(57)【要約】  吸収性物品の製造に使用されるウェブ構造の切断方法。ウェブ構造の切断方法は、パルス動作モードを持つレーザーを使用しうる。さまざまな実施形態で、レーザーからパルスが発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造の材料と対応するようにパターン化しうる。さまざまな実施形態で、レーザーからパルスが発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造が移動する速度と対応するようにパターン化することができ、ウェブ構造の移動速度の変化と共に変化しうる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ構造の切断方法であって、前記方法が、放射ビームを発することができるレーザーを提供する工程と、前記ウェブ構造を提供する工程であって、前記ウェブ構造が材料の第一の部分および材料の第二の部分を含む工程と、前記レーザーからの前記放射ビームをビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルで前記ウェブ構造の前記第一の部分に向ける工程と、前記レーザーからの前記放射ビームをビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルで前記ウェブ構造の前記第二の部分に向ける工程と含み、前記ウェブ構造の前記第一の部分は前記ウェブ構造の前記第二の部分と異なり、ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルはビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルと異なる方法。
【請求項２】
前記ウェブ構造の前記第一の部分が、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエステルの少なくとも一つを含む材料を含み、前記ウェブ構造の前記第二の部分がポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエステルの少なくとも一つを含む材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェブ構造の前記第一の部分が材料の単一層であり、前記ウェブ構造の前記第二の構造が互いに重ねられた少なくとも２つの材料の積層構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記積層構造の前記少なくとも２つの材料が互いに少なくとも部分的に結合されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェブ構造の前記第一の部分が互いに重ねられた少なくとも２つの材料の積層構造であり、前記ウェブ構造の前記第二の構造が互いに重ねられた少なくとも３つの材料の積層構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ウェブの前記第一の部分の積層構造の前記少なくとも２つの層が互いに少なくとも部分的に結合しており、前記ウェブ構造の前記第二の部分の積層構造の材料の前記少なくとも３つの層が互いに少なくとも部分的に結合されている、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが０．２５〜３２であり、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルが０．２５〜３２である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが０．２５〜８であり、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルが０．２５〜８である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記レーザーがパルス動作モードを持つ、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記レーザー放射ビームが単一モード構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザー放射ビームが１５０μｍ〜３５０μｍの範囲のスポット径を持つ、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ウェブ構造の切断方法であって、レーザーを提供する工程と、前記ウェブ構造を提供する工程と、前記ウェブ構造を第一の速度で移動する工程と、前記レーザーからの放射ビームを、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルをもたらす第一の周波数で前記ウェブ構造に向ける工程と、前記ウェブ構造の前記移動速度を第二の速度に変える工程と、前記レーザーからの放射ビームを、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルをもたらす第二の周波数で前記ウェブ構造に向ける工程とを含み、前記第一の周波数および前記第二の周波数が異なる方法。
【請求項１３】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルと同じである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルと異なる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが０．２５〜３２であり、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルが０．２５〜３２である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
