(57)【要約】  本発明は、キャリア材とカバー材の間に挟み込まれた粒子状物質のパターンを備えたサンドイッチ構造体を形成させる方法に関するものである。前記方法によって、所定のパターンを高生産速度で正確に形成できるようになる。前記方法は、乳幼児用おむつなどの使い捨て吸収性物品の製造にとりわけ有用である。
2008507384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状物質（３１０）のパターンを備えるサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法であって、
ａ）キャリア材（３２０）及び／又はカバー材（３３０）として、少なくとも１つの本質的に平坦なウェブ材を提供する工程と、
ｂ）支持パターンを有する、前記キャリア材（３２０）用の本質的に無端の支持手段（４７０）を提供する工程と、
ｃ）キャリア材保持手段（４７２）を提供する工程と、
ｄ）前記支持手段（４７０）の上方に前記キャリア材（３２０）を位置決めする工程であって、
これにより、前記キャリア材（３２０）が前記支持パターンとその支持面で接触し、
且つ、キャリア材と前記キャリア支持手段の接触面との間の相対速度が本質的に０である、
工程と、
ｅ）粒子状物質（３１０）を提供する工程と、
ｆ）前記粒子状物質（３１０）を予備計量する工程と、
ｇ）サンドイッチ固定手段（４９５）を提供する工程と、
ｈ）好ましくは前記カバー材（３３０）を前記キャリア材（３２０）と組合せると共に前記粒子状物質（３１０）がこれら２つの間に挟まれる工程と、を備え、
ｉ）前記キャリア材（３２０）が前記支持手段の前記支持パターンの領域のみで支持され、
ｊ）前記キャリア材（３２０）が前記キャリア保持手段（４７２）によって変形され、これにより、くぼみ（３２８）が非支持領域に形成され、
ｋ）及び、前記粒子状物質（３１０）が前記キャリア材（３２０）に移送されて前記くぼみ（３２８）の中に入れられ、
これにより、粒子状物質の主なパターンを形成する、ことを特徴とする、サンドイッチ構造体を製造するための方法。
【請求項２】
前記キャリア材が不織材料、好ましくはＳＭＳタイプ又はＳＭＭＳタイプの不織材料である、請求項１に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項３】
前記キャリア材（３２０）の横伸び率又は縦伸び率が、２０％を超えており、好ましくは１００％を超えているが、更に好ましくは２００％以下である、請求項１又は２に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項４】
前記キャリア材の横伸び率に対する縦伸び率の比率が、所定の荷重で１対２以下である、請求項１、２又は３に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項５】
前記カバー材が不織材料であり、所望により前記キャリア材と同じ材料である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項６】
前記粒子状物質（３１０）が塊状物質、好ましくは超吸収性物質、更に好ましくは部分架橋ポリアクリレート物質である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項７】
前記キャリア支持手段（４７０）が回転ドラムであり、好ましくは外側円筒シェル（４５０）を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項８】
前記キャリア保持手段（４７２）が減圧吸気である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項９】
前記キャリア支持パターンが支持ピン（４７５）を含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１０】
前記キャリア支持ピン（４７５）が、隣り合う各支持ピンから５ｍｍを超え且つ３０ｍｍ以下の距離（３５５）を有する、請求項９に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１１】
前記支持ピン（３７５）が、少なくとも０．８ｍｍ２、好ましくは少なくとも４ｍｍ２で、１７０ｍｍ２以下、好ましくは８０ｍｍ２以下の、外方に伸びる表面を有する、請求項９又は１０に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１２】
前記サンドイッチ固定手段（３７５）が、熱結合又は接着剤結合、好ましくは噴霧接着剤である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１３】
前記結合領域（３６０）が、パターン領域の面積の少なくとも２％であり、好ましくは少なくとも７％であるが、より好ましくは５０％以下である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１４】
前記結合領域（３６０）は、前記結合領域において粒子が存在しないことを決定するための方法によって評価されるように、本質的に粒子状物質を含まない、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１５】
前記キャリア材が原初の平面状態から変形してくぼみ（３２８）を形成するように前記キャリア固定手段（４７２）が前記キャリア材を伸ばす、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１６】
前記くぼみ（３２８）が、３０ｍｍ３を超え、好ましくは１００ｍｍ３を超えるが、約１，０００ｍｍ３未満である体積を有する、請求項１５に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【請求項１７】
前記粒子状物質が、前記くぼみ（３２８）の体積の５％を超え、好ましくは前記くぼみ（３２８）の体積の１５０％以下である、請求項１５又は１６に記載のサンドイッチ構造体（３００）を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア材及びカバー材の間に挟み込まれた粒子状物質パターンを備えたサンドイッチ構造体を形成させる方法に関するものである。ある特定の実施形態では、前記粒子状物質は超吸収体であり、サンドイッチ構造体は、使い捨て吸収製品で使われる液体吸収性構造体である。
【背景技術】
【０００２】
ある特定のパターンによって粒子状物質が含まれている複合構造体は当該技術分野においてよく知られており、例えば欧州特許第１，４４７，０６６号（Ｂｕｓａｍら、Ｐ＆Ｇ）には吸収性物品用の吸収性コアが開示されているが、このコアには、濡れると不動化する粒子状吸収物質が含まれている。前記吸収性コアには、吸収性ポリマー物質のような吸収性物質を備えた基質層が１つ備わっている。
【０００３】
また、米国特許第４，３８１，７８３号（Ｅｌｉａｓ）には、吸収性ヒドロコロイド物質のポケットが備わっているコアを持つ吸収性物品が開示されている。前記ポケットは、吸収性ポリマー材の動き、特に前記物品の全体又は一部に尿がしみ込んだ時の動きを制限するために配置されているものである。前記ポケットは吸収層の一部を成しており、典型的にはセルロース物質から形成されている。つまり、前記特許の指示内容に従って吸収性ポリマー物質を十分に不動化させるには、比較的大量のセルロース物質が必要になる。更には、前記ポケットを配置すると、コアの高吸収性区域、例えば吸収性ポリマー物質の区域に液体が無制限に流入するのを防げる可能性がある。
【０００４】
つまり、粒子状吸収性ポリマー物質（吸収性ゲル化物質又は超吸体と呼ばれることも多い）などの吸収性物質を不均等に配置させた吸収性物品を作る方法もよく知られている。ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０３／１０１６２２Ａ２号（Ｔｏｍｂｕｌｔら、Ｐ＆Ｇ）では、不連続的な粒子配置を可能にするパルス法について開示されており、また、米国特許５，２１３，８１７号（Ｐｅｌｌｅｙ、ＭｃＮｅｉｌｌＰＰＣ）でも同様の構造体が製造できる。
