JP4567562B2 - 複合的な弾性ウェブ - Google Patents

Description

本発明は、ウェブに関し、特に、おむつ、失禁の効果を制御するための物品、その他の衛生的物品及び包帯等の製品において使用されるフィルム又は繊維状材料のウェブ、又はフィルム及び繊維状材料のラミネートを、活性化しかつ触り心地を柔らかくするための方法に関する。本発明は、この方法によって製造される複合的なウェブ、及びこれらのウェブから形成された物品にも関する。

おむつ、トレーニングパンツ又は失禁衣料等の吸収性物品は、皮膚の健康を維持しながら装着者への快適な密着を提供し、身体からの浸出液を吸収保持する必要がある。したがって、吸収性物品において使用するための弾性材料は、触り心地が柔らかいことが望ましい。柔軟性は、柔軟なウェブを形成するように、不織布等の柔軟でかつ概して繊維質の材料に弾性材料を積層することによって得ることができる。

ウェブを１つ以上の方向に延伸することによってウェブを“活性化”する方法は、このウェブに触れる人によって認識される柔軟性をウェブに与えることが分かった。繊維ウェブ又はフィルムウェブをマシン方向又はウェブの横方向、又はその両方に引き伸ばすための方法は、米国特許第４２２３０５９号明細書、第５８６１０７４号明細書、第５４２２１７２号明細書及び第５３８２４６１号明細書に記載されており、これらの米国特許のそれぞれの開示内容は引用したことにより本明細書に全体が記載されたものとする。

これらの文書において例示された活性化とは、材料を形成したフィルム又は不織布ウェブの合計伸展性を越えて複合的なウェブを延伸するプロセスをいう。不織布ウェブの場合、内部繊維結合の破壊が生じることができる。これにより、製造された材料の触り心地は柔らかくなる。活性化は、概して２つの方法のうちの１つによって行われる。１つの方法では、噛み合い歯車のセットによって延伸し、別の方法では、被駆動ローラ（互いに異なる速度で駆動される）の間においてウェブの流れ方向に延伸する。

米国特許第５１４３６７９号明細書には、２段階での活性化が記載されている。この文書は、第２段階における係合深さが第１段階におけるものよりも大きくなるように使用される噛み合い歯車を開示している。したがって、第２のステップにおける活性化レベルが第１のステップにおけるよりも大きい。

活性化、特に不織布材料を備えたフィルムのラミネート、又は不織布だけのラミネートに適用される活性化の欠点の１つは、不織布の構造が破壊されるということである。したがって、活性化された製品における生存可能な構造（viable structure）を維持するために、活性化プロセスにおいて、高品質の、ひいては高価な前駆不織布を使用する必要がある。通常、商業的には２０ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）以上の基本重量が使用される。

公知の方法、材料及び装置に関する欠点及び問題についてのここでの記述は、本発明の範囲を、これらの公知の方法、材料及び装置の排除に限定しようとするものではない。実際には、本発明の実施形態は、ここに記述された欠点又は問題を持たない１つ以上の公知の方法、材料及び装置を含むことができる。
米国特許第４２２３０５９号明細書 米国特許第５８６１０７４号明細書 米国特許第５４２２１７２号明細書 米国特許第５３８２４６１号明細書 米国特許第５１４３６７９号明細書

引張特性及び伸び特性の優れた複合的なウェブを製造する。

本発明によれば、より低価格で、より低い基本重量を有する前駆不織布を含む活性化された積層されたウェブが提供され、活性化は、ラミネートにおける部材ウェブが接着される前に行われる。活性化の後、部材ウェブは、ウェブの間の境界面に十分な熱が提供され、活性化プロセスによって生ぜしめられる圧力を用いることによって、面と面とを合わせて接着される。完成品における引張特性及び伸び特性は、好適には、第２のウェブに結合される間に活性化されるより高価な不織布よりも優れている。

活性化プロセスの間、部材ウェブは、ウェブの平面において相対移動することができると考えられる。あらゆる操作の理論によって縛られることを意図しない一方で、この特徴は、この方法によって活性化されかつ次いで接着された積層された前駆ウェブから得られる優れた引張及び伸びの値を生じると考えられる。

本発明において、組み合わされた活性化及び熱結合は、加熱された活性化ローラを備えた慣用の噛み合い歯車活性化装置において行われることができる。不織布と、アパーチャ付き２層又は３層エラストマフィルムとは、活性化ローラの直ぐ前で互いに接触させられることができる。２つの層がニップに進入すると、これらの層は同時に、しかし独立して活性化される。アプローチの最も近い点において、１つのローラにおける歯の先端は、向き合った溝の底部から１０００分の数インチ離れている。ここで熱結合が生じることができ、不織布を、軟化したエラストマフィルムに埋め込む。熱結合は、活性化ローラにおける歯の頂部に対応する連続的な線の形式を取る。次いで、活性化された材料にスリットが形成され、この材料は慣用の形式で巻き上げられる。

