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技術 非平坦積層体構造、非平坦積層体構造を備えた吸収性物品、及び製造方法

出願人 ザプロクターアンドギャンブルカンパニー
発明者 サラ、マリー、ウェード西川雅晴石原薫ティナ、マリー、グラーンゲアリー、ディーン、ラボン
出願日 2014年9月12日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2016-542800
公開日 2016年12月1日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2016-537151
状態 特許登録済
技術分野 吸収性物品とその支持具 不織物
主要キーワード 覆い包み 対角線パターン 圧着結合 開口間隔 強化ポリマ 製品製造ライン エラストマ部材 横断方向寸法
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月1日)のものです。
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図面 (14)

課題・解決手段

平坦積層体構造を製造する方法が、開示される。前記方法は、第1層を構成するポリマ繊維の第1の結合不織材料を形成する工程と、該第1の結合不織材料を通る開口パターンを作成する工程と、該開口パターンを作成する工程に続いて、第2層に前記第1層を不連続に結合する工程と、を含むことができる。前記方法は、前記結合工程の前に、前記第1層と前記第2層の間に1つ以上の弾性部材配置する工程も含むことができる。前記1つ以上の弾性部材が、前記第1層と前記第2層の間に配置されると共に、歪み状態であり得る。得られた構造は、伸縮性積層体触覚的かつ視覚的に興味深い特徴を提供し、及び、そのサイドパネルなどの使い捨て吸収性物品の構成要素を形成するために使用することができる。

概要

背景

市場占有率を維持する又は成長させるために、使い捨ておむつ及び吸収性パンツなどの使い捨て吸収性物品製造業者は、収容性、吸収性、快適さ、フィット感及び外観などの態様に影響を及ぼす、材料、構成要素並びに形態に改善を発見し、開発し続けなければならない。吸収性パンツは、より小さなサイズで製造されて例えば幼児用プルオンおむつ及びトイレトレーニングパンツとして使用され、より大きなサイズで製造されて例えば失禁を患っている人用下着として使用される。

現在販売されている吸収性パンツのデザインの特定のタイプは、「バルーン」パンツと呼ばれることがある。バルーンパンツのデザインは、通常、中心の吸収性シャーシ及び弾性ベルトを含む。弾性ベルトは、通常、比較的幅が広く(長手方向に)及び横方向に弾性的に伸縮性がある。それは完全に着用者腰部を取り囲み、それによって、着用者の皮膚の比較的広い領域を覆い、更にパンツの目視できる外側表面の比較的大きな部分を占める。中心のシャーシ部分は通常、前側でベルト内部に接合されており、脚部の間で着用者の下部胴体覆い包み、後側でベルト内部に接合されている。ベルトは多くの場合、エラストマ材の横方向に配向された複数のストランド若しくはストリップ、又はエラストマフィルム若しくはエラストマ不織材の切片など、1つ以上の弾性部材を挟む2つの層の不織ウェブにより形成される。製造の際、弾性部材が歪み状態の不織ウェブ層の間に挟まれていることは、前記デザインにおいて一般的である。製造の完了時、弛緩状態を想定するため挟まれた弾性部材を備えたベルトのゆとりで、弾性部材はその緩んだ長さに向かって横に収縮する。これにより不織ウェブ層に、ベルトの目に見える皺の形態になるギャザが形成される。前記皺が、非平坦(textured)で、ビロードに似た、フリルのついた及び/又は柔らかい外観及び感触提示し、並びに、伸縮性及び快適さの目視できる表示も提供するので、一部の消費者は皺を魅力的感じると考えられている。

概要

非平坦積層体構造を製造する方法が、開示される。前記方法は、第1層を構成するポリマ繊維の第1の結合不織材料を形成する工程と、該第1の結合不織材料を通る開口パターンを作成する工程と、該開口パターンを作成する工程に続いて、第2層に前記第1層を不連続に結合する工程と、を含むことができる。前記方法は、前記結合工程の前に、前記第1層と前記第2層の間に1つ以上の弾性部材配置する工程も含むことができる。前記1つ以上の弾性部材が、前記第1層と前記第2層の間に配置されると共に、歪み状態であり得る。得られた構造は、伸縮性積層体触覚的かつ視覚的に興味深い特徴を提供し、及び、そのサイドパネルなどの使い捨て吸収性物品の構成要素を形成するために使用することができる。

目的

前記皺が、非平坦(textured)で、ビロードに似た、フリルのついた及び/又は柔らかい外観及び感触を提示し、並びに、伸縮性及び快適さの目視できる表示も提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

平坦積層体構造を製造する方法であって、機械方向に沿って、第1層を構成して、機械方向バイアスを有するポリマ繊維の第1の結合不織材料を形成する工程と、該第1の結合不織材料を通る開口パターンを作成する工程と、該開口パターンを作成する工程に続いて、第2層に前記第1層を不連続に結合する工程と、を含む方法。

請求項2

前記第2層がポリマ繊維で形成される不織材料である、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記結合工程の前に、前記第1層と前記第2層の間に1つ以上の弾性部材を配置する工程を更に含む、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

