JP2008516700A - 多方向に弾性様の材料 - Google Patents

Abstract

シート材料の表面に形成されたひずみ可能な網状組織を包含するシート材料（１０）。ひずみ可能な網状組織は、第１網状組織区域（１２）及び第２網状組織区域（１４）を包含し、第１網状組織区域は、第２網状組織区域を実質的に取り囲む。第２網状組織区域は、幾何学的に変形可能な要素を包含し、第１網状組織区域は、第２網状組織区域を取り囲むシート材料の、実質的に形成されていない部分を画定する。変形可能要素は、シート材料の平面に概ね平行な複数方向に幾何学的に変形可能であり、シート材料に複数方向に加えられる伸張力に対応して、伸縮性弾性様特性をシート材料に提供する。

Description

本発明はウェブ材料に関し、より詳細には、所定のウェブ材料の固有の伸張性が改変されてよいウェブ材料に関する。具体的には、本発明は、複数方向に加えられる伸張に対してウェブ材料が働かせる抵抗力を改変することができるウェブ材料に関する。

ウェブに加えられる伸張力に対して所望の抵抗力を提供するために、改変された特性を有するウェブ材料が、一般に既知である。そのようなウェブ材料は、可撓性物品、例えば、可撓性バッグを形成するのに有用な可撓性材料を含み、伸縮性を有し、伸張の優先的な軸線に沿ったウェブ材料の伸張を容易にする効果がある。

既知のウェブ材料の例が、米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）、５，６５０，２１４号（アンダーソン（Anderson)ら）、６，３９４，６５１号（ジャクソン（Jackson））、６，３９４，６５２号（メイヤー（Meyer）ら）、及び５，１５１，０９２号（ブエル（Buell）ら）に開示されている。

本明細書で使用する時、用語「可撓性」は、特に繰り返して撓る又は曲げることができる材料を指すために使用されるので、これらの材料は、外部から加えられる力に対応して撓りやすく、曲がることができる。それ故に、「可撓性」は、不撓性、剛直な、又は柔軟性がないという用語と実質的に反対の意味である。その結果、可撓性である材料及び構造体は、形状及び構造を変化させて外力に順応し、一体性を失うことなく、接触する物体の形状に適合してもよい。

吸収性物品に使用されてよい先行技術の１つの材料では、従来の弾性体は、使い捨ておむつのウエスト部分などの、吸収性物品のトップシート及び／又はバックシートの一部分に固定されて、より良好な適合及び全体的な快適さを着用者に提供する。しかし、従来の弾性体は費用がかかり、組立てる間にある程度の操作と手際を必要とする。従来の弾性体は、ある程度の伸縮性を吸収性物品に提供するものの、従来の弾性体が固定される材料は、典型的には、弾性又は伸縮性とは通常は考えられない。それ故に、加えられる従来の弾性体は、材料に固定される前に予め拡張されねばならないか、又は材料を機械プロセス、例えばリングロールにかけて、材料を恒久的に伸張してその初期の張力がかからない長さを超えて延在し、加えられる従来の弾性体を有効にしなければならない。

先行技術の更なる材料により、加えられる従来の弾性体を使用することなく、加えられる伸張の方向に「弾性様」挙動を示すウェブ材料が提供される。本明細書で使用される時、用語「弾性様」は、加えられる伸張を受ける時、ウェブ材料が、加えられる伸張の方向に延在し、加えられる伸張が解放される時、ウェブ材料が実質的な程度まで、その張力がかからない状態に戻るウェブ材料の挙動を説明している。弾性様挙動を示すそのようなウェブ材料は、広範囲の有用性を有し、例えば、耐久性のある服装品、使い捨て服装品、使い捨て衛生物品、室内装飾材料などのカバー材料、複雑な形状用ラッピング材料などである。

弾性様材料を提供する１つの構造体により、ベース材料は、第１網状組織領域を画定する第１区域と、第２網状組織領域を画定する第２区域とを含むひずみ可能な網状組織で形成され、ひずみ可能な網状組織が張力がかからない状態にある時、すなわち、網状組織領域及び第２網状組織領域の「表面通路長さ」で表される時、第１領域及び第２領域は、これらの領域の表面全体にわたってトポグラフ的に測定した各領域の長さで表されてもよい。第２網状組織領域は、第１網状組織領域のものより長い「表面通路長さ」を有する。本明細書で使用される時、用語「表面通路長さ」とは、材料の軸線に実質的に平行な方向での、問題の領域のトポグラフ的な表面に沿った測定値を指す。各領域の表面通路長さを決定する方法は、上記で参照した米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）の試験方法の節に見出すことができる。

ひずみ可能な網状組織に伸張力が加えられる時、第２網状組織領域を形成する第２区域を画定する１つ若しくは複数の肋骨様要素、又は１つ若しくは複数のひだは、幾何学的に変形し、平坦化して延在する一方、第１網状組織領域を形成する第１区域は、分子レベルで変形する。これにより、加えられて、次に解放される伸張力を受ける時、ひずみ可能な網状組織領域は、伸張力の方向に弾性様挙動を示す。

