JP2003524535A - 引裂強度が改善された不織ウェブ及びフィルム積層品と同積層品を製造する方法 - Google Patents

引裂強度が改善された不織ウェブ及びフィルム積層品と同積層品を製造する方法

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ヒューイ ケニス ジェフリーズ
シモン クウェイム オホスー
ジェイ シェルドン シュルツ
ピーター ミクロヴィッチ コビリヴカー
ドゥワイアナ マーケル バーレット
パトリック ジョン ノーシズ
スティーブン カール メイアー
ネイサン アレン ジェンク
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キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 パーソナルケア製品において布地として使用する不織ウェブ／フィルム積層品が開示される。該積層品は、ＳＦ構成の少なくとも２つの層から形成される。積層品の該スパンボンド（Ｓ）層は、メタロセン触媒ポリプロピレンから形成されることが好ましい。該フィルム（Ｆ）層は、メタロセン触媒であり得るポリオレフィンから形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、引裂強度が改善された不織ウェブ及びフィルム積層品に関する。詳
細には、本発明は、引裂強度を改善した使い捨て衣類及びパーソナルケア製品に
使用する積層品及びそのような積層品を製造する方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 産業界において、種々の医療用パーソナルケア及び商業上の応用に対してフィ
ルムの障壁特性と不織布の布様特性とを組み合わせる恩恵については長い間認識
されてきた。更に、このようなウェブ／フィルム積層品は、特定のレベルの弾性
も示すことができ、延伸されて、充填された微孔性フィルムに組み込まれた場合
には通気性を示すこともできる。このため、積層品は、フィルム及び不織ウェブ
材料の両方を用いて製造されてきた。 フィルムの積層品は、外観及び質感が不透過及び幾分布様の両方である材料を
生成するのに用いられてきた。このような積層品の利用には、おむつ、トレーニ
ングパンツ、失禁用衣類、及び、女性用衛生用品などのパーソナルケア製品の外
側カバーが挙げられる。この点に関しては、本出願人に譲渡された１９８９年４
月４日公布の米国特許第４、８１８、６００号、及び、１９８８年２月１６日公
布の米国特許第４、７２５、４７３号を参照することができる。また、このよう
な材料は、カバーオールなどの保護上着、及び、外科用衣類及びドレープに利用
するのに特に適する。この点に関しては、本出願人に譲渡された１９８３年４月
５日公布の米国特許４、３７９、１０２号を参照されたい。
【０００３】 フィルムをこのように積層する主な目的は、障壁特性を付与することにある。
また、このような積層品には通気性をもたせ、水蒸気が通過できるようにする必
要がある。このような通気性のある、すなわち微孔性フィルムの積層品で作られ
る衣類は、水蒸気濃度を減少させ、その結果衣料部材の下の皮膚の水和作用を減
少させることにより着心地がよい。 積層品は、多くのプラスの特性を示すが、不適切に使用されたり、特に応力の
かかる状態に置かれると引裂ける場合がある。障壁特性が改善されて強度が改善
され、また、弾性特性を有するが低コストである不織ウェブ積層品の生成が試み
られる中で、ウェブ繊維の大きさが減らされ、ポリマー分子量のばらつきが小さ
い（ポリマーの機械的特性に影響を及ぼすため）積層品が開発されてきた。例え
ば、メルトフロー率が高く、分子量のばらつきが小さいプロピレンポリマーを用
いて、障壁特性、引張強度、及び、柔軟性に優れる不織ウェブ及び布のための繊
維を生成できることが示唆されてきた。例えば、モリニ他に付与された米国特許
第５、５２９、８５０号は、活性ハロゲン化マグネシウム及びチタン化合物、及
び、アル-アルキル化合物等の触媒成分を伴う重合反応で、内部又は外部電子供
与対として特定のジ−ポリエステル又はポリエステルを使用することにより、分
子量のばらつきが小さい結晶性のポリプロピレンポリマーを調製することを記載
している。
【０００４】 スタール他に付与された米国特許第５、７２６、１０３号、及び、第５、７６
３、０８０号は、比較的強度があり、比較的液体不透過である布を得るために、
低融点プロピレンポリマーを組み込んだ繊維及び布を記載している。特に、スタ
ールの特許は、メタロセン触媒システムにより形成されたプロピレンホモポリマ
ー及びコポリマーを記載している。このようなプロピレンポリマーは、一般に、
非メタロセン触媒のプロピレンポリマーより低融点作用を示す。スタールは、こ
の低融点作用が、低融点作用又は２つの布の融点の差により結合する繊維及び布
の製造に役立つことを示している。このような繊維には、モール又は房状コア及
びシースが含まれるであろう。スタールは、スパンボンド及びメルトブロウン不
織布などの布が、スパンボンド／メルトブロウン／スパンボンド（ＳＭＳ）布に
組み込まれると低温での結合を示し、特に、高融点の繊維でメルトブロウンを形
成でき、低融点の繊維でスパンボンドを形成できるであろうことを示している。
スタール特許の予想例において、スタールは、スパンボンド層にメタロセン触媒
ポリプロピレンを用いた布試料全体の強度が、対照（結合されていないＳＭ布）
と同じになることを示している。１つのメタロセン触媒ホモポリマーポリプロピ
レンの「Ｓ」層、及び、市販の１１００ｍｆｒポリプロピレンの「Ｍ」層を用い
た他の予想例において、予想布は、対照と比較して積層品布の強度を低下させる
ことなく、障壁及び濾過特性が改善されると考えられる。このような各特許は、
フィルム／不織布積層品で予想される引裂強度以上のものをもたらさない。
【０００５】 スタール他に付与された米国特許第５、７２３、２１７号は、ポリオレフィン
繊維及びその布を記載している。このスタールの特許は、ポリプロピレンが単点
触媒により生成された、反応体段階のアイソタクチックポリ−アルファ−オレフ
ィンから製造した繊維を論じている。スタールは、生成されたポリプロピレン繊
維は、延伸して直径を細くすると、従来のポリマーより一般に強力であるか、引
張り強くなるであろうと主張している。また、スタールは、この繊維を含むメル
トブロウン、及び／又は、スパンボンド布が、付加的な強度を獲得するであろう
ことを主張しているが、引裂強度を強化した通気性のあるフィルムを生成するた
めの方法は何も示唆していない。
【０００６】 ゲスナー他に付与された米国特許第５、６１２、１２３号は、分布が強化され
たポリオレフィン製品を記載している。特に、この特許において、改善された溶
融紡糸生産性は、鍵となる分子量分布及び流動学的特性指標が所定の範囲内であ
るポリオレフィン樹脂を用いることにより達成されることが論じられている。こ
のようなポリオレフィンフィラメント及びこの工程により調製された単層スパン
ボンド布は、高い引張り強さ及び引裂特性値を示した。この特許もまた、通気性
のあるフィルム積層品の引裂特性を増強する方法を示唆するには至っていない。 ティモンズ他に付与された米国特許第５、４６４、６８８号は、障壁特性を改
良した不織ウェブを記載している。このようなウェブは、ＳＭＳのメルトブロウ
ン層の分子量のばらつきを減少させた市販のポリマーで形成される。
【０００７】 これまで、積層品には、特に延伸結合積層品及びネック結合積層品の一部とし
て、メタロセン触媒ポリプロピレンが使用されてきたが、これらの積層品の構成
成分、物理特性、及び、結合工程は、通気性フィルム積層品と著しく異なってい
る。更に、ネック結合（ＮＢＬ）及び延伸結合積層品（ＳＢＬ）のほか、単一ス
パンボンド層に対するグラブ引張り／最大エネルギなどの引裂き測定試験（ＳＢ
Ｌ）において、このような積層品でのメタロセン触媒スパンボンドより、チーグ
ラー・ナッタ触媒ポリプロピレンスパンボンドの方が（機械方向での）最大エネ
ルギ値が高いことが示される。従って、スパンボンドの分子量のばらつきが小さ
ければ、通気性のあるフィルム／不織ウェブ積層品での引裂強度が顕著に増加す
るのではないかと期待はできないであろう。 従って、不織積層品の分野の発展にも関わらず、莫大な費用をかけることなく
、引裂強度を増大させた通気性フィルム／不織ウェブ積層品が依然として必要と
