JP4699762B2 - 染色パターンウェブの製造 - Google Patents

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Description

本発明はウェブ形状可撓性材料のウェブにおける三次元染色マクロパターンの製造のための方法に関する。その方法はパターン装置の少なくとも一部を含み、その装置は交互の***マクロ部分及び下降マクロ部分を有する三次元マクロパターンを持ち、その三次元マクロパターンは染料が***マクロ部分の頂部上にだけパターン装置に適用されるような方法で染料適用装置との接触をもたらされる。その方法ではまた、ウェブはウェブの染色が***マクロ部分の頂部のデザインに対応する染色されたマクロパターンで起こるような方法で染料被覆された***マクロ部分の頂部との接触をもたらされることを含む。そのウェブはさらに、ウェブにおける結合点及びその結合点と一致する三次元結合領域を形成する結合装置との接触をもたらされる。本発明はまた、ウェブの製造装置及び前記方法によって製造されたウェブに関する。
例えば吸収物品の製造では、一以上の層において三次元パターンを機械的に型押しすることが知られている。また、視覚的に改良されたパターンを得るように型押パターンを染色することが知られている。
また、最終製品を製造するために多層ウェブにおいて二以上の層を一緒に積層することが知られている。このようにして、積層された製品のものに相当する単位面積あたり重量及び厚さを有する単一層よりも柔らかくて可撓性のある最終製品が得られる。二以上の層の積層は接着によって実施されることが知られている。接着剤は次いで一緒に接着された積層体の部分を染色するように着色されることができる。この技術での一つの問題は接着剤の表面にじみとして知られるもの、即ち接着剤が層を通って押し出され、接着剤がカウンターローラを汚すことである。接着剤による工程における他の機械及び部品の汚れはさらに幅広く知られた問題である。
接着剤を使用するさらなる問題は硬い皮状の表面が層の片側又は両側上に出現し、それが使用者に対して不快に感じうることである。凝固した接着剤はさらに、液体不透過性であってもよく、それゆえ材料における液体透過性の問題を起こしうる。接着剤の他の欠点はそれが多量に消費され、それゆえ望まないコストを発生することである。
着色された接着剤の使用と関連したさらなる問題は、接着剤の表面にじみの危険が増大し、また接着剤が燃焼したり、さらに機械を汚す危険があるため、溶接の如き他の接合方法と組み合わせることが難しいことである。
多層ウェブを染色しかつ接続する従来公知の方法の全ては層が接続される前又は後に結合点を染色する工程を含む。結合点が結合が行なわれる前に染色される場合には、染料は流出して不明瞭なパターンの問題を起こしうる。結合が行なわれた後に結合点が染色されるとき、染色の精度の問題が生じる。
それゆえウェブを染色しかつ型押する改良された方法を見出すことが望ましい。多層ウェブを一緒に染色しかつ接合することが特に望ましい。その方法は層の厚さにかかわらず（しかし、好ましくは薄い材料）、改良された視覚パターンを与えるべきである。望ましい製品は使用者に対して柔らかく快適に感じるべきであり、そして三次元染色パターンによって美観的に魅力的であるべきである。そのパターンは結合点において生じる三次元結合領域からなり、また結合領域及び／又は結合点の染色からなるべきである。
本発明の目的はウェブ形状可撓性材料のウェブ、好ましくは多層ウェブにおいて三次元染色マクロパターンを作るための改良された方法を提供することによって上述の問題を解決することである。ウェブにおける材料は熱的に結合可能であるべきである。かかる材料の例は熱的に結合可能な材料を含む不織材料、詰物、フォーム及び例えばポリエチレン及びポリプロピレンから作られたプラスチックフィルムである。ウェブは切断の如き処理後に吸収物品中の層として使用されることを主に意図され、そこで染色された三次元パターンは使用者から離れて面することを意図されるが、使用者の方へ面するように適用されることもできる。
改良された方法はパターン装置の少なくとも一部によってもたらされ、その装置は交互の***マクロ部分及び下降マクロ部分を有する三次元マクロパターンを持ち、その三次元マクロパターンは染料が***マクロ部分の頂部上にだけパターン装置に適用されるような方法で染料適用装置との接触をもたらされる。ウェブはウェブの染色が***マクロ部分の頂部のデザインに対応する染色されたマクロパターンで起こるような方法で染料被覆された***マクロ部分の頂部との接触をもたらされる。ウェブはさらに、ウェブにおける結合点及びその結合点と一致する三次元結合領域を形成する結合装置との接触をもたらされる。
結合点は結合装置のために熱的に接続されたウェブにおける材料の部分を意味する。
結合領域は結合点及び***マクロ部分の頂部のために結合点と一致して形成されるウェブにおける三次元領域を意味する。三次元***マクロ部分はウェブ材料の押込みが結合点と一致して結合領域の形で起こるような方法で一緒にウェブにおける材料を圧迫する。結合点はさらに、***マクロ部分がウェブに対する圧迫を止めるときに結合領域がそれらの元の形状に弾性的に戻らないような方法で一緒に結合領域と一致して材料を引く。
本発明は、結合装置が***マクロ部分の染料被覆された頂部と相互作用して結合点及び三次元結合領域を形成させ、それと同時に結合領域及び／又は結合点が染色されることを特徴とする。
結合点が三次元結合領域と一致することを意味する範囲を結合点が持つ場合に結合点は染色される。染料が材料中に結合点に分散する場合に結合点はさらに染色される。それゆえ結合点は完全に又は部分的に染色されることができる。結合点は凝固した溶融体からなるので、染料は結合点が形成されるときに溶融体と少なくとも部分的に混合されることが好ましい。上の染色はウェブの材料特性とともに染料の特性に依存する。
