(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断された細長いストランドを裏材上に有するウェブ構造体の製造方法であって、
第１の主面を含み、その第１の主面上に交互に並ぶリッジおよび溝を含む裏材を提供することと；
前記交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに複数の細長いストランドを取り付けることと；
前記２つ以上のリッジの間の位置で前記複数の細長いストランドを切断して、切断された細長いストランドを形成することとを含む方法。
【請求項２】
切断された細長いストランドを裏材上に有する締結要素の製造方法であって、
第１の主面を含み、その第１の主面上に交互に並ぶリッジおよび溝を含む裏材を提供することと；
前記交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに複数の細長いストランドを取り付けるものであって、前記裏材の前記第１の主面に前記複数のストランドを取り付けることと；
前記２つ以上のリッジの間の位置で前記複数の細長いストランドを切断して締結要素を形成するものであって、各締結要素が、前記裏材に取り付けられたアンカー部分と、前記アンカー部分から突出する少なくとも１つの切断された細長いストランドと、前記少なくとも１つの細長いストランド上の切断された遠位先端とを含むこととを含む方法。
【請求項３】
フックループファスナーとともに使用するための締結ステムの製造方法であって、
裏材を波形成形して、前記裏材の第１の主面上に複数の交互に並ぶリッジおよび溝を形成することと；
前記裏材の前記第１の主面上に複数の細長いストランドを押し出すものであって、前記複数の細長いストランドのそれぞれがアンカー部分で前記裏材に取り付けられ、前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の前記リッジの一部またはすべての上またはその付近に前記アンカー部分があり、前記複数の細長いストランドのほとんどまたはすべてが、前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の溝にわたって広がることと；
前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の隣接するリッジの間で前記複数の細長いストランドを切断するものであって、複数の切断された細長いストランドが形成されることと；
前記裏材を平坦化するものであって、前記複数の切断された細長いストランドが、前記裏材に取り付けられた締結ステムを形成することとを含む方法。
【請求項４】
第１の主面上に複数の交互に並ぶリッジおよび溝を含む裏材と、
前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに取り付けられた複数の切断された細長いストランドとを含むウェブ構造体。
【請求項５】
前記複数の切断された細長いストランドが、前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の隣接するリッジの間で切断される、請求項４に記載のウェブ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
フックループファスナーの製造に使用されるウェブなどのステム付きウェブが、長年にわたって使用されている。これらのウェブは、典型的には、ウェブに固定され、対応するループ材料とかみ合うように構成されたフックに成形されたステムを含む。本明細書で使用される場合、小さなループまたは織物や不織繊維などのメッシュとかみ合うことができる小さな突出部をフックと呼び、それらは実際にフックの形状であるかどうかは無関係であり、すなわち、それらは他の非フック形状であってよい。一般的なフック形状は、ループまたは他のフックとかみ合うことができるマッシュルーム型である。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４，０５６，５９３号明細書、同第４，９５９，２６５号明細書、および同第５，０７７，８７０号明細書には、ポリマーステム付きウェブの製造方法が開示されている。これらの文献においては、熱可塑性樹脂を、配列した空隙を有する工具中で押出成形することができる。工具から取り外すことによって、熱可塑性樹脂に配列したステムが形成される。これらのステムは、後にカレンダー仕上げまたはその他の操作を行うことによって、ステムの先端により幅広のヘッドを形成することができる。ヘッドの形状、寸法、および角度、ならびにステムの密度によって、ループの捕捉の容易さ、およびループへの保持の引張強さが決定される。
【０００３】
同様に、米国特許第５，３９３，４７５号明細書には、ウェブの両主面上にステムを有するステム付きウェブの製造方法が開示されている。この文献には、種類以上の異なる材料を押出成形してベース部分を形成することが開示されている。２つのローラーの間を材料が通過するときにローラー上の空隙を材料が満たすことによってフックが形成される。
【０００４】