別の実施態様において、ラミネート構造を製造するように不織布の２つの層を、アパーチャ付き弾性フィルムに同時に結合するか、２層ラミネートを形成するようにアパーチャ付き弾性フィルムを不織布の１つの層と結合することが可能である。

別の実施態様は、ここに記載された方法によって形成された少なくとも１つの不織布及びエラストマフィルムから成る、積層された材料を含む。積層された材料は、改善された引張り特性及び延び特性を有する。

本明細書において使用される用語は、特定の実施態様を記述するためにのみ使用され、請求項の範囲を限定しない。この開示において使用される場合、単数形は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り複数を含む。

そうでないことが定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記述されたものと同じ又は同等のあらゆる方法及び材料が実施態様の実施又は試験において使用されることができるが、好適な方法、装置及び材料はここで記述される。ここで言及される全ての出版物は、出版物において報告されかつ本発明に関連して使用される様々なウェブ、フィルム、ラミネート及び処理方法を記述及び開示するために引用されている。本明細書におけるいかなるものも、このような開示が従来技術であることを認めるものと解釈されるべきではない。

この記述において、“ウェブ”という用語は、ロールに巻成されることができる材料をいう。ウェブは、フィルムウェブ、不織布ウェブ、ラミネートウェブ、アパーチャ付きラミネートウェブ等であってよい。ウェブの面は、縁部と反対の、２次元の面のうちの１つをいう。“複合的なウェブ”とは、面と面とを合わせて接着された２つ以上の別個のウェブを含むウェブをいう。部材ウェブの面は互いに合わされているが、接着は、部材ウェブの縁部を介することができる。本明細書では、ウェブは、ウェブが互いに面接触しているが一方のウェブを他方のウェブに固定する接着が存在しない場合、互いに“接着されていない状態”にあると記述される。

この記述における“フィルム”という用語は、固体ポリマウェブを形成するために、熱可塑性ポリマ材料の溶融したシートを流し込み又は吹込押出し法によって押し出し、前記シートを冷却することによって形成されたウェブをいう。フィルムは、単層フィルム、共押出し成形されたフィルム、コーティングされたフィルム及び複合的フィルムであってよい。コーティングされたフィルムは、好適には、単層又は共押出し成形されたフィルムを含むフィルムであり、これらのフィルムは、同じ材料又は異なる材料の薄い層によって、後でコーティングされる（例えば押出しコーティング、押付けコーティング又は印刷された等）。好適には、コーティングは、接着後に分離されることはできない。複合フィルムは、好適には、２つ以上のフィルムを含むフィルムであり、少なくとも２つのフィルムが接着プロセスにおいて組み合わされる。接着プロセスは、フィルム層の間に接着剤の層を提供する。

この記述において、“アパーチャ付きフィルム”とは、１つの面から第２の面まで延びた複数の穴が存在するフィルムをいう。２次元のアパーチャ付きフィルムは、平坦なフィルムの第２の面をフィルムの第１の面に接続した穴において３次元構造が存在しないフィルムである。３次元フィルムは、突起を備えたフィルムであり、３次元アパーチャ付きフィルムは、アパーチャにおいて３次元構造が存在するフィルムである（例えば、アパーチャは、フィルムの厚さよりも厚い深さを有する）。

“不織布”という用語は、多数の繊維を含むウェブを意味する。繊維は、互いに結合されていても、結合されていなくてもよい。繊維は、ステープル又は連続糸であってよい。繊維は、１つの材料から成るか、又は種々異なる繊維の組合せとして又はそれぞれが種々異なる材料から成る同類の繊維の組合せとして、多数の材料から成ることができる。

ここで使用される場合、“不織布繊維質ウェブ”は、一般的な意味において、比較的平坦で、フレキシブルで、多孔質でありかつステープル又は連続糸を含む概して平坦な構造を定義するために使用される。不織布の詳細な説明のためには、E.A.Vaughn著 “Nonwoven Fabric Primer and Reference Sampler”, Association of the Nonwoven Fabrics Industry、第３版（１９９２年）を参照されたい。

不織布ウェブは、これを形成するためのあらゆる方法による製品、例えば不織布スパンボンド及びメルトブロー不織布ウェブ、であることができる。不織布ウェブは、ウェブの複合体及び組合せを含むことができる。１つの実施態様において、ウェブは、ポリプロピレン繊維から成る、スパンボンド材料である。しかしながら、不織布ウェブは、繊維が製造されることができるあらゆるポリマ材料から成ることができる。例えば、不織布ウェブは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エラストマ、ポリエステル、レーヨン、セルロース、ナイロン及びこのようなポリマ繊維のブレンドから成る繊維を含むことができる。種々異なるポリマを含む繊維がブレンドされることもできる。

