは成形部材を有する。4つの水噴射マニホールド42もフレームF1に 支持され、各マニホールド42に1つの4つの吸引スロットは、後に詳細にまた 説明するように支持ドラムの内側に設けられている。その吸引スロットはドラム 内に取付けられ、ドラムの外側に配置された水噴射マニホールドと一列配置とな っている。水噴射マニホールドは各々、所定の大きさと間隔を有する複数のオリ フィスを備えた金属ストリップを備える。なおこの金属ストリップは以後、オリ フィスストリップと称する場合がある。オリフィスストリップの特殊な例を後に さらに詳細に説明する。所定のマニホールド42は1つ以上のオリフィスストリ ップを備えることができる。そのオリフィスサイズは各ストリップに対し一定ま まであるのが好ましい。しかしながら、オリフィスサイズは所定のストリップに 対しては変えることができる。オリフィスストリップの下面と孔開け用ドラムの 裏当て部材の外面の間の距離は、0.5インチと1.0インチの間の範囲にある のが好ましい。 加圧下の温水をマニホールド42までポンプで送り、加圧された温水は柱状水 噴射の形態でオリフィスストリップの複数のオリフィスから出る。各マニホール ド42の温水圧力は個別に制御することができる。入り込むフィルム33はガイ ドローラー43で、次に支持ドラム41に取付けられた三次元成形部材の外周で 、その成形部材にフィルムの雄側が配置されている状態で一定方向に向けられる 。オリフィスストリップから出る柱状の水流はフィルムに当たり、フィルムを、 支持ドラムに取付けた裏当て部材の凹み領域内に下向きに曲げ、それによりフィ ルムを伸ばし破断させて多くの不規則なサイズの孔を形成する。今孔開きフィル ム44は孔開けステーションの左側から出て脱水セクション50に進む。 図4に示すように脱水セクション50では、2つの脱水ドラム51がフレーム F3に回転可能に取付けられている。ドラム51はハニカム配置であり、各々の ドラムには、そのドラムに関連し7インチHgまで真空に引くことができる2つ の真空スロットがある。12のエアナイフ52が設けられ、6つのエアナイフが 各ドラム51に設けられている。脱水ドラム51に関連する吸引スロットはドラ ムの内側に配置され、一方、エアナイフ52はドラム51の外側に配置される。 余分な水はエアナイフ52からの高速エアを当てドラム51の吸引スロットによ る吸引によって孔開きフィルムから除去される。エアナイフ52は約150°− 180°Fのエア温度範囲で作動する。12のエアナイフ52を通る全体のエア 流量(風量)は孔開きフィルム幅の直線1フィートにつき毎分約1,000ない し2,000立方フィートにある。脱水されたフィルム53は脱水ステーション 50の左側から出て、乾燥セクションに進む。 図5を参照すると、エア乾燥ステーション60が、フレームF4に取付けた2 つの真空ドラム61を備えるように示されている。各ドラム61はドラム周囲3 00°の弧を有する吸引スロットがある。12のエアナイフ62が各真空ドラム 61の外側に配置され、エアナイフ62は約150°−180°Fのエア温度範 囲で作動する。全40のエアナイフ62を合わせたエア流量は、孔開きフィルム 幅の直線1フィートにつき約5,000と約7,000cfmの間にある。ドラム 61の真空により生じた圧力低下はフィルムに対し測定された約2インチの水で ある。乾燥したフィルム63は乾燥セクションの左側から出てスリッター/巻直 しセクション70に進む。 ここで図6を参照する。乾燥セクションからのフィルム63はスリッター/巻 直しセクション70の右側に入る。間を空けて切り目を付けて離すタイプのスリ ットナイフからなるスリッター71は、乾燥した孔開きフィルムを所定の幅に切 る。次にその乾燥しスリットされ孔開きフィルムを、例えばTween 20の適切な 界面活性剤を接触コーティングでフィルムに塗布する界面活性剤アプリケーター に進む。界面活性剤は約48.8±1.5%界面活性剤からなる水溶液で供給さ れるのが好ましい。本発明の具体的な実施形態では界面活性剤ローラーコーティ ング速度は毎分15±3インチである。界面活性剤はフィルムの雌側に塗布され るのが好ましい。また界面活性剤はフィルムの雄側にも、またフィルムの両側に も塗布することができる。上記パラメーターは結果として0.25mg/平方イ ンチ±0.07の界面活性剤溶液含浸量になる。 フィルムをロールに巻取ると、フィルムの雄側と雌側は互いに接触する。片側 の界面活性剤はフィルムをロールに巻取った時もまだ濡れており、界面活性剤は 幾分、塗布されていないフィルムの他方の側に移動する。界面活性剤がフィルム のコロナ処理された面に初めに塗布されると(界面活性剤は非コロナ処理(コロ ナ処理されていない)面に直接塗布されない)、塗布された約25%以下の界面 活性剤は、フィルムをロールに巻取った時にコロナ処理がなされていないフィル ム面に移動する。従って、界面活性剤が初めにどちら側に塗布されるかにかかわ らず、フィルムがロールに巻取られると、片面から他の面に界面活性剤の移動が 起こり、界面活性剤はコロナ処理面と非コロナ処理面との間で、コロナ処理面が 界面活性剤を約65−75%以上保有し、非コロナ処理面が界面活性剤を約25 −35%以下保有するように分配される。得られた孔開きフィルム材料はコロナ 処理面と非コロナ処理面との間で湿潤性勾配を有する。 雄側コロナ処理を用いた(孔を開けていない)Exxon EMB−631フィルム での蒸留水接触角をテストしたら界面活性剤を雄側に初めに塗布した時、雌側で 78度の接触角となり、界面活性剤を雌側に初めに塗布した時、76度の接触角 となった。両方の場合、界面活性剤を孔開きフィルムに塗布する方法で界面活性 剤を塗布し、それから界面活性剤溶液を塗布した後、フィルムがまだ濡れている ままでフィルムを巻き取った。界面活性剤溶液を初めに塗布したフィルム片側か らその反対側にその溶液が移動することは前に述べた通りであった(すなわち約 65−75%の界面活性剤がコロナ処理面に保有された)。雄側で測定された接 触角は両方の場合、ゼロ度(0°)であった。界面活性剤を塗布しなかった場合 、接触角は雌側で102度、雄側で72度であった。以下の表9を参照のこと。 接触角は表面の湿潤性の表示である(小さな接触角は高度の湿潤性を示す)た め、非コロナ処理面からコロナ処理面までの接触角の勾配は前にも説明したよう に孔開きフィルム材料の湿潤性を上げて液体を非コロナ処理面からコロナ処理面 に引き寄せると思われる。