(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップシートと、バックシートと、トップシートとバックシートとの間に位置する吸収性コアと、を備えた使い捨て吸収体のバックシートのウエブを製造する方法であって：
ポリマーのマトリックスに埋め込まれた微粒子充填剤を備えたポリマーフィルムを供給する工程と；
横方向においてポリマーフィルムより幅が狭い繊維材料層を供給する工程と；
ポリマーフィルムと繊維材料層とを組み合わせてウエブを形成する工程と；
互いに相補的な三次元表面を備えた一対の向かい合った加圧機の間にウエブを供給し、ウエブにおいてポリマーフィルムと繊維材料層とが組み合わされているラミネートゾーンとウエブにおいてポリマーフィルムに繊維材料層が組み合わされていない非ラミネートゾーンとをストレッチさせる工程と；
一対の向かい合った加圧機において互いにかみ合わされた互いに相補的な三次元表面の間に位置する前記ウエブの部分を、互いにかみ合わされた互いに相補的な三次元表面により横方向のびに付す工程と；
を有しており、
これによって前記ウエブの前記ラミネートゾーン及び前記非ラミネートゾーンの少なくとも一部が永久変形され、前記ラミネートゾーン及び前記非ラミネートゾーンに異なる蒸気気体透過性が誘発される、
ことを特徴とする、使い捨て吸収体のバックシートのウエブ製造方法。
【請求項２】
前記ウエブの前記部分を横方向伸びに付す工程の後に、このウエブを熱処理する工程をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の、使い捨て吸収体のバックシートのウエブ製造方法。
【請求項３】
一対の向かい合った加圧機の互いに相補的な三次元表面の互いのかみ合わせは、前記ウエブの前記ラミネートゾーン及び前記非ラミネートゾーンの幅全体において一定である、ことを特徴とする請求項１又２に記載の、使い捨て吸収体のバックシートのウエブ製造方法。
【請求項４】
一対の向かい合った加圧機の互いに相補的な三次元表面の互いのかみ合わせは、前記ウエブの前記ラミネートゾーン及び前記非ラミネートゾーンにおいて異なっている、ことを特徴とする請求項１又２に記載の、使い捨て吸収体のバックシートのウエブ製造方法。
【請求項５】
前記ウエブのラミネートゾーンは、前記バックシートにおいて前記吸収性コアに対応する部分であり、前記繊維材料層を前記吸収体の外側に向けて配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の、使い捨て吸収体のバックシートのウエブ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、使い捨て吸収体、例えば赤ちゃん用おむつ、失禁用製品、浴用(sanitary)タオル等、特に布様感触及び特別な通気性を備えたバックシートを有する赤ちゃん用おむつ及び大人の失禁用製品に関する。
【０００２】
発明の背景
使い捨て吸収体、例えばおむつ、失禁用製品、浴用タオル、トイレットトレーニングパンツ等は、この技術でよく知られている。一般的に使い捨て吸収体は、装着者の体の方に向けられている液体透過性トップシート、装着者の衣服の方に向けられている液体不透過性バックシート、液体透過性トップシートとバックシートとの間に挿入されている吸収性コア、及びこのコアを装着者の体と固定関係に保持するための手段を備えている。
【０００３】
体の排泄物、例えば尿、大便、又は月経分泌液を受入れるために、この製品は、装着者の体のいくつかの部分を覆わなければならない。一般に現在の製品は、排泄物の適切な貯蔵を可能にするために装着者の体の比較的大きい部分をカバーすることさえある。このようにカバーすることは、この製品の機能の本質的要素であるが、この製品はまた、装着者の快適性に影響を与える以上に、皮膚に対してマイナスの影響を誘発する。これは、例えば皮膚に圧力を加えることによって、あるいは皮膚のいくつかの部分に閉塞を生じることによって、その結果特に装着者がなんらかの発汗傾向を有するような条件下において、潜在的に皮膚の過水和を誘発することによって引起こされるものである。
【０００４】
装着者の皮膚の状態を改良することを目的として、次のような多くの試みが開示されている。すなわち、空気を皮膚に到達させて過水和された皮膚を許容しうるレベルまで脱水し、このようにして潜在的な閉塞作用を最小限にすることによって、及び/又は水蒸気が皮膚の表面から除去されることによってなどである。一般にこのようなメカニズムは、「通気性」又は「蒸気透過性又は透湿性」と呼ばれている。
【０００５】
いくつかのこのような出願は、女性用衛生用品を目的としている。例えば欧州特許出願０.１０４.９０６号；第０.１７１.０４１号；第０.７１０.４７１号に記載されている月経用品、又はいわゆる「パンティーライナー」である。このような製品は一般に、例えば赤ちゃん用おむつ又は大人の失禁用製品と比べた場合、比較的低い液体貯蔵能力を有している。これらの失禁用製品は多くの場合、女性用衛生用品のものよりも有意に大きいこの理論的能力を有するように設計されている。
【０００６】
様々な製品に用いるための通気性材料は、様々な種類のウエブであってもよい。例えば米国特許出願５,６２８,７３７号に記載されているような開口によって、あるいは欧州特許出願０.２３８.２００号；第０.２８８.０２１号；第０.３５２.８０２号；第０.５１５.５０１号；米国特許出願４,７１３,０６８号に記載されているような「微孔質」特性を活用し、これによって非常に小さい亀裂に似た小さい空隙がフィルム内に作られるようにすることによって、空気/蒸気透過性にされているフィルムである。