されている。更に、そのような積層品複合体を製造する、高速で短い時間間隔に
亘るインラインで実行できる方法が必要とされている。最後に、このような積層
品をその複合構成に用いるパーソナルケア製品及び他の衣類が必要とされている
。本発明の目的は、そのような複合体及び方法を提供することである。
【０００８】 （発明の開示） 本発明の目的は、顕著な引裂強度特性を示す不織ウェブ／フィルム積層品材料
を提供することである。 本発明の別の目的は、比較的安価な材料を用いて強度特性を増強するという上
記の特徴を包含した不織ウェブ／フィルム積層品を提供することである。 本発明の更に別の目的は、完成した積層品の引裂強度を増強することができる
、不織ウェブ／フィルム積層品を調製するインライン工程を提供することである
。 特別な目的は、パーソナルケア製品に有利に利用できる上記で確認した多くの
特性を有する材料を提供することにある。 本発明は、分子量のばらつきが少ない少なくとも１つの不織ウェブ層及びフィ
ルムを有するフィルム／不織ウェブ積層品に関する。 本発明の実施形態の１つにおいて、フィルムは、弾性樹脂及びフィルム充填材
を含む延伸された微孔性フィルムである。 本発明はまた、メタロセン触媒ポリプロピレンの不織ウェブを形成する段階と
、新たに形成された不織ウェブ層に不織ウェブ層が形成されて１から３０秒以内
にフィルム層を結合する段階とを含む、分子量のばらつきが小さい少なくとも１
つの不織ウェブ層及びフィルムを含む積層品を生成する方法に関する。
【０００９】 （発明を実施するための最良の形態） 定義 本明細書で用いる場合、「ポリマー」という用語は、非限定的であるが、一般
に、ホモポリマー、例えばブロック、グラフト、不規則、及び、交互コポリマー
などのコポリマー、ターポリマー等、及び、それらの混合物及び修飾物を含む。 更に、特に限定しなければ、「ポリマー」という用語は、全ての可能な分子の
立体配置を含む。この配置には、非限定的であるが、アイソタクチック、シンジ
オタクチック、及び、不規則な対称が含まれる。 本明細書で用いる場合、「スパンボンド繊維」という用語は、溶融熱可塑材料
が紡糸口金の複数の細かい、通常円形の毛細管からフィラメントとして押し出さ
れ、例えば、アッペル他に付与された米国特許第４、３４０、５６３号、ドーシ
ュナー他に付与された米国特許第３、６９２、６１８号、マツキ他に付与された
米国特許第３、８０２、８１７号、キニーに付与された米国特許第３、３３８、
９９２号及び第３、３４１、３９４号、ハートマンに付与された米国特許第３、
５０２、７６３号、及び、ドボ他に付与された米国特許第３、５４２、６１５号
のように、押し出されたフィラメントの直径を急速に減少させることにより形成
された直径の小さい繊維のことを言う。スパンボンド繊維は、捕集表面に堆積す
る時、一般にべとつかない。スパンボンド繊維は、一般に連続で、（少なくとも
試料１０個の）平均直径は、７ミクロンより大きく、詳細には、約１０と２０ミ
クロンとの間である。
【００１０】 本明細書で用いる場合、「メルトブロウン繊維」という用語は、溶融熱可塑材
料を、通常円形の複数の細いダイ毛細管を通して、通常高温の高速で収束する気
体（例えば空気）流の中に溶融スレッド又はフィラメントとして押出し、溶融熱
可塑材料のフィラメントを細くしてミクロ繊維の直径にまで直径を減少させるこ
とにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブロウン繊維は、高速気流
により運ばれて捕集表面に堆積し、不規則に分散したメルトブロウン繊維のウェ
ブを形成する。このような工程は、例えば、ブティン他に付与された米国特許第
３、８４９、２４１号に開示されている。メルトブロウン繊維は、連続でも不連
続でもよく、一般に平均直径が１０ミクロンより小さく、捕集表面上に堆積する
時、一般にべとつくミクロ繊維である。
【００１１】 本明細書で用いる場合、「多層積層品」という用語は、スパンボンド／メルト
ブロウン／スパンボンド（ＳＭＳ）及びブルック他に付与された米国特許第４、
０４１、２０３号、コリアー他に付与された米国特許第５、１６９、７０６号、
ポッツ他に付与された米国特許第５、１４５、７２７号、パーキンス他に付与さ
れた米国特許第５、１７８、９３１号、及び、ティモンズ他に付与された米国特
許第５、１８８、８８５号に開示されている他の積層品などの、層のいくつかが
スパンボンドであり、いくつかがメルトブロウンである積層品を意味する。この
ような積層品は、最初にスパンボンド布層、次にメルトブロウン布層、最後にも
う１つのスパンボンド層を移動形成ベルト上に連続して堆積し、次に、以下に記
載する方法で積層品を結合することにより製造することができる。このような布
の坪量は、通常、約０．１から１２ｏｓｙ（３．４から４００ｇｓｍ）、又は、
より詳細には、約０．７５から約３ｏｓｙである。また、多層積層品は、多くの
異なる形態で様々な数のメルトブロウン層又は複数のスパンボンド層を有するこ
とができ、フイルム（Ｆ）などの他の材料、又は、例えばＳＭＭＳ、ＳＭ、ＳＦ
Ｓ等のコホーム材料を含んでもよい。
【００１２】 本明細書で用いる場合、「パーソナルケア製品」という用語は、おむつ、トレ
ーニングパンツ、吸収性下着、大人用失禁用製品、及び女性用衛生製品を意味す
る。 本明細書で用いる場合、「熱点結合」という用語は、加熱したカレンダロール
とアンビルロールとの間に、結合させる繊維の布又はウェブを通過させることを
含む。カレンダロールは、常にではないが、通常何らかのパターンが付けられ、
布全体が全表面で結合しないようにされており、アンビルロールは、通常平坦で
ある。結果として、カレンダロールのための種々のパターンが、機能的理由のほ
か、美学的な理由で開発されてきた。パターンの１例は、点を有し、２００結合
／平方インチで約３０％の結合面積を有するハンセン・ペニングス、すなわち「
Ｈ＆Ｐ」パターンであり、ハンセン及びペニングスに付与された米国特許第３、
８５５、０４６号に教示されている。Ｈ＆Ｐパターンは、四角の点すなわちピン
結合域を有し、各ピンは、側寸法が０．０３８インチ（０．９６５ｍｍ）、各ピ
ンの間隔が０．０７０インチ（１．７７８ｍｍ）、結合の深さが０．０２３イン
チ（０．５８４ｍｍ）である。得られるパターンの結合面積は、約２９．５％で
ある。他の一般的な点結合パターンは、拡大ハンセン・ペニングス、すなわち「
ＥＨＰ」結合パターンで、１５％の結合域を生成し、四角いピンの側寸法が０．
０３７インチ（０．９４ｍｍ）、ピンの間隔が０．０９７インチ（２．４６４ｍ
ｍ）で、深さが０．０３９インチ（０．９９１ｍｍ）である。「７１４」と呼ば
れる他の一般的な点結合パターンは、四角いピン結合域を有し、各ピンは、側寸
法が０．０２３インチ、各ピンの間隔が０．０６２インチ（１．５７５ｍｍ）、
結合の深さが０．０３３インチ（０．８３８ｍｍ）である。得られるパターンの
結合面積は、約１５％である。更に、他のよく使用されるパターンは、Ｃスター
・パターンであり、その結合面積は、約１６．９％である。Ｃスター・パターン
は、流れ星で遮られる横方向のバー、すなわち「コールテン」デザインを持つ。
他のよく使用されるパターンには、わずかにオフセットされたダイヤモンドが繰
り返され、結合面積が約１６％であるダイヤモンドパターン、及び、例えば網戸
のように名前の通りに見え、結合面積が約１９％であるワイヤ織パターンが含ま
れる。一般に結合面積の百分率は、布積層品ウェブの面積の約１０％から約３０
％までと幅がある。当業技術において周知のように、点結合は、積層品の各層を
互いに保持するほか、各層内にフィラメント、及び／又は、繊維を結合すること
により、個々の層に一体性を付与する。
【００１３】 本明細書で用いる場合、「超音波結合」という用語は、例えば、ボーンスラガ
ーに付与された米国特許第４、３７４、８８８号に説明されているように、音波
ホーンとアンビルロールとの間に布を通過させることにより実施される工程を意
味する。 本明細書で用いる場合、「複合弾性材料」という用語は、層の１つに弾性があ
る多成分材料又は多層材料であり得る弾性材料を言う。このような材料は、例え
ば、「延伸結合」積層品（ＳＢＬ）及び「ネック結合」積層品（ＮＢＬ）であっ
てもよい。従来、「延伸結合」とは、弾性部材をその弛緩した長さより少なくと
も約２５％延伸しつつ、他の部材に結合した弾性部材のことを言う。「延伸結合
積層品」とは、１つの層にギャザーを寄せることができ、もう１つの層が弾性層
