JP2015522722A - 不織布材料を組み込んだテクスチャード加工要素を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造プロセスの効率を向上できる、不織布材料を組み込んだテクスチャード加工要素の製造方法を提供すること。【解決手段】テクスチャード加工要素を製造するための方法は、（ａ）複数のフィラメントを、テクスチャード加工面に集めて不織布を形成することと、（ｂ）その不織布を、そのテクスチャード加工面から分離することとを含んでもよい。テクスチャード加工要素を製造するための方法は、複数の熱可塑性ポリマーフィラメントをポリマー層の第１の面に付着させて、（ａ）不織布を形成し、および（ｂ）そのフィラメントをポリマー層に接合することを含んでもよい。その場合、テクスチャード加工された面は、ポリマー層の第２の面から分離してもよく、その第２の面は、第１の面の反対側にあり、および第２の面は、テクスチャード加工された面からのテクスチャーを有している。【選択図】図８

Description

本発明は、不織布材料を組み込んだテクスチャード加工要素およびテクスチャード加工要素を製造するための方法に関する。

様々な製品が、少なくとも部分的に布地で作られている。例えば、アパレル製品（例えば、シャツ、ズボン、ソックス、ジャケット、下着、履物）、入れ物（例えば、リュックサック、鞄）および家具用の布張り（例えば、椅子、長椅子、自動車の座席）は、多くの場合、縫製または接着によって接合される様々な布地要素で形成されている。また、布地は、ベッドカバー（例えば、シーツ、毛布）、テーブルカバー、タオル、フラッグ、テント、帆およびパラシュートにも用いることができる。産業目的で用いられる布地は、一般的には、工業用布とも呼ばれており、自動車および航空宇宙用途の構造、フィルタ材料、医療用布（例えば、包帯、綿棒、インプラント）、盛土を補強するためのジオテキスタイル、作物を保護するための農業用シート（アグロテキスタイル）、および熱や放射線から身を守り、または防護する産業用アパレルが含まれる。したがって、布地は、個人的な目的および産業目的のための様々な製品に組み込むことができる。

布地は、繊維、フィラメントまたはヤーンによって構成された略２次元構造（すなわち、長さおよび幅が実質的に厚さよりも大きいもの）の何らかの製造物として定義してもよい。一般的に、布地は、機械的処理によって形成された布地、または不織布として分類してもよい。機械的処理によって形成された布地は、多くの場合、通常、織機または編み機を使用する機械的プロセスによって、１つのヤーンまたは複数のヤーンを製織するか、またはインタールーピング（例えば、編む）することによって形成されている。不織布は、接着され、融着され、両面編みされ、または他の方法で接合される、フィラメントから成るウェブまたはマットである。例えば、不織布は、動いているコンベヤ等の表面に、複数のポリマーフィラメントをランダムに付着させることによって形成することができる。また、不織布の厚さをほぼ一定にするため、不織布の一方の表面または両面にテクスチャーを付与するため、または、不織布内のフィラメントを互いにさらに結合または溶着するために、様々なエンボス加工またはカレンダー加工プロセスを用いてもよい。スパンボンド不織布が、１０〜１００ミクロンの断面厚さを有するフィラメントで形成されているのに対して、メルトブローン不織布は、１０ミクロン未満の断面厚さを有するフィラメントで形成されている。

米国特許出願公開第２０１０／０１９９４０６号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０１９９５２０号明細書

テクスチャード加工要素を製造するための方法は、（ａ）複数のフィラメントを、テクスチャード加工面に集めて不織布を形成することと、（ｂ）その不織布を、そのテクスチャード加工面から分離することとを含んでもよい。テクスチャード加工要素を製造するための別の方法は、複数のフィラメントを、動いている無限ループ状のテクスチャード加工された剥離紙上に付着させて不織布を形成することと、（ｂ）その不織布を、そのテクスチャード加工された剥離紙から分離することとを含んでもよい。テクスチャード加工要素を製造するためのさらなる方法は、（ａ）熱可塑性高分子材料を含む複数の実質的にばらばらになっているフィラメントを押出すことと、（ｂ）動いている面にフィラメントを付着させて不織布を形成し、およびその動いている面のテクスチャーを、その不織布に型押しすることとを含んでもよい。

テクスチャード加工された要素を製造するための方法は、複数の熱可塑性ポリマーフィラメントをポリマー層の第１の面に付着させて、（ａ）不織布を形成し、およびそのフィラメントをポリマー層に接合することを含んでもよい。その場合、テクスチャード加工された面は、ポリマー層の第２の面から分離してもよく、その第２の面は、第１の面の反対側にあり、および第２の面は、テクスチャード加工された面からのテクスチャーを有している。

本発明の態様を特徴づける新規な特徴および利点は、添付クレームにおいて詳細に挙げられている。しかし、新規な特徴および利点を一層理解するために、本発明に関する様々な構成および概念を説明し、および図示する以下の説明事項および添付図面を参照することができるであろう。

上記の概要および以下の詳細な説明は、添付図面と合わせて読むと、より良く理解されるであろう。

テクスチャード加工された不織布の斜視図である。 図１の切断線２によって定義されるテクスチャード加工された不織布の断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図１に対応する斜視図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のさらなる構成を示す、図２に対応する断面図である。 テクスチャード加工された不織布のための製造プロセスに用いられるシステムの模式的な斜視図である。 製造プロセスの一部の斜視図である。 製造プロセスの一部の斜視図である。 製造プロセスの一部の斜視図である。 製造プロセスの一部の斜視図である。 製造プロセスの一部の斜視図である。 図６Ａに示す製造プロセスの断面図である。 図６Ｂに示す製造プロセスの断面図である。 図６Ｃに示す製造プロセスの断面図である。 図６Ｄに示す製造プロセスの断面図である。 図６Ｅに示す製造プロセスの断面図である。 システムの別の構成の模式的な斜視図である。 システムのさらなる構成を示す斜視図である。 システムのさらなる構成を示す斜視図である。 システムのさらなる構成を示す斜視図である。 システムの別の構成を示す、図７Ａに対応する断面図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 別の製造プロセスの斜視図である。 図１１Ａに示す製造プロセスの断面図である。 図１１Ｂに示す製造プロセスの断面図である。 図１１Ｃに示す製造プロセスの断面図である。 図１１Ｄに示す製造プロセスの断面図である。 図１１Ｅに示す製造プロセスの断面図である。 図１１Ｆに示す製造プロセスの断面図である。