ここで使用される場合、“伸展性”は、繊維の破壊又は繊維間の接着の破壊なしに引張力によって所定の方向にウェブに提供されることができるひずみの最大量をいう（ひずみがゼロの状態に対して％で示される）。不織布ウェブがあらゆる与えられた方向で伸長可能であるということは、引張力がその方向でウェブに提供された場合に、ウェブがその方向で膨張し、実質的に繊維の破壊又は繊維間の接着の破壊なしにひずみがウェブにおいて誘発されることを意味する。

ここで使用される場合、“スクリーン”は、フィルムに突起又はアパーチャを形成するために使用される凹所を含む３次元成形装置をいう。特定の実施態様において、スクリーンは、幅及び直径を有する管状部材である。択一的な実施態様において、スクリーンは、幅及び長さを有するベルトである。横方向は、スクリーンの幅に対して平行な方向である。流れ方向は、スクリーンの回転方向に対して平行な方向であり、横方向に対して垂直である。

ここで使用される場合、“パーフォレーション”はスクリーンにおけるアパーチャを指す。ここで使用される場合、“突起”は、フィルムの第１の面の平面に配置されたアパーチャ付き基部と、概してフィルムの第２の面の方向に延びた側壁部分とを含む。それぞれの基部は側壁部分を有する。側壁部分は、フィルムの第２の面の平面に配置された“端部”において終わっている。突起の端部は、アパーチャ付き又はアパーチャなしである。“一次アパーチャ”とも呼ばれる、突起の基部におけるアパーチャは、好適には、調整された又はランダムなパターンを成した多角形、例えば正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形又はスロット形である。

ここで使用される場合、“吸収性物品”という表現は、体液及びその他の身体浸出液を吸収及び保持する物品を指す。特に、吸収性物品は、身体から排出される様々な浸出液を吸収及び保持するように装着者の身体に接触又は近接して配置される衣料を含む。ここで使用される場合、“弾性的”という用語は、引張力を加えることにより好適には最初の伸長させられていない長さの少なくとも２倍の伸長された長さまで伸長可能であり、引張力を解放することにより最大で最初の伸長させられていない長さの１．７５倍まで収縮する材料を表すために使用される。

実施態様においてあらゆるフィルムを使用することができる。フィルムのための出発材料は、好適には、押出機等のあらゆる適切な混合及び加熱装置において混合及び加熱される。押出しプロセスは技術上よく知られており、ここに提供されるガイドラインを使用して、フィルムの溶融したシートを製造するためにあらゆる適切な押出しプロセスを使用することができる。これらの押出しプロセスは、通常、押出機に材料を供給するための機構と、材料を溶融及び混合するための機構と、溶融した材料を成形型へ運搬するための機構と、ポリマフィルムを形成するためにポリマの溶融したシートを冷却するための機構とを含む。溶融したシートに第２のフィルム又はウェブが積層される場合、このような第２のフィルム又はウェブは冷却プロセスに関係する。

押出機に原材料を供給するのに適した方法及び装置は一般的に知られている。好適な供給機構は、真空パイプに接続された真空ポンプ等の運搬機構を有しており、その真空パイプはポリマ材料の容器に浸漬されている。制御された形式で、ポンプはパイプ内に真空を生ぜしめ、パイプは容器からポリマを吸引し、ポリマを供給ホッパに供給する。供給ホッパは、通常、ポリマの正確に制御された量を押出機受容キャビティ内に供給するメータリング装置を有している。１つの押出機に多数のキャビティ及び供給ホッパが設けられてよく、これにより、多数の部材の供給を可能にする。さらに、ポリマを正確に投入するのを補助するために供給ホッパに又はその近傍に、帯電防止振動装置を配置することができる。ここで使用するために、当業者に知られた又は後で発見されたその他の供給機構も考えられる。

好適な溶融成形ダイは流込みダイであるが、ブローフィルムダイ等の他のタイプのダイも可能である。ダイは、溶融したポリマシートを成形し、このポリマシートは引き続きフィルム又はラミネート構造を形成するために冷却される。

択一的な実施態様において、溶融ポリマは、パレタイジングダイ（多数の小さな開口を備えた平坦な円筒状のプレート）を通じて押出機から排出される。ポリマがダイを通過するとき、ポリマはポリマの線条を形成する。線条は次いで冷却され、回転ナイフによって裁断され、裁断された線条は“配合ペレット”と呼ばれる。次いで、配合ペレットは第２の押出機へ搬送され、ここで、ペレットは再び溶融され、ダイへ搬送され、シートに形成され、このシートは次いでフィルム又はラミネート構造を形成するように冷却される。さらに別の択一的な配列においては、配合ペレットは、第２の押出機において他のポリマペレットと組み合わされることができる。

