(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織ウェブとポリマーフィルムとの積層体において、ポリマーフィルムと、両側の縁部を有する少なくとも１枚の不織帯片とを備え、該不織帯片が、前記フイルムの長さに沿って積層された領域と前記両側の縁部に沿って積層されないフィルム領域とを形成するために前記フィルムに積層され、前記帯片の両側の縁部は各々が前記積層領域と積層されない領域との間に境界領域を定め、
該境界領域が非延伸で、前記積層領域と積層されない領域とがインターディジタル延伸されることを特徴とする不織ウェブとポリマーフィルムの積層体。
【請求項２】
前記境界領域には概ねピンホールが無いことを特徴とする請求項１に記載の微小多孔性積層体。
【請求項３】
前記積層領域と積層されない領域とが微小多孔性であることを特徴とする請求項１に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項４】
前記フィルムと不織ウェブの積層領域および積層されないポリマーフィルムの領域とが機械の横方向にインターディジタル状に延伸されることを特徴とする請求項３に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項５】
前記ポリマーフィルムが、
ポリオレフィンと、
孔開始剤とからなることを特徴とする請求項３に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項６】
ポリマーフィルムが線状低密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレンの混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムが、
重量比で約３５％から約４５％までの線状低密度ポリエチレンと、
重量比で約３％から約１０％までの低密度ポリエチレンと、
重量比で約４０％から約５０％までの炭酸カルシウム充填材粒子と、
重量比で約２％から約６％までの配合ゴムを含むことを特徴とする請求項１に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムが基本的に重量比で約４２％の線状低密度ポリエチレンと、重量比で約４％の低密度ポリエチレンと、約４４％の炭酸カルシウム充填材粒子と、重量比で約３％のトリブロックポリマとから構成されることを特徴とする請求項７に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項９】
前記ポリマーフィルムが更に重量比で約０―５％の高密度ポリエチレンと、重量比で約０―４％の二酸化チタンと、重量比で約０．１％から０．２％の加工助剤を含むことを特徴とする請求項７に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１０】
前記ポリマーフィルムが重量比で約４％の高密度ポリエチレンと、重量比で約３％の二酸化チタンと、重量比で約０．１％の過フッ化炭化水素ポリマの加工助剤とを含むことを特徴とする請求項９に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１１】
前記過フッ化炭化水素ポリマ加工助剤が１，１ジフルオロエチレンの１―プロペン、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロコポリマであることを特徴とする請求項１０に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１２】
前記配合ゴムがスチレン−ブタジエン−スチレン，スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンから選択されたスチレンのトリブロックコポリマであることを特徴とする請求項７に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１３】
前記トリブロックポリマが油、炭化水素、酸化防止剤および安定剤と予め混合されていることを特徴とする請求項１２に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１４】
通気性および液体障壁特性が改良された微小多孔性積層体のシートにおいて、ポリマーフィルム障壁層と、積層領域と積層されない領域とを形成するポリマ障壁層に積層される両縁部を有すると共に不織ウェブの該縁部に境界領域を設けている少なくとも１個の不織層とを備え、
前記フィルム及び不織ウェブ積層領域と積層されないポリマーフィルムの領域とが機械に対して横方向にインターディジタルに延伸され、前記境界領域が機械に対して横方向に延伸されていないことを特徴とする微小多孔性積層体のシート。
【請求項１５】
前記ポリマーフィルムが、
ポリオレフィンと、
粒子状充填材とを含むことを特徴とする請求項１４に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１６】
前記ポリマーフィルムが、
重量比で約３５％から約４５％までの線状低密度ポリエチレンと、
重量比で約３％から約１０％までの低密度ポリエチレンと、
重量比で約４０％から約５０％までの炭化カルシウムの充填材粒子と、
重量比で約２％から約６％までのゴム化合物とを含むことを特徴とする請求項１４に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１７】
