(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポリマー材料フィルムに多数のミクロ開口を形成して液体透過性にする工程と；
一方の側にホットメルト接着剤により形成された複数のスペーサを備えている第２ポリマー材料フィルムを多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り第２ポリマー材料フィルムの他方の側を成形構造に接触させ、次に、液体透過性にされた第１ポリマー材料フィルムを成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に付加して液体透過性にされた第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとを複数のスペーサによって互いに間隔をあけて配置する工程と；そして、
成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に付加された液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに加熱した高圧液体流を排出し、成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成するとともに第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側のホットメルト接着剤の複数のスペーサを第１ポリマー材料フィルムに熱接着させて液体透過性の第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの相互間に複数のスペーサにより液体の毛管移動のための空間を画定する工程と；
を備える、ことを特徴とする肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項２】
上記成形構造において、上記成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に付加された液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに加熱した高圧液体流を排出する部分には、第２ポリマー材料フィルムが接触している側とは反対側に真空室が定置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項３】
第２ポリマー材料フィルムが多数のミクロ開口を形成して液体透過性にされている、ことを特徴としている請求項１又は２に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項４】
上記成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に、液体透過性の第１ポリマー材料フィルムが付加される前に、高圧液体が排出されて、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面に対応した形状に合わせられる、ことを特徴としている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項５】
上記成形構造において、上記成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に、液体透過性の第１ポリマー材料フィルムが付加される前に、高圧液体が排出される部分には、第２ポリマー材料フィルムが接触している側とは反対側に、もう１つの真空室が備えられている、ことを特徴とする請求項４に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項６】
第１ポリマー材料フィルムに多数のミクロ開口を形成して液体透過性にする工程では、
第１ポリマー材料フィルムが多数のミクロ開口の表面を備えている成形構造に送られ成形構造に沿わされ、次に、
成形構造とは反対側から第１ポリマー材料フィルムに高圧液体流が排出され、成形構造の多数のミクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルムの部分に破断を生じさせて第１ポリマー材料フィルムに多数のミクロ開口が生じさせられる、
ことを特徴としている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項７】
上記成形構造において、第１ポリマー材料フィルムが沿わされ高圧液体流が排出される部分には、第１ポリマー材料フィルムが沿わされている側とは反対側に真空室が備えられている、ことを特徴とする請求項６に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項８】
多数のミクロ開口が形成されて液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムと第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの間の複数のスペーサとを備え液体透過性の第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの相互間に複数のスペーサにより液体の毛管移動のための空間を画定しているウエブを、多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り、液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムを外に向けて成形構造に接触させる工程と；
成形構造に第１ポリマー材料フィルムを外に向けて接触されているウエブに高圧液体流が排出されて成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成する工程と；
を備える、ことを特徴とする肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項９】
第２ポリマー材料フィルムが多数のミクロ開口を形成して液体透過性にされている、ことを特徴としている請求項８に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１０】