米国特許出願公開第２００１／００１８１１０Ａ１号明細書および米国特許出願公開第２００１／００１６２４５号Ａ１明細書には、互いに間隔を開けて配置された多数のばらばらの領域またはパッチを少なくともウェブの第１の側の上に有するウェブ材料が開示されている。これらの文献には、各パッチから外側に延在する多数のステムが開示されている。このようなウェブ構造体の製造方法も開示されている。不連続なファスナーパッチは、フックループ型の再取り付け可能な機械的ファスナーの雄型部材として機能することができる。このウェブ構造体は、ばらばらの量のポリマー材料をウェブに融着させ、各パッチ中にバラバラの量でステムを形成することによって製造される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、少なくとも１つの表面上に配置された切断された細長いストランドを有するウェブ構造体を提供する。切断された細長いストランドは、ウェブの一方または両方の主面に取り付けられ、縦横の列に配列することができる。
【０００６】
細長いストランドは、連続したストランドをウェブ構造体上に押し出した後、間隔を開けてストランドをウェブに選択的に取り付けることによって形成することができる。取り付けた後、取り付け点の間の位置で細長いストランドを切断することができる。
【０００７】
切断された細長いストランドは、ウェブ裏材上の締結要素として使用することができる。締結要素としては、ループ材料に固定することができるフックまたは成形ヘッド、あるいは他の成形締結要素を挙げることができる。別の場合では、締結要素は、剪断力（すなわちウェブ表面とほぼ平行の力）下で固定することができる。締結要素として使用される場合、本発明のウェブは、たとえば、衣類（ガウンおむつ、トレーニングパンツなど）、寝具などに使用することができる。切断された細長いストランドを有するウェブについて、たとえば、パーソナルエア製品（皮膚デブリードマン物品など）、研磨物品、つや出し物品、濾過構造体（たとえば、切断された細長いストランドが濾材および／またはスペーサーとして機能する場合）などの他の使用も考慮される。
【０００８】
一つの面では、本発明は、切断された細長いストランドを有するウェブ構造体の製造方法を提供する。この方法は、２つの対向した主面を有し、前記２つの対向した主面の一方の主面上に交互に並ぶリッジおよび溝を有する裏材を提供するステップと；前記交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに複数の細長いストランドを取り付けるステップと；前記２つ以上のリッジの間の位置で前記複数の細長いストランドを切断して、切断された細長いストランドを形成するステップとを含む。
【０００９】
別の面では、本発明は、２つの対向した主面を有し、前記２つの対向した主面の一方の主面上に交互に並ぶリッジおよび溝を有する裏材を提供するステップと；前記交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに複数の細長いストランドを取り付けるステップであって、前記複数のストランドが、前記裏材の前記主面の少なくとも一方に取り付けられるステップと；前記２つ以上のリッジの間の位置で前記複数の細長いストランドを切断して締結要素を形成するステップであって、各締結要素が、前記裏材に取り付けられたアンカー部分と、前記アンカー部分から突出する少なくとも１つの切断された細長いストランドと、前記少なくとも１つの細長いストランド上の切断された遠位先端とを含むステップとにより締結要素を製造する方法を提供する。
【００１０】
別の面では、本発明は、フックループファスナーとともに使用するための締結ステムの製造方法を提供する。この方法は、裏材を波形成形して、前記裏材の第１の主面上に複数の交互に並ぶリッジおよび溝を形成するステップと；前記裏材の前記第１の主面上に複数の細長いストランドを押し出すステップであって、前記複数の細長いストランドのそれぞれがアンカー部分で前記裏材に取り付けられ、前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の前記リッジの一部またはすべての上またはその付近に前記アンカー部分があり、前記複数の細長いストランドのほとんどまたはすべてが、前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の溝にわたって広がるステップと；前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の隣接するリッジの間で前記複数の細長いストランドを切断するステップであって、複数の切断された細長いストランドが形成されるステップと；前記裏材を平坦化するステップであって、前記複数の切断された細長いストランドが、前記裏材に取り付けられた締結ステムを形成するステップとを含む。
【００１１】
別の面では、本発明は、切断された細長いストランドを上に有するウェブを製造する装置を提供する。この装置は、波形の裏材を製造するように操作可能な２つ以上の波形ローラーと；前記２つ以上の波形ローラーの下流にありこれと連動し、１つ以上の細長いストランドを前記波形の裏材上に押出するように操作可能な押出装置と；前記押出装置の下流にありこれと連動し、前記１つ以上の細長いストランドを切断するように操作可能な切断装置とを含む。
【００１２】
別の面では、本発明は、第１の主面上に複数の交互に並ぶリッジおよび溝を有する裏材と；前記複数の交互に並ぶリッジおよび溝の２つ以上のリッジに取り付けられた複数の切断された細長いストランドとを含むウェブ構造体を提供する。
【００１３】
別の面では、本発明は、第１の主面を有する裏材と；前記裏材の前記第１の主面上に連続した列で配列した複数の切断された細長いストランドとを含み、前記切断された細長いストランドのそれぞれが、前記裏材の前記第１の主面に取り付けられたアンカー部分から突出しており、前記切断された細長いストランドのそれぞれが、切断された遠位先端を有するウェブ構造体を提供する。
【００１４】