可撓性物品を形成するために、弾性様材料の特性が、複数の伸張方向で材料を横切って加えられる力に対応して材料の拡張を増大する、弾性様材料を含む可撓性材料の必要性が存続する。

本発明の１つの態様により、第１領域及び第２領域が、同一材料組成物から構成されるシート材料が提供される。シート材料が、複数方向に加えられる伸張力を受ける時、第２領域は、初期に、複数方向に大幅に幾何学的に変形する。

本発明の別の態様により、少なくとも２つの横断方向に加えられる伸張力に対応して弾性様挙動を示すシート材料が提供される。シート材料は、実質的に同一の材料組成物から形成される第１領域及び第２領域を有するひずみ可能な網状組織を含み、第１領域は、加えられる伸張力に第１の抵抗力を提供し、第２領域は、加えられる伸張力に第１の抵抗力より小さい第２の抵抗力を提供し、結果として、第２領域の初期の幾何学的変形を生じる。第２領域の幾何学的変形の後、第１領域及び第２領域は、更に加えられる伸張力に対応して、分子レベルの変形を示す。

本発明の更なる態様により、少なくとも１つの方向に加えられる力に対応して弾性様挙動を示すシート材料が提供される。シート材料は、ひずみ可能な網状組織のパターンを有する少なくとも１つの領域を含む。シート材料が加えられる力を受ける時、複数方向において実質的に幾何学的伸び変形を受ける少なくとも１つの領域。

図１に関し、本発明を説明するウェブ又はシート材料１０が示され、シート材料１０は、別個の領域の「ひずみ可能な網状組織」で形成されている。本明細書で使用する時、用語「ひずみ可能な網状組織」とは、ある有用な程度まで一方向、好ましくは予め定められた一方向又は予め定められた複数方向に伸ばすことができる、結合された、相互関係のある区域群を指し、加えられて、次に解放される伸張力に対応して弾性様挙動をシート材料１０に提供する。ひずみ可能な網状組織は、第１領域を画定する複数の第１区域１２と、第２領域を画定する複数の第２区域１４とを包含する。１６として概ね示される、第１区域１２の部分は、第１の方向に延在し、好ましくは実質的に線状である。１８として概ね示される第１区域１２の残部分は、第１の方向に実質的に垂直である第２の方向に延在し、第１区域１２の残部分１８は、好ましくは実質的に線状である。第１の方向は第２の方向に垂直であることが好ましいものの、第１の方向と第２の方向の間の他の角度の関係が好適であってもよい。好ましくは第１の方向と第２の方向の間の角度は、約４５°〜約１３５°の範囲であり、９０°が最も好ましい。第１区域１２の部分１６と１８の交差セクションが、図１に想像線で示される境界線２０（図１に１つだけ示されているもの）を形成し、第２区域１４を完全に取り囲む。境界線２０は、本明細書で説明される正方形に限定されることはなく、境界線２０は、第１区域１２及び第２区域１４の特定の形体により必要とされる他の形状を含んでもよいことが理解されるべきである。

図１に示されるシート材料１０は、多方向の伸張において伸縮性を提供する多方向にひずみ可能な網状組織を含み、同一材料組成物から構成される、別個で類似していない少なくとも２つの領域により提供される。第１領域は、概ね、シート材料１０により画定される平面にある、形成されていない材料のバンドとして概ね説明される第１区域１２を含む。第２領域は、シート材料１０の平面から外に延在するこぶ様要素又はひだ部分のパターン３２（図２参照）により概ね画定され、第１の重ね合わされたひだ部分のパターン及び第２の重ね合わされたひだ部分のパターンにより形成される、第１の方向及び別の第２の方向に延在する１つ又は複数のひだ部分から構成される第２区域１４を含み、第１のひだ部分のパターン及び第２のひだ部分のパターンは、互いに実質的に同様であると説明される。当業者は、しかしながら、他のひだ部分のパターンが可能であることも認めるであろう。用語「ひだ部分」は、ひだ若しくはひだ部分の連続する又は不連続なセクションを包含することを意図することが理解されるべきであり、例えば、第１のひだ又はひだ部分及び第２のひだ又はひだ部分を互いに交差させることから得られてもよく、第１のひだ又はひだ部分及び第２のひだ又はひだ部分の方向にそろった縦列及び横列でそろったひだ部分のパターン３２で得られてもよい。後に更に説明されるように、第１のひだ部分のパターン及び第２のひだ部分のパターンは好ましくは、各々、シート材料１０の長手方向軸線Ｌ及び横断方向軸線Ｔに実質的に平行に配向する。更に、用語「ひだ」及び「ひだ部分」は、複数のひだ又はひだ部分に限定されることはなく、１つ以上のひだ又はひだ部分を包含してもよいことを、本明細書における説明の目的のために注意するべきである。同様に、用語「区域」、すなわち、第１区域１２及び第２区域１４を使用することは、複数区域に限定されることを意図しておらず、第１領域及び第２領域各々を画定する１つ以上の区域を包含してもよい。