【０００５】
ウェブ上に粒子状吸収性物質パターンを配置するための方法については、回転マスクを用いるものが米国特許第４，８００，１０２号（Ｔａｋａｄａ、Ｎｏｒｄｓｏｎ）に記載されており、ＰＴＣ国際公開特許ＷＯ９２／０１９１９８Ａ号（Ｐｅｒｎｅｂｏｒｎ／Ｍｏｌｎｌｙｃｋｅ）には直線的に動くマスクが開示されている。仏国特許公開第２，５８３，３７７号（Ｐｉｒｏｎ、Ｃｏｌｇａｔｅ  Ｐａｌｍｏｌｉｖｅ）では、コンベヤーベルトのキャリア上に不連続的なパターンを形成させるためにホッパーから投与される吸収性粉末を入れる計量ドラムが開示されている。前記ドラムは段階的な動きで操作される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
米国特許第５，４９４，６２２号（Ｈｅａｔｈら、Ｋ−Ｃ）では、所望のパターンで粒子のポケットを高速で移動するウェブ上に形成させることに照準が定められている。パターンチャンバーには高吸収性物質の粒子が搭載されており、前記物質を通じて、開口部パターンを備えた表面上に気体透過性ウェブを運んで、前記開口部を通じて真空状態を実現して、前記表面の開口部パターンのウェブ上に前記粒子が沈着するようにする。前記粒子が沈着した前記ウェブは液体透過性物質で覆うか、前記透過性ウェブにさまざまな大きさの張力を加えてウェブの多孔性を変化させる。前記粒子は所望のポケットパターンでウェブ上に固定し、各ポケット間にある余剰粒子は除去する。このようにして形成させたポケットは「島」のように、その周囲はすべて接合領域に囲まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記特許には、表面又は可動基質上に粒子状物質を配置する方法についてのさまざまなアプローチが記載されているが、現在でも、極めて明確なパターンで粒子サンドイッチを高い生産速度で製造する方法に対するニーズが存在している。
【０００８】
概要
本発明は、極めて明確なパターンでウェブ材の間に挟み込んで粒子状物質を含有させたサンドイッチ構造体を形成させる方法に関するものである。
【０００９】
前記方法には、実質的に平坦なキャリア材及び実質的に平坦なカバー材を組み込んで、外側に複数のサンドイッチ層を形成させる工程が含まれている。この場合、単一の素材によって双方のサンドイッチ層を形成させても、複数の素材によって外側のサンドイッチ層を形成させてもよい。次の工程では、支持パターンを備えている前記キャリア材に、実質的に無端の支持手段を取り付け、続いてキャリア材保持手段を取り付ける。前記キャリア材は、固定フレームを基準としたキャリア速度で前記支持手段を覆うように配置することによって、前記キャリア材を前記支持パターンの支持面に接触させるようにして、キャリア材と前記キャリア支持手段の接触面との相対速度を実質的に０にする。粒子状物質を投入し、続いて前記物質の量を事前に計測する。前記カバー材と前記キャリア材を接合させて、固定手段によってこれら２つの間に粒子状物質を配置する。前記キャリア材は、支持装置の支持パターン領域のみで支え、前記キャリア保持手段によって前記キャリア材を変形させ、非支持領域にくぼみが形成されるようにする。前記粒子状物質を前記キャリア材まで移動させて前記くぼみの中に投入することによって、粒子状物質の第１のパターンを形成させる。
【００１０】
ある好ましい手法では、前記キャリア材は不織材料、好ましくはＳＭＳタイプ又はＳＭＭＳタイプであり、また前記キャリア材の横伸び率又は縦伸び率が２０％を超えており、好ましくは１００％を超えて伸長し、更に好ましくは前記伸び率が２００％以下である。前記キャリア材の縦方向の伸び率の横方向の伸び率に対する比率は、所定の荷重下において１対２以下である。また、前記カバー材も不織材料にすることができ、所望によりキャリア材と同じ素材にできる。
【００１１】
前記粒子状物質はバルク材、好ましくは超吸収体、更に好ましくは部分架橋ポリアクリレート材にすることができる。
【００１２】
ある好ましい手法では、前記キャリア支持手段は回転ドラム、好ましくは外側に円筒シェルを備えた回転ドラムである。前記キャリア保持手段が減圧吸気であれば更に好ましい。
【００１３】
前記キャリア支持パターンは支持ピンから構成させてもよく、その場合、隣り合う前記キャリア支持ピンの間隔は５ｍｍ超、３０ｍｍ以下にしてよい。前記支持ピンには、面積が少なくとも０．８ｍｍ２、好ましくは少なくとも４ｍｍ２、かつ１７０ｍｍ２以下、好ましくは８０ｍｍ２以下の外面がある。
【００１４】
前記サンドイッチ固定手段は好ましくは熱接合又は接着接合、更に好ましくは噴霧接着剤である。前記接合領域の面積はパターン区域の少なくとも２％、好ましくは少なくとも７％、かつ、更に好ましくは５０％以下である。前記接合領域に粒子が存在していないことを判断するための方法によって、前記接合領域に粒子状物質が実質的に含まれていないことが確認されているのが好ましい。
【００１５】
前記キャリア保持手段によって前記キャリア材を伸長させ、前記キャリア材が原初の平面状から変形してくぼみが形成されるようにする。前記くぼみの体積は３０ｍｍ３超、好ましくは１００ｍｍ３超、かつ約１，０００ｍｍ３未満であるのが好ましい。前記粒子状物質の投入量は前記くぼみの体積の５％超かつ１５０％以下であるのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、極めて明確な量とパターンで支持材料間に挟み込まれた粒子状物質を含有するサンドイッチ構造体を製造させることに照準を定めたものである。このような構造体は使い捨て吸収性物品用として特に有用である。前記物品では、使用目的によって求められる吸収力が異なり、さまざまなニーズがある。
【００１７】
本明細書で使用する時、以下の用語は以下の意味を有する。
【００１８】
「吸収性物品」とは、液体を吸収及び収容する装置を指し、より具体的には、着用者の身体に接触又は近接するように配置して、身体から排泄された様々な排出物を吸収及び収容する装置を指す。吸収性物品としては、おむつ、成人失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダー及びおむつライナー、生理用ナプキン等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
「おむつ」とは一般的に、乳幼児及び失禁症者が胴体下部の周りに着用する吸収性物品を指す。
【００２０】
「使い捨て」という用語は、本明細書では、通常洗濯又は他の方法で復元又は再使用することを想定していない（すなわち、１回使用した後に廃棄、好ましくはリサイクル、堆肥化、又は環境に適合する方法で処理することを前提としている）物品を説明するために使用する。
【００２１】
「含む」及び「含んでいる」という用語は、その目的語、例えば構成要素の存在を指定する制限のない用語であるが、当技術分野で既知の又は本明細書で開示した他の機構、要素、工程又は構成要素の存在を排除しない言葉である。
【００２２】
「ウェブ材」という用語は、１方向、すなわち縦方向、あるいは長さ方向又はウェブ材を基準としてデカルト座標のｘ軸方向に向かって実質的に無端の物質を指す。この用語には、実質的に無端の物質を切断した断片又は別の方法で前記物質から分離させた断片をほぼ無限に配列したものも含まれる。必ずというわけではないが、ウェブ材の厚み（ｚ軸方向の長さ）は縦方向の伸長部（ｘ軸方向の長さ）よりもかなり短い場合が多い。ウェブ材の幅（ｙ方向の長さ）は典型的には、厚みよりもかなり長く、全長よりも短い。必ずというわけではないが、ウェブ材の厚みと幅はウェブの長手方向に沿ってほぼ一定の値をとる。何ら制限を設けるつもりはないが、前記ウェブ材は、セルロース系繊維材、ティッシュ、織布又は不織材料などにしてよい。必ずというわけではないが、ウェブ材は典型的には、ロール状に巻いたり、スプールに巻いたり、折り畳んで箱に入れたりした状態で手に入る。そして、入手した個々のウェブ材をつなぎ合わせて、実質的に無端の構造を作り出してよい。ウェブ材は、多層不織材料、コーティングティッシュ、不織材料／フィルムラミネートといった複数のウェブ構成材から構成させてよい。ウェブ材には、追加の接合剤、粒子、親水化剤といったその他の物質を含有させてもよい。