以下の説明および添付図面は、不織布を組み込むテクスチャード加工要素の様々な構成、およびテクスチャード加工要素を製造するための方法を開示している。テクスチャード加工要素は、例示のために、様々なアパレル製品（例えば、シャツ、ズボン、履物）に組み込まれるものとして以下に開示されているが、テクスチャード加工要素は、様々な他の製品に組み込んでもよい。例えば、テクスチャード加工要素は、その他の種類のアパレル、入れ物および家具用の布張りに用いてもよい。また、テクスチャード加工要素は、ベッドカバー、テーブルカバー、タオル、フラッグ、テント、帆およびパラシュートに用いてもよい。テクスチャード加工要素の様々な構成は、自動車および航空宇宙用途、フィルタ材料、医療用繊維、ジオテキスタイル、農業用シート（アグロテキスタイル）および産業用アパレルのような産業目的に用いてもよい。したがって、テクスチャード加工要素は、個人的な目的および産業目的の両方のための様々な製品に用いることができる。

テクスチャード加工要素の構造
不織布構造を備えたテクスチャード加工要素１００は、第１の面１０１と、反対側の第２の面１０２とを有するものとして、図１に示されている。テクスチャード加工要素１００は、熱可塑性高分子材料を含む複数のフィラメント１０３から主に形成されている。フィラメント１０３は、テクスチャード加工要素１００の全面にランダムに分散されており、結合され、溶着され、両面編みされ、または他の方法で接合されて、比較的一定の厚さ（すなわち、面１０１と面１０２との間の距離）を有する不織布構造を形成している。個々のフィラメント１０３は、第１の面１０１に、第２の面１０２に、面１０１と面１０２との間に、または、面１０１および１０２の両面に配置されていてもよい。テクスチャード加工要素１００が形成される方法により、個々のフィラメント１０３から成る多くの部分が第１の面１０１に配置され、個々のフィラメント１０３から成る異なる部分が第２の面１０２に配置され、および個々のフィラメント１０３から成る他の部分が、面１０１と面１０２との間に配置されていてもよい。テクスチャード加工要素１００内の不織布に両面編み構造を付与するために、いくつかのフィラメント１０３は、互いに巻き付いてもよく、互いに上下に延びていてもよく、およびテクスチャード加工要素１００の様々な領域を通っていてもよい。２つ以上のフィラメント１０３が互いに接触する領域では、フィラメント１０３を形成する熱可塑性高分子材料を結合または溶着して、フィラメント１０３を互いに接合してもよい。したがって、フィラメント１０３は、テクスチャード加工要素１００内に結束性構造を有する不織布を形成する様々な方法で、互いに有効に接合されている。

テクスチャード加工要素１００は、比較的一定の厚さを有しているが、第１の面１０１の領域は、テクスチャー１０４を含んでいる。この実施例において、テクスチャー１０４は、複数の湾曲した、波状の、または起伏のあるラインから成る構造を有している。図２を参照すると、テクスチャー１０４は、第１の面１０１において、半球状、湾曲状または略曲線状の形状を有する、いくつかの圧痕、くぼみ、または他の不連続部を形成している。実際には、これらの不連続部は、テクスチャー１０１を、視覚、接触またはその両方によって知覚できるようになっている。すなわち、人は、テクスチャード加工要素１００の領域において、テクスチャー１０４を見ることができ、および／または感じることができる。テクスチャード加工要素１００の美観を高めることに加えて、テクスチャー１０４は、強度、耐摩耗性および透水性等の、テクスチャード加工要素１００の物理特性を高めることができる。

複数の湾曲した、波状の、または起伏のあるラインは、テクスチャー１０４に適している一つの構成の実施例を示す。別の実施例として、図３Ａは、いくつかのｘ字状の形状構成をしているテクスチャー１０４を示す。また、テクスチャー１０４は、図３Ｂの第１の面１０１に形成されている一連の英数字のような情報を伝達するのに利用してもよい。同様に、テクスチャー１０４は、シンボル、商標、印、図柄、または、第１の面１０１に形成することができる他の何らかの形状構成であってもよい。テクスチャー１０４は、略直線状の形状構成とすることができるが、テクスチャー１０４は、図３Ｃに図示されているように、第１の面１０１の領域内の大きな圧痕であってもよい。また、テクスチャー１０４は、他の材料の質感を、テクスチャード加工要素１００に付与するのに用いてもよい。実施例として、テクスチャー１０４は、図３Ｄおよび図３Ｅに示すように、革張りまたは革状のしぼの質感をテクスチャード加工要素１００に付与する、複数の細長い非直線状の圧痕を第１の面１０１に含んでいてもよい。より具体的には、テクスチャー１０４は、（ａ）互いに交差し、または互いに離れていてもよい、（ｂ）様々なまたは一定の幅および深さを呈してもよい、または（ｃ）ランダムに配置されたように見えてもよい、圧痕を第１の面１０１に含んでいる。別の実施例として、テクスチャー１０４は、図３Ｆに示すように、革張りまたは革状のしぼの質感もテクスチャード加工要素１００に付与する、複数のランダムに配置された圧痕を第１の面１０１に含んでもよい。革張りの質感を呈するようにテクスチャー１０４を形成することの利点は、テクスチャード加工要素１００を、合成皮革、または、皮革または従来の合成皮革の代用品として用いることができるということである。したがって、テクスチャー１０４の構成は、様々な形状および形状構成を含むように、大幅に変更してもよい。