本明細書で使用される時、用語「形成された」とは、いかなる伸張又は外部から加えられる力も受けない時、所望の構造又は形状を実質的に保持するシート材料１０上で、所望の構造又は形状を作ることを指す。本発明のシート材料１０は、第１区域１２が第２区域１４と視覚的に別個であるように形成される。本明細書で使用される時、用語「視覚的に別個」とは、シート材料１０、又はシート材料１０の具現する物体が正常に使用される時、正常な裸眼で容易に識別可能であるシート材料１０の特徴を指す。

ひずみ可能な網状組織を形成する両方のひだ部分のパターンの伸張性は、本質的に同一であるが、特定のひだ部分のパターンの配向と一致する様々な方向に延在することができ、図３に説明されるような、シート材料１０上に形成された第１のひだ部分のパターンＸＡを特に参照して説明される。ひずみ可能な網状組織の第１のひだ部分のパターンＸＡは、複数の第１区域１２ａ及び複数の第２区域１４ａを含む第１区域及び第２区域の群を包含する。第１区域１２ａは、第１軸線２４ａに沿って延在する長さと、第２軸線２６ａに沿って延在する幅Ｗとを有する。好ましくは、第１区域１２ａの幅Ｗは、約０．０３ｃｍ（０．０１インチ）〜約１．３ｃｍ（０．５インチ）であり、より好ましくは約０．０８ｃｍ（０．０３インチ）〜約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）である。

第２区域１４ａは、第１軸線２８ａ及び第２軸線３０ａを有する。第１軸線２８ａは、シート材料１０の長手方向軸線Ｌに実質的に平方である一方、第２軸線３０ａは、シート材料１０の横断方向軸線Ｔに実質的に平行である。好ましくは、第２軸線３０ａに沿って延在する第２区域１４ａの第１寸法は、約０．０３ｃｍ（０．０１インチ）〜約５．１ｃｍ（２．０インチ）であり、より好ましくは約０．３１８ｃｍ（０．１２５インチ）〜約２．５ｃｍ（１．０インチ）である。

第１区域１２ａは、比較的形成されていない。すなわち、第１区域１２ａ内の材料は、シート材料１０が受ける形成工程の前と後で実質的に同じ状態である。第２区域１４ａは、複数の***したひだ部分３２ａを包含する。ひだ部分３２ａの幅は、第２軸線３０ａに実質的に平行であり、ひだ部分３２ａの長さは、第１軸線２８ａに実質的に平行である。ひだ部分３２ａの長さ寸法は、ひだ部分３２ａの幅寸法と少なくとも等しく、好ましくは、幅寸法より長い。

第２区域１４ａのひだ部分３２ａは、形成されていない区域により互いから分離していてもよい。しかし、好ましくは、ひだ部分３２ａは互いに隣接し、ひだ部分３２ａの長さに垂直に測定して、０．２５ｃｍ（０．１０インチ）未満の形成されていない区域により分離し、より好ましくは、ひだ部分３２ａは連続していて、本質的に、形成されていない区域が間にない。

ひだ部分３２ａにより、第２区域１４ａは実質的に、すなわち、主に又は本質的に「幾何学的に変形」するのが可能になり、その結果、第１区域１２ａの「分子レベルの変形」により示されるものより、加えられる伸張に有意に少ない抵抗力を生じる。本明細書で使用される時、「分子レベルの変形」は、分子レベルで起こる変形を指し、正常な裸眼で識別可能でない。すなわち、分子レベルの変形の効果、例えば、シート材料の伸張を識別できることはあっても、それが起こるのを可能にする又は起こさせる変形を識別することはできない。これは、用語「幾何学的変形」と対照的である。本明細書で使用される時、用語「幾何学的変形」とは、シート材料又はシート材料の形を具現する物品が、加えられる伸張を受ける時、正常な裸眼で概ね識別可能であるシート材料の変形を指す。幾何学的変形のタイプには、曲げる、展開する、及び回転させるが挙げられるが、これらに限定されない。

第１区域１２ａは、シート材料１０が張力がかからない状態にある時、シート材料１０の横断方向軸線Ｔに平行な方向にトポグラフ的に測定される第２区域１４ａの表面通路長さ（ひだ部分３２ａを横切って測定される距離を包含する）より短い表面通路長さを有する。好ましくは、第２区域１４ａの表面通路長さは、第１区域１２ａのものより少なくとも約１５％長く、より好ましくは、第１区域１２ａのものより少なくとも約３０％長く、最も好ましくは、第１区域１２ａのものより少なくとも約７０％長い。一般に、第２区域１４ａの表面通路長さが長い程、分子レベルの変形が起こる前のシート材料１０の伸張は長い。しかし、シート１０内では、第１区域１２ａは、区域１４ａが幾何学的変形を示す時間中に何らかの分子レベルの変形を示すことに注意するべきである。