【００２３】
「超吸収体」「超吸収材料（ＳＡＭ）」「吸収性ゲル材料（ＡＧＭ）」「吸収性ポリマー材料」は、本明細書では同義語として使用するとともに、部分架橋ポリマー材を指し、前記部分架橋ポリマー材は、水を吸収可能で、膨張してゲルを形成するものである。
【００２４】
Ｐｒｏｔｅｃｔ＆Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された特許及び特許出願のうち、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。
【００２５】
代表的な吸収構造体を図１及び図２に示す。図１は、本発明の吸収性物品の好ましい実施形態であるおむつ２０の平面図である。前記おむつは、収縮させずに広げた状態（すなわち弾性によって収縮させていない状態）で示してある。構造体の一部を切り取って、おむつ２０の下層構造がより明瞭になるようにしてある。また、おむつ２０の着用者と接触する部分が見えるように示してある。図１のおむつ２０のシャーシ２２は、おむつ２０の本体を構成している。シャーシ２２には、液体透過性トップシート２４及び／又は液体不透過性バックシート２６を備えた外側カバーが搭載されている。前記シャーシには、トップシート２４とバックシート２６の間に挿入させた吸収性コア２８の一部が含まれていてもよい。また、前記シャーシには、トップシート２４とバックシート２６の間に挿入させた吸収性コア２８の大部分又は全部が含まれていてもよい。更にシャーシにはサイドパネル３０、伸縮性レッグカフ３２、伸縮性ウエスト機構３４が備わっているのが好ましく、レッグカフ３２及び伸縮性ウエスト機構にはそれぞれ伸縮性部材３３が含まれているのが典型である。おむつ２０の一端は、おむつ２０の第１のウエスト領域３６を構成している。反対側の端部は、おむつ２０の第２のウエスト領域３８を構成している。おむつ２０の中間部は、第１のウエスト領域３６と第２のウエスト領域３８の間で長手方向に延びる股部３７を構成している。ウエスト領域３６及び３８には伸縮性成分を含有させて、前記成分が着用者の腰の周りで収縮してフィット感及び密閉力を向上させるようにしてもよい（伸縮性ウエスト機構３４参照）。股部３７はおむつ２０の一部分であり、おむつ２０を着用した時に着用者の脚の周辺に来る部分である。おむつ２０には長手軸１００及び横軸１１０が描かれている。おむつ２０の外周は、おむつ２０の外縁部によって形成されており、前記外縁部では長手縁部４４がおむつ２０の長手軸線１００とほぼ平行に走っており、また終縁部４６がおむつ２０の横軸線１１０とほぼ平行に、両側の長手縁部４４をつなぐように走っている。また、シャーシには締結装置も含まれており、前記装置には締結部材４０を１つ以上、ランディング領域４２を１つ以上含めてよい。
【００２６】
一体型吸収性物品では、シャーシ２２におむつの主要構造が搭載されており、この構造には、おむつの複合構造を形成するために追加した他の機構が備わっている。トップシート２４、バックシート２６、及び吸収性コア２８は、周知の様々な形態で組み立ててよいが、好ましいおむつの形態は、米国特許第５，５５４，１４５号「腰部用の伸長性を有する弾性を備えたフィルム状の織物で構成される多様な区画を有する吸収材」（Ｒｏｅら、１９９６年９月１０日発行）、米国特許第５，５６９，２３４号「プルオン式（足を入れて履く方式）の使い捨て用のパンツ」（Ｂｕｅｌｌら、１９９６年１０月２９日発行）、及び米国特許第６，００４，３０６号「複数の方向に伸長するサイドパネルを持つ吸収性物品」（Ｒｏｂｌｅｓら、１９９９年１２月２１日発行）に記載されている。
【００２７】
図１及び図２のトップシート２４を全体又は部分的に伸長又は収縮させて、トップシート２４と吸収性コア２８の間に空間が形成されるようにしてもよい。伸縮性又は収縮性トップシートを備えた代表的な構造体は、米国特許第５，０３７，４１６号「弾性的延伸性トップシートを有する使い捨て吸収性物品（Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｅｌａｓｔｉｃａｌｌｙ  Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｔｏｐｓｈｅｅｔ）」（Ａｌｌｅｎら、１９９１年８月６日発行）、及び米国特許第５，２６９，７７５号「使い捨て吸収製品用の三等分したトップシートおよびそのトップシート付きの使い捨て吸収製品」（Ｆｒｅｅｌａｎｄら、１９９３年１２月１４日発行）に更に詳細に記載されている。
【００２８】
図１の吸収性コア２８は通常、トップシート２４とバックシート２６の間に配置する。後述する吸収性サンドイッチ構造体に加えて、全体に圧縮性と密着性を備え、着用者の皮膚に刺激を与えないうえに、尿及び体から発せられるその他の特定の排出物を吸収及び保持可能な吸収性物質を吸収性コア２８に含有させてもよい。吸収性コア２８には、通常エアフェルトと呼ばれている粉砕木材パルプなど、使い捨ておむつ及びその他の吸収性物品で広く使用されている多種多様な液体吸収性材料を含めてもよい。その他の好適な吸収性材料の例としては、クレープセルロースワッディング、メルトブローポリマー（コフォームなど）、化学硬化、化学修飾、又は化学架橋を施したセルロース繊維、ティッシュ（ティッシュラップ、ティッシュラミネートなど）、吸収性発泡体、吸収性スポンジ、超吸収性ポリマー、吸収性ゲル化材、もしくはその他のいかなる既知の吸収材、又はこれらの材料の混合物などが挙げられる。吸収性コア２８には、液体保持領域６０、並びに、捕捉層５２及び／又は分配層５４といったその他の液体処理成分５０を設けてもよい。吸収性コア２８には更に、微量（通常１０％未満）の非流動性吸収材、例えば、接着剤、ワックス、油などを含有させてもよい。
【００２９】
吸収性集合体として使用する吸収性構造体の代表例は、米国特許第４，６１０，６７８号（Ｗｉｓｍａｎら）、米国特許第４，８３４，７３５号（Ａｌｅｍａｎｙら）、米国特許第４，８８８，２３１号（Ａｎｇｓｔａｄｔ）、米国特許第５，２６０，３４５号（ＤｅｓＭａｒａｉｓら）、米国特許第５，３８７，２０７号（Ｄｙｅｒら）、米国特許第５，３９７，３１６号（ＬａＶｏｎら）、及び米国特許第５，６２５，２２２号（ＤｅｓＭａｒａｉｓら）に記載されている。
【００３０】
バックシート２６はトップシート２４と接合してもよい。バックシート２６は、吸収性コア２８に吸収されて物品２０内に収容された排出物が、ベッドシーツや下着など、おむつ２０と接触する場合のある他の外部の物品を汚すことを防ぐ。好ましい実施形態では、バックシート２６は液体（例えば尿）に対して実質的に不透過性を有し、不織材料と薄いプラスチックフィルム（厚さ約０．０１２ｍｍ（０．５ミル）〜約０．０５１ｍｍ（２．０ミル）の熱可塑性フィルムなど）から成る積層体を備えている。好適なバックシートフィルムとしては、インディアナ州テレホートのＴｒｅｄｅｇａｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．製の市販品Ｘ１５３０６、Ｘ１０９６２、及びＸ１０９６４が挙げられる。その他の好適なバックシート材には、おむつ２０から蒸気を逃しながら、更に排出物がバックシート２６を通過することを防ぐ通気性材料もある。代表的な通気性材料としては、織ウェブ、不織ウェブ、複合材（フィルムコーティング不織ウェブなど）、並びにミクロ孔質フィルム（日本の三井東圧株式会社製のＥＳＰＯＩＲ  ＮＯ、及びテキサス州ベイシティーのＥＸＸＯＮ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製のＥＸＸＡＩＲＥなど）が挙げられる。ポリマーブレンドが含まれている好適な通気性複合材は、オハイオ州シンシナティのＣｌｏｐａｙ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがＨＹＴＲＥＬブレンドＰ１８−３０９７の名称で市販しているものである。前記通気性複合材については、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ．の名のもとで１９９５年６月２２日に公開されたＰＣＴ出願番号ＷＯ９５／１６７４６号に非常に詳しく記載されている。不織ウェブ、孔成形フィルムといったその他の通気性バックシートについては、米国特許第５，５７１，０９６号（Ｄｏｂｒｉｎら、１９９６年１１月５日発行）に記載されている。