ビーム径あたりのパルスの前記第一のプロファイルが０．２５〜８であり、ビーム径あたりのパルスの前記第二のプロファイルが０．２５〜８である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザーがパルス動作モードを持つ、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記レーザー放射ビームが単一モード構造である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記レーザー放射ビームが１５０μｍ〜３５０μｍの範囲のスポット径を持つ、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記ウェブ構造が、ポリエステル、ポリプロピレン、またはポリエチレンの少なくとも一つを含む材料を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
パーソナルケア吸収性物品は、吸収性物品の着用者にさまざまな利益を提供することができるウェブ構造を含むさまざまな構成要素を使用して製造される。ウェブ構造の例は、吸収性物品のトップシート層などの身体接触層として使用することができる透液性不織布ウェブまたはフィルムである。ウェブ構造の別の例は、吸収性物品のバックシート層などの衣服接触層として使用することができる不透液性不織布ウェブまたはフィルムである。
【０００２】
パーソナルケア吸収性物品は、例えば、長方形または砂時計形などのさまざまな形状、および乳児から成人までの着用者に適合するようにサイズ調整することができるさまざまなサイズで製造しうる。吸収性物品の一部の構成要素を形成するウェブ構造は、ウェブ構造の大きなシートから適切にサイズ調整されたより小さなウェブ構造に切断されて、結果として生じる吸収性物品に組み込まれる。
【０００３】
ウェブ構造の大きなシートを適切にサイズ調整された小さなウェブ構造に切断するためには、ウェブ構造で放射ビームを発するレーザーを利用しうる。放射ビームからのエネルギー出力は、放射ビームの焦点部分のウェブ構造によって吸収されうる。放射ビームからのエネルギーの吸収は、焦点部分のウェブ構造の蒸発を生じうる。ウェブ構造の蒸発は、蒸発が起こった部分と隣接するウェブ構造材料の融解のために、残りのウェブ構造に粗い端をもたらしうる。
【０００４】
これらのウェブ構造はパーソナルケア吸収性物品に使用され、着用者の皮膚と接触する可能性があるため、切断されたウェブ構造に柔らかい端をもたらすウェブ構造切断方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造の切断方法は、放射ビームを発することができるレーザーを提供する工程と、ウェブ構造を提供する工程であって、ウェブ構造が材料の第一の部分および材料の第二の部分を含む工程と、レーザーからの放射ビームをビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルでウェブ構造の第一の部分に向ける工程と、レーザーからの放射ビームをビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルでウェブ構造の第二の部分に向ける工程とを持つことができ、ウェブ構造の第一の部分はウェブ構造の第二の部分と異なり、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルはビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルと異なる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の第一の部分は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエステルの少なくとも一つを含む材料を含み、ウェブ構造の第二の部分はポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエステルの少なくとも一つを含む材料を含む。
【０００６】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造の第一の部分は材料の単一層であり、ウェブ構造の第二の構造は互いに重ねられた少なくとも２つの材料の積層構造である。さまざまな実施形態で、積層構造の少なくとも２つの材料は互いに少なくとも部分的に結合されている。
【０００７】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造の第一の部分は互いに重ねられた少なくとも２つの材料の積層構造であり、ウェブ構造の第二の構造は互いに重ねられた少なくとも３つの材料の積層構造である。さまざまな実施形態で、ウェブの第一の部分の積層構造の少なくとも２つの層は互いに少なくとも部分的に結合しており、ウェブ構造の第二の部分の積層構造の材料の少なくとも３つの層は互いに少なくとも部分的に結合されている。
【０００８】
さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは０．２５〜３２であり、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルは０．２５〜３２である。さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは０．２５〜８であり、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルは０．２５〜８である。
【０００９】
さまざまな実施形態で、レーザーはパルス動作モードである。さまざまな実施形態で、レーザー放射ビームは単一モード構造である。さまざまな実施形態で、レーザー放射ビームは１５０μｍ〜３５０μｍのスポット径を持つ。
