JP5883209B2 - 面ファスナー用の複合材要素 - Google Patents

Description

本発明は、支持材及びこの支持材の上に積層された繊維材料製カバー層を有する面ファスナー、特にオムツ用ファスナーのための複合材要素であって、前記繊維材料製カバー層は、フック要素の係合のための自由ループを有し、この際、前記カバー層は、結合ウェブ材料（Vliesstoff）と、それに編み込まれたポリマーヤーンからなり、このポリマーヤーンがループを形成する、前記前記複合材要素に関する。

前記複合材要素は、面ファスナーの雌部分を形成する。オムツに使用した場合、この複合材要素は、オムツの腰回り部の前面に取り付けられる。オムツの側面に固定されそしてそれの自由端部に係合用のフック（Kletthaken）を有する止着テープ（Verschlussband）によってこの面ファスナーは完成する。面ファスナーは何回も脱着可能であり、またこのことによって面ファスナーの機能が損なわれることはない。接着剤による止着とは異なり、面ファスナーはスキンクリームやパウダーとの接触に対して敏感ではない。

使い捨て製品、例えば赤ん坊のおむつの面ファスナーのための複合材要素には多くの要求が課せられる。この材料は、経済的に製造できるようにするために単位面積当たりの重量が可能なかぎり小さいものであるのがよい。また、この材料は、それの小さな単位面積重量にもかかわらず、装着される止着テープの係合用フックとの十分なフック留めを保証しなければならない。十分な数の自由に動けるループが必要であり、その機能は、支持材と繊維製カバー層との接着によって損なわれてはならない。特に、この材料は使用者の興味を引く印象(Anmutung)がなければならない。

冒頭に述べた特徴を有する複合材要素は、欧州特許第1156767B1号明細書（特許文献１）から知られている。ここでは、繊維材料製カバー層として多層の結合ウェブ材料複合材が企図されており、ループを形成するために、組織化されたポリマーヤーンが結合ウェブ材料複合材全体に編み込まれている。良好な印刷及び接着面を達成するため、このカバー層は、場合により支持材としてのフィルム上に積層することができ、そしてその上に印刷または接着層が設けられる。代替的な形態の一つに従い支持材を設けない場合には、十分な強度を保証するために、結合ウェブ材料複合材が比較的大きな厚みを持たなければならないという欠点が生ずる。ポリマーヤーンが編み込まれた結合ウェブ材料複合材を、支持材としてのフィルム無しで使用すべき場合には、この結合ウェブ材料複合材は、複合材要素を例えばオムツに固定することを可能にするために、粘着剤を用いて外側の層に設けることができる。この際、反対側には、印刷することができる。欠点は、粘着剤を用いた固定の後に、外側にある印刷が簡単に擦り取られ得ることである。特に、複合材要素の使用の際に、望ましくない汚染が生じ得る。更に、一方では、結合ウェブ材料複合材から突き出るループのために、そして他方では経済的な理由から通常求められる小さい単位面積重量のために、均一な印刷は不可能であるかまたは困難である。

独国特許出願第102006028377A1号明細書（特許文献２）は、縫い糸によって互いに縫い合わされた支持材とカバー層を有する繊維製複合材を開示している。この縫い糸は、複合材の表面側では、フック要素の係合のためのループを形成し、そして複合材の裏側では編み目を作る。この支持材及びカバー層は結合ウェブ材料からなることができる。係合特性及び結合強度に関しては、編成プロセスにおいて、同じ縫い糸で、自由ループを作るだけではなく、各層を互いに結合させるので、妥協しなければならない。

欧州特許第1156767B1号明細書 独国特許出願第102006028377A1号明細書

本発明は、心地よい風合い（Haptik）及び価値の高い視覚的な性状に優れ、これと同時に優れた使用特性を有する、複合材要素を提供するという課題に基づくものである。また、該複合材要素は、面ファスナーに使用のために、表面側には、フック要素が良好に係合する自由ループを有し、そして面ファスナーにおいて大きな力の伝導を可能にするべきである。更に、該複合材要素の結合強度は、高い要求を満たすべきである。