である、少なくとも２つの層を有する複合材料のことを言う。各層は、弾性層が
延伸された状態で互いに接合され、弛緩するとギャザーを寄せることができる層
にギャザーが寄る。このような多層複合弾性材料は、結合部位の間にギャザーを
寄せられている非弾性材料が、弾性材料を伸長させることができる限度まで延ば
すことができる。延伸結合積層品の１つの型は、例えば、バンダー・ウィーレン
他に付与された米国特許第４、７２０、４１５号に開示されており、押出し機の
複数のバンクから生成された同一ポリマーの多層が用いられている。他の複合弾
性材料は、キーファー他に付与された米国特許第４、７８９、６９９号、テイラ
ーに付与された米国特許第４、７８１、９６６号、モーマンに付与された米国特
許第４、６５７、８０２号及び第４、６５２、４８７号、及び、モーマン他に付
与された第４、６５５、７６０号に開示されている。
【００１４】 従来、「ネック結合」とは、幅を減少させ、すなわちネックした状態で非弾性
部材を伸ばしつつ非弾性部材に結合した弾性部材のことを言う。「ネック結合積
層品」とは、１つの層がネックされた非弾性層であり、もう１つの層が弾性層で
ある、少なくとも２層を有する複合材料のことを言う。層は、非弾性層が伸長し
た状態の時に互いに接合される。ネック結合積層品の例は、モーマンに付与され
た米国特許第５、２２６、９９２号、第４、９８１、７４７号、第４、９６５、
１２２号、及び、第５、３３６、５４５号に記載されているものなどである。
【００１５】 本明細書で用いる場合、「締固めロール」という用語は、通気結合、熱結合、
及び、超音波結合などの比較的強力な２次結合工程とは異なるが、次の工程に備
えて十分な一体性を与えるために、できたばかりのミクロ繊維、特にスパンボン
ドウェブを処理する仕方でウェブを締固めるためにウェブの上下にある１組のロ
ーラを意味する。締固めロールは、自己密着性を高め、それによって一体性を高
めるために、わずかにウェブを圧搾する。締固めロールを使用する代わりに、加
圧目標空気流（ホットエアナイフ）を用いて、できたばかりのウェブを圧搾する
こともできる。本明細書で用いる場合、「ホットエアナイフ」すなわちＨＡＫと
いう用語は、次の工程に備えて、生成されたばかりのミクロ繊維、特にスパンボ
ンドウェブを十分に一体化する、すなわち、ウェブの剛度を増大するために、予
結合又は１次結合する工程を意味するが、通気結合、熱結合、及び、超音波結合
などの２次結合工程の比較的強力な結合を意味しない。ホットエアナイフは、極
めて大きい速度、一般に約１０００から約１００００フィート／分（ｆｐｍ）（
３０５から３０５０メートル／分）、又はより詳細には、約３０００から５００
０フィート／分（９１５から１５２５メートル／分）で不織ウェブが形成された
直後に、それに向けて熱せられた空気流を集中させる装置である。空気の温度は
、通常、ウェブに用いられている少なくとも１つのポリマーの融点の範囲であり
、スパンボンドによく用いられる熱可塑ポリマーにおいて、一般に約２００と５
５０°Ｆ（９３と２９０℃）との間である。空気温度、速度、圧力、体積、及び
、他の因子を制御し、一体性を高める間にウェブが損傷しないようにする。ＨＡ
Ｋの集中空気流は、ウェブに向かう熱せられた空気の出口として働く幅が約１／
８から１インチ（３から２５ｍｍ）、特に約３／８インチ（９．４ｍｍ）である
少なくとも１つのスロットで準備されて方向を決められ、該スロットは、実質的
にウェブの幅全体に亘り実質的に機械横方向に設けられている。他の実施形態に
おいて、互いに隣接するか、わずかな隙間を隔てて配置された複数のスロットが
あってもよい。少なくとも１つのスロットは、通常連続であるが、必ずしも連続
でなくてもよく、例えば近接して間隔を置いた穴で構成することもできる。ＨＡ
Ｋは、それがスロットから出る前に熱せられた空気を分配し、閉じ込めるための
プレナムを有する。ＨＡＫのプレナムの圧力は、通常、水柱で約１．０と１２．
０インチとの間（２から２２ｍｍＨｇ）であり、ＨＡＫは、形成ワイヤの上方約
０．２５と１０インチとの間、好ましくは０．７５から３．０インチ（１９から
７６ｍｍ）に位置決めされる。特定の実施形態において、ＨＡＫプレナムの横方
向流のための横断面積（すなわち、機械方向のプレナム横断面積）は、スロット
出口の全面積の少なくとも２倍である。スパンボンドポリマーが形成される孔ワ
イヤは、一般に、高速で移動するため、ホットエアナイフから放出される空気に
ウェブの任意の特定部分が暴露される時間は、１０分の１秒、一般には約１００
分の１秒より短く、はるかに長い滞留時間を有する通気結合工程とは対照的であ
る。ＨＡＫ工程において、空気温度、速度、圧力、体積、スロット又は穴の配置
及び大きさ、及び、ＨＡＫプレナムからウェブまでの距離などの多くの因子が様
々な値をとることができ、それを様々に制御することができる。ＨＡＫは、本出
願人に譲渡された米国特許第５、７０７、４６８号に更に記載されている。
【００１６】 本明細書で用いる場合、「不織布又はウェブ」という用語は、編まれた布など
の識別可能な方式でなく交錯した個々の繊維又はスレッドの構造を有するウェブ
を意味する。不織布又はウェブは、多くの工程、例えば、メルトブロウン工程、
スパンボンド工程、及び、結合カードウェブ工程で形成されている。不織布の坪
量は、通常、材料のオンス数／平方ヤード（ｏｓｙ）又はグラム数／平方メート
ル（ｇｓｍ）、有効繊維径は、通常、ミクロンで表される。（ｏｓｙをｇｓｍに
変換するには、ｏｓｙに３３．９１を乗ずることに留意されたい。） 「ミクロ繊維」という用語は、平均径が約７５ミクロン以下、例えば平均径が
約０．５ミクロンから約５０ミクロンまでの径の小さい繊維を意味し、更に詳細
には、ミクロ繊維の平均径は、約２ミクロンから約４０ミクロンであり得る。他
の頻繁に使用される繊維径の表現にはデニールがあり、デニールは、グラム／繊
維９０００メートルと定義されており、ミクロン単位の繊維径を平方し、密度（
グラム／ｃｃ）を乗じ、０．００７０７を乗じることにより計算できる。デニー
ルが小さいと、細い繊維であることを表し、デニールが大きいと、太いか重い繊
維であることを表す。例えば、ポリプロピレン繊維の直径が１５ミクロンであれ
ば、それを平方し、その結果に０．８９ｇ／ｃｃを乗じ、０．００７０７を乗じ
ることによりデニールに変換することができる。このように、１５ミクロンのポ
リエステル繊維は、約１．４２（１５2×０．８９×０．００７０７＝１．４１
５）デニールである。合衆国以外においては、測定の単位に「テクス」が用いら
れることの方が多く、テクスは、グラム／繊維キロメートルと定義される。テク
スは、デニール／９で計算することができる。
【００１７】 本明細書で用いる場合、「機械方向」又はＭＤという用語は、製造される方向
にある布の方向を意味する。「機械横方向」又はＣＤという用語は、布の反対方
向、すなわち、ＭＤにほぼ垂直な方向を意味する。 本適用目的において、「従来」という用語は、チーグラー・ナッタ触媒で生成
したプロピレンホモポリマー及びコポリマーのことを言うものとする。チーグラ
ー・ナッタ触媒反応のこれ以上の論議に関しては、ジョン・ワイリー・アンド・
サンズ・インコーポレーテッドから１９８７年に出版された「ポリマー科学技術
百科事典」第８巻１６２頁を参照されたい。
【００１８】 図１を参照すると、本発明の不織ウェブ／フィルム積層品１０は、フィルム１
５に形成された後で不織ウェブ２０に結合することができるポリマーから作るこ
とができる。フィルムは、新しく形成されたフィルムでもよく、予め形成された
フィルムでもよい。好ましくは、不織ウェブは新しく形成される。 このようなフィルムを形成するポリマーには、ポリオレフィン又はポリオレフ
ィンの混合物などの押出し可能な熱可塑ポリマーが含まれるが、これに限定され
ない。詳細には、有用なポリオレフィンには、ポリプロピレン及びポリエチレン
が含まれる。他の有用なポリマーには、ポリプロピレンと低密度ポリエチレン又
は直鎖状低密度ポリエチレンとのコポリマーなど、シェスに付与され、エクソン
・ケミカル・パテンツ・インコーポレーテッドに譲渡された米国特許第４、７７
７、０７３号に記載されているものが含まれる。本発明に有用な他のポリマーに
は、柔軟なポリオレフィンが含まれる。本明細書で使用される場合、「柔軟なポ
リオレフィン」という用語は、本明細書においてその全開示事項が参照文献とし