以上に本発明を要約したが、この要約は、本発明の各実施形態およびすべての実施について説明することを意図するものではない。むしろ、添付の図面を考慮して以下の詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、本発明をより十分に理解できるであろう。
【００１５】
図面を参照しながら本発明をさらに説明する。なお、図面の簡単な説明は、下記の項目を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施態様を例示する以下の詳細な説明において、その一部をなす添付の図面を参照し、これらの図面は本発明が実施されうる特定の実施態様の説明のために示される。他の実施態様を使用することもでき、本発明の範囲から逸脱せずに構造的に変化させることが可能であることを理解されたい。
【００１７】
一般に、本発明は、裏材と、それに取り付けられた切断された細長いストランドとを有するシート状複合ウェブ、およびそれを製造するための方法／装置に関する。このような複合ウェブは、衣類（ガウンおむつ、トレーニングパンツなど）、寝具、パーソナルエア製品（皮膚デブリードマン物品など）、研磨物品、つや出し物品、濾過構造体（たとえば、切断された細長いストランドが濾材および／またはスペーサーとして機能する場合）などの種々の品目の製造に使用することができる。
【００１８】
図１は、本発明の一実施態様による複合シートまたはウェブ２００を製造するための方法および装置１００を概略的に示している。複合ウェブ２００は、図２、図３Ａ、および図３Ｂにより詳細に示している。図１の装置１００は、可撓性材料第１のシートまたは裏材１１０ａを受け入れることができる。一連のほぼ平行で交互に並ぶリッジ２０２および溝２０４（図２において最もよく示されている）裏材１１０ａ中に形成されて、成形裏材１１０を得ることができる。
【００１９】
本発明の理解に有益である場合には、本明細書において裏材は、その初期形態で「裏材１１０ａ」と呼ばれ、成形された、たとえば波形成形された形態で「成形裏材１１０」と呼ばれる。これらの異なる用語の使用によって、他の区別が意図されるものではない。本明細書で使用される場合、用語「波形成形された」とは、裏材の少なくとも第１の主面上にあらゆる好適な寸法および／または形状の交互の山および谷、たとえば、交互に並ぶリッジおよび溝を形成する、裏材のあらゆる変形を意味する。裏材の第２の主面は、波形の第１の主面（図示されている）と相補的な形状を有することができるし、あるいは第１の主面とは異なる形状、たとえば平坦な形状などを有することもできる。
【００２０】
裏材１１０ａは、あらゆる好適な有孔または非有孔材料から形成されることができる。たとえば裏材は、不織材料、編物材料、織物材料など、またはそれらの組み合わせなどの繊維材料のシートまたはウェブであってよい。あるいは、裏材は、ポリマーフィルム、箔など、またはそれらの組み合わせなどの非繊維材料であってもよい。他の場合では、裏材は、取り付けられて（たとえば、積層、ポイントボンドなど）一体となったシートまたはウェブが形成される、異なる層（連続または不連続）の複合体であってもよい。全体として、裏材１１０ａは、希望に応じて不浸透性であっても、小孔を有してもよい。
【００２１】
ある実施態様では、裏材１１０ａは、好ましくは従来の不織繊維ウェブ、あるいは不織ウェブまたは材料を含む多層複合体であってよく、たとえばカードウェブ、スパンレースウェブ、メルトブローンウェブ、ランドウェブ、それらの積層体、あるいはたとえば国際公開第００／４４９７１号パンフレット（ＰＣＴ／ＵＳ９９／１０２４３号）に記載される材料などの他の材料であってよい。あるいは、スパンボンド型ウェブまたは他の強固に固化したウェブなどの比較的強靭な不織布を使用することもできる。不織材料を形成する繊維は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、セルロース、またはポリアミド、あるいは多成分繊維（たとえば、コア材料のために比較的強靭となり、シース材料のためにポリプロピレンストランドと容易に結合する、ポリエステルのコアおよびポリプロピレンのシースなどのコア／シース繊維）などのそのような材料の組み合わせなどの天然または合成繊維から形成されてよい。複数の異なる材料または材料の組み合わせの繊維を、不織材料の同じ裏材中に使用することもできる。
【００２２】
構造とは無関係に、本発明と関連して使用される裏材１１０ａは、細長いストランド２１４ａと結合可能な材料で構成される。場合によっては、裏材１１０ａおよびストランド２１４ａ中の材料は、結合条件（たとえば、熱、圧力、溶媒など、およびそれらの組み合わせ）下で同種または異種のポリマーを混合することによって互いに結合するポリマーであってよい。別の場合では、この結合は、ポリマー材料が構造中に浸透して２種類の成分を結合させる相互浸透型結合であってもよい。たとえば、細長いストランド２１４ａがポリマー材料であり、裏材１１０ａが多孔質（たとえば繊維状）構造である場合、ストランド２１４ａのポリマー材料が裏材の開口部（たとえば、裏材が繊維である場合、繊維間の隙間）中に浸透することができる。
【００２３】
ある実施態様では、裏材１１０ａは好ましくは、押出物の温度または異なる結合温度においてストランド材料２１４ａと結合するのに十分な量のポリマー材料を含むことができる。場合によっては、裏材は好ましくは、不織材料のストランドへの結合を促進するため、押し出されるストランド材料と同じ種類のポリマーの繊維を含む不織材料層から製造することができる。同一または類似の材料から本発明の物品を製造すると、たとえば、再利用が簡単になるなどの利点が得られる場合がある。