冒頭に記載の特徴を有する複合材要素から出発して、上記の課題は、本発明に従い、支持材が不織布（Nonwoven）からなり、ループが、カバー層の結合ウェブ材料にだけ組み込まれており、かつカバー層が支持材と接着されていることによって解決される。

本発明の複合材要素のカバー層は、結合ウェブ材料と、それに編み込まれたポリマーヤーンから形成される。この結合ウェブ材料は平坦な基礎構造を作る。ポリマーヤーンは結合ウェブ材料中に編み込まれる。すなわち、編成プロセスにおいて編み目を形成しながら組み込まれて、フック要素の係合のための自由ループを形成する。別個のポリマーヤーンを編み込むことによって、正確に定められた大きさのループを均一な配列で作ることができ、これは、フック要素の係合用フックとの格別信頼性の高い結合を可能にする。支持材は、カバー層とは独立した層であり、強度と係合要素として使用するのに必要な安定性とを複合材に与える。一方では繊維製の支持材と、他方で編み込まれたループを有するカバー層とは互いに別々に作製され、そして後から接着積層によって結合される。本発明による複合材要素は、通気性の構造を有し、更に心地よい柔らかな風合いを特徴とする。これは非常に価値の高い繊維の印象を起こさせる。

本発明の好ましい形態の一つでは、支持材は、カバー層の方に向く内側にある面で印刷されることが企図される。この際、この印刷は、特に有利に、カバー層によって保護される。しかし、カバー層は通常は薄くかつ透けるように作られるので、印刷は良好に目に見える状態となる。典型的に企図される単位表面重量の故に、カバー層の印刷は通常は可能ではないかまたは困難である一方で、特に十分な形状安定性を保証すべきである支持材は、比較的簡単に印刷することができる。

支持材を印刷するためには、特に輪転印刷法が企図され得る。輪転印刷法は、設備コストが比較的高いが、大量印刷の場合にはその経済性が抜きんでている。従って、輪転印刷法を用いて、非常に高いウェブ速度（Bahngeschwindigkeiten）及び従ってまた大きな処理量を実現することができる。輪転印刷法は好ましくは凹版印刷技術によって行なわれ、この場合、直接的な凹版印刷が実施されてもよいし、間接的な凹版印刷が実施されてもよい。直接的な凹版印刷の場合にはインキは印刷胴の凹み、すなわちセル (Naepfchen)から直接基材に移される。間接的な凹版印刷の場合には、先ずインキはセルから通常ゴムでできた圧胴に、そしてそこから次に不織布に転写される。間接的な凹版印刷では均一なインキの塗布を達成できるのに対して、直接的な凹版印刷はより大量のインキの塗布も容易に可能にする。

本発明の一つの好ましい形態では、カバー層の結合ウェブ材料が捲縮連続繊維からなることが企図される。ループを形成するポリマーヤーンの編成技術的な導入には、例えばスパンボンド布が良く適している。本発明の枠内ではカバー層は支持材の上に積層されるので、一般的にカバー層は、小さい単位面積重量で十分である。この際、面ファスナーのフックテープと一緒に該複合材要素を使用する際に、ポリマーヤーンから形成されたループが引き抜かれないことが保証されなければならない。しかし、複合材要素の強度自体は、印刷された支持材の相当に安定した形態によって達成できる。しかし、原則的には、ポリマーヤーンが編み込まれた少なくとも二つの結合ウェブ材料層からカバー層を形成することも企図され得る。特に、異なる繊維構造を有する複数の結合ウェブ材料層を組み合わせることができる。これは、カバー層のこのような多層形態において、複合材要素全体の必要な強度に本質的に貢献する。