成形構造において、第１ポリマー材料フィルムを外に向けて接触されているウエブに高圧液体流が排出される部分には、ウエブと反対の側に真空室が定置されている、ことを特徴としている請求項８又は９に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１１】
前述した高圧液体流が加熱されていて、スペーサと各ポリマー材料フィルムとの間に熱接着を生じさせる、ことを特徴としている請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１２】
多数のミクロ開口が開口されて液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムを多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面に送られ成形構造から離れた側に複数のスペーサを含んでいる第２ポリマー材料フィルムの上記離れた側に付加し、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面上に第２ポリマー材料フィルムと液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムとを複数のスペーサによって互いに間隔をあけて配置する工程と；そして、
成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面上に第２ポリマー材料フィルムとともに配置されている液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに高圧液体流を排出して成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成する工程と；
を備える、ことを特徴とする肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１３】
成形構造において、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面上に第２ポリマー材料フィルムとともに配置されている液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに高圧液体流を排出する部分には、第２ポリマー材料フィルムが配置されている側とは反対の側に真空室が定置されている、ことを特徴としている請求項１２に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１４】
第２ポリマー材料フィルムが多数のミクロ開口を形成して液体透過性にされている、ことを特徴としている請求項１２又は１３に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１５】
前述した高圧液体流が加熱されていて、スペーサと各ポリマー材料フィルムとの間に熱接着を生じさせる、ことを特徴としている請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１６】
上記成形構造に送られ成形構造から離れた側に複数のスペーサを含んでいる第２ポリマー材料フィルムの上記離れた側に、液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムが付加される前に、高圧液体が排出されて成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面に対応した形状に合わせられる、ことを特徴としている請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【請求項１７】
上記成形構造において、上記成形構造に送られ成形構造から離れた側に複数のスペーサを含んでいる第２ポリマー材料フィルムの上記離れた側に、液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムが付加される前に、高圧液体が排出される部分には、第２ポリマー材料フィルムとは反対側に、もう１つの真空室が備えられている、ことを特徴とする請求項１６に記載の肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ラミネート材料の製造方法に関する。より詳しくは本発明は、ラミネート材料内で液体を受入れ、移動させ、及び／又は貯蔵するための毛管ゾーン又は通路を有するラミネート材料の製造方法に関する。このようなラミネート材料は、吸収体、例えば使い捨ておむつ、月経用品、生理用ナプキン、包帯、失禁者用ショーツ等における表面シート、受入れ層、及び／又は吸収性コアとして用いるのに特に適している。
発明の背景
使い捨て吸収体の技術において、装着時の快適性を改善するため、及び吸収体内に吸収された湿分に長時間曝されることによる、望ましくない皮膚異状の進展を最小限にするために、使用者に対して乾燥した表面の感触を与える吸収装置、例えば使い捨ておむつ、月経用品、生理用ナプキン、包帯、失禁者用ショーツ等を製造することが非常に望ましいことが以前より知られている。
以前には消費者の要求に応えることができなかった問題に取組むために、シート間に毛管ゾーンを有する少なくとも２つの層又はシートを備える毛管ラミネート材料が最近開発された。シート間のこの毛管ゾーンは、少なくとも１つのスペーサー要素によって作られ、かつ維持されている。この要素は、２つの層を別々に離しておくと同時に、これらがさらに離れないように保持している。好ましい実施形態において、毛管ラミネート材料は複数のスペーサー要素を含んでいる。これらのシートの少なくとも１つは液体透過性であって、液体が毛管ゾーン内に入るようにしている。すべての層は液体透過性にされてもよく、このような材料はまた、２つ以上の層を含んでいてもよい。このように様々な毛管ラミネート材料は、共に譲渡されている、ラングドン（Langdon）らの出願人名によって１９９４年３月１４日に出願された米国特許出願第０８／２１２，４８７号及びラングドンらの出願人名によって１９９５年５月１５日に出願された第０８／４４２，７１７号においてさらに詳細に記載されている。これらの特許の開示はここに引用して組込まれる。