さらに、本発明の吸収製品では、吸収製品(生理用ナ プキンなど)の吸収コアに略面する側であるコロナ処理面でゼロ度(0°)まで 接触角が低下することは、吸収コアに面するフィルム面に沿ってx−y方向に流 体を分散させるための吸上げ作用を容易にすると思われる。 先行技術の孔開きフィルムでは、吸収製品の使用者の皮膚に面するフィルムの 面だけに界面活性剤を塗布するのことが望ましいものであった。フィルムの体に 面する面に界面活性剤を塗布するとフィルムの体に面する面に液体を分散するの が容易になり、それによりフィルムを通して吸収コア内への吸収が増える。さら に、フィルムの体に面する面に界面活性剤を塗布すると使用者に対する感触がよ くなる。孔開きフィルムの体に面する面と吸収コアに面する面の両方に界面活性 剤を分配する上記方法により処理されたフィルムは、これまで望ましいものとは 考えられていなかった。そこで本発明のフィルムは孔開きフィルムが体側から吸 収材側へ引き寄せる性能に関して驚くべき思いがけない結果をもたらすことがわ かった。以下の表11−表14に関する説明を参照のこと。 図7A−7Eを参照すると、柱状水噴射が複数のオリフィスを有する1つ以上 のオリフィスストリップから放出される。オリフィスは先駆物質金属ストリップ を孔開けすることにより作り円筒状孔を作るのが好ましい。しかしながら、様々 な形の孔を使用できることが考えられる。 図7Aは、各々がそれぞれ小さな断面を有する柱状水噴射を行ない、フィルム に微小孔(ミクロホール)を形成するためのオリフィスストリップ80を示して いる。マニホールドのオリフィスストリップ82は直径が5ミル(0.005イ ンチ)であり、0.020インチの間隔がある。このマニホールドストリップは 日本の神戸にある日本ノズル社から入手できる。 図7B−7Eは、各々がそれぞれ大きな断面を有する柱状水噴射を行ないフィ ルムに大きなサイズの孔を形成するためのオリフィスストリップを示している。 図7Bは中央接線の反対側に離れているオリフィス84’、86’の2列84、 86からなるオリフィスストリップを示す。各々の列のオリフィスは直径が15 ミル(0.015インチ)で、中心から中心まで0.022インチの間隔がある 。上の列のオリフィスの間隔は下の列のオリフィスの間隔から0.011インチ ずらしてある。ストリップは1インチにつき90.9個のオリフィスがある。 図7Cは中央接線の反対側に離れているオリフィス88’、90’の2列88 、90からなるオリフィスストリップを示す。各々の列のオリフィスは直径が2 0ミル(0.020インチ)で、0.032インチの間隔がある。上の列のオリ フィスの間隔は下の列のオリフィスの間隔から0.016インチずらしてある。 ストリップは1インチにつき62.5個のオリフィスがある。 図7Dは中央接線の反対側に離れているオリフィス92’、94’の2列92 、94からなるオリフィスストリップを示す。各々の列のオリフィスは直径が2 5ミル(0.025インチ)で、0.038インチの間隔がある。上の列のオリ フィスの間隔は下の列のオリフィスの間隔から0.019インチずらしてある。 ストリップは1インチにつき52.6個のオリフィスがある。 図7Eは、各々がそれぞれ大きな断面を有する柱状水噴射を行ないフィルムに 大きなサイズの孔を形成するためのオリフィスストリップを示す。そのオリフィ スは各々直径が0.025インチであり、中心から中心まで0.083インチの 間隔がある。図7Eに示したオリフィスストリップは、本発明によるフィルムを 形成するには相応しいが、図7B−7Dに示したようなオリフィスストリップを 使用することが、微小孔を形成することができるそれぞれ小さなオリフィスのオ リフィスストリップを1個以上組み合わせて使用できるため現在では好ましい。 小さなオリフィス(図7A参照)は直径が10ミル末満であることが好ましい 。大きなオリフィス(図7B−7E参照)は直径が10ミルより大であることが 好ましい。 本発明の孔開きフィルムを製造する装置は、同時係属出願第08/417,4 04号に詳細に記載されている。本発明のフィルムを製造する装置は、図7B− 7Eを参照して説明したようにオリフィスストリップの第2組を備えた他の特徴 を伴っている。小オリフィスに分配される水圧は、通常、500psigより大、好 ましくは500−1600psigのオーダー以上である。大オリフィスに分配され る水圧は、通常、500psigより小、好ましくは125−200psigのオーダー である。 好ましい実施形態では孔開け装置は、ハニカムタイプ支持ドラム、三次元成形 部材、幾らかの水噴射マニホールドおよびそのドラム内とドラムの円周の一部に 沿って配置された対応する吸引スロットからなっている。その成形部材は図8− 10に示したようにハニカム支持ドラム上に取付けられている彫刻スリーブであ る。吸引スロットはドラム内に取付けられ、ドラムの外側に配置された水噴射マ ニホールドと列をなしている。各水噴射マニホールドは複数のオリフィスを有す る金属ストリップを備える。所定のマニホールではオリフィスサイズはストリッ プ全体を通して一定のままである。オリフィスストリップと彫刻スリーブの表面 との間の距離は0.5ないし1インチが好ましい。水噴射マニホールドは熱湯で のポンプ作用によって加圧される。加圧水はオリフィスストリップ内の一連のオ リフィスから出て、略柱状の水(湯)噴射となる。フィルムに当たる柱状湯噴射 エネルギーによりフィルムが彫刻スリーブの表面に倣い、フィルムを伸ばし破断 して非常に多くの不規則なサイズの孔になる。各マニホールドに供給される水の 圧力と温度は個別に制御することができる。このプロセスのパラメーターは以下 の通りである。 ラインの速度(ヤード/分):50−200 水温:155°−165°F 使用したマニホールドの最大数:3 マニホールドストリップとスリーブ表面間の距離:0.5インチ−1インチ 低圧マニホールド: マニホールド数:1 オリフィスサイズ範囲(インチ):0.0145ないし0.030 圧力(psig):150±25 水量:8.0±2.0ガロン毎分、オリフィスストリップ1インチにつき( gpm/インチ) 吸引スロット真空(Hgインチ):5.0±2.0(-17±10.2kPa) 高圧マニホールド: マニホールド数:最大2 オリフィスサイズ範囲(インチ):0.005ないし0.007 圧力(psig):1,150±350 水量:0.9±0.22ガロン毎分、オリフィスストリップ1インチにつき 吸引スロット真空(Hgインチ):5±3(-17±10.2kPa) マニホールド使用シーケンス: 加圧水噴射マニホールドとそれに関連したオリフィスストリップは、ドラムに 巻かれたフィルムが連続的に走行する方向に対して様々なシーケンスで配置する ことができる。