前記ポリマーフィルムが、
重量比で約４２％の線状低密度ポリエチレンと、
重量比で約４％の低密度ポリエチレンと、
約４４％の炭化カルシウムの充填材粒子と、
重量比で約３％のトリブロックポリマとを含むことを特徴とする請求項１４に記載の微小多孔性積層体のシート。
【請求項１８】
前記トリブロックポリマがスチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１７に記載の微小多孔性積層体のシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は不織ウェブとポリマーフィルムとの積層体の製造においてピンホールの形成を防止する方法と装置とに関する。特に、これらの積層体はその間に非積層領域（以下「ゾーン積層体」と称する）がある不織ウェブとフィルムとの離隔した積層帯片を有する。
【０００２】
（発明の背景）
微小多孔性のフィルム製品を作る方法は以前から周知である。例えば、リュウ（Ｌｉｕ）への米国特許第３，８３２，２６７号はフィルムの気体および湿った蒸気の通過性を向上させるために延伸すなわち分子配向前に拡散した非晶質ポリマ相を含有するポリオレフィンフィルムを溶融エンボスすることを教示している。リュウの前記特許第３，８３２，２６７号によれば、拡散した非晶質のポリプロピレン相を有する結晶質のポリプロピレンのフィルムが浸透性のより大きな配向された非多孔性のフィルムを製造するために二軸延伸する前にエンボスされる。拡散された非晶質相は微小空洞を提供し、非多孔性フイルムの場合の浸透性を高め湿った蒸気の透過性（ＭＶＴ）を向上させている。
【０００３】
その他の多くの特許や刊行物が微小多孔性の熱可塑性フィルムを作る現象を記載している。例えば、欧州特許第１４１，５９２号はポリオレフィン、特に拡散したポリスチレン相を含有したエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）であって、延伸されると、当該フィルムの湿った蒸気の浸透性を向上させる空洞付きのフィルムを作るポリオレフィンの使用を開示している。前記欧州特許第１４１，５９２号は、また厚い領域と薄い領域とを備えたＥＶＡフィルムをエンボスし、続いて延伸し、更に延伸されるとネット状の製品を作る空洞を有するフィルムを最初に提供する連続した段階を開示している。米国特許第４，５９６，７３８号および同第４，４５２，８４５号は、また拡散された相が延伸されると微小空洞を提供する炭酸カルシウムを充填したポリエチレンでよい延伸された熱可塑性フィルムを開示している。その後、米国特許第４，７７７，０７３号、同第４，９２１，６５３号、および同第４，８１４１２４号は充填剤を含有したポリオレフィンフィルムを先ずエンボスし、次にそのフィルムを延伸し微小多孔性製品を提供する段階を含む、前述の刊行物に記載されているものと同じプロセスを開示している。
【０００４】
米国特許第４，７０５，８１２号と同第４，７０５，８１３号とは、平均粒径が０．１−７ミクロンである無機質充填剤としての硫酸バリウムとの線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の混合物から作られた微小多孔性フィルムを開示している。また、例えばＫＲＡＴＯＮのような熱可塑性ゴムとのＬＬＤＰＥおよびＬＤＰＥの混合物を修正することも知られている。例えば、米国特許第４，５８２，８７１号のようなその他の特許は例えば、スチレンのようなその他の不相容性ポリマを使用して微小多孔性フィルムを作る場合に熱可塑性スチレンブロックトリポリマを使用することを開示している。例えば米国特許第４，９２１，６５２号および同第４，４７２，３２８号のような当該技術分野におけるその他の一般的な教示もある。
【０００５】
前述したように、延伸すると結果的にウェブの長さにに亘って筋状の外観を呈する。これらの筋はインターディジタルロールのデジット間で発生する強く延伸された領域と強く延伸されていないデジットにおける領域との間の外観の差によって発生する。これらの方法は中庸に延伸されているもののしかも著しく多孔性である領域に隣接した強く延伸され、大いに多孔性の領域である筋をもたらす。
【０００６】
非延伸の不織ウェブを押出し積層することに関する関連特許としては米国特許第２，７１４，５７１号、同第３，０５８，８６８号、同第４，５２２，２０３号、同第４，６１４，６７９号、同第４，６９２，３６８号、同第４，７５３，８４０号および同第５，０３５，９４１号を含む。前述の特許第′８６３号および第４，６９２，３６８号は非延伸の不織繊維ウェブと積層する前に圧力ローラのニップにおいて押出しされた高分子フィルを延伸することを開示している。前記特許第４，５２２，２０３号と第５，０３５，９４１号とは多数の高分子フィルムを圧力ローラのニップにおいて非延伸の不織ウェブと共に押出すことを指向している。前記特許第４，７５３，８４０号は不織繊維とフィルムとの間の接着性を向上させるためにフィルムと押出し積層する前に不織高分子繊維材料を事前に形成することを開示している。詳しくは、前記特許第４，７５３，８４０号は、不織繊維ウェブとフィルムとの間の接着を高密度化した繊維領域によって向上させるように押出し積層前に不織の基準層に高密度化した領域と非密度化領域とを形成する従来のエンボス技術を開示している。前記特許第５，０３５，９４１号もまた単一層に押出し積層された非延伸の不織ウェブは繊維の基板の平面から全体的に垂直方向に延びる繊維によって生じるピンホールを形成し易いことを教示しており、従って、この特許はピンホールの問題を防止するために多数の共押出しフィルム層を使用することを開示している。更に、弛緩した不織繊維を高分子フィルムに接着する方法が米国特許第３，６２２，４２２号、同第４，３７９，１９７号および同第４，７２５，４７３号に開示されている。