【００２４】
たとえば、一実施態様では、可撓性不織材料の裏材１１０がポリプロピレン繊維で形成され（全体または一部）、ストランド２１４もポリプロピレンで形成されることによって、ストランド２１４と裏材１１０との間の結合強度を増加させる場合がある。別の実施態様では、ストランドと裏材繊維の少なくとも一部との両方がポリオレフィン材料であると好ましい場合がある。
【００２５】
図２に示されるように、材料の細長いストランド２１４は、成形裏材１１０の交互に並ぶリッジ２０２の一部またはすべてに取り付けることができる。図示される実施態様では、間隔を開けて、好ましくはほぼ平行に、図１に示される溶融ポリマー材料の細長いストランド２１４ａを押し出すことによってストランド２１４が形成される。固化すると、これらのストランド２１４ａが、成形裏材１１０のリッジ２０２の間に取り付けられ、これらの間に延在するようになる。すなわち、ストランド２１４の対応する細長い第１の表面部分２１８から裏材１１０の湾曲部分が突出する（図４Ｂ参照）ように、ストランド２１４が裏材１１０に取り付けられる。ストランド２１４が熱可塑性材料で形成され、裏材１１０が熱可塑性材料を含む場合、ストランド２１４ａがリッジ２０２に熱結合されると説明される場合がある。
【００２６】
裏材１１０ａが平坦なシートまたはウェブとして提供される場合、装置１００は、裏材１１０ａを成形するための第１および第２の波形部材１２０および１２１を含むことができる。波形部材１２０および１２１は、ほぼ円筒形のローラーであってよく、それぞれが平行な回転軸と、それぞれの周囲部分に沿った複数のリッジまたは歯１２２とを有する。歯１２２は、かみ合い部分１１２に沿って他方の波形部材の歯１２２を受け入れて動作することができる空間を歯１２２の間に有する。
【００２７】
モーターまたは他の装置を使用して部材１２０および１２１を回転させることができ、それによって裏材１１０ａが歯１２２のかみ合い部分１１２の間に供給されると、裏材１１０ａが部材１２０および１２１の周囲部分に全体的に適合して、第１の波形部材１２０の歯１２２と、第１の波形部材１２０の歯１２２の外面に沿ったアンカー部分２１２との間に湾曲部分が形成される。
【００２８】
波形部材１２０および１２１は、裏材１１０の形状の維持を促進するための任意選択の構造を含むことができる。たとえば、第１の波形部材１２０の表面は、粗面化（たとえば、サンドブラストまたは化学エッチングによって）、減圧口の取り付け、および／または加熱を行うことができる。このような特徴によって、歯１２２のかみ合い部分１１２を超える措定の距離で周囲部分に沿って、第１の波形部材１２０による裏材１１０の維持を促進することができる。
【００２９】
図１に示される装置１００は、使用者が選択可能なストランドダイ１３２に供給するよう操作される押出機１３０も備える。ストランドダイ１３２は、ストランド材料（たとえば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、ナイロン、同時押出材料など）を押し出して、ほぼ平行で感覚を開けて延在する材料の多数の細長い溶融ストランド２１４ａを形成するための間隔の開いた開口部（図示せず）を含むことができる。
【００３０】
固化すると、ストランド２１４が図２のように形成される。固化した後、ストランド２１４は弾性的性質を示す場合があるし、非弾性的性質を示す場合もある。
【００３１】
ストランドダイ１３２は好ましくは、歯１２２のかみ合い部分１１２から所定の距離で第１の波形部材１２０の周囲部分に沿って、成形裏材１１０のリッジ２０２上に溶融ストランド２１４ａを配置できるように操作可能である。
【００３２】
各ストランド２１４は、ほぼ一定体積の流れをストランドダイ１３２から裏材１１０上に押し出すことによって形成することができ、裏材自体は好ましくは一定速度で移動する。すなわち、一定線体積のストランド材料を流すことによって、各ストランド２１４を形成することができる。この結果、ストランド２１４は、長さに沿ってほぼ一定体積のストランド材料を有することができる（たとえば図３Ｂおよび図４Ａに見られるように、ストランド２１４の断面は、その長さに沿って変化する場合がある）。さらに、ストランド２１４は、好ましくはすべて同じ寸法で形成することができるが、ある実施態様では、ストランドを種々の寸法で形成することができ、たとえば、あるストランドが隣接するストランドよりも太くなったり細くなったりしてよい。
【００３３】
ストランド寸法は、押出機１３０の圧力の変化（押出機スクリューの速度または種類の変化）；第１の波形部材１２０の移動速度の変化、およびそれによる裏材１１０の移動速度の変化（すなわち、押出機１３０からの出力がある一定速度の場合、裏材１１０移動速度が増加するとストランド２１４の直径が減少し、裏材１１０の移動速度が低下するとストランド２１４の直径が増加する）；間隔の開いたダイ出口の寸法の変化などによって、変化させることができる。
【００３４】
ストランドダイ１３２は、容易に交換可能であり、そのため異なる構造、たとえば異なる直径および異なる間隔のストランド２１４を形成することができる。ストランドダイ１３２の長さに沿った出口の間隔および／または直径を選択的に調整できることにより、たとえば、裏材１１０に沿った種々の位置においてストランド強度を変化させたり、および／または裏材１１０ａのストランド２１４に対する固定を変化させたりすることができる。ストランドダイ１３２は、他の構造のストランド、たとえば、中空ストランド、円形以外の形状（たとえば、正方形、長方形、楕円形、三角形、星形、「＋」型など）を有するストランド、または２成分ストランドを形成するように選択することもできる。