次の5種類のシーケンスは何れもフィルムの孔開けに使用するこ とができる。 1.低圧、高圧 2.低圧、高圧、高圧 3.高圧、低圧 4.高圧、低圧、高圧 5.高圧、高圧、低圧 図8−図10を参照する。成形部材は、そのベース(底面)から立ち上がる複 数の半径方向に延びる支持要素を有する三次元表面である。これらの支持要素は 同時係属特許出願第08/417,404号に開示された対応要素と略同じであ る。 図8は裏当て部材102に支持される出発フィルム100の分解斜視図である 。出発フィルムはエンボス処理してあってもしてなくてもよい。また出発フィル ム100の一部104は、図8の上部に示したようにエンボス106とエンボス のない領域108を備える。 裏当て部材102は上面110aと下面110bを有するベース部分110を 備える。裏当て部材102はさらに、上面110aから下面110bまでのベー スの厚みを貫通する複数の孔112を有する。後にわかるように、孔112は、 本発明による孔開きフィルムの製造時に、水を除去するために設けられる。裏当 て部材102も複数の半径方向に延びる支持要素114を備える。これらの支持 要素は部分110の上面110aの面に一致するベース116と1対の傾斜側壁 118、120(図9と10で最もよくわかる)を備える。側壁118、120 はベース116から外側に延在してランド部分あるいはリッジ122で交わる。 支持要素114は平行に並んでおり、互いに等距離間隔である。それらの支持要 素114は裏当て部材の側面に平行でも、垂直でもまたいかなる角度であっても よい。図8と9に示すように、これらの支持要素114は、平面で見た場合、配 置が通常は正弦状あるいは波状である。支持要素は他の配置、例えば直線、ジグ ザグなどの配置で設けることができる。成形領域の詳細な説明は同時継続特許出 願第08/417,404号に開示されている。 図11A−Dを参照すると、本発明の教示により出発フィルム124を引いて 孔を開ける工程(過程)が示されている。図11Aを参照すると、出発フィルム 124は初め裏当て部材に横たえてある。図11Bを参照するとフィルム124 柱状水噴射によって変形し、下向きに一部引かれ(すなわち伸び)支持要素間の スペースに入り込む。図11Cを参照すると、フィルム124が引かれるにつれ そのフィルムはより薄くなる。図11Dを参照する。フィルムがさらに引かれ、 さらに薄くなるとフィルムは破れて開き、孔を形成し始める。このプロセスは、 フィルム材料の微細ストリップあるいはフィブリルで囲まれた微小孔の形成が説 明されている同時継続特許出願第08/417,404号にさらに詳細に説明し てある。 成形部材の垂直要素により本発明のフィルムは、このプロセスを離れると同時 に膨らむ(すなわち孔を開けていない前駆フィルムの元の厚さに対しz方向にか なりの寸法が与えられる)。幾つかの先行技術プロセスではz方向の膨らみを個 別のエンボス処理工程(例えば米国特許第4,609,518号を参照のこと) で達成しなければならない。膨らんだ上面シートは装着者と吸収層の間の接触を 制限し、それによってそのシートを組入れた製品の乾燥感を上げる。 本明細書で開示したフィルムと吸収性製品と方法では、フィルムの孔は微小孔 (ミクロホール)と大きなサイズの孔の両方があり、また大きなサイズの孔だけ でもよい。微小孔は、前に説明したオリフィスストリップの小さなオリフィスか ら出る柱状水噴射を当ててフィルム材料を引くことにより主に作られると思われ る。フィルム材料を引くことにより同様に作られる大きなサイズの孔は、前に説 明したオリフィスストリップの小さなオリフィスよりは大きなオリフィスから出 る柱状水噴射を当てることにより主に作られると思われる。 結果として得られた孔開きフィルムには、平均EHDが約7ミルから約30ミ ルまでの大きなサイズの孔と、平均EHDが約1ミルから約7ミルまでのミクロ サイズの孔とも呼ばれる小さなサイズの孔が組合わせてある。そのような孔開き フィルムには約3%から約13%までの範囲の開口面積ができている。直径が約 10ミルから25ミルまでの範囲のオリフィスを有するオリフィスストリップを 使えば、平均EHDが約7ミルないし約17ミルのフィルムの孔を作ることがで きることがわかった。微小孔と大きなサイズの孔を囲み形成するフィブリルは同 時係属出願第08/417,404号に詳細に説明されている。フィブリルは長 さが約0.005インチ(0.013cm)から約0.05インチ(0.127 cm)までの範囲にあり、幅が約0.001インチ(0.003cm)から約0 .035インチ(0.089cm)までの範囲にあり、厚さは約0.00025 インチ(0.006cm)から約0.002インチ(0.005cm)までの範 囲にある。 図12〜図18A、Bの写真は、本発明により作られた孔開きフィルムの微小 孔と大きなサイズの孔との組合せを示す。図18C、Dの写真は、本発明により 作られたフィルムの大きなサイズの孔を示す。 上記寸法を有する大きなサイズの孔と微小孔の組合せにより生理用ナプキンの 上面シートとしてフィルムを使用すればそのフィルムのクリーン特性とドライ特 性が改良される。得られた開口面積は3ないし13%の範囲内にある。微小孔の みを有する先行技術フィルム(同時係属出願第08/417,404号を参照の こと)では、5ミル径の柱状水噴射を使用すると得られた孔開きフィルムは、平 均EHDが3ミルの微小孔で開口面積が約3%である。本発明により微小孔と組 合わせた大きなサイズの孔を有する孔開きフィルムの孔サイズと開口面積を大き くすると、有利なバランス、すなわち月経流体の流れを素早く受け、ナプキンの 吸収コアにその流れを送るのに十分大きな孔であるが、吸収パッドの汚れを覆っ て消費者に清潔感を与えるのに十分小さな孔であるようなバランスに当たるよう に、孔サイズと開口面積のレベルが改良される。従って、本発明の孔開きフィル ムで製造した本発明の吸収製品によりクリーン特性とドライ特性が非常に改良さ れる。 本発明の好ましい実施形態では、出発フィルムに大径の低圧柱状水噴射と小径 の高圧柱状水噴射で孔を開ける。この高圧と低圧両方での水噴射の組合せによっ て、小径高圧水噴射だけで製造したフィルムより大きな孔で大きな開口面積がで きる。この実施形態で製造されたフィルムはまた、使用者に大径低圧水噴射での み製造したフィルムより軟らかく感じる。 