発明の概要
本発明に従った、肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法は：第１ポリマー材料フィルムに多数のミクロ開口を形成して液体透過性にする工程と；一方の側にホットメルト接着剤により形成された複数のスペーサを備えている第２ポリマー材料フィルムを多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り第２ポリマー材料フィルムの他方の側を成形構造に接触させ、次に、液体透過性にされた第１ポリマー材料フィルムを成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に付加して液体透過性にされた第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとを複数のスペーサによって互いに間隔をあけて配置する工程と；そして、成形構造に他方の側を接触させている第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側に付加された液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに加熱した高圧液体流を排出し、成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成するとともに第２ポリマー材料フィルムの上記一方の側のホットメルト接着剤の複数のスペーサを第１ポリマー材料フィルムに熱接着させて液体透過性の第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの相互間に複数のスペーサにより液体の毛管移動のための空間を画定する工程と；を備える、ことを特徴としている。
本発明に従ったもう１つの、肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法は：多数のミクロ開口が形成されて液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムと第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの間の複数のスペーサとを備え液体透過性の第１ポリマー材料フィルムと第２ポリマー材料フィルムとの相互間に複数のスペーサにより液体の毛管移動のための空間を画定しているウエブを、多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り、液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムを外に向けて成形構造に接触させる工程と；成形構造に第１ポリマー材料フィルムを外に向けて接触されているウエブに高圧液体流が排出されて成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成する工程と；を備えることを特徴としている。
本発明に従ったさらにもう１つの、肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネートウエブの製造方法は：多数のミクロ開口が開口されて液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムを多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面を備えている成形構造に送り、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面に送られ成形構造から離れた側に複数のスペーサを含んでいる第２ポリマー材料フィルムの上記離れた側に付加し、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面上に第２ポリマー材料フィルムと液体透過性にされている第１ポリマー材料フィルムとを複数のスペーサによって互いに間隔をあけて配置する工程と；そして、成形構造の多数のマクロ開口のパターンネットワーク表面上に第２ポリマー材料フィルムとともに配置されている液体透過性の第１ポリマー材料フィルムに高圧液体流を排出して成形構造の多数のマクロ開口に対応した第１ポリマー材料フィルム及び第２ポリマー材料フィルムの部分に側壁により区切られた多数のマクロ開口を形成する工程と；を備えることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
明細書は、本発明を特に指摘し、明確にクレームしている請求の範囲で結論付けられているが、本発明は、添付図面と関連した下記の記載から、よりよく理解されると考えられる。図面全体で、同様な参照番号は同様な要素を示している。
図１は、毛管ラミネートフィルムの好ましい実施形態の断面図である。
図２は、図１の毛管ラミネートフィルムの好ましい実施形態の部分的セグメントの拡大透視図である。これは、本発明の方法によって、肉眼で見えるように膨張した三次元ラミネート材料として形成されたものである。
図３は、毛管ラミネートフィルムのもう１つの好ましい実施形態の断面図である。
図４は、毛管ラミネート材料を形成するための、本発明による好ましい方法の単純化された概略図である。
図５は、毛管ラミネート材料を形成するための、本発明によるもう１つの好ましい方法の単純化された概略図である。
図６は、毛管ラミネート材料を形成するための、本発明によるもう１つの好ましい方法の単純化された概略図である。
発明の詳細な説明
本発明は、使い捨て吸収体、より詳しくは生理用ナプキンへの使用に特に適した毛管ラミネート材料の製造の場合と関連して記載されるが、本発明はこのような用途に限定されるわけではない。これに対して、本発明は先行技術のウエブ形成方法を用いて、以前には製造することができなかった毛管ラミネート材料を製造するのが望ましい場合に実施するのが特に有利である。
毛管ラミネート材料