シート材料１０は、別の場合の同様の材料組成物の同じベースウェブのものより実質的に短い、改善された「ポアソンの横方向の収縮効果」を示す。材料のポアソンの横方向の収縮効果を決定するための更なる説明及び方法は、上記で参照した米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）の試験方法の節に見出すことができる。本発明のために説明されるシート材料１０のポアソンの横方向の収縮効果は、第１区域１２ａ及び第２区域１４ａ各々が占めるシート材料１０の量により決定される。第１区域１２ａが占めるシート材料１０の面積が増大すると、ポアソンの横方向の収縮効果もまた増大する。逆に、第２区域１４ａが占めるシート材料１０の面積が増大すると、ポアソンの横方向の収縮効果は低減する。本発明により提供されるシート材料１０は、ポアソンの横方向の収縮効果を示す材料について、その効果を実質的に除去しないまでも、和らげるように設計することができる。

対向する平面的な力が、矢印３８ａの方向に図３のシート材料１０に加えられる時、シート材料１０の軸線方向の伸張が横断方向軸線Ｔの方向に起こる。シート材料１０の伸張は、対向する平面的な力に対応するひだ部分３２ａの展開又は幾何学的変形により可能になる。上述のひだ部分３２ａの幾何学的変形に加えて、シート材料１０の幾何学的収縮もまた、加えられる伸張力に対応して、伸張方向に直交する方向に起こることができることも理解するべきである。

シート材料１０は、第１区域１２により画定される第１領域と、第２区域１４により画定される第２領域との間の中間面である遷移領域２２を包含する。遷移領域２２は、第１区域１２と第２区域１４との両方の挙動の複雑な組み合わせを示す。本発明を説明するそのようなシート材料の個々の実施形態は全て、遷移領域２２を有することが認められる。そのような材料は、しかしながら、第１区域１２及び第２区域１４におけるシート材料１０の挙動により画定される。従って、遷移領域２２におけるシート材料１０の複雑な挙動に依存しないので、本説明は第１区域１２及び第２区域１４におけるシート材料１０の挙動にのみ関する。

シート材料１０は、対向する平面的な力に対応して伸張するので、より短い表面通路長さを有する第１区域１２ａは、分子レベルの変形の結果として初期の抵抗力の大部分を提供する。シート材料１０の伸張の初期の段階の間、第２区域１４ａのひだ部分３２ａは、幾何学的変形又は展開を行い、対向する平面的な力に最小限の抵抗をする。伸張の次の段階への遷移で、ひだ部分３２ａは、加えられる伸張の平面とそろう（すなわち、実質的に同一平面になる）。すなわち、第２区域１４ａは、幾何学的変形から分子レベルの変形までの変化を示す。変形の様式におけるこの変化は、分子の変形の開始であり、第２区域１４ａのひだ部分３２ａは、加えられる伸張の平面と実質的に同一平面になり（すなわち、第２区域１４ａは、その幾何学的変形の限界に達する）、分子レベルの変形により、更なる伸張に抵抗し始める。第２区域１４ａは、次に、分子レベルの変形の結果として、更に加えられる伸張に第２の抵抗力を与える。第１区域１２ａの分子レベルの変形と、第２区域１４ａの分子レベルの変形の両方により提供される、伸張への抵抗力が、総抵抗力を提供し、これは、第１区域１２ａの分子レベルの変形と、第２区域１４ａの幾何学的変形により提供される抵抗力より大きい。

ひだ部分３２ａに加えられる伸張の平面と実質的にそろう前に起こる最大伸張は、矢印３８で示される加えられる力の方向の、形成されたシート材料１０の「有効な拡張」である。有効な拡張は、第２区域１４ａが幾何学的変形を経験する距離に相当する。有効な拡張の範囲は、主に、第２区域１４ａの表面通路長さが第１区域１２ａの表面通路長さを超える程度と、ベースフィルムの組成物により調節することができる。有効な拡張を超える伸張が加えられてもよい用途があるので、用語「有効な拡張」は、本発明のシート材料１０が受けてもよい伸張に限界を包含することを意図するものではない。ひだ部分又は肋骨様要素で形成されるシート材料１０に提供される弾性様伸張性の追加の説明が、米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）に見出される。

本発明の１つの実施形態では、図３に説明される第１のひだ部分のパターンＸＡを形成する第１区域１２ａ及び第２区域１４ａの形成の後、第２のひだ部分のパターンＸＢが、実質的に、すなわち、主に又は本質的に、第１のひだ部分のパターンＸＡに重ね合わされる関係で、シート材料１０上に形成される。図４に見られるように、第２のひだ部分のパターンＸＢを加える前の、第１のひだ部分のパターンＸＡが、実線で説明され、第２のひだ部分のパターンＸＢが、第１のひだ部分のパターンＸＡ上に重ね合わされて、点線で説明されている。第２のひだ部分のパターンＸＢは、実質的に、すなわち、主に又は本質的に、上述の第１のひだ部分のパターンＸＡと同一であり、第１区域１２ｂ及び第２区域１４ｂを含み、第１区域１２ｂは、実質的に、すなわち、主に又は本質的に、形成されていない材料のバンドを含み、第２区域１４ｂは、材料１０内に形成された複数のひだ部分３２ｂにより画定される。第２のひだ部分のパターンＸＢの長手方向軸線Ｌ’及び横断方向軸線Ｔ’は、第１のひだ部分のパターンＸＡに関して説明された長手方向軸線Ｌ及び横断方向軸線Ｔ各々に平行でない又は横断方向の関係でそろっているので、第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分３２ｂは、概ね、第１のひだ部分のパターンＸＡのひだ部分３２ａに平行でない又は横断方向に配向している。好ましい１つの実施形態では、ひだ部分のパターンＸＢは、ひだ部分のパターンＸＡに実質的に垂直に配向している。第２のひだ部分のパターンＸＢの長手方向及び横断方向軸線Ｌ’、Ｔ’は、しかしながら、説明される垂直な関係に限定されることなく、第１のひだ部分のパターンＸＡの長手方向及び横断方向軸線Ｌ、Ｔ各々と横断方向の関係を画定するいかなる角度に配向してもよいことが理解されるべきである。