【００３１】
更に、当技術分野においてよく知られている前記その他の機構（フロントイヤーパネル及びリヤイヤーパネル、ウエストキャップ機構、伸縮材など）をおむつ２０に搭載して、フィット感、密閉力、美的特性を向上させてもよい。このような追加機構は当該技術分野においてよく知られており、また例えば米国特許第３，８６０，００３号及び米国特許第５，１５１，０９２号に記載されている。
【００３２】
着用者の体におむつ２０を固定するために、好ましくは第１のウエスト領域３６の少なくとも一部を締結部材４２によって第２のウエスト領域３８の少なくとも一部に取り付けて、脚部開口部及び物品の腰部を形成させるのが好ましい。締結する時、締結装置が物品の腰部周辺の引張荷重を支える。締結装置は、物品の使用者が締結部材４２などの締結装置の成分の１つを手に持って、少なくとも２箇所で第１のウエスト領域３６を第２のウエスト領域３８に連結できるように設計する。これは、締結装置の各成分の接合強度を操作することによって実現させる。本発明のおむつ２０には開閉可能な締結装置を搭載してもよく、またその代わりにパンツ型おむつの形態を採用してもよい。
【００３３】
本発明における吸収性構造体の実施形態には、ラミネート構造体、通常は「サンドイッチ構造体」と呼ばれる構造体が含まれている。
【００３４】
この構造体は、実質的に平坦な２つの外部層を備えたデザインを意味し、前記外部層はウェブ材又はウェブ材の断片であり、親水性ポリマー材などから作ったティッシュ、織材料又は不織材料などのコアウェブ材である場合もある。
【００３５】
好ましい材料の１つはいわゆるＳＭＳ材で、スパンボンド層、メルトブロウン層、また別のスパンボンド層から構成されている素材である。非常に好ましいのは、永久親水性を有する不織材料、とりわけ永久親水性コーティングが施された不織材料である。ＳＭＳに代わる好ましい材料はＳＭＭＳ構造を有するものである。
【００３６】
最上層５６及び最下層５８は、２枚以上の独立した素材シートから形成させてもよく、またその代わりに単一の素材シートから形成させてもよい。この単一の素材シートは、例えば半分に折った状態で貯蔵層６０の周りに巻き付けてもよい。
【００３７】
好ましい不織材料は、ＰＥ、ＰＥＴ、及び最も好ましくはＰＰなどの合成繊維から形成させたものである。不織材料の製造で使用するポリマーは実質的に疎水性を備えているため、親水性コーティングを施すのが好ましい。永久親水性コーティング不織材料を製造するための好ましい方法は、同時係属中の欧州特許出願１，４０３，４１９号に記載されているように、親水性モノマー及びラジカル重合反応開始剤を不織材料に塗り、紫外線で活性化して重合を起こすことによって、不織材料の表面に化学結合したモノマーを生成させるものである。
【００３８】
貯蔵層６０は２つのウェブ層の間に配置するとともに、粒子状物質、とりわけ上述した超吸収性物質を含有させる。典型的には、前記物質は不規則な形状又は球形状をしており、尿などの液体と接触すると膨張する機能を備えている。前記物質は粒状、球形状、フレーク状、繊維状といった様々な形状又は形態にしてよいが、形が不揃いで、平均粒径が１０μｍ〜１，０００μｍ、好ましくは重量比で前記物質の５％未満の平均粒径が５μｍ、好ましくは重量比で前記物質の５％未満の平均粒径が１，２００μｍ超である粒子から構成されている場合が多い。
【００３９】
本発明の吸収性コア用粒子状吸収性ポリマー材を使用するのは有益であることが分かっている。理論に束縛されるものではないが、前記物質は膨張した状態でも、すなわち液体を吸収した後でも、とりわけ吸収性ポリマー材の塩水流伝導度で示される透過性が１０、２０、３０、又は４０ＳＦＣ（１ＳＦＣは１×１０−７（ｃｍ３×秒）／ｇ）超の時には、実質的に材料全体にわたる液体の流れを妨害しないと考えられている。塩水流伝導度は当該技術分野において周知のパラメーターであり、欧州特許第７５２，８９２Ｂ号（Ｇｏｌｄｍａｎら）に開示されている試験にしたがって測定されるものである。
【００４０】
前記サンドイッチ構造体を採用する場合には部分的に矛盾する要件が多数存在するが、容認可能な性能を実現するためには前記サンドイッチ構造体では前記要件を満たす必要がある。
【００４１】
したがって、粒子状物質は不動化させるのが好ましい。この不動化は、製造中及び使用中にサンドイッチ構造体の粒子配列を保持するためのものである。最近の商品では、吸収力のニーズは商品のパーツによって大きく異なっており、例えば、受容点の周囲には、受容点から離れた部分よりも優れた吸収力、すなわち多くの吸収性素材が必要になると思われる。製品の設計基準によって吸収力の配分特性を定めたら、その特性を実現し、商品の使用サイクルにわたって（とりわけ使用中に）その特性が維持されるようにする必要がある。
【００４２】
更に、粒子状物質は無制限に膨張可能にする必要がある。上述したような最近の吸収材でさえも、その吸収力は加わる圧力の影響を多少受ける。この圧力は、通常使用時に発生する圧力、例えば着用者である乳幼児が商品の上に座った時に加わる圧力である場合がある。その一方で、前記圧力はサンドイッチ構造体内で発生した圧力である場合もあり、例えば、外側のウェブ層５６及び５８を膨張不可能なほどぴったり接合してしまい、サンドイッチ構造体の吸収力が落ちるケースが考えられる。
【００４３】
更に重要な要件として、サンドイッチ構想全体、つまり、サンドイッチ構造体の長手方向（縦方向、ｘ軸方向）、水平方向（横方向、ｙ軸方向）に加え、厚み、つまり測径方向（ｚ軸方向）の液体分配に関するものがある。
【００４４】
背景技術の部分で述べたとおり、特定のパターンデザインで配置した粒子状吸収性物質とともに、吸収性ラミネートまたはサンドイッチ構造体内に粒子を配置することが知られている。本発明では、好ましい製造条件下で粒子パターンを製造させることに照準を定めている。
【００４５】
とりわけ液体の処理を目的としているサンドイッチ構造体、例えば吸収構造体内で使用するためのものについて言えば、接合ライン又は接合領域によって粒子状物質の集合体が隣りの集合体から完全に分断されないように設計すれば、優れた液体処理力を実現できることが分かっている。代表的な構造体を図３に示す。図３には、キャリア材３２０とカバー材３３０の間に配置した粒子状物質３１０を備えたサンドイッチ構造体３００が描かれている。更に、隣り合う粒子集合体の間に配置されている接合点領域３６０及び経路領域３７０とともに、粒子集合体３５０が描かれている。
【００４６】
更に今では、隣接し合う粒子集合体の間に接合領域を設けると、この領域には粒子が実質的に含まれていないため、接着剤やその他の手段によって各キャリア層をしっかり接合できるようになり、特に有用であることが分かっている。
【００４７】
上記にもかかわらず、とりわけ前記サンドイッチ構造体が濡れた場合に、前記サンドイッチ構造体によって優れた不動化機能または吸収性粒子を実現させる必要がある。特に、前記サンドイッチ構造体を備えた吸収性構造体又は吸収性物品は、欧州特許第１，４４７，０６６号（Ｂｕｓａｍら、Ｐ＆Ｇ）に記載されている含水不動化試験で５０％超、好ましくは６０％超、更に好ましくは８０％超、及び最も好ましくは９０％超の数字を示すようにする必要がある。
【００４８】
粒子状物質パターンには粒子集合体３５０が複数含まれており、各集合体には粒子３１０が複数含まれているものと考えられている。
【００４９】