テクスチャー１０４を形成する第１の面１０１における不連続部は、上述した半球状、湾曲状または略曲線状の形状を有してもよい。しかし、他の実施例では、テクスチャー１０４を形成する不連続部は、他の形状または構成を有してもよい。実施例として、図４Ａは、矩形状、Ｖ字型および不規則な圧痕であるテクスチャー１０４を示す。図４Ｂを参照すると、テクスチャー１０４を形成する圧痕の深さは変えてもよい。加えて、図４Ｃは、面１０１および面１０２の両方に形成されているテクスチャー１０４を示し、いくつかの圧痕は位置合わせされ、また、いくつかは位置合わせされていない。また、テクスチャー１０４は、図４Ｄに示すように、突起、膨らみ、または他の外側に突出している形状構成を形成するように、第１の面１０１の他の領域と比較して隆起していてもよい。さらに、テクスチャー１０４は、図４Ｅに示すように、図３Ｃのテクスチャー１０４の領域に相当する比較的大きな圧痕であってもよい。したがって、テクスチャー１０４の構成は、様々な圧痕、くぼみ、または他の不連続部を第１の面１０１に含むように、大幅に変更することができる。

テクスチャード加工要素１００の別の実施例として、図４Ｆは、表面層１０５によって形成されている第１の面１０１を示す。比較のため、フィラメント１０３は、上述した構成の各々において、面１０１と面１０２との間に延びて、それらの面を形成している。しかし、表面層１０５は、フィラメント１０３を含まない、ポリマー材料から成る層であってもよい。さらに、テクスチャー１０４を表面層１０５に適用して、それによって、表面層１０５によって形成された第１の面１０１の部分に、圧痕、くぼみまたは他の不連続部を形成してもよい。上述したように、テクスチャー１０４は、革張りまたは革状のしぼの質感をテクスチャード加工要素１００に付与することができる。表面層１０５と、（例えば、テクスチャー１０４による）革張りの質感との組合せは、強化された合成皮革、または、皮革または従来の合成皮革の代用品を提供するかもしれない。

ファイバーは、繊維用語においては、多くの場合、１ミリ〜数センチメートル以上の比較的短い長さを有するものとして定義されるのに対して、フィラメントは、多くの場合、ファイバーよりも長いもの、または不定長のものとして定義される。「フィラメント」またはその派生語は、本願明細書で用いる場合、繊維用語の定義によるファイバーおよびフィラメントの両方の長さを包含するものとして定義される。したがって、フィラメント１０３または本願明細書において呼ばれている他のフィラメントは、一般的に、どのような長さを有してもよい。したがって、実施例として、フィラメント１０３は、１ミリメートル〜数百メートル以上の長さを有してもよい。

フィラメント１０３は、熱可塑性高分子材料を含んでいる。一般に、熱可塑性高分子材料は、加熱されると溶けて、冷却されると固体状態に戻る。より具体的には、熱可塑性高分子材料は、十分な熱にさらされると、固体状態から軟化した状態または液体状態へ移行し、その後、熱可塑性高分子材料は、十分に冷却されると、軟化した状態または液体状態から固体状態に移行する。したがって、熱可塑性高分子材料は、複数のサイクルを介して、溶解、成型、冷却、再溶融、再成型、および再冷却することができる。また、熱可塑性高分子材料は、他の繊維要素、プレート、シート、ポリマー発泡体要素、熱可塑性ポリマー要素、熱硬化性ポリマー要素、または、様々な材料で形成される様々な他の要素に融着または熱結合してもよい。熱可塑性高分子材料と比較して、多くの熱硬化性ポリマー材料は、加熱されたときに溶けず、その代わりに単に燃える。幅広い種類の熱可塑性高分子材料をフィラメント１０３に用いることができるが、いくつかの適切な熱可塑性高分子材料の実施例は、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンおよびポリオレフィンを含む。上述した熱可塑性高分子材料のうちのいずれかを、テクスチャード加工要素１００に用いてもよいが、熱可塑性ポリウレタンは、様々な効果をもたらす。例えば、熱可塑性ポリウレタンから成る様々な形成物は、弾性体であり、１００％を超える伸縮性がある一方、比較的高い安定性または引張強度を呈している。他のいくつかの熱可塑性高分子材料と比較して、熱可塑性ポリウレタンは、以下でより詳細に説明する他の要素と容易に熱結合を形成する。また、熱可塑性高分子材料は、発泡体材料を形成することができ、様々な製品を形成するために再生利用することができる。

フィラメント１０３の各々は、全体的に単一の熱可塑性高分子材料によって形成してもよいが、個々のフィラメント１０３は、少なくとも部分的には、複数のポリマー材料で形成されていてもよい。実施例として、個々のフィラメント１０３は、芯鞘構造を有してもよく、この場合、個々のフィラメント１０３の外側の鞘は、第１の種類の熱可塑性高分子材料で形成され、個々のフィラメント１０３の内側の芯は、第２の種類の熱可塑性高分子材料で形成されている。同様の実施例として、個々のフィラメント１０３は、複合構造を有してもよく、この場合、個々のフィラメント１０３の半分は、第１の種類の熱可塑性高分子材料で形成され、個々のフィラメント１０３の反対側の半分は、第２の種類の熱可塑性高分子材料で形成されている。いくつかの構造では、個々のフィラメント１０３は、芯鞘型または複合構成のいずれかで、熱可塑性高分子材料と熱硬化性ポリマー材料の両方で形成してもよい。フィラメント１０３のすべては、全体的に単一の熱可塑性高分子材料で形成してもよいが、フィラメント１０３は、複数の高分子材料で形成してもよい。実施例として、フィラメント１０３のうちのいくつかは、第１の種類の熱可塑性高分子材料で形成することができるのに対して、他のフィラメント１０３は、第２の種類の熱可塑性高分子材料で形成してもよい。同様の実施例として、フィラメント１０３のうちのいくつかは、熱可塑性高分子材料で形成することができるのに対して、他のフィラメント１０３は、熱硬化性ポリマー材料で形成してもよい。したがって、各フィラメント１０３、フィラメント１０３の一部、または、フィラメント１０３のうちの少なくともいくつかは、１つ以上の熱可塑性高分子材料で形成してもよい。