上述のように、結合装置はパターン装置が染色されたマクロパターンを形成するのと同じ工程でウェブに三次元マクロパターンを形成する。三次元マクロパターンが染色されたマクロパターンと同じ点で形成されることによって、三次元染色マクロパターンが形成される。
それゆえ***マクロ部分の染料被覆された頂部は三次元マクロパターン（結合点及び三次元結合領域の形で）及び染色されたマクロパターンの両方の同時形成をもたらす。三次元マクロパターンが染色されたマクロパターンと同じ工程及び同じ場所で作られることによって、三次元結合領域及び／又は結合点の染色は極めて正確であり、三次元染色パターンは明瞭でかつ良好な視覚的効果を有する。
同じ時間で同じ点で三次元マクロパターンの形成及び三次元パターンの染色を実行することによって多数の利点が達成される。例えば、本発明による方法の使用はウェブにおける型押パターンの染色を生じ、製造ラインスピードにかかわらず同じ点において一致する型押パターンが述べられてもよい。それゆえ本発明は三次元パターンの良好な品質を保持しながら高い製造スピードを可能とする。従来公知の技術の場合には、ウェブはある時には型押され、別の時には染色されるようになっており、それは染色されたパターンを精度を伴って三次元型押マクロパターンに適合する際に困難性を生じる。かかる場合には、汚れて不正確に染色された三次元マクロパターンが一般的であり、それはぼやけて不鮮明な印象を伴った劣った視覚的効果を生じる。
本発明の別の利点は、全ての頂部が必ずしも染料被覆される必要はないが染色被覆されていない頂部が結合点及び染色されない三次元マクロパターンを形成することである。染色された及び染色されていない三次元マクロパターンからなる製品パターンを形成する選択の自由度はもちろん製造者にとって利点である。
ウェブが一つの層からなるとき、結合点が層の内側に形成され、それと同時に***マクロ部分は結合点で一緒に層を圧迫し、三次元結合領域が結合点と一致して材料中に押込みの形で出現する。結合点は層が結合点のためにその元の形状に戻ることができないので三次元結合領域がその形状を保持することを保証する。層の内側に位置される結合点の大きな利点はしばしば硬い結合点がウェブの表面層に位置されず、従って使用者を刺激できないことである。
本発明の一つの例によれば、ウェブはウェブ形状可撓性材料の第一層及び第二層を含む多層ウェブからなる。第一層は染料被覆された***マクロ部分の頂部との接触にもたらされる。第一層はさらに、結合点が第一層と第二層の間で形成されるような方法で第二層に接続される。
関連する例では、結合装置は染料被覆された頂部と相互作用して第一層を第二層に接合することによって結合点を形成し、そのようにして多層ウェブは結合領域及び／又は結合点が染色される三次元染色マクロパターンを与えられる。
前記例では、結合点は有利には層の間に形成され、層の間にある広がりを持つ。ちょうど一つの層の形のウェブの場合のように、結合点が形成され、それと同時に***マクロ部分が結合点で一緒に層を圧迫し、三次元結合領域が結合点と一致してウェブ中の材料に押込みの形で出現する。結合点は二つの層が結合点のためにその元の形状に戻ることができないので三次元結合領域がその形状を保持することを保証する。
二つの層を有する例では、本発明の前記利点は特に顕著である。前述したように、着色された接着剤からなる染色パターンで作られた層を型押パターンで作られた別の層に接合することが知られており、それは二つのパターンの接合の同期の精度の問題を生じる。さらに、染色された層は型押された部分のまわりを汚し、ぼんやりとしたマクロパターンを生じうる。染色が結合後に起こる場合には、染色の精度の問題も起こる。かかる問題は前記例による本発明によって除去される。なぜならば結合点を介する層の接合、型押、及びパターンの染色が同時に、即ち一つの工程で行なわれるからである。
本発明の別の例によれば、***マクロ部分の頂部は***ミクロ部分を含むトポグラフィ表面を含む。本発明の技術思想によれば、***マクロ部分の頂部（それは前記例では***ミクロ部分からなる）は染料被覆される。それゆえ***ミクロ部分は染料被覆され、三次元染色マクロパターンが可視化するような方法でマクロパターンにおいてミクロパターンを生じる。***ミクロ部分はいかなる公知の方法でも、例えば円柱要素、菱形要素、波形要素などの形で設計されることができる。マクロパターンが形成されるとき、染料が***ミクロ部分間に分散しかつマクロパターン全体にわたって染料の相対的に均一な分布をもたらす場合が一般的である。マクロパターンは観察者がパターンからある距離で位置されるときに観察者に対してマクロパターンの均一な染色の視覚的印象を作る多数のミクロパターンからなる場合であってもよい。
***ミクロ部分はさらに、***マクロ部分が結合点及び三次元結合領域を生じるのと同じ方法で***ミクロ部分と一致する結合ミクロ点及び三次元結合ミクロ領域を生じることができる。かかる場合において、結合点は多数の結合ミクロ点からなり、三次元結合領域は同じ数の三次元結合ミクロ領域からなる。
***ミクロ部分が全くない場合には、マクロパターンはもちろん三次元結合領域からなり、それは***マクロ部分の頂部のサイズに相当するサイズを有する。この場合において、結合点及び三次元結合領域の染色はマクロパターン全体にわたって均一に分布されるだろう。
本発明の別の例によれば、パターン装置は三次元マクロパターンを形成する型押ローラ又はパターンローラを含む。パターン装置は***マクロ部分及び下降マクロ部分を有するダイ又は***マクロ部分及び下降マクロ部分を有するコンベヤベルトからなることもできる。