第２のひだ部分のパターンＸＢの第１区域１２ｂは、概ね、好ましくは第１のひだ部分のパターンＸＡの第１区域１２ａと接続し、第２のひだ部分のパターンＸＢの第２区域１４ｂは、概ね、第１のひだ部分のパターンＸＡの第２区域１４ａと接続している。図２に見ることができるように、ひずみ可能な網状組織は、想像線３３ｂで示され、第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分３２ｂに平行に延在するトラフ部分と交差する、想像線３３ａで示され、第１のひだ部分のパターンＸＡのひだ部分３２ａに平行に延在するトラフ部分を包含する。それ故に、ひずみ可能な網状組織の第２区域１４は、例えば、トラフ部分３３ａと３３ｂの間で画定される横列及び縦列で配置されてよいひだ部分３２の網目状区域を含む形成された材料区域により画定され、ひずみ可能な網状組織の第１区域１２は、実質的に形成されていない材料の概ね平面的なバンドにより画定される。第１のひだ部分のパターンＸＡ上に重ね合わされた第２のひだ部分のパターンＸＢは、矢印３８ａの方向に加えられる伸張力に垂直な、矢印３８ｂの方向に加えられる伸張力に対応して、第１のひだ部分のパターンＸＡについて上記で説明された伸張性と、実質的に、すなわち、主に又は本質的に同様の伸張性をシート材料１０に提供することができる。シート材料１０の伸張性は、ひだ部分のパターンＸＡ、ＸＢの特定の特性により、また、シート材料１０の材料特性により影響を受けることができる。例えば、ポリマー材料から形成されたシート材料１０では、ひだ部分の選択されたパターンＸＡ、ＸＢに異なるピッチ（ひだからひだまでの距離）を提供することにより、及び／又はシート材料１０を形成するポリマー構造の配向など、材料の伸縮性を画定する態様に関する、ひだ部分のパターンＸＡ、ＸＢの特定の配列又は配向を提供することにより、伸縮性又は伸張性が、改変されるか又は選択されてもよい。

操作の特定の理論に束縛されることを意図するものではないが、シート材料１０が、加えられた力のために伸張される時、シート材料１０が降伏点を超えて伸ばされない限り、シート材料１０は、加えられた力の方向に延在し、加えられた力が取り除かれて、少なくともその張力がかからない状態まで実質的に戻る時、弾性様挙動を示すと考えられる。シート材料１０は、その実質的に回復する能力を失うことなく、伸張の多くのサイクルに耐えることができる。それ故に、シート材料１０は、加えられた力が取り除かれると、その実質的に張力がかからない状態まで戻ることができる。更に、第２区域１４は、多方向にシート材料１０に加えられる伸張力に対応して、多方向に弾性様挙動を示す特性をシート材料１０に提供する。

当該技術分野において既知の様々な材料が、本明細書で説明されるシート材料１０を構成するのに好適である。例えば、本発明を限定するものではないが、シート材料１０を形成する材料は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、及び線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又はポリプロピレンなどのいかなるポリオレフィンも包含する高分子材料、並びにこれらの混合物を含んでもよい。他の高分子材料の例には、ポリエステル及びポリウレタンが挙げられる。他の材料の種類は、アルミホイル、薄板金属、コーティングした（ろうを塗った、など）及びコーティングしていない紙、コーティングした不織布を包含し、更に、いかなるスクリム、メッシュ、織布、不織布、又は穿孔した若しくは多孔質フィルムも包含する実質的に透過性の材料を包含し、主に二次元的性質であっても、又は三次元構造体に形成されてもよい。加えて、シート材料１０は、１つの組成物又は層を含んでもよく、あるいは別の方法としては、異なる材料若しくは多重層の複合物若しくは積層体、又はこれらのいかなる組み合わせであってもよい。