【０００７】
（本明細書に参考のために全体を含めており）現在は出願放棄している米国特許願第０８／５４７，９５９号は単一の装置でウェブ分割、分離、案内および積層段階を連続的に実行する方法と装置とを開示している。不織の単一の広幅のウェブが多数の狭幅のウェブに分割され、それらが回転バーを使用することによって分離され、積層装置内へ進められる。詳しくは、ウェブは不織材料の広幅のロールから巻き戻される。進められてくるウェブは狭幅のウェブに分割され、狭幅のウェブは回転バーまでラインを運動し、該バーは所望のウェブ分離距離だけ相互にずらされる。離された狭幅のウェブは次にポリマーフィルムと押出し積層されるようにローラのニップ内へ案内される。溶融ポリマがその融点以上の温度でニップ内へ押出され、狭幅のウェブに積層された高分子フィルムを形成する。ニップにおけるウェブと押出し物との間の圧縮力はウェブの一方の面をフィルムに接着させ積層体を形成するように制御される。その結果出来た積層体は離隔されたポリマーフィルムに積層された不織帯片であって、該帯片の間に非積層フィルムの領域が介在する不織帯片を含む。
【０００８】
（参考のために全体を本明細書に含めており）米国特許願第０８／５４７，０５９号の連続した一部である米国特許願第０８／７２２，２８６号はポリマがそれに積層されている別の材料に対するポリマの積層を連続的に実行する方法と装置とを開示している。前記特許願第０８／７２２，２８６号は単一の装置において不織ウェブの分割、折り曲げ、案内および積層する段階を連続的に実行する方法と装置とを指向している。折り曲げられたウェブの間の間隔に依存して、ポリマの各帯片はおむつ、あるいはその他の衛生製品における障壁折り返し部を形成するのに適しうる積層領域の一方の側でたるんだフラップを含みうる。折り曲げられたウェブの間の間隔が形成されるたるんだポリマのフラップの幅を決める。ここでも、その結果できた積層体はポリマーフィルムに積層された離隔した不織帯片であって、その間に非積層フィルム領域を介在させた帯片を含む。非積層フィルムを間に介在させて積層された不織帯片とフィルムとを有するこれらの積層体はゾーン積層体と称されている。その結果できた積層体は帯片の間に非積層フィルムの領域を介在させ、ポリマーフィルムに積層された不織の離隔した帯片を含む。
【０００９】
（発明の要約）
前述したゾーン積層体の開発により、該ゾーン積層体を帯片の長さに亘って延伸することにより微小多孔性にする場合積層された領域と非積層領域との間の境界領域でピンホールが形成されることが判明した。本発明の方法と装置はゾーン積層体のそのような延伸の間のピンホールの形成を防止する。ピンホールは不織帯片の縁部がポリマーフィルムと合わされるウェブの長さに亘りたるんだ領域を形成し、そのたるみ領域を延伸することなくインターディジタル延伸ローラ内へ押し込み、ウェブの残りの部分をインターディジテーションによって延伸させることによって防止される。たるみ領域は例えばしわ、折り曲げ、あるいは波形を形成することによってインターディジテーションの前に形成される。
【００１０】
本発明は一実施例において第１のインターディジタルローラと、第２のインターディジタルローラと、積層体のたるみ領域と接触し、該たるみ領域を延伸することなく第１のインターディジタルローラ内へ押し込む少なくとも１個のディスクとを含む。好適形態において、前記装置は離隔したローラと相互係合し、積層体の長さに亘ってたるみ領域を形成する少なくとも１個のディスクを含み、前記相互係合するディスクとローラとはウェブの幅における所定の位置においてたるみ領域を形成するように横方向に調整可能である。
【００１１】
本発明の特徴であるこれら、およびその他の利点や特徴は特許請求の範囲に記載されている。本発明並びにその使用を通して得られる利点や目的をより良好に理解するために、図面、および本発明の実施例が記載されている以下の説明とを参照する。
【００１２】
（詳細説明）
本発明の方法と装置とはインターディジタル延伸の間不織帯片の縁部におけるゾーン積層体の境界領域におけるピンホールの形成を防止する。フィルムと不織ウェブとの積層体は隣接する非積層ポリマーフィルムよりも概ねより強力であるのでピンホールは不織帯片の縁部で形成される。従って、概ね全ての延伸は境界領域の非積層フィルムにおいて発生する。境界領域におけるこのような過度の延伸がピンホールを形成させることが判明した。
【００１３】