本発明では、支持材は不織布からなる。不織布とは、平坦な繊維ウェブ（Faservliese）と理解される。この用語には短繊維ウェブ布も含まれるし、連続フィラメント繊維からなるスパンボンド布も含まれる。スパンボンド布、又はスパンボンド布からなる少なくとも１つの外側層を有する多層の不織布材料が、それらのより高い耐引裂き性の故に特に適当である。好ましいのは、スパンボンド布からなる両外側層（Spunbond Ｓ）と、それらの間にメルトブロー繊維からなる少なくとも１つの層（Meltblown Ｍ）とを有する多層の不織布である。層構造ＳＭＳ、ＳＭＭＳ又はＳＭＭＭＳを有するこの多層の不織布材料は、通常、単なるスパンボンド布と比べて、より均一な表面構造及び従ってより良好な印刷性を特徴とする。この不織布はポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維又はこれら列挙した材料の繊維混合物からなることができる。支持体として使用される不織布の単位面積当たりの重量は合目的的には１０ｇ／ｍ^２〜３０ｇ／ｍ^２の範囲内である。使用される結合ウェブ材料は好ましくは１５ｇ／ｍ^２の重量範囲のポリプロピレンからなるＳＭＳである。上述したように、多くの用途の場合のカバー層のためには、ただ一つの層を有する形態、特にスパンボンド布からなるただ一つの層を有する形態で十分である。しかし、カバー層自体がより高い強度を有すべき場合には、支持材の不織布に関しても上記の層構造を設けることができる。

カバー層の結合ウェブ材料に編み込まれるポリマーヤーンは、制限なく、モノフィラメントまたはマルチフィラメントとして作ることができる。好ましくは、組織化していないヤーン、特に組織化していないマルチフィラメントが使用される。なぜならば、これは、費用の面から有利であり、また簡単に加工できるからである。更に、このようなヤーンから形成されたループは、該複合材要素の使用の際に、面ファスナーの一部として、取り付けるフック要素と簡単に結合し得る。この際、本発明は、しっかりとした結合を生じさせるために、面ファスナーのフック要素は、形成されたループのところで、ポリマーヤーンを好ましくは完全に係り取る（hintergreifen）という認識に基づく。しかし、或る用途の場合には、ヤーンの組織化を企図することも合目的的であり得る。

ポリマーヤーンは、スティッチボンド法によってカバー層の結合ウェブ材料に組み込むことが合目的的である。特に、複合針−クロージャワイヤシステム（Schiebernadel-Schliessdrahtsystem）が結合ウェブ材料を穿通しそして後退運動において、典型的には一つまたは二つの挿入された縫い糸が結合ウェブ材料を貫通する、スティッチボンド技術マリワット（Maliwatt）が適している。しかし、原則的には、ポリマーヤーンの編み込みには他のスティッチボンド法、例えばラッシェル法（Raschelverfahren）も使用することができる。この際、縦糸の数は通常は２．４５ｃｍ当たり３〜２５、好ましくは２．５４ｃｍ当たり約２０である。縦糸がこのような間隔であることによって、フックテープとの係合のための十分な数のループが形成する。網目数は好ましくは１ｃｍ当たり２〜４である。

織られていない繊維材料の印刷は既知であり、セルロース製基材においては問題がない。ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、なかでもポリオレフィン繊維からなる不織布の印刷は比較的難しい。特に繊維様ポリオレフィン構造物では、従来から使用される印刷インキ及び染料は限られた粘着性しか持たず、これは印刷画像の耐拭い性及び耐摩耗性に不利に作用する。本発明の複合材要素では、比較的低い耐拭い性及び耐摩耗性を甘受することができる。というのも、フック要素のフック留めのための編んで作られた自由ループを有しそしてそれ自体は印刷されていない上面の繊維製カバー層が印刷画像を保護するからである。印刷画像は、カバー層の方に向いた面に配され、そしてその裏側は不織布によって、上側は繊維製カバー層によって保護される。