テクスチャード加工要素１００（すなわち、フィラメント１０３）に用いられる熱可塑性高分子材料またはその他の材料は、様々な伸縮性を有するように選択することができ、また、材料は、エラストマーと見なしてもよい。テクスチャード加工要素１００が組み込まれる具体的な製品により、テクスチャード加工要素１００またはフィラメント１０３は、引張破壊の前に、１０％〜８００％の範囲で伸びてもよい。伸縮性に優れる多くのアパレル製品の場合、テクスチャード加工要素１００またはフィラメント１０３は、引張破壊の前に、少なくとも１００％伸びてもよい。関連する事柄として、テクスチャード加工要素１００（すなわち、フィラメント１０３）に用いられる熱可塑性高分子材料またはその他の材料は、様々な復元性を有するように選択することができる。すなわち、テクスチャード加工要素１００は、伸ばされた後に、元の形状に戻るように形成することができ、または、テクスチャード加工要素１００は、伸ばされた後に、細長い形状か、または、伸びたままの形状になるように形成してもよい。アパレル製品等の、テクスチャード加工要素１００を組み込む多くの製品は、テクスチャード加工要素１００が、１００％以上伸ばされた後に、元の形状に戻るか、または他の方法で復元し得る特性によって益を得ることができる。

テクスチャード加工要素１００は、スパンボンドまたはメルトブローン材料として形成してもよい。スパンボンド不織布が、１０〜１００ミクロンの断面厚さを有するフィラメントで形成されるのに対して、メルトブローン不織布は、１０ミクロン未満の断面厚さを有するフィラメントで形成される。そのため、多くの構成では、個々のフィラメント１０３は、１ミクロン〜１００ミクロンの厚さを有することになる。テクスチャード加工要素１００は、スパンボンド、メルトブローン、または、スパンボンドとメルトブローンの組合せのいずれでもよい。さらに、テクスチャード加工要素１００は、スパンボンド層およびメルトブローン層を有するように形成してもよく、または、フィラメント１０３が、スパンボンドとメルトブローンの組合せであるように形成してもよい。

個々のフィラメント１０３の厚さの違いに加えて、テクスチャード加工要素１００の全体の厚さは、大幅に変更してもよい。様々な図面を参照すると、テクスチャード加工要素１００および他の要素の厚さは、テクスチャード加工要素１００に関連する詳細または他の形状構成を示し、それによって、図の明確さを実現するために、増幅し、または別の方法で増加してもよい。しかし、多くの適用の場合、テクスチャード加工要素１００の厚さは、０．５ミリメートル〜１０．０ミリメートルの範囲とすることができるが、この範囲を超えて大幅に変更してもよい。多くのアパレル製品の場合、例えば、１．０〜３．０ミリメートルの厚さが適切なことがあるが、他の厚さを用いてもよい。

上記の説明に基づいて、テクスチャード加工要素１００は、フィラメント１０３で形成された不織布の一般構造を有している。面１０１および面１０２の少なくとも一方は、様々な構造を有することができるテクスチャー１０４を含んでいる。例えば、テクスチャー１０４は、ライン、文字、数字、シンボルまたは領域であってもよい。また、テクスチャー１０４は、革等の生物素材に似ていてもよい。加えて、いくつかのフィラメント１０３は、熱可塑性高分子材料で形成してもよい。以下に述べるように、テクスチャード加工要素１００の熱可塑性高分子材料は、テクスチャード加工要素１００が製品に用いられるか、または製品に組み込まれることで、著しい多様性をもたらす。

テクスチャード加工要素１００の利点は、多用途性に関連している。より具体的には、テクスチャード加工要素１００は、例えば、（ａ）多様な手法で変更させて、部位同士の融着、３次元形状への成型、および縫い目を含む様々な特性を付与することができ、（ｂ）熱結合によって他の要素と接合することができ、（ｃ）様々な製品に組み込むことができ、（ｄ）再生利用することができる。これらの概念に関連する追加的な情報は、特許文献１、および特許文献２において見出すことができ、どちらの出願も、参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。さらに、テクスチャー１０４は、その製品の美観および物理特性（例えば、強度、耐摩耗性、通気性）を高めるために、変更し、接合し、または製品に組み込む場合、テクスチャード加工要素１００とともに用いてもよい。

製造プロセス
テクスチャード加工要素１００を製造、形成または作製するためのプロセスに用いられるシステム２００を図５に示す。システム２００は、図１および図２に図示されているテクスチャード加工要素１００の構造を製造するように図示されているが、システム２００は、他の不織布、様々なテクスチャード加工された不織布、および図３Ａ〜図３Ｆおよび図４Ａ〜図４Ｆに図示されているテクスチャード加工要素１００の構造のうちのいずれかを作るのに用いてもよい。さらに、システム２００は、テクスチャード加工要素１００の製造に対する１つのアプローチの実施例を示しているが、様々な他のシステムを用いてもよい。同様に、システム２００の、以下で説明する様々な変更バージョンが、テクスチャード加工要素１００の製造に使用されてもよい。

