説明

使い捨て物品又は衣類に使用されるループ・フック型ファスナー用のループ材料

【課題】製造ラインで支障のない通気性と、フックと強固に係合できるフック・ループ型ファスナー用のループ材料を提供する。
【解決手段】ループ材料が複合不織布であって、複合不織布はループ層12、基材層14、及び複数の結合領域16から構成される。ループ層は、熱可塑性捲縮ステープルファイバのカード不織布で、1.5〜6.0dTEXのステープルファイバで、10〜35g/mの秤量を有する。基材層は、5〜30g/mの秤量を有するスパンボンド又はスパンメルト不織布で、複数の結合領域がループ層と基材層を連結し、前記結合領域を実質的に非通気性にする。結合領域はループ材料の35〜55%の表面積を含む。

【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
本願は、2007年4月17日に出願した米国仮出願(仮出願番号第60/912244号)の利益を主張するものであり、本明細書にその全体が参照により組み入れる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、使い捨て物品又は衣類に使用されるループ・フック型ファスナー用のループ材料に関する。
【背景技術】
【0003】
消費者又は工業用途において、フック・ループ式のファスナーを使用することは広く知られている。このような用途の例として、おむつなどの衛生的で吸収性の使い捨て物品、手術着などの使い捨て衣類等が挙げられる。
【0004】
一般に、フック・ループ式のファスナーはフック構成要素とループ構成要素とを備える。フック構成要素はベース材料に固定された複数のフック状部材を含む。ループ構成要素は基材(裏あて材)から外方向に突出している複数の直立したループ部材を含む。このフック状部材はループ部材と係合するように設計されており、それらの間に強い機械的な結合がもたらされる。フック部材及びループ部材は、一般に、係合および係合解除を繰り返し行うことが可能である。
【0005】
しかしながら、衛生的で吸収性の使い捨て物品又は使い捨て衣類においてフック・ループ式のファスナーを用いようとするときには、低コストのループ構成要素が好ましい。この低コストのループ構成要素とは、限られた回数の用途のために再封止することができる機械的な閉鎖(クロージャ)を提供するように、適切に機能するものである。つまり、使い捨て物品は短い寿命を有するだけであるので、使い捨て物品のループ構成要素がフック構成要素と係合および係合解除を長期にわたって繰り返し行う能力は必要ない。しかし、ループ構成要素は、フック構成要素と関連して使用されるものであり、比較的高い剥離強度と比較的高い剪断強度とを提供するものでなければならない。すなわち、ループ構成要素は、限られた回数の使用サイクルのために、確実な閉鎖(クロージャ)を保証しなければならない。
【0006】
種々のループ材料が利用可能である。一般的なループ材料は、支持用のフィルム層に積層されたニット布又は不織布を含む。これらのループ材料は一般に、ロールからループ材料をほぐし、ループ材料の裏のフィルム側に接着剤を貼り付け、真空吸引によりループ材料を適所に保持する穿孔付き金属シリンダ上にループ材料を供給し、この円筒に対してループ材料が保持されるようにループ材料をストリップに切断し、おむつ製造ラインに亘って並行して供給されるおむつのバックシート材料にそのストリップを貼り付けることによって、おむつライン上で加工される。
【0007】
ポリプロピレンは比較的に低コストで、感触が柔軟で、入手可能で、また加工が容易であるので、おむつ用途の不織材料の製造には好ましい。不織ループ材料としては、コストをさらに下げ、ループ材料の柔軟性及び可撓性を改善するために、フィルム支持層の使用をなくすことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第6,770,065号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、ループ締結材料用に不織布を使用することを制限する幾つかの問題がある。以下、これらの問題を考察する。
【0010】
一般的な不織材料は通気性が高過ぎる。そういった高通気性材料は、一般的な既存のおむつラインのライン真空シリンダ上ではストリップ切断操作中に効果的に適所に保持することができない。そのような高通気性材料を使用するためには、真空シリンダ及びそれに関連する装置に大幅な改良が必要となる。
【0011】