ピンホールの形成を防止するために、本発明は積層体の境界領域、すなわち図１、図３Ａおよび図１３に示すように、積層体１０において不織帯片１４の縁部がポリマーフィルム１２と合流する領域においてたるみ領域１０ａを形成する。これらのたるみ領域を形成するには、軸１６に摺動可能に装着された多数のスペーサディスク１８が、隣接するディスク１８の間の空隙が境界領域と整合するように位置される。波形ディスク２２が、各波形ディスク２２が前記境界領域において隣接するスペーサディスク１８の間の空隙において受け入れられるように軸２０に摺動可能に装着されている。一組の２個のスペーサディスク１８と１個の波形ディスク２２とが（図３および図３ａに示すように）相互に係合して積層体１０の長さに沿ってたるみ領域１０ａを形成する。たるみ領域１０ａを含む積層体１０は第１のインターディジタルローラ２６まで進行し、そこでたるみ領域は押圧ディスク３２によってローラ３２上のインターディジタル溝２８内へ押し込まれる。押圧ディスク３２は溝２８の断面と適合する押圧領域３４を含む。押圧ディスク３２はたるみ領域１０ａを第１のインターディジタルローラ２６上の溝２８内へ押し込み、積層体１０の残りの幅に沿ってぴんと張られた領域３７を形成する。ぴんと張られた領域３７は第１のローラ２６と第２のローラ３８との間を通過し、インターディジタル溝２８および４０によって延伸され微小多孔性積層体５０を形成する。
【００１４】
微小多孔性積層体はその多孔性を増すために微小多孔性積層体５０の長さに亘って任意に延伸可能である。長さ方向の延伸は機械の横方向に延伸する前後のいずれかで積層体１０を例えばインターディジタル圧延、あるいは速度差延伸のような微小孔を形成する何れかの周知の方法によって実行しうる。
【００１５】
図２から判るように、スペーサディスク１８はカラー１８ａと止めねじ１８ｂとによって軸１６に装着されている。波形ディスク２２はカラー２２ａと止めねじ２２ｂとによって軸２０に装着されている。軸２０は回転可能な軸支持体２０ａに装着され、該支持体は非係合位置から係合位置（図２に示す）まで枢動する。波形ディスク２２を非係合位置まで動かすことができるのでスペーサディスク１８と波形ディスク２２の間で積層体１０を簡単に通すことができる。係合すると、波形ディスク２２は一対のスペーサディスク１８と係合して、積層体１０の境界領域でたるみ領域１０ａを形成する波形を形成する。インターディジタルロール２６は軸２４に回転可能に装着され、押圧ディスク３２は軸３０に回転可能に装着されている。押圧ディスク３２はカラー３２ａと止めねじ３２ｂによって軸３０の長さに亘って運動可能である。押圧ディスク３２は前述のように、軸２０に亘っての波形ディスク２２の運動と同様に軸３０に亘って運動可能である。押圧ディスク３２は、ロール２６の溝に対応する押圧領域３４をその周囲に含む。押圧領域３４はたるみ領域１０ａを延伸することなくロール２６の溝２８内へ押し込む。たるみ領域１０ａ以外の積層体の幅はローラ２６とローラ３８との間でぴんと張られた領域３７がインターディジタル的に延伸されるようにローラ２６の溝に対してぴんと張られた状態に保持される。
【００１６】
相互に噛み合うローラ２６、３８は、微小孔を形成する積層体とを元の幅の約２００％以上まで延伸するより大きな噛み合い深さを提供することが可能である。本装置は２個の相互に噛み合うローラ２６、３８の噛み合い度、従って積層体に加えられる延伸量を制御するために前記ローラ２６、３８の軸２４、３６用の制御装置（図示せず）を内蔵している。前記制御装置は、また上側の軸が昇降される場合、一方の噛み合いローラが常に他方の噛み合いローラの歯の間にくるようにして相互に噛みあった歯の間の損傷の可能性のある物理的接触を確実に排除するように軸２４、３６を平行に保持する。このような平行運動は固定された歯車ラックが垂直に摺動可能な部材に対して並置関係で各サイドフレームに装着されているラックと歯車からなる装置（図示なし）によって確実にされる。軸はサイドフレームを横行させ、各垂直摺動部材においてベアリングを作動させる。歯車は軸の各端に位置し、ラックと係合して作動して所望する平行運動を提供する。
【００１７】
図３に示すように、スペーサディスク１８の間の波形ディスク２２の力によって波形を形成し、スペーサディスク１８の間でたるみ領域１０ａを形成する。図３Ａに詳細に示されているように、不織ウェブ１４がポリマーフィルム１２と合流するゾーン積層体の境界領域においてたるみ領域１０ａが形成されることが好ましい。たるみ領域１０ａを含む積層体１０はスペーサディスク１８および波形ディスク２２から第１のインターディジタルローラ２６まで進行する。第１のインターディジタルローラ２６が軸２４の周りを回転するにつれて、たるみ領域１０ａは図４に示すように、押圧ローラ３２の相手側の構造３４によって第１のデジタルローラ２６の溝２８内へ押し込まれる。たるみ領域１０ａが形成されるため、積層体１０は溝２８内へ押し込まれ、ウェブを延伸することなくぴんと張られた領域３７を形成する。ウェブは次に第１のインターディジタルローラ２６の周りを回転し第２のインターディジタルローラ３８と出会う。インターディジタルローラ３８は軸３６の周りを回転し、溝４０が溝２８と噛みあって積層体１０のぴんと張られた領域３７を機械の横方向に延伸する、すなわち、たるみ領域１０ａが第１のローラ２６の溝２８内へ押し込まれた個所では概ね延伸は行われない。
【００１８】
図３から判るように、スペーサディスク１８はクランプカラー１８とクランプねじ１８ｂとを使用することにより軸１６に沿った各種の位置に位置しうる。各波形ディスク２２はクランプカラー２２ａと止めねじ２２ｂとを含み、該波形ディスクが軸２０に沿って位置を変えうるようにする。同様に、押圧ディスク３２はクランプカラー３２ａと止めねじ３２ｂとを含み、該押圧ディスク３２が軸３０に沿って位置を変えうるようにする。このため機械類の設定に著しい時間を費やす必要なく各種の幅の積層体を調整可能に処理出来るようにする。
【００１９】