冷却機構も技術上よく知られており、現在知られている又は後で発見されたあらゆる冷却機構が、フィルムを形成するように押出機から排出されたポリマを冷却するために使用されることができる。一次冷却機構は、互いに押し付けられる２つの冷却されたローラを含むエンボシングステーションを有する。溶融ポリマはエンボシングローラ（それぞれ彫刻ローラ及びアンビルローラと呼ばれる）の間を通過させられ、そこで、より低温のローラと接触することにより冷却される。択一的に、ローラは、彫刻ローラ又はエンボシングローラではない、滑らかなチルローラであってよい。別のよく知られた冷却装置は、ポリマシートを１つのローラ上に通過させ、溶融ポリマを１つの冷却ローラに接触させるために溶融ポリマに空気又は冷却水カーテンを提供する。空気カーテン及びローラとの接触が冷却に寄与する。

別のよく知られた冷却機構は、真空を提供しながら、ポリマシートをアパーチャ付きスクリーン上に通過させる。真空によりポリマシートはスクリーンと密着し、ポリマを冷却させる。１つの実施態様において、真空とスクリーンとの組合せがポリマシートをアパーチャ付きスクリーン表面の形状に合致させ、フィルムに突起を形成する。スクリーンに接触するフィルムの側は、成形フィルム内面と呼ばれ、内面と反対側のフィルムの側は、成形フィルム外面と呼ばれる。突起は、アパーチャ付きであっても、そうでなくてもよい。この形式においてアパーチャ付きポリマフィルムを成形することは技術上よく知られており、米国特許第３０５４１４８号明細書、第４１５５６９３号明細書、第４２５２５１６号明細書、第４５０８２５６号明細書及び第４５０９９０８号明細書によって例示されており、これらの米国特許明細書の開示内容は引用したことにより全体が本明細書に記載されたものとする。

パーフォレーションの別の手段は、フィルムを、ピン又はブレードが突出したパーフォレーティングローラ上を通過させ、ピン又はブレードがフィルムに進入し、フィルムがローラ上を通過するときに穴を形成する。これらの方法において、フィルムをパーフォレーティングローラに対して所定の位置に保持するバッキングローラが概して使用される。次いで、実際のパーフォレーションが、パーフォレーティングローラとバッキングローラとの間のニップにおいて生じる。

噛み合い歯車（ＩＭＧ）流れ方向オリエンテーションは、通常、歯車状のローラ対によってフィルムを延伸することによって達成される。ＩＭＧ活性化は、流れ方向（ＭＤ）又はウェブの移動方向に対して横方向（ＴＤ）で行われることができる。ＭＤ活性化において、ローラの軸線を見下ろすローラの断面の図は、ローラの円周内に及びローラの円周の周囲に切り込まれた歯車歯を示す。ウェブに延伸作用を提供するために、１つのローラの歯が、隣接するローラの溝に噛み合う。

ＴＤ活性化のために使用されるローラは、ローラの軸線に沿って、ウェブの走行方向で交互に配置されたフィンと溝とを有する。１つのローラのフィンは、隣接するローラの溝に噛み合うので、ウェブが横方向に延伸される隣接するフィンにおける点を提供する。

ＩＭＧ活性化の両方のタイプにおいて、ローラが取り付けられたシャフトは、２つのマシン側板の間に配置されており、第１のシャフトは好適には定置の軸受に配置されており、第２のシャフトは好適には摺動可能な部材における軸受に配置されている。したがって、摺動可能な部材の位置は、調整ねじ又はその他の装置によって操作可能なくさび形エレメントを使用することによって調整可能である。くさびをねじ込むかねじ出すことにより、垂直方向に摺動可能な部材をそれぞれ上下動させ、さらに、第２の噛み合いローラの歯車状の歯を第１の噛み合いローラに係合させるか又は解離させる。サイドフレームに取り付けられたマイクロメータは、噛み合いローラの歯の係合深さを表示する。

延伸される材料によって提供される力に抵抗するように調整くさびに対して摺動可能な部材をしっかりと係合位置に保持するために、エアシリンダを使用することができる。これらのシリンダは、噛み合い機器に材料を通すために、又は作動された場合に全てのマシンニップ箇所を開放する安全回路に関連して、上下の噛み合いローラを互いに解離させるように引っ込められることもできる。

定置の噛み合いローラを駆動するために通常駆動手段が使用される。マシン通過又は安全のために第２の噛み合いローラが解離可能であるならば、解離時に解離ローラの歯が常に他方の噛み合いローラの歯の間に嵌ることを保証するために、第１及び第２の噛み合いローラの間にバックラッシ防止歯車機構を使用すると好適である。この特徴は、噛み合い歯の歯先の丈の間における、潜在的に損傷する物理的接触を回避する。噛み合いローラが常に係合するならば、第２の噛み合いローラは通常、駆動される必要はない。第２のローラの駆動は、延伸される材料によって被駆動噛み合いローラによって達成される。歯は、トルクを伝達するように設計されておらず、通常の噛み合い延伸動作において金属対金属の接触は生じない。