一般的なポリプロピレンをベースにした不織布は圧縮を受け易い。不織ループ材料をロールに巻いて、ある期間の間保管する場合、そのループ領域は圧縮されたままになる可能性がある。不織ループ材料ロールをほぐし、おむつライン上で加工し、個々に切断し、おむつバックシートに取り付けるときに、ループが平坦になり過ぎて、効果的な締結材料としては最早有用ではなくなる恐れがある。
【0012】
不織ファイバと不織フィラメントは、その構造をしっかり固定するためには一緒に結合させる必要があるだけでなく、結合していないファイバ又はループの領域を相手方のフックと締結するのに利用可能にしなければならない。不織布の平坦な領域が不十分な割合で共に結合されている場合には、不織ファイバはファスナーを開けるときにその構造から簡単に自由に引っ張られることがある。不織布の平坦な領域が非常に高い割合で共に結合されている場合には、フック係合に利用可能なループファイバが不十分であり、締結能力が低過ぎるということになる。また、この結合のパターンは、フック係合の容易さ、ひいては締結能力に大きな影響を及ぼす。
【0013】
おむつなどの衛生的な用途に使用するループ締結材料として用いるために、上記問題を克服する低コストの不織布の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
フック・ループ型ファスナー用のループ材料は、複合不織布である。この複合不織布は、ループ層、基材層、及び複数の結合領域から構成される。ループ層は、熱可塑性捲縮ステープルファイバのカード不織布であってよい。ステープルファイバは1.5〜6.0dTEXであってよい。ループ層は10〜35g/m2の秤量を有してよい。基材層は5〜30g/m2の秤量を有するスパンボンド不織布又はスパンメルト不織布であってよい。ループ層は基材層と対面して重ね合わせてよい。複数の結合領域はループ層を基材層に連結し、前記結合領域を実質的に非通気性にする。結合領域はループ材料の35〜55%の表面積を含む。
【0015】
本発明を説明するために、図面には現時点で好ましい一形態を示すが、本発明は図示の正確な配置ならびに実施に限定されるものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】図1は、本発明によって製造された複合不織布を示す断面図である。
【図2】図2は、本発明によって製造された複合不織布の実施形態を示す平面図である。
【図3】図3は、本発明によって製造された複合不織布の実施形態を示す平面図である。
【図4】図4は、「アイランド」を示す平面図である。
【図5】図5は、本発明の製造方法を示す略図である。
【図6】図6は、以下の実施例に関連する図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1には、複合不織布10の一実施形態が示される。なお、同様の番号が同様の要素を示す図面を参照する。複合不織布10は、ループ層12、基材層(裏あて層)14、及び複数の結合領域16を備えている。これら要素の各々について以下でさらに詳細に述べる。
【0018】
複合不織布10は、使い捨て物品/衣類用のフック・ループ型ファスナー(図示せず)のループ構成要素である。使い捨て物品/衣類には、衛生的で吸収性のある使い捨て物品(例えば、おむつ)及び使い捨て衣類(例えば、手術着)が挙げられる。使い捨てとは、一般に一回限りの使用を指す。
【0019】
複合不織布10では、ループ層12及び基材層14が、対面接触し、結合領域16にて共に連結されている。複合不織布10は、少なくとも2種の異なる不織材料を含んでもよい。非結合領域のループ層12は「マウンド」を形成し、このマウンドによって、不織ループ層が開いて、フック係合に適合する。結合領域のループ層12は平坦であり、これによりループ層は閉じて、フック係合には適合しない。複合不織布10の通気性は全体で1500l/m2/秒を超えてはならない。一実施形態では、通気性は1300l/m2/秒を超えてはならない。別の実施形態では、通気性は800l/m2/秒でなければならない。通気性の上限は、複合不織布が(前述のような)おむつ製造プロセスにおいて十分に機能する閾値を表し、通気性の下限は、複合不織布が十分な柔軟性を有する(すなわち、フィルムのような堅い感じのしない)閾値を表す。通気性は、Textest AG社(スイス国チューリッヒ所在)のAir Permeability Tester III、Model FX 3300を用いて測定される。
【0020】