図４および図５から判るように、押圧ディスク３２は、例えば周囲の溝のような対応する押圧領域３４によってインターディジタルロール２６の溝２８と相互に噛みあい、断面方向の延伸装置、対角方向の噛みあい延伸装置と噛み合うはすば歯車、あるいはロール２６の面と一致する変形部材と相互作用する。押圧ローラ３２は積層体１０のぴんと張られた領域３７が押圧ローラ３２の各側に形成されるようにローラ２６の溝内へ押し込む。これらのぴんと張られた領域３７はその後インターディジタルローラ２６、３８の間で延伸され、その長さに亘って概ね非延伸の部分を有する微小多孔性のゾーン積層体のシート５０を形成する。図１３はポリマーフィルム１２のぴんと張られた領域には微小孔１２ａを含み、境界領域では微小孔を欠如した延伸された積層体５０を示す。
【００２０】
たるみ領域１０ａを形成するその他の方法が図６―図９に示されている。図６および図７に示すように、重なり度が増す一連のローラを含む漸次ローラフォーマ１００を使用してたるみ領域１０ａを形成することが出来る。第２の組のローラ１０２ｂ，１０４ｂ、１０６ｂは重なりがより大きく、従ってより大きなたるみ領域を形成する。第３の組のローラ１０２ｃ，１０４ｃ，１０６ｃは所望の形状のたるみ領域１０ａを形成するように重なるようにされている。
【００２１】
図８および図９から判るように、波形形成装置１２０は雌の波形形成部分１２４を有する第１の支持プレート１２２と雄の波形形成部分１２８を含む第２の支持プレート１２６とを含む。雄１２８および雌１２４の波形形成部分はウェブの長さに沿って断面積が増大する領域を有し、積層体１０を変形させ、たるみ領域１０ａを形成するように載置されている。
【００２２】
本発明の積層体は種々のポリマーフィルムを使用することによって達成しうるが、好適形態においては、該フィルムは先ず、
（ａ）  重量比で約３６％から約４５％までの線状低密度ポリエチレン、
（ｂ）  重量比で約３％から約１０％までの低密度ポリエチレン、
（ｃ）  重量比で約４０％から約５０％までの炭酸カルシウム充填材粒子、および（ｄ）  スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンから構成される群から選択した重量比で約２％から約６％までのスチレンのトリブロックコポリマおよびその混合物の成分を先ず溶融混合し、
前記溶融混合された成分をエアナイフによりローラのニップ内へ押出し延伸共鳴することなく少なくとも約１６７．６８メートル／分（５５０ｆｐｍ）から約３６５．８５メートル／分（１２００ｆｐｍ）までの程度の速度でフィルムを形成し、
積層体のぴんと張られた領域に亘り、かつその深さを通して概ね均一にラインに沿ってフィルムに増分延伸力を加えて微小多孔性のフィルムを提供することによってフィルムが製造される。
【００２３】
特に、好適形態においては、溶融混合された成分は基本的に、重量比で約４２％のＬＬＤＰＥと、重量比で約４％のＬＤＰＥと、平均粒径が約１ミクロンである重量比で約４４％の炭酸カルシウムの充填材粒子と、重量比で約３％のトリブロックポリマ、特にスチレン−ブタジエン−スチレンから構成される。希望に応じて、微小多孔性フィルム製品の剛性は重量比で約０―５％程度の高密度ポリエチレンと重量比で０―４％の二酸化チタンを含有することによって調整しうる。典型的には、１―１ジフルオロエチレンとの１―プロペン１，１，１，２，３，３，３―ヘキサフルオロコポリマが一例である、例えば過フッ化炭化水素のような加工助剤が重量比で約０．１から約０．２％の量で添加され、溶融混合物に含有される。トリブロックポリマもまた油、炭化水素、酸化防止剤および安定剤と混合してもよい。
【００２４】
本発明の原理によれば、エンボスしたフィルムと平坦なフィルムの双方を製造することが出来る。エンボスしたフィルムの場合、ローラのニップは金属製のエンボスローラとゴムローラとから構成される。前記ローラ間の圧縮力は約０．５から約１０ミル程度の所望の厚さのエンボスフィルムを形成する。また、研磨したクロームの面を提供するローラは平坦なフィルムを形成することが判明している。フィルムがエンボスしたフィルムであるか、平坦なフィルムであるかとは関係なく、高速で徐々に延伸すると、約１０００から４０００ｇｍｓ／ｍ2／日の許容範囲内の高度の湿り蒸気透過率（ＭＶＴＲ）を有する微小多孔フィルム製品が製造される。平坦なフィルムはエンボスしたフィルムよりもより均一に増分延伸可能であることが判明した。この製造工程は大気温度、室内温度、あるいは高温で実行可能である。前述のように、微小多孔性フィルムの積層体は不織繊維ウェブを用いて得ることが出来る。
【００２５】
不織繊維ウェブはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、レーヨン、セルローズ、ナイロン、およびそれらの繊維の混紡繊維から構成しうる。不織繊維ウェブに対して多数の定義が提案されている。前記繊維は通常ステープル繊維あるいは連続したフィラメントである。不織ウェブは通常スパンボンド糸、カード糸、溶融吹き込み（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ）糸等と称されている。繊維あるいはフィラメントは結合をし易くするためにコンジュゲートにしてもよい。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）のような異なるポリマの被覆と芯とを有する繊維を使用すればよく、あるいはＰＥおよびＰＰ繊維の混紡を使用してもよい。本明細書で使用する「不織繊維ウェブ」とは一般的に、比較的平坦で、可撓性で、多孔性である全体的に平坦な構造を定義しており、ステープルファイバあるいは連続したフィラメントから構成される。