特に好適な実施態様の例は、好適には約０．１５５インチの歯ピッチを備えたローラを使用した、ウィスコンシン州グリーンベイのNorthern Engraving and Machineによって製造された延伸装置であるが、約０．０４０〜０．２００インチのピッチも許容できる。歯深さは好適には０．２８０インチであるが、約０．０３０〜０．５００インチの歯深さも許容できる。ローラ円周における歯密度は、好適には、ローラの円周において範囲画定された（subtended）角度ごとに約１つの歯である。特に有効な実施態様は、約５０゜Ｆ〜約２１０゜Ｆで、より好適には約７０゜Ｆ〜約１９０゜Ｆの範囲で温度制御されることができるＩＭＧローラを使用する。ローラ温度は、加熱又は冷却された液体の内部流、電気システム、冷却／加熱の外部源、これらの組合せ、当業者に明らかなその他の温度制御及び維持方法を使用することによって維持される。ローラの温度を制御するための好適な実施態様は、ローラを通る加熱又は冷却された液体の内部流である。これは、望まれているのが加熱であるか冷却であるかに応じて、ローラの加熱又は冷却を行う。

ローラの係合深さは、ウェブに与えられる延伸の程度を決定する。ローラ歯の係合深さと、先駆ウェブ組成との間にバランスが通常は引き込まれる。なぜならば、これらは、ウェブの多くの重要な物理的特性に影響するからである。ピッチ、歯深さ、及び係合深さの選択に影響する要因の幾つかは、ウェブの組成、所望の最終的特性（通気性、吸収性、強度、布の感触）、及びＩＭＧローラの幅及び直径を含む。ウェブの最終的な用途も、所望の最終的特性を決定するのでこれらの選択に影響する。ＩＭＧローラの幅は、経済的制限及び技術的制限を示す。幅が増大すると、ローラの重量も増大し、ローラにおいて生じるたわみの量も増大するからである。たわみは、特にピッチ及び歯深さが増大すると、延伸のプロセスにおいてのみならず、ローラ製造プロセスにおいてもばらつきを生じる。当業者は、ここに提供されたガイドラインを使用して、所望の延伸を達成するためにローラのパラメータを変更することができる。

本発明の別の実施態様は、ＩＭＧローラを使用することなく本発明のウェブを次第に延伸させる。この実施態様において、ウェブは、様々な周速度で回転する一連のローラのニップを通過させられることができる。ローラは、漸進的な延伸を行うために摩擦支持面を有することができる。これらのローラは、ウェブの所望の特性を制御するために加熱又は冷却されることができる。

ウェブは好適には不織布材料及びフィルムを含んでいる。通常、フィルムは、ポリエチレン等のポリマ、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、リニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）又はＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとの混合物、ポリプロピレン、及びこれらの組合せから形成されている。１つの実施態様において、フィルムは、少なくとも約１０重量％、又は約１０〜５０重量％のＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）と、残りのＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ又はＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとのブレンドとの混合物から成っている。それぞれの材料配合は、通常はポリマに対する小さな割合で付加的な材料を含んでいることができる。例えば、フィルムは、加工助剤、着色剤（例えば漂白剤）及び界面活性剤を含むことができる。ここでのＬＬＤＰＥという用語の使用は、メタロセン結晶を使用して形成されかつ一般的にｍＬＬＤＰＥと呼ばれるＬＬＤＰＥをも含んでいる。

フィルムは、天然又は合成ポリマ材料等のあらゆる適切な弾性材料から形成されることができる。適切なポリマの例は、低結晶化度ポリエチレン、メタロセン結晶化された低結晶化度ポリエチレン、エチレンビニルアセテートコポリマ（ＥＶＡ）、ポリウレタン、ポリイソプレン、ブタジエン−スチレンコポリマ、スチレンブロックコポリマ、例えばスチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）、スチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＢＳ）、又はスチレン／エチレン−ブタジエン／スチレン（ＳＥＢＳ）ブロックコポリマを含む。これらのポリマのブレンドは、それだけで又はその他の改質弾性又は非弾性材料と共に有効であると考えられる。ある実施態様において、エラストマ材料は、エラストマブロックコポリマ等の高性能エラストマ材料を含むことができる。適切なエラストマブロックコポリマの例は、テキサス州ヒューストンのKraton Polymersの登録商標KRATONとして販売されている。

弾性フィルムは、例えば、多層弾性材料を形成するために弾性層と共に共押出し成形された、例えばポリエチレンブレンドのスキン層を有することができる。スキン層は、粘着付与剤、低融点ポリマ、及び接着プロセスを補助するその他のコンポーネント等の添加剤を含むことができる。