前記粒子集合体（図３Ａ及び図３Ｂ参照）に含有させる粒子はわずか１０粒前後でもよいが、数百、更には数千粒でもよい。前記粒子は、実質的に「単層の」サンドイッチ構造体内又は厚さが実質的に一定の多層構造体内に配置してもよく、また、前記粒子の厚みは一定でなくてもよい。この厚みは、被覆粒子層の数で表しても、局部的または平均的な坪量（特定の単位面積あたりの粒子の重量）で表してもよい。当業者であればすでに気が付いているだろうが、「局部的な」坪量でも、ある程度の平均化は必要になると思われる。しかし、設計によって特定の領域の坪量をその領域にわたって不均一にした場合、例えば、顆粒状物質を山積みにするケースでは、領域の中央に行くほど厚みを増大させた場合、坪量の分布は、前記山積み状の顆粒状物質の断面図に従う時は、平滑曲線によって概算値を求めてよい。また別の方法として、領域の平均坪量を割り出せるように、また任意に応じてその領域の一定の変化性とともに前記平均坪量を割り出せるように、領域の坪量が領域全体にわたって一定になるように設計してもよい。隣接する領域の坪量についても同様にすることができるが、必ずしも上記のようにする必要はない。粒子集合体を平均した場合の典型的な坪量は、１０ｇ／ｍ２以下〜５００ｇ／ｍ２又は１，０００ｇ／ｍ２である。パターン（すなわち、粒子集合体と各粒子集合体の間の領域の双方を含む。集合体の間の領域には粒子を実質的に全く含めなくてもよい）を平均した場合の典型的な坪量は、１ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２超又は８００ｇ／ｍ２超である。
【００５０】
集合体３５０は、長円形や楕円形といった様々な形態及び形状にしても、不揃いの形状にしてもよい。好ましい実施形態では、前記集合体は実質的に円形をしている。集合体の直径３５３は２ｍｍ超、好ましくは４ｍｍ超、かつ２０ｍｍ未満、好ましくは８ｍｍ未満にしてよい。パターン３８０内で隣り合っている２つの集合体の間隔３５５は、２ｍｍ超、好ましくは５ｍｍ超、かつ３０ｍｍ未満、好ましくは１５ｍｍ未満、更に好ましくは７ｍｍ未満にしてよい。
【００５１】
複数の集合体によって第１のパターンが形成されているが、このパターン内では、前記集合体は幾何学的な形で間隔を空けて配置されている。前記パターンに含まれる集合体の数はわずか２つであってもよいが、典型的には１０個を超える。前記パターンに含まれる集合体の数は１，０００個未満であることが多い。複数の集合体によって、第１のパターンの中に規則的又は不規則なサブパターンを形成させてもよい。前記集合体を別々に配置して、粒子が実質的に含まれていない領域に前記領域の各々が実質的に囲まれるようにしてもよい。粒子が含まれていない領域は、接合領域と同一である必要はない。
【００５２】
典型的には、粒子が互いに直接接触し合うように、すなわち、各粒子が少なくとも１つの他の粒子と接触するように粒子を配置する。だが、各粒子を接触させないケースもありうる。そして、ただし集合体内で隣り合っている粒子の間隔は通常、第１のパターンまたはサブパターン内で隣り合っている粒子集合体の間隔よりも短くなる。
【００５３】
前記粒子パターンは実質的に切れ目なく続く配置で形成させるが、ある特定の反復パターンが発生するため、次に作られる物品で同じパターンが反復されることになると思われる。したがって、「マクロパターン」という用語は、各パターンによって前記物品の成分を形成させるような前記反復パターンを意味する。
【００５４】
いかなる別個の領域も、種々の一般的により広い連続領域を間に有する、反復パターンを形成する少なくとも２つの断続的な領域により形成されるなどの、マクロパターンに配置してよい。
【００５５】
パターンは、図３の軸３８３によって示されているように、特性軸によって描写してよい。
【００５６】
この軸は角度的に、おむつ２０及び吸収性コアそれぞれの長手軸１００に対してオフセットさせるのが好ましい。
【００５７】
各集合体の間にある接合領域３６０は、切れ目なく続く領域よりも、断続的な領域にする方が好ましく、断続的な領域にすることで、経路領域３７０が集合体の間に形成されるのを防ぐことができる。接合点の形状および寸法は一定でなくてもよい。好ましい実施形態では、接合領域３６０は、約１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上、更には約５ｍｍ以上の直径３６３を有する円形をしている。また、接合点領域の直径は約２０ｍｍ未満、好ましくは約１０ｍｍ未満であるのが好ましい。隣り合っている接合点の間隔３６５は主に集合体のパターンによって形成され、その長さは約５ｍｍ以上、好ましくは約１０ｍｍ以上、かつ約２０ｍｍ未満、好ましくは約１５ｍｍ未満にしてよい。
【００５８】
パターンは一体型にすることも、サブパターンから構成させることもでき、各サブパターンには異なる直径又は間隔を持たせてもよい。サブパターン間の移行部にも漸進的な直径又は間隔を持たせてもよい。パターンは、後に作成する吸収性構造体、例えばおむつに合わせて、反復的なものにする必要がある。
【００５９】
接合領域３６０に加えて周辺接合領域３８７を設けて、長手縁部又は終縁部でサンドイッチ構造体を封止するようにしてもよい。
【００６０】
パターン付きサンドイッチ構造体を製造する方法
ある特定の観点では、本発明は、キャリア材の間に挟み込んだ粒子状物質のパターンを備えたサンドイッチ構造体を製造する方法に関するものである。
【００６１】
このような方法は、非常に正確かつ再現可能な状態で、高速又は超高速の生産速度によってパターンを生産できるものでなければならず、言い換えると、全体的な生産速度が、生産プロセス全体においてプロセス工程に制限を課すような速度でないのが好ましく、前記速度は０．５ｍ／秒までにしてもよいが、１０ｍ／秒以上である場合が多い。更に前記プロセスは、頑丈かつ安価な機器設計を可能にするものでなければならない。
【００６２】
したがって本発明は、事前に設定した表面速度で移動可能な表面上に、所定のパターンで粒子状物質を配置する作業を実質的に絶え間なく行う方法に関するものである。前記パターンは通常、粒子状物質が含まれている領域と粒子上物質が実質的に含まれていない領域から構成される。
【００６３】
前記プロセスの概略図を図４で確認することができるが、図４では、粒子状物質投入装置４１０、キャリア材移送装置４２０及びカバー材供給装置４３０、キャリア支持手段４７０、オプション要素である粒子移送装置４４０が描かれている。更には、キャリア材３２０とカバー材３３０の間に配置された粒子状物質３１０を備えたサンドイッチ構造体３００も描かれている。
【００６４】
前記粒子状物質は通常、粒子貯蔵装置から前記プロセスの装置に投入し、通常はバルク状態で投入する。バルクとは、各粒子についての特性及びパラメータ（構成、寸法、形状、粒子密度など）、更には粒子の塊についての特性及びパラメータ（バルク密度、粒径分布又は流動性）によって粒子の塊を表したものである。
【００６５】
前記粒子状物質はウェブ材の可動面の上に配置する。したがって、前記プロセスは典型的に、バルク貯蔵装置からウェブ材の上に規則的なパターンで粒子を配置するものと説明することができる。
【００６６】
前記プロセスでは、粒子性物質を正確な位置に配置することが求められるうえに、非常に速い「変換」速度の中の最高速度にも対応可能でなければならない（前記速度は、現在の枠組みの中では通常、可動表面の速度ということになる）。
【００６７】
現在の粒子配置システムの多くは、背景技術の部分で述べたとおり、速度に大きく左右されるのが一般的で、前記速度で作動させると、位置決めや適用重量に関して容認しがたい問題やばらつきが発生する。
【００６８】
本明細書に参照として組み込まれている同時係属中の欧州特許出願（代理人生理番号ＣＭ２８７７ＦＱ）は、吸収性物品、とりわけおむつ用に、キャリア層の上に吸収性ゲル化材を間接的に配置する（この時、粒剤はバルク貯蔵装置から移送装置に取り込まれる）方法を示すことによって、上記問題に対する解決策を提示している。図４では、移送装置４４０にはその表面上に凹部４５２があり、その凹部の数、寸法、位置によって、移送装置４４０によって取り込まれる超吸収性粒子３１０の量とパターンが決まる。移送装置４４０は、バルク貯蔵装置に隣接している投入位置４４２から排出位置４４８に移動可能である。排出位置４４８では、キャリア層３２０が移送装置と隣接している。更に移送装置には、移送装置４４０が排出位置４４８に移動中、超吸収性粒子を凹部の内側に保持する手段４４４、ならびに、放出合流位置４４８のキャリア層の上に前記粒子を放出する手段４４６が備わっている。これらの手段はそれぞれ真空状で、空気噴出し式であるのが好ましい。