【００１０】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造の切断方法は、レーザーを提供する工程と、ウェブ構造を提供する工程と、ウェブ構造を第一の速度で移動する工程と、レーザーからの放射ビームを、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルをもたらす第一の周波数でウェブ構造に向ける工程と、ウェブ構造の移動速度を第二の速度に変える工程と、レーザーからの放射ビームを、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルをもたらす第二の周波数としてウェブ構造に向ける工程とを持ち、第一の周波数および第二の周波数は異なる。
【００１１】
さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルと同じである。さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルと異なる。
【００１２】
さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは０．２５〜３２であり、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルは０．２５〜３２である。さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルスの第一のプロファイルは０．２５〜８であり、ビーム径あたりのパルスの第二のプロファイルは０．２５〜８である。
【００１３】
さまざまな実施形態で、レーザーはパルス動作モードである。さまざまな実施形態で、レーザー放射ビームは単一モード構造である。さまざまな実施形態で、レーザー放射ビームは１５０μｍ〜３５０μｍのスポット径を持つ。
【００１４】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、ポリエステル、ポリプロピレン、またはポリエチレンの少なくとも一つを含む材料を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、吸収性物品の製造に使用されるウェブ構造の切断方法を対象とする。ウェブ構造の切断方法は、パルス動作モードを持つレーザーを利用しうる。さまざまな実施形態で、レーザーからパルスが発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造の材料と対応するようにパターン化しうる。さまざまな実施形態で、レーザーからパルスが発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造が移動する速度と対応するようにパターン化することができ、ウェブ構造の移動速度の変化と共に変化しうる。
【００１６】
［用語の定義]
「吸収性物品」という用語は本明細書で使用する場合、身体から排出されるさまざまな液体、固体、および半固体の滲出物を吸収および包含するために、着用者の身体に接触して、または着用者の身体に近接して（すなわち、身体と隣接して）配置しうる物品をさす。このような吸収性物品は、再使用のために洗濯またはその他の方法で復元するのではなく、限定された使用期間後は廃棄することが意図されている。本開示は、オムツ、トレーニングパンツ、幼児パンツ、水泳パンツ、生理用パッドを含むがこれに限定されない女性用衛生用品、失禁用製品、医療用衣類、手術用パッドおよび包帯、その他のパーソナルケアまたはヘルスケア衣類などを含むがこれらに限定されないさまざまな使い捨て吸収性物品に、本開示の範囲から逸脱することなく適用されることを理解すべきである。
【００１７】
「結合」という用語は本明細書で使用する場合、２つの要素の連結、接着、接続、付着などをさす。２つの要素は、それらが互いに直接的、または各々が中間要素に直接連結しているときのように互いに間接的に連結、接着、接続、付着などしているとき、１つに連結されていると見なされるであろう。１つの要素の別の要素との結合は、連続的または断続的な結合を介して起こりうる。１つの要素の別の要素との結合は、接着剤、超音波接合、熱接合、圧力接合、またはその他の従来的技術などであるがこれらに限定されない適切な任意の手段によって起こりうる。接着剤は、ビーズ、スプレー、並列渦巻などとして連続的または断続的に適用しうる。適切な接着剤は、Ｂｏｓｔｉｋ  Ｆｉｎｄｌａｙ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，  Ｉｎｃ．（米国、ウィスコンシン州、ウォーワトサ）から入手できる。
【００１８】
「カーデッドウェブ」という用語は本明細書で使用する場合、典型的には約１００ｍｍ未満の長さを持つ、天然または合成の短繊維長の繊維を含むウェブをさす。ステープルファイバーの梱は繊維を分離するための開繊プロセスを受け、次に繊維を分離して梳き、流れ方向に整列させた後、さらなる処理のために繊維を移動ワイヤー上に堆積するカーディングプロセスに送られる。このようなウェブは通常、熱および／または圧力を使用する熱接合などの、一部のタイプの結合プロセスを受ける。それに加えて、またはその代わりに、繊維は、粉末接着剤の使用などにより繊維を一緒に結合する接着プロセスを受けうる。カーデッドウェブは、繊維をさらに絡み合わせ、それによってカーデッドウェブの完全性を改善するために、水流交絡などの流体交絡を受けうる。カーデッドウェブは流れ方向の繊維整列のために、一旦結合されると典型的には、幅方向強さよりも大きな流れ方向強さを持つ。
【００１９】
「フィルム」という用語は本明細書で使用する場合、キャストフィルム押出またはインフレーション成形プロセスなどの押出および／または成形プロセスを使用して作られる熱可塑性フィルムをさす。本用語は、液体移動フィルムを構成する有孔フィルム、スリットフィルム、およびその他の多孔性フィルム、ならびにバリアフィルム、充填フィルム、通気性フィルム、および配向フィルムなどであるがこれらに限定されない流体を移動しないフィルムを含む。
【００２０】