【０００７】
例えばＷＯ９７/１５４４２号に記載されているように、このようなフィルムと不織布材料との組合わせも知られている。これは、例えば炭酸カルシウムのような充填剤材料を含むポリマーフィルムが、このフィルムよりも広い幅を有する不織布ウエブ上に押出しコートされ、これによってフィルムの通気性がその後の交互嵌合(interdigitating)ストレッチによってつくり出されているものである。
【０００８】
しかしながら先行技術は、次のような場合に生じる効果を認識していない。すなわち、様々なゾーンに様々な程度の通気性を有する通気性フィルム材料を備えたバックシート材料を用いる場合であって、特にこれらの部位のうちの少なくとも１つがさらに、改良された手ざわり(hand and feel)を与える繊維材料を備えている場合である。
【０００９】
従って、本発明の目的は、コア部を画定する吸収性コアと、前記コア部を取囲むシャシー部と、少なくともコア部に蒸気又は気体透過性フィルム又はフィルム様材料を備えたラミネートを備えているバックシート材料を備え、さらには繊維層を更に備えている吸収体であって、コアバックシートとシャシーバックシートの少なくとも１つのポリマーフィルム層が両方の部位の上において一体的(unitary)であり、バックシート材料のコア部はバックシート材料のシャシー部よりもＭＶＴＲ値で表わされるように低い通気性を有している吸収体を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、充填されたポリフィルムとこれより狭い不織布ストリップとを組合わせ、次いで、幅全体において均一な活性化条件でラミネートを交互嵌合的に活性化させて、ラミネートフィルムゾーン及び純粋フィルムゾーンにおいて不均一な通気性を作り出すか、不均一な活性化条件でラミネートを交互嵌合的に活性化させて、２つのゾーン間の通気性の差を強化するかによって、このような製品に用いるためのバックシートの製造方法を提供することである。
【００１１】
また別の目的は、この方法によって製造された材料を提供することである。
【００１２】
発明の概要
いくつかのゾーンが異なる通気性を有するバックシート材料として用いるためのラミネートのために少なくとも部分的に繊維材料と組合わされた通気性ポリマーフィルムを備えている使い捨て吸収体
詳細な説明
吸収体-概論
ここで用いられている用語「吸収体」は、体の排泄物を吸収して封じ込める装置のことを言い、より特定すれば、体内から排出された様々な排泄物を吸収して封じ込めるために装着者の体に、又は体の近くに配置される装置のことを言う。
【００１３】
用語「使い捨て」はここでは、洗濯されるか、あるいはまた吸収体として復元又は再使用されるためのものではない吸収体について記載するために用いられている(すなわちこれらは、使用後に捨てられ、好ましくはリサイクルされるか、堆肥にされるか、あるいはまた環境に優しい方法で処分されるものである)。
【００１４】
本発明の状況において吸収体は次のものを備えている：
a) 吸収性コアであって(これはサブ構造及び/又はラップ材料から構成されていてもよい)、装着者の方に向けられた側に、内側表面を形成しかつこれの少なくともいくつかの部位において排泄物を透過させるトップシートを含んでおり、反対側に、この製品の外側表面を形成しかつ吸収性コアを外部例えば装着者の衣服から分離するバックシートを含む吸収性コアと、
b) 装着者にこの製品を保持するために閉鎖要素又は弾性化部のような部材(features)を備えたシャシー要素とを。同様に、内側表面を形成するトップシートと、バックシートとを備えている。吸収性コアのバックシート及びトップシート材料は、シャシー部において各々の材料と一体的(unitary)であってもよい。すなわち、バックシートは吸収性コアを覆っていてもよく、同じ材料又はシートがシャシー部の中まで延びていてもよく、これによって例えば脚部弾性部等のような部材を覆っていてもよい。
【００１５】
図１は、本発明の吸収体の実施形態の平面図であり、これはおむつである。
【００１６】
おむつ２０は、図１において平らに広げられて非収縮状態にある(すなわち弾性部が緩和状態に置かれているサイドパネル以外は弾性誘発された収縮が引張って広げられている)のが示されており、この構造のいくつかの部分は、おむつ２０の構成をより明らかに示すために切り取られており、装着者から離れた方に向けられているおむつ２０の部分、すなわち外側表面５２が見る人の方に向けられている。図１に示されているように、おむつ２０は、液体透過性トップシート２４、このトップシート２４に接合された液体不透過性バックシート２６、及びトップシート２４とバックシート２６との間に位置する吸収性コア２８；弾性化サイドパネル３０；弾性化レッグカフス３２；弾性ウエスト部材３４；及び一般に複数のものが(multiply)３６として示されている二重張力留め具装置３６を備えた閉鎖装置を備えている。この二重張力留め具装置３６は好ましくは、第一留め具装置３８とウエスト閉鎖装置４０とを備えている。第一留め具装置３８は好ましくは、一対の固定部材４２とランディング部材４４とを備えている。ウエスト閉鎖装置４０は図１において、好ましくは一対の第一接着要素４６と第二接着要素４８とを備えているのが示されている。おむつ２０はまた好ましくは、各々の第一接着要素４６の下に位置する位置決め(positioning)パッチ５０を備えている。