不織ウェブの詳細な説明については、不織布工業協会発行のイー．エー．ボーンによる「不織布プライマおよび基準サンプラ」の第３版（１９９２年）（”Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ｆａｂｒｉｃ  Ｐｒｉｍｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓａｍｐｌｅｒ”  ｂｙ  Ｅ．．  Ａ．  Ｖａｕｇｈｎ，  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ  Ｆａｂｒｉｃｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ，  ３rd  Ｅｄｉｔｉｏｎ  （１９９２））を参照されたい。
【００２６】
好適形態において、微小多孔性積層体はゲージすなわち厚さが約０．２５から１０ミルの間であるフィルムを採用しており、用途に応じて、フイルムの厚さは変わり、最も好ましくは、使い捨て用では厚さが約０．２５から２ミル程度である。積層されたシートの不織繊維ウェブは通常重さが約５ｇｍｓ／ｙｄ2から７５ｇｍｓ／ｙｄ2、好ましくは約２０から約４０ｇｍｓ／ｙｄ2である。複合材すなわち積層体は機械に対して横方向（ＣＤ）に増分延伸されＣＤ延伸複合材を形成することが出来る。更に、ＣＤ延伸には機械方向（ＭＤ）の延伸が後続してＣＤおよびＭＤの双方の方向に延伸された複合材を形成することが出来る。前述のように、微小多孔性フィルム、すなわち積層体は湿った蒸気や空気の通気性並びに流体の障壁特性が要求される、例えば幼児のおむつ、幼児のトレパン、生理パッド、衣服等の多様な用途で使用しうる。
【００２７】
積層体は、次に本発明の装置を使用して機械の横方向（ＣＤ）に、あるいは対角方向に増分延伸され積層体の長さに亘って非延伸の領域を有する延伸積層体を形成する。更に、本発明によれば、延伸に続いて機械方向（ＭＤ）での延伸を行ないうる。
【００２８】
不織繊維ウェブのフイルムあるいは積層体や微小多孔性フィルムを延伸するために多数の種々延伸装置や技術を採用しうる。ステープルファイバの不織カーデッド繊維ウェブあるいは不織スパンボンデッド繊維ウェブのこれらの積層体は以下説明するような延伸装置と技術で延伸しうる。
【００２９】
直交噛み合い延伸装置は平行なシャフトに位置する一対の左右のはすば歯車状の要素から構成されている。シャフトは機械の２個の側板の間に配置され、下側のシャフトは固定ベアリングに位置し、上側のシャフトは垂直に摺動可能な部材にあるベアリングに位置している。前記摺動可能部材は調整ねじによって作動可能な楔状要素により垂直方向に調整可能である。前記楔をねじ込んだり、解放したりすることにより垂直方向に摺動可能な部材をそれぞれ上下に運動させ、上側の噛み合いロールの歯車状の歯を下側の噛み合いロールと係合させたり、あるいは解放させたりする。側方フレームに装着されたマイクロメータが作動して噛み合いロールの歯の係合深さを指示する。
【００３０】
延伸されている材料によって加えられる上向きの力に対抗するように調整楔に対して摺動可能部材を下側係合位置にしっかりと保持するためにエアシリンダが採用されている。これらのシリンダは、また噛み合い装置を通して材料を通すために、あるいは作動すると機械の全てのニップ個所を解放する安全回路と関連して上側および下側の噛み合いロールを相互に解放するように後退可能でもある。
【００３１】
静止した噛み合いローラを駆動するために典型的に駆動装置が利用される。上側の噛み合いローラが機械の材料通し、あるいは安全のために解放する場合、一方の噛み合いローラの歯が再度噛み合うと他方の噛み合いローラの歯の間に常に来て、噛み合った歯の歯先の間の物理的な接触が確実に排除されるようにするために上下の噛み合いローラの間のアンチバックラッシュ噛み合い装置を使用することが好ましい。噛み合いローラが一定の噛み合い状態に留まる場合、上側の噛み合いロールは典型的には駆動する必要はない。駆動は延伸されつつある材料を介して被動噛み合いローラによって達成可能である。
【００３２】
噛み合いローラは微細なピッチのはすば歯車と酷似している。好適実施例において、ローラは１５０．７５ミリメートル（５．９３５インチ）の直径と、４５度のらせん角度と、２．５４ミリメートル（０．１００インチ）の法線ピッチと、３０の直径ピッチと、１４  １／２度の圧力角とを有し、基本的には長い歯先のトップド歯車（ｌｏｎｇ  ａｄｄｅｎｄｕｍ  ｔｏｐｐｅｄ  ｇｅａｒ）である。このため約２．２９ミリメートル（０．０９０インチ）までの噛み合い係合および材料の厚さに対して歯の両側で約０．１２７ミリメートル（０．００５ミリメートル）の頂げきまでを可能にする狭幅の深い歯のプロフィルを提供する。歯は回転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作動においては金属対金属の接触はない。そのような直交噛み合い延伸装置によって、はすば歯車の形態を有する押圧ディスク３２が使用される。直交噛み合い延伸装置を使用することにより積層体の機械の横方向および機械方向の双方において力成分を有する延伸力を提供する。
【００３３】
ＣＤ噛み合い延伸装置用の駆動装置は比較的高い摩擦係数で材料を噛み合い延伸する場合を除いて典型的に上側および下側双方の噛み合いローラを作動させる。しかしながら、機械方向の少量の非整合あるいは駆動滑りは何ら問題をもたらさないのでアンチバックラッシュである必要はない。