「流体交絡する」および「流体交絡した」という用語は本明細書で使用する場合、交絡の結果として個別繊維および／または層の分離をより難しくするように、所与の繊維不織布ウェブ内または、繊維不織布ウェブとその他の材料の間の繊維交絡の程度をさらに増加させるための形成プロセスをさす。一般的にこれは、衝突加圧流体に対して少なくともある程度の透過性を持つある種の形成または担体表面上に繊維不織布ウェブを保持することによって達成される。次に加圧流体の流れ（通常は複数の流れ）を、ウェブの保持表面と反対の不織布ウェブの表面に対して向けることができる。加圧流体は繊維と接触し、繊維の部分を流体の流れの方向に強要し、複数の繊維のすべてまたは一部をウェブの保持表面に向かって移動させる。その結果、より平面な次元のＸ−Ｙ面に対してウェブのＺ方向（その厚さ）と呼びうる方向に繊維のさらなる交絡が起こる。形成／担体表面上に２つ以上の別々のウェブまたはその他の層が互いに隣接して配置され、加圧流体にさらされる時、一般的に望ましい結果は、ウェブのうち少なくとも一つの繊維の一部が隣接するウェブまたは層の中に押し込まれ、それによって２つの表面の界面間に繊維交絡を起こし、繊維の交絡の増加のためにウェブ／層が一緒に結合または連結をもたらすようにすることである。結合または交絡の程度は、使用されている繊維のタイプ、繊維の長さ、流体交絡プロセスを受ける前の単一または複数のウェブの事前結合または交絡の程度、使用されている流体のタイプ（水などの液体、水蒸気または空気などのガス）、流体の圧力、流体の流れの数、プロセスの速度、流体の滞留時間およびウェブまたはウェブ／その他の層の多孔性ならびに形成／担体表面を含むがこれらに限定されない多数の因子に依存する。最も一般的な流体交絡プロセスの一つは水流交絡と呼ばれ、不織布ウェブの当業者にはよく知られたプロセスである。流体交絡プロセスの例は、米国特許番号第４，９３９，０１６号（Ｒａｄｗａｎｓｋｉら）、米国特許番号第３，４８５，７０６号（Ｅｖａｎｓ）、および米国特許番号第４，９７０，１０４号および第４，９５９，５３１号（Ｒａｄｗａｎｓｋｉ）に記載されており、これらのそれぞれはすべての目的について参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２１】
「ｇｓｍ」という用語は本明細書で使用する場合、平方メートルあたりのグラム数をさす。
【００２２】
「親水性」という用語は本明細書で使用する場合、繊維と接触している水性液体によって濡れる繊維または繊維の表面をさす。材料の濡れの程度は、関与する液体および材料の接触角および表面張力に関して説明されうる。特定の繊維材料または繊維材料の混合物の濡れ性は、Ｃａｈｎ  ＳＦＡ−２２２表面力分析システム、または実質的に同等なシステムによって提供されうる。このシステムで測定する時、９０度未満の接触角を持つ繊維は「濡れ性」または親水性と呼ばれ、９０度より大きな接触角を持つ繊維は「非濡れ性」または疎水性と呼ばれる。
【００２３】
「不透液性」という用語は本明細書で使用する場合、尿などの液体身体滲出物が、通常の使用条件において、液体接触点で、層または多層積層物の平面に対して概して垂直の方向で層または積層物を通過しないことを意味する。
【００２４】
「透液性」という用語は本明細書で使用する場合、不透液性ではない任意の材料を指す。
【００２５】
本明細書で使用する時、「メルトブローン」という用語は、溶融熱可塑性材料を溶融糸またはフィラメントとして、通常は円形の複数の細いダイキャピラリーを通して、高速な収束速度の加熱ガス（例えば空気）流中に押出すことによって形成された繊維を意味するが、高速ガス流は溶融熱可塑性材料のフィラメントを希釈して、場合によってはマイクロ繊維の直径までその直径を小さくする。その後、メルトブローン繊維は、高速度ガス流により運ばれ、収集表面上に積層されて不定期に分散されるメルトブローン繊維のウェブを形成する。かかるプロセスは、例えば、Ｂｕｔｉｎらに対する米国特許第３，８４９，２４１号で開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。メルトブローン繊維は連続的または断続的でありうるミクロ繊維であり、一般的に約０．６デニールよりも小さく、収集表面上に積層された時、粘着性で自己連結しうる。
【００２６】
「不織布」という用語は本明細書で使用する場合、織物製織または編組プロセスの助けなしに形成される材料をさす。材料は、間に差し込むことができるが、編物でのように識別可能な様式ではない個別の繊維、フィラメント、または糸（まとめて「繊維」と呼ばれる）の構造を持ちうる。不織布材料は、メルトブローンプロセス、スパンボンドプロセス、カーデッドウェブプロセスなどであるがこれらに限定されない多くのプロセスで形成しうる。
【００２７】
「スパンボンド」という用語は本明細書で使用する場合、円形またはその他の形状を持つ紡糸口金の複数の細かいキャピラリーからフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押出すことによって形成され、次に押し出されたフィラメントの直径は、例えば抽出引出しなどの従来型プロセス、および米国特許第４，３４０，５６３号（Ａｐｐｅｌら）、米国特許第３，６９２，６１８号（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒら）、米国特許第３，８０２，８１７号（Ｍａｔｓｕｋｉら）、米国特許第３，３３８，９９２号および第３，３４１，３９４号（Ｋｉｎｎｅｙ）、米国特許第３，５０２，７６３号（Ｈａｒｔｍａｎｎ）、米国特許第３，５０２，５３８号（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ）、および米国特許第３，５４２，６１５号（Ｄｏｂｏら）（これらのそれぞれは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記述されるプロセスによって減少する。スパンボンド繊維は一般的に連側的であり、しばしば約０．３より大きな平均デニールを持ち、一実施形態では約０．６、５および１０〜約１５、２０および４０の間の平均デニールを持つ。スパンボンド繊維は、回収表面上に堆積したとき、一般的に粘着性はない。