ループ層12は、特に、フック・ループ型ファスナーのフック(図示せず)を係合するように構成されている。一実施形態では、ループ層12は、熱可塑性捲縮ステープルファイバから製造されたカード不織布であってよい。一実施形態では、ステープルファイバは、1.5〜6.0の範囲のdTEXを有してよい。カード不織布の秤量は、10〜35g/m2の範囲であってよい。あるいは、秤量は、18〜27g/m2の範囲であってよい。複合不織布10にカード不織布を含める前には、カード不織布は、非結合(好ましい)でもよいし結合していてもよい。結合する場合には、任意の既知の手段(二成分ファイバ;熱によるポイント結合、超音波、マイクロ波;接着剤、等)によって結合を達成してもよいが、二成分ファイバを用いて結合を達成することが好ましい。本明細書で用いる熱可塑性物質とは、任意の熱可塑性材料を指す。熱可塑性材料には、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定するものではない。ポリオレフィンには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、これらの共重合体及びこれらのブレンドが挙げられるが、これに限定するものではない。ポリエステルには、PET、PBT、これらの共重合体及びこれらのブレンドが挙げられるが、これに限定するものではない。一実施形態では、熱可塑性材料は、ポリプロピレンである。
【0021】
基材層14は、特に、ループ層12のファイバを適所に保持し、ループ層12を物品/衣類(図示せず)に固定できるように表面を提供し、物品/衣類を組み合わせるのを容易にする。一実施形態では、基材層は、熱化組成フィラメントから作製されたスパンボンド又はスパンメルト不織布であってもよい。本明細書で用いるスパンボンド又はスパンメルト不織布とは、スパンボンド法又はスパンメルト法によって作製された不織布を指す。スパンメルトとは、スパンボンド法(S)とメルトブロウン法(M)とを組み合わせたものである。スパンメルト不織布は、SM又はSMS又はSMMS等の構造を有し得る。スパンボンド又はスパンメルト不織布の秤量は、5〜30g/m2の範囲であってよい。あるいは、秤量は、11〜17g/m2の範囲であってよい。スパンボンド又はスパンメルト不織布は、調節して通気性を低減することができる。低減された通気性は、複合不織布を物品/衣類に貼り付けるときの物品/衣類製造工程において有用になる。基材層14は、製造時、複合不織布10を組み立てる前にカレンダー加工されてもよい。このカレンダー加工後、一方の側は「滑らか」である。すなわち、彫刻付きローラーによるくぼみはない。この滑らかな側は、複合不織布10の露出された側でもよく、その上に印刷されてもよい。本明細書で用いる熱可塑性物質とは、任意の熱可塑性材料を指す。熱可塑性材料には、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定するものではない。ポリオレフィンには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、これらの共重合体及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定するものではない。ポリエステルには、PET、PBT、これらの共重合体及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定するものではない。一実施形態では、熱可塑性材料はポリプロピレンである。
【0022】
本明細書で用いる結合領域16とは、ループ層及び基材層が一緒に連結され且つ複合不織布が実質的に非通気性である領域を指す。「実質的に非通気性」とは、非結合領域に対する通気性を指し、その領域では空気が複合不織布を通過し得る。結合領域では、空気が通過することはできない(あるいは、空気の5%以下は非結合領域を通過する)が、非結合領域では、空気は複合不織布を通過することができる。結合領域16は、ループ材料の表面積の約35〜55%を含んでもよい。結合領域16は、ループ材料の表面積の40〜50%を含んでもよい。結合領域16は、例えば図2及び図3に示すようにライン形又は波形(連続又は不連続)でもよいが、例えば図4に示すように「アイランド」19ではない。一実施形態では、結合領域は、機械横断方向に配置される。結合領域ではフック(図示せず)が複合不織布と係合しないが、非結合領域ではフックが複合不織布と係合する。図1に示すように、ループ層12と結合領域の基材層14をあわせた高さは、非結合領域の基材層14の高さ未満である。
【0023】