図１は、前記ラングドンらの使用法に記載された種類の代表的な毛管ラミネート材料４０の図面である。毛管ラミネート材料４０は、生理用ナプキン又はその他の吸収体における表面シート又は受入れ層としての使用に特に適している。図１に示された毛管ラミネート材料４０は、第一液体透過シート又は層４２、及び第二液体透過シート又は層４６を備えている。第一シート４２及び第二シート４６の液体透過性は、各々、開口部４３及び４７によって与えられる。第一シート４２及び第二シート４６の液体透過性は、各々、開口部４３及び４７によって与えられるが、シートに液体透過性を与える他の手段、例えば微孔質材料、多孔質材料、スリット等があることは、通常の当業者には明白であろう。第一シート及び第二シートは、互いにスペーサーによって間隔があけられている。図１に示されているスペーサーは、大体円筒形の複数のスペーサー４８を備えている。スペーサー４８はまた、第一シート４２を第二シート４６へ連結するか、あるいは固定するのに用いられる。スペーサー４８は、第一シート４２を第二シート４６から分離し、従って「毛管ゾーン」５０が、第一シート４２と第二シート４６との間に作られる。ここで用いられている「毛管ゾーン」という用語は、スペーサーが占めていない２つの隣接するシート間の空間のことを言う。
第一シート４２及び第二シート４６のために選ばれた材料は、好ましくは機械加工に適しており、成形してシートにすることができるものである。毛管ラミネート材料４０は、人体と接触する商品に用いられることになるので、毛管ラミネート材料４０は柔らかく、かつ表皮接触又はその他の人体との接触に対して安全なものであることが好ましい。第一シート４２と第二シート４６の好ましい材料はポリマー材料であり、例えばポリオレフィン、特にポリエチレン、ポリプロピレン、及び少なくとも１つのオレフィン成分を含むコポリマーであるが、これらに限定されるわけではない。その他のポリマー材料例えばポリエステル、ナイロン、これらのコポリマー、及び前記のもののあらゆる組合わせも適している。第一シート４２及び第二シート４６は、フィルムとして示されているが、これらのシートは所望であれば、不織布、微細孔膜、フォーム等の形態であってもよい。
所望であれば、通常の量の薬品を、第一シート４２及び第二シート４６のポリマーマトリックスに添加してもよい。シートの不透明性を増すために、薬剤を添加するのが望ましいことが多い。漂白剤、例えば二酸化チタン、及び炭酸カルシウムを、各々第一シート４２及び第二シート４６を不透明にするために用いることができる。その他の薬剤、例えば界面活性剤を添加して、第一シート４２と第二シート４６のどちらかに親水性を与えるのも望ましい。漂白剤及び界面活性剤などの薬剤が、どの程度まで、どれぐらいの量で第一シート４２及び第二シート４６に加えられるかは、様々な作用、例えば親水性勾配、及び吸収体内部で液体をマスキングする能力等を与えるために互いに異なっていてもよい。
第一シート４２及び第二シート４６は、これら自体が多層ポリマーフィルムであってもよく、例えば１９９１年４月９日にベアード（Baird）に許可された共同出願の米国特許第５，００６，３９４号、及び１９９３年１１月１６日にビッシャー（Visscher）らに許可された米国特許第５，２６１，８９９号に開示されているものがある。前記特許はここに引用して組込まれる。
毛管ラミネートを形成するために用いられるスペーサーは、シートに加えられる材料、又はシート自体の１つから形成されてもよい。加えることができる材料の例には、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、融点がシートのうちの１つ又はそれ以上のものより低い熱可塑性樹脂等があるが、これらに限定されるわけではない。これらの追加材料は、グラビア印刷、スクリーン印刷、又は当業者に知られているいくつかの方法によって用いることができる。
従ってスペーサー４８は、第一シート４２を第二シート４６に固定するのに適したあらゆる材料から製造することができる。例えばスペーサー４８は、ヒートシール可能なホットメルト接着剤、例えばイーストマン・ケミカル社（Eastman Chemical）によって製造されたEastobond A3、又はフラー・アドヒーシブ社（Fuller Ahesive）によって製造されたHL-1412から製造されてもよい。スペーサー４８はまた、第一シート４２又は第二シート４６のどちらかに用いられるポリマー材料より低い融点を有するポリマー材料から製造されてもよい。
スペーサー４８は好ましくは、既知の技術、例えばグラビア印刷、スクリーン印刷、又は転写を用いて、シートの１つに加えられる。感圧接着剤を用いる場合、スペーサーと各シートとの間の接着又は固定を行なうために、十分な圧力を加えなければならない。ホットメルト接着剤、又は第一シートと第二シートのどちらかに用いられる材料より低い融点を有するポリマー材料を用いる場合、スペーサーを加熱するために十分な熱を加えて、各シート間の接着を得るようにしなければならない。
あるいはまたスペーサー４８は、シート自体の１つ又はそれ以上から形成されてもよい。これは、ホットエンボス又はコールドエンボス、注入成形、又は当業者に知られたその他の方法によって実施することができる。ついでもう１つのシートが、エンボスシート又はキャストシートと組合わされて、本発明のラミネート材料を形成する。
吸収体における表面シート、例えば生理用ナプキンの表面シートとして用いられる場合、第一シート４２は、表面シートの装着者と接触する表面、すなわち体側表面になる。第二シート４６は、表面シートの衣服側表面、又はパッドと接触する表面になる。従って液体が毛管ラミネート材料４０に突き当たる時に、液体は最初に、第一シート４２の装着者と接触する表面４２ａと接触する。ついで液体は開口部４３を通って進み、毛管ゾーン５０に入る。液体は毛管ゾーン５０に到着したら、ついで毛管圧下、毛管ゾーン５０内を移動する。液体は、毛管ゾーン５０を通って側面方向及び横断方向の両方の方向に移動する。同時に、液体は開口部４７を通って第二シート４２に入り、生理用ナプキンの受入れ層内に入って行く。