【００２８】
「熱可塑性」という用語は本明細書で使用する場合、熱に曝された時に軟化して成形することができ、室温に冷却された時、実質的に非軟化状態に戻る材料をさす。
【００２９】
「着用者」という用語は本明細書で使用する場合、オムツ、トレーニングパンツ、幼児パンツ、失禁用製品、女性用ナプキン、またはその他の吸収性物品などであるがこれらに限定されない吸収性物品を使用し、身体滲出物を捕捉するために吸収性物品が身体に近接して配置される人をさす。
【００３０】
ウェブ構造：
本明細書に記述した実施形態は、ウェブ構造の流れ方向（流れ方向とも呼ばれる）に処理されるウェブ構造に一般的に適用されるが、当業者であれば本明細書の情報を本開示の精神および範囲から逸脱することなく、横方向（幅方向とも呼ばれる）に処理されるウェブ構造にも適用しうることに注意すべきである。
【００３１】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造は材料の単一層でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられた積層構造を持ちうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の少なくとも３つの層が互いに重ねられた積層構造を持ちうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の少なくとも４つの層が互いに重ねられた積層構造を持ちうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の一部分は材料の単一層であり、同じウェブ構造の別の部分は材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられた積層構造でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の一部分は材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられた積層構造であり、同じウェブ構造の別の部分は材料の少なくとも３つの層が互いに重ねられた積層構造でありうる。さまざまな実施形態で、積層構造の層は互いに少なくとも部分的に結合されている。さまざまな実施形態で、積層構造の層は互いに完全に結合されている。さまざまな実施形態で、積層構造の層は互いに結合されていない。
【００３２】
ウェブ構造の層は、合成繊維（例えば、ポリエステルまたはポリプロピレン繊維）、天然繊維（例えば、木または綿繊維）、天然繊維と合成繊維の組み合わせ、多孔質フォーム、網状フォーム、フィルム、開口部を備えたプラスチックフィルム、または同種のものなど、幅広い選択肢の材料から製造できる。適切な材料の例には、レーヨン、木、綿、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、またはその他の熱接着可能繊維、複合短繊維、ポリプロピレンおよびポリエチレンの共重合体、直鎖低密度ポリエチレンを含むがこれらに限定されないなどのポリオレフィン、およびポリ乳酸などの脂肪酸エステル、細かい孔の空いたフィルムウェブ、ネット材料、および同種のもの、ならびにこれらの組み合わせが含まれるがこれらに限定されない。複合短繊維の例には、ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維が含まれる。この特定の複合繊維では、ポリプロピレンがコアを形成しポリエチレンが繊維のシースを形成する。本開示の範囲を逸脱することなく、マルチローブ、サイドバイサイド、またはエンドツーエンドなどのその他の配向を持つ複合繊維を使用しうる。
【００３３】
層を形成する材料は、不織布ウェブまたはフィルムに処理しうる。従って、不織布ウェブまたはフィルムがウェブ構造の層を形成する。不織布ウェブの例には、スパンボンドウェブ、メルトブローンウェブ、コフォームウェブ、カーデッドウェブ、ボンデッドカーデッドウェブ、複合スパンボンドウェブ、スパンレース、または同種のもの、ならびにこれらの組み合わせが含まれうる。
【００３４】
ウェブ構造の層は、実質的に疎水性の材料で構成することができ、疎水性材料は随意に界面活性剤で処理するか、またはその他の方法で処理して望ましいレベルの濡れ性および親水性を与えることができる。界面活性剤は、スプレー、印刷、はけ塗りまたは同種のものなど、任意の従来的手段で適用することができる。界面活性剤は、ウェブ構造の層全体に適用するか、またはウェブ構造の層の特定部分に選択的に適用することができる。
【００３５】
ウェブ構造は弾性または非弾性、伸縮性または非伸縮性でありうる。さまざまな実施形態で、少なくとも横方向に、ウェブ構造は好適には伸縮性、より好適には弾性でありうる。さまざまな実施形態で、横方向および流れ方向の両方向に、ウェブ構造は好適には伸縮性、より好適には弾性でありうる。
【００３６】
ウェブ構造は通気性、透液性および／または不透液性でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は単一の透液性層でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は単一の不透液性層でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられており、層の少なくとも一つが不透液性である積層構造を持ちうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられた積層構造を持つことができ、ウェブ構造は通気性かつ不透液性である。
【００３７】
さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層は約１０、１２または１５ｇｓｍ〜約２０、２２、２５または３０ｇｓｍの基本重量を持ちうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層はポリオレフィン繊維のメルトブローンウェブでありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層はポリオレフィン繊維のスパンボンドウェブでありうる。ウェブ構造のこのような層の例は、２０ｇｓｍスパンボンドポリプロピレン不織布ウェブでありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層は天然および／または合成繊維のボンデッドカーデッドウェブでありうる。ウェブ構造のこのような層の例は、３０ｇｓｍ  Ｓａｗａｂｏｎｄ  ４１８５（登録商標）または同等物など、ひし形接着パターンを持つ１００％ポリプロピレンボンデッドカーデッドウェブでありえ、ドイツのＳａｎｄｌｅｒ  Ａ．Ｇ．から入手可能である。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層は不織布複合ウェブでありうる。不織布複合ウェブはスパンボンド複合ウェブまたはボンデッドカーデッド複合ウェブでありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の層はフィルムでありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの微孔性高分子フィルムでありうる。フィルム層の例は、米国インディアナ州エバンズビルのＢｅｒｒｙ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている１９ｇｓｍ  Ｂｅｒｒｙ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ＸＰ−８６９５Ｈまたは同等物でありうる。ウェブ構造のこのような層の別の例は２２ｇｓｍポリエチレンフィルムでありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の３つの層が互いに重ねられた積層構造を持ちうる。このような実施形態の例は、積層構造の材料の３層が、１０％メルトブローン含量が２つのスパンボンド層の間に適用されているスパンボンド・メルトブローン・スパンボンド積層構造でありうる積層構造でありうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造は、材料の４つの層が互いに重ねられた積層構造を持ちうる。このような実施形態の例は、積層構造の材料の４層がスパンボンド・スパンボンド・フィルム・スパンボンドでありうる積層構造でありうる。
【００３８】
吸収性物品の構成要素として使用されるウェブ構造は、大きなウェブ構造から切断されて分離される。製造プロセスの切断ステップは、本明細書に記述したものなどのレーザーを利用しうる。ウェブ構造は、レーザーに向かった表面とレーザーから外側を向いた対立表面の２つの主な表面を持つ。吸収性物品の構成要素ウェブ構造が一次ウェブ構造からきれいに分離される適切な切断線をもたらすために、レーザービームはウェブ構造の向かっている主な表面からウェブ構造の対立するウェブ構造まで切り開く。切断線は、レーザーの焦点の区域のウェブ構造を形成する分子の破壊の結果である。レーザーから発せられるエネルギーを受容するために、ウェブ構造は吸収スペクトルを持つことになる。さまざまな実施形態で、材料の単一層を持つウェブ構造の吸収スペクトルは、材料の単一層の吸収スペクトルと同じである。さまざまな実施形態で、材料の少なくとも２つの層が互いに重ねられた積層構造を持つウェブ構造の吸収スペクトルは、ウェブ構造の積層構造の個別層のそれぞれの吸収スペクトルの編集物となる。さまざまな実施形態で、材料の単一層である一部分および積層構造を持つ別の部分を持つウェブ構造（または異なる積層構造から成る２つの別々の部分を持つウェブ構造）は、異なる吸収スペクトルを持つ同じウェブ構造の部分を持つ。ウェブ構造の各層によるレーザーエネルギーの吸収はベールの法則に従う。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の各層は、レーザーがウェブ構造の層を貫通する時、レーザーエネルギーの少なくとも６０％を吸収する。
【００３９】
レーザー切断：
レーザーは光の強力な集中ビームを発する装置である。光のビームは励起され増幅された電磁放射線であり、干渉性（すなわち、同位相）で、単色の（すなわち、同じ波長の）光波から成る。各レーザーは、それが利用する特定のレーザー媒質により、その媒質の特定の原子構造に応じて通常名付けられ、各レーザーはそれ自体の特異的な特徴的波長（すなわち、明確な周波数の一つ）を発する。レーザー波長は約０．２〜約４０ミクロンの範囲でありえ、それらの周波数は毎秒約１．５×１０１５〜約０．７５×１０１３サイクルの範囲でありうる。使用のために利用可能なレーザーのいくつかのタイプの例は、二酸化炭素またはヘリウム・ネオンなどの気体レーザー、ルビー、ネオジム・イットリウム・アルミニウムガーネット（Ｎｄ−ＹＡＧ）、またはガラスなどの固体光励起レーザー、およびプラスチックレーザー、ヒ化ガリウムレーザーおよびプラスチックレーザーなどの半導体レーザー、ならびにベンゼン、トルエンまたはナフタレンなどの共役有機分子を使用したレーザーである。
【００４０】
レーザービームは大きなエネルギーを運ぶ。このようなエネルギーから利用可能な出力は数分の一ワットから何千ワットの範囲でありうる。一般的に、使用されるビーム出力はウェブ構造の厚さに応じて異なりうる。さまざまな実施形態で、ビーム出力は約２〜５０または１００ワットでありうる。エネルギーの強度、すなわちビームと垂直に材料の単位面積を横切って１秒あたりに流れる量は、例えば、さまざまな既知の方法に従ってビームの焦点を変えることによって変動および制御しうる。
【００４１】