て援用されている、ヘツラー及びジャコブスに付与され本出願人に譲渡された「
柔軟なポリオレフィンを有する配向ポリマー微孔性フィルム及びそれを製造する
方法」という名称の米国特許第５、９１０、１３６号に記載されているような目
標とする結晶化度を達成する、アタクチックポリプロピレン単位の制御領域を持
つプロピレンベースのポリマーを含有するポリオレフィン材料のことを言う。こ
のような柔軟なポリオレフィンの他の記載は、サスティックに付与され、レキシ
ン・コーポレーションに譲渡された米国特許第５、７２３、５４６号に見出すこ
とができる。
【００１９】 本発明のフィルムを形成する他の有用なポリマーには、弾性熱可塑ポリマーが
含まれる。このようなポリマーには、コポリ（スチレン／エチレン−ブチレン）
、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン、スチレン−ポリ（エチ
レン−ブチレン）−スチレン、（ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）／
ポリスチレン、及び、ポリ（スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン）などの
一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを有するブロックコポリマー、ポリウレタン、コ
ポリエーテルエステル、ポリアミド、ポリエーテルブロックコポリマー、及び、
エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などのブロックコポリマーで作られたもの
が含まれる。詳細には、弾性熱可塑ポリマーには、例えば、Ｅ．Ｉ．デュポン・
デ・ネモア・アンド・カンパニーから商品名ハイトレル（登録商標）で入手可能
なものなどのポリエステル弾性材料と、例えば、米国ニュージャージー州グレン
・ロック所在のイー・エル・エフ・アトケム・インコーポレーテッドから商品名
ピーバックス（登録商標）として様々なグレードが入手可能なものなどのポリエ
ステルブロックアミドコポリマーと、例えば、Ｂ．Ｆ．グッドリッチ・アンド・
カンパニーから商品名エステーン（登録商標）として、又は、モートン・シオコ
ル・コーポレーションからモーセーン（登録商標）として入手可能なものなどの
ポリウレタン弾性材料とが含まれる。
【００２０】 弾性ポリマーは、これまで多くの用途に用いられてきたが、それら固有の特質
により幾分制約を受けている。このような材料には、近年、フィルムに組み込ま
れると高い障壁性、通気性、及び、弾性特性を示す新しい種類のポリマーが加わ
った。新しい種類のポリマーは、メタロセン工程により生成される「メタロセン
」ポリマーなど、単点触媒ポリマーと呼ばれている。 このようなメタロセンポリマーは、米国テキサス州ベイタウン所在のエクソン
・ケミカル・カンパニーから、ポリプロピレンベースのポリマーについては商品
名エクスポル（登録商標）で、ポリエチレンベースのポリマーについてはイグザ
クト（登録商標）で入手可能である。米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・
ケミカル・カンパニーは、エンゲージ（登録商標）という名前でポリマーを販売
している。詳細には、メタロセンフィルムを形成するポリマーは、エチレンと１
−ブテンとのコポリマー、エチレンと１−ヘキセンとのコポリマー、エチレンと
１−オクテンとのコポリマー、及び、それらの組合せから選択されてもよい。
【００２１】 積層品フィルム層１５は、コア層１６すなわち「Ｂ」層と、コア層の両側にあ
る１つ又はそれ以上のスキン層１７すなわち「Ａ」層とを含むことができる多層
フィルムであってもよい。上で論じたどのポリマーも多層フィルムのコア層とし
て使用するのに適する。 スキン層は、一般的には、押出し可能な熱可塑ポリマー、及び／又は、フィル
ム１５に特定の性質を付与する添加物を含むであろう。このように、スキン層は
、抗菌作用、透湿性、粘着性、及び／又は、粘着防止性などの特性を付与するポ
リマーで作ることができる。すなわち、ポリマーは、目標とする特定の特性を与
えるために選択される。単独又は組み合わせて使用し得る可能性のあるポリマー
の例には、ホモポリマー、コポリマー、及び、ポリオレフィンの混合物のほか、
エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）
、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート（ＥＭＡ）、エ
チレンブチルアクリレート（ＥＢＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（Ｐ
Ａ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウ
レタン（ＰＵ）、及び、非晶形エチレンプロピレン不規則コポリマーがほぼ半晶
質の高ポリプロピレンモノマー／低エチレンモノマーの連続マトリックスに分子
的に分散された多段階リアクタ製品であるオレフィン熱可塑エラストマーが含ま
れる。
【００２２】 「Ａ」層に適するポリマーは、デラウェア州ウィルミントン所在のハイモント
・ケミカル・カンパニーから市販されている商品名「カタロイ」、及び、ポリプ
ロピレンである。具体的な市販品の例は、カタロイ、ＫＳ３５７Ｐ、ＫＳ−０８
４Ｐ、及び、ＫＳ−０５７Ｐである。他の好適なポリマーには、性質が半晶／非
晶、又は、ヘテロ相であるポリマーが含まれる。このようなポリマーは、欧州特
許出願ＥＰ０４４４６７１ Ａ３（出願番号９１１０３０１４．６に基づく）、
欧州特許出願ＥＰ０４７２９４６ Ａ２（出願番号９１１１２９５５．９に基づ
く）、欧州特許出願ＥＰ０４００３３３ Ａ２（出願番号９０１０８０５１．５
に基づく）、米国特許第５、３０２、４５４号、及び、米国特許第５、３６８、
９２７号に開示されている。コア及びスキン層を有するフィルムに関する更に詳
細な記載については、本明細書においてその全開示事項が参照文献として援用さ
れている、マコーマック他に付与され本出願人に譲渡されたＰＣＴ ＷＯ９６／
１９３４６を参照されたい。
【００２３】 フィルムは、通気性又は非通気性の材料で製造することができる。フィルムを
形成する工程で、微孔形成充填材粒子をフィルムに添加することにより通気性を
持たせたフィルムもある。 本明細書で用いる場合、「微孔形成充填材」とは、ポリマーに添加することが
でき、ポリマーで作られた押出しフィルムに化学的に干渉したり悪影響を及ぼさ
ずに、フィルム全体に均一に分散することができる材料の粒子及び他の形態を含
むものとする。一般に、微孔形成充填材は、粒子の形をとり、通常、平均粒子径
が約０．５から約８ミクロンまでの範囲のやや球形のものであろう。フィルムは
、通常、フィルム層の全重量の少なくとも約３０％の微孔形成充填材を包含する
であろう。有機及び無機微孔形成充填材は、フィルム形成工程、得られるフィル
ムの通気性、又は、フィルムの繊維状ポリオレフィン不織ウェブへの結合能力を
妨げなければ、いずれも本発明の範囲に含まれるものと考えられている。
【００２４】 微孔形成充填材の例としては、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、様々な種類の
クレー、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸ナトリウム、タル
ク、硫酸マグネシウム、二酸化チタン、ゼオライト、硫酸アルミニウム、セルロ
ース型粉末、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、カオリン、雲母、炭素
、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、パルプ粉、木粉、
セルロース誘導体、ポリマー粒子、キチン及びキチン誘導体が挙げられる。微孔
形成充填材粒子は、随意的に、ステアリン酸などの脂肪酸又はベヘン酸などの長
い脂肪酸で被覆されてもよく、それは、（大量の）粒子の自由流れと、ポリマー
マトリックス内への容易な分散とを促進することができる。また、粘着防止性を
もたらすために、シリカ含有充填材が有効な量だけあってもよい。
【００２５】 一旦粒子充填フィルムが形成すると、次に、延伸するか破砕してフィルムを通