【００１７】
おむつ２０は図１において、外側表面５２(図１において見る人に向けられているもの)、この外側表面５２の反対側にある内側表面５４、第一ウエスト部５６、この第一ウエスト部５６の反対側にある第二ウエスト部５８、及びおむつ２０の外側縁部によって画定されている周辺部６０であって、長手方向縁部が６２、末端縁部が６４として示されている周辺部６０を有するものとして示されている。おむつ２０の内側表面５４は、使用中に装着者の体に隣接して配置されているおむつ２０の部分を備えている(すなわち内側表面５４は一般に、トップシート２４の少なくとも一部分と、このトップシート２４に接合されている他の要素とから形成されている)。外側表面５２は、装着者の体から離れた位置にあるおむつ２０の部分を備えている(すなわち外側表面５２は一般に、バックシート２６の少なくとも一部分と、バックシート２６に接合された他の要素とから形成されている)。第一ウエスト部５６及び第二ウエスト部５８は、それぞれ周辺部６０の末端縁部６４からおむつ２０の側面方向中心線６６まで延びている。ウエスト部は各々、中央部６８と、一般的にはウエスト部の外側側面方向部分を備えた一対のサイドパネルとを備えている。第一ウエスト部５６に位置するサイドパネルは７０として示され、一方、第二ウエスト部５８におけるサイドパネルは７２として示されている。サイドパネルのペア又は各サイドパネルが同一である必要はないが、これらは好ましくは互いに鏡像体である。第二ウエスト部５８に位置するサイドパネル７２は、側面方向に弾性的延伸性があってもよい(すなわち弾性化サイドパネル３０)。(側面方向(ｘ方向又は幅)は、おむつ２０の側面方向中心線６６に平行な方向として定義され；長手方向(ｙ方向又は長さ)は、長手方向中心線６７に平行な方向として定義され；軸方向(Ｚ方向又は厚さ)は、おむつ２０の厚さを通って延びている方向として定義される)。
【００１８】
図１は、トップシート２４とバックシート２６とがコア及びシャシー部において一体的であり、吸収性コア２８のものよりも一般に大きい長さと幅のサイズを有するおむつ２０の特別な実施例を示している。トップシート２４及びバックシート２６は、吸収性コア２８の縁部を越えて延びており、これによっておむつ２０の周辺部６０が形成される。周辺部６０は、外側外辺部、あるいは換言すればおむつ２０の縁部を画定する。周辺部６０は、長手方向縁部６２と末端縁部６４とを備えている。
【００１９】
各弾性化レッグカフス３２は、レッグバンド、サイドフラップ、バリヤーカフス、又は前記弾性カフスのどれかと似たような形状であってもよいが、各弾性化レッグカフス３２が、バリヤーフラップ８５と、例えば前記引例の米国特許第４,９０９,８０３号に記載されているような間隔あけ弾性部材８６とを備えた少なくとも１つの内側バリヤーカフス８４を備えるのが好ましい。好ましい実施形態において、弾性化レッグカフス３２はさらに、前記引例の米国特許第４,６９５,２７８号に記載されているようなバリヤーカフス８４の外側に位置する１つ以上の弾性ストランド１０５を有する弾性ガスケットカフス１０４を備えている。
【００２０】
おむつ２０はさらに、改良されたフィット及び封じ込めを与える弾性ウエスト部材３４を備えていてもよい。弾性ウエスト部材３４は、少なくとも中央部６８において吸収性コア２８のウエスト縁部８３の少なくとも１つから少なくとも長手方向に外側に延びており、一般におむつ２０の末端縁部６４の少なくとも一部分を形成する。従って弾性ウエスト部材３４は、少なくとも吸収性コア２８のウエスト縁部８３からおむつ２０の末端縁部６４まで延びているおむつの部分を備えており、これは装着者のウエストに隣接して配置されるものである。使い捨ておむつは一般に、次のような２つの弾性ウエスト部材を有するように構成されている。すなわち、１つが第一ウエスト部に配置され、１つが第二ウエスト部に配置されているものである。
【００２１】
弾性化ウエスト部材３４の弾性化ウエストバンド３５は、トップシート２４の一部分、好ましくは機械的にストレッチされたバックシート２６の一部分、及びトップシート２４とバックシート２６との間に配置されたエラストマー部材７６と、バックシート２６とエラストマー部材７６との間に配置された弾性部材７７とを備えた二重ラミネート材料を備えていてもよい。
【００２２】
おむつのこの要素並びにその他の要素は、ここに参照して組込まれるＷＯ９３/１６６６９号により詳細に示されている。
【００２３】
吸収性コアは一般に、圧縮性があり、形に沿いやすく、装着者の皮膚に刺激を与えず、液体、例えば尿及びその他のいくつかの体の排泄物を吸収及び保持しうるものがよい。吸収性コアは、使い捨ておむつ及びその他の吸収体に通常用いられている非常に多様な液体吸収性材料又は液体処理材料、例えば一般にエアフェルトと呼ばれている微粉砕木材パルプ；コフォームを含むメルトブローンポリマー；化学的剛化、変性、又は架橋セルロース繊維；ティシューラップ及びティシューラミネートを含むティシューを備えていてもよいが、これらに限定されるわけではない。
【００２４】