不織布材料及び弾性材料は、ＩＭＧ延伸の後、最中又は同時に接着手段によって互いに接着される。接着のための多くの手段が当業者に知られている。接着のための手段の例は、熱接着、接着剤接着、超音波接着、点接着、真空ラミネーション、機械的接着、溶剤接着及び化学的接着を含むがこれらに限定されない。当業者は、これらの公知の接着手段についてよく知っており、あらゆる接着機構又は接着機構の組合せを使用することができる。

熱接着は、表面を所要の程度に接着させるために必要な程度にこのような物理的変化を生ぜしめるために２つの面に熱及び圧力を提供する。このような熱及び圧力は概して１対のローラの間のニップを使用して提供される。熱接着は接着剤接着をも含み、この場合、表面のうちの一方又は両方は、接着を行いたい部分に提供される接着剤を有している。概して、接着剤の存在は、温度及び圧力のよりマイルドな条件が接着を形成するのに十分であることを意味する。さらに、接着される材料は、圧力又は温度敏感接着剤によってコーティングされるか又はその他の形式で接触されることができ、圧力又は温度敏感接着剤において接着は適切なエネルギ（熱又は圧力）を提供することによって達成される。

超音波接着は、通常、例えば米国特許第４３７４８８８号明細書及び第５５９１２７８号明細書に例示されたようなソニックホーンとアンビルローラとの間に材料を通過させることによって行われるプロセスを伴い、これらの米国特許明細書の開示内容は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。超音波接着の典型的な方法において、互いに接着される様々な層は、超音波ユニットの接着ニップに同時に供給される。様々なこれらのユニットが商業的に利用可能である。概して、これらのユニットは、層内の接着領域において熱可塑性部材を溶融させかつ層を相互結合する高周波振動エネルギを生ぜしめる。したがって、誘発される寝る儀の量と、結合される部材がニップを通過する速度と、ニップにおけるギャップと、接着領域の数とは、様々な層の間の接着の程度を決定する。極めて高い周波数が得られ、１８０００ｃｐｓ（サイクル毎秒）を超過する周波数が通常超音波と呼ばれるが、様々な層の間の所望の接着と材料の選択とに応じて、５０００ｃｐｓ以下の周波数が、許容できる接着を生ぜしめることができる。

点接着は、通常、１つ又は２つ以上の材料を複数の別個の点において接着させる。例えば、熱的点接着は、概して、接着される１つ又は２つ以上の層を、例えば彫刻パターンローラと滑らかなカレンダローラとを含む加熱されたローラの間を通過させる。彫刻されたローラは、ファブリックの全面が接着されないようにパターン付けされており、カレンダローラは通常は滑らかである。その結果、彫刻されたローラのための様々なパターンが、機能上及び美観上の理由から開発されている。

接着剤ラミネーションは、２つのウェブを接着するためにウェブに提供される１つ又は２つ以上の接着剤を使用するあらゆるプロセスをいう。接着剤は、ローラを用いたコーティング、噴霧、繊維を介する塗布等の手段によってウェブに提供されることができる。適切な接着剤の例は、米国特許第６４９１７７６号明細書に記載されており、その開示内容は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。

米国特許第４９９５９３０号明細書、第５５９１５１０号明細書、第５６３５２７５号明細書、第５６３５２７６号明細書、第５６６０８８２号明細書、第５６９８０５４号明細書、第５７６２６４３号明細書、第５７３３６２８号明細書、第５７８３０１４号明細書、第６２４２０７４号明細書、及び第６３０３２０８号明細書にはそれぞれ、真空成形ラミネーション（ＶＦＬ）と呼ばれるラミネーション技術が記載されており、この場合、ウェブ基板が、溶融したポリマシート上に載置され、真空が提供されながらシートの連続的な部分がアパーチャ付きスクリーン上を通過させられる。これらの特許のそれぞれの開示内容は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。ウェブ基板は不織布であることができるか、又は通気性又は非通気性の薄いポリマ基板であってよい。基板は単層又は多層であってよい。

機械的接着は、層が機械的に接着されるように１つのウェブを穿孔する又は変形させることによって達成されることができ、これは、層が互いに、それぞれのウェブの表面における形状を用いて掴み合うということを意味する。フック及び孔形式の構造は、機械的接着の例である。機械的接着は、ＩＭＧローラフィン又は歯における“スパイク”、又は好適には、レーヨンローラにおいて突出させられたリブ付き又はスパイク付きパターンを用いて達成されることができる。これは、さらに、ＩＭＧローラフィン又は歯に切り込まれた対応する溝によって補助される。