第一シート４２及び第二シート４６の開口部４３及び４７の大きさは各々、互いに実質的に同一であるか、あるいは異なる大きさであってもよい。例えば比較的小さい開口部の方向へ、毛管ラミネート材料を通る毛管推進力を作るために、隣接するシートにおいて連続的に小さくなる開口部を利用することもできる。表面シート又は受入れ層として用いる場合、開口部４７よりわずかに大きい開口部４３を備えて、毛管ラミネート材料４０の内部に毛管勾配を生じるのが望ましいであろう。同様に、これらの各シート内部で、開口部４３及び４７の大きさを様々に変えるのも望ましいであろう。例えば表面シートとして用いる場合、生理用ナプキンの中央部位、すなわち長手方向中心線と横断方向中心線の交差点を取り囲む部位に位置したところに、第一シート４２の開口部４３を備えるのが望ましいであろう。これらの開口部は生理用ナプキンの周辺部に隣接する開口部よりも大きいものである。１つの部位とその次の部位の大きさの違いは、容易に決定することができる。あるいは１つの部位とその次の部位の大きさは徐々に変わることもあるので、判別しにくいことがある。
開口部４３及び４７のサイズを様々に変えることに加えて、開口部４３及び４７の数を様々に変えることもできる。例えば表面シートとして用いる場合、吸収体の周辺部の近くの部位と比較して、中央部の近くでは開口部の数を比較的多くすることも望ましいであろう。一般に、開口部が少なければ少ないほど、また開口部が小さければ小さいほど、２つのシート及びスペーサーによって画定される毛管ゾーンは大きくなる。
毛管ゾーン５０の大きさも、特別な用途のために様々に変えることができる。例えば使い捨ておむつの表面シートとして用いられる場合、毛管ゾーン５０の大きさは、生理用ナプキンの表面シートとして用いられる場合より小さくてもよい。これは尿及び月経分泌物及び／又は血液の粘度及び密度の差のためである。従っておむつの表面シートの場合の毛管ゾーンは、生理用ナプキンの表面シートの毛管ゾーンよりもはるかに小さく見える。
スペーサー要素は、毛管ラミネート材料のシートを分離するためであると同時に、これらを互いに固定するためにも用いられるが、これは単一のスペーサーであってもよく、あるいは様々な幾何学形状を有する複数のスペーサーであってもよい。スペーサーの高さはシート又は毛管ゾーン間のギャップを規定するものである。毛管ゾーンは、種々の液体の処理を最適に行なうために設計することができる。例えば血液又は月経分泌物の場合、毛管ゾーンは、約０．００６インチ（６ミル）より小さく、より好ましくは約０．００３インチ（３ミル）より小さい方がよい。水又は尿は、小さい方の毛管ゾーンによって最もよく運ばれる。毛管ゾーンは、毛管ラミネート材料全体で様々なものであってもよい。毛管ゾーンの多様性は、液体の流れを、小さくなって行く毛管ゾーンの方向へ流し易くするために利用することができる。
スペーサー４８の数、断面積、及び高さは、かなりな程度まで毛管ゾーン５０の大きさを決定する。スペーサー４８の断面積は、各々、第一シート４２及び第二シート４６に実質的に平行な平面において、スペーサーの断面積を選ぶことによって決定される。これは図１では、断面線Ａ−Ａによって示されている。スペーサー４８は、円形横断面形を有しているものとして示されているが、その他の横断面形、たとえば正方形、長方形、卵形、三角形、アーチ形、イヌの骨形等もスペーサー４８に用いることができる。
スペーサー４８の側壁４９は、図１のこれらの長さに沿って実質的に直線として示されている。しかしながら側壁４９は、凹形又は凸形、あるいは所望によってその他のあらゆる形状、例えばスロープ形、曲線等であってもよい。
スペーサーはまた、毛管ゾーンを毛管通路に分けるためにも用いることができる。毛管通路は、毛管ゾーン内で流れの方向を定めるために用いることもできる。毛管通路は、直線、曲線、又はこれら２つの組合わせであってもよい。毛管通路は、断面積において均一であってもよく、あるいはその長さに沿って様々なものであってもよい。例えば毛管通路の断面積をだんだん小さくすることによって、断面積の小さくなる方向への液体の流れを促進することができる。
毛管ゾーン５０の内部に、少なくとも１つ、またはそれ以上の毛管通路、好ましくは多数の毛管通路があり、これは一般に６０として示されている。図１を参照すると、液体が隣接するスペーサー４８の間で移動するにつれて、スペーサー４８間の毛管通路６０の形状は絶えず変化する。従って毛管通路６０は、その長さに沿って不均一な形状を有している。
毛管ゾーン内の毛管通路は、所望のあらゆる形状であってもよい。例えば毛管通路はその長さ全体に沿って直線であってもよく、これらの長さの一部のみに沿って直線であってもよく、これらの長さ全体に沿って連続であっても、長さ全体に沿って不連続であってもよく、曲線であってもよく、また扇様配列で延びていてもよく、卵形、砂時計形、イヌの骨形、非対称等であってもよい。
図２は、図１の毛管ラミネートフィルムのもう１つの好ましい実施形態の、部分的セグメントの拡大透視図である。これは肉眼で見えるように膨張した三次元の繊維様開口ウエブ７０として形成されている。肉眼で見えるように膨張したウエブ７０の全体的な形態／形状は、一般に１９８２年８月3日にラデル（Radel）らに許可された共同出願の米国特許第４，３４２，３１４号の教示に従っている。この特許はここに引用して組込まれる。ウエブ７０は、生理用ナプキンの表面シートとして用いるのに適していることが分っている。「肉眼で見えるように膨張した」という用語は、本発明の三次元ウエブを説明するために用いられる場合、三次元成形構造の表面の形に従うようにされたウエブ、リボン、及びフィルムのことを言い、従ってこれの両面が、前記成形構造の肉眼で見える断面に対応する表面収差（aberrations）の三次元パターンを示すようになされているものである。前記パターンを含んでいる表面収差は、正常な裸眼では個々に識別できるものである。すなわち正常な裸眼は、見る人の目とウエブ平面との直角差が約１２インチである時に、ある物体の見掛けのサイズ又は距離を変えるか、あるいは目の視力を変える器具によって補助されていない場合、２０／２０の視力を有する。本発明のウエブの外見を説明するためにここで用いられる「繊維様」という用語は一般に、ランダム又は非ランダム、網状化又は非網状化開口部のあらゆる細かいスケール（fine scale）パターンのことを言うものであり、これは人間の目で見た場合、織布又は不織布繊維ウエブの全体的な外見及び印象を意味する。
