JP2005539158A - 改善された障壁性能をもつ医療用繊維布 - Google Patents

Abstract

本発明は医療用繊維布に関し、さらにに特定的には坪量に対し改善された障壁性能を有する不織複合繊維布を含んで成る医療用のガウンおよび掛布であって、該改善された不織複合繊維布は強い耐久性をもった基質層を供給した後、ナノ−デニールの実質的に連続したフィラメントの障壁層を該基質層の上に沈積させ、これによって従来の医療用のガウン及び掛布に比べて障壁性能が強化された不織繊維布障壁材料にすることによってつくられる医療用のガウンおよび掛布に関する。

Description

本発明は一般に医療用繊維布に関し、さらにに特定的には坪量に対し改善された障壁性能を有する不織複合繊維布を含んで成る医療用のガウンおよび掛布であって、該改善された不織複合繊維布は、強い耐久性をもった基質層を供給した後、ナノ−デニールの実質的に連続したフィラメントの障壁層を該基質層の上に沈積させ、これによって従来の医療用のガウンまたは掛布に比べ障壁性能が強化された不織繊維布の障壁材料にすることによってつくられた医療用のガウンおよび掛布に関する。

不織繊維布構造物は非常に多様な種類の用途に使用されており、その中ではこのような材料の技術的品質を有利に利用することができる。不織繊維布のウエッブは天然または合成繊維の形の繊維材料、または実質的に連続したフィラメントからつくることができ、このような繊維布がつくられる材料およびその製造工程の性質は、得られる繊維布の物理的特性を決定する。

不織繊維布構造物は複数の繊維布層または複合繊維布層を含むことができ、また不織繊維布の積層品および重合体フィルムの層からつくられた複合構造物を含んでいることができる。

不織繊維布構造物は、価格に比べて効果が大きい使い捨ての使用ができるから種々の医療用用途に特に適していることが証明されている。このような材料の医療用のガウンまたは同様物への使用は次第に広がってきている。何故なら、特定の医療用用途に要求できるように不織繊維布構造物の物理的性質および特性を選ぶことができるからである。

防護的な医療用用途に対しては、不織繊維布構造物が流体に対する障壁として機能し、このような材料からつくられた布類が血液、体液および他の潜在的に感染を引き起こす物質に対して必要な防護を行うことが重要である。過去においては不織積層品の形の不織繊維布材料が使用されてきたが、このような材料は典型的には内部的にまたは局所的に処理された従来のスパンボンド／熔融吹込み（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ）／スパンボンド（ＳＭＳ）繊維布および類似物を含んでいた。

本発明の不織繊維布構造物は改善された障壁防護性を与え、それによって医療用の用途、特定的にはガウンおよび掛布に容易に使用することを目的としており、本発明の材料は価格に比べて効果の大きい使い捨ての用途に適している。

発明の要約
本発明は医療用繊維布に関し、さらにに特定的には坪量に対し改善された障壁性能を有する不織複合繊維布を含んで成る医療用のガウンおよび掛布であって、該改善された不織複合繊維布は強い耐久性をもった基質層を供給した後、ナノ−デニールの実質的に連続したフィラメントの障壁層を該基質層の上に沈積させ、これによって従来の医療用のガウンまたは掛布に比べて障壁性能が強化された不織布障壁材料にすることによってつくられる医療用のガウンおよび掛布に関する。

障壁層は、繊維の平均直径が１０００ｎｍ（ナノメートル）以下、好ましくは５００ｎｍ以下の無限長のナノ繊維（ｎａｎｏ−ｆｉｂｅｒ）を選択的に含んで成り、これが少なくとも１枚の基質層に被覆されている。該基質層および該ナノ繊維の層、および随時使用される一つまたはそれ以上の二次障壁材料を一緒に固めて単一の複合繊維布にする。

ナノ−デニールの連続フィラメント障壁材料の熱可塑性重合体はポリオレフィン、ポリアミド、およびポリエステルから成る群から選ばれ、ポリオレフィンはポリプロピレン、ポリエチレン、およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる。ナノ−デニールの連続フィラメントの障壁層が同じ或いは異なった熱可塑性重合体を含んで成ることも本発明の範囲内に入る。さらに、障壁層のナノ−デニールの連続フィラメントは均一で二成分のおよび／または多成分の断面をもち、また性能変性添加物並びにそれらの配合物を含んで成ることができる。

強い耐久性をもった基質層は適切な媒体から選ばれる材料を含んで成り、このような媒体は連続フィラメントの不織繊維布、ステープル・ファイバーの不織繊維布、連続フィラメントまたはステープル・ファイバーの不織織物、およびフィルムによって表わされるが、これだけには限定されない。基質層の組成は合成品および天然産の材料、およびそれらの配合物から選ぶことができる。本発明に従ってつくられた繊維布において、１種またはそれ以上のナノ−デニールの障壁層を混入すると、障壁機能が実質的に改善され、障壁特性の基準に適合するのに必要とされる基質および／または障壁層の全量を減少させることができる。