【００３４】
ＣＤ噛み合い要素は中実の材料から機械加工されるが、２個の直径の異なるデディスクが交互に重ねられたものと最良に表現できる。好適実施例においては、噛み合いディスクは直径が１５２．４ミリメートル（６インチ）で、厚さが０．７８７ミリメートル（０．０３１インチ）であり、縁部まで全半径を有する。中間ディスクを分離しているスペーサディスクは直径が１３９．７ミリメートル（５  １／２インチ）であり、厚さは１．７５２ミリメートル（０．０６９インチ）である。この形態の２個のロールは５．８６７ミリメートル（０．２３１インチ）まで噛み合い、全ての側において材料のために０．４８２ミリメートル（０．０１９インチ）の間隙を残すことが出来る。直交噛み合い延伸装置と同様に、このＣＤ噛み合い要素の形態では２．５４ミリメートル（０．１００インチ）のピッチを有する。
【００３５】
ＭＤ噛み合い延伸装置は噛み合いローラの設計を除いて直交噛み合い延伸装置と同一である。ＭＤ噛み合いロールは微細ピッチの平歯車と近似している。好適実施例において、ロールは直径が１５０．６９８ミリメートル（５．９３３インチ）で、ピッチが２．５４ミリメートル（０．１００インチ）で３０の直径ピッチと、１４  １／２度の圧力角とを有し、基本的に長い歯先のトップド歯車である。より大きな間隙を有する狭い歯を提供するために０．２５４ミリメートル（０．０１インチ）の歯車用ホブオフセットを備えたこれらのロールにおいて２回目のパスを行なった。約２．２８６ミリメートル（０．０９０インチ）の係合により、この形態では材料の厚さに対して両側で約０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）の間隙を有することになる。
【００３６】
前述の直交あるいはＣＤ噛み合い延伸装置は本発明によるピンホール防止装置と共に採用し、本発明による微小多孔性フィルム製品を形成するように増分延伸したフィルムすなわち不織ウェブと微小孔形成可能なフィルムとの積層体を製造することが出来る。例えば、ステープルファイバあるいはスパンボンデッドフィラメントの不織繊維ウェブと微小孔形成可能な熱可塑性フィルムとの押出し積層体に対して延伸作業を行なうことが出来る。本発明の独特の局面の一つにおいて、スパンボンデッドフィラメントの不織繊維ウェブの積層体を増分延伸して布のように見える極めて柔らかな繊維状仕上げを積層体に対して付与ようにしてもよい。不織繊維ウェブと微小孔形成可能なフィルムとの積層体は、例えばＣＤおよび（または）ＭＤ噛み合い延伸装置を使用して、ローラの係合深さ約１．５２４ミリメートル（０．０６０インチ）から３．０４８ミリメートル（０．１２０インチ）で速度が約１６７メートル／分（５５０ｆｐｍ）から３６５．８５メートル／分（１２００ｆｐｍ）あるいはそれ以上の高速で延伸装置を一回パスさせることにより増分延伸される。そのような増分、すなわち噛み合い延伸の結果、通気性と液体遮断性が優れ、しかも結合強度が優れ、柔らかな布状生地を提供する積層体を製造する。
【００３７】
微小多孔性積層体は約０．２５から１０ミルの間のゲージすなわち厚さを有し、用途に応じて、フィルムの厚さを変え、最も好ましくは、使い捨て用では厚さが約０．２５から２ミル程度である。積層されたシートの不織繊維ウェブは通常平方ヤード当たり約５グラムから平方ヤード当たり７５グラムまでの重量、好ましくは平方ヤード当たり約２０から約４０グラムの重量を有する。
【００３８】
以下の例は微小多孔性フィルムと本発明による積層体とを作る方法を示す。これらの例および詳細説明に照らしてみれば、当該技術分野の専門家には本発明の変更は本発明の範囲から逸脱することなく行ないうることが明らかである。
【００３９】
例１―５
以下の表１に報告されている成分を有するＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとの混合物を押出してフィルムを形成し、次にこのフィルムを微小多孔性フィルムを提供するように増分延伸した。
0004027597.tif 000002
＊
その他の成分は重量比で２．５％のスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）トリブロックポリマ、すなわちシェルクラトン（Ｓｈｅｌｌ  Ｋｒａｔｏｎ）２１２２Ｘを含有しおり、それは重量比で５０％以下のＳＢＳ，＋重量比で３０％以下の鉱物油、重量比で１５％以下のＥＶＡコポリマ、重量比で１０％以下のポリスチレン、重量比で１０％以下の炭化水素樹脂、重量比で１％以下の酸化防止材／安定材および重量比で１％以下の水化非晶質シリカを含有する。
【００４０】
公式１―５までの各々を押出し装置を使用してフィルムに押出した。例１―５までの公式のものはスロットダイを通して押出機から送られゴムロールと金属ロールのニップ内への押出し物を形成した。送入されてきた不織材料のウェブもまたロールのニップ内へ導入された。例１―５において、熱可塑性フィルムが次に増分延伸され、微小多孔性フィルムを形成するために製造された。表１に示されているように、約１６７．６８メートル／分（５５０ｆｐｍ）から３６５．８５メートル／分（１２００ｆｐｍ）の速度に亘り厚さが約２ミル程度のポリエチレンフィルムが作られ、ローラに通された。ニップにおける圧縮力は、ピンホールを形成することなく、かつ例２―５の場合には延伸共鳴を起こさないでフィルムが作られるように調整される。供給ゾーンから押出機のねじチップまでの溶融物の温度は約２ミル（４５ｇ／ｍ2）の先行フィルムを押出すように約２３２．２℃（４５０°Ｆ）のダイ温度により約２０４．４―２２１．１℃（４００―４３０°Ｆ）の温度に保持された。