上述のように、ウェブは結合点が生じるような方法で処理されなければならない。これは材料の熱結合によってもたらされる。結合点は熱接合によって形成されなければならないので、ウェブの少なくとも一部は熱的に結合可能な材料を含まなければならない。かかる材料は良く知られており、他の熱的に結合可能な繊維を結合するか又は熱的に結合可能でない繊維を結合する個々の繊維からなることができる。
本発明の一例によれば、結合装置はウェブにおいて溶融体を介して結合点を形成する超音波装置からなる。超音波装置は１８ｋＨｚ以上、好ましくは２０〜６０ｋＨｚの範囲、最も好ましくは２０〜４０ｋＨｚの範囲の周波数で操作させる。
超音波装置の一つの利点は結合点を形成する凝固された溶融体がウェブの外側上に出現しないような方法で溶融体が一つの層からなるウェブの場合には材料の内側に又は多層ウェブの場合には層間に生じることである。前述のように、これは使用者が剛い結合点から不快感を受けないので利点である。
別の例では、結合装置はパターン装置に対する支持ローラの使用によって溶融体を介してウェブにおいて結合点を形成する。かかる装置では、***マクロ部分及びいずれかの***ミクロ部分によって指定される点でウェブに溶融体を得るために材料における摩擦熱を使用する。摩擦熱は支持ローラとパターン装置の間の材料で生じる圧力及び様々な部分のスピードに依存する。
支持ローラが使用されるとき、支持ローラ及び／又はパターン装置は熱くすることができ、又は両方とも冷たくすることができる。熱い装置は熱をウェブに供給する。なぜならば、ある材料は結合点が形成されるためには又は結合点で溶融プロセスをスピードアップするためには多量の熱を要求しうるからである。
本発明は有利にはウェブを染色するために非接着性染料を使用する。このようにして、製造は高価でなくなり、製造に含まれる機械の製造を妨げる汚れの危険が低下される。
非接着性染料は繊維又はフィルムの幾つかの層を一緒に結合することを意図されない染料を意味する。その染料はこのために全ての材料に対して反発性である必要はないが、染料は染料顔料又は液体溶液中の染料顔料に対して一般的である方法で様々な材料に結合する。万一染料がわずかに接着効果を有するなら、即ち万一染料が二次的な効果として又はランダムな方法で繊維又はフィルムを一緒に結合できるなら、かかる染料は本発明の技術思想から除外される必要はない。主要な基準は染料が材料中又は異なる層間で結合点を形成することを意図されるような接着効果を持たないことである。かかる接着性染料の一例は着色された接着剤である。
非接着性染料を使用する一つの利点は従来技術の記載で示された欠点が避けられることである。かかる利点の一例は接着剤表面にじみが避けられ、柔らかく使用者に優しい製品が得られることである。さらに、工程に含まれる部品の汚れの問題が避けられる。
本発明はまた、上述の本発明による方法によって製造された製品に関する。かかる製品は一つ以上のマクロパターン（それらの幾つか又は全ては本発明に従って染色されることができる）からなる製品パターンを含むウェブ又はウェブの一部からなる。
それゆえ、かかるウェブは三次元染色マクロパターンを有するウェブ形状可撓性材料からなる。ウェブは結合点及びその結合点と一致する三次元結合領域を含む。その製品は結合点がパターン装置の***マクロ部分の頂部と相互作用して結合装置によって生成される接合材料からの凝固された溶融体からなることを特徴とする。結合点及び三次元結合領域はウェブにおいて三次元マクロパターンの形成をもたらす。結合領域及び／又は結合点は結合点が形成されると同時に***マクロ部分の頂部を介して染料で染色され、三次元染色マクロパターンはこの操作において形成される。
製品の有利な例はウェブが上の例による方法に従って処理された二つの層からなるときである。
本発明はまた、上述のような製品を製造する方法を実施するための装置に関する。その装置は交互の***マクロ部分及び下降マクロ部分を有する三次元マクロパターンを持つパターン装置を含む。その装置はさらに、***マクロ部分の頂部にだけ染料を適用するように配置された染料適用装置を含む。パターン装置は染色されたマクロパターンでウェブを染色するように配置される。その装置はまた、ウェブにおける結合点及びその結合点と一致する三次元結合領域を形成するように配置される結合装置を含む。
その装置は、結合装置が***マクロ部分の染料被覆された頂部と相互作用して結合点及び三次元結合領域を形成するように配置され、それと同時に結合領域及び／又は結合点が染色され、三次元染色マクロパターンがこの操作で形成されることを特徴とする。
ある特別な装置、例えば超音波装置及び型押ローラを使用する利点は前に述べられている。
二つの層を有する場合において、装置は有利には結合装置が第一層、第二層及び型押ローラの染料被覆された***マクロ部分上で同時に作用させるように配置され、所望の三次元パターンの正確な染色が達成される。
本発明では、結合点及び結合領域という用語はいかなる形状の結合点及び結合領域も意味する。かかる形状の例はドット、線又は他の幾何学的形状である。パターン装置の***マクロ部分は結合点の形状を生じ、その理由のため型押ローラの***マクロ部分はいかなる幾何学的形状でも配置されることができる。
多層ウェブについて本発明によれば、第一層及び／又は第二層は熱的に結合可能である。かかる材料の例は少なくとも部分的に熱的に結合可能な材料を含む繊維材料である。熱的に結合可能な材料の量は溶融体が生成され、それが二つの層を接続できるような多さでなければならない。かかる材料は熱的に結合可能なポリマー、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどからなることができる。その材料はさらに、熱的に結合可能なポリマー及び／又は他の繊維材料の混合物からなることができる。