前記1つ以上の弾性部材がエラストマ材ストランドである、請求項3に記載の方法。

請求項5

前記1つ以上の弾性部材が前記第1層と前記第2層の間に配置されると共に、歪み状態である、請求項3又は4に記載の方法。

請求項6

前記開口パターンを作成する工程が、前記第1の結合不織材料に熱結合追加パターンを加える工程と、前記第1の結合不織材料を徐々に延伸して、それにより熱結合箇所で材料を破断して開口を形成させる工程と、を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。

請求項7

前記開口の大部分が、最大径が機械方向に沿って配向される形状を定める、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。

請求項8

前記第1層及び前記第2層の他の第2の色と視覚的に対照をなす第1の色で、前記第1及び前記第2層の少なくとも1つに色合いをつける、着色する、又は印刷する工程を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。

請求項9

前記ポリマ繊維がポリオレフィンにより形成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。

請求項10

前記ポリマ繊維が短繊維を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。

請求項11

前記不連続な結合工程が、前記第1層と前記第2層の間に接着剤沈着パターンを配置する工程を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。

請求項12

前記不連続な結合工程が、前記第1層と前記第2層の間に熱結合のパターンを作成する工程を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。

背景技術

0001

市場占有率を維持する又は成長させるために、使い捨ておむつ及び吸収性パンツなどの使い捨て吸収性物品製造業者は、収容性、吸収性、快適さ、フィット感及び外観などの態様に影響を及ぼす、材料、構成要素並びに形態に改善を発見し、開発し続けなければならない。吸収性パンツは、より小さなサイズで製造されて例えば幼児用プルオンおむつ及びトイレトレーニングパンツとして使用され、より大きなサイズで製造されて例えば失禁を患っている人用下着として使用される。

0002

現在販売されている吸収性パンツのデザインの特定のタイプは、「バルーン」パンツと呼ばれることがある。バルーンパンツのデザインは、通常、中心の吸収性シャーシ及び弾性ベルトを含む。弾性ベルトは、通常、比較的幅が広く(長手方向に)及び横方向に弾性的に伸縮性がある。それは完全に着用者腰部を取り囲み、それによって、着用者の皮膚の比較的広い領域を覆い、更にパンツの目視できる外側表面の比較的大きな部分を占める。中心のシャーシ部分は通常、前側でベルト内部に接合されており、脚部の間で着用者の下部胴体覆い包み、後側でベルト内部に接合されている。ベルトは多くの場合、エラストマ材の横方向に配向された複数のストランド若しくはストリップ、又はエラストマフィルム若しくはエラストマ不織材の切片など、1つ以上の弾性部材を挟む2つの層の不織ウェブにより形成される。製造の際、弾性部材が歪み状態の不織ウェブ層の間に挟まれていることは、前記デザインにおいて一般的である。製造の完了時、弛緩状態を想定するため挟まれた弾性部材を備えたベルトのゆとりで、弾性部材はその緩んだ長さに向かって横に収縮する。これにより不織ウェブ層に、ベルトの目に見える皺の形態になるギャザが形成される。前記皺が、非平坦(textured)で、ビロードに似た、フリルのついた及び/又は柔らかい外観及び感触提示し、並びに、伸縮性及び快適さの目視できる表示も提供するので、一部の消費者は皺を魅力的感じると考えられている。

発明が解決しようとする課題

0003

バルーンパンツのデザインは製造の特定の効率を提供し、及び該デザインは人気を得ることができると考えられている。したがって、その外観及び機能を強化するベルトなどの構成要素のいかなる改善も、その製造業者に利点をもたらすことができる。

図面の簡単な説明

0004

バルーンパンツの一例の斜視図である。
バルーンパンツの別の例の斜視図である。
ベルトの前後部分を接合する前の、バルーンパンツの前駆構造の概略平面図である。
ベルトの構成要素の概略分解斜視図である。
ベルトの一部の概略拡大平面図である。
図4に示すベルトの部分の概略断面図である。
棒状結合のパターンを有する一部の不織ウェブの平面図である。
横断方向への漸増伸長後の開口のパターンを有する図6Aの一部の不織ウェブの平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブの開口及びそれにより形成される形状の例の平面図である。
不織ウェブ構成要素が開口のパターンを有する、ベルトの一部の例の概略拡大平面図である。
不織ウェブ構成要素が開口のパターンを有する、ベルトの一部の別の例の概略拡大平面図である。
不織ウェブ構成要素が開口のパターンを有する、ベルトの一部の別の例の概略拡大平面図である。

実施例

0005

「横断方向」(CD)とは、不織ウェブ材料、不織材料自体、これらの積層体、又は材料が構成要素である物品の製造に関して、材料及び/又は物品を製造する製品製造ラインを通る材料の前進方向に実質的に垂直の、材料に沿った方向を指す。

0006

本発明の記載を通じて、バイアス力が材料に加えられたときに、その材料若しくは複合体に実質的に損害を与える破裂又は破損を起こすことなく、その材料が元の弛緩時長さの少なくとも150%の伸長長さまで伸展することができ(すなわち少なくとも50%伸展可能)、かつ、その力が材料若しくは複合体から取り除かれた後、その材料若しくは複合体がその伸長の少なくとも40%を回復する場合に、材料若しくは材料の複合体は「弾性」又は「エラストマ性」であるとみなされる。様々な例において、弾性的伸展性材料から力が取り除かれたとき、材料又は複合体は、その伸長の少なくとも60%、若しくは少なくとも80%を回復し得る。