【００６９】
本発明は、事前に計量した粒子状物質３１０をキャリア材３２０に配置することによって、キャリア材の間に挟み込まれた粒子状物質を形成させる方法を提示している。前記キャリア材によってくぼみ３２８の特定のパターンを形成させる。つまり、前記キャリア材を平面状から変形させる。これは、キャリア材３２０をキャリア支持構造体４７０の上に配置して特定のパターンを形成させることによって実現する。前記パターンを形成させる構造成分４７５各々の間には実質的に空っぽのスペースがあり、キャリアウェブが膨張して前記空間の中に入り込めるようになっているが、これは、液体又は水透過性キャリア材３２０を通るガス（空気）流を発生させる真空吸引装置４７２によって実現させてよい。続いて、粒子状物質３１０を前記くぼみに配置して集合体３５０を形成させるが、粒子状物質は、くぼみの一部に配置しても、くぼみいっぱいに詰め込んでも、「山積み」にしてくぼみの体積以上の量を投入してもよい。前記のいずれのケースでも、キャリア材の少なくとも一部には粒子状物質が実質的に含まれていない。この区域は接合領域３６０といい、キャリア支持区域３３２と一致させても、また、前記区域よりも広く又は狭くしてもよい。
【００７０】
サンドイッチ構造体の形成作業は、くぼみ３５０のパターン付き粒子状物質をカバー材３３０で覆い、接着剤４９５を少なくともキャリア材の接合領域又はカバー材の対応区域に塗布するなどして２つのウェブ材を相互に固定させることによって完了する。
【００７１】
本発明では、キャリア材３２０はキャリア支持装置４７０の上に配置する。キャリア支持装置４７０には複数の表面があり、その表面は適切な速度でキャリア材と接触するようにしてよい。前記適切な速度は、前記表面がプロセス全体の速度と同じぐらいの速度で移動するようにすれば実現できる。
【００７２】
キャリア支持装置は円筒状にして、その長手軸を中心に回転可能な状態で配置してよい。そして、回転ドラムのシェル４５０のような外側の円筒面によって、キャリア材の支持領域を形成させる。更にキャリア支持装置には、実質的に無端の可動ベルトを搭載させてもよい。この可動ベルトは移送ローラーシステムの上に配置する。
【００７３】
キャリア材３２０は、キャリア支持手段の「外」面、表向きにはドラムの外面、つまり可動ベルトの外面の反対側の面の上に配置する。この面は、ベルト支持ローラーの大半と接触している。
【００７４】
キャリアウェブは、キャリア支持区域４７７の上に配置する。キャリア支持装置のこのサブ領域は、実質的に全く張力が加わっていない状態でキャリア支持装置をキャリアの上に配置した場合にキャリアウェブと接触する区域である。したがって、キャリア支持手段が連続的（孔なし）ドラムだとしたら、キャリア支持区域は円筒面になる。キャリア支持手段が有孔ドラムだとしたら、キャリア支持区域は、有孔区域を除いた円筒面区域になる。キャリア支持装置が円筒形を織り成す格子状だとしたら、キャリア支持区域は、前記格子の骨組みのうちの外面に面している区域になる。
【００７５】
ある好ましい実施形態では、キャリア支持区域は連続領域でなく、つまり、キャリア支持区域は「島」と表現することができ、例えば、円筒シェル４５０（図５参照）から突き出ているピン４７５によって形成させてよい。ピン４５７の外側の末端点を覆っている最外面は、キャリア支持区域４７７に相当する。支持ピンの横断面は長方形状にしてよい。ある好ましい実施形態では、支持ピンは円筒形をしており、その直径３７６は好ましくは１．５ｍｍ超、更に好ましくは５ｍｍ超、かつ１５ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下である。ピンの最外面が平面（図６Ａ及び図６Ｂ参照）ではなく、円形、楕円形または円形の断面状（図６Ｃおよび図６Ｄ参照）の場合、前記区域には、実質的に張力が加わっていない状態でキャリアウェブ支持材によって覆われる区域が投影された形になる。キャリア支持区域は隆起部によって形成させてもよく、この隆起部は直線でも曲線でもよく、また、十字状であってもよい（図６Ｅおよび図６Ｆ参照）。例えば、格子の交点に最外区域が形成されるように（図６Ｇおよび図６Ｈ参照）、キャリア支持区域は、格子または十字から突き出ているピンや高さの変動するピンなどの「ハイブリッド」構造体によって形成させてもよい。
【００７６】
したがって、キャリアウェブ手段は、（最外）キャリア支持区域によって支えられることが前提となっているが、以下に示すメカニズムによって、キャリア支持区域以外の区域内で内側に向かって放射状に膨張又は変形するようにしてもよい。
【００７７】
ただし、一部のデザインでは、外側の被覆面でキャリア材を支持するのみならず、二次支持区域でもキャリア材を支持する方が適切な場合もある。前記区域は、変形させる力を加えずに適用した場合にはキャリア材と接触しないが、ウェブが変形（内向きに膨張）した場合に限りキャリア材と接触してキャリア材を支持する「高さの低い島」と例えることができる。例えば、ある特定の高さのキャリア支持ピンを一組設けて第１のキャリア支持区域が形成されるようにし、前記ピンよりも高さの低い第２のピンを一組設けて、第２の支持区域が形成されるようにすることができる（図６Ｇ及び図６Ｈ参照）。
【００７８】
キャリア支持区域によって、あらかじめ定めた特定のパターンを形成させる。このパターンは、サンドイッチ構造体の所望の粒子状物質のパターンと一致する。おおむねキャリアウェブ支持手段を覆うように伸びるx軸に合わせて、所定の角度を付けて配置されたマクロパターン（図５Ｃ参照）であるのが好ましい。このパターンは反復パターンにしてよく、典型的にはパターン付き吸収性サンドイッチ構造体のパターンを反映させたものになる。
【００７９】
更に、キャリア支持区域の直径はキャリア材の全体的特性に適合させる必要がある。例えば支持ピンを使う場合、各ピンの支持区域は重要区域よりも低い位置に配置する必要はなく、低い位置に配置すると、ウェブ内の局部応力によって、キャリアが破損するほど変形し、ピンがウェブの孔を突き破る場合がある。
【００８０】
前記ピンは、隣り合うピンから５ｍｍの位置に配置してもよく、前記間隔は２０ｍｍ以上にしてもよい。前記ピンは円筒状にしてよい。支えるウェブ材の破損を防ぐために、各ピンには、実質的に外側を向いており、少なくとも３．５ｍｍ２、好ましくは１０ｍｍ２で４０ｍｍ２以下の面積を有する表面を設ける必要がある。ピンの外側方向の先端（ウェブと接触する部分）は円筒状でなくてもよい。前記接触区域は、張力が加わっていない状態のキャリア材によって形成される平面を変形させると、キャリア材と接触する先端の一部が投影された形になると見なされる。代替手段として、あるいは追加手段として、細長いピン又はリブ又は隆起部によって、キャリア支持パターンを別の幾何学的パターンの形状にしてもよい。前記ピン又はリブ又は隆起部は直線でも曲線でもよい。前記ピン又はリブ又は隆起部によって形成させるのは連続的なパターンでないのが好ましいが、２つ以上のリブを接合させて、例えば十字状の支持区域を形成させてもよい。キャリア材は、最終的に作られる構造体の要件（流体処理が必要な用途の場合の液体処理特性など）を満たしたものでなければならない。
【００８１】
更に、キャリア材には、工程中に力を加えた場合に変形する性能が備わっていなければならない。前記力は、さまざまな種類のものにすることができるが、最も好ましいのは、流体透過性キャリア材全体に流体を流すことによって生まれる抗力である。ある特定の好ましい実施形態では、キャリア材として有孔フィルム材又は更に好ましくは繊維ウェブを採用することによって、キャリア材に透気性を持たせてある。
【００８２】
空気透過性は素材の孔径と厚みに左右されるため、繊維材の場合には、繊維材の固有密度及び繊維の直径（複数の直径を備えた繊維の場合は直径分布）に左右される。更に、キャリア材には、粒子を保持する性能が備わっていなければならない。