レーザービームのエネルギーは、ビームの出力パターンまたはモード構造に従って運ばれる。ビームは単一モードまたは多重モード構造を持ちうる。単一モード出力のビームはそのエネルギーのすべてが単一のホットスポットにあり、ビームの軸に垂直な線に沿って強度点が移動される時、ガウス曲線に従う強度分布を持つ。多重モードビームは、ビーム軸の周りの一連の輪および／またはスポットから成る。単一モードビームは多重モードビームよりも小さなスポット径に焦点を合わせることができ、このようなスポットは非常に高い強度を持つ。さまざまな実施形態で、単一モード構造を持ちそのビームが小さなスポットサイズまたはスポット径に焦点を合わせることのできるレーザーが、本明細書に記述した方法に最も適している。レーザービームの小さなスポット径は望ましく、その理由はその中に含まれるエネルギーが非常に集中しているので、ウェブ構造の小さくて正確な容積を急速に加熱、蒸発またはその他の方法で、ウェブ構造の隣接区域に影響することなく、きれいな切断をもたらす方法で分解しうるからである。さまざまな実施形態で、レーザースポット径は約１５０または２００μｍ〜約２５０、３００または３５０μｍの範囲でありうる。さまざまな実施形態で、レーザースポット径は約２５０μｍである。
【００４２】
レーザービームは適切な集束オプティクスで焦点を合わせ、適切な出力レベルに制御して狭い切断線に沿った蒸発を達成できる。レーザービームが集中して本開示による良好な切断線をもたらすスポット径は、特にウェブ構造の厚さに応じて、任意の寸法でありうる。レーザー放射ビームの焦点を合わせることができる任意のレンズをレーザーと共に使用しうる。さまざまな実施形態で、短い焦点距離を持つレンズを使用して望ましい小さなスポット径を提供しうる。その中を通して運ばれる波長に応じて、本技術分野で知られているさまざまな材料が、このようなレンズとして使用可能である。例えば、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、または塩化ナトリウムレンズを二酸化炭素レーザーと共に使用しうる。
【００４３】
レーザービームはパルスおよび連続の２つのタイプでありうる。前者には、短く比較的高出力のパルスまたは放射を伴い、弱いパルスについては約１５ナノ秒〜約１ミリ秒に及び、標準制御パルスについては約１ミリ秒〜１秒超でありうる。さまざまな実施形態で、エネルギーのパルスビームを発するレーザーが本明細書に記述した方法のために適している。レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造の層の材料のタイプに応じて選択される。レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数も切断速度に応じて選択される。さまざまな実施形態で、周波数は約２、５、７、１０、１５、２０、２２、２５、３０、３５、４０、４５、４７、または５０〜約５５、６０、６３、６５、０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００ｋＨｚでありうる。さまざまな実施形態で、切断速度は約１００、１５０、２００、または２５０インチ／秒〜約３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００または６５０インチ／秒でありうる。さまざまな実施形態で、線速度は約４００、４５０、５００または７５０フィート／分〜約１０００、１２５０、１３５０、１５００、１６００、１７００、１８００または１９００フィート／分でありうる。レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数はレーザービーム径あたりのパルス数のプロファイルをもたらしうる。さまざまな実施形態で、レーザービーム径あたりのパルス数のプロファイルは０．２５、１、１．５、２または４〜６、８、または３２の範囲でありうる。このような実施形態では、連続パルスはウェブ構造の少なくとも直前のパルスと重複しうる。パルスの重複は、レーザービームの焦点であるウェブ構造の区域の温度の増加をもたらしうる。この温度の増加により、潜在的に損傷を与える量の熱が残りのウェブ構造の残りの縁部分に伝播する前に、ウェブ構造の区分が蒸発または切断されうる。本明細書で後述されるように、周波数を切断速度と共に変化させて、一定した切断長さの単位あたりの数を提供しうる。
【００４４】
レーザービームの波長は、ウェブ構造の層の吸収スペクトルに対するその関係が、ウェブ構造に適切な切断線をもたらす方法でウェブ構造の層に吸収されるような波長でありうる。吸収された電磁放射線が切断線に沿って効果的にウェブ構造を蒸発または切断できるように、ウェブ構造の層がかなりの吸収を有する波長を持つようにレーザー放射線を選択しうる。そうでなければ、レーザー放射線は、その波長がウェブ構造の胃とする動作範囲内にあるその他の入射光と同じように、ウェブ構造の層によって透過または反射されるであろう。さまざまな実施形態で、レーザーは固定波長を持ち、９．３、１０．１、１０．２、１０．３、または１０．６μｍの一つでありうる。さまざまな実施形態で、レーザーは１０．２μｍの固定波長を持つ。
【００４５】
特定波長のレーザービームとその波長に対して部分的に透過的なウェブ構造の間に、所定経路に沿った相対的動きがある時、ビームの直径の幅、および中心でより集中したエネルギーがウェブ構造に吸収される。エネルギーは吸収される際、熱に転換され、ビーム経路に沿ってウェブ構造を柔らかくして溶解する。強度がより大きなビーム経路の中心に向かって、ウェブ構造分子の一部が蒸発し、結果として生じる膨張気体がウェブ構造に切断線を形成する。蒸発する分子がウェブ構造の表面にある場合、それらの気体は、大気中に直接上昇する際に空洞を残す。蒸発した分子が表面上にない場合、それらの期待は気泡を形成し、周りのおよび／または上に横たわる溶解したウェブ構造を通して上昇、破裂、またはエネルギー密度が十分に大きな場合は爆発する。膨張気泡が形成され上昇する際、気泡は溶融材料を邪魔にならない所に機械的に移動する。適性な条件下、例えば、十分な強度のビームが十分な時間、ウェブ構造に曝される時、結果として生じる気泡が融合、合体、またはその他の方法で協力して切断線を形成するような、十分な分子が線に沿って蒸発する。気泡によって移動されるウェブ構造は、切断線の上部長手縁のそれぞれの表面に沿ってわずかに突出したビーズを形成する。切断線を形成する気泡の大部分はウェブ構造の蒸発から生じるが、一部の気泡部位は明らかに、土または金属などの高度に吸収性の不純物に起因する、および例えばウェブ構造の分子格子構造および粒界に通常存在する封入された水分または気体に起因するホットスポットから生じる。ウェブ構造に起こる気泡のサイズおよび分布は、ビームの強度、ビームがウェブ構造の区域に影響を与える時間、およびウェブ構造自体の特徴を含むいくつかの因子に依存する。