【００３５】
別の実施態様では、押出機およびダイを使用しなくてもよい。細長いストランド２１４をあらかじめ成形して、第１の波形部材１２０および第２の波形部材１２１によって形成されるニップに供給することができる。波形部材１２０および１２１の一方または両方を加熱して、あらかじめ成形されたストランド２１４を軟化または溶融させて、前述のようにリッジ２０２に取り付けられることができる。あるいは、裏材１１０ａが波形部材１２０および１２１を通過した後であらかじめ成形されたストランドを供給し、対向する波形ロール１２０などと対向してニップを形成するように配置した異なるロールを使用して取付を行うことができる。これらのあらかじめ成形されたストランドは、ストランドが押出成形により提供される場合には、本発明の意図するあらゆる実施態様に使用することができる。
【００３６】
波形部材１２０および１２１の軸と平行の回転軸に沿って回転するよう駆動するほぼ円筒形の冷却ローラー１４０などの冷却装置を設けることもできる。冷却ローラー１４０の周囲部分は、歯１２２のかみ合い部分１１２から所定の距離で、第１の波形部材１２０の周囲部分と近い距離でニップを形成することができる。
【００３７】
周囲部分に沿って所定の距離で冷却ローラー１４０上に複合ウェブ２００を保持するためのニップロール１４２を設けることもできる。冷却ローラー１４０と長時間接触させることで、引き続く工程の前にストランド２１４をより効率的に冷却しおよび固化させることができる。
【００３８】
好ましくは切断装置１５０を装置１００中に組み込むことができる。切断装置は、後に説明するように材料のストランド２１４を切断することができる。延伸または平坦化装置１５２をさらに設けて、複合ウェブ２００を延伸し、より平坦なシート状構造にすることができる。
【００３９】
当業者により理解できるかもしくは本発明の理解に不要である装置１００の他の特徴を含むこともできるが、本明細書においてさらなる説明および／または議論は行わない場合がある。
【００４０】
たとえば、図１に示される装置１００を使用して製造することができる例示的な複合ウェブ２００が、図２、図３Ａ、および図３Ｂに示されている。成形裏材１１０ａ以外に、複合ウェブ２００は、ほぼ平行で間隔をあけて延在することが好ましい材料の細長いストランド２１４を含む。ストランド２１４は、リッジ２０２および溝２０４とほぼ直交するように配置することができる。あるいは、ストランド２１４はリッジ２０２および溝２０４と直交しなくてもよい。
【００４１】
各ストランド２１４は、図示されるように、ストランド２１４がリッジ２０２間の溝２０４にかかる位置ではほぼ円筒形であってよい。各ストランド２１４が細長い側面部分２１６（図３Ａ参照）を含み、隣接するストランド２１４細長い側面部分２１６から間隔が間隔を開けるように、ストランド２１４の隣接する組は、互いに間隔を開けて配置することができる。各ストランド２１４は、互いに反対側の細長い側面部分２１６の間で延在する、対応する互いに反対側の第１および第２の細長い表面部分２１８および２２８を有することもできる。
【００４２】
ストランド２１４は、アンカー部分２１２において成形裏材１１０のリッジ２０２に取り付けられる。本明細書で議論される場合、ストランド２１４は好ましくは、各アンカー部分２１２において裏材１１０に熱結合することができ、ストランド２１４も、各ストランド２１４中の連続するアンカー部分２１２の間で延在する細長い部分２１８を含む。したがって、図４Ｂに見られるように、成形裏材１１０の湾曲部分は、アンカー部分２１２の間に広がる細長い部分２１８から離れて延在する。アンカー部分２１２は、好ましくは互いにほぼ同じ距離だけ離して配置することができ、ストランド２１４を横断して延在するほぼ平行な列に配列することができる。
【００４３】
ある実施態様ではストランド２１４ａが成形裏材１１０のリッジ２０２上に溶融状態で押し出されるため、第１の波形部材１２０上の歯１２２（図１参照）と冷却ローラー１４０の周囲部分とによって、ストランド２１４ａをリッジ２０２の上に押し付けることができる。この結果、溶融したストランド２１４ａは、波形部材１２０および裏材１１０の周囲でへこみが生じるように成形され、それによってリッジ２０２に沿ったアンカー部分２１２を形成することができる。
【００４４】
図３Ｂに示されるように、ストランド２１４のアンカー部分２１２は、ストランド２１４の長さに対して横断する方向で測定すると、比較的幅広となってよい。その相対的な幅は同じ方向で測定したストランド２１４の幅よりも広い。幅が増加することによって、リッジ２０２上のストランド２１４によって示される面積が、ストランド２１４が変形しない場合よりも広くなる。このアンカー部分２１２の面積増加は、ストランド２１４と裏材１１０との間の結合強度の増加に寄与することができる。
【００４５】
複合ウェブ２００の他の実施態様も可能である。たとえば、複合ウェブ２００の製造に使用される装置１００は、波形部材１２０および１２１の周囲の歯１２２に間隔を設けて（図１参照）、成形裏材１１０のアンカー部分２１２の間に異なる間隔を有する反復パターンを形成することができ、これによって異なる深さの波形を形成することができる。同様に、波形部材１２０、１２１の歯１２２は、平行ではないリッジ２０２および溝２０４を形成するように成形することができる。さらに、裏材１１０の波形の形状は、図面に見られるほぼ正弦波形状以外の形状であってもよく、たとえば、好適な相互にかみ合う波形部材を使用することによる、半円、菱形、長方形、あるいはその他の規則的または不規則なパターンの形態であってもよい。