印刷し易さ及び印刷画像の品質を改善するために、不織布の印刷すべき表面を前処理することができる。加えて、輪転印刷法の際には、不織布を通しての印刷インキの滲みを回避すべきである。というのも、さもなくば、印刷機のローラが汚される恐れがあるからである。このような汚れには費用のかかる洗浄が必要であるということは別にしても、乾燥付着した残留インキが、不織布の繊維の解れあるいはそれどころか破壊に寄与する可能性もあるので、殊に印刷インキの滲みを回避するためにも、不織布の印刷すべき表面の前処理は合目的的である。最後に、不織布をカバー層と結合する際の積層用の接着剤の滲みも回避すべきである。前処理にはさまざまな方法がある。第１の形態では、チキソトロープ性プライマーを用いた不織布の表面の前処理が行われる。このプライマーは、印刷インキを固定し、そして印刷インキの吸収及び付着の向上のために、適当な結合剤中に無機充填材、例えば二酸化ケイ素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、か焼粘土又はこれらの類似物を含有する層である。このチキソトロープ性に調製されたプライマーは、剪断応力下では液体と同様に挙動し、そしてこのチキソトロピー性によって不織布の繊維表面上に薄膜として塗布することができる。剪断応力なしでは、このプライマーは、固体の性質を有し、繊維表面上に付着する。チキソトロープ性がプライマーの塗布を容易にしている。このプライマーには印刷インキに常用の結合剤、例えばニトロセルロース（ＮＣ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を使用することができる。該プライマーが、結合剤として、樹脂、例えば低温で硬化する反応体と架橋する樹脂も含有していてよいことは勿論である。プライマーは０．１ｇ／ｍ^２〜２０ｇ／ｍ^２、好ましくは０．５ｇ／ｍ^２〜２ｇ／ｍ^２の量で塗布することができる。

本発明の更に別の実施変法の一つでは、不織布の印刷すべき表面は、スプレーコート法によって塗布された層を有し、この層は実質的に閉塞した皮膜を形成し、好ましくは５μｍ未満の膜厚を有する。この吹き付けられた層の閉塞した表面には高品質の印刷画像を得ることができる。というのもこの層が印刷インキの滲みを阻止するからである。

更に、不織布の印刷すべき表面上には、印刷インキを吸収するための微小孔層が設けられていてもよい。微小孔被覆はいわゆる「フォームコーティング」として知られており、例えば木綿繊維材料の仕上げ加工に使用される。微小孔層を用いた不織布層の本発明による前処理はこの織られていない層の印刷性を、殊に該層がポリオレフィン繊維からなる場合に改善する。応じて前処理された不織布層には、より良好な印刷画像を得ることができ、その際、同時に耐摩耗性及び耐拭い性が改善される。

本発明の枠内において、不織布の印刷すべき表面は、前準備のために、シート押出ダイによって敷設された層を備えることができる。このようないわゆるカーテンコート法の場合には、不織布はこのシートダイから出てくる溶融物のカーテン中を通過する。

前処理としての上記方法に対して付加的にもしくは代替として、不織布は、その印刷面にて好ましくはコロナ放電によって前処理されていることもできる。このような処理によって不織布の繊維の表面構造を、印刷しやすくなるようにまたは付加的な被覆層を備えやすくなるように改質することができる。不織布をプラズマ処理法、殊にプラズマ被覆法によって前処理することもできる。適当なのは、殊に、プラズマ重合法であり、この方法では、表面がプラズマからの所定の材料の堆積によって改質される。プロセス工学的な理由から、好ましくは、大気圧で実施することができるプラズマ法が使用される。というのもその場合には不織布を案内するための費用のかかる真空装置が必要ないからである。

本発明の枠内において、カバー層、及び不織布からなる支持材は、全面でまたは区域で（例えば或るパターンで）互いに接着することができる。

本発明の更に別の特徴は、支持材が不織布からなることを特徴とする一般的な複合材要素において、カバー層と支持材との接着に関連する。この際、接着剤が支持材上に或るパターンで塗布され、ここでこのパターンが、接着剤が全面に塗布された接着剤枠と、この接着剤枠の内部に、規則的に配置された接着面と接着剤の無い領域からなる接着構造とを有し、またここで前記の接着剤枠が該複合材要素の縁を形成することが企図される。接着または積層は、反応性ＰＵＲ接着剤またはホットメルト接着剤を用いて行うことができる。支持材もカバー層も繊維材料から形成されるため、該複合材要素は良好な通気性を有する。一部の面だけで接着されることによって、複合材要素と係合用フックとのフック留めが容易になる。なぜならば、これにより、面ファスナーの雄部を形成する要素が、カバー層の深くまで食い込むことができるからである。本発明の複合材要素の縁領域の全面的な接着は、引張荷重下に、例えば該複合体要素を使用して形成された面ファスナーを開いた際に、カバー層が縁側で支持材から剥がれるもしくは千切れることを防ぐ。特に、該複合材要素を使用して形成された面ファスナーは、機能を損なうことなく、何度も利用することができる。更に、係合用フックは、該複合材要素の接着された縁領域では比較的弱く係り、それによって、該材料は、開ける時には、そこで局所的に比較的低い応力に曝される。