上述したように、本発明は有利には、処理後におむつ、失禁パッド、パンティライナー、衛生ナプキンなどの吸収物品に使用されることができる染色された三次元ウェブを製造するために使用されることができる。衛生ナプキンは通常、層状構造で配置された多数の層からなり、それらの一つの層は裏打ちを構成し、それらの別の層は表面層を構成し、それらのさらなる層はそれらの間に位置される吸収体を構成する。さらに分散層を使用することができる。様々な層は有利には、本発明が関連するタイプの染色された三次元パターンウェブの一部からなることができる。
様々な層は本発明が適用されることができる多数の材料からなることができる。かかる材料の例は以下の吸収物品の記載において与えられる。
裏打ち
液体ブロッキング裏打ち層は液体不透過性材料からなる。薄い液密プラスチックフィルムは目的のために好適であるが、元々液体透過性であるがプラスチック、樹脂又は別の液密材料の被覆を与えられた材料を使用することもできる。このようにして、吸収物品の下側からの液体の漏れが防止される。それゆえバリヤー層は液体不透過性の基準を満足しかつ目的のために十分可撓性で皮膚に優しいいかなる材料からもなることができる。
バリヤー層として好適である材料の例はプラスチックフィルム、不織布及びこれらの積層体である。プラスチックフィルムは例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエステルから作られることができる。あるいは、バリヤー層は吸収体に面する液体不透過性プラスチック層と使用者の下着に面する不織布の積層体からなることができる。かかる構成は漏出防止バリヤー層に織物状感覚を与える。液体ブロッキング裏打ち層はまた、蒸気透過性材料からなることもできる。かかる呼吸可能な裏打ち層は例えばＳＭＳ（スパンボンド−メルトブロー−スパンボンド）材料として知られるもの又はポリエチレンからなる呼吸可能なプラスチックフィルムから作られることができる。かかるプラスチックフィルムはＥＰ ２８３２００に記載されている。材料が製品に適用されたときであっても呼吸性を保持するために、製品の下側は取り付け手段によって完全にカバーされるべきではない。
表面層
表面層はいかなる従来の材料からも作られることができ、例えば不織布、有孔プラスチックフィルム又は有孔プラスチックフィルムと不織布の積層体から作られることができる。トウを使用することもでき、それは連続繊維を有する繊維ウェブ、又はフォームから作られた材料である。
吸収体
吸収体はセルロースパルプの一以上の層から作られることが好適である。パルプは元々、ロール、ベール又はウェブの形であることができ、それらは衛生ナプキンの製造中、乾燥離解され変換されて毛羽形態になりパルプマットを形成し、あるときには超吸収材として知られるものが添加される。超吸収材は自重の数倍の水又は体液を吸収する能力を有するポリマーである。これの代替策はＷＯ ９４／１０９５６に記載されたようにパルプマットを乾燥形成することである。使用可能な他の吸収材料の例は綿繊維、ピートなどの様々なタイプの天然繊維である。もちろん吸収性合成繊維、又は吸収中、液体含有ゲルを形成しながら多量の液体を化学結合する種類の高吸収性ポリマー材料の粒子、又は天然繊維と合成繊維の混合物を使用することもできる。吸収体はまた、形状安定化手段、液体分散手段、又は例えば短繊維及び粒子を一緒に凝集単位で保持するために熱処理された熱可塑性繊維の如き結合手段などの他の構成要素を含むこともできる。吸収体において様々なタイプの吸収フォーム材料を使用することもできる。
本発明は透明材料に適用されることもできる。
本発明の一つの例によれば、一つの層を含むウェブは５〜１００ｇ／ｍ２、好ましくは８〜４０ｇ／ｍ２、最も好ましくは８〜３０ｇ／ｍ２の単位面積あたりの重量を有する。二つの層を含むウェブの場合では、各層は上述のような単位面積あたりの重量を有することができる。
本発明のさらなる特徴は以下の記載及び従属請求項に見出せる。
図面の記述
本発明は添付図面に示された図示例を参照して以下により詳細に記載されるだろう。
図１は超音波装置及び二つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。
図２は超音波装置及び一つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。
図３はカウンターローラ及び二つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。
図４は***ミクロ部分を含む***マクロ部分を有する本発明によるパターン装置を概略的に示す。
図５はマクロパターン及びミクロパターンを含む本発明による製品パターンを概略的に示す。
図１は本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。図１はウェブ形状可撓性材料の第一層２及び第二層３からなる多層ウェブ１０１を示す。多層ウェブ１０１は超音波装置５の形の結合装置４と型押ローラ６の形のパターン装置の間を走行する。図１はまた、染料を満たした容器の形の染料浴８、及び染料適用ローラ９からなる染料適用装置７を示す。染料適用ローラ９は容器に部分的に沈められ、このようにして沈められた染料適用ローラ９の部分の上に染料被覆される。例えば一連の幾つかのローラ及びドクターブレードチャンバーシステムによって頂部を染料被覆するための多数の可能な適用技術がある。しかしながら、本発明の理解を容易にするために、一つだけの染料適用ローラ９及び一つのドクターブレード１７が図１に示されている。
図１では、多層ウェブ１０１は矢印の方向に走行する。即ち、図の左から右へ走行する。型押ローラ６は多層ウェブ１０１と回転できるように時計回りに回転する。染料適用ローラ９は型押ローラ６と回転できるように反時計回りに回転する。