システム２００の主な要素は、フィラメント押出機２１０、剥離紙２２０、コンベヤ２３０、一組のローラ２４０、後処理装置２５０および回収ロール２６０である。一般的な動作では、複数のフィラメント１０３が、フィラメント押出機２１０から押し出され、または、そのフィラメント押出機２１０によって形成される。個々のフィラメント１０３は、フィラメント１０３から成る層を形成するために、剥離紙２２０上に付着され、または集められる。剥離紙２２０は、コンベヤ２３０とともにローラ２４０に向かって移動し、それによって、フィラメント１０３から成る層をローラ２４０の方へ移動させる。剥離紙２２０と、フィラメント１０３から成る層の組合せは、（ａ）均一な厚さをテクスチャード加工要素１００に与え、および（ｂ）剥離紙２２０のテクスチャーが、フィラメント１０３から成る層上に確実に型押しするように、ローラ２４０を通過して、それらのローラによって圧縮される。一旦、圧縮されると、フィラメント１０３から成る層と、剥離紙２２０は分離される。そして、フィラメント１０３から成る層は、テクスチャード加工要素１００の特性を高めるために、後処理装置２５０に入る。一旦、後処理が終了すると、比較的長い長さのテクスチャード加工要素１００が、回収ロール２６０に集められる。

次に、テクスチャード加工要素１００の製造プロセスをより詳細に説明する。製造プロセスを開始するために、この時点では、実質的にばらばらになっていて接合されていない複数の個々のフィラメント１０３が、フィラメント押出機２１０から押し出され、または、そのフィラメント押出機２１０によって形成される。フィラメント押出機２１０の主な構成要素は、ホッパー２１１と、溶融ポンプ２１２と、スピナレット２１３である。フィラメント１０３を形成する際、熱可塑性高分子材料（例えば、ポリマーペレット）がホッパー２１１内に配置されて、溶融ポンプ２１２内で溶融された後に、スピナレット２１３から押し出される。フィラメント１０３の厚さは変えてもよいが、フィラメント１０３は、一般的には、１〜１００ミクロンの範囲の厚さを有している。そのため、テクスチャード加工要素１００から成る不織布は、スパンボンド、メルトブローン、または、スパンボンドとメルトブローンの組合せのいずれでもよい。

個々のフィラメント１０３がフィラメント押出機２１０から押し出されるにつれて、剥離紙２２０とコンベヤ２３０がスピナレット２１３の下に移動される。様々な図面の参照のために、剥離紙２２０およびコンベヤ２３０が動く方向は、矢印２０１によって定義されている。図６Ａおよび図７Ａを参照すると、剥離紙２２０のテクスチャード加工された面２２１は、上に向けられて露出されている。テクスチャード加工された面２２１は、剥離紙２２０にテクスチャーを付与するいくつかの突出部２２２を含んでいる。剥離紙２２０と、テクスチャード加工された面２２１は略平坦であるが、突出部２２２は、剥離紙２２０から上方に突出している。図示されているように、突出部２２２は、（ａ）湾曲した、波状の、または起伏のあるラインであり、および（ｂ）半球状、湾曲状または略曲線状の形状を有しており、それらのどれも、図１および図２のテクスチャー１０４と似ている。一般的に、突出部２２２は、０．０５〜３．０ミリメートルの範囲の高さを有しているが、その高さは変えてもよい。この範囲では、突出部２２２は、テクスチャード加工された面２２１における凹凸以上のものに過ぎないが、３次元の、または、略平坦ではない態様を剥離紙２２０に付与するほど大きくはない。このように、突出部２２２は、布地および同様の製品における布地の一般的な寸法に一致する高さを有している。突出部２２２に関する代替例として、テクスチャード加工された面２２１は、テクスチャード加工要素１００にテクスチャーも付与するであろう、くぼみまたは圧痕を形成してもよい。剥離紙２２０の幅（すなわち、矢印２０１に直角な寸法）は変えてもよいが、多くの構成は、突出部２２２が、この幅の少なくとも一部にわたって延びている状態で、アパレルおよび様々な他の製品を作るのに十分な面積を備えたテクスチャード加工要素１００を形成するように、少なくとも３０センチメートルの幅を有している。

剥離紙２２０は、テクスチャード加工された面をシステム２００に組み込む一つの方法の実施例を示すために用いられている。一般的に、剥離紙２２０は、テクスチャード加工要素１００を形成する熱可塑性高分子材料と結合または接合せず、および（ｂ）対応するテクスチャー（すなわち、テクスチャー１０４）をテクスチャード加工要素１００に付与するのに適しているテクスチャー（すなわち、テクスチャード加工された面２２１上の突出部２２２）を含む比較的薄い層である。「剥離紙」という用語は、「紙」という用語を用いているが、剥離紙２２０は、単独で、または主材料として、高分子材料または一般的には紙には見られない他の材料（例えば、木材パルプ）で形成してもよい。剥離紙２２０に対する代替例として、テクスチャード加工された金属フィルム等の他のテクスチャード加工された材料を用いてもよい。さらに、剥離紙２２０または対応する構成要素は、例えば、コンベヤ２３０の表面がテクスチャード加工されている場合には、システム２００になくてもよい。

テクスチャード加工要素１００の製造を続けると、剥離紙２２０は、コンベヤ２３０とともに、フィラメント押出機２１０のスピナレット２１３の下またはスピナレット２１３に隣接する位置まで移動する。フィラメント１０３は、フィラメント押出機２１０から出るときは、実質的にばらばらで接合されていないが、個々のフィラメント１０３は、図６Ｂおよび図７Ｂに図示されているように、テクスチャード加工要素１００の不織布を形成するプロセスを開始するために、剥離紙２２０上に付着され、または集められる。さらに、フィラメント１０３は、フィラメント１０３から成る層にテクスチャーを付与するプロセスを開始するために、いくつかの突出部２２２の周りに、および突出部２２２を覆って広がっている。