0007

「フィルム」とは、1つ以上のポリマで形成される材料の皮膚様又は膜様の層で、強化ポリマ繊維及び/又は他の繊維のウェブ様構造がその大部分を占める形態を有さないものを意味する。

0008

「横方向」とは、パンツ及びその着用者に関して、着用者の身長に概ね垂直の方向又は着用者が立っているときの水平方向を指す。

0009

「長手方向」とは、パンツ及びその着用者に関して、着用者の身長に概ね平行の方向又は着用者が立っているときの垂直方向を指す。「長手方向」はまた、前側腰部縁部の中点から後側腰部縁部の中点まで延びる線に概ね平行の方向である。

0010

機械方向」(MD)とは、不織ウェブ材料、不織材料自体、又はこれらの積層体の製造に関して、材料若しくは積層体を製造する製品製造ラインを通る材料若しくは積層体の前進方向に実質的に平行の、材料若しくは積層体に沿った方向を指す。

0011

「機械方向バイアス」は、不織ウェブを形成する繊維に関し、ウェブの状態にあって及び未延伸である繊維の大部分が、その横断方向ベクトル成分以上の機械方向ベクトル成分とともに長さを有することを意味する。

0012

「不織材」とは、最初に芯状に形成されて、次いで圧密化されて、摩擦粘着接着若しくは結合及び局部的圧縮、並びに/若しくは圧力、熱、超音波若しくは熱エネルギ、若しくはそれらの組み合わせの使用により作製される結合効果の1つ以上のパターンにより互いに接合された、一方向に若しくは不規則に配向された繊維で製造されたシート又はウェブである。本用語には、織られた、編まれた、又は糸若しくはフィラメントで縫い合わされた布地は含まれない。繊維は、天然及び/若しくは人造のものであってもよく、ステープル及び/若しくは連続フィラメントでもよく、又はその場で形成されたものでもよい。市販の繊維は、約0.001mm未満〜約0.2mmを上回る範囲の直径を有し、いくつかの異なる形態、すなわち短繊維(ステープル又は細断繊維として知られる)、連続単繊維(フィラメント又はモノフィラメント)、撚り合わせていない連続フィラメントの束(タウ糸)、及び連続フィラメントの撚り束(編み糸)として提供されている。不織布は、メルトブロースパンボンディング、スパンメルティング溶剤紡糸電界紡糸カーディング、フィルムフィブリル化溶融フィルムフィブリル化、エアレイイング、ドライレイイング、短繊維によるウェットレイイング、及び、当技術分野において既知のこれらの方法の組み合わせを含む多くの方法により形成されることができるが、これらに限定されない。不織布の坪量は、通常、1平方メートル当たりグラム数(gsm)で表される。

0013

不織ウェブ上の開口のパターンに関して、積層体の層を形成する不織ウェブより「先在する」とは、開口のパターンが不織ウェブの積層体への取り込みの前に不織ウェブの上に形成されたことを意味する。

0014

ウェブに関して「Z方向」は、機械方向及び横断方向寸法に沿ってウェブによって近似される平面に対して、概ね直交又は垂直を意味する。

0015

バルーン型吸収性パンツのベルトを形成するために用いる場合、本発明の構造の例が本明細書に記載されているが、例が同様に、パンツ、おむつ、他の着用可能な物品及び他の製品の他の構成要素を形成するために用いることができることはいうまでもない。

0016

図1A及び1Bは、バルーン型吸収性パンツ10の例を示す。前記構造は、ベルト20及び中心のシャーシ30を含んでもよい。中心のシャーシ30は、液体不透過性バックシート31、液体透過性トップシート(図示せず)、吸収性コア構造(図示せず)及び伸縮性バリアカフ32を含む、使い捨ておむつ並びに吸収性パンツに見出される構成要素の任意の組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。中心のシャーシの構成要素及び形状の例及び説明は、米国特許出願第13/764,945号に見出され得、記載されたシャーシは、中心のシャーシ30に含まれ得る構成要素及び特徴を含む。

0017

図1Aに示す例において、下端部21で、ベルト20はパンツの股領域12には至らない。図1Bに示す例において、ベルト20は、着用者の腰部を取り囲むベルト部分20aと、その外側に向かって中心のシャーシ上に重なり、股領域を通ってそのあたりを包む外側ラップ部分20bと、を含む外側構造の一部である。外側ラップ部分20bは、不織ウェブの層から形成され得、更に、それはベルト部分20aの外層として機能する。ベルトは前後の部分22、23を有することができ、それはシーム24で一緒に接合される。

0018

図2は、図1A及び1Bに示すようにシーム24で前後の部分22、23を接合する前の、図1Bに示すようなパンツの前駆である構造を概略的に示す。中心のシャーシ30は、前後部分の内側に向かって前後部分22、23の上に重なる。