吸収構造の例は、１９８６年９月９日にWeismanらに発行された「高密度吸収構造(High-Density Absorbent Structures)」と題する米国特許第４,６１０,６７８号；１９８７年６月１６日にWeismanらに発行された「二重層コアを有する吸収体(Absorbent Articles With Dual-Layered Cores)」と題する米国特許第４,６７３,４０２号；１９８９年１２月１９日にAngstadtに発行された「ダスチング層を有する吸収性コア(Absorbent Core Having A Dusting Layer)」と題する米国特許第４,８８８,２３１号；Bewick-Sonntagらの欧州特許出願０６４０３３０号；米国特許第５,１８０,６２２号(Bergら)；米国特許第５,１０２,５９７号(Roeら)；米国特許第５,３８７,２０７号(LaVon)に記載されている。
【００２５】
吸収性コアは、一体型(unitary)コア構造であってもよいが、あるいはこれはいくつかの吸収構造の組合わせであってもよく、これ自体は１つ以上のサブ構造から構成されていてもよい。これらの構造又はサブ構造の各々は、本質的に二次元の延長部(すなわち層)又は三次元形状を有していてもよい。
【００２６】
本発明のための吸収性コアは、繊維ウエブ又は繊維マトリックスを形成するための繊維材料を備えていてもよい。本発明に用いうる繊維には、自然に発生する繊維(変性されているか、あるいは変性されていないもの)、並びに合成製造された繊維、例えばポリエチレン及びポリプロピレンのようなポリオレフィンが含まれる。
【００２７】
これらの繊維材料は、吸収体が製造されようとしている時に個別形態で用いられてもよく、エアレイ繊維構造がライン上に形成される。前記繊維はまた、予備成形繊維ウエブ又はティシューとして用いてもよい。ついでこれらの構造は、本質的にエンドレスな又は非常に長い形態(例えばロール、スプール上で)の製造に送られ、ついで適切なサイズまで切断されるものである。これは、吸収性コアを形成するためにこれらが他の材料と組合わされる前に、あるいはコアそれ自体が切断され、前記材料がこのコアと同一の広がりを有する時に、このような材料の各々に対して個別に実施されうる。このようなウエブ又はティシューの製造方法は非常に多様であり、このような方法はこの技術において非常によく知られている。
【００２８】
繊維ウエブに加えて、あるいはまたこれの代りに、吸収性コアはその他の多孔質材料、例えばフォームを備えていてもよい。好ましいフォームは、高不連続相(internal phase)油中水エマルジョン(以後ＨＩＰＥと呼ばれる)を重合することによって誘導されたものとしての連続気泡吸収性ポリマーフォーム材料である。このようなポリマーフォームは、１９９５年１１月２５日に出願された米国特許出願０８/５６３,８６６号(DesMaraisら)、１９９５年１０月１３日に出願された同時出願中の(copending)米国特許出願０８/５４２,４９７号(Dyerら)；１９９５年２月７日に発行された米国特許第５,３８７,２０７号(Dyerら)；及び１９９３年１１月９日に発行された米国特許第５,２６０,３４５号(DesMaraisら)に記載されているように、必須の貯蔵特性、並びに必須の分配特性を生じるように形成することができる。
【００２９】
場合によっては、多くの場合は好ましくは、本発明による吸収構造は、超吸収性ポリマー又はヒドロゲルを備えていてもよい。本発明に用いうるヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、多量の液体を吸収しうる実質的に水不溶性であるが水膨潤性の多様なポリマーを含んでいる。このようなポリマー材料はまた、通常「ヒドロコロイド」、又は「超吸収性」材料とも呼ばれている。これらのヒドロゲル形成吸収性ポリマーは好ましくは、非常に多数のアニオン性官能基、例えばスルホン酸、より典型的にはカルボキシ基を有する。
【００３０】
ヒドロゲル形成粒子を製造する際に用いるのに最も好ましいポリマー材料は、一部中和されたポリアクリル酸のわずかにネットワーク架橋されたポリマー及びこれらのスターチ誘導体である。最も好ましくはこれらのヒドロゲル形成粒子は、約５０％〜約９５％、好ましくは約７５％の中和されたわずかにネットワーク架橋されたポリアクリル酸(すなわちポリナトリウムアクリレート/アクリル酸)を備えている。
【００３１】
通気性バックシート材料
本発明の本質的要素は、気体例えば空気、又は蒸気例えば水蒸気に対して透過性のある材料である。透過性は、様々な駆動輸送力下に[ｇ/２４ｈ/ｍ2]という単位で表示される透湿度(ＭＶＴＲ)によって評価することができる。本発明の状況の場合、下記に開示されている方法は、４０℃で７５％の外部相対湿度下、テスト標本を通る塩化カルシウム吸収湿分に関連している。
【００３２】
このような材料についての通常の例は、いわゆる微孔質フィルムであり、これは日本国の三井東圧株式会社によって、エスポワール番号(ESPOIR NO.)という名称で提供されうるものである。このようなフィルムは、さらに例えば炭酸カルシウムのような充填剤粒子を備えたポリエチレンから製造されているポリマーフィルムを製造することによって作ることができる。これらの充填剤粒子がポリマー材料のマトリックス中に埋め込まれているフィルムを形成した後で、このフィルムはこれらのポリマー材料を永久歪及びストレッチさせるように機械的に処理され、これによって非変形充填剤粒子の周りに小さい亀裂を生じる。これらの亀裂は、気相の気体分子を通過させるが液体が透過するのを妨げるのに十分なほど小さい。
【００３３】