本発明のシート材料１０を形成する方法には、組み合わせプレート若しくはロール、熱成形、高圧液圧成形、又はキャスティングにより、シート材料１０を形成することが挙げられるが、これらに限定されない。シート材料１０を形成するのに有用な装置の例が、米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）、及び本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願１０／７８０，８４６に見出され、特に、参照された米国特許及び米国特許出願は、材料のシート上で単一方向に弾性様材料のパターンを形成するための噛み合うロール及び噛み合うプレートを包含する装置を開示している。噛み合うロールなどの形成部材を使用する、例えば、上記で参照した特許及び特許出願において説明されるものを使用する、多方向にひずみ可能な網状組織を有するひずみ可能な網状組織を形成する方法では、材料のシートは、第１のひだ部分のパターンＸＡのひだ部分の横断方向軸線Ｔ方向と一致する、シート材料１０の横断方向に、噛み合うロール３５、３７（図５）又は噛み合うプレート３９、４１（図６）を通って送られてもよい。次に、シート材料１０は、第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分の長手方向軸線Ｌ又は横断方向Ｔ’と一致する、シート材料１０の長手方向に、噛み合うロール又は噛み合うプレートを通って送られてもよい。好ましい実施形態では、第２のひだ部分のパターンＸＢの第１区域１２ｂ及び第２区域１４ｂは、第１のひだ部分のパターンＸＡの第１区域１２ａ及び第２区域１４ａ各々と位置を合わせて、実質的に、すなわち、主に又は本質的に重ね合わせられる。しかし、第２のひだ部分のパターンＸＢの位置合わせは、第１のひだ部分のパターンＸＡに関して置換されて、第２のひだ部分のパターンＸＢの少なくとも一部分が、実質的に、すなわち、主に又は本質的に、第１のひだ部分のパターンＸＡと重なり合わない関係で位置してもよく、第２のひだ部分のパターンＸＢの第１区域１２ｂが、第１のひだ部分のパターンＸＡの第２区域１４ａに交差してもよく、第２のひだ部分のパターンＸＢの第２区域１４ｂもまた、第１のひだ部分のパターンＸＡの第１区域１２ａに交差してもよいことが考察される。第１のひだ部分のパターンＸＡと第２のひだ部分のパターンＸＢの間のそのような置換は、第１のひだ部分のパターンＸＡ及び第２のひだ部分のパターンＸＢの、そろった対応する第１区域及び第２区域から形成されるひずみ可能な網状組織により提供される特性と異なる有益な弾性様特性を提供してもよい。

様々な配向で位置するシート材料１０で、１組の噛み合うロールにシート材料１０を複数回通して運び、第２区域１４ａ、１４ｂのひだ部分３２ａと３２ｂの間の様々な相対的配向を提供することにより、第１のひだ部分のパターンＸＡ及び第２のひだ部分のパターンＸＢを形成する方法に関する変化形では、複数組の噛み合うロールが、シート材料のための加工処理線に沿って連続して提供されてもよく、噛み合うロールの各組は、シート材料上で特定の配向のひだ部分を形成するための外側の形体又はパターンを有する。例えば、図７に見られるように、第１のひだ部分のパターンＸＡのひだ部分３２ａを形成するために歯が第１組のロール４３、４５に設けられ、次に、第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分３２ｂを形成するために、リングロール４９が模様付きリングロールであるリングロール４７、４９を含む第２組のロールが提供されてもよい。

図８は、１組の噛み合うロール４０を通る一回の通過で、多方向にひずみ可能な網状組織を形成するためのロールの形体を説明している。噛み合うロール４０は、パンチロール４２及び協働するダイロール４４を含み、パンチロールは、パンチ領域４６を備え、ダイロールは、パンチ領域４６と協働するための対応するダイ領域４８を備えている。更に、パンチ領域４６は各々、ダイ領域４８の対応するダイ要素５２と協働するための複数個のパンチ要素５０を備え、シート材料を間にした、ダイ要素５２とのパンチ要素５０の協働する係合が、材料上のひだ部分のパターンを形成する。あるいは、協働するダイロール４４は、パンチ要素５０に又はパンチロール４２の他の表面形体に適合するための適合面を含んでもよい。

図９に関し、ロール４２、４４により形成されるひだ部分のパターンが説明され、多方向にひずみ可能な網状組織の第２区域１４ｃの各々は、図８の拡大表面図で説明されるように、パンチ要素及びダイ要素５０、５２の協働する組により形成され、残りの形成されていない区域は、多方向にひずみ可能な網状組織の第１区域１２ｃを画定する。第２区域１４ｃは、複数個の変形したこぶ要素３３ｃにより画定される。こぶ要素３３ｃは、第２区域１４ｃの各々の中で縦列及び横列でそろい、不連続なひだ部分を画定し、各々の不連続なひだ部分は、長手方向又は横断方向のどちらにも延在する一連のこぶ要素３３ｃを含む。第２区域１４ｃは、第１区域１２ｃより長い表面通路長さを有する区域を画定し、その結果、先に説明されたひずみ可能な網状組織の実施形態と同様の方法で加えられる伸張力に対応して、初期に幾何学的変形を示す区域を提供する。