0019

図3〜5を参照すると、ベルト20は不織ウェブ24、25の層から形成され得、それはベルトの内側と外側の層をそれぞれ形成する。本発明で有用であり得る好適な不織ウェブ材料としてはまた、当該技術分野において既知のスパンボンド、スパンレイドメルトブローン、スパンメルト溶媒スパン、エレクトロスパンカード繊維状構造のフィルム、繊維状構造のメルトフィルム、エアレイド、ドライレイド、ウェットレイドの短繊維、及びポリマ繊維から一部又は全部が形成される他の不織ウェブ材料も挙げられるが、これらに限定されない。不織ウェブは、主にポリマ繊維から形成され得る。いくつかの例では、好適な不織布繊維材料としては、ポリオレフィンポリエステルポリアミド、又は具体的には、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ乳酸PLA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及び/又はそれらのブレンド等のポリマ材料が挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの例で繊維は、Landに対する米国特許第5,266,392号に記載されるものなどのPP/PE配合物から形成され得、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。不織繊維は、脂肪族ポリエステル熱可塑性ポリサッカライド、若しくは他のバイオポリマなどの構成要素で形成されてよく、又は、これらを添加剤若しくは変性剤として含んでよい。更に有用な不織材、繊維組成物、繊維及び不織材の形成物、並びに関連する方法は、Cramerらに対する米国特許第6,645,569号、Cramerらに対する同第6,863,933号、及びRohrbaughらに対する同第7,112,621号、並びに、Cramerらによる同時係属米国特許出願第10/338,603号及び同第10/338,610号並びにLuらによる同第13/005,237号に記載されており、これら開示は参照により本明細書に組み込まれる。

0020

個々の繊維は、単一成分又は多成分でもよい。多成分繊維は、芯鞘型又は並列型配列等の2成分であってもよい。多くの場合、個々の成分は、ポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン、若しくはこれらのコポリマ、ポリエステル、熱可塑性ポリサッカライド又は他のバイオポリマを含む。

0021

一例によれば、不織材は、外部圧力が加えられて除去されるとき良好な回復をもたらす材料を含んでもよい。更に一例によれば、不織材は、例えば上述のポリマ繊維のタイプから選択される、異なる繊維の配合物を含んでもよい。いくつかの実施形態では、繊維の少なくとも一部分は、螺旋形状を有するスパイラル捲縮を示してもよい。一例によれば、繊維は、各々が異なる材料、通常は第1及び第2のポリマ材料を含む個別の繊維である、2成分繊維を含んでもよい。並列2成分繊維の使用は、繊維にスパイラル捲縮を付与するのに有益であると考えられている。

0022

積層体の柔軟性の知覚認知を向上させるために、不織材は、ハイドロジェット衝突によって処理されてもよく、それはまた、流体エンハンシング水流交絡、又はハイドロエンゴルジとしても既知であり得る。例えば、前記不織材及び方法は、米国特許第6,632,385号及び同6,803,103号、並びに米国特許出願公開第2006/0057921号に記載されており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。

0023

本積層体に有用であり得る不織ウェブの他の例として、Avgol NonwovensLTD(Tel Aviv、Israel)製、商品名XL−S70−26のSMSウェブ(スパンボンド−メルトブローン−スパンボンドウェブ);Pegas Nonwovens AS(Znojmo、Czech Republic)製、商品名18 XX 01 00 01 00(XX=可変な坪量)のsoftbandSSS(スパンボンド−スパンボンド−スパンボンド)ウェブ;Gulsan Sentetik Dok SanVETIC AS(Gaziantep、Turkey)製、商品名SBXXF0YYY(XX=可変な坪量、YYY=可変な横断方向幅)のSSSウェブ;First Quality Nonwovens Inc.(Hazelton、Pennsylvania)製、商品名SEH2503XXX(XXX=可変な横断方向幅)のHESB(水流交絡スパンボンド);及び、2成分SSウェブが挙げられる。

0024

後述の孔開け前に、層24、25の1つ又は両方を形成する構成要素として有用な不織ウェブは、予め結合されてもよい。繊維の芯は、パターンでカレンダ加工されて予め結合されることができ、繊維の芯を互いに密着してかつ使用に適した不織ウェブ材に変換することで、芯/繊維を強化して、引張り強さ及び寸法安定性をもたらす結合のパターンを作製する。前記ウェブは、例えば、米国特許第5,916,661号(「密着したウェブ構造を形成するために、点カレンダ加工結合200」のパターンの予結合)及び同時係属米国特許出願第13/893,405号(「一次繊維結合」のパターン)に記載されている、予め結合されたパターンによって付与されることが可能である。予結合は、熱結合機械的結合又は接着剤結合のパターンからなることができるが、いくつかの状況では熱結合が好ましい。

0025

不織ウェブ24、25の層は、エラステイン(例えば、Invista(Wichita、Kansas)の製品である、LYCRA HYFIT繊維)などのエラストマ材の複数のストランド26のような、1つ以上の弾性部材を挟むことができる。不織ウェブ25、26の層は、層間に付着する接着剤によって、熱結合によって、圧縮結合によって、又はこれらの組み合わせによって、弾性ストランド26の周囲に一緒に接合されることができる。他の例において、1つ以上の弾性部材は、エラストマ材により形成されたフィルムのストリップ又は切片でもよい。