このようなフィルムの好ましい実施形態は、現在、いくつかのフィルム製造会社によって製造されている。特定の例には、日本国の三井東圧によって、エスポワール番号という名称で供給されているものがある。これは、約３０ｇｓｍの坪量において約３８００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2のＭＶＴＲ結果を有する。米国イリノイ州のエクソン・ケミカル社(EXXON Chemical Co., Ill, US)によってエックスエア(EXXAIRE)という名称で供給されているフィルムは、これよりもさらに高い通気性を示す。これは、約３０ｇｓｍの坪量において約４５００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2のＭＶＴＲ結果を有する。
【００３４】
本明細書の状況において、様々な程度の通気性を、次のように分類することができる：
表１
透過性の範囲        ＭＶＴＲ[ｇ/ｍ2/２４ｈ]
不透過性            約２００まで
低い透過性          約２０００まで
中程度の透過性      約４０００まで
高い透過性          約６０００まで
非常に高い透過性    約６０００よりも大きい
これらの値は、次のような約１２０００ｇ/ｍ2/２４hの値と比較すべきであろう。すなわちこの値とは、皮膚からの湿分移動に対する有意な追加の抵抗性を生じることなくヒトの皮膚を覆うのに必要であるか、あるいはまたテスト材料を用いずにＭＶＴＲテストを行なう時に結果として生じるような値であろう。
【００３５】
このようなフィルムの好ましい布様感触を改良するため、これらは繊維ウエブ例えば不織布であってもよく、多くの場合はこれらと組合わされる。これらは、この製品の外側の方に向けて、すなわち衣服側に配置されるものである。このような繊維ウエブは、不織布材料、例えばポリプロピレン、ポリエチレンカード、又はスパンボンドウエブ、熱接着、又は化学接着ウエブであってもよいが、これらに限定されるわけではない。このようなウエブは多くの場合、フィルム材料よりも費用がかかるので、これらのウエブを、ファブリック様又は布様感触を与えることが必要な場所でのみ、特に本質的にコア部と同一の広がりを持つ部位においてのみ用いるのが望ましいであろう。
【００３６】
好ましい不織布材料は、例えばドイツ国シュヴァルツエンバッハのザンドラー社(SANDLER GmbH, Schwarzenbach, FRG)によって、VP３９５２２という名称で供給されている。これは２７ｇｓｍカード、熱接着ポリプロピレンウエブである。
【００３７】
不織布は、通常のラミネート工程によって、例えばスプレーグルー塗布器、又はグラビア塗布器、スロットダイ塗布器等を用いた接着剤ラミネーションによってフィルム材料と組合わされてもよい。あるいはこれらの材料は、ラミネートされる２つの材料のうちの少なくとも１つ、好ましくは両方の少なくとも１つの要素を融解することによって、又は熱又はヒートラミネーション、動的又は超音波ラミネーター、又は押出しラミネーションによって組合わせてもよい。
【００３８】
本発明の重要な要素は、フィルムが通気性があるものになるように「活性化される」前にフィルムと繊維材料とを組合わせることである。
【００３９】
この変形は、材料の縦方向においていくつかの様々な方法で、例えば示差速度で運転される２つのニップロール配列の間での通常のストレッチングによって、あるいはＣＤ方向に、例えば分岐(diverging)フレームに材料の縁部をテンター固定することによって、あるいはこれを狭いかみ合いロールに通すことによって、あるいはこれらのあらゆる組合わせによって実施することができる。これらの工程の各々は、材料が加熱されている時(すなわち、周囲温度を越える温度において、すなわち最も多くの場合は約４０℃よりも高い温度において)、あるいは「冷」間、すなわち前記温度以下で実施することができる。
【００４０】
本発明による特に適切な方法は、出発材料(以下ではウエブと呼ばれるもの)を、少なくとも２つのロールに通して供給することによって前記のようなラミネート及び非ラミネートゾーン材料を備えた複合材料を処理することである。これらの２つのロールは、各々円周隆起部と溝部とを備えており、これらのロールは、隆起部及び溝部が、非常に狭い公差においてここに記載されているように「係合している」ので、ウエブが永久変形を受け、それによってウエブの機械的処理が生じるように運転されているものである。
【００４１】
ストレッチラミネート材料を処理するための同様な方法が開発されており、ストレッチ材料に関する方法が米国特許第５,１６７,８９７号(Weber)に記載されている。
【００４２】
図２及び図３を参照すると、本質的に非張力の出発材料２０１は、少なくともある程度まで互いに相補的な三次元表面を有する向かい合った加圧機を用いた、インクリメンタル横方向ウエブストレッチング装置２２０を通って送られる。好ましい実施形態において、ウエブ２０１は、アイドラーロール２１１および２１２によって送られて、最上部波形ロール２２１の表面２２２の隆起部及び溝部と、最下部波形ロール２２５の表面２２６の各々のかみ合い溝部及び隆起部との間を通過する。最上部波形ロール及び最下部波形ロールの相補的隆起部及び溝部の正確な形状配置、幾何学形状、間隔、及び深さは、例えばウエブに望まれる張力の量及びウエブそれ自体の性質のような要因、例えば坪量及び弾性によって様々であろうが、特に好ましい実施形態は、図２に概略的に示されているような本質的に長方形の側面形状(profile)を有しており、これによって例えば坪量が約２５ｇｓｍのフィルムと２７ｇｓｍの不織布とを有するウエブの処理の場合のように、溝部２３１は１ｍｍの幅２３２を有しており、隆起部２３５は０.６ｍｍの幅３６を有しており、溝部の底部から隆起部の頂部までの距離２３７は約８ｍｍであり、どちらも縁部及び角部において２３８として示されているが、平滑半径(smoothed radii)が約０.１ｍｍである。同様に図３にはウエブ２０１の横断面図が示されている。