図19は本発明の新規な孔開きフィルムを製造するためのプロセスでの幾つか のステップ(工程)を示すブロック図である。このプロセスの第1ステップは熱 可塑性高分子材料からなる1枚の薄い伸張性フィルムを裏当てあるいは支持部材 に配置することである(ボックス1)。伸張性フィルムを上に載せた支持部材を 高圧流体噴射ノズル下方に通す(ボックス2)。好ましい流体は水である。水を 支持部材から好ましくは真空を使用して送る(ボックス3)。フィルムを脱水す るが、この目的には吸引が好ましい(ボックス4)。脱水された孔開きフィルム を支持部材から除去する(ボックス5)。残留した水を、孔開きフィルムから例 えばそれにエア流を当てて除去する(ボックス6)。次に孔開きフィルムに界面 活性剤を塗布する(ボックス7)。次に孔開きフィルムを巻上げて、それ自体と してあるいは生理用ナプキン、使い捨ておむつあるいは外傷用包帯などの他の製 品の構造用部材としての使用を待つ(ボックス8)。 図20と21を参照すると、木材パルプ繊維からなる吸収コア132、薄い流 体不浸透性バリヤーフィルム134および本発明の孔を開けた何枚かのフィルム でできるカバー材料136を包含する生理用ナプキンが示されている。カバーフ ィルム材料は本明細書で図示し説明した構造をとっているのが好ましい。例えば 薄いポリエチレンフィルムからなるバリヤーフィルム134は吸収コア132の 下面に接触し、吸収コアの両縦側に伸び出している。カバー(被覆)材料136 は図21に示したように吸収コア132の長さよりいくらか長く、吸収コアとバ リヤーフィルム周囲を包んでいる。被覆材料136の縦エッジは通常方法でナプ キンーの下面で重なり合いシールされる。図示の実施形態では被覆材料は生理用 ナプキンの両端138、140でそれ自体にシールがなされている。図21に示 したように生理用ナプキン130はそのナプキンを使用者の下着に接着させるた めの接着剤142の層を有する。接着剤142は使用前に取外しできる剥離スト リップ144で保護される。実施例1 本発明による孔開きフィルムの一実施形態では、出発材料はEMB-631 の名称で Exxon Chemicalにより供給された厚さ0.95ミルのエンボス処理フィルムであ る。このフィルムの雄側をコロナ放電処理する。そのフィルムをTuriらによる同 時係属出願第08/417,404号と08/417,408号に記載したように支持ドラムに取付け られる、図8−図10に示した成形部材に、フィルムのコロナ処理された雄側を その成形部材に向けて配置する。柱状水流をフィルムに向けるための2つのマニ ホールドを使用した。第1、すなわち上流のマニホールドは図7Dに示したオリ フィス配置を有する。すなわち、各々のオリフィスの径が0.025インチであ るオリフィス92’,94’の2つのずれた列92,94がある。このオリフィ スは中心から中心までが0.038インチの距離だけ離れ、全体では1インチに つき52.6個の孔となっている。第2、すなわち下流のマニホールドは図7A に示したオリフィス配置を有する。すなわち、各々のオリフィスの径が0.00 5インチである1列のオリフィスがある。このオリフィスは中心から中心まで0 .020インチ離れている。全体では1インチにつき50個のオリフィスがある 。165°Fの温度の湯を第1マニホールドに165psigの圧力でそして第2マ ニホールドに1400psigの圧力で供給する。そのフィルムをマニホールド下方 に毎分435フィートの速度で通す。ドラム内の吸引圧力は水がマイナス50イ ンチである。フィルムを図4に示した装置で脱水し、図5に示した装置で乾燥す る。乾燥に続いてフィルムの雌側をTween-20の48.8%水溶液で接触コーティ ングして0.25mg/平方インチの溶液含浸量にした。次にフィルムを巻取り 界面活性剤を雌側からコロナ処理された雄側に移動させる。界面活性剤溶液が乾 燥した後、フィルムは正味の界面活性剤の含浸量(フィルムの全面で)が0.1 2mg/平方インチである。得られた孔開きフィルムは通気度が、水0.5イン チの差圧(△P)で1平方フィートにつき毎分約325立方フィートである。個 のフィルムは開口面積が6.24%で平均ECDが10−11ミルと測定された 。ECD(等価円径)は孔の面積の測定に基づく計算された孔径である。この面 積は同時径属出願第08/417,404号に開示されたEHD測定用のハードウェアとソ フトウェアを使用して測定する。ECDの式はECD=√(4A)/πで、この 式でAは測定された孔の面積である。1平方インチにつき平均500個の孔があ る。正味厚さは14.5ミルである。実施例2 本発明の孔開きフィルムの別の実施形態は、実施例1で使用したのと同じ出発 フィルムと成形部材を使用して行われた。ライン速度は50ヤード/分であった 。フィルムに柱状流れを向けるための2本のマニホールドを使用した。第1の上 流側のマニホールドは、図面の図7Cに示したようなオリフィス構成、すなわち 、オフセットした2つの行88,90のオリフィス88’,90’を有し、その 各オリフィスの径は0.020インチである。これらのオリフィスは中心から中 心までが0.032インチの間隔で配置され、1インチあたり合計62.5個の 孔を与える。第2の下流側のマニホールドは、図面の図7Aに示したようなオリ フィス構成、すなわち、単一の行のオリフィスを有し、その各オリフィスの径は 0.005インチである。これらのオリフィスは中心から中心までが0.020 インチの間隔で配置されている。1インチあたり合計50個の孔がある。160 °Fの温度の水が第1のマニホールドには150psigの圧力で供給され、第2の マニホールドには1500psigの圧力で供給される。ドラムの真空度は6インチ Hg(−20.4 kPa)であった。 脱水セクションでは、6つの脱水ナイフがあり、真空度は4インチHgであっ た。第1組のエアナイフのエア温度は180°Fであった。第2組のエアナイフ のエア温度は120°Fであった。2個のフィルム乾燥シリンダーがあり、各シ リンダーは5つの加熱されたエアナイフを有した。このナイフの熱いエアの温度 は150°Fであり、真空度は1インチ水よりも小さかった。 実施例2によって製造した孔開きフィルムを顕微鏡で分析した。開口面積、孔 分布および全体的特徴(孔の数)を画像分析技術により分析し、以下の結果を得 た。 * EHDは、参考として取り入れられる同時係属出願第08/417,404号で議論 したように測定した。 以下に説明した実験で使用したオリフィスストリップの特性を表1示す。 