【００４６】
また、例示的実施態様は一方の主面上にのみストランドを含むが、ストランドを両主面に取り付けることが可能であり、一方または両方の主面上のストランドを希望に応じて切断できることを理解されたい。さらに、細長いストランドは裏材の表面に取り付けられるのであって、すなわち、たとえば織物ストランドのように裏材を通過してストランドが延在するのではないことに注意されたい。
【００４７】
材料のストランド２１４は、図示されるように、実質的に連続で、裏材１１０の長手方向または機械方向に平行であってよい。あるいは、ストランド２１４は、実質的に平行とならないように延在することができ、および／またはリッジ２０２および溝２０４に対して直交しないように構成することができ、たとえば、材料２１４の細長いストランド成形裏材１１０のリッジ２０２および溝２０４に対してある角度をなすことができる。９０°以下のあらゆる方向の角度が可能である。しかし約３０〜約９０°の角度が典型的となりうる。
【００４８】
さらに別の変形は、ストランド２１４が、裏材１１０中に形成されるすべてのリッジ２０２上にアンカー部分２１２を含むように示される。この結果、ストランド２１４は、隣接するリッジ２０２の各組（それらの間に溝２０４が存在する）に取り付けられる。しかし、ある実施態様では、ストランド２１４が、連続するそれぞれのリッジ２０２に取り付けられない場合がある。たとえば、１つ以上のストランド２１４を一部のリッジ２０２に取り付けることができるが、ストランド２１４を長さに沿って移動する場合、すべての連続するリッジ２０２には遭遇しない。場合によっては、これらの変動が意図的である場合もあるし、他の場合では、製造のばらつきによって、すべてリッジ２０２に取り付けられるストランド２１４に欠陥が生じる場合もある。いずれの場合も、各ストランド２１４は好ましくは、リッジ２０２の間にある１つの溝２０４にわたって広がる（これらのリッジ２０２が互いに隣接するかどうかは無関係である）。
【００４９】
図４Ａは、図２の複合ウェブの部分底面図であり、図４Ｂは、対応する側面図である。これらの図面は、成形裏材１１０に取り付けられた後の材料の細長いストランド２１４を示している。特に、図示される実施態様では、ストランド２１４は、リッジ２０２に取り付けられているアンカー部分２１２を含む。このようにストランド２１４の細長い部分２１８は、溝２０４にわたって広がっており、これによってリッジ２０２においてアンカー部分２１２に取り付けられる。
【００５０】
材料の細長いストランド２１４が成形裏材１１０に取り付けられて複合ウェブ２００が形成された後、図５Ａおよび図５Ｂに概略的に示されるようにストランド２１４を切断することができる。ストランド２１４の切断は、好ましくは、図面に示されるように各ストランドに沿った隣接するアンカー部分２１２の間で行われる。例示される実施態様では、実質的にすべてのストランド２１４が、各結合位置の間、たとえば各アンカー部分２１２の間で切断される。すなわち、ストランド２１４の溝２０４にわたって広がる部分２１８を切断することができ、これによって切断された細長いストランド２４２が形成され、細長いストランド２４２は切断された遠位先端２４０を有するようになる。好ましくは、成形裏材１１０の構造（すなわち形状）がもはやストランド２１４によって束縛されないように、各ストランド２１４が、各溝２０４を横断して切断される。
【００５１】
しかし、場合によっては、溝２０４をわたって広がるすべての細長い部分２１８が切断されるわけではない。細長い部分２１８の一部が切断されないウェブ構造体は、ウェブ構造体２００が機械的ファスナーとして使用される場合には、切断された細長いストランド２４２と相互作用可能なループが形成されるので有益な場合がある。そのような装置では、１つの一体ウェブ構造体に、締結要素（本明細書に記載されるように先端の方向および／または形状を調整することによってさらに加工される場合も加工されない場合もある切断されたストランド２４２）と、締結要素が固定するループとの両方を形成することができる。
【００５２】
ストランド２１４を切断するために、切断装置１５０（図１参照）を使用することができる。このような切断装置は、接触式カッター（たとえば、切刃１５１）、または非接触式カッター（たとえば、ホットエアーナイフ、レーザー）を使用して、所望の位置でストランド２１４を切断することができる。あるいは、切断装置１５０は、リッジ２０２の間の位置でストランド２１４に刻み目を入れるまたはその他の方法で弱めることによって、裏材１１０が延伸または平坦化されるときに、弱められた位置でストランド２１４を分離させることができる。さらに別の方法では、ストランド２１４の切断は、手作業による方法などの独立した工程で実施することができる。
【００５３】
図示されていないが、切断装置１５０は、希望する場合に裏材１１０に孔を開けるための穿孔装置をさらに含むことができる。裏材１１０中の孔としては、たとえば、スリット、空隙、穴などのあらゆる好適な開口部を挙げることができる。
【００５４】
図５Ａおよび図５Ｂに示されるようにストランド２１４が切断された後、図６Ａおよび図６Ｂに概略的に示されるように複合シートを平坦化または延伸することができる。すなわち、リッジ２０２にわたって広がる未切断のストランド２１４による束縛がない成形裏材１１０は、ストランド２１４の方向に張力を加える、または延伸することで、ほぼ平坦な（各結合位置の間ですべてのストランド２１４が切断されていると仮定する）シート状ウェブ２００’を得ることができる。裏材１１０の材料に依存するが、ストランド２１４の切断によって、裏材１１０が緩和して、たとえば図６Ａおよび図６Ｂに見られるように平坦化する場合がある。しかし、たとえば、張力下の延伸、ロール掛け、加熱、浸潤などの他の技術を使用して、ウェブ２００’が図６Ｂに示されるような平坦形状に維持されるようにすることができる（そのように望む場合）。