型押ローラ６は交互の***部分、マクロ部分１０ａの形のもの、及び下降マクロ部分１１を有する三次元パターンを持つ。***マクロ部分１０ａは染料が***マクロ部分１０ａの頂部１３上にだけ型押ローラ６に適用されるような方法で染料適用ローラ９との接触にもたらされる。染料適用装置７は染料適用ローラ９上で作用するドクターブレード１７を含む。染料適用ローラ９が染料浴８で回転するとき、染料は染料層１２ａの形で回転する染料適用ローラ９の表面に適用される。ドクターブレード１７は染料層１２ａが染料層１２ａの所望の厚さに相当する染料適用ローラ９の表面からある距離で配置されるドクターブレード１７によって所望の厚さに維持することを保証する。染料層１２ａの厚さは***マクロ部分１０ａの頂部１３に適用される染料層１２ｂがどのくらい厚いかを決定する。パターン装置はまた、目的のために好適な別の装置、例えば彫刻ローラからなることもできる。
図１は第一層２が***マクロ部分１０ａの染料被覆された頂部１３との接触をもたらされることを示す。***染料被覆頂部１３と接触する第一層２と関連して、多層ウェブ１０１は超音波装置５を通過する。超音波装置５は公知の方法で***マクロ部分１０ａの方向に超音波を作用する。超音波は、温度が上昇し、熱的に影響可能な材料が溶融し、層２，３の間で溶融体が生じるような方法で多層ウェブ１０１における材料に作用する。本発明によれば、第一層２及び／又は第二層３は溶融体が生じるのに十分な熱的に結合可能な材料を含有する。
溶融体は二つの層を接続する層２，３の間に結合点１５ａを生じる。結合点１５ａは次に、***マクロ部分１０ａとともに、結合点１５ａと一致するような方法で形成された結合領域１５ｂを生じる。
超音波装置４はその活性ホーンがウェブに対する接触圧力で、しかし***マクロ部分１０ａの頂部１３からある距離で作用するような方法で位置される。ホーンと頂部１３の間の距離は超音波装置５が作用する周波数とともに、結合点１５ａ及び結合領域１５ｂが生じるように公知の方法で材料に影響する。
結合点１５ａ及び結合領域１５ｂは多層ウェブ１０１において三次元マクロパターン（図５参照）を形成する。結合領域１５ｂは好ましくは***マクロ部分１０ａの頂部１３のデザインに対応するデザインを有する。結合点１５ａはまた、ウェブの走行方向において***マクロ部分１０ａの頂部１３に対応する外観を有する。結合点の厚さは超音波装置５の特性及び様々な層における材料に依存して変更することができる。厚さは基本的にウェブ１０１の走行方向に対して直角の範囲を意味する。
図１は三次元マクロパターン１５ｂが第一層２にだけ形成されることを示すが、実際の場合には第二層３は結合点１５ａが結合点で一緒に二つの層２，３における材料を引っ張るので特定の三次元特性を与えられるだろう。三次元マクロパターン２０，２１が第一層２にだけ結合領域１５ｂの形で示される理由は型押ローラ６の***マクロ部分１０ａが層２，３間の結合点１５ａとともに、第一層２に明瞭な三次元パターンを生じることである。
図１は超音波装置５が多層ウェブ１０１上に作用すると同時に染料被覆された頂部１３が第一層２を圧迫することを示す。結合点１５ａ及び結合領域１５ｂが形成されると同時に、染料被覆された頂部１３は結合領域１５を圧迫する。それゆえ結合領域１５ｂはそれらが形成されると同時に染色され、染色された三次元マクロパターン１２０が形成される。
図１に示された方法は***マクロ部分１０ａの頂部１３の形状に対応する外観を有する第一層２と第二層３との間の結合点１５ａ及び結合領域１５ｂを生じる。本発明による方法はさらに、***マクロ部分１０ａの頂部１３の形状に対応する結合領域１５ｂの染色１４を与える。それゆえ、その方法は染色された三次元マクロパターン１２０の形で多層ウェブ１０１の型押及び明確で明瞭な染色をもたらす。
図１は第一層２の染色部分１４が結合点１５ａ及び結合領域１５ｂを染色していることを示す。ウェブの材料特性、染料の特性及び溶融体の特性によって、溶融体の一部又は全体を染色してもよい。
超音波を使用する一つの利点は溶融体が材料間の境界層に生じ、そこから分散することである。材料の特性、超音波装置と***マクロ部分の間の圧力、及び超音波の周波数に依存して、溶融体が接合されたウェブにおいて生じることができ、そこでは溶融体はウェブの表面の一方だけ通過するか又は両方とも通過しない。これはより柔らかい良好な製品を生み出す。なぜならば凝固された溶融体は表面には存在せず、使用者を刺激できないからである。
図２は本発明の別の例を示し、そこでは結合装置４は超音波装置５からなり、ウェブ１は一つだけの層２ｂからなる。
同時の染色及び型押を伴う図１に記載された本発明による方法はまた、一つの層２ｂからなるウェブ１上で機能する。図２による例では、超音波装置は***マクロ部分１０ａの染料被覆された頂部１３上で作用し、溶融体は染色が起こると同時に層の内側で生じる。溶融体はまた、図１による多層ウェブの場合と正確に同じように結合点１５ａ及び結合領域１５ｂを生じる。
多層ウェブと一つの層２ｂを含むウェブの間の違いは、多層ウェブにおける結合点１５ａは層の間に生じるのに対して、一つの層２ｂを含むウェブ１における結合点は層２ｂの内側に生じることである。それにもかかわらず図２の結合点１５ａは図１と同じタイプの結合領域１５ｂを生じ、その結合領域１５ｂは次に三次元マクロパターンを生じる。
図２は結合領域１５ｂの染色が結合点１５ａ及び結合領域１５ｂの形成と同時に起こることを示す。図２は染色された三次元パターン１２０が形成されるような方法で染色された部分１４が結合領域１５ｂと一致することを示す。ウェブの染色は図１の記載と関連して詳細に述べられ、また図２による例の場合にも適用する。
図３は本発明の別の例による方法を実施するための装置を概略的に示す。図３では、結合装置４はプレスニップにおいて染料被覆された***マクロ部分１０ａの頂部１３に対して多層ウェブ１０１を圧迫する支持ローラ１６からなる。他の点では、図３に示された装置及び層は図１に示された装置及び層に対応する。