図２において見られるように、ウエブの繊維様外見は、繊維様要素の連続体から成っている。繊維様要素の各々の向かい合った末端部は、繊維様要素の少なくとも１つのもう一方と相互連結している。図２に開示されている実施形態において、相互連結している繊維様要素は、五角形の毛管７２のパターンネットワークを形成している。繊維様外見を示すウエブ７０は、平面７６におけるウエブの最も上の表面又は装着者と接触している表面７５から、平面７９における一番下の表面、あるいは吸収性パッドと接触する表面７８まで延びていて、隣接する毛管７２の間の液体の側面透過を伴なわずに、一番上の表面７５から、ウエブの一番下の表面７８までの急速な液体輸送を促進する、三次元ミクロ構造を表わしている。ここで用いられている「ミクロ構造」という用語は、非常に細かいスケールの構造なので、これの正確な詳細については、顕微鏡又はこの技術でよく知られたその他の手段で拡大した時だけ認めることができる構造のことを言う。
開口部８５は、多数の交差する繊維様要素、例えばウエブの第一表面において互いに連結された要素８６、８７、８８、８９、及び９０によって形成されている。各繊維様要素は、ベース部分、例えば平面７６に位置するベース部分９２を備えている。各ベース部分は、側壁部分、例えばこれの各縁部に接着した側壁部分９３を有する。側壁部分９３は一般に、ウエブの第二表面７８の方向に延びている。繊維様要素の交差する側壁部分は、ウエブの第一表面と第二表面の中間で互いに連結されており、第二表面の平面７９において互いに実質的に同時に終了している。
特に好ましい実施形態において、相互連結された側壁部分は第二表面の平面において互いに実質的に同時に終了しており、ウエブの第二表面７８に開口部を形成する。相互連結された側壁部分によって形成される毛管７２のネットワークによって、ウエブの第一表面からウエブの第二表面へ、隣接する毛管間の液体の側面方向の透過を伴なわずに液体を直接自由に運ぶことができる。
さらに、少量の液体は、毛管ラミネート材料４０の第一層４２にある開口部４３に入ることができる。第一層４２は、スペーサー４８によって第二層４６から分離され、この第二層に固定されて、第一シートと第二シートとの間に毛管ゾーン５０を生じる。液体は開口部４３に入った後、ついで毛管ゾーン５０を通ってウエブの第二表面の方へ移動する。液体はウエブの第二表面に到着したら、毛管ゾーン５０から除去され、その下の層へ伝えられる。液体はまた、第二層４６の開口部４７に入ることもできる。
図３において、本発明の毛管ラミネート材料４０のもう１つの好ましい実施形態が示されている。毛管ラミネート材料４０は、複数のスペーサー４８によって互いに固定され、かつ間隔があけられた第一シート４２と第二シート４６とを備えている。第一シート４２は、複数の開口部３４３を含んでいる。第二シート３４６は実質的に開口部がなく、従って液体がここを通って流れるのを妨げる。毛管ラミネート材料４０は、図２に示されているような肉眼で見えるように膨張した表面シートとして特に有用であり、この場合、液体が第二シート４６を透過するようにさせることは望ましくないし、必要でもない。あるいはまた、毛管ラミネート材料４０は、吸収性コアとして用いてもよい。この場合、第二シート４６は液体不透過性であり、従って下着及び衣服が汚れるのを防ぐという点で、バックシートを助けることもある。
毛管ラミネート材料の製造方法
図４は、毛管ラミネート材料、特に肉眼で見えるように膨張した三次元毛管ラミネート材料の本発明による製造方法の単純化された概略フロー図である。ポリマー材料例えばポリエチレンを備える実質的に平面のフィルム１０１のウエブが、供給ロール１００からアイドラーローラー１０５を周って、成形ドラム１１０の表面へ送られる。このドラムの周りで成形構造１１１は、流入ウエブと実質的に同じ速度で連続的に回転する。フィルムウエブは、成形ドラム１１０によって駆動される。ウエブ１０１は、少なくとも１つのスペーサーを含んでおり、好ましくは成形ドラム１１０から離れた向きの側に複数のスペーサーを含んでおり、このウエブは、図３に関して前記されているようなシート４６の全体的形状を有するものである。
成形構造１１１は、マクロ開口表面、例えば五角形毛管のパターンネットワークを備えており、これは好ましくは一般に、１９８２年８月３日にラデル及びトンプソンに許可された米国特許第４，３４２，３１４号の教示に従った構成を有する。この特許の開示はここに引用して組込まれる。成形構造１１１は、複数のフォトエッチングされた個別層から構成されている。成形構造１１１の開口部は、この成形構造が一般に前記特許に開示された層構成技術を用いて製造される場合、あらゆる所望の形状又は横断面を有するものであってもよい。
ポリマー材料例えばポリエチレンを備える実質的に平面のフィルム１１６の第二ウエブは、供給ロール１１５から、アイドラーロール１２０を周って成形ドラム１２５の表面に送られる。このドラムの周りにおいて、成形構造１２６は、流入ウエブと実質的に同じ速度で連続的に回転する。フィルムウエブは、成形ドラム１２５によって駆動される。
成形構造１２６は、ミクロ開口表面、例えば織布ワイヤー支持部材を備えている。これは一般に米国特許第４，６２９，６４３号及び第４，６０９，５１８号の教示に従って、定置真空室１３５の周りを回転する。これらの特許の開示はここに引用して組込まれる。高圧液体ジェットノズル１３０は、ウエブが真空室１３５を横断するときに、ウエブ１１６の表面において、１対のそらせ板（図示されていない）の中間へ向けられる。高圧、すなわち好ましくは少なくとも約８００ｐｓｉｇで、液体噴流は、ウエブ１１６が織布ワイヤー支持部材１２６のナックルパターンの全体的な輪郭に沿うようにさせる。さらに、交差するフィラメントによって形成された網目は支持されていないので、液体噴流は、織布ワイヤー支持構造１２６にある網目と一致するウエブ１１６の部分において破断を引起し、これによって「ミクロ開口」ウエブを生じる。このミクロ開口ウエブは、多数の細かいスケールの表面収差を示し、ミクロ開口部は表面収差の最大振幅の点と一致する。このようなミクロ開口ウエブの構造及び形成は、前記のここに組込まれている米国特許にさらに詳細に記載されている。