様々な特性を有するウエブの場合、これらの大きさは適切に選定される方がよく、これによって、隆起部２３５の幅２３６が溝部２３１の幅２３２の３０％〜９０％、好ましくは５０％〜７０％であるのが有利であることが分かった。
【００４３】
波形ロール上の向い合った頂部のオーバーラップ２３９の程度は当然ながら、所望であれば、ウエブに多少なりとも強力な機械的処理を生じるように調節されてもよい。
【００４４】
最大限のオーバーラップ２３９は、操作上の制約、例えばこのような装置を効果的に運転すること、及び強すぎる処理でウエブの穿孔又は切断を生じる結果になることがある材料特性によって決定される。
【００４５】
最少のオーバーラップ２３９は、ウエブが実際に機械的に処理される限度によって規定される。これによって次のことが必要になる。すなわち、波形ロールの距離が狭くならないならばかみ合いうるように配列されている波形ロールの距離が、ウエブのキャリパーより小さいということである。従ってここで用いられている「オーバーラップ」がゼロより小さく、この発明に用いうるオーバーラップの下限が約−１００％である。しかしながら好ましくはこのオーバーラップは有意には−１５％よりも大きく、特に好ましい実施形態の場合、数百％又は１０００％よりも大きくなりさえする。
【００４６】
波形ロール２２１及び２２５の材料は、適切な造形を可能にし、かつロールが材料に加える圧力に耐えるあらゆる適切な材料、例えばアルミニウム合金又は鋼のような金属であってもよい。ウエブとロールとの間の低すぎるかあるいは高すぎる摩擦の場合、ロール表面は粗くなっていてもよく、あるいは平滑にされてもよく、あるいはまた波形間でウエブがスリップしたり、あるいは十分に波形の中に入って行かなくなるのを防ぐように処理されていてもよい。
【００４７】
同様に好ましい実施形態は、実質的に互いに平行に整合された波形を有する一対のかみ合い波形ロールを備えているが、本発明はまた、波形が互いに平行に向けられていない何対かの波形ロールを用いて実施されてもよいとも認められる。さらにはこのような波形ロールペアの波形は、必ずしも縦方向又は横方向のどちらかに平行に整合されている必要はない。
【００４８】
これは１つの好ましい側面形状(profile)２３０を参照して記載されてはいるが、他の側面形状を用いてもよい。溝部及び隆起部は、三角形、台形形状であるか、あるいはより丸みがあるか、例えば正弦波形状、あるいは２つのロールのかみ合いを可能にするその他のあらゆる形状にあってもよい。このような配列の場合、他の好ましいサイズも最適な性能のために容易に考え出す(elaborate)ことができることは明白であろう。
【００４９】
ここでの好ましい実施形態は、波形ロールの円周方向及び軸方向の両方において隆起部及び溝部の均一な配列を有するが、特別な実施形態では、様々なパターンを有する部位を備えていてもよい。これは軸配列にあってもよく、例えば溝部及び/又は隆起部の幅がロールの軸方向において変化するか、あるいはこれが円周方向にあってもよく、例えば隆起部及び溝部が少なくとも１つのロールの円周部において変化する深さを有しているか、あるいはロールのうちの少なくとも１つが、巨視的湾曲形状を有しており、例えば縁部に向かってよりも中心部分においてより厚くなっている。従ってこれらの使用法は、ＭＤ配向通気性ストライプ又はゾーン、及び/又は様々な程度の通気性を備えたＣＤ配向部を誘発する。
【００５０】
同様に２つ以上の波形ロールの使用は、例えば１つの工程において強すぎる処理を避けるための場合のように有利であることもある。従ってロール２２５の特徴を有する別のロールを、この波形もまたロール２２１の波形とかみ合うように配置してもよい。このロールの波形は、ロール２２５のものと整合されるべきであるが、かみ合いの深さは異なっていてもよく、あるいは整合の制限内において波形の形状は、隆起部及び溝部の様々な半径を有するなどのように異なっていてもよい。当然ながら２つ以上のロールを有することも考えられ、あるいは２組のロールペア２２１及び２２５、あるいはこのような組立ての他の組合わせも考えられる。
【００５１】
前記処理に加えてこのウエブはさらに、横方向ストレッチの前後に別のプロセス工程において縦方向において長手方向にストレッチされてもよく、あるいはこのプロセスそれ自体に統合されてもよい。
【００５２】
このプロセスのさらなる向上は、上に開示されている後成形処理の直後の別のプロセス工程によって、あるいはウエブに機械的応力を加える手段、例えば波形ロールの１つ又は両方を加熱することによってのどちらかにより、ウエブを加熱するプロセス工程をさらにつけ加えることによって実施されてもよい。好ましくはこれは、熱可融性材料(例えば熱可塑性繊維を備えた材料)を備えたウエブに適用される。この追加の熱処理の有利な作用は次の点にある。すなわちこれらのウエブが、機械的プロセスによって比較的容易な可塑変形を可能にするように成形され、熱硬化によって所望の弾性、安定性、強度、又は均一性に達しうるという点である。
【００５３】
さらには、ここに開示されている好ましいプロセスは、かみ合い円筒波形ロールを用いてはいるが、本発明はまた、問題のウエブをインクリメンタルにストレッチするために、かみ合いプレートを用いた断続的スタンプ操作を利用して実施されてもよい。