【００８３】
上述のとおり孔径によっては小粒子が貫通可能になるため、粒子を保持する性能は、キャリア材の透過性に左右されるものと思われる。原理上は望ましくないが、一定量の「微粉」を受容して貫通させるようにすることもできる。そしてこれは、後になってから修正してもよい。
【００８４】
本発明で重要なのは、キャリア材の変形特性である。変形とは、キャリアウェブ変形手段または固定手段によって力が加わると伸縮自在に（すなわち実質的に復元可能な状態で）変形すること、あるいは可塑的に変化することを指す。
【００８５】
本発明で一番多く使われるキャリア材は、長手方向（ｘ軸方向）に伸びる組織と、前記組織と垂直に横方向（ｙ軸方向）に伸びる組織を備えた実質的に平らなウェブである。
【００８６】
いずれかの方向の力が加わると、その方向に沿ってウェブ材が伸長する。そして、ウェブ材には、その平面を力の方向と垂直に、またその厚みをｚ方向に変形させることによって前記伸長分を補う傾向がある。典型的には、ウェブ材については、縦方向（ＭＤ）及び横断方向（ＣＤ）に沿って測定される特性によって、例えば、応力・ひずみ特性を構築及び／又は前記特性の特定の特性点を定めることによって説明することができる。典型的には前記特性は、ウェブ材のストライプをクランプで固定して前記クランプに引張力を加えることによって割り出すことができる。前記キャリア材は更に、力学的特性、すなわち一定の荷重下におけるＣＤ及びＭＤ方向への伸長性によって特徴付けることもできる。前記特性は、従来どおり、クロスヘッド速度０．１２７ｍ／分のラインクランプを使って応力・ひずみを測定することによって割り出してよい。ＣＤ方向の伸長性のＭＤ方向の伸長性に対する割合は１〜０．２超であるのが好ましく、かつ１〜２以下であるのが好ましい。
【００８７】
本明細書で以下に記載されるように、有用なキャリア材には、その全体に流体を流すなどして力を加え、ｚ方向に力がかかるようにする。ただし、キャリア支持ピンなどによってキャリア支持区域内でキャリア材を支えているため、このケースの変形動作はＣＤ及びＭＤ方向の変形特性によって決まる。したがって、前記特性は支持区域のパターンに合わせて調整する必要がある。
【００８８】
キャリア材を一時的にキャリア支持手段に固定し、キャリア材保持手段によってキャリア材を水平／平面状態から変形させる。磁力に反応する素材の場合には磁力利用するなど、複数の物理的原理を用いてもよいが、特に好ましい実施形態ではウェブ全体に流体を流す方法をとっている。
【００８９】
この方法を実現させるために、ウェブ材を通じて、特定の空間の、気体を抜き出すように調節した真空吸引装置４７２をキャリア支持手段に搭載してもよい。ウェブの多孔性に起因する流動抵抗を利用して、流体によってｚ方向の力を発生させて、ウェブの非支持部を変形させる。
【００９０】
その結果、ウェブによってくぼみ３２８（図４Ｂ参照）が形成され、支持区域（支持ピンなど）によって上部が形成され、キャリア材の真空吸引力、透過性、応力・ひずみ特性の比率によって「谷底」が形成される。したがって、実質的に均質な素材のＭＤおよびＣＤ方向の特性が同じ場合、ならびに、例えば、ウェブ支持構造が方眼状に配置した支持ピンから構成されている場合、くぼみによって、方眼の正方形の中央に最深部を持つ谷部が形成される。
【００９１】
ウェブ材が変形した結果、方形状に配置した支持ピンの２つの点を結ぶ空間曲線が形成されると、通常は曲線の長さの方が前記支持ピンの直線距離よりも長くなり、空間曲線の長さは、対角線上の２つの支持ピンの点を結んだ曲線が形成された場合に最長となり、前記曲線は通常、双曲線で近似可能な空間をたどる線である。
【００９２】
同様に、支持区域によって外面、つまり上記のケースでは、支持ピンの４つの端点を結んでできる正方形、すなわち吸引力を加える前のウェブカバーの区域が形成されるが、これは、くぼみを形成させる変形後のウェブ材の実表面積と対比することができる。
【００９３】
同様に、変形したウェブ材ならびに変形手段によって変形させる前のウェブ材の表面に囲まれる部分の体積は、変形後のキャリア材によって形成されるくぼみに合わせて定めることができる。前記体積は少なくとも３０ｍｍ３、好ましくは少なくとも１００ｍｍ３で１，０００ｍｍ３未満であるのが好ましい。
【００９４】
この「くぼみの体積」は、くぼみに配置される粒子の体積と比較させることができる。設計対象に応じて、粒子集合体の体積は、くぼみの体積の５％超又は前記体積の５０％超にしてよい。粒子を「くぼみの体積以上に投入する」（山積みにする）場合、投入量はくぼみの体積の１５０％以内にするのが典型である。
【００９５】
キャリア材３２０を変形させてくぼみを形成させ、粒子状物質をくぼみの中又は上に投入した後、カバー材（典型的にはウェブ材）で被覆する。このカバー材は主に最終用途の要求によって決まる。カバー材はキャリア材と同じ素材にしてもよいし、ウェブ材中央のストライプ領域などの領域に粒子状物質を配置した後、素材の部分のうち横方向外側に向いている１つ又は複数の部分を長手方向の折り目に沿って粒子状物質を覆うようにして折り畳む場合などには、キャリア材と一体成形させてもよい。
【００９６】
また、キャリア材と素材は同じにして配置する際に切り離してもよいし、想定する用途にもキャリア材に接合させるのにも適している別の素材にしてもよい。
【００９７】
キャリア材とカバー材を連結（例えば永久接合）させて、キャリア材とカバー材の間に粒子のパターンを備えた複合サンドイッチ構造体が形成されるようにする。この接合作業は、接着剤による接合や熱接合等の従来の手段で達成できる。
【００９８】
接合領域のウェブ材の間に配置した粒子によって接合が阻害されないようにするのが重要であることが分かっている。接合領域は、接合状態を永続的に確保するために欠かせない領域を指す。したがって、支持ピンによって支持区域を形成させた上記の例では通常、接合領域は前記支持区域と一致しているが、前記支持区域よりも多少狭く又は広くしてもよい。
【００９９】
例えば、接着剤を噴霧する場合、接合区域の面積はパターン総面積の２％超、好ましくは７％超、かつ５０％未満であるのが好ましいと思われる。接合区域は支持区域よりも広くてもよく、典型的には、くぼみが粒子状物質で満たされていない場合に前記ケースが発生する。支持ピンの位置で溶融接合させた場合には、接合区域は支持区域の５０％にしかならないと思われる。
【０１００】
以上のことから、接合領域には実質的に粒子状物質が含まれていないのが好ましい。用語「実質的に含まれていない」ということは、通常使用時に、前記区域内の粒子によって接着状態が阻害されてはならないことを意味する。
【０１０１】
ただし、粒子状物質が広い粒度分布特性を備えている場合、あるいは、粒子が形成プロセス中粉砕される場合には、接合領域に一定量の「粉塵」が含まれていてもよい。「接合領域への粒子投入」量を算定する方法については、吸収性材料への適用に関する部分で後述する。
【０１０２】
本発明を実現させるための必要な要素について説明し終えたので、以下では各プロセス工程について述べることとする。
【０１０３】
全体的には、サンドイッチ構造体は所定のパターンで粒子状物質を組み込んで形成するものと想定している。形成プロセスは実質的には連続工程であり、実質的に無端のウェブ材から着手し、バルク状で投入される粒子状物質と前記ウェブ材を組み合わせる。その結果得られた連続サンドイッチ複合物は、切断するなどして個々の断片に分離させてもよい。この断片の各々には、挟み込まれた粒子状物質の少なくともマクロパターンが含まれている。
【０１０４】
以下では、各プロセス段階について更に詳しく説明するが、実施する順番に説明していくわけではない。
【０１０５】