フィルムのバッチ式成形に関する実験 以下の表2で報告する実験実験で使用されたバッチ式フィルム孔開け装置は図 3に示した装置と同様であった。しかしながら、1つだけの水マニホールドと、 利用できる真空スロットのうち1つだけを使用した。表1で「b」から「f」と 表示したオリフィスストリップの各々を1つの水噴射マニホールドに取付け、表 2に示した孔を開けた1枚以上のフィルムを製造するために使用した。出発フィ ルムと成形部材は実施例1で使用したものと同様のものとした。 1枚の出発フィルムを、成形部材から出た一連のピンで成形部材の外面に載せ た。載せたフィルムが1つのオリフィスストリップからはみ出るようにハニカム 支持ドラムを回した。このハニカム支持ドラムの内側を真空に引いた。ハニカム 支持ドラムモーターを回して出発フィルムをオリフィスストリップの下に一旦通 した。得られたフィルムを成形部材から外し、空気乾燥した。フィルムを作るた めに使用したプロセス条件と得られたフィルム特性を以下の表2に示す。 * 真空値は大気圧下の水のインチで示す。 ** 開口面積とEHDを本明細書に参考文献として含める同時係属出願第08/7 44,744号に開示した方法で測定した。 (1)=ECD このデータは以下の傾向を示す。すなわち、 ・所定サイズのオリフィスストリップで流体圧を上げると開口面積が増える。 ・オリフィス径を大きくすると所定の流体圧で開口面積が増える。 孔を開けるプロセス時に生じる材料の伸びにより、フィルムの面積当たりの重 量は約0.47oz/sq.ydに減少する。この値は単位面積当たりの初めのフィルム 重量の65%である。表8の0.038インチ、0.050インチ、0.062 インチおよび0.075インチ離れた0.025インチ径のオロフィスストリッ プを使用した場合、開口面積は13.1%からそれぞれ12.0、11.2およ び10.1%に減少する。フィルムの連続式製造に関する実験 フィルムの他の実施形態を、実施例1の出発フィルム、成形部材および通常の 手順を使用して製造した。そのストリップの特性を上の表1に記載する。全ての 実験を160°Fの湯を使用して、出発フィルムのコロナ処理雄側を成形部材面 に向けないで製造した。使用したストリップの数とその特性と操作(運転)条件 を次の表に示す。 空気乾燥に続いて、フィルムのコロナ処理された雄側を48.8%の濃度のTw een-20界面活性剤水溶液で接触コーティングして、実施例1に関連して前に説明 した0.12mg/平方インチの正味界面活性剤含浸量を得た。 これらの実験で製造された孔開きフィルムを通気性、孔サイズ、開口面積、滲 み通りおよび曲げ長さ(フィルムの剛性尺度)を評価した。当技術でよく知られ た次の方法によりテストを行なった。通気性をASTM D737によりテストした 。フィルム孔サイズと開口面積を測定して等価円径(ECD)を計算するために 使用した。滲み通りは5ccのテスト流体が、羽毛砕木パルプに支持されたフィ ルムを通して吸収されるのに要する時間である。テスト流体は、繊維を除いた牛 の血液75重量%と10重量%ポリビニルピロリドン(GAF ポビドンK−90) 水溶液の25重量%の混合物である。縦方向(MD)と横方向(CD)の曲げ長 さをASTM D1388により測定した。連続式実験で得られたフィルムの特性を 以下表4−表7に示す。 表4のデータは大径と小径のオリフィスの組合せ(実験16、17、22、2 3)により小径オリフィスだけ(実験18−21)で製造したフィルムより通気 性がよい目の粗いフィルムが得られることを示している。大径のオリフィスを使 用することが、低水圧で使用したが、大きな孔ができる主な原因であることがわ かる。さらに、小径のオリフィスを使用することが、より小さなミクロホールが できる主な原因であることがわかる。 表5のデータは大径と小径のオリフィスの組合せ(実験16、17、22、2 3)により小径オリフィスだけ(実験18−21)で製造したフィルムより孔サ イズが大きく開口面積が大きなフィルムが得られることを示している。 図22、23および24は、それぞれ5ミル径オリフィスストリップ(実験N o.20)、20ミル径オリフィスストリップ(実験No.15)および5ミル 径オリフィスストリップが後に続く20ミル径オリフィスストリップの組合せ( 実験No.16)を用いてこれらの実験で製造されたフィルムの孔サイズ分布を 示している(上記表3参照)。これらのグラフからわかるように、異なった径の オリフィスストリップを用いて製造した孔開きフィルムは、様々な個々のオリフ ィス径の効果を受けた孔サイズを有する。5ミルオリフィスストリップだけで製 造されたフィルム(実験No.20)は、殆ど孔の径が10ミル未満である(図 22)。20ミル径オリフィスストリップだけで製造されたフィルム(実験No .15)は、約9ミルと約23ミルにピークを付けた広い孔径分布を有する(図 23)。5ミルオリフィスストリップと20ミルオリフィスストリップを組合せ て製造されたフィルム(実験No.16)は、12ミル未満で主に集中する孔径 分布となっており、約23ミル径で僅かな集中がある(図24)。これらの3つ のグラフで5ミルオリフィスはミクロホール(微小孔)を主に作り、20ミルオ リフィスは主に大きなサイズの孔を作り、5ミルオリフィスストリップと20ミ ルオリフィスストリップの組合せではミクロホールと大きなサイズの孔の混合が 作られることを示している。比較データを図25に示すが、この図は、市販の製 造ラインで製造された本発明によるミクロホールと大きなサイズ孔を有する孔開 きフィルムサンプル内の孔サイズ分布を示す。 表6のデータは、大径オリフィスだけか大径と小径のオリフィスの組合せ(実 験16、17、22、23)により小径オリフィスだけ(実験18−21)で製 造したフィルムより浸透時間が早いフィルムが得られることを示している。 このデータは実験15−23のフィルムのMD曲げ長さが他の市販の生理用ナ プキンプラスチックカバーの曲げ長さに匹敵し、フィルムのCD曲げ長さが同等 の市販フィルムより低いことが示している。従って、本発明のフィルムの剛性と 期待される心地よさは孔を開けた他の市販のフィルムのそれらに匹敵するか優れ ていることが予想される。 他の実験結果を図26に示す。これらの実験では、オリフィス間の間隔を変え てフィルムの開口面積に対する効果を測定した。2個の水噴射マニホールドをこ れらの実験に使用した。第1の上流のマニホールドには、ストリップの縦中央線 のそれぞれの側に2列のオリフィスを備えた1つのオリフィスストリップがあり 、その2列のオリは図7B−7Dに示したようにオフセットしてあり、すなわち このオフセット距離はオリフィスの中心間が列内で径の1.5倍であった。