【００４６】
ウェブ構造で分子の蒸発が起こる場所、すなわち、その表面またはその厚み内は、指数関数形吸収の法則に適用される吸収係数ならびにウェブ構造の熱拡散率および熱伝導率に依存する。蒸発はまず大部分が入射面でまたはその近くで起こり、高い吸収係数を持つウェブ構造の材料の中に下向きに徐々に進むのに対し、低い吸収係数を持つ材料では厚さを通してかなり均一に蒸発が起こる。
【００４７】
さまざまな実施形態で、ビーム径あたりのパルス数のプロファイルを一定に維持することが望ましい可能性がある。ビーム径あたりのパルス数のプロファイルを一定に維持することで、レーザービームによる切断後の残りのウェブ構造の縁の粗さを少なくすることができる。さまざまな実施形態では、ウェブ構造が一定の速度で移動している時、ビーム径あたりのパルス数のプロファイルは、レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数を変化させないこと（すなわち、「定常状態」）によって一定に維持しうる。さまざまな実施形態で、ウェブ構造の移動速度を変化させることが望ましい場合がある。このような期間の例には、製造機器の始動および運転停止が含まれる。現在の商業的プロセスでは、このような始動および運転停止の期間の間に、レーザーは一般的に、ビーム径あたりのパルス数の「定常状態」にプロファイル化され、指導および運転停止中のウェブ構造切断は、吸収性物品が無駄になってしまうために適切とは見なされない可能性がある。レーザー切断のために粗い縁を持ちうるウェブ構造のこの無駄を最小化するために、一定のビーム径あたりのパルス数を維持するために、レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数に変動を経験しうるレーザーを持つことが望ましい。このような実施形態では、一定のビーム径あたりのパルス数を維持することには、レーザーからパルス状に発せられるビームのパルス周波数を増加または減少することを伴いうる。例えば、さまざまな実施形態では、ウェブ構造の移動速度を増加し、ビーム径のパルス数のプロファイルを維持することが望ましい場合があり、レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数はウェブ構造の移動速度の増加と共に対応して増加する必要がある。さまざまな実施形態では、ウェブ構造の移動速度を減少し、ビーム径のパルス数のプロファイルを維持することが望ましい場合があり、レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数はウェブ構造の移動速度の減少と共に対応して減少する必要がある。さまざまな実施形態で、同じウェブ構造の別の部分の層構造とは異なりうる層構造を持つ部分を持つウェブ構造を切断するために、レーザーを使用するのが望ましい可能性がある。このような実施形態では、２つの部分のビーム径あたりのパルス数のプロファイルは同じでなく、残りのウェブ構造により柔らかな縁をもたらす場合がある。例えば、ウェブ構造は、材料の単一構造である部分を持つ可能性があり、同じウェブ構造は互いに結合された材料の少なくとも２つの層を持つ別の部分を持ちうる。このような実施形態では、レーザーは、それらの吸収スペクトルに対してそれぞれの部分を切断するようにプログラムすることができ、これは２つの部分の間で異なるビーム径あたりのパルス数のプロファイルをもたらしうる。例えば、レーザーを使用して、一つの吸収スペクトルを持つ材料の単一層から形成されるウェブ構造の第一の部分、および互いに結合された材料の少なくとも２つの層の積層構造およびそれ自身の吸収スペクトルを持つウェブ構造の第二の部分を切断しうる。このウェブ構造を切断する時、第一の部分のビーム径あたりのパルス数のプロファイルは第二の部分のビーム径あたりのパルス数のプロファイルとは異なりうる。
【００４８】
さまざまな実施形態では、ウェブ構造の第一の部分が同じウェブ構造の第二の部分とは異なるウェブ構造の移動速度を変えることが望ましい場合がある。このような実施形態では、レーザーからパルス状に発せられる放射ビームの周波数は、ウェブ構造の移動速度が変化するにつれて変化しうる。このような実施形態では、ウェブ構造は一つの部分が別の部分とは異なりうるので、ビーム径あたりのパルス数のプロファイルもウェブ構造の部分間で異なりうる。
【００４９】
本開示またはその好適実施形態の要素を紹介する時、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ（前記）」は要素の一つまたは複数があることを意味する。「備える」、「含む」および「持つ」という用語は包括的であることを意図し、記載された要素よりも他の追加的要素がありうることを意味する。本開示の精神および範囲を逸脱することなく、本開示の多くの変更および変形をなしうる。従って、上述の例示的実施形態は本発明の範囲を制限するために使用されるべきでない。
【００５０】
特許請求の範囲に記載の数値限定に「約」が記載されているか否かにかかわらず、本発明の技術思想に鑑みて、実質的に同一の範囲を含むものである。
【国際調査報告】
2018537294.tif 000002
2018537294.tif 000003