0026

エラストマ部材は、ゴムスチレンエチルブチレン−スチレン、スチレン−エチレンプロピレン−スチレン、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレン、ポリオレフィンエラストマ、エラストマポリウレタン、及び当該技術分野において既知の他のエラストマ材、並びにこれらの組み合わせなど、様々な材料から形成され得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、弾性部材は、任意の数のストランド(又はフィラメント)を有する押出ストランド弾性体であってもよい。エラストマ部材は、50〜2000の範囲のデシテックス、若しくはこの範囲の任意のデシテックスの値に関する任意の整数値、又はこれらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲を有し得る。エラストマ部材は、フィルムの形態でもよい。フィルムの例としては、先行特許出願(例えば、米国特許出願公開第2010/0040826号を参照のこと)に広範囲に記載されている。フィルムは、複数の副層の少なくとも1つに化合される様々な樹脂により作成することができ、該副層が異なる利点をフィルムへ提供する。

0027

ベルト構造体の製造中、弾性ストランド26などの弾性部材が、それらがベルト構造体に組み込まれる際、所望量で長手方向に引っ張られることができる。ベルトの次の弛緩の際、弾性ストランド26などの弾性部材が、それらの非歪み長さへ収縮する。これにより、不織材料の層24、25の層が集まり、弾性ストランド26の長さに対して通常横断方向の隆起28及び谷29を有するひだ又は皺27を形成する。

0028

皺27のサイズ及び形状は、互いに関して並びに弾性ストランド26に関して、不織ウェブの層24、25間の接合部分並びに/又は結合のパターンのデザインにより、影響を受けて操作され得ることが理解されよう。積層前に、1つ又は両方の層24、25に付着する接着剤を使用して接合する及び/又は結合することが生じるとき、接着剤はパターンに付着されてもよい。弾性のある積層体の製造を可能にするため、接着剤のパターニングされた沈着物を不織ウェブ基材に適用する方法の例が、米国特許第8,186,296号に記載されている。選択されるパターンは、それに対応してデザインされたローラのデザインにより生じ得る。適用される接着剤のパターンは、皺27のサイズ及び形状に影響を及ぼすようにデザインされ得る。層24、25は、接着剤沈着の位置で互いに接着剤で接合される及び/又は結合されることができ、他の位置では互いに接合していない若しくは結合していない、又は離れたままであり、それにより、物品の着用中、積層体が動いて引っ張られるとき、該層は動いて互いに対してわずかにシフトする。同様に、接合及び/又は結合することが、熱カレンダ加工結合を使用して生じるとき、接合及び/又は結合するパターンは、皺27のサイズ並びに形状に影響を及ぼすようにデザインされ得る。

0029

孔あきトップシートが、本明細書に記載されているタイプの吸収性物品に含まれる。トップシートを形成するために用いる不織材料の開口を作製することが、水性液体浸出物がそれを通り抜ける能力を向上させる。いくつかの状況において、多くの場合トップシートを形成する材料が通常疎水性であるポリマ(ポリオレフィンなど)を含むことができるので、このことが望ましい場合があり、及び、材料が水性液体をはじく傾向があるので、水性液体が望ましい速度でそれを通り抜けるための、不織繊維の間に通常存在する孔又は通路の大きさが不十分であり得る。

0030

トップシートを形成するために用いる予め結合した不織ウェブに開口を作製する方法の例が、米国特許第5,916,661号及び同第5,629,097号に記載されている。本プロセスは、その1つが隆起した結合する突起部のパターンを支持する、一対のローラの間のニップを通して、予め結合した不織ウェブを圧延することと、熱エネルギを供給してニップの突起部下で繊維を加熱することと、を含有する。適切にコントロールされた圧力及び熱エネルギがニップに提供されるとき、好適な結合のパターン又は棒状又は他の形状を有する「脆弱化した溶融安定な位置」が生じる。前記結合箇所で、ウェブのポリマ繊維は溶融して、圧縮されて、それにより結合し、そうすることで結合箇所の溶融ポリマ材は比較的薄く(z方向に)かつ脆い。上述の引用特許に記載のとおり、結合不織ウェブの次の横断方向への漸増伸長において、結合箇所又は「溶融安定な位置」の材料が中断して、棒状の長手方向に対して横断する方向に開いて開口する。例えば図6Aに示すように、不織ウェブ42は、機械方向に配向された長手方向を有する棒状の結合パターン40で熱/カレンダ加工結合されてもよい。前記結合の後、図6Bの矢印で示すように、ウェブ42に漸増伸長プロセスを施して、横断方向にウェブを引っ張ることができる。結合プロセスが適切にコントロールされて、比較的薄くて脆い結合箇所を作製するとき、これにより、棒状結合は、ウェブを通って開口41を作製しながら開く。有利には、開口41端部に沿った不織ウェブの繊維が、結合プロセスの結果として溶融する。熱エネルギを加えることなく、ウェブを通って開口を単に打ち抜く又は切断する方法と比較して、上述の引用特許に記載されている結合/延伸方法は繊維を切断せず、その結果として、打ち抜いた又は切断した開口端周辺遊離繊維ほつれが生じることがある。それに対し、本明細書に記載されている結合/延伸方法は遊離繊維を作りにくく、開口周辺のよりきちんと定まる端部を提供する。漸増伸長の後、ウェブを弛緩させてもよく、それによって前記開口がある程度まで閉じる場合があるが、依然として存在する。