る通路を生成する。一般に、本発明で「通気性」があるとするためには、以下に
記載する試験法で測定し得るように、得られた積層品の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ
）が、少なくとも約２５０ｇ／ｍ2／２４時間である必要がある。更に、フィル
ムには、穿孔することもできる。フィルムを形成する際には、フィルムを共押出
しして結合を高めてもよく、それにより、ダイ・リップの蓄積を緩和し得る。 フィルムを形成する工程は、一般に既知である。フィルム１５は、キャスト又
はブロウンフィルム装置で製造することができ、共押出しすることもできて、必
要であればエンボス加工することもできる。また、フィルム１５は、フィルムを
フィルム延伸装置に通過させることにより、延伸又は配向することができる。延
伸すると、フィルムゲージすなわち厚さが、１．５から２．０ミルの初期ゲージ
から有効最終ゲージの０．５ミルまたはそれ以下まで減少する。一般に、この延
伸は、ＣＤ又はＭＤ、又は、両方に起こし得る。
【００２６】 図１に示す、本発明のフィルムを含む積層品１０の不織ウェブ２０は、非限定
的にスパンボンド又はメルトブロー工程を含む、多数の工程で形成することがで
きる。このような不織ウェブは、例えば、弾性樹脂で生成したネックドポリプロ
ピレンスパンボンド、捲縮ポリプロピレンスパンボンド、弾性スパンボンド、又
は、メルトブロウン繊維が可能である。本明細書で用いる場合、「ネック」とい
う用語は、例えば延伸又はギャザリングなどの工程により、少なくとも１方向に
くびれていることを言う。 不織ウェブ２０を形成するのに特に好適な繊維には、メタロセン触媒ポリプロ
ピレンスパンボンド、及び、特に３８５４という名称で米国テキサス州ベイタウ
ン所在のエクソン・ケミカル・カンパニーから市販されている非弾性メタロセン
触媒ポリプロピレンスパンボンドなどの分子量のばらつきの少ないポリマーウェ
ブが含まれる。単点／メタロセン触媒ポリプロピレンは、エクソンから商品名ア
チーブで販売されている。本発明の実施において、単一の不織ウェブ層がフィル
ム層に積層されてもよい。このような例は、スパンボンド（Ｓ）／フィルム（Ｆ
）積層品である。または、本発明による積層品に複数の不織ウェブ層を組み込む
こともできる。このような材料の例としては、例えば、ＳＦＳ多層積層品複合体
を挙げることができる。
【００２７】 本発明の工程において、図２に示すように、充填フィルム１５が、供給ロール
２１から、米国ロードアイランド州プロビデンス所在のマーシャル・アンド・ウ
ィリアムズ・カンパニー・オブ・プロビデンスなどの製造供給元から市販されて
いる装置である機械方向配向機（ＭＤＯ）などのフィルム延伸装置３０に送られ
る。このような装置は、その前に配置されている１対のローラに比較して、次第
に速い速度で動く複数の延伸ローラ３２を備える。このようなロールは、ある量
の応力を作用させることにより、図２に示す工程を通して充填フィルムが移動す
る方向であるフィルムの機械方向に、充填フィルムを延伸長さまで次第に延伸す
る。延伸ローラは、処理を良好にするために加熱することができる。更に、装置
は、延伸ロールの上流及び／又は下流に、延伸する前の予熱及び／又は延伸後の
焼きなまし（すなわち冷却）に用いることができるロール（図示しない）を備え
ることもできる。
【００２８】 延伸した長さにおいて、フィルムに複数の微孔が形成される。次に、フィルム
を装置から出し、応力を除去して延伸されたフィルムを弛緩させる。延伸したフ
ィルムは、弛緩した後、永久的な伸長が維持される。 または、前もって形成して供給ロールから供給する代わりに、フィルム自身を
インラインで形成することもできる。このような工程は、本明細書においてその
全開示事項が参照文献として援用されている、１９９８年９月２２日出願で本出
願人に譲渡された「非エージングフィルム及び非エージング不織ウェブの積層品
を製造する方法及びそれから製造される製品」という名称の速達郵便番号ＥＬ１
５４７７７０５６ＵＳを持つ米国特許仮出願に記載されている。
【００２９】 繊維状不織ウェブ層が、従来の繊維状不織ウェブ形成装置で同時発生的に形成
される。図２に示されているように、１対のスパンボンド機３５を用いて、不織
ウェブ層を形成する。代わりに、単一バンクのスパンボンド機を用いることもで
きる。長くて実際上連続な繊維は、非結合ウェブ１９として形成ワイヤ上に堆積
し、次に、非結合ウェブが１対の結合ロール３６及び３７を通って送られ、繊維
を互いに結合して得られるウェブ支持層２０の引裂強度を増大する。ロールの１
つ又は両方は、結合を助けるために加熱されることが多い。また、一般に、ロー
ルの１つにパターンを付け、指定された結合表面積を有する別個の結合パターン
をウェブに付与する。使用され得る結合パターンの例の１つは、ワイヤ織パター
ンであろう。もう一方のロールは、通常滑らかなアンビルロールであるが、必要
であればパターンを付けることもできる。結合前の工程で、スパンボンドウェブ
は、１組の圧縮ロール（図示しない）又はホットエアナイフ（図示しない）を用
いて圧縮することができる。
【００３０】 一旦充填フィルムが十分に延伸され、不織ウェブ層が形成されると、２つの層
を合わせ、１対の積層ロール３８及び３９（熱点結合）、又は、他の結合手段を
用いて互いに積層し、通気性のある延伸された薄いフィルム積層品（ＢＳＴＬ）
を形成する。結合ロールと同様に、積層ロールも加熱することができる。また、
少なくとも１つのロールには、パターンを付け、得られる積層品に対して指定さ
れた結合面積を持つ離散的な結合パターンを生成することができる。一般に、積
層品の片側表面の所定面積に対する最大結合点表面積は、全表面積の約５０％を
超えることはない。いくつかの使用し得る離散的結合パターンがあり、例として
は、Ｃ−スター又はベビー用品パターンが挙げられ、一般に結合点面積が１５と
３０％との間である。スパンボンドウェブを形成してからウェブをフィルムへ積
層するまでの時間は、約１から３０秒の間である。例えば、本明細書においてそ
の全開示事項が参照文献として援用されている、ブルック他に付与された米国特
許第４、０４１、２０３号を参照されたい。一旦積層品が積層ロールを出ると、
それは、次の工程のためにロールに巻き取ることができる。 代わりに、積層品
は、次の処理または転換のため、引き続きインラインに留まってもよい。
【００３１】 また、図２に示す工程を用いて、３層ウェブ／フィルム積層品を生成すること
ができる。先に記載した工程との唯一の変更点は、第２の繊維状不織ウェブ層の
供給をもう１つの不織ウェブ層と反対側にある充填フィルムの一方の側にある積
層ロールに送り込むことである。不織ウェブ層の１つ又は両方は、不織ウェブ層
２０のように、直接インラインで形成することができる。いずれにしても、第２
のロールは、充填フィルムに積層される時、第１の不織ウェブ層と同じように積
層ロールに送り込まれる。このような３層積層品は、医療及び工業用保護衣類／
作業用上着に応用する場合に特に有用である。
【００３２】 先に述べたように、フィルム／不織ウェブ積層品は、おむつ、トレーニングパ
ンツ、失禁用装置、及び、生理用ナプキン等の女性用衛生製品などのパーソナル
ケア吸収性物品だけでなく、各種の用途に用いることができる。この場合はおむ
つ５０である一般的な物品を図３に示す。図３を参照すると、このようなパーソ
ナルケア吸収性物品のほとんどは、液体透過性上面シートすなわちライナー５２
、裏面シートすなわち外側カバー、及び、上面シートと裏面シートとの間に配置
及び包含された吸収性コア５６を備える。また、おむつなどの物品は、接着剤締
結テープ５８又は機械的面ファスナ等の何らかの型の締結手段を備え、着用者の
適切な部位に衣類を保持してもよい。締結装置は、延伸材料を包含して快適性に
優れた延伸性耳部を形成し得る。
【００３３】 フィルム／不織ウェブ積層品を用いて、非限定的に上面シート５２及び裏面シ
ート５４を含む物品５０の様々な部分を形成することができる。外側カバーとし
てフィルム／不織ウェブ積層品を用いる場合には、不織側を使用者から外を向く
ように位置決めすることが通常有利である。また、このような実施形態において
、積層品の不織部分を面ファスナのループ部分として利用することが可能である
。 本発明による充填フィルム及び通気性フィルム／不織ウェブ積層品の他の利用
には、非限定的であるが、外科用ドレープ及びガウン、カバーオール、白衣、及