本発明は、説明される特定のひだ部分のパターンに限定されるものではなく、様々なひだ部分のパターンが適用されて、多方向に弾性様特性を示すひずみ可能な網状組織を有するシート材料１０を提供してもよいことが理解されるべきである。ひだ部分のパターンの１つの変化形の例が、図１０に説明されており、第２区域の各々が、ひだ部分３２ａ及び３２ｂを包含する、分離した又は別個の、実質的に、すなわち、主に又は本質的に重なり合わない部分に分割され、ひだ部分３２ａ及び３２ｂは異なる方向に沿ってそろっている。説明される例では、第２区域１４の一部分のひだ部分３２ａは、長手方向軸線Ｌに平行にそろう縦の軸線３６ａを有し、第１のひだ部分のパターンを画定し、第２区域１４の他の部分のひだ部分３２ｂは、長手方向軸線Ｌ’に平行にそろう縦の軸線３６ｂを有し、第２のひだ部分のパターンを画定する。

ひずみ可能な網状組織の代替形態では、第２のひだ部分のパターンは、図３に説明される第１のひだ部分のパターンＸＡを有するシート材料１０などの、第１のひだ部分のパターンＸＡで形成されたシート材料１０に適用された連続するリングロールにより形成されてもよい。このひずみ可能な網状組織の形態では、シート材料１０の横断方向軸線Ｔが、リングロールを通る進行方向に平行に延在するように、図３のシート材料１０がリングロールを通って送られる。リングロールにより形成されたひだ部分は、横断方向軸線Ｔに平行に連続して延在し、第１のひだ部分のパターンの第１区域１２及び第２区域１４の両方を通過する第２のひだ部分のパターンを含み、第２のひだ部分のパターンの少なくとも一部分は、第１のひだ部分のパターンと重ならない関係で位置決めされる。

本発明は、シート材料１０に関して説明される特定のひだ部分の配向に限定されることはなく、第２のひだ部分のパターンＸＢに関する第１のひだ部分のパターンＸＡの特定角度の配向に限定されることもない。第１のひだ部分のパターンＸＡ及び第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分３２ａ、３２ｂの長手方向軸線は、シート材料１０の長手方向軸線Ｌ及び横断方向軸線Ｔに関していかなる所望の角度にも配向され、第１のひだ部分のパターンＸＡ及び第２のひだ部分のパターンＸＢのひだ部分３２ａと３２ｂの間の角度が選択されて、特定の一方向又は複数方向に優先的な伸張性を提供し、シート材料１０の特定の用途又は利用法に適応してもよい。

ひずみ可能な網状組織の第２区域１４において画定されるひだ部分のパターンは、ひずみ可能な網状組織内で変化してもよいことも理解されるべきである。例えば、第２区域１４のあるものが、第１のひだ部分のパターンＸＡにより提供される配向と一致する単一方向に延在するひだ部分で形成されてもよく、第２区域の他のものが、第２のひだ部分のパターンＸＢにより提供される配向と一致する単一方向に延在するひだ部分を備えてもよい。そのようなひずみ可能な網状組織では、様々な配向のひだ部分が、第２区域１４の様々なものに別々に位置してもよい。

加えて、第２区域１４は、本明細書で説明される本質的に正方形又はダイヤ形と異なる形状を備えてもよい。例えば、第２区域は、円形、楕円形、卵形、又はいかなる数の多面形若しくは多角形を包含するいかなる形状を含んでもよく、限定されることはない。ひだ部分３２の代替形状も提供されてよい。ひだ部分の形状及び配置の追加的な変化形が、米国特許第５，５１８，８０１号（チャッペル（Chappell）ら）に見出される。

ひだ部分３２の高さ、寸法、又は形状を変えることにより、ひだ部分に関する伸張性が改変されて、シート材料１０の弾性様挙動を増大するか又は低減してもよい。更に、シート材料１０上に３つ以上のひだ部分のパターンを形成するなど、追加のひだ部分のパターンを形成することにより、シート材料１０の弾性様挙動が改変されてもよい。

図１１に関し、本発明の特定の用途では、図１に説明されるシート材料１０が、可撓性バッグ６０などの、バッグの構造体に組み込まれてもよい。可撓性バッグ６０は、折り畳み線６４に沿ってそれ自体の上に折り畳まれ、サイドシーム６６及び６８に沿ってそれ自体に固着されて、上縁部７２に沿って開口部７０を有する半分閉じた容器を形成する一枚のシート材料１０から形成されたバッグ本体６２を包含する。バッグ６０は、縁部７２を密閉するために上縁部７２に隣接して位置する密閉手段７４も任意に包含して、完全に閉じた容器又は器を形成する。密閉手段７４は、フラップ、接着性テープ、タック及び折り畳みの密閉、噛み合わせる密閉、スライダー密閉、ジッパー密閉、又はバッグを閉じるために当業者に既知の他の密閉構造体として供給されることができる。バッグ６０は、バッグ本体６２の中に収容される多種多様の材料及び／又は物体を収容及び保護するのに好適である。特に、本発明のシート材料１０は、バッグ６０の容量の拡大を提供する、バッグ６０の内容物によって働く力に対応して、及び／又はその上に作用する外力に対応して、バッグ６０が複数の方向に容易に拡張することを可能にする。バッグ６０の１つの実施形態では、バッグ６０を形成するシート材料１０の全表面が、ひずみ可能な網状組織を包含してもよい。あるいは、バッグ６０の選択された区域が、ひずみ可能な網状組織を優先的に備える一方、バッグ６０の他の区域が、形成されていないシート材料を含み、その結果、バッグ６０が、優先的に拡張可能な区域を包含してもよい。例えば、ひずみ可能な網状組織は、バッグに沿って垂直に位置する１つ以上の異なる領域（すなわち、上部領域、中間領域、下部領域）に提供されて、その結果、所望の拡張性を有する１つ又は複数の特定領域を提供してもよい。