支持ローラ１６及び型押ローラ６は温度上昇が起こりかつ溶融体が生じるような方法で多層ウェブ１０１を一緒に圧迫する。図１に記載された例のように、溶融体は第一層２と第二層３の間の結合点１５ａで形成される。前述の例のように、結合点１５ａは結合領域１５ｂに生じ、それは次に三次元マクロパターンを生じる。染料被覆された***マクロ部分１０ａの頂部からの染料は前述と同じ方法で結合領域１５ｂを染色し、染色された三次元パターン１２０が形成される。
図３に記載された例における溶融体は、染料が溶融体において完全に又は部分的に混合され、多層ウェブ１０１の染色された明確な型押が結合点１５ａで起こるような方法で二つの層を通る範囲を持つことができる。支持ローラは図２に記載されているように一つの層からなるウェブ上で使用されることもできる。
支持ローラ１６はどれが多層ウェブ１０１における材料選択を最も有利に考えることができるかによって熱く又は冷たくすることができる。型押ローラ６はさらに、多層ウェブ１０１における材料選択によって熱く又は冷たくすることができる。記載されたローリング技術はローラから発散する熱を生じるので、溶融体、即ち結合点は少なくとも熱いローラが適用されたウェブの側上で見ることができる。
図４は***マクロ部分１０ａの頂部１３が***ミクロ部分１０ｂを含むトポグラフィ表面を含む本発明の一例を示す。図４は二つの***マクロ部分１０ａ及び下降マクロ部分１１の拡大図を示す。本発明の技術思想によれば、***マクロ部分１０ａの頂部１３ａ（その頂部は前記例における***ミクロ部分１０ｂからなる）は染料被覆される。それゆえ***ミクロ部分１０ｂは染料被覆され、上述のマクロパターンにおいて三次元染色マクロパターンが見られるような方法でミクロパターン（図５参照）を生じる。
***ミクロ部分１０ｂは公知の方法で、例えば円柱形要素、菱形要素、波形要素などの形で設計されることができる。図４は一つの***マクロ部分１０ａ上に円柱形要素２４の形の***ミクロ部分を示し、他の***マクロ部分１０ａ上に波形要素２５の形の***ミクロ部分を示す。それゆえ***マクロ部分はウェブにおいて異なるタイプのマクロパターンをもたらすために様々な方法で設計されることができる。
マクロパターンが形成されるとき、染料が***ミクロ部分１０ｂの間に分散し、マクロパターン全体にわたって染料の相対的に均一な分布をもたらす場合が一般的である。それは***ミクロ部分１０ｂだけが染料被覆される場合であってもよく、マクロパターンは観察者がパターンからある距離で位置されるときに観察者に対してマクロパターンの均一な染色の視覚的印象を作る多数のミクロパターンからなる。
***ミクロ部分１０ｂはさらに、***マクロ部分が結合点及び三次元結合領域を生じるのと同じ方法で***ミクロ部分と一致して結合ミクロ点及び三次元結合ミクロ領域を生じることができる。かかる場合において、結合点は多数の結合ミクロ点からなり、三次元結合領域は同じ数の三次元結合ミクロ領域からなる。
***ミクロ部分が全くない場合には、マクロパターンはもちろん三次元結合領域からなり、そのサイズは***マクロ部分の頂部のサイズに相当する。この場合において、結合点及び三次元結合領域の染色はマクロパターン全体にわたって均一に分布されるだろう。
図５は本発明による製品パターン１９を有する製品／ウェブ１８を概略的に示す。製品パターン１９はマクロパターン２０，２１及びミクロパターン２２を含む。図５は楕円マクロパターン２０ａ，２０ｂ及び矩形マクロパターン２１ａ，２１ｂを示す。２０ａ及び２１ａによって示されるマクロパターンは染色され、本発明が関連する染色された三次元マクロパターンを表わす。２０ｂ及び２１ｂによって示されるマクロパターンは染色されず、結合領域の染色が行なわれない図１〜３と関連して記載された結合点及び結合領域の形成のために起こる三次元マクロパターンを表わす。
様々なマクロパターン２０ａ，２０ｂ，２１ａ及び２１ｂは一緒に製品パターン１９を生じる。それゆえ製品パターン１９は異なるデザインで染色されたマクロパターンから全体的に又は部分的になるように選択されることができる。
図５はまた、マクロパターンにおけるミクロパターン２２を示す。ミクロパターン２２は様々なマクロパターン２０ａ，２０ｂ，２１ａ及び２１ｂにおいて黒ドットからなり、それ自体、マクロパターンのように、染色又は非染色されることができる。
方法は上の例で開示されたものに限定されないが、添付の特許請求の範囲内で変更されることができる。例えば、本発明は多数の様々な染色された三次元マクロパターン及びさらに多数の染色されていない三次元マクロパターンを含む製品パターンの形成のために使用されることができることが述べられる。マクロパターンは様々な色及び様々な外観を有することができる。本発明の一つの利点はパターン装置が簡単な方法で様々な部分上で様々な色で染料被覆されることができ、上記方法がシャープで観察者に対して明瞭である製品パターンを与えることである。
別の例は頂部の染料被覆が静電界を介して頂部に適用される染料粉末によって行ないうることである。頂部の染料被覆の別の代替策はウェブとともに染料ストリップ又は着色層を導入することであってもよく、それは頂部と接触するウェブの部分上でウェブに色を付与する。
超音波装置及び二つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。 超音波装置及び一つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。 カウンターローラ及び二つの層からなるウェブを含む、本発明の一例による方法を実施するための装置を概略的に示す。 ***ミクロ部分を含む***マクロ部分を有する本発明によるパターン装置を概略的に示す。 マクロパターン及びミクロパターンを含む本発明による製品パターンを概略的に示す。

Claims (28)

  1. ウェブ形状可撓性材料のウェブ（１，１０１）における三次元染色マクロパターン（２０，２１）の製造方法であって、