結合領域16がライン形又は波形の場合、ループ長は結合領域間の距離である。ループ材料のループ長は、等しくてもよいし、実質的に等しいものでもよい。機械方向のループ長は、1〜4mmであってよく、又は2〜3mmであってよい。ループ高は、基材層14とループ層12の最上部との間の距離である。ループ高は、非結合領域間で実質的に等しい。
【0024】
図5を参照すると、複合不織布10は次のように製造される。すなわち、熱可塑性樹脂からフィラメントを押し出すことによって、スパンメルト又はスパンボンドの第1ウェブ20を形成する。次いで、このウェブをカレンダー加工によって強化する。第2ウェブ22は、捲縮ステープルファイバをカード加工して強化されていないウェブを生成することによって生成される。次いで2つのウェブを重ね合わせる(すなわち、対面させる)。重ね合わせられた2つのウェブから構成されたウェブ(得られたウェブ)をホットカレンダー24(ロール26は例えば彫刻付きローラーであり、ロール28は例えば滑らかなローラーである)に通して、次の結果を達成する。すなわち、捲縮ステープルファイバを複数のゾーンで結合し、両ウェブを複数のゾーンに沿って連結することによってカードウェブを強化する。カレンダー加工工程では、ウェブの結合は不織布が生成される熱可塑性ポリマーの融点又はその付近で起こる。ウェブを共に適切に結合させるのに十分な温度及び圧力で加工することが重要である。この後、複合不織布を30で巻き取る。
【実施例】
【0025】
<180°剥離試験成績の比較>
比較的低い割合の領域の結合と本発明による結合パターンとを用いて製造した複合不織布の180°剥離試験成績を比較する。剥離試験はMTS Systems社(ミネソタ州イーデンプレーリー市所在)の引張試験機(型番MTC Alliance RT/5)を用いて行った。
【0026】
各複合不織布のマスターロールを以下に示す結合パターンを用いて作製し、次いで、ロールにスリットを入れ、同じ引張力で巻いた。次いで、各結合パターンの1つのスリットロールを3週間以上保管した。次いで、図6に示すように、各ロール内の同じ部位からサンプルを採取し、180°剥離試験に供した。
【0027】
180°剥離強度試験では、フック・ループ締結システムのループ構成要素にフック構成要素を取り付け、次いで、ループ構成要素からフック構成要素を角度180°で剥離する。2個の構成要素を解放するのに必要な最大荷重をニュートンで記録する。
【0028】
(スリットサンプルロール1)
SMSベース層:14g/m2
カードファイバ最上層:23g/m2
結合領域:17.4%
彫刻:アイランド(図4参照)
180°剥離試験にはAplix社の94x試作品フック(マッシュルーム状フックを有し、フック密度が385個/cm2の13mm幅テープ)を用いた。
サンプルはマスターロールをスリットして17日後のロールから採取した。
【0029】
(スリットサンプルロール2)
SMSベース層:14g/m2
カードファイバ最上層:23g/m2
結合領域:42%
彫刻:水平に不連続な波形(図3を参照)
180°剥離試験にはAplix社の94x試作品フック(マッシュルーム状フックを有し、フック密度が385個/cm2の13mm幅テープ)を用いた。
サンプルはマスターロールをスリットして21日後のロールから採取した。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】
本発明は、本発明の精神及び本質的特徴から逸脱しない限り他の形態で実施することができ、したがって、本発明の範囲については、上記明細書の記載ではなく特許請求の範囲を参照されたい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合不織布から構成されたフック・ループ型ファスナー用のループ材料であって、
前記複合不織布は、
非結合のウェブのループ層であって、前記非結合のウェブは10〜35g/m2の秤量を有する前記ループ層と、
前記ループ層が対面して重ね合わされる基材層であって、5〜30g/m2の秤量を有するスパンメルト不織布の前記基材層と、
前記ループ層を前記基材層に連結する複数の結合領域と、
から構成されることを特徴とするフック・ループ型ファスナー用のループ材料。
【請求項2】
前記複合不織布が1500l/m2/秒以下の通気性を有する、請求項1に記載のループ材料。
【請求項3】
前記複合不織布が800〜1300l/m2/秒の範囲の通気性を有する、請求項2に記載のループ材料。
【請求項4】
前記複数の結合領域が連続しているか又は不連続なライン形又は波形である、請求項1に記載のループ材料。
【請求項5】
前記複数の結合領域が機械横断方向に延在する、請求項4に記載のループ材料。
【請求項6】