ここで実施態様を図面を参照して説明する。図１は実施態様の概略図であり、不織布１１と穿孔されたフィルム１０材料とが、互いに面を合わせてニップ１２に供給され、ニップから押さえローラ１５を介して活性化ローラ１３，１４に供給される。図１はローラから供給される不織布及び穿孔されたフィルムを示しているが、当業者は、互いにこのような関係でウェブを供給する多数の形式があることを認識するであろう。プロセスにおいて使用するための適切な不織布材料は、商業上利用される不織布、例えば、郵便番号TN37214米国テネシー州ナッシュビル、ワンレイクビュープレイス、スイート２０４の、BBA Nonwovensによって提供されるSofspan 200を含む。プロセスにおいて使用するための適切な穿孔されたフィルムは、商業上利用されるフィルム、例えば、FLEXAIREの商標名で、バージニア州リッチモンドのTredegar Film Productsによって提供されるエラストマ成形フィルムを含む。

望まれるならば、活性化ローラ１３，１４はあらゆる適切な媒体によって加熱又は冷却されることができる。この適切な媒体は、電気的、流れ、水、油又はその他の熱伝達流体を含むが、これらに限定されない。ウェブは、好適には、活性化ローラの間ニップにおいて活性化され、次いで、ニップローラ１６によってウェブに提供される圧力によって活性化ローラの内の一方１４に対して接着される。次いで、積層されかつ活性化されたウェブは、テークオフローラ１７によって活性化ローラ１４から取り外され、巻取りローラ１８へ運搬されるが、本発明の実施態様において、積層されかつ活性化されたウェブを巻き取るためのあらゆる適切な装置を使用することができる。１つの装置において活性化及び接着を行うという経済的観点からの利点が容易に明らかであり、例において、材料特性の観点から優れた製品が提供されることが証明されるであろう。しかしながら、当業者は、本発明の実施態様が、活性化ローラ１３，１４よりも下流のラミネーションを含むことを認めるであろう。

別の実施態様が図２に示されている。不織布２１と穿孔されたフィルム２０材料は再び面と面とを合わせてニップ２２に供給され、このニップから押さえローラ２５を介して活性化ローラ２３，２４へ供給される。しかしながら、この実施態様においては、ウェブは、加熱されたニップローラ２８によって予備接着されており、このニップローラ２８は、接着されていないウェブを直接に活性化ローラ２４に排出する。このプロセスは、以下の点で他の接着及び活性化プロセスに対する利点を有する。すなわち、ウェブの接着は、噛み合い歯車の歯において生じ、接着されたウェブが、活性化プロセスの間、歯と位置合わせされているという点である。したがって、活性化は、ウェブの接着されていない領域において生じ、この領域においては、ウェブのもとの構造が熱接着によって影響されておらず、活性化が最も効果的であると期待されることができる。

別のニップ２６は、製造される製品の要求に応じて加熱又は冷却されることができ、積層された活性化されたウェブに第２の接着を提供するために使用されることができる。次いで、活性化の前後の接着の相対的な程度は、ニップ２６，２８によってウェブに提供される温度及び圧力を選択することによって調整されることができる。ローラ２７は巻取りローラであり、積層されたウェブを活性化ローラ２３から巻取りローラへ搬送する。活性化ローラ２３，２４は、最良の結果を得るために希望に応じて加熱又は冷却されることもできる。

別の実施態様が図３に示されている。この実施態様において、接着及び活性化は同時に行われるのに対して、ウェブは、活性化ローラ３３，３４において噛み合い歯車のニップにおける歯の間に位置している。この場合、活性化ローラからの熱エネルギは接着を生ぜしめるのに十分である。不織布３１及び穿孔されたフィルム３０材料は、面と面とを合わせてニップ３２に供給され、このニップから押さえローラ３５を介して、加熱された活性化ローラ３３，３４に供給されることができる。この実施態様において、ローラ３３，３４の間のニップにおいて活性化と同時に接着が行われるので活性化ローラ３４に対して活性化されたウェブに圧力を加えるニップローラは設けられていない。このように接着を容易にするために、接着剤はフィルム３０に提供されることができ、好適には圧力敏感接着剤が提供される。適切な接着剤は、ニュージャージー州ブリッジウォーターのNational Starch & Chemical Companyから商業的に利用可能なNS34-5647である。次いで、テークオフローラ３６は、接着及び活性化されたウェブをローラ３４から取り外し、積層されたウェブを巻取りローラ３７に供給する。

例
不織布のサンプル（郵便番号TN37214米国テネシー州ナッシュビル、ワンレイクビュープレース、スイート２０４のBBA Nonwovensによって提供されるSofspan200）及びエラストマ成形フィルム（真空を用いることにより３次元形状に成形されたエラストマアパーチャ付きフィルム）は：（ｉ）成形フィルムの雄側（例えばアパーチャが終わっている側）に不織布の１つの層を備えた２重ラミネート；及び（ｉｉ）成形フィルムの各側に不織布の１つの層を備えた３重ラミネートとして製造される。サンプルの１つのセットのために、ラミネートは、フィルムの各側にKrylon^（Ｒ）All Purpose 7010 噴霧接着剤の自由な塗布の後に、完全な接着を保証するために圧力を加えることによって接着された。サンプルの別のセットのためには、サンプルは積層されなかった。複合ウェブサンプルは、２インチ（５０．８ｍｍ）のゲージ長で２００ｍｍ／分の速度でMTS Synergie 200引張り試験装置（ミネソタ州エデンプレーリー、MTS Systems Corporation）において延伸された。