    その方法はパターン装置（６）の少なくとも一部を含み、その装置は交互の***マクロ部分及び下降マクロ部分（１０ａ，１１）を有する三次元マクロパターンを持ち、その三次元マクロパターンは、染料が***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）上にだけパターン装置（６）に塗布される方法で、染料塗布装置（７）と接触させられ、
    ウェブは、ウェブの染色が***マクロ部分（１０ａ）の頂部のデザインに対応する染色されたマクロパターンで行われる方法で、染料被覆された***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）と接触させられ、
    そのウェブは、ウェブにおける、頂部（１３）によって形成される結合点（１５ａ）と、その結合点（１５ａ）を含む、***マクロ部分（１０ａ）によって形成される三次元結合領域（１５ｂ）とを形成する結合装置（４）と接触させられ、
    結合装置（４）は、***マクロ部分（１０ａ）の染料被覆された頂部（１３）と相互作用して結合点（１５ａ）及び三次元結合領域（１５ｂ）を生じる溶融体を形成させ、それと同時に、
    結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）の溶融体が染色され、三次元染色されたマクロパターン（２０，２１）がこの操作で形成されることを特徴とする方法。
  2. ウェブ（１）は、ウェブ形状可撓性材料の第一層（２）及び第二層（３）を含む多層ウェブ（１０１）からなり、
    第一層（２）は、染料被覆された***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）と接触させられ、
    その第一層（２）は、結合点（１５ａ）が第一層（２）と第二層（３）の間に形成される方法で、第二層（３）に結合され、
    結合装置（４）は染料被覆された頂部（１３）と相互作用して第一層（２）を第二層（３）に接合することによって結合点（１５ａ）を形成し、そのようにして多層ウェブ（１０１）は結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）が染色される三次元マクロパターン（２０，２１）を与えられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. ***マクロ部分の頂部が***ミクロ部分（１０ｂ）を含むトポグラフィ表面を含む請求項１又は２に記載の方法において、***ミクロ部分（１０ｂ）が染料被覆され、三次元染色マクロパターン（２０，２１）を生じることを特徴とする方法。
  4. パターン装置が型押ローラ（６）によって三次元マクロパターンを形成することを特徴
    とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. ウェブの少なくとも一部が熱的に結合可能な材料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 結合装置（４）が超音波装置（５）の使用によってウェブにおいて溶融体を介して結合点（１５ａ）を形成することを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 超音波装置（５）が１８ｋＨｚ以上の周波数で操作されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 結合装置（４）が支持ローラ（１６）の使用によって溶融体を介してウェブ（１）において結合点（１５ａ）を形成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
  9. 染色が非接着性染料によって行なわれることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. 三次元染色マクロパターン（２０，２１）を有するウェブ形状可撓性材料のウェブ（１）であって、そのウェブが染色されたマクロパターンを含み、そのウェブがさらに、パターン装置（６）の***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）によって形成される結合点（１５ａ）と、その結合点（１５ａ）を含む、***マクロ部分（１０ａ）によって形成される三次元結合領域（１５ｂ）とを含み、
    結合点（１５ａ）が、パターン装置（６）の***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）と相互作用して結合装置（４）によって生成される接合された材料からなる凝固溶融体からなり、
    その結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）が、***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）を介して染料で染色され、それと同時に結合点（１５ａ）が形成され、三次元染色マクロパターン（２０，２１）がこの操作で形成されることを特徴とするウェブ。
  11. 三次元マクロパターン（２０，２１）が複数のミクロパターン（２２）からなり、前記ミクロパターン（２２）が、***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）上に位置される***ミクロ部分（１０ｂ）を介してウェブ（１）に適用されていることを特徴とする請求項１０に記載のウェブ。
  12. 染料が非接着性であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のウェブ。