フィラメント押出機２１０は、一定の決まった容積のフィラメント１０３を作り出す。加えて、剥離紙２２０とコンベヤ２３０は、一定の速度で、スピナレット２１３に対して連続的に動いている。その結果として、比較的均一な厚さのフィラメント１０３が、剥離紙２２０上に集まる。（ａ）フィラメント押出機２１０によって作り出されるフィラメント１０３の容積、または、（ｂ）剥離紙２２０およびコンベヤ２３０の速度を変えることにより、剥離紙２２０上に付着されたフィラメント１０３から成る層は、所望のどのような厚さも有することができる。

フィラメント押出機２１０に隣接して通過した後、フィラメント１０３から成る完全な層は、図６Ｃおよび図７Ｃに図示されているように、剥離紙２２０上に集められる。フィラメント１０３から成る層は、比較的均一な厚さを有しているが、フィラメント１０３が剥離紙２２０上に付着されるランダムな様態により、いくつかの表面凹凸が存在していてもよい。この段階では、剥離紙２２０と、フィラメント１０３から成る層は、図６Ｄおよび図７Ｄに図示されているように、ローラ２４０間を通る。ローラ２４０は、（ａ）剥離紙２２０からのテクスチャーが、フィラメント１０３から成る層に確実に型押しされるように、および（ｂ）フィラメント１０３から成る層にある表面凹凸を確実に平らにするように、剥離紙２２０と、フィラメント１０３から成る層を圧縮する。そのため、実際には、テクスチャード加工要素１００が、テクスチャード加工された面２２１に押し付けられて、テクスチャー１０４および均一な厚さを形成する。加えて、圧縮中に、フィラメント１０３から成る層の温度を上昇させるために、ローラ２４０を加熱してもよい。

テクスチャード加工要素１００のための製造プロセスにおけるこの時点で、フィラメント１０３から成る層は、図６Ｅおよび図７Ｅに図示されているように、剥離紙２２０から分離される。ローラ２４０と、剥離紙２２０がフィラメント１０３から成る層から分離される領域との間の距離は、比較的短い距離で図示されているが、この距離は、フィラメント１０３から成る層が確実に十分に冷却されるように変更してもよい。ここで、フィラメント１０３から成る層は、後処理装置２５０に入る。後処理装置２５０は、単一の構成要素として図示されているが、フィラメント１０３から成る層の特性をさらに改善する複数の構成要素であってもよい。実施例として、後処理装置２５０は、（ａ）フィラメント１０３をさらに互いに結合するために、（ｂ）フィラメント１０３、または、テクスチャード加工要素１００内に形成されたウェブを熱処理するために、（ｃ）フィラメント１０３から成る層を圧縮するために、（ｄ）フィラメント１０３から成る層の嵩高性および密度を保つか、または変更するために、および（ｅ）高分子材料をテクスチャード加工要素１００内で硬化させるために、フィラメント１０３から成る層に、加熱した空気を流してもよい。他の後処理工程は、染色、フリース加工、穿孔、研磨、スエード加工およびプリントを含んでもよい。

フィラメント１０３から成る層が、一旦、後処理装置２５０から出ると、テクスチャード加工要素１００の製造は、事実上終了する。そして、テクスチャード加工要素１００は、回収ロール２６０に集められる。十分な長さのテクスチャード加工要素１００が集められた後、回収ロール２６０は、別の製造会社へ出荷または輸送されるか、様々な製品を作るのに利用されるか、または、他の目的のために利用されてもよい。

上述した製造プロセスは、不織布を形成するための従来のプロセスに勝る様々な利点を有している。いくつかの従来のプロセスでは、テクスチャーを付与するためにカレンダーロールが用いられている。より具体的には、カレンダーロールは、（ａ）不織布を加熱するために、および（ｂ）不織布にテクスチャーを付与するために、製造システム内に配置される。第１のテクスチャーを備えたカレンダーロールを取り除き、第２のテクスチャーを備えたカレンダーロールを設置し、新たなカレンダーロールを位置合わせするプロセスは、多くの人員と、かなりの時間を要することがある。しかし、システム２００では、剥離紙２２０を新たな剥離紙２２０と交換することで、より少ない人員によって、比較的迅速にテクスチャー付与を実行することができる。加えて、カレンダーロールは、比較的高価であるのに対して、剥離紙２２０は、比較的安価である。したがって、システム２００は、（ａ）製造プロセスの効率を高める、（ｂ）プロセスに対して変更を行うのに必要な人員の数を減らす、（ｃ）プロセスが実施されていない時間を減らす、および（ｄ）設備に関連する費用を減らすという利点を有している。

製造の変形例
システム２００に関連する上述した製造プロセスは、テクスチャード加工要素１００のための適切な製造プロセスの実施例を示す。次に、製造プロセスの多くの変形例を説明する。例えば、図８は、剥離紙２００が無限ループを構成しているシステム２００の一部を示す。すなわち、剥離紙２００は、コンベヤ２３０に追従し、ローラ２４０を通過した後、再びコンベヤ２３０に追従するように戻る。実際には、剥離紙２００は、ループを形成して、テクスチャード加工要素１００上にテクスチャー１０４を形成するのに繰り返し使われる。別の実施例が図９Ａに示される。図９Ａでは、真空ポンプ２０２が、剥離紙２２０のいくつかの穿孔２７１を介して空気を吸い込んで、テクスチャード加工された面２２１に負圧を有効に生成する。動作中、その負圧は、（ａ）テクスチャード加工された面２２１にフィラメント１０３を集めること、および（ｂ）フィラメント１０３から成る層を突出部２２２に適合させることの助けとなる。図９Ｂを参照すると、（ａ）剥離紙２２０がなく、および（ｂ）コンベヤ２３０がいくつかの突出部２３２を備えたテクスチャード加工された面２３１を含む構成が図示されている。この実施例について続けると、図９Ｃは、真空ポンプ２０２が、コンベヤ２３０のいくつかの穿孔２７１を介して空気を吸い込む構成が図示されている。加えて、図１０は、剥離紙２２０の突出部２２２が、複数の圧痕２２３と置き換わっている構成を示す。突出部２２２と同様に、圧痕２２３は、例えば、０．１〜３．０ミリメートルの範囲の深さを有してもよい。