ミクロ開口方法が完了したあと、ミクロ開口ウエブは、アイドラーロール１４０を周って成形構造１２６から取り除かれ、アイドラーロール１４５の周りを通り、ウエブ１０１の外側に向いた表面（スペーサーを含む表面）へ付加される。このウエブは成形構造１１１へ既に付加されているものである。あるいはまた、成形構造１１０及び１２５は、互いにさらに近いところに配置されてもよく、従ってアイドラーロール１４０及び１４５は省いてもよい。ミクロ開口ウエブは、前記方法によって製造される場合、好ましくはミクロ構造表面収差が成形構造１１１から外側に向くように向けられる。
成形ドラム１１０は好ましくは内側に配置された真空室１５５を含んでおり、これは好ましくは移動する成形構造に対して定置している。真空室１５５の初めと終りにほぼ一致している１対の定置そらせ板（図示されていない）は、成形構造の外部表面に隣接して配置されている。定置そらせ板の間に、好ましくは、ラミネートウエブ１７５が真空室の上を通る時にラミネートウエブ１７５に液体差圧を加えるための手段が備えられている。図示されている実施形態において、液体差圧アプリケータ手段は、高圧液体ノズル１５０を備えている。このノズルは、液体、例えば水の噴流を、ウエブ１０１の幅全体に実質的に均一に排出する。高圧液体流を用いる成形材料の製造方法の例は、次の特許に開示されている。すなわち、１９８７年９月２２日にカロ（Curro）らに許可された米国特許第４，６９５，４２２号、１９８８年１０月１８日にカロらに許可された４，７７８，６４４号、及び１９８９年６月１３日にカロらに許可された米国特許第４，８３９，２１６号である。これらのすべての特許の開示は、ここに引用して組込まれる。
水の噴流によって、ウエブ１０１は成形構造１１１に形が合うようにされ、成形構造１１１における毛管と一致する部位においてウエブ１０１に開口が作られる。いくつかの状況において、液体流を加熱して、スペーサーと第二ウエブ１１６との間に熱接着を生じさせ、ラミネートウエブ１７５を形成する。液体流の圧力は好ましくは、ウエブ又はシート間の毛管ゾーンを崩壊させず、またはシート自体の完全さを傷つけることなく、成形構造へウエブを十分に合致させるように選ばれる。
もう１つの実施形態において、各々、ノズル１５０及び室１５５と類似した、追加の高圧液体ノズル１６５及び真空室１７０を備え、第二流入ウエブ１１６が付加される前に、流入ウエブ１０１を、成形構造１１１の表面に形を合わせるようにさせるのが望ましいであろう。このような配列は、第一ウエブを予備形成することによって、かつ全体としてラミネートを形成するのに必要な力を減らすことによって、最終ラミネート材料の加工性及び品質を改良することができる。
液体差圧をウエブに加えた後、肉眼で見えるように膨張した三次元開口ラミネートウエブ１７５は、成形構造１１１の表面から、アイドラーロール１６０を周って図２に示された条件で除去される。開口ラミネートウエブ１７５は、吸収体の表面シートとして、さらに加工することなく用いることができる。あるいはまた、開口ラミネートウエブ１７５は、所望によりさらなる加工処理、例えばリングローリング、クレーピング、又は表面処理に付されてもよい。
その結果生じるラミネートウエブ１７５は、図２の一般的な全体形状を示す。この場合、図３に示されているように、上部シートは液体透過性であり、下部シートは液体不透過性である。図１に示されているように、両方のシートが液体透過性であるようなラミネートウエブを望む場合、下部シートは、上部シートに関して上に開示された方法によって、あるいはその他のあらゆる適切な方法によって、ラミネーションに先立って開口部が作られ、図１のシート４６の形状になるようにされてもよい。
図５は、毛管ラミネートウエブの本発明によるもう１つの好ましい製造方法の単純化された概略図である。ポリマー材料例えばポリエチレンを備える実質的に平面のフィルム、１つ又は複数のスペーサー要素、及びポリマー材料例えばポリエチレンを備えるミクロ開口平面フィルムの共に巻き取られたウエブは、供給ロール２００からアイドラーロール２０５を周って成形ドラム２１０の表面へ送られる。このドラムの周りで、成形構造２１１は、流入ウエブと実質的に同じ速度で回転する。供給ロール２００の予備巻取りの前又はその間、第一及び第二ウエブ又はシートを、予め互いに接着するのが望ましいであろう。フィルムウエブは、成形ドラム２１０によって駆動される。ウエブ２０１は、ミクロ開口ウエブが成形構造２１１から離れた側に向けられ、図３に関して前述したようなシート４６の全体的形状のものになるような向きにされる。ミクロ開口ウエブは、図４に関して前述したような方法によって、あるいはその他のあらゆる適切な方法によって製造されてもよい。前記のように製造される場合、これは好ましくはミクロ表面収差をもう１つのフィルム要素から離れた側に、及び成形構造２１１から離れた側に面するように向けられている。
成形構造２１１は一般に、図４に示された成形構造１１１と同様なものであり、マクロ開口表面、例えば五角形毛管のパターンネットワークを備えている。前のように、成形構造２１１の開口部は、成形構造が、図４に関して一般的に開示されている層構成技術を用いて製造される場合、あらゆる所望の形状又は横断面を有するものであってもよい。
成形ドラム２１０は好ましくは内側に配置された真空室２２０を含んでおり、これは好ましくは移動する成形構造２１１に対して定置している。成形ドラム２１０の構造及び操作は、図４に示された成形ドラム１１０に関して前述したものと実質的に同じである。図示された実施形態において、液体差圧アプリケータ手段は、高圧液体ノズル２１５を備えており、このノズルは液体、例えば水の噴流を、ウエブ２０１の幅全体において実質的に均一に排出する。
水の噴流によって、ウエブ２０１は成形構造２１１の形に合うようにされ、成形構造２１１における毛管と一致する部位においてラミネートウエブ２３０に開口が作られる。いくつかの状況において、液体流を加熱して、スペーサーと第二ウエブとの間に熱接着を生じさせ、ラミネートウエブ２３０を形成するのが好ましいであろう。液体流の圧力は好ましくは、ウエブ又はシート間で毛管ゾーンを崩壊させず、またはシート自体の完全さを損なうことなく、成形構造へウエブを十分に合致させるように選ばれる。