【００５５】
裏材１１０が平坦化されると、切断されたストランド２１４は、ステムの末端に遠位先端２４０を有する、またはアンカー部分２１２から突出する細長いストランド２４２を有する固定要素を形成することができる。ある実施態様では、切断された細長いストランド２４２が、裏材１１０の局所的な面に対してほぼ平行であってよい。
【００５６】
他の実施態様では、細長いストランド２４２は、平坦化した裏材１１０によって形成される局所的な面から、ある開先角度で延在することができる。図６Ｂおよび図８に示されるように、開先角度は９０°以下であってよい。９０°を超える角度も可能である。細長いストランド２４２の開先角度には、ストランド２１４の残留応力、裏材１１０の局所的なばらつきなどの種々の要因が寄与する。機械的操作などの種々の方法を使用して、細長いストランド２４２と、裏材１１０によって形成される局所的な面との間で形成される開先角度を調整することができる。
【００５７】
細長いストランド２４２は、あらゆる好適な長さ（たとえばアンカー部分２１２の中心から遠位先端２４０までの距離）対幅（たとえばストランド直径）の比を有することができる。これらの寸法は、厚さ、長さ、剛性、可撓性などの選択された性質を有する切断された細長いストランドを含む物品が得られるように調整することができる。たとえば、より細い細長いストランド２４２は、同じ材料で構成されるより太いストランド２４２よりも可撓性が高くなりうる。しかし、別の場合で、ストランド２４２の材料の物理的性質（たとえば結晶化など）を変化させる延伸などによって細くされる場合には、より細いストランド２４２で、可撓性が高くならないこともある。切断された細長いストランド２４２の性質は、物品の意図する使用に基づいて調整することができ、たとえば、濾過組立体中のスペーサーとしての使用が意図されるストランド２４２は好ましくは、たとえばつや出し物品としての使用が意図されるストランド２４２よりも剛性が高くなりうる。
【００５８】
さらに、細長いストランド２４２は、円筒形状、たとえば円形の断面を有するものとして示されているが、他の形状（たとえば、ストランド断面が長方形、楕円形、三角形、細型、またはほとんどすべての他の押出形状である）も確かに本発明の範囲から逸脱せずに可能となる。
【００５９】
図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、および図６Ｂの実施態様は、隣接するアンカー部分２１２からほぼ等距離で切断されているストランド２１４を示している。しかし、他の実施態様も可能である。たとえば、図７Ａおよび図７Ｂは、第１のアンカー部分３１２ａおよびと第２のアンカー点３１２ｂとの間の位置におけるストランド３１４の切断を示している。切断は、隣接するリッジ３０２（および対応するアンカー部分３１２ａおよび３１２ｂ）の間の溝３０４にわたって広がるストランド３１４の部分３１８の中間点３３４の間で行われる。この結果、ステムまたは細長い部分３４２ａは（アンカー部分３１２ａと遠位先端３４０ａとの間で測定した場合）、アンカー部分３１２ｂから突出するステムまたは細長い部分３４２ｂよりも長くなる。場合によっては、アンカー部分３１２ｂは、アンカー部分３１２ａと面する方向で、有用なステムまたは細長い部分を全く有さないこともある。
【００６０】
図８は、もう一方の細長い部分３４２ｂよりも長いステムまたは細長い部分３４２ａを有する例示的な固定要素３４８を示している（部分３４２ａおよび３４２ｂの両方が共通のアンカー部分３１２から突出している）。さらに、この図面は、たとえば細長い部分３４２ａが、平坦化された裏材３１０によって形成された局所的な面から９０°未満（たとえば約３０°〜約６０°の角度）の開先角度３４６を形成し、細長い部分３４２ｂが同じ面からほぼ垂直に延在するように、細長い部分の方向を調節できることを示している。
【００６１】
ある実施態様は、細長い部分３４２ａおよび３４２ｂの一方または両方の遠位先端３４０を成形することをさらに含むことができる。たとえば、図８は、一方の細長い部分３４２ａの遠位先端３４０上の例示的なマッシュルーム型突出部またはヘッド３４４を示している。このようなヘッドは、カレンダー加工などの当技術分野で公知の方法により形成することができる。マッシュルーム型として示しているが、ほぼあらゆる形状の遠位端が、本発明の範囲から逸脱せずに可能である。
【００６２】
ある実施態様では、本発明の原理により形成されたステムまたは細長い部分は、比較的小さな直径のローラーの上に裏材を通すことによって裏材の局所的な面に対して選択された方向に延在するよう配置することができる。このような方法の１つが図９に示されており、これによると裏材４１０がローラー４８０の上に通される。裏材４１０は、裏材４１０の少なくとも一方の主面４０２上にある要素４４８を含む。各要素４４８は、アンカー部分４１２と、切断された遠位先端４４０が末端となる少なくとも１つのステムまたは細長い部分４４２とを含む。
【００６３】