【００５４】
この処理によって、これの様々な部位又はゾーンに対して様々な程度まで、通気性が複合材料に与えられるであろう。特にフィルム不織布ラミネート部位は、繊維層も変形されるにつれて、フィルムの変形に対して有効な活性化エネルギーはより小さくなるであろう。
【００５５】
従って本発明に用いうる材料は、通常の通気性フィルムが製造されているのと同じベースから、例えばＰＣＴ出願ＷＯ９７/１５４４号に記載されているか、あるいは前記フィルムに対する先駆物質として製造されているような炭酸カルシウム充填材料から出発して製造されてもよい。
【００５６】
しかしながらこれらの通常のフィルムとは対照的に、本発明による吸収体に用いられているフィルムは、ついで場合によっては不織布と組合わされるために活性化されず、最初に組合わされてついで活性化される。
【００５７】
特殊例として、米国オハイオ州シンシナティのクロペイ・プラスチック・プロダクト社(Clopay Plastic Product Company Inc, Cincinnati, OH, U.S.)から９７０４２５０という名称で入手しうる炭酸カルシウムフィルムポリエチレンフィルムがある。これは、新たに押出されたフィルム材料が、日本国のサンセキ社(SANSEKI Co.)によって供給されているようなポリプロピレンコアとポリエチレンシースとを有する２３ｇｓｍスパンボンド二成分ウエブと容易に熱接着されるように、依然としてその軟化点以上にある間に組合わされたものである。このフィルムの幅は、赤ちゃん用おむつの典型的な幅、例えば３３０ｍｍであってもよく、不織布の幅はフィルム上の中心に配置されて、約１５０ｍｍであってもよい。
【００５８】
ついで前記のようにこのフィルムを処理した結果、フィルム/不織布ラミネートゾーンにおいて約１７００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2、及び不織布ラミネートを含まないフィルムを有するゾーンにおいて約２１００のＭＶＴＲ値を結果として生じるであろう。
【００５９】
繊維層がストリップ式に使用され、かつ均一な活性化条件が活性化機(activator)の幅において選ばれるならば、本質的に同じプロセスセットを通る異なる量の材料が、不織布を有しないゾーンにおいて、より高い通気性を与える結果になるであろう。下記設計との適合性から見て、比較的低い値に関する場合、様々なゾーンは少なくとも２０％の差を有するであろう。絶対的な意味では、この差は好ましくは５００ｇ/ｍ2/２４hよりも大きい。例えばこの処理の結果として、増加したＭＶＴＲ結果が生じうる。例えばラミネートゾーンにおいて１０００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2を有し、その他のゾーンにおいて約１６００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2を有し、あるいはラミネートゾーンにおいて１５００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2、もう一方のゾーンにおいて２２００を有する。
【００６０】
繊維層及びフィルム層が本質的に同一の広がりを有する場合、異なる程度の通気性を、様々なゾーンにおいて様々な処理条件によって得ることができる。例えば１つのゾーンではもう一方のゾーンに比べて活性化歯状部の量が約２倍である。これらのゾーンはまた、段階的に生じる変化(step arise changes)の代りに連続的に変化する活性化、従って通気性値を有する部位を表わすこともある。
【００６１】
別の実施形態において、ゾーン又はストライプにおける繊維層の配置は、処理の差と組合わされてもよい。
【００６２】
本発明のさらに別の側面において、前記において処理されたそれぞれのフィルムラミネートはさらに、処理によって与えられる通気性作用にマイナスの影響を与えないような他の材料、例えば改良された柔らかい感触に対してさらに効果を生じる他の不織布材料と組合わされてもよい。
【００６３】
この製品の部位
しかしながら適切な材料の選定とは別に、この製品内の材料の配列は非常に重要である。下記明細書の範囲の場合、この製品は、２つの部位、すなわち吸収性コアを備えたこの製品の１つの部分(一般にこの製品の中央部)と、この製品の残りの部分を補う別の部分とから本質的に成ると考えられている。
【００６４】
従って「コア部」とは、使用中に排泄物が排出される体の開口部を覆うであろう部位、及びさらには１つ又は複数のウエスト部の中まで延びている部位をカバーしている。
【００６５】
液体処理手段及び補助手段、例えば様々なその他の要素を共に維持するための要素(例えば接着剤)とは別に、このコア部は、使用中に装着者の皮膚の方に向けられるための、一般にトップシート材料と呼ばれる１つ以上の材料、及びこの製品の反対側表面(すなわち外側)を覆うための、従って例えば装着者の衣服の方へ向けられるための１つ以上の材料を備えるものである。
【００６６】
「シャシー部」は、この製品を装着者に保持するためのこの製品の設計要素(すなわち固定手段)、排泄物がこの製品から漏れ出るのを防ぐための要素(例えば脚部閉鎖弾性化手段、又はウエスト部材)、及び様々な要素を連結するための手段を備えている。
【００６７】
同様にこのシャシー部は、使用中に装着者の皮膚の方に向けられるための、一般にトップシートと呼ばれる１つ以上の材料、及びこの製品の反対側表面(すなわち外側)を覆うための、従って例えば装着者の衣服の方に向けられるための、一般にバックシートと呼ばれている１つ以上の材料を備えるものである。