び、他の衣類物品などの保護作業着が含まれる。
【００３４】 以下で更に詳細に説明するように、本発明での驚くべき予想外の改善は、多く
の試験プロトコルを通じて測定されたように、製造された不織ウェブ／フィルム
積層品の引裂強度が増大したことである。引裂強度のこのような改善は、この積
層品を構成部品として利用するパーソナルケア物品及び保護作業着等の物品の製
造に利用される。本発明の利点は、高速インライン工程を利用することにより、
比較的高価な材料を用いることなく引裂強度が改善されることにある。 本発明は、以下の実施例により更に説明される。しかし、このような実施例は
、いかなる方法によっても本発明の精神又は範囲のいずれかを限定するものとし
て解釈されてはならない。
【００３５】 実施例 先に記載した工程により、支持層として従来のチーグラー・ナッタ触媒ポリプ
ロピレンスパンボンド（Ｚ−Ｎ ＰＰと呼ばれる）、及び、メタロセン触媒ポリ
プロピレンスパンボンド（Ｍｅｔ ＰＰと呼ばれる）を含む一連の材料を調製し
た。不織ウェブ／フィルム積層品に利用される材料を以下の表１に記載する。
【００３６】
【表１】 （表１）
【００３７】 実施例の条件 スパンボンド材料は、スパンボンド押出し装置に送り込まれた。例えば、エク
ソン３８５４メタロセンポリプロピレンが送り込まれた。スパンボンド処理能力
は、ほぼ０．７グラム／ホール／分（ＧＨＭ）であった。スパンボンドの融点は
、一般的には約４５０°Ｆである。スパンボンドカレンダ及びＨＡＫ設定をメタ
ロセン触媒材料に最適化した。一般的なカレンダスパンボンド温度は、結合ロー
ル内で約３１０から３３０°Ｆである。ＨＡＫ温度は、通常、２２０から２４０
°Ｆの間に維持される。ロールに関するＭＤＯ設定は、以下のようであった。予
熱１・予熱２ロールに関しては、設定は７６％であった。予熱２・低速ロールに
関しては、設定は９８％であった。低速ロール・高速ロールに関しては、設定は
２９％であった。高速ロール・アニール１ロールに関しては、設定は１００．５
％であった。アニール１・アニール２ロールに関しては、設定は１００．５％で
あった。アニール２・カレンダロールに関しては、設定は１０１％であった。カ
レンダ・巻取りロールに関しては、設定は９４％であった。巻取りドラムロール
に関しては、設定は１００．５％であった。設定は、前のロール速度の百分率で
表している。 生成されたスパンボンドのデニールは、２．０ｄｐｆであった。フィルムは、
供給ロールから送り込まれ、カレンダ温度２６０／２２０°Ｆで積層品を生成し
た。トップロールの温度が最初に記載した温度である。フィルム及びスパンボン
ド層のＳＦ積層品への積層に続き、関連材料に対して以下の比較試験が実施され
、結果が表２に示されている。スパンボンドの単層のほか、ネック結合積層品材
料のデータ比較を表３及び表４に示す。
【００３８】 試験方法 坪量（Ｂ．Ｗ．）：この試験において、５×５インチの小さな試験片を用いて
、単位面積当たりの織物材料の質量を測定した。測定値は、一般的にはグラム／
平方メートル（ｇｓｍ）、又は、オンス／平方ヤード（ｏｓｙ）で表す。 水柱圧（静水圧水頭）：布の液体障壁特性の尺度が水柱圧試験である。水柱圧
試験において、所定の量の液体が通過する前に布が支持するであろう水の高さを
（センチメートルで）測定する。この試験において、静圧下での水に対する布の
抵抗を測定する。制御条件の下で試料片に水圧をかけ、水圧は、材料の下表面に
漏れが見られるまで一定の割合で増大させる。水圧は、漏れの３度目の兆候の後
、到達した静水頭で測定する。測定値は、圧力のミリバールで記録する。メルト
ブロウン材料を試験する場合には、支持網を使用する。水柱圧値が高い布は、水
柱圧値が低い布より、液体透過に対して大きな障壁となることを示す。水柱圧試
験は、米国ノースカロライナ州コンコルド私書箱１０７１所在のマリオ・インダ
ストリーズ・インコーポレーテッドから入手可能なテステストＦＸ−３０００静
水圧水頭試験器を用い、連邦試験標準規格１９１Ａ、方法５５１４に従って実施
される。
【００３９】 エルメンドルフ引裂試験（Ｅｌｅｍ．）：この試験は、試料の一部をクランプ
で保持し、弧を描いて自由落下する振り子の力で隣接する部分を動かして、試験
する試料片の切れ目から始まる引裂を伝播させるのに必要な力の平均を測定する
。試料片の大きさは、２．５×４であり、試験は、ＣＤ又はＭＤ方向に実施する
ことができる。試験を実施する際には、以下の銘柄の試験装置の１つを使用する
必要がある。それらは、米国ペンシルバニア州フィラデルフィア所在のスイング
・アルバート・インストルメント・カンパニーから得られるエルメンドルフ・デ
ジテア銘柄の型番６５−２００及びエア・クランプス６３−２００、又は、米国
ニュージャージー州フェアフィールド所在のザ・ロレンツェン・ウェトル・カナ
ダ・インコーポレーテッドから得られるザ・ロレンツェン・アンド・ウェトル銘
柄の型番０９ＥＤ、又は、米国サウスカロライナ州スパータンバーグ所在のシュ
ミッド・コーポレーションから得られるテクステストＦＸ３７００銘柄（デジタ
ル・エルメンドルフ）である。
【００４０】 トラップ引裂試験（台形引裂（トラップ））：トラパゾイド（台形）すなわち
「トラップ」引裂試験は、織布にも不織布にも適用できる張力試験である。試料
片の全幅がクランプの間に挟まれるので、試験は、個々の繊維の結合又は連結、
及び、強度を直接引張り荷重をかけて主に測定し、布全体としての複合構造強度
ではない。この手順は、布の引裂の相対的容易さを評価するのに有用である。特
に、布の機械方向と横方向との間の強度のいかなる感知できる差も測定するのに
有用である。試験は、一定の割合の延伸の下で引裂伝播に対する布の抵抗を測定
する。縁の１つに切り込みを入れた布は、台形の試料片の平行でない辺に沿って
クランプで固定して引っ張り、荷重と垂直に試料片に引裂き伝播を起こさせる。
試験は、ＭＤ又はＣＤ方向に実施することができる。トラップ引裂試験を実施す
る際には、台形の輪郭は、３×６インチ（７５×１５２ｍｍ）の試料片の上に描
かれ、長い方の寸法が試験される方向であって、試料は台形に切り取られる。台
形は、４インチ（１０２ｍｍ）の辺、及び、１インチ（２５ｍｍ）の辺を有し、
これらの辺は、互いに平行で３インチ（７６ｍｍ）離れている。平行な辺の短い
方の中央に、予め５／８インチ（１５ｍｍ）の小さな切込みを入れる。試料は、
例えば、米国マサチューセッツ州０２０２１、カントン、ワシントン・ストリー
ト２５００所在のインストロン・コーポレーションから入手可能なインストロン
型式ＴＭ（定速延伸試験機）、又は、米国ペンシルバニア州１９１５４、フィラ
デルフィア、ダットンロード１０９６０所在のスイング・アルバート・インスト
ルメント・カンパニーから入手可能なスイング・アルバート型式インテレクトＩ
Ｉにクランプで固定するが、これらは、３インチ（７６ｍｍ）長さの平行なクラ
ンプを有する。試料片は、台形の平行でない辺に沿ってクランプで固定し、布の
長い方の辺が弛緩し、短い方の辺がピンと張られており、クランプの中央に切り
込みがくるようにする。試料片には継続的に荷重を作用させ、引裂が試料片の幅
を横切って伝播するようにする。引裂は試料片の長さに垂直であるが、長さ方向
が試験される方向であることに留意されたい。試料を完全に引き裂くのに必要な
力をポンドで記録し、値が大きければ引裂に対する抵抗が大きいことを示してい
る。使用した試験方法は、引裂荷重が、最低ピーク及び最高ピークではなく、記
録された第１ピーク及び最高ピークの平均として計算されることを除けば、米国
試験材料学会（ＡＳＴＭ）標準試験Ｄ１１１７−１４に一致する。各試料に対し
て５つの試料片を試験する必要がある。示されるデータには、第１及び高いピー
ク値を含む。この手順はまた、１９６８年１２月公布の連邦試験方法標準規格第
１９１号の方法５１３６に一致する。ＡＳＴＭ及び連邦手順の違いは、引裂荷重
の最終的な計算にある。ＡＳＴＭ手順においては、引裂荷重は、最高ピークと最
低ピークとの平均として計算される。連邦方法においては、引裂荷重は、記録さ
れた５つの最高ピークの平均とされる。代わりに、この手順には、シンテック張
力試験器を使用してもよい。
【００４１】 グラブ張力（グラブ）：この試験において、有効引張強度及び材料の延伸を測
定する。４×６インチの試料片の両端で、１平方インチの面積をクランプに固定
する。一定の延伸速度で試料を引っ張り、破断する前に測定結果を得る。試験は