本発明の他の態様は、製造工程中次に被覆される障壁層または基質層に対して一層均一な支持層を与え、これによって得られる医療用の繊維布の障壁機能を改善するナノ−デニールの障壁層に関する。

ナノ−デニールの障壁材料から繊維布をつくると、特に軽い坪量のナノ−デニールの障壁層を基質層の上に被覆するか「振りかける」か、或いは一つまたはそれ以上の従来の障壁層と組み合わせてつくった場合、障壁特性を強化することができる。本発明によれば、障壁用の繊維布に使用するのに適した、特に例えば使い捨てのガウンおよび掛布のような医療用の用途に特に適した、改善された障壁特性をもった同じ重さの繊維布或いは軽量の繊維布をつくることができる。

本発明の他の特徴および利点は添付図面を参照して行う下記の説明および特許請求範囲から容易に明らかになるであろう。

詳細な説明
本発明はいろいろな形の具体化例をとることができるが、以下に説明するのは現在好適と考えられる具体化例であり、これは本発明を例示するものであって、本発明はこの特定の具体化例に限定されるものではない。

本発明は、ナノ−デニールの連続フィラメントおよび少なくとも一つの強い耐久性をもった材料の基質層が混入されているために改善された障壁特性をもつ医療用のガウンおよび掛布に関する。複合構造物に対して所望の障壁特性対重さの比を得るためには、ナノ−デニールの連続フィラメントは１０００ｎｍ以下、さらに好ましくは約５００ｎｍ以下のデニールをもっていることが好適である。

適当なナノ−デニールの連続フィラメント障壁層は、ナノ−デニールのフィラメントを直接紡糸するか、或いは多成分フィラメントをつくりこれを基質層の上に沈積させる前にナノ−デニールのフィラメントに分割することよって製造することができる。米国特許第５，６７８，３７９号明細書および同第６，１１４，０１７号明細書には本発明を実施する上で使用し得る直接紡糸法が例示されている。これらの特許は引用により本明細書に包含される。多成分フィラメントを紡糸し、それと組み合わせてこれをナノ−デニールのフィラメントに細分する方法は米国特許第５，２２５，０１８号明細書および同第５，７８３，５０３号明細書に従って実施することができる。これらの特許は引用により本明細書に包含される。

強い耐久性をもった基質層を製造し得る技術には、連続フィラメントの不織繊維布、ステープル・ファイバーの不織繊維布、連続フィラメントまたはステープル・ファイバーの織物（編み物を含む）およびフィルムをつくる技術が含まれる。製造および加工工程に耐えるのに十分な物理的性質をもっていることに基づいて基質が強く耐久性をもっていると決定される。強い耐久性をもった基質層を含んでなる繊維および／またはフィラメントは均一の繊維長または混合した繊維長をもつ天然産または合成品の組成物から選ばれる。適切な天然繊維には綿、木材パルプおよびビスコース・レーヨンが含まれるが、これだけには限定されない。全体としてまたは部分的に配合することができる合成繊維は熱可塑性重合体および熱硬化性重合体を含んでいる。熱可塑性樹脂と配合するのに適した熱可塑性重合体にはポリオレフィン、ポリアミドおよびポリエステルが含まれる。熱可塑性重合体はさらに単独重合体、共重合体、共役体および他の誘導体から選ぶことができるが、この中には熔融添加剤または表面活性剤を混入した熱可塑性重合体が含まれる。

一般に、連続フィラメントの不織繊維布をつくる方法はスパンボンド法の慣行を含んでいる。スパンボンド法は、熔融した重合体を供給し、ついでこれを紡糸口金またはダイス型として知られる板の多数のオリフィスを通して加圧下に押出す方法である。得られる連続フィラメントを急冷し、いくつかの任意の方法、例えば溝孔延伸システム、アッテニュエーター・ガン（ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ ｇｕｎ）、またはＧｏｄｅｔロールによって延伸する。動いている孔の開いた面、例えば針金の網のコンベヤ・ベルトの上に連続フィラメントをゆるいウエッブとして集める。多層繊維布をつくる目的で製造ラインの中で２個以上の紡糸口金を使用する場合、前につくられたウエッブの面の上に次のウエッブを捕集する。次に通常は加熱および加圧を含む方法、例えば加熱による点接合によりウエッブを少なくとも一時的に固める。この方法を用いる場合、ウエッブまたはウエッブの層を２個の高温の金属ロールの間に通す。このロールの一つは所望の程度の点接合を行い達成するためのエンボッシング・パターンをもち、こうして通常は全表面積の１０〜４０％程度が接合される。

不織繊維布をつくるのに用いられるステープル・ファイバーは、始めは多数の圧縮された繊維のような束の形になっている。これらの繊維をほぐし、組み合わせて不織繊維布に適した繊維にするためには、繊維の束を塊として例えばガーネットのようなファイバー・オープナー（ｆｉｂｅｒ ｏｐｅｎｅｒ）に供給した後、カード（梳綿機）に供給する。さらに同方向および反対方向に回転するワイヤ・カム（ｗｉｒｅ ｃｏｍｂ）を使用してカードにより繊維をバラバラした後、繊維を沈積させてかさ高のバットにする。ステープル・ファイバーのこのかさ高のバットに対し、得られる不織繊維布の所望の最終的な引っ張り特性に依存して、次に随時空気により不規則な方向をとらせるかおよび／または交叉させて重ね合わせるような方法で繊維の再配向化を行う。次に、これだけに限定されないが、接着性の結合剤の使用、カレンダー掛けをするか空気炉を通す熱による結合、および水流による絡み合わせを含む適当な結合方法を用い、この繊維のバットを一つにまとめ上げて不織繊維布にする。