【００６８】
液体浸透特性、すなわち気体透過性及び液体不透過性に関して、この製品のシャシー部及びコア部においてバックシート材料に対して異なる必要条件があってもよい。
【００６９】
シャシー区域においてバックシート材料は、皮膚の閉塞を防ぐことができ、従って蒸気を非常に容易に蒸発させうるもの、すなわち高い気体透過性を可能にするものがよいが、この材料は、液体不透過性に対する特定の必要条件を充たす必要はない。
【００７０】
コア区域においてバックシート材料は、遊離液体を、例えばこれが吸収される前、あるいは吸収構造が飽和に達する時に、よりよく保持するという別の必要条件がある。
【００７１】
この製品のいくつかの部位を覆う材料の定義の範囲内において、コアカバーバックシート材料が、幾分でもシャシー部の中まで延びていてもよいことに注目すべきであろう。例えばコアカバー材料がエンドレスロールからできているならば、コアカバー部材料がコアの幅のストリップ様材料からできているのは非常に良いであろう。これは、長方形コアの場合には正確に同じであるかあるいは幾分これより幅広く、あるいは長方形形状でないならばコアの最も重要なゾーンをカバーするものであり、このストリップはこの製品のエンドフラップ部位の中まで、すなわちこの製品の長さ全体に沿って延びていてもよい。
【００７２】
テスト手順
透湿度
透湿度は、制御された外部空気条件(４０±３℃/７５±３％相対湿度)から、テスト標本で覆われた「カップ」様容器において、塩化カルシウムによって吸収された量を測定するものである。
【００７３】
カップを保持するサンプルは、内径３０ｍｍ、底部から上部フランジまでの内部高さが４９ｍｍの円筒である。円筒の開口部に合うような円形開口部を有するフランジは、ねじによって固定されていてもよく、内径に合うシリコーンゴムシーリングリングは、上部フランジと円筒との間にフィットする。テスト標本は、円筒開口部をカバーするように配置されるものであり、これはシリコーンゴムシーリングと円筒の上部フランジとの間にしっかりと固定することができる。
【００７４】
この装置並びにテスト標本は、温度に合わせてよく調節すべきであり、一定の温度/湿度室は好ましくは３０サンプルまでを収容するサイズを有する。
【００７５】
吸収性乾燥材料は塩化カルシウムであり、これは例えば米国バージニア州リッチモンドのワコー・ピュア・ケミカル・インダストリーズ社(Wako Pure Chemical Industries Ltd., Richmond, VA, U.S.)から、製品の名称０３０-００５２５として購入しうるものである。これはシールされたボトルに保存されているならば、直接用いることができる。これはまた、塊あるいは、もしあるとすれば過剰量の細粉(fines)を除去するため、篩にかけられてもよい。これはまた２００℃で約４時間乾燥されてもよい。
【００７６】
塩化カルシウム１５.０±０.０２ｇをカップで秤量し、これを均すために少し叩く。従って表面はカップの上部から約１ｃｍになる。
【００７７】
約３.２ｃｍ×６.２５ｃｍに切断されたサンプルを平らに配置し、開口部の上にシールを載せ、このシールと上部フランジは、締めすぎないようにねじで付着させる。カップ集成体の総重量は、小数点以下４桁のスケール(four decimal places scale)で正確に記録し、この集成体を恒温/湿度室の中に配置する。
【００７８】
５時間後(この室を開けずに)サンプルを取り除き、直ちに非蒸気透過性プラスチックフィルム、例えば米国で通常用いられているサランラップでしっかりと覆う。温度平衡を得るために約３０分後、プラスチックフィルムカバーを取り除き、この集成体の正確な重量を記録する。
【００７９】
ついでＭＶＴＲ値を、これらの５時間の間に３ｃｍ円形開口部を通る湿分増加から計算し、ついで「ｇ/２４ｈ/ｍ2」の単位に転換する。
【００８０】
各テストについて３回の反復実験(replicate)を実施する方がよく、結果として生じた値を平均し、この結果を最も近い１００の値まで端数を切り捨てる。
【００８１】
全体としてこの方法は、薄いフィルム、多層ラミネート等に適用しうる。実験によって、典型的な標準偏差は、約５０００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2までの平均値に対して５０〜２５０ｇ/２４ｈｒ/ｍ2の範囲にあることが示された。
【００８２】
この範囲によって、通常のＰＥフィルムのような本質的に蒸気不透過性であると考えられている材料は、約２００ｇ/２４ｈｒ/ｍ2のＭＶＴＲを有すると報告されている。
【００８３】
ＭＶＴＲ値に対する単位を単純化のために省く場合、「１０００のＭＶＴＲ値を有する」材料は、正確にはこの方法によれば「１０００ｇ/２４ｈ/ｍ2のＭＶＴＲを有する」材料であるべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  吸収体の１つの例としてのテープ付き(taped)赤ちゃん用おむつを概略的に示している。
【図２】  加圧ストレッチ装置の好ましい実施形態に用いることができる装置の概略図を示している。
【図３】  この装置を横切る断面を概略的に示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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