【００４１】
表１に示すように、約１６７．６８メートル／分（５５０ｆｐｍ）から３６５．７６メートル／分（１２００ｆｐｍ）の速度に亘って、厚さが約２ミル程度のポリエチレンフィルムが作られ、ローラに通された。エアナイフの長さは約３．０４８メートル（１２０インチ）で、開口は約０．８８９ミリメートル−１．５２４ミリメートル（０．０３５インチ−０．０６０インチ）であり、空気が前記開口を通して、かつ押出し物に対して約０．１４１６立方メートル（５ｃｆｍ／インチ）から０．７０７９立方メートル（２５ｃｆｍ／インチ）の割合で吹き込まれる。ニップおよびエアナイフにおける圧縮力は、ピンホールを形成することなく、かつ例２―５の場合延伸共鳴を発生することなくフィルムが作られるように調整される。重量比で１．５％のレベルでＬＤＰＥが成分に含まれている場合、１６７．６８メートル／分（５５０ｆｐｍ）のライン速度において延伸共鳴が経験された。しかしながら、ＬＬＤＰＥが重量比で４４．１−４４．９％のレベルであって、ＬＤＰＥが重量比で３．７％のレベルで公式に含まれた場合、１６７．６８メートル／分（５５０ｆｐｍ）から３６５．８５メートル／分（１２００ｆｐｍ）までの高速で延伸共鳴を発生させることなくフィルムの製造を行なうことができた。供給ゾーンから押出し機のスクリューの先端までの溶融材料の温度はダイの温度が約２３２．２℃（４５０°Ｆ）であって、約２０４．４℃―２２１．１℃（４００―４３０°Ｆ）に保持され約２ミル（４５ｇｍｓ／ｍ2）の先行フィルムを押出した。
【００４２】
図１０は例１―５のライン速度と必要なスクリュー速度とを示すグラフである。重量比で単に１．５％のＬＤＰＥを含有する例１はエアナイフを使用したとしても延伸共鳴を伴ってフィルムのゲージコントロールが不良な結果であった。しかしながら、ＬＤＰＥが重量比で約３．７％まで増加すると、たとえライン速度が約３６５．８５メートル／分（１２００ｆｐｍ）まで増加したとしても延伸共鳴もなく優れたウェブ安定性が達成された。
【００４３】
図１１は異なる温度および延伸ロール係合条件下での例２―５の先行フィルムを増分延伸した結果のエンボスしたフィルムと平坦なフィルムとの双方の湿った蒸気の透過性（ＭＶＴＲ）を示すグラフである。約１２００―２４００ｇｍｓ／ｍ2／日程度のエンボスしたフィルムのＭＶＴＲが達成され、一方約１９００―３２００ｇｍｓ／ｍ2／日程度の平坦なフィルムに対するＭＶＴＲが達成された。図１２はＭＶＴＲに対するＣＤ予熱ローラの温度に対する影響を示す。フィルムのＭＶＴＲはローラの予熱温度が約２３．９−１０４．４℃（７５―２２０°Ｆ）である場合約２０００―２９００ｇｍｓ／ｍ2／日の間で変動した。エンボスしたフィルムは１インチ当たり約１６５―３００本のラインを備えたＣＤおよびＭＤラインの長方形の刻線を有する金属のエンボス用ロールを用いて作られた。このようなパターンは例えば参考のために本明細書に含めている米国特許第４，３７６，１４７号に記載されている。この微小パターンはフィルムに対してつや消し仕上げを提供するが、これは肉眼では見分けがつかない。
【００４４】
当該技術分野の専門家には図示した実施例は本発明を限定する意図のものでないことを認識する。実際に、当該技術分野の専門家は本発明の範囲から逸脱することなくその他の代替実施例が使用可能であることを認識する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例によるゾーン積層体におけるピンホールの形成を防止する装置を示す概略斜視図である。
【図２】  本発明の一実施例によって使用するのに適した、ピンホールの形成を防止する装置を示す断面図である。
【図３】  本発明による積層体においてたるみ領域を形成するのに適したスペーサディスクと波形ディスクの図２の線２―２に沿って見た断面図である。
【図３Ａ】  図３に示すスペーサディスクと波形ディスクの拡大した平面図である。
【図４】  本発明の一実施例による第１のインターディジタルローラの溝内へ積層体を押し込む押圧ディスクの図２の線４―４に沿って見た断面図である。
【図５】  機械に対して横方向に積層体を延伸するために使用する第１と第２のインターディジタルローラの交差を示す、図２の線５―５に沿って見た断面図である。
【図６】  本発明の一実施例による積層体においてたるみ領域を形成するために使用するのに適した漸次ロール形成装置の平面図である。
【図７】  図６の線７―７に沿って見た断面図である。
【図８】  本発明において使用するのに適した不織ウェブ積層体においてたるみ領域を形成するのに適した波形形成装置の概略斜視図である。
【図９】  図８の線９―９に沿って見た断面図である。
【図１０】  本発明に使用する押出機のライン速度とスクリューの回転数との間の関係を示すグラフである。
【図１１】  湿った蒸気の透過性と増分延伸との間の関係を示すグラフである。
【図１２】  湿った蒸気の透過率とＣＤ噛み合いの前の仕上げロールの温度との関係を示すグラフである。
【図１３】  インターディジタル延伸の後の積層体の境界領域の拡大した概略断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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