各実 験のオリフィス中心間の間隔は表8のように変えた。 第2の下流のマニホールドは1列のオリフィスを備えた1枚のオリフィススト リップであった。オリフィスは各々直径が0.005インチで、中心間の間隔が 0.020インチであった。水を第1マニホールドに150psigで供給した。ま た第2マニホールドには水を1000psigで供給した。フィルムは150ft/分 で走行した。ドラムの真空度は水60インチであった。次の表8は開口面積、平 方インチ当たりの孔数、ECDおよび得られた孔開きフィルムの通気性を示す。 * 2列の25ミル径オリフィス 通気性をASTM D737 により測定した。その結果をフィルムの平方フィート当た り毎分立方フィートで示す。150psigと150ft/分で孔開きフィルムの通気 性は25ミル径オリフィスストリップ(のみ)(0.038インチ間隔)対照基 準の場合、310cfm/sfであり、0.075インチ間隔の場合は、略直線的に2 45cfm/sfに低下した。5ミル径オリフィスを追加した場合、対照基準間隔では 通気性が505cfm/sfに上昇した。0.075インチ間隔では435cfm/sfに低 下した。150ft/分で、大径の25ミル径の対照基準ストリップと5ミルスト リップを組合わせると、大径のストリップだけで測定した通気性より約195cf m/sf大きい。上記データは大きなオリフィスの間隔が大きくなるにつれ、大きな サイズ孔が少なくなり、それにより開口面積が減少することを示している。 同時係属出願第08/417,404号により製造した孔開きフィルムと、本発明の孔開 きフィルムとを試験し比較した。フィルムは、以下の表9に示す条件下で、連続 式製造ライン上で製造した。 カバー貯蔵材料として表10の孔開きフィルムを使用して、カバーと吸収性コ アと裏地シートからなる生理用ナプキンを製造した。2種類の異なるデザインを 構成し、合成月経液を用いた浸透と再湿潤とについての試験を行った。合成月経 液は、等張性のリン酸緩衝液に0.15%ポリアクリルアミドを溶解して調製し た。バクテリアの増殖を防止するため、約0.3%ゲルマーベン(Germaben)を 添加した。その溶液のpHは7.4、粘度は1ラジアン/秒で30センチポアズ と測定された。結果を以下の表11と表12に示す。 表10と表11のデータは浸透時間と再湿潤吸収を示す。浸透時間とは、5cc の合成月経液の吸収のために経過した時間であり、時間の短い方が望ましい。再 湿潤吸収とは、浸透時間試験で5ccの液を吸収した生理用ナプキンと接して置か れた濾紙が吸収できる液量であり、再湿潤量の少ない方が望ましい。 このデータは、本発明のフィルムの大きな開口面積と孔サイズが、従来技術の フィルムと比べて、少なくとも同等のもしくは速い浸透時間を生じることを実証 する。しかし、たとえ本発明の改良フィルムが従来技術のフィルムと比べて大き な開口面積と平均孔サイズを有しているとしても、本発明のフィルムを用いて製 造したナプキンの再湿潤は従来技術のフィルムと比べて予期せぬ程少ない。 孔開きフィルムを通る月経液の運搬速度を測定するための別の試験が「滴下試 験」である。従来技術のフィルムに対する本発明のフィルムの比較データを以下 の表12に示す。 表12のデータは、合成月経液滴の吸収に要した時間を示し、時間の短い方が 望ましい。第1の試験ではフィルムは水平であった。第2の試験ではフィルムは 45°の角度で傾斜していた。このデータは更に、本発明のフィルムの液体運搬 特性が従来技術のフィルムと比べて優れていることを示す。 本発明により製造した孔開きフィルムは以下のような特性を示した。感触の柔 らかさ;表7で説明したような低いフィルム堅さ;表5および図23〜図26で 説明したような孔パターン、開口面積、孔サイズの範囲:低い基準重量(0.7 オンス/ヤード2 以下);およびフィルム両側でのフィルム/空気/合成月経液 の接触角度が70°以下。 本発明の孔開きフィルムは、界面活性剤処理を行うことにより、(同時係属出 願第 08/417,404 号に記載された試験方法により、5ccの合成月経液の浸透時間 により測定されたように)全体的にかなりの液体浸透速度を示し、これはパルプ 吸収性コア構成または水苔をベースとした吸収性コア構成で、非界面活性剤処理 フィルムに比べて約34%改善された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 ケリー,ウイリアム,ジー,エフ アメリカ合衆国、08846 ニュージャージ ー州、ミドルセックス、ウイルトン・アベ ニュー 110 (72)発明者 シマラ,チャールズ,ジェイムス アメリカ合衆国、08536 ニュージャージ ー州、プレインズボロ、アシュフォード・ ドライブ 46

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a) 上面と下面とを有する伸張性熱可塑性高分子材料からなる出発フィ ルムを供給する工程と、 b) 前記出発フィルムを支持する支持領域と、流体力を適用することに よりフィルムがその中へと変形させる凹み領域と、前記適用される流体を外へと 運搬されるようにする手段とを備えた、局在した裏当て部材を設ける工程と、 c) 前記フィルムの下面の部分を前記裏当て部材の支持領域と接触させ るとともに、前記フィルムの上面を裏当て部材の反対側に向けて、前記裏当て部 材上の前記出発フィルムを支持する工程と、 d) 10ミルより大きな径を有し、そこへ供給される流体の圧力は50 0psigよりも小さく、前記出発フィルムに大きなサイズの孔を形成する第1の組 のオリフィスと、10ミル以下の径を有し、そこへ供給される流体の圧力は50 0psig以上であり、前記出発フィルムに微小孔を形成する第2の組のオリフィス とを含む少なくとも2組のオリフィスから、接触領域にある前記出発フィルムの 上面に対して、柱状流れの形で流体を向ける工程と、 e) 前記フィルムを前記接触領域から移動させる工程と、 f) 今や孔の開いたフィルムを前記裏当て部材から取り出す工程とを含 んで成る、伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 2.前記第1組のオリフィスの径は、約10ミルないし約30ミルの範囲にあ る請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方 法。 3.