上述した製造プロセスでは、テクスチャード加工要素１００の不織布材料は、テクスチャード加工された面（例えば、テクスチャード加工された面２２１）上に形成される。そのため、製造後、テクスチャード加工要素１００の不織布材料もテクスチャー１０４を構成している。すなわち、テクスチャー１０４は、様々な圧痕、くぼみ、または他の不連続部を、その不織布材料中に形成している。変形例として、図４Ｆは、表面層４０５内に形成されているテクスチャー１０４を示す。次に、同様の構成を生じさせる製造プロセスについて説明する。図１１Ａおよび図１２Ａを参照すると、層状要素２７０が、コンベヤ２３０の上に配置され、およびテクスチャー層２７１と表面層２７２とを含んでいる。テクスチャー層２７１は、表面層２７１と接触し、および複数の突出部２７４を含んでいるテクスチャード加工された面２７３を有している。実施例として、テクスチャー層２７１は、剥離紙２２０と同様であってもよい。表面層２７２は、ポリマー層であり、フィラメント１０３の熱可塑性高分子材料、異なる熱可塑性高分子材料または別のポリマーで形成してもよい。さらに、表面層２７２は、突出部２７４に一致するいくつかの圧痕２７５を含んでいる。

コンベヤ２３０が動くにつれて、層状要素２７０は、図１１Ｂおよび図１２Ｂに図示されているように、加熱要素２８０の下に配置される。加熱要素２８０は、赤外線ヒータ、抵抗ヒータ、対流加熱器、または、表面層２７２の温度を上昇させることができる他の何らかの装置であってもよい。製造プロセスにおけるこの時点での表面層２７２の温度は変えてもよいが、表面層２７２の温度は、多くの場合、表面層２７２を形成する熱可塑性高分子材料のガラス転移温度まで少なくとも上昇させられる。加熱の後、層状要素２７０は、コンベヤ２３０とともに、フィラメント押出機２１０のスピナレット２１３の下か、またはスピナレット２１３に隣接する位置まで移動する。フィラメント１０３は、フィラメント押出機２１０から出るとき、実質的にばらばらで接合されていないが、個々のフィラメント１０３は、図１１Ｃおよび図１２Ｃに図示されているように、テクスチャード加工要素１００の不織布を形成するプロセスを開始するために、加熱済みの表面層２７２上に付着され、または集められている。表面層２７２と接触しているフィラメント１０３は、表面層２７２と結合することができる。

フィラメント押出機２１０に隣接して通過した後、フィラメント１０３から成る完全な層は、図１１Ｄおよび図１２Ｄに図示されているように、表面層２７２上に集められる。フィラメント１０３から成る層は、比較的均一な厚さを有しているが、フィラメント１０３が表面層２７２上に付着されるランダムな様態により、いくつかの表面凹凸が存在することがある。この段階で、層状要素２７０と、フィラメント１０３から成る層は、図１１Ｅおよび図１２Ｅに図示されているように、ローラ２４０間を通る。ローラ２４０は、（ａ）フィラメント１０３が表面層２７２に確実に結合するように、および（ｂ）フィラメント１０３から成る層内に存在する表面凹凸を平らにするように、層状要素２７０と、フィラメント１０３から成る層とを圧縮する。加えて、ローラ２４０は、圧縮中に、フィラメント１０３から成る層の温度を上昇させるために加熱してもよい。

テクスチャード加工要素１００のための製造プロセスにおけるこの時点で、テクスチャー層２７１は、図１１Ｆおよび図１２Ｆに図示されているように、表面層２７２から分離される。より具体的には、フィラメント１０３から成る層と表面層２７２とから成る組合せが、テクスチャー層２７１から分離される。次に、フィラメント１０３から成る層および表面層２７２の特性を改善するために、様々な後処理を実行してもよく、それにより、製造プロセスを完了して、図４Ｆのテクスチャード加工要素１００の変形例と同様の構造を形成することができる。

本発明は、様々な構成に関して、上記および添付図面に開示されている。しかし、その開示が果たす目的は、本発明に関連する様々な特徴および概念の実施例を示すことであり、本発明の範囲を限定することではない。当業者は、添付クレームによって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、上述した構成に対して多くの変形および変更を行ってもよいことを認識するであろう。

上述した製造プロセスでは、テクスチャード加工要素１００の不織布材料は、テクスチャード加工された面（例えば、テクスチャード加工された面２２１）上に形成される。そのため、製造後、テクスチャード加工要素１００の不織布材料もテクスチャー１０４を構成している。すなわち、テクスチャー１０４は、様々な圧痕、くぼみ、または他の不連続部を、その不織布材料中に形成している。変形例として、図４Ｆは、表面層４０５内に形成されているテクスチャー１０４を示す。次に、同様の構成を生じさせる製造プロセスについて説明する。図１１Ａおよび図１２Ａを参照すると、層状要素２７０が、コンベヤ２３０の上に配置され、およびテクスチャー層２７１と表面層２７２とを含んでいる。テクスチャー層２７１は、表面層２７２と接触し、および複数の突出部２７４を含んでいるテクスチャード加工された面２７３を有している。実施例として、テクスチャー層２７１は、剥離紙２２０と同様であってもよい。表面層２７２は、ポリマー層であり、フィラメント１０３の熱可塑性高分子材料、異なる熱可塑性高分子材料または別のポリマーで形成してもよい。さらに、表面層２７２は、突出部２７４に一致するいくつかの圧痕２７５を含んでいる。