0031

別の例で、ウェブ42は、外部から生成された又は追加の熱エネルギを加えることなく、圧縮結合により結合されることができる。ローラを利用する適切な圧縮結合システムの例は、例えば、米国特許第4,854,984号及び同第4,919,738号に記載されている。このタイプの機構において、第1のローラ及び第2のローラは、軸が平行に配置されて、一緒に押圧してニップを形成する。第1のローラは、その表面に、パターンに配置される1つ以上を結合する突起を有し得る。第1のローラ及び第2のローラは、軸の一方又は両方に直接又は間接的に作用するベロ型空気圧アクチュエータなどの1つ以上のアクチュエータによって共に押圧されて、上記特許に記載されている方法で、ローラを通り抜ける際、ニップの隆起の下で、ウェブ材料を圧縮しかつこの圧縮を調節することができる。これらに限定されないが、上述した特許に記載されている機構のような圧着結合機構は、ローラニップラインに沿って、結合する突起の下で、重なり合う繊維の急激な圧縮により不織ウェブ材を結合することを提供する。理論に束縛されるものではないが、突起の下で急激に圧縮することにより、それぞれの材料が急激に変形しかつ突起の下から共に部分的に絞り出されて、突起の下及び/又は周囲に変形し、圧縮され、絡み合った繊維材料構造体を形成すると考えられている。突起部の位置又は突起の周囲に、溶接又は溶接様の構造体が得られる。ある状況では、圧縮結合は、相対的な簡略さ及び費用対効果などの利点を提供する。それにより、システムに外部から生成された若しくは追加の熱エネルギを供給することを必要とする、より複雑な結合システムの必要性を減らす又は除去できる。理論に束縛されるものではないが、これらの利点は、少なくともある状況において、ライン速度の変化、例えば、使い捨ておむつ及びトレーニングパンツを製造するための現在既知である経済的又は技術的に可能な範囲のライン速度の変化、とは実質的に無関係であると考えられる。前記圧縮結合の作成後、米国特許第5,916,661号により教示される方法で、ウェブは漸増式に引っ張られて、結合箇所に開口を作ることが可能である。

0032

前述の米国特許第5,916,661号で示されるように、孔開け前、不織ウェブが、熱/カレンダ加工結合の比較的高密度のパターンで予め結合されてもよい。その後、開口のパターンは、単にウェブを通って打ち抜かれて又は切断されてもよい。結合の比較的高密度のパターンは、遊離切断繊維及びほつれを最小化する役目をし、切断又は打抜きにより形成される開口の定められた端部を維持するのに役立つことができる。

0033

作製された開口が、必ずしも棒状である必要がないことは理解されよう。形状及びパターンの他の例は、同時係属仮出願第61/820,987号に記載されている。また図7A〜7Cの例に示すように、開口は、棒状、円弧状、他の湾曲する有限軌道円形卵形楕円形又は多角形、及びこれらの組み合わせでもよい。しかしながら、図に示すようないくつかの状況では、特にウェブ又は構成要素がスパンボンド法又はスパンレイ法などの繊維の機械方向バイアスを生じる方法により形成されるとき、大部分の個々の開口41の最長寸法が、不織ウェブの機械方向に沿って配向されることが望ましい場合がある(本明細書の目的において、「機械方向に沿って配向される」とは、開口の最長寸法の機械方向ベクトル要素が横断方向ベクトル要素より大きいことを意味する)。前記繊維配向が理由で、これにより、機械方向に沿った隣接する開口間繊維部分がほぐれる又は剥がれる可能性が、減少する。しかしながら同時に、いくつかの状況において、大部分の開口の最長寸法が機械方向に沿って配向されるのが望ましい場合がある一方で、最長寸法が機械方向と平行でないのが望ましい場合がある。一例では、開口が楕円形又は卵形である図7Eに示すように、その最長寸法は、機械方向の0度超〜45度未満の間の角度αに沿って配向されるのが望ましい場合がある。着用中のようにベルトが引っ張られて動く際、開口の端部に沿った材料を機械、横断及びz方向により複雑な方法で移動させることによって、これが視覚及び実際のテクスチャ形成効果に加えられ得るのは理解されよう。更に、これらに限定されないが、一定間隔整列配置された行及び列、片側に寄った行及び列、対角線パターン、形のあるパターンなどパターンを変化させて、開口を配置し得るとも考えられよう。

0034

そのうえ開口のパターンは、機械方向間隔、横断方向間隔、開口形状及び開口サイズに関して、実質的に類似する又は予結合パターン(存在する場合)と同一でもよい。例えば図7Fを参照すると、予結合43のパターンは、開口41のパターンとして実質的に類似の機械及び横断方向間隔を有することができる。1つ以上の特記される観点で実質的に類似する予結合及び開口のそれぞれのパターンを用いることは、より均一で整然とした及び/又は統一のとれた外観を材料にもたらすのを助けることができ、予結合及び開口のそれぞれのパターンにこの種の類似点がないウェブと比べて、引張り強さを強化するのを助けることもできる。