単に裏材４１０をローラー４８０の上に通すだけで、場合によっては、細長い部分４４２の方向を選択された角度に調整するのに十分となりうる。たとえば、ローラー４８０の直径は、裏材４１０に対する細長い部分４４２の角度を少なくとも部分的に制御できるように選択することができる。さらに、図９には、裏材４１０およびその要素４４８とは反対の方向に表面が移動するように回転する第２のローラー４８２も記載されている。その結果、裏材４１０に対する方向が調整されるよう要素４４８のステムまたは細長い部分４４２を物理的に動かすように、ローラー４８２を機能させることができる。ローラー４８２は、場合によっては中実ロールであってもよいし、細長い部分４４２と相互作用するように設計された剛毛またはその他の構造を含んでもよい。他の場合では、要素４４８の部分４４２をとらえて調整するための固定された棒、ナイフエッジ、またはその他の構造を使用することもできる。さらに別の場合では、裏材４１０に対する部分４４２の方向を調整するために、流体のジェットまたは流れに要素を通せば十分となることもある。
【実施例】
【００６４】
以下の実施例によって本発明をさらに説明することができるが、これらの実施例に記載される個々の材料およびそれらの量、ならびにその他の条件および詳細は本発明を不当に限定するために構成されたのではない。
【００６５】
図１に示される装置と同様の装置を使用して、図２のウェブ２００と同様の複合ウェブを作製した。使用した裏材（たとえば裏材１１０）は、米国ジョージア州オーステル（Ａｕｓｔｅｌｌ，Ｇｅｏｒｇｉａ）のアモコ・ファブリクス・アンド・ファイバーズ・カンパニー（Ａｍｏｃｏ  Ｆａｂｒｉｃｓ  ａｎｄ  ＦｉｂｅｒｓＣｏｍｐａｎｙ）より商品名ＲＦＸで入手可能であり、坪量が約３０グラム／平方メートル（ｇ／ｍ2）であるスパンボンド型ポリプロピレンの波形不織裏材であった。第１の波形部材１２０を摂氏約９３度（℃）に加熱し、第２の波形部材１２１を約１４９℃で加熱し、冷却ローラー１４０は約２１℃とした。ライン速度は約１８ｍ／分とした。
【００６６】
１センチメートル当たりほぼ３つの直線状の波形が形成された。アンカー部分（図２の２１２）は、ストランド２１４の長さに沿って平均で約３ミリメートル（ｍｍ）の距離だけ互いに間隔が開いた。得られた不織裏材は、ストランド２１４から延在する湾曲した不織部分を有した（図２および図３Ａ参照）。
【００６７】
坪量が約５０ｇ／ｍ2である熱可塑性エチレン−プロピレン耐衝撃性コポリマーから、図１の押出機１３０と同様の押出機を使用して、ストランド２１４を形成した。このコポリマー材料は、商品名７Ｃ５０で米国ミシガン州ミッドランド（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）のダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている。実質的に平行な非弾性ストランドが、１センチメートル当たり約９．４本のストランドで形成された。押出機１３０中の溶融温度は約２６０℃であった。
【００６８】
これらのストランドを、１インチ当たり約７．５個の結合で波形不織裏材に押し出した。各ストランドを、カミソリの刃を使用して各アンカー部分の間で切断し、裏材を平坦化して、本明細書に示し説明したような直立する突出物を上に有するウェブを作製した。
【００６９】
本明細書に引用される特許、特許文献、および刊行物の完全な開示は、それぞれを本明細書で個々に援用したことでそれらの全体を本明細書に組み込んだものとする。
【００７０】
本発明の例示的な実施態様を以上に説明した。当業者は、本発明の範囲内で多くの実施態様が可能であることが分かるであろう。種々の部品および組立体の他の変形、修正、および組み合わせを確かに構成することが可能であり、それらがなお本発明の範囲内となる。したがって、本発明は請求項およびそれらの同等物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明による装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明による複合ウェブ（ストランドを切断する前）の一例を示す斜視図である。
【図３Ａ】図２の線分３Ａ−３Ａにほぼ沿った部分拡大断面図である。
【図３Ｂ】図２の複合ウェブの部分拡大底面図である。
【図４Ａ】図２の複合ウェブの別の部分底面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの複合ウェブの側面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施態様による切断された細長いストランドを示す図４Ａの複合ウェブの部分底面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの複合ウェブの側面図である。
【図６Ａ】複合ウェブを平坦化した後の図４Ａの複合ウェブの部分底面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの複合ウェブの側面図である。
【図７Ａ】本発明の別の実施態様による切断された細長いストランドを示す図４Ａの複合ウェブの部分底面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの複合ウェブの側面図である。
【図８】締結要素の一例を含む複合ウェブの部分拡大側面図である。
【図９】開曲線に配置された平坦化された複合ウェブ、例えば図６Ａ及び図６Ｂのものを示した模式図である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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