前記第2組のオリフィスの径は約1ミルないし約10ミルの範囲にある請 求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 4.前記第1組のオリフィスの径は、約15ミルないし約35ミルの範囲にあ る請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方 法。 5.前記第2組のオリフィスの径は、約3ミルないし約7ミルの範囲にある請 求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 6.前記第1組のオリフィスから発せられる流体の圧力は、約100psigない し約500psigの範囲にある請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔 開きフィルムを製造する方法。 7.前記第2組のオリフィスから発せられる流体の圧力は、約500psigない し約2000psigの範囲にある請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から 孔開きフィルムを製造する方法。 8.前記第1組のオリフィスから発せられる流体の圧力は、約125psigない し約200psigの範囲にある請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔 開きフィルムを製造する方法。 9.前記第2組のオリフィスから発せられる流体の圧力は、約800psigない し約1500psigの範囲にある請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から 孔開きフィルムを製造する方法。 10.約10ミル以上の径を有し、そこへ供給される流体の圧力は500psigよ りも小さい第3の組のオリフィスを設ける工程をさらに含む請求項1に記載の伸 張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 11.前記第3組のオリフィスの径は、約1ミルないし約10ミルの範囲にある 請求項10に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方 法。 12.前記第3組のオリフィスの径は約3ミルないし約7ミルの範囲にある請求 項10に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 13.前記第3組のオリフィスに供給される流体の圧力は、約500psigないし 約3000psigの範囲にある請求項10に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から 孔開きフィルムを製造する方法。 14.前記第3組のオリフィスに供給される流体の圧力は、約800psigないし 約1500psigの範囲にある請求項10に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から 孔開きフィルムを製造する方法。 15.前記微小孔の平均EHDは約1ミルないし約7ミルの範囲にある請求項1 に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 16.前記微小孔の平均EHDは約2ミルないし約5ミルの範囲にある請求項1 に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 17.前記大きなサイズの孔の平均EHDは約7ミルないし約30ミルの範囲に ある請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する 方法。 18.前記第2組のオリフィスからの流体を向ける前に、前記第1組からの流体 を前記出発フィルムの上面に対して向ける請求項1に記載の伸張性熱可塑性高分 子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 19.前記微小孔はフィブリルによって形成される請求項1に記載の伸張性熱可 塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 20.前記大きなサイズの孔はフィブリルによって形成される請求項1に記載の 伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 21.一定の厚さ寸法を有する伸張性熱可塑性高分子材料の出発フィルムから製 造した孔開きフィルムであって、前記フィルムの厚さにわたって延びた複数の孔 を有し、前記複数の孔は第1群と第2群の孔を含み、前記第1群の孔は前記第2 群の孔よりも大きなサイズを有し、前記第1群と第2群の孔は前記熱可塑性高分 子材料から製造したフィブリルで形成される孔開きフィルム。 22.前記フィブリルの平均長さは約0.005インチないし約0.05インチ の範囲にある請求項21に記載の孔開きフィルム。 23.前記フィブリルの平均幅は約0.001インチないし約0.035インチ の範囲にある請求項21に記載の孔開きフィルム。 24.前記フィブリルの平均厚さは約0.00025インチないし約0.002 インチの範囲にある請求項21に記載の孔開きフィルム。 25.前記第1群の孔は、約7ミルないし約30ミルの範囲の平均EHDを有す る大きなサイズの孔を含む請求項21に記載の孔開きフィルム。 26.前記第1群の孔は、約7ミルないし約20ミルの範囲の平均EHDを有す る大きなサイズの孔を含む請求項21に記載の孔開きフィルム。 27.前記第2群の孔は、約1ミルないし約7ミルの範囲の平均EHDを有する 微小孔を含む請求項21に記載の孔開きフィルム。 28.前記第2群の孔は、約2ミルないし約5ミルの範囲の平均EHDを有する 微小孔を含む請求項21に記載の孔開きフィルム。 29.前記出発フィルムの厚さは約0.3ミルないし約3.0ミルの範囲にある 請求項21に記載の孔開きフィルム。 30.前記熱可塑性高分子材料の全体的厚さ寸法は約5ミルないし約40ミルの 範囲にある請求項21に記載の孔開きフィルム。 31.前記孔開きフィルムの全体的厚さ寸法は前記出発フィルムの一定の厚さ寸 法よりも大きい請求項21に記載の孔開きフィルム。 32.