接着面は、前記の接着剤枠内において、好ましくは縞状、格子状、点状またはセル状の構造を形成し、この際、接着剤枠内の接着面の割合は、接着剤枠によって囲まれた面を基準に合目的的には１０％〜７０％、好ましくは４０％〜６０％である。接着面の割合並びに接着剤の塗布の方法及び形は、適当なフックテープとの組みあわせで該複合材要素を使用する際の典型的な係脱力に依存する。

上記の形態において、個々の複合材要素をトンボに合わせて正確に一定の長さに切断しそしてこれを施用することを可能にするために、レジスタマークを設けることができ、これは複合材上に印刷される。この際、レジスタマークは模様の中に可視に印刷することができる。不可視のレジスタマークを設けることも同様に可能であり、これは、例えば紫外線下でのみ可視のインキで印刷される。原則的に、装飾的な印刷も検出することができ、該複合材要素のトンボに正確な取り扱いに利用することができる。

Claims (9)

1. 支持材と、この支持材の上に積層されそしてフック要素の係合のための自由ループを有する繊維製カバー層とを有し、かつ前記カバー層が、結合したウェブ材料と、ループを形成するそれに編み込まれたポリマーヤーンとからなる、面ファスナーのための複合材要素を製造する方法において、支持材が、スパンボンド布からなる外側層と、それらの間にあるメルトブロー繊維からなる少なくとも１つの層とを有する多層の不織布材料よりなること、ループが、カバー層の結合ウェブ中にのみ組み込まれていること、その際にポリマーヤーンがスティッチボンド法によってカバー層の結合ウェブ材料に組み込まれていること、及びカバー層が、支持材と接着されていること及び支持材の不織布材料がカバー層の方に向く内側にある面で印刷され、該印刷がカバー層を透けて目に見えそしてインキは輪転印刷法によって、
   （ｉ）チクソトロ−プ性のプライマーを塗布した不織布材料表面上に又は
   （ｉｉ）実質的に閉塞した皮膜を不織布材料上に形成しそして５μｍ未満の層厚を有する、スプレーによって不織布材料上に塗布された層上に又は
   （ｉｉｉ）不織布材料の印刷すべき表面上に印刷インキを吸収するための微小孔層上に
   塗布されることを特徴とする、前記複合材要素の製造方法。
2. カバー層の結合ウェブ材料が捲縮連続繊維からなることを特徴とする、請求項１の複合材要素の製造方法。
3. カバー層が、異なる繊維構造を有する少なくとも二つの結合ウェブ材料層から形成されることを特徴とする、請求項１または２の複合材要素の製造方法。
4. 支持材層の不織布材料が、１０〜３０ｇ／ｍ^２の単位面積重量を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの複合材要素の製造方法。
5. 不織布材料が、その印刷面にてコロナ放電又はプラズマ処理法によって前処理されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの複合材要素の製造方法。
6. カバー層が、支持材の不織布材料と全面で互いに接着されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの複合材要素の製造方法。
7. 接着剤が、カバー層と支持材との間にパターンをもって塗布され、このパターンは、全面に接着剤が塗布された接着剤枠と、この接着剤枠の内部に、規則的に配置された接着面と接着剤の無い領域とからなる接着構造とを有し、この際、前記接着剤枠が該複合材要素の縁を形成することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの複合材要素の製造方法。
8. 前記接着剤枠の内部の接着面が、縞状、格子状、点状またはセル状の構造を形成することを特徴とする、請求項７の複合材要素の製造方法。
9. 前記接着剤枠の内部の接着面の割合が、接着剤枠によって囲まれた面を基準にして１０〜７０％であることを特徴とする、請求項７または８の複合材要素の製造方法。