  13. ウェブ（１）がウェブ形状可撓性材料の第一層（２）及び第二層（３）を含む多層ウェブ（１０１）からなり、その第一層が***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）を介して染色されかつ結合点を介して第二層（３）に結合される請求項１０〜１２のいずれかに記載のウェブ（１）において、
    結合点が、染料被覆された頂部（１３）と相互作用して第一層（２）を第二層（３）に接合する結合装置（４）によって形成され、
    それと同時に結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）が染色され、そのようにして三次元染色マクロパターン（２０，２１）が多層ウェブ（１０１）において得られることを特徴とするウェブ（１）。
  14. ウェブが熱的に結合可能な材料を含むことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載のウェブ（１）。
  15. 溶融体が超音波装置（５）によって又はプレスニップにおいて生成されることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載のウェブ（１）。
  16. 結合点（１５ａ）における染料が溶融体を介して結合点（１５ａ）で固定されていることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載のウェブ（１）。
  17. 可撓性材料のウェブ（１）における三次元染色マクロパターン（２１，２２）の製造のための装置（２３）であって、
    その装置（２３）は、交互の***マクロ部分（１０ａ）及び下降マクロ部分（１１）を有する三次元マクロパターンを持つパターン装置（６）を含み、
    装置（２３）はさらに、***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）にだけ染料を塗布するように構成された染料塗布装置（７）を含み、
    パターン装置は、ウェブを染色マクロパターン（２１，２２）で染色するよう構成され、その装置（２３）はさらに、ウェブ（１）における、頂部（１３）によって形成される結合点（１５ａ）と、その結合点（１５ａ）を含む、***マクロ部分（１０ａ）によって形成される三次元結合領域（１５ｂ）を形成するように構成される結合装置（４）を含み、
    結合装置（４）は、***マクロ部分（１０ａ）の染料被覆された頂部（１３）と相互作用して結合点（１５ａ）及び三次元結合領域（１５ｂ）を形成するよう構成され、
    それと同時に結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）が染色され、三次元染色マクロパターン（２０，２１）がこの操作で形成されることを特徴とする装置（２３）。
  18. ウェブ（１）は、ウェブ形状可撓性材料の第一層（２）及び第二層（３）を有する多層ウェブ（１０１）からなり、
    第一層（２）は、染料被覆された***マクロ部分（１０ａ）の頂部（１３）と接触させられるよう配置され、
    その第一層（２）は、結合装置（４）において、第一層（２）と第二層（３）の間の結合点（１５ａ）で第二層（３）に結合されるよう構成され、
    結合装置（４）は、染料被覆された頂部（１３）と相互作用して第一層（２）を第二層（３）に接合することによって結合点を形成し、それによって多層ウェブ（１０１）は、結合領域（１５ｂ）及び／又は結合点（１５ａ）が染色される三次元パターンを与えられることを特徴とする請求項１７に記載の装置（２３）。
  19. ***マクロ部分の頂部が***ミクロ部分（１０ｂ）を含むトポグラフィ表面を含む請求項１７又は１８に記載の装置（２３）において、***ミクロ部分（１０ｂ）は、染料被覆され、三次元染色マクロパターン（２０，２１）を生じるよう構成されることを特徴とする装置（２３）。
  20. パターン装置が型押ローラ（６）を含むことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の装置（２３）。
  21. ウェブの少なくとも一部が熱的に結合可能な材料を含むことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の装置（２３）。
  22. 結合装置（４）が超音波装置（５）を含むことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の装置（２３）。
  23. 超音波装置（５）は、１８ｋＨｚ以上の周波数で操作されるものであることを特徴とする請求項２２に記載の装置（２３）。
  24. 結合装置（４）が支持ローラ（１６）を含むことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれかに記載の装置（２３）。
  25. 超音波装置（５）が２０〜６０ｋＨｚの範囲の周波数で操作されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  26. 超音波装置（５）が２０〜４０ｋＨｚの範囲の周波数で操作されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  27. 超音波装置（５）が２０〜６０ｋＨｚの範囲の周波数で操作されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  28. 超音波装置（５）が２０〜４０ｋＨｚの範囲の周波数で操作されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
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