ａ−外側のサンドイッチ層を形成するキャリア材及び／又はカバー材の役割を果たすものとして、実質的に平坦なウェブ材を用意する。したがって、このウェブ材は、一体成形した後に長手方向に折り畳むことによって外側の２つのサンドイッチ層の双方を形成させてもよい。また、２つのウェブ材を別々に用意し、一方のウェブ材によってキャリア材を形成させ、もう一方のウェブ材によってカバー材を形成させてもよい。好ましい手法においては、同種のウェブ材を２つ用意する。ウェブ材には、想定用途に対応できる特性が備わっていなければならない。これに加え、ならびにある好ましい実施形態では、キャリア材には、空気などの気体は透過させるが粒子は透過させない特性が備わっている。ある好ましい実施形態ではウェブ材は不織材料であり、更に好ましくは、１つ又は複数のスパンボンド層（Ｓ）と単一のメルトブロウン層を組み合わせてＳＭＳ、更に好ましくはＳＭＭＳタイプのウェブが形成されるようにしたものである。
【０１０６】
ｂ−支持パターンを備えているキャリアを支持するための、実質的に無段の支持手段（好ましくは外側のシリンダー又はシェル面の上に支持パターンが備わっている回転ドラム）を配置する。キャリア支持パターンは、キャリア支持ピンによって形成させるのが好ましい。前記ピンはキャリア支持手段の外面方向に向かって走らせるが、通常は前記ピンの外向きの区域を覆うことによって説明することができる。
【０１０７】
ｃ−キャリア材を固定してキャリア材にくぼみを形成させるために、キャリア材保持手段を作動させる。キャリア装置が回転シェルを備えた回転ドラムであり、キャリア材が前記シェル上に配置される空気透過性素材である好ましい実施形態では、キャリア材保持手段はドラム内部の真空吸引装置にしてもよい。これは、ドラム表面の下に回転しない真空ボックスを設けることによって実現させてもよい。真空ボックスを設けることによって、キャリア材を通じて空気が吸い込まれてウェブ上に力が加わり、ウェブがドラム表面の上に固定されて、非支持領域部分のウェブが変形する。吸引力、すなわち、真空の度合は、ウェブの透過性特性、非支持区域、所望の変形部（すなわちくぼみの大きさ）によって決まる。
【０１０８】
ｄ−キャリア材は、キャリアウェブ支持手段及び変形手段の方向に適切な速度で走らせる。例えば、キャリア材は、キャリア支持ドラムの放射状の外面の速度に合わせて０．５ｍ／秒超、更に好ましくは５ｍ／秒超のキャリア速度で動かす。
【０１０９】
ｅ−次の工程として、粒子状物質、例えば従来型の超吸収性粒子を用意する。この物質はホッパーなどのバルク状で用意するのが好ましい。
【０１１０】
ｆ−前記物質を計量して、最終製品のニーズに応じた量を投入する。この投入作業は、時間に対して一定でも不規則でもよい。ある好ましい実施形態では、投入の際に最終製品のニーズに合わせて粒子集合体をあらかじめ一定のパターンで形成させる。
【０１１１】
ｇ−続いてキャリア材の外面（キャリア材の受容面）に粒子状物質を移動させると同時に、ウェブ支持手段のウェブ支持区域によってキャリア材を支えるとともに、キャリア材を変形させて非支持領域内にくぼみを形成させる。
【０１１２】
ｈ−更に、キャリア材とカバー材を固定すると同時に、粒子パターンを保持させるためにサンドイッチ固定手段を作動する。ある好ましい実施形態では、前記固定手段は、粒子をキャリア材の上に移動させる前及び／又はさせた後にスプレー式接着剤の噴霧することである。キャリア材とカバー材に同様の融解特性が備わっている場合には、接合手段として超音波などによる熱融着を採用してもよい。キャリア材およびカバー材は、接合区域内で接合させる。接合区域は、少なくともウェブ支持区域を覆うことによって定めることができるが、典型的には前記接合区域はウェブ支持区域の長手及び横方向外側に向かって伸び、支持区域の２％超、好ましくは７％超、かつ５０％未満の区域をカバーする。接合区域には実質的に粒子が含まれていないのが好ましい。この要件については、接合領域内の粒子を測定する方法によって判断することができる。この方法については後述する。任意に応じて、接合手段を粒子に適用してもよい。
【０１１３】
ｉ−粒子をキャリア材の上に配置した後、カバー材を配置してキャリア材と接合させて、サンドイッチ構造を閉鎖する。この工程を行うのが好ましいが、行うか否かは任意である。サンドイッチ固定手段によって前記構造に十分に一体性をもたらすことができ、かつ、サンドイッチのような構造を実現できる場合にはカバー材を追加する必要がないため、本発明に従い、キャリア材は備えているがカバー材は備えていないサンドイッチ構造体を採用することもできる。
【０１１４】
上記プロセス中に重要なのは、ウェブ支持手段の支持パターン領域のみでキャリアウェブを支えること、ならびにキャリア保持手段によってキャリア材を変形させて非支持領域にくぼみが形成されるようにすることである。これによって、第１のパターン（任意に応じてサブパターンも含まれる）が形成される。事前に計量した粒子状物質は、実質的にはこのくぼみの中のみに投入するのが好ましく、その投入量はくぼみの体積の５％以上、１５０％以下であるのが好ましい。
【０１１５】
接合領域に粒子が含まれていないことを確認する方法
この試験の目的は、粒子状物質、とりわけ超吸収性物質の混入について接合区域を評価することにある。
【０１１６】
紫色ブロモクレゾール指示薬（ＣＡＳ番号１１５−４０−２）１．５ｇを脱イオン水１０ｌで希釈してから１モル／リットルの塩酸（１Ｎ  ＨＣｌ）を４ｍｌ加えて試液を作成する。例えば先の尖ったピペットで前記試液を滴下して加え、又は 細かい噴霧ボトルを使用することにより、試験片を前記試液で濡らす。試液の投与量は試料の大きさ及び超吸収素材の量によって決まる。次の工程として各領域に対して行われる目視集計を実施しやすいように、対象領域内のすべての粒子は十分に濡らす必要がある。評価作業の補助手段として、適切な倍率の虫眼鏡や顕微鏡を使用してもよい。大きさが一般にキャリア及び／又はカバー材の孔径ほどである超微粒子（「粉塵」ともいう）は勘定に入れない。検出された粒子の数が２つ未満だった場合には、「超吸収性粒子が全く含まれていない」領域として分類する。接合領域内の粒子の占める面積が接合領域の面積の約５０％超だった場合には、「超吸収性粒子が実質的に含まれていない」領域として分類する。
【０１１７】
「発明を実施するための最良の形態」で引用した全ての文献は、その関連部分において参考として本明細書に組み込まれ、いずれの文献の引用も、それが本発明に関する従来技術であることを認めるものとして解釈すべきではない。
【０１１８】
本発明の特定の実施形態について例示および説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その他の様々な変更および修正が可能なことは当業者には明白である。
【０１１９】
本明細書で数値を示した各パラメータは技術的パラメータであり、本明細書においては厳密な数字とは見なさないものとする。したがって、ここで述べたパラメータと機能的に同等のパラメータが示されている実施形態はすべて、本発明の範囲内のものであり、例えば長さ「１０ｍｍ」は「約１０ｍｍ」を指しているものとして理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】使い捨てオムツの上層の一部を切り取った平面図。
【図２】図１の使い捨ておむつの断面図。
【図３Ａ】吸収性コアのサンドイッチ構造体の平面図。
【図３Ｂ】図３Ａのサンドイッチパターンの断面図。
【図４Ａ】サンドイッチ構造体を形成させるプロセスの概略図。
【図４Ｂ】図４Ａに示したプロセスを実行するための機器の一部の拡大断面概略図。
【図５Ａ】キャリア支持手段のシェルの概略斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａのシェルの断面概略図。
【図５Ｃ】図５Ａ及び図５Ｂの一部の平面概略図。
【図６Ａ】キャリア支持手段の各種実施例。
【図６Ｂ】図６Ａの断面図。
【図６Ｃ】キャリア支持手段の各種実施例。
【図６Ｄ】図６Ｃの断面図。
【図６Ｅ】キャリア支持手段の各種実施例。
【図６Ｆ】図６Ｅの断面図。
【図６Ｇ】キャリア支持手段の各種実施例。
【図６Ｈ】図６Ｇの断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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