試験されたサンプルは２重ラミネートだった。“接着されていない”材料は、前もって接着されていないが、活性化された時に接着された弾性フィルム及び別個の不織布だった。“接着された”材料は、活性化に進入する前に糊接着された同じ弾性フィルム及び不織布のラミネートだった。表に示されたデータは、活性化の前に接着されたラミネートと比較した場合、接着されていない積層された材料が優れた弾性特性を有することを示している。

接着されていない状態においてウェブを一緒に活性化する利点は表１に明らかに示されており、表１において、接着されていないウェブは、より高い破断点伸びの値を有することが示されている。伸びの値が高いということは、接着されていない材料が、接着されたサンプルよりも、より攻撃的な活性化に耐えることができるということである。さらに、接着されない状態で活性化された複合的ウェブは、接着された状態において活性化されたウェブよりも、使用者の手に対する感触がより柔らかい。

上に示された開示及び例は、特定の好適な実施態様に限定されているが、従来技術にはない同様の利点が、当業者に明らかになるその他の実施態様によって得られ、発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行うことができることが認識される。全てのこのような変更は添付の請求項の範囲に含まれるものである。

実施態様による方法の概略図であり、結合されていない状態で同時に供給され、次いで活性化ローラのうちの１つに対してウェブに加えられる圧力によって互いに結合される２つのウェブを示している。 実施態様の別の方法の概略図である。この方法において、２つのウェブは、結合されていない状態で同時に１対の活性化ローラへ供給され、これらの活性化ローラにおいてウェブは、活性化の前に活性化ローラのうちの１つに対して予備結合される。次いで、予備結合が行われるのと同じ活性化ローラにおいて活性化が行われる。 実施態様の別の方法の概略図である。この実施態様において、ウェブは、結合されていない状態で１対の活性化ローラに同時に供給され、活性化の間に提供される圧力及び熱が、ウェブを結合するために使用される。

符号の説明

１０ 穿孔されたフィルム、 １１ 不織布、 １２ ニップ、 １３，１４ 活性化ローラ、 １５ 押さえローラ、 １６ ニップローラ、 １７ テークオフローラ、 １８ 巻取りローラ、 ２０ フィルム、 ２１ 不織布、 ２２ ニップ、 ２３，２４ 活性化ローラ、 ２５ 押さえローラ、 ２８ ニップローラ、 ３０ 穿孔されたフィルム、 ３１ 不織布、 ３２ ニップ、 ３３，３４ 活性化ローラ、 ３５ 押さえローラ、 ３６ テークオフローラ、 ３７ 巻取りローラ

Claims (8)

1. 複合的なウェブを製造する方法において、
   （ｉ）互いに接着されていない状態の２つ以上のウェブを、一緒に、面と面とが向き合った関係で、ウェブを延伸するための手段に供給し、
   （ｉｉ）活性化された接着されていないウェブを製造するために、柔軟性を生ぜしめるために、ウェブが面と面とが向き合った関係でかつ接着されていない状態にある時に内部繊維結合の破壊が生じるまで２つ以上のウェブを一緒に延伸し、
   （ｉｉｉ）複合的なウェブを形成するように接着手段を用いて、活性化された接着されていないウェブを、面と面とが向き合った関係で接着することを特徴とする、複合的なウェブを製造する方法。
2. 前記活性化するための手段が、噛み合い歯車を備えた２つ以上のローラを含む、請求項１記載の方法。
3. 前記接着手段が、熱接着、接着剤接着、点接着、機械的接着、超音波接着、溶剤接着及びこれらの組合せから成るグループから選択された手段を含む、請求項１記載の方法。
4. 接着が、噛み合い歯車を備えた２つのローラの間のニップにおいて行われる、請求項２記載の方法。
5. ウェブが活性化された後に接着が行われ、接着が、ニップローラと、噛み合い歯車ローラのうちの１つとの間のニップにおいて、ウェブを介してニップローラによって噛み合い歯車の歯に対して、互いに接触したウェブを接着させるのに十分な力を加えることによって行われる、請求項２記載の方法。
6. ウェブのうちの１つ以上が不織布ウェブである、請求項１記載の方法。
7. ウェブのうちの１つ以上が穿孔されたフィルムである、請求項１記載の方法。
8. ウェブのうちの１つ以上が弾性フィルムである、請求項１記載の方法。

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