、単一方向応力を作用させた場合の、布の破断強度、及び、伸び又はひずみの尺
度である。この試験は、当業技術において周知であり、定速延伸張力試験装置を
用いる、ＡＳＴＭ標準規格Ｄ−５０３４−９２及びＤ−５０３５−９２、及び、
アイ・エヌ・ディー・エイ（ＩＮＤＡ）ＩＳＴ１１０．１−９２の規格に一致す
る。また、この試験は、連邦試験方法標準規格１９１Ａの方法５１００にも一致
する。結果は、破断はポンドで、破断前の伸びはパーセントで表される。数値が
大きければ、強力で延伸性の高い布であることを示す。「荷重」という用語は、
張力試験で試料片が破断又は断裂するのに必要とされる最大／ピーク荷重又は力
を意味し、重さの単位で表される。「ピークひずみ」、「総エネルギ」又は「ピ
ークエネルギ」（ＰＥＮ）という用語は、重量・長さ単位で表される荷重対伸び
曲線の下の総エネルギを意味する。「伸び」又は「延伸パーセント」という用語
は、張力試験の間の試料片の長さの増加を意味する。グラブ張力強度及びグラブ
伸張の値は、通常４インチ（１０２ｍｍ）である布の指定幅のクランプ幅及び一
定の延伸率を用いて求められる。試料は、布の隣接する繊維が寄与する付加的強
度と共にクランプに固定された幅での繊維の有効強度を表す結果を与えるように
、クランプより幅が広い。試料片は、例えば、米国マサチューセッツ州０２０２
１、カントン、ワシントン・ストリート２５００所在のインストロン・コーポレ
ーションから入手可能なインストロン型式ＴＭ、又は、米国ペンシルバニア州１
９１５４、フィラデルフィア、ダットンロード１０９６０所在のスイング・アル
バート・インストルメント・カンパニーから入手可能なスイング・アルバート型
式インテレクトＩＩのクランプに固定するが、これらは長さ３インチ（７６ｍｍ
）の平行なクランプである。これは、実際に使用される場合の布の応力状態によ
く近似している。試験は、湿潤又は乾燥試料でＣＤ又はＭＤ方向に実施すること
ができる。代わりに、米国ノースカロライナ州カリー、シェルドン・ドライブ１
００１所在のシンテック・コーポレーションから入手可能なシンテック張力試験
器を使用することもできる。この試験における高い数値は、強力で延伸性に優れ
る布であることを示す。
【００４２】 標準偏差（ＳＤ）：これらの実施例中で用いられる標準偏差は、分散の値を表
し、１つの測定値とその平均値との間の平均距離を測定する。これは、データの
組がどれぐらい変動し得るかを理解するのに有用である。例えば、標準偏差は、
故障率の予測、及び／又は、どの程度の変動が最終製品として許容できるかの判
断に用いられてもよい。各試料に対する標準偏差は、次式により計算した。 ｎ−１をより自然なｎの代わりに除数として用いたのは、ｎ（ｎ−１の代わり
に）が用いられた場合には、母集団の標準偏差のバイアスされた推定値が生じ得
るためである。ｎ−１の使用は、試料サイズが小さい時のこのバイアスを補正す
る。 標準偏差の式は以下のようである。
【００４３】
【００４４】 この式において、「ｎ」は観測数を数える。各観測値（ｘi）と計算された平
均値（ｘバー）との距離は、変動測定の基礎として用いられる。これらの測定値
が平均により近ければ、標準偏差はより小さくなる。全ての観測値が等しい場合
、標準偏差はゼロになる。偏差は自乗されるが、これは、平均がデータの「支点
」 （平均より大きい観測値と平均より小さい観測値との平衡点）となっている
からである。これらの偏差が自乗されない場合、その合計はゼロになるであろう
。次に自乗を平方に開くことにより、値は原データの単位に戻る。
【００４５】 通気性試験（ＷＶＴＲ）：布の通気性の尺度が水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）であ
る。各試験材料から直径３インチの円形の測定試料が切り出され、対照片のノー
スカロライナ州シャーロット所在のホークスト・セラニーズ・コーポレーション
から得られるセルガード（登録商標）２５００シートは、微孔性ポリプロピレン
シートである。各材料から３つの試料が作成される。試験皿は、ペンシルバニア
州フィラデルフィア所在のスイング−アルバート・インストルメント・カンパニ
より頒布されている、６８−１番ベイポメータ皿である。蒸留水１００ミリリッ
トルが各ベイポメータ皿に注入され、試験材料及び対照材料の個々の試料は、各
皿の開放された上面に置かれる。ねじ蓋フランジを締めて皿の縁に沿ってシール
を形成させ、付随した試験材料又は対照材料を直径６．５センチメートルの円の
約３３．１７平方センチの曝露面積で雰囲気に曝すようにする。皿は、温度１０
０゜Ｆ（３２℃）の強制通風炉内に２４時間置かれる。この炉は、水蒸気が内部
に蓄積しないように外部空気をその中に循環させる恒温炉である。適切な強制通
風炉は、例えば、イリノイ州ブルー・アイランド所在のブルー・エム・エレクト
リック・カンパニーにより頒布される、ブルー・エム・パワー・オー・マチック
６０・オーブンである。乾燥機に入れる前に、パンの重さが測られる。２４時間
後、皿は、炉から出され、再秤量される。予備試験の水蒸気透過度の値は次式で
計算される。 試験ＷＶＴＲ＝（２４時間でのグラム重量減）×３１５．５グラム／平方メー
トル／２４時間 炉内の相対湿度は、特に制御されない。 １００゜Ｆ（３２℃）の所定の設定条件及び周囲相対湿度のもとで、セルガー
ド（登録商標）２５００についてのＷＶＴＲは、５０００グラム／平方メートル
／２４時間と定められている。従って、対照試料についても各試験毎に試験が行
われ、予備試験値が設定された条件に対して次式で補正される。 ＷＶＴＲ＝（試験ＷＶＴＲ／対照ＷＶＴＲ）×（５０００グラム／平方メート
ル／２４時間）
【００４６】 剥離強度試験（剥離）：この試験において、結合又は積層された布の各成分層
の間の結合強度を測定する。結合強度は、指定条件で織物の成分層を分離するの
に必要な張力である。剥離又は層割れ試験において、積層品は、フィルム層を不
織ウェブ層から引き離すのに必要な張力の量を試験される。剥離強度の値は、ほ
ぼ６×４インチ試料片（ＭＤ方向が６インチ）の幅の布試料を用いて求められる
。試料の層は、試料片の長さに沿って約２インチの距離だけ手動で分離する。次
に、１つの層を張力試験装置の各ジョーにクランプで固定してから、一定の割合
で延伸させる。布の成分層を完全に分離するのに必要な最大力（すなわちピーク
荷重）を測定する。２つのクランプは、それぞれ２つの等しい大きさのジョーを
有し、それぞれ荷重を作用させる方向に平行に１インチ、荷重の作用方向に垂直
に４インチの寸法を持つものを使用した。一連の試料の平均ピーク荷重を計算し
た。結果は、重さの単位で表し、数値が大きいと強力に結合した布であることを
示す。試料は、例えば、米国マサチューセッツ州０２０２１、カントン、ワシン
トン・ストリート２５００所在のインストロン・コーポレーションから入手可能
なインストロン型式ＴＭ、１０００、１１２２、又は、１１３０、又は、ノース
カロライナ州２７７０９、リサーチ・トライアングル・パーク私書箱１４２２６
所在のシンテック・インコーポレーテッドから入手可能なシンテック張力試験器
、シンテックＱＡＤ、又は、シンテック・テストワークス、又は、米国ペンシル
バニア州１９１５４、フィラデルフィア、ダットンロード１０９６０所在のスイ
ング・アルバート・インストルメント・カンパニーから入手可能なスイング・ア
ルバート型式インテレクトＩＩにクランプで固定する。試料は、次に、１８０度
の分離で２インチの距離だけ引き離され、平均剥離強度をグラムで記録する。１
２±０．４インチ／分（３００±１０ｍｍ／分）の一定の延伸速度が適用される
。試料のフィルム側のＣＤウェブ幅の中央は、４インチ幅のマスキングテープ又
は他の適切な材料で覆い、フィルムが試験中に破れるのを防ぐ。マスキングテー
プは、積層品の片側のみにあるため、試料の剥離強度には寄与しない。この試験
の目的において、分散指数は、指定剥離領域で集められた全てのデータの点の標
準偏差である。剥離強度はグラムで表され、結合された布を１８０度の角度で２
インチの距離に亘って分離するのに必要な力の平均である。
【００４７】 試験結果 本発明の方法を利用して、引裂強度が増大した積層品が製造される。引裂強度
（種々のグラブ張力試験で表される）は、従来のチーグラー・ナッタ触媒ポリプ
ロピレンよりもメタロセン触媒ポリプロピレンを組み込んだフィルム／不織ウェ
ブ積層品において、予想される値より遥かに高い。詳細には、その強度は、３８