0035

上述のようにベルトの不織ウェブ層24、25の1つ又は両方を形成する上述の方法で孔を形成した不織ウェブを用いることで、魅力的かつ興味深い効果を提供できる。ベルトが、例えば着用中、動いて引っ張られる場合、それを囲む開口及び材料は、ウェブ層の収縮により誘導された皺と相互作用する。複雑さ、深さ及び追加のテクスチャ視覚的印象を提供しながら、層の開口は開いて、閉じて、形状を変えて、対応する他の層にシフトする。様々な形状及び対応する機械方向の角度を備えた開口は、ベルト構造が収縮するとき、開口の端部に沿ってz方向突起及び/又は隆起をもたらすことができる。例えば図7Cを参照すると、ベルト構造が横断方向又は長手方向に収縮するとき、示した開口41形状が作製する「」は立ち上がることができて、皺の高さに加えてz方向の嵩を加えることができる。追加した嵩は、追加した柔軟性及び/又は通気性触覚的並びに視覚的認識に、寄与することができる。そのうえベルト構造の伸縮を使って、「耳」は開閉でき、あるいは、下位層対照的な外観及び/又は色を明らかにしたり隠したり、より複雑かつ印象的な外観をベルト構造にもたらすことができる。

0036

選択される開口のパターンは、効果を変化させるために、選択された接着剤のパターンと調和して、積層体を接着し得ることは理解されよう。例えば図8Aを参照すると、開口のパターンは、接着剤のパターンにより作成される皺のパターンからいくらか独立しているように選択できる。例えば、皺27の整然とした機械方向の行かつ無秩序又はランダムな横断方向の列を提供するように、接着剤のパターンは選択できる。機械及び/又は横断方向の皺27にランダムに垂れるように、開口41のパターンは大きさを設定されて、配置されることが可能である。これによって開口は、特定の視覚効果を提供しながら、いくらかランダムな型の対応する皺を配置される。図8Bに示される別の例において、皺の実質的に整然とした機械方向の行及び横断方向の列を提供するために、接着剤のパターンは選択され得る。例えば、実質的に一定間隔の行及び実質的に均等に分散された個数で、皺27の山28に垂れるように、開口41はパターン形成され得る。この均等に分散された個数の例では、物品の着用中のようなベルトが引っ張られて動く際に、それらが最も多くの運動(別の視覚効果を有する)を経験する不織ウェブ層上の位置で、開口は実質的に皺27の山28に配置される。同様に、開口がベルトのストランド26の実質的に均一に分散された対応する位置にあるように、開口は、ストランド26などの弾性部材の間の間隔と連携してパターン形成され得る。例えば、開口のパターンは、ベルトの任意の所定部分若しくは全体において、横断方向の弾性バンド間隔ESCの実質的に倍数又は実質的に約数である、横断方向に沿う開口間隔ASCを有することができる。同様に、開口のパターンは、ベルトの任意の所定部分若しくは全体において、機械方向の皺間隔RSMの実質的に倍数又は実質的に約数である、機械方向に沿う開口間隔ASMを有することができる。図8Bの例において、RSM≒ASMであり、つまり各々は1つずつ実質的に均等に他に分かれる。同じ例において、ESC≒3ASCであり、つまりESCは3つで割って実質的に均等にASCに分かれる。図8Cで示す別の例では、接着剤沈着のパターンが、横断方向に沿って実質的に連続している(すなわち、弾性ストランド26で若しくは他の箇所で、ほとんど又は全く中断していない)山28及び谷29を有する皺27を生じるように構成されており、これは、横断方向に沿って層24、25の間に、接着剤の実質的に連続する、線形沈着のパターンにより達成できる。図8Cでも、機械方向に沿った開口間隔ASMが、機械方向の皺間隔RSMの実質的に倍数又は実質的に約数であるように、開口のパターンを構成し得る。

0037

両方の層24、25に孔がある場合、ベルトの開口した不織材層の視覚効果を増すことができる。しかしながら、両方の層24、25の孔開けが所望される場合、対応する層24、25の開口が互いにずれて置かれることが望ましく、言い換えれば、材料が弾性により生じる収縮に対して引っ張られて皺を伸ばすとき、それらは整列配置しない。ベルトにほつれた外観をもたらすことを回避する、若しくはベルトを介した着用者の皮膚開示の部分を回避する、又はその両方のために、これは重要であるとみなすことができる。したがって、それぞれの層の開口パターンの間隔が、異なるのが望ましい場合がある。あるいは、実質的に同一の開口パターンが両方の層に存在する場合、ベルトが弾性により生じる収縮に対して引っ張られて皺を伸ばすとき、パターンが機械方向と横断方向の一方又は両方で互いに同相ではないことが望ましい場合がある。

0038

1つの層の材料が他の層の色と視覚的に対照的な色を有する場合、ベルトの開口した不織材層の視覚効果を強化できる。それぞれの層の色若しくは色合いが視覚的に対照をなすように、一方若しくは両方の層の材料を、1つ以上の色若しくは色合い(白を含む)で、色合いをつけて、着色されて、又は印刷されることができる。次に、1つの層の対比色又は色合いは、他の層の開口を介して興味深い視覚効果を見ることが可能である。本明細書で、材料の2つのそれぞれの層の色又は色合いの間の「視覚的なコントラスト」とは、後述の視覚的コントラスト法により決定されるδE*の値が2.0以上であることを意味する。強化された視覚的コントラストにおいて、δE*の値が3.5以上であるのが好ましいことがある。