両側に面した主要面を有する吸収性コアと、前記主要面の少なくとも1面 を覆う孔開きフィルムを有し、前記孔開きフィルムは外側に面した体接触側と、 前記コアに向かって内側に面した反対側とを有し、前記孔開きフィルムは一定の 厚さ寸法を有する伸張性熱可塑性高分子材料の出発フィルムから製造され、前記 孔開きフィルムは前記フィルムの厚さ寸法にわたって延びた複数の孔を有してお り、前記複数の孔は第1群と第2群の孔を含み、前記第1群の孔のサイズは前記 第2群の孔のサイズよりも大きなサイズを有し、前記第1群と第2群の孔は前記 熱可塑性高分子材料から製造したフィブリルで形成された吸収性製品。 33.前記フィブリルの長さは約0.005インチないし約0.05インチの範 囲にある請求項32に記載の吸収性製品。 34.前記フィブリルの幅は約0.001インチないし約0.035インチの範 囲にある請求項32に記載の吸収性製品。 35.前記フィブリルの厚さは約0.00025インチないし約0.002イン チの範囲にある請求項32に記載の吸収性製品。 36.前記第1群の孔は、約7ミルないし約30ミルの範囲の平均EHDを有す る大きなサイズの孔を含む請求項32に記載の吸収性製品。 37.前記第1群の孔は、約7ミルないし約20ミルの範囲の平均EHDを有す る大きなサイズの孔を含む請求項32に記載の吸収性製品。 38.前記第2群の孔は、約1ミルないし約7ミルの範囲の平均EHDを有する 微小孔を含む請求項32に記載の吸収性製品。 39.前記第2群の孔は、約2ミルないし約5ミルの範囲の平均EHDを有する 微小孔を含む請求項32に記載の吸収性製品。 40.前記孔開きフィルムの全体的厚さ寸法は前記出発フィルムの一定の厚さ寸 法よりも大きい請求項32に記載の吸収性製品。 41.前記孔開きフィルムは、前記吸収性コアの前記少なくとも1つの主要面と 直接接触している請求項32に記載の吸収性製品。 42.a) 伸張性熱可塑性高分子からなり、上面と下面とを有する出発フィル ムを供給する工程と、 b) 前記出発フィルムを支持する支持領域と、流体力を適用することに よりフィルムがその中へと変形させる凹み領域と、前記適用される流体を外へと 運搬されるようにする手段とを備えた局在した裏当て部材を設ける工程と、 c) 前記フィルムの下面の部分を前記裏当て部材の支持領域と接触させ るとともに、前記フィルムの上面を裏当て部材の反対側に向けて、前記裏当て部 材上の前記出発フィルムを支持する工程と、 d) 10ミル以上の径を有し、そこへ供給される流体が出発フィルムに 大きなサイズの孔を形成する第1の組のオリフィスから、接触領域にある前記出 発フィルムの上面に対して、柱状流れの形で流体を向ける工程と、 e) 前記フィルムを前記接触領域から移動させる工程と、 f) 今や孔の開いたフィルムを前記裏当て部材から取り出す工程とを含 んで成る、伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 43.10ミル以下の径を有し、そこから発せられる流体が前記出発フィルムに 前記熱可塑性材料のフィブリルで形成された微小孔を形成する第2の組のオリフ ィスから、接触領域にある前記出発フィルムの上面に対して、柱状流れの形で流 体を向ける工程を含む、請求項42に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開 きフィルムを製造する方法。 44.前記大きなサイズの孔の平均径は約7ないし約20ミルの範囲にある請求 項42に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 45.前記オリフィスに供給される流体の圧力は約100psigないし約500ps igの範囲にある請求項42に記載の伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィル ムを製造する方法。 46.一定の厚さ寸法を有する伸張性熱可塑性高分子材料の出発フィルムから製 造した孔開きフィルムであって、前記出発フィルムの一定の厚さ寸法よりも大き な全体的厚さ寸法を有する伸張性熱可塑性高分子材料の区分と、前記フィルムの 厚さにわたって延びた複数の孔を有し、前記複数の孔は大きなサイズの孔を有し 、前記大きなサイズの孔は前記熱可塑性高分子材料から製造したフィブリルで形 成された孔開きフィルム。 47.前記複数の孔は微小孔を有し、前記微小孔は前記熱可塑性高分子材料から 製造したフィブリルで形成された請求項46に記載の孔開きフィルム。 48.前記大きなサイズの孔の平均EHDは約7ミルないし約20ミルの範囲に ある請求項46に記載の孔開きフィルム。 49.前記フィブリルの平均長さは約0.005インチないし約0.05インチ の範囲にあり、平均幅は約0.001インチないし約0.035インチの範囲に あり、平均厚さは約0.00025インチないし約0.002インチの範囲にあ る請求項46に記載の孔開きフィルム。 50.両側に面した主要面を有する吸収性コアを備え、前記主要面の少なくとも 1面を前記孔開きフィルムが覆っている、請求項46に記載の孔開きフィルムを 取り入れた吸収性製品。 51.a) 上面と下面とを有する伸張性熱可塑性高分子材料からなるエンボス 処理した出発フィルムを供給する工程と、 b) 前記出発フィルムを支持する支持領域と、流体力を適用することに よりフィルムがその中へと変形させる凹み領域と、前記適用される流体を外へと 運搬されるようにする手段とを備えた、局在した裏当て部材を設ける工程と、 c) 前記フィルムの下面の部分を前記裏当て部材の支持領域と接触させ るとともに、前記フィルムの上面を裏当て部材の反対側に向けて、前記裏当て部 材上の前記出発フィルムを支持する工程と、 d) 10ミルより大きな径を有し、そこへ供給される流体の圧力は50 0psigよりも小さく、前記出発フィルムに大きなサイズの孔を形成する第1の組 のオリフィスと、10ミル以下の径を有し、そこへ供給される流体の圧力は50 0psig以上であり、前記出発フィルムに微小孔を形成する第2の組のオリフィス とを含む少なくとも2組のオリフィスから、接触領域にある前記出発フィルムの 上面に対して、柱状流れの形で流体を向ける工程と、 e) 前記フィルムを前記接触領域から移動させる工程と、 f) 今や孔の開いたフィルムを前記裏当て部材から取り出す工程とを含 んで成る、伸張性熱可塑性高分子材料から孔開きフィルムを製造する方法。 52.前記エンボス処理した出発フィルムの一方側にコロナ放電処理を行う工程 を含む請求項51に記載の孔開きフィルムを製造する方法。 53.前記孔開きフィルムの一方側に界面活性剤を塗布する工程を含む請求項5 1に記載の孔開きフィルムを製造する方法。
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