液体差圧をウエブに加えた後、肉眼で見えるように膨張した三次元開口ラミネートウエブ２３０は、成形構造２１１の表面から、アイドラーロール２２５を周って除去される。開口ラミネートウエブ２３０は、吸収体の表面シートとして、さらに加工することなく用いることができる。あるいはまた、開口ラミネートウエブ２３０は、所望によりさらなる加工処理、例えばリングローリング、クレーピング、又は表面処理に付されてもよい。
その結果生じるラミネートウエブ２３０は、図２の一般的な全体形状を示す。この場合、図３に示されているように、上部シートは液体透過性であり、下部シートは液体不透過性である。図１に示されているように、両方のシートが液体透過性であるようなラミネートウエブを望む場合、下部シートは上部シートに関して上に開示された方法によって、あるいはその他のあらゆる適切な方法によって、ラミネーションに先立って開口部が作られ、図１のシート４６の形状になるようにされてもよい。
図６は、毛管ラミネートウエブの本発明によるもう１つの好ましい製造方法の単純化された概略図である。ポリマー材料例えばポリエチレンを備える実質的に平面のフィルムのウエブは、供給ロール３００からアイドラーロール３０５を周って、成形ドラム３１０の表面へ送られる。このドラムの周りで、成形構造３１１は流入ウエブと実質的に同じ速度で連続的に回転する。フィルムウエブは、成形ドラム３１０によって駆動される。ウエブ３０１は、成形ドラム３１０から離れた側に向いている側に、少なくとも１つのスペーサー、好ましくは複数のスペーサーを含んでおり、図３に関して前述したようなシート４６の全体的形状のものである。
ポリマー材料例えばポリエチレンを備える実質的に平面のフィルム３１６の第二ミクロ開口ウエブは、供給ロール３１５からアイドラーロール３２０を周って、成形ドラム３１０の表面へ送られる。ミクロ開口ウエブは、図４に関して前述した方法によって、あるいはその他のあらゆる適切な方法によって製造されてもよい。前記のように製造される場合、これは好ましくはミクロ表面収差をもう１つのフィルム要素から離れた側に、及び成形構造３１１から離れた側に面するように向けられている。
成形構造３１１は一般に、図４に示された成形構造１１１と同様なものであり、マクロ開口表面、例えば五角形毛管のパターンネットワークを備えている。前のように、成形構造３１１の開口部は、成形構造が、図４に関して一般的に開示された層構成技術を用いて製造される場合、あらゆる所望の形状又は横断面を有するものであってもよい。
成形ドラム３１０は好ましくは内側に配置された真空室３３０を含んでいる。これは好ましくは移動する成形構造３１１に対して定置している。成形ドラム３１０の構造及び操作は、実質的に図４に示された成形ドラム１１０に関して前述したようなものである。図示された実施形態において、液体差圧アプリケータ手段は、高圧液体ノズル３２５を備えており、このノズルは液体、例えば水の噴流を、ウエブ３５０の幅全体において実質的に均一に排出する。
水の噴流によって、ウエブ３０１及び３１６は成形構造３１１に形が合うようにされ、成形構造３１１における毛管と一致する部位においてラミネートウエブ３５０に開口を作る。いくつかの状況において、液体流を加熱して、スペーサーと第二ウエブとの間に熱接着を生じさせ、ラミネートウエブ３５０を形成するのが好ましいであろう。液体流の圧力は好ましくは、ウエブ又はシート間の毛管ゾーンを崩壊させず、またはシート自体の完全さを傷つけることなく、成形構造へウエブを十分に合致させるように選ばれる。
もう１つの実施形態として、各々、ノズル３２５及び室３３０と類似した、追加の高圧液体ノズル３４０及び真空室３４５を備えて、流入ウエブ３０１を、第二の流入ウエブ３１６が付加される前に、成形構造３１１の表面に形を合わせるようにするのが望ましいであろう。このような配列は、第一ウエブを予備形成することによって、かつ全体としてラミネートを形成するのに必要な力を減らすことによって、最終ラミネート材料の加工性及び品質を改良することができる。
液体差圧をウエブに加えた後、肉眼で見えるように膨張した三次元開口ラミネートウエブ３５０は、成形構造３１１の表面から、アイドラーロール３３５を周って除去される。開口ラミネートウエブ３５０は、吸収体の表面シートとして、さらに加工することなく用いることができる。あるいはまた、開口ラミネートウエブ３５０は、所望によりさらなる加工処理、例えばリングローリング、クレーピング、又は表面処理に付されてもよい。
その結果生じるラミネートウエブ３５０は、図２の一般的な全体形状を示す。この場合、図３に示されているように、上部シートは液体透過性であり、下部シートは液体不透過性である。図１に示されているように、両方のシートが液体透過性であるようなラミネートウエブを望む場合、下部シートは上部シートに関して上に開示されている方法によって、あるいはその他のあらゆる適切な方法によって、ラミネーションに先立って開口部が作られ、図１のシート４６の形状になるようにされてもよい。
前記のように示されている方法の記載において、スペーサーは当初、成形構造に最も近いウエブの外側に面した表面に備えられているが、いくつかの状況においては、成形構造から最も遠いウエブの内側に面した側にスペーサーを形成するか、あるいはこれを備えるのが望ましいこともあろう。同様に、両方のウエブの向き合った表面にスペーサーを備えるのも望ましいであろう。
さらに、ここに記載された方法を適合かつ発展させて、２枚以上の材料シート、特に、隣接するシート間に複数のスペーサーを備えた３枚又はそれ以上のシートを有する毛管ラミネート材料を生じるようにし、前記ラングドンらの米国特許出願に一般的に記載された種類の毛管ラミネート材料を形成してもよい。
本発明の特別な実施形態が例証され、記載されてはいるが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなされるその他の変更及び修正があることは、当業者には明白であろう。従って添付クレームにおいては、この発明の範囲内に含まれるこのような変更及び修正をすべてカバーするものとする。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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