一つの前記結合領域の高さが、前記基材層の高さ未満である、請求項1に記載のループ材料。
【請求項7】
一つの前記結合領域の通気性は、実質的に非通気性であり、非結合領域の通気性の5%以下である、請求項1に記載のループ材料。
【請求項8】
複数のループが前記複数の結合領域間の前記ループ層に形成されており、前記ループが前記基材層から実質的に等しい高さまで延在する、請求項1に記載のループ材料。
【請求項9】
ループ長が前記複数の結合領域間の距離であり、前記ループ長が1〜4mmの範囲である、請求項1に記載のループ材料。
【請求項10】
複合不織布から構成されたフック・ループ型ファスナー用のループ材料であって、
前記複合不織布は、
非結合のウェブのループ層であって、前記非結合のウェブは10〜35g/m2の秤量を有する前記ループ層と、
前記ループ層が対面して重ね合わされる基材層であって、5〜30g/m2の秤量を有するスパンボンド又はスパンメルトのポリエチレン又はポリプロピレン不織布の前記基材層と、
前記ループ層を前記基材層に連結する複数の結合領域と、
から構成され、
前記複合不織布は、1500 l/m2/秒以下の通気性を有することを特徴とするフック・ループ型ファスナー用のループ材料。
【請求項11】
前記複合不織布が800〜1300l/m2/秒の範囲の通気性を有する、請求項10に記載のループ材料。
【請求項12】
前記複数の結合領域が連続しているか又は不連続なライン形又は波形である、請求項10に記載のループ材料。
【請求項13】
前記複数の結合領域が機械横断方向に延在する、請求項12に記載のループ材料。
【請求項14】
一つの前記結合領域の高さが、前記基材層の高さ未満である、請求項10に記載のループ材料。
【請求項15】
一つの前記結合領域の通気性は、実質的に非通気性であり、非結合領域の通気性の5%以下である、請求項10に記載のループ材料。
【請求項16】
複数のループが前記複数の結合領域間の前記ループ層に形成されており、前記ループが前記基材層から実質的に等しい高さまで延在する、請求項10に記載のループ材料。
【請求項17】
ループ長が前記複数の結合領域間の距離であり、前記ループ長が1〜4mmの範囲である、請求項10に記載のループ材料。
【請求項18】
複合不織布から構成されたフック・ループ型ファスナー用のループ材料であって、
前記複合不織布は、
非結合のウェブのループ層であって、前記非結合のウェブは10〜35g/m2の秤量を有する前記ループ層と、
前記ループ層が対面して重ね合わされる基材層であって、5〜30g/m2の秤量を有するスパンボンド又はスパンメルト不織布の前記基材層と、
前記ループ層を前記基材層に連結する複数の結合領域と、
から構成され、
一つの前記結合領域の高さが、前記基材層の高さ未満である、特徴とするフック・ループ型ファスナー用のループ材料。
【請求項19】
前記複合不織布が1500l/m2/秒以下の通気性を有する、請求項18に記載のループ材料。
【請求項20】
前記複合不織布が800〜1300l/m2/秒の範囲の通気性を有する、請求項19に記載のループ材料。
【請求項21】
前記複数の結合領域が連続しているか又は不連続なライン形又は波形である、請求項18に記載のループ材料。
【請求項22】
前記複数の結合領域が機械横断方向に延在する、請求項21に記載のループ材料。
【請求項23】
一つの前記結合領域の通気性は、実質的に非通気性であり、非結合領域の通気性の5%以下である、請求項18に記載のループ材料。
【請求項24】
複数のループが前記複数の結合領域間の前記ループ層に形成されており、前記ループが前記基材層から実質的に等しい高さまで延在する、請求項18に記載のループ材料。
【請求項25】
ループ長が前記複数の結合領域間の距離であり、前記ループ長が1〜4mmの範囲である、請求項18に記載のループ材料。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−125594(P2012−125594A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−37125(P2012−37125)
【出願日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【分割の表示】特願2010−504153(P2010−504153)の分割
【原出願日】平成20年4月2日(2008.4.2)
【出願人】(501024761)アプリックス・インコーポレイテッド (3)
【氏名又は名称原語表記】APLIX,INC.
【出願人】(509289180)
【Fターム(参考)】