Claims (26)

1. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
   複数のフィラメントをテクスチャード加工された面に集めて不織布を形成することと、
   前記不織布を前記テクスチャード加工された面から分離することとを含む方法。
2. 熱可塑性高分子材料を押し出して前記フィラメントを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記不織布を前記テクスチャード加工された面に押し付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記テクスチャード加工された面に空気を流すステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記テクスチャード加工された面が、（ａ）剥離紙、（ｂ）可動コンベヤの表面、および（ｃ）可動コンベヤに結合された剥離紙のうちの１つであるように選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. （ａ）０．１〜３．０ミリメートルの範囲の高さを有する複数の突出部、および（ｂ）０．１〜３．０ミリメートルの範囲の深さを有する複数の圧痕のうちの少なくとも一方を有するように、前記テクスチャード加工された面を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
   複数のフィラメントを、テクスチャード加工された剥離紙から成る可動無限ループ上に付着させて不織布を形成することと、
   前記不織布を前記テクスチャード加工された剥離紙から分離することとを含む方法。
8. 前記フィラメントを熱可塑性高分子材料で形成するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記不織布を前記テクスチャード加工された剥離紙に押し付けるステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記テクスチャード加工された剥離紙に空気を流すステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
11. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
    熱可塑性高分子材料を含む複数の実質的にばらばらのフィラメントを押出すことと、
    （ａ）前記フィラメントを接合して不織布を形成するために、および（ｂ）可動面のテクスチャーを前記不織布に型押しするために、前記可動面上に前記フィラメントを付着させることとを含む方法。
12. 前記不織布を前記可動面に押し付けるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記可動面を介して空気を吸い込むステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
14. 前記可動面を、（ａ）剥離紙、（ｂ）コンベヤの表面、および（ｃ）コンベヤに結合された剥離紙のうちの１つであるように選択するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
15. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
    （ａ）その可動方向に直角な方向に、少なくとも３０センチメートルの幅と、（ｂ）前記幅の少なくとも一部に亘って延び、０．１〜３．０ミリメートルの範囲の高さを有する複数の突出部を含むテクスチャーとを有する可動面の近位に押出機を配置することと、
    複数のばらばらで接合されておらず、１〜１００ミクロンの範囲の厚さを有し、かつ熱可塑性高分子材料を含むフィラメントを前記押出機から押出すことと、
    前記フィラメントを前記可動面上に付着させて不織布を形成することであって、前記突出部は、前記可動面のテクスチャーを前記不織布に型押しするように、前記不織布の表面まで及んでいることと、
    前記不織布を前記可動面に押し付けることと、
    前記不織布を前記可動面から分離することとを含む方法。
16. 前記可動面を介して空気を吸い込むステップをさらに含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記可動面を、（ａ）剥離紙、（ｂ）コンベヤの表面、および（ｃ）コンベヤに結合された剥離紙のうちの１つであるように選択するステップをさらに含む請求項１５に記載の方法。
18. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
    複数の熱可塑性ポリマーフィラメントを、ポリマー層の第１の面に付着させて（ａ）不織布を形成し、および（ｂ）前記熱可塑性ポリマーフィラメントを前記ポリマー層に結合することと、
    テクスチャード加工された面を、前記ポリマー層の第２の面から分離することであって、前記第２の面は、前記第１の面とは反対側にあり、前記第２の面は、前記テクスチャード加工された面からのテクスチャーを有することとを含む方法。
19. （ａ）前記熱可塑性高分子材料、および（ｂ）異なる熱可塑性高分子材料のうちの一方を含むように、前記ポリマー層を選択するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記付着させるステップの前に、前記ポリマー層を加熱するステップをさらに含む請求項１８に記載の方法。
21. 前記不織布および前記ポリマー層を圧縮するステップをさらに含む請求項１８に記載の方法。
22. （ａ）０．１ミリメートル〜３．０ミリメートルの範囲の高さを有する複数の突出部、および（ｂ）０．１ミリメートル〜３．０ミリメートルの範囲の深さを有する複数の圧痕のうちの少なくとも一方を有するように、前記テクスチャード加工された面を選択するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
23. 前記付着させるステップは、前記ポリマー層および前記テクスチャード加工された面を移動させることを含む、請求項１８に記載の方法。
24. テクスチャード加工要素を製造する方法であって、
    ポリマー層とテクスチャー層の組合せを加熱することであって、前記ポリマー層は、第１の熱可塑性高分子材料で形成され、および前記ポリマー層は、第１の面と、前記テクスチャー層のテクスチャード加工された面と接触している反対側の第２の面とを有することと、
    複数のフィラメントを、前記ポリマー層の前記第１の面に付着させて、（ａ）前記フィラメントから不織布を形成し、および（ｂ）前記フィラメントを前記ポリマー層に結合することであって、前記フィラメントが第２の熱可塑性高分子材料で形成されることと、
    前記不織布、前記ポリマー層および前記テクスチャー層を圧縮することと、
    前記ポリマー層を前記テクスチャー層から分離することとを含む方法。
25. 前記加熱するステップは、前記ポリマー層の温度を、少なくとも前記第１の熱可塑性高分子材料のガラス転移温度まで上昇させることを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第２の熱可塑性高分子材料と同じになるように、前記第１の熱可塑性高分子材料を選択するステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。

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