バッグの容量を拡大する拡張性をバッグ６０のシート材料１０に提供することに加えて、本発明の多方向にひずみ可能な網状組織は、バッグ６０の内容物による及び／又は外部の物体による穴あきへの、シート材料１０の抵抗性も改善する。更に、ひずみ可能な網状組織は、第１区域１２により画定されるバンドは、裂け目が更に広がるのに抵抗する干渉領域として作用するので、シート材料１０を通る裂け目の広がりに抵抗する。

本発明のシート材料１０から形成されるバッグの上記の説明は、シート材料１０の用途の単なる一例であることが、理解されるべきである。シート材料１０を使用してもよい物品の他の例には、おむつ、生理用ナプキン、包帯、ラッピング材、梱包材料、食料貯蔵バッグ、食料貯蔵容器、サーマルヒートラップ、フェイシャルマスク、拭き取り用品、及び硬い表面のクリーナーが挙げられるが、限定されるものではない。

「発明を実施するための最良の形態」で引用した全ての文献は、本明細書に参考として組み込まれるが、いかなる文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものと解釈すべきではない。

本発明の特定の実施形態が例示及び説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。従って、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

本明細書の結論は、本発明を特定して指摘し明確に請求する請求項に示すが、添付図面と関連させた以下の説明により、本発明は更に良く理解されると考えており、図面では、類似参照番号は類似要素を示す。

本発明を説明するシート材料の平面図。 図１に説明されるシート材料の一部分の部分斜視図。 本発明によるひだの第１パターンで形成されたシート材料の平面図。 ひだの第１パターンと、点線でその上に重ね合わされたひだの第２パターンで形成されたシート材料の平面図。 シート材料上にひずみ可能な網状組織を形成する際に使用するための１組の噛み合うロールの側面線図。 シート材料上にひずみ可能な網状組織を形成する際に使用するための１組の噛み合うプレートの側面線図。 シート材料上にひずみ可能な網状組織を形成する際に使用するための、加工処理方向に直列に配置した２組の噛み合うロールの側面線図。 斜視線図であり、一回の通過で多方向にひずみ可能な網状組織をシート材料上に形成する際に使用するための１組のパンチロール及びダイロールの拡大表面図を包含する。 図８のパンチロール及びダイロールにより形成されるひずみ可能な網状組織の形体を説明するシート材料の平面図。 本発明によるひずみ可能な網状組織の別の形体を説明するシート材料の平面図。 本発明による多方向にひずみ可能な網状組織を組み込む可撓性バッグの平面図。

Claims (10)

1. シート材料において、
   第１領域及び第２領域が、同一材料組成物から構成されることと、
   前記シート材料が、少なくとも一方向に加えられる力を受ける時、前記第２領域が、初期に、複数方向に幾何学的伸び変形を受けることと、
   を特徴とするシート材料。
2. 前記第２領域が、前記第２領域内で複数方向に延在する複数のひだ部分を有する変形可能要素を包含することを特徴とする、請求項１に記載のシート材料。
3. 前記第１領域が、前記複数のひだ部分を含まないことを特徴とする、請求項１又は２のいずれか１項に記載のシート材料。
4. 前記複数のひだ部分が、第１のひだ部分のパターン及び第２のひだ部分のパターンを画定し、前記第２のひだ部分のパターンが、前記第１のひだ部分のパターンの上に重ね合わせられていることを特徴とする、請求項２に記載のシート材料。
5. 前記第２のひだ部分のパターンが、前記第１のひだ部分のパターンと同じであることを特徴とする、請求項４に記載のシート材料。
6. 前記第２のひだ部分のパターンが、前記第１のひだ部分のパターンに対して横断方向に配向していることを特徴とする、請求項４に記載のシート材料。
7. 前記複数のひだ部分が、第１のひだ部分のパターン及び第２のひだ部分のパターンを画定し、前記第２のひだ部分のパターンが、前記第１のひだ部分のパターンに対して横断方向に延在することを特徴とする、請求項２に記載のシート材料。
8. 前記第２のひだ部分のパターンの少なくとも一部分が、前記第１のひだ部分のパターンと重なり合わない関係で配置されることを特徴とする、請求項７に記載のシート材料。
9. 前記少なくとも一方向に加えられる力に対応して、前記第２領域が、初期に、幾何学的な変形を示し、次に分子レベルの変形を示すことを特徴とする、請求項１に記載のシート材料。
10. 請求項１に記載のシート材料を含むバッグ本体を包含する、可撓性バッグ。

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