５４という商品名でエクソン・ケミカル・カンパニーから得られるメタロセン触
媒非弾性ポリプロピレンにおいて予想される値より遥かに高い。引裂強度が増大
していることは、表２において、メタロセン触媒積層品に対するピークエネルギ
試験値を吟味し、チーグラー・ナッタ触媒ポリプロピレン積層品材料の値と比較
することにより特に明らかとなる。このような増大した引裂強度値は、表３及び
表４に見られるように、単一のスパンボンド表面の試料及びネック結合積層品の
表面試料のピークエネルギ試験の結果に関して更に驚くべきものがある。これら
の材料の各々において、ピークエネルギ値は、メタロセン触媒材料とは反対にチ
ーグラー・ナッタ触媒材料で高かった。
【００４８】 更に、メタロセン触媒ポリオレフィンを用いることにより、同時結合及び積層
を補助するようにみえる細い繊維を可能にする。このようなインライン工程がエ
ージング済又は予形成されたスパンボンドに存在する高度な結晶度を避けるとい
う理論付けが為されている。得られる積層品は、様々な引裂試験測定値を通じて
見られるように、改善された引裂抵抗特性をもたらす。この改善は、メタロセン
触媒ベースのポリプロピレンスパンボンド布を熱結合するのに必要な高い温度及
び圧力を考慮したものである。このポリマーには、通常、５から１０度高い結合
温度が必要であり、この温度は引張り強度を弱める。理論に限定されることは意
図しないが、スパンボンド繊維は、結合点において脆くならずに熱に耐え、しか
も十分な熱をフィルム成分に移行できるという理論が立てられている。布の強度
が同じ場合においてさえ、引裂抵抗はより高い。
【００４９】 従って、分子量のばらつきが小さい（すなわち単点触媒）ポリオレフィン（す
なわちポリプロピレン）は、熱結合するのが困難であるにもかかわらず、機械的
特性が著しく強化されたメルトスパン繊維の製造を可能にする。このような材料
を用いるインライン工程は、予想以上の引裂強度特性を有する複合体を製造する
。 本明細書は、特定の実施形態に関して詳細に記載してきたが、当業者が、前記
の事項を理解した上で、それらの実施形態の変更、変形、及び、同等形態を容易
に見出し得ることが理解されるであろう。従って、本発明の範囲は、添付請求項
及びその同等形態による範囲であるとして評価されたい。
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の特徴を具体化している材料の断面図である。
【図２】 本発明の材料を調製できる１つの方式を示す概略側面立面図である。
【図３】 本発明による積層品を利用し得る、この場合おむつである例示的パーソナルケ
ア物品の平面図である
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ａ６１Ｆ 5/44 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 オホスー シモン クウェイム アメリカ合衆国 ジョージア州 30047 リルバーン ノースウェスト インディア ン ウェイ 1091 (72)発明者 シュルツ ジェイ シェルドン アメリカ合衆国 ジョージア州 30076 ロズウェル ウッドライン コート 550 (72)発明者 コビリヴカー ピーター ミクロヴィッチ アメリカ合衆国 ジョージア州 30068 マリエッタ ルローズ コート 920 (72)発明者 バーレット ドゥワイアナ マーケル アメリカ合衆国 ジョージア州 30114 カントン ミスティ クリーク 520 (72)発明者 ノーシズ パトリック ジョン アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54952 メナシャ リヴァーウェイ スト リート 556 (72)発明者 メイアー スティーブン カール アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54301 グリーン ベイ テラヴィュー ドライヴ 328 (72)発明者 ジェンク ネイサン アレン アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54952 メナシャ ジェニー ストリート 1654 Ｆターム(参考） 4C003 BA08 CA06 4C098 AA09 CC03 DD10 DD24 4F100 AK03A AK03B AK03C AK07 BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B BA10C DG01A DG01C DG06 DG15 GB72 JA07A JA07C JD02B JK03 YY00B

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分子量のばらつきが小さい非弾性スパンボンドポリオレフィ
    ン繊維の層と、 ポリオレフィンである通気性フィルムの層と、 を含むことを特徴とする、引裂強度が改善された通気性障壁積層品。
  2. 【請求項２】 ２．５ｄｐｆ未満のポリオレフィン繊維を有し、分子量のば
    らつきが小さい非弾性スパンボンドポリオレフィン繊維の層と、 ポリオレフィンである通気性フィルムの層と、 を含むことを特徴とする、引裂強度が改善された通気性障壁積層品。
  3. 【請求項３】 通気性のレベルは、２５０グラム／平方メートル／２４時間
    より大きいことを特徴とする請求項２に記載の通気性障壁積層品。
  4. 【請求項４】 通気性のレベルは、１０００グラム／平方メートル／２４時
    間より大きいことを特徴とする請求項３に記載の通気性障壁積層品。
  5. 【請求項５】 前記スパンボンドは、非弾性メタロセン触媒ポリプロピレン
    材料から成ることを特徴とする請求項３に記載の通気性障壁積層品。
  6. 【請求項６】 引裂強度は、グラブ張力試験方法に従って測定されることを
    特徴とする請求項２に記載の通気性障壁積層品。
  7. 【請求項７】 引裂強度は、ピークエネルギ試験に従って測定され、その値
    は、機械方向で１６、０００インチ・ポンドより大きいことを特徴とする請求項
    ６に記載の通気性障壁積層品。
  8. 【請求項８】 第１のスパンボンド層の反対側の通気性フィルム層の側に、
    非弾性スパンボンドポリオレフィン繊維の第２の層を更に含むことを特徴とする
    請求項２に記載の通気性障壁積層品。
  9. 【請求項９】 ａ．分子量のばらつきが小さい非弾性ポリオレフィンのスパ
    ンボンドウェブを形成する段階と、 ｂ．予形成した通気性フィルムを供給する段階と、 ｃ．前記スパンボンドウェブを形成して１から３０秒以内に積層品を形成する
    ために、前記スパンボンドウェブと前記通気性フィルムとを積層する段階と、 を含むことを特徴とする、不織ウェブ／フィルム積層品を調製するインラインの
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記分子量のばらつきが小さい非弾性ポリオレフィンは、
    メタロセン触媒ポリプロピレンであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の方法により製造されることを特徴とする
    積層品。
  12. 【請求項１２】 請求項２に記載の積層品を備えた、おむつ、トレーニング
    パンツ、女性用衛生製品、及び、失禁用装置から成るグループから選択されるこ
    とを特徴とする、パーソナルケア吸収性物品。
  13. 【請求項１３】 ａ．液体透過性上面シートと、 ｂ．裏面シートと、 ｃ．前記上面シート又は前記裏面シートのいずれかが請求項２に記載の積層品
    を備えた、前記上面シート及び前記裏面シートの間に配置された吸収性コアと、
    を含むことを特徴とする、パーソナルケア吸収性物品。
  14. 【請求項１４】 請求項２に記載の積層品を備えた、外科用ドレープ及びガ
    ウン、カバーオール、及び、白衣から成るグループから選択されることを特徴と
    する、保護作業着。
JP2000573545A 1998-10-02 1999-09-24 引裂強度が改善された不織ウェブ及びフィルム積層品と同積層品を製造する方法 Pending JP2003524535A (ja)

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