0039

前記ベルトを形成するために通常使用されるタイプの不織ウェブ材は、一般に通気性が高い(材料の測定可能蒸気透過性に通常に反映される通気性は、物品の下の着用者の皮膚の水分過剰を回避することが望まれる)。したがって、単に通気性を増加させるためにだけ開口を提供することは、必要ではない又は望ましくない。材料にすでに高い通気性があるので、この点において孔開けはほとんど効果を有し得ない。しかし、材料の開口の目視できる存在が、いくつかの状況において、消費者に高い通気性の印象を与え、又は該印象を補強する若しくは増加させる−それは、マーケティング優位性を製造業者に提供できる−と考えられている。

0040

視覚的コントラスト
色差の測定は、CIEL*a*b*表色系(CIELAB)に基づく。1200dpiで24ビットカラー最小値走査することが可能で、カラーマネジメント手動制御機能を有する、フラットベッドスキャナ(好適なスキャナは、Long Beach CA、Epson America Inc.製のEpson Perfection V750 Proである)を使用して画像を取得する。スキャナを、カラーマネジメントソフトウェア(好適なパッケージは、Grand RapidsMI、X−Riteから入手可能なMonacoEZColorである)を使用してANSI方式IT8.7/2−1993に準拠したカラー反射ターゲットに対して校正し、スキャナプロファイル構築する。校正したスキャナプロファイルを、CIE L*a*b*におけるサンプリングサポートするイメージングプログラム(好適なプログラムは、San Jose,CA、Adobe Systems Inc.から入手可能なPhotoshop S4である)内で開き、結合及び非結合領域を測定する。

0041

校正前の30分間、スキャナの電源オンにする。スキャナガラス上に、IT8ターゲットを、表を下にして置き、スキャナの蓋を閉じる。MonacoEZColorソフトウェアを開き、スキャナに付属するTwainソフトウェアを使用して取得画像を選択する。Twainソフトウェア内で、アンシャープマスク設定及びそのソフトウェアに含まれ得る全ての自動色補正又はカラーマネジメントオプションの選択を解除する。自動カラーマネジメントを無効にすることができない場合、そのスキャナは、この用途には不適である。200dpi、24ビットカラーでプレビュースキャンを取得する。スキャンした画像が真っ直ぐであり、第1の外側表面が上向きであることを確認する。ターゲットの縁部に画像をトリミングし、ターゲットの周りの全ての余白を除いて、最終的な画像を取得する。MonacoEZColorソフトウェアは、この画像を使用して、含まれる基準ファイルと比較し、Photoshopと互換性のある校正したカラープロファイルを生成及びエクスポートする。プロファイルが作成された後、スキャン解像度(dpi)は変更可能であるが、他の全ての設定は、サンプルの撮像中、一定に保たれる必要がある。

0042

各層75mm×75mm平方のそれぞれの試料を提供する。試験前に約2時間、約23℃±2℃及び約50%±2%の相対湿度で、試料を予備調整する。

0043

スキャナの蓋を開け、第1の外側表面をガラスに対向させて、スキャナガラス上に第1の試料を配置する。白色の背景で(この試験方法では、白は、L*>94、−2<a*<2、及び−2<b*<2を有する色と定義される)試料を覆い、蓋を閉じる。第1の試料のスキャンを取得し、600dpi、24ビットカラーでPhotoshopにインポートする。画像に、校正したスキャナプロファイルを割り当て、モードをLab Colorに変更する(Photoshopの「Lab Color」は、CIEL*a*b*規格に対応する)。「スポイト色選択ツールを選択する。ツールの試料サイズを設定して、2mm×2mm平方の試料領域内でできるだけ多くのピクセルを含有するが、それは開口を含まない。スポイトツールを使用して、試料画像における10つの異なる2mm×2mm平方領域(開口を有しない)のL*a*b*値を測定して記録する。10つの個々のL*a*b*値を平均し、それぞれL1、a1及びb1として記録する。

0044

第2の試料で上のパラグラフにおける工程を繰り返して、L2、a2及びb2として平均値を記録する。以下の式を使用して、結合領域と非結合領域との間の色差(δE*)を計算し記録する。

0045

そして、0.01の単位まで記録する。サンプルセット毎に、合計3つの実質的に同一の各層を測定する。3つのδE*値を平均し、0.1の単位まで記録する。

0046

本明細書で引用する特許及び特許出願(明細書に記載されている特許も含む)は、本明細書と矛盾しない範囲で本明細書に参考として組み入れる。

0047

本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳しく制限されるものとして理解されるべきでない。むしろ、特に指定のない限り、それぞれのかかる寸法は、記載された値と、その値の周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「40mm」として開示された寸法は、「約40mm」を意味することを意図する。「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に関して先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参考として組み込まれた文献における同一の用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいて、本書においてその用語に与えられた定義又は意味が適用されるものとする。

0048

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、他の様々な変更及び修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、発明の範囲は、添付の特許請求及びその同等物によってのみ限定されることが意図される。

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