通常の織物繊維布の製造は複雑な多段工程として知られている。ステープル・ファイバーの糸の製造は繊維のカージング（ｃａｒｄｉｎｇ）を行い、粗紡機に対する供給原料をつくり、束にした繊維に撚りをかけて粗紡糸にする。別法として、連続フィラメントをトウとして知られる束にし、次にこのトウを粗紡糸の成分として使用する。紡糸機により多数の粗紡糸を混合し、織って布にするのに適した糸にする。織糸の第１の部分を縦糸のビームに送り、これは機械方向の糸を含んでいるが、これが次に織機に供給される。織糸の第２の部分は横糸を供給し、これは布のシートの横方向の糸になる。現在では、市販の高速織機は毎分１０００〜１５００ピック（杼、横糸）の速度で作動する。この場合各ピックは単一の糸である。この織り操作によって毎分６０〜２００インチの製造速度で最終繊維布が製造される。

熱可塑性重合体から強い耐久性のある基質層として適した有限の厚さをもったフィルムを製造する方法は公知である。熱可塑性重合体のフィルムは、注型フィルムとして知られている所望の最終製品の寸法をもつ成形型の中に或る量の熔融した重合体を分散するか、押出しフィルムとして知られているように熔融重合体をダイス型を通して連続的に押出す方法によって製造される。押出された熱可塑性重合体フィルムは、フィルムを冷却した後完成した材料として巻き取るか、或いは直接二次的な基質材料の上に分配して、基質およびフィルム層の両方の性能をもつ複合材料をつくることができる。適切な二次的な基質材料の例には他のフィルム、重合体または金属のシート原料、および織物または不織繊維布が含まれる。

本発明の組成物を使用して押出されるフィルムは下記の代表的な直接押出しフィルム法に従って製造することができる。熱可塑性重合体のチップ、および随時熱可塑性担体樹脂の中に含まれるペレット化された添加物に対する少なくとも一つのホッパー装入量を含んで成る配合投与用の貯蔵材料を可変速度オーガビットに供給する。この可変速度オーガビットにより予め定められた量の重合体チップおよび添加用のペレットは混合ホッパーへ移される。混合ホッパーはさらに混合物の均一性を増加させる混合用プロペラを含んでいる。上記のような基本的な容積計測システムは添加物を熱可塑性重合体の中に正確に配合するための最低の必要事項である。重合体のチップおよび添加物のペレットの配合物を多区域押出し機に供給する。混合して多区域押出し機から押出した後、重合体の配合物を加熱した重合体のパイプを介してスクリーン・チェンジャー（ｓｃｒｅｅｎ ｃｈａｎｇｅｒ）に通し、ここで異なったスクリーンの網目をもったブレーカープレートを使用して固体または半分熔融した重合体のチップおよび他の大きな破片を保留する。次に混合した重合体を熔融ポンプに供給した後、結合ブロック（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）に供給する。結合ブロックは多重フィルム層に押出すことができ、これらのフィルム層は同じ組成をもっているか、或いは上記のように異なったシステムから供給される。結合ブロックは押出しダイス型に連結されており、このダイス型は、ニップロールと注型ロールとの間のニップのところに熔融フィルムの押出し物が沈積するように頭上方向に位置している。

二次的な基質材料がフィルム層の押出し物を受けるようになっている場合、二次的な基質材料の原料はロールの形で張力を制御された引出し機（ｕｎｗｉｎｄｅｒ）に供給される。二次的な基質材料は引き出されてニップロールの上を移動する。押出し機ダイスから出た熔融フィルムの押出し物をニップロールと注型ロールとの間のニップ点のところで二次的な基質材料の上に沈積させ、強い耐久性のある基質層をつくる。次に新しくつくられた層を抜き取りロールにより注型ロールから取り出し、新しいロールに巻き取る。

二次障壁材料をナノ−デニールの障壁層と組み合わせることができることも本発明の範囲内に入る。適当な二次障壁材料は、熔融吹込み繊維、微細多孔性フィルムおよび一体となったフィルム（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｆｉｌｍ）のような代表的な材料から選ぶことができる。

不織繊維布の層をつくるスパンボンド法に関連した方法は熔融吹込み法である。この場合も、熔融した重合体を加圧下において紡糸口金またはダイス型のオリフィスを通して押出す。フィラメントがダイス型を出る時に、高速の空気をフィラメントに衝突させ、フィラメントを浮遊させて運ぶ。此の段階のエネルギーは、生じたフィラメントの直径が著しく減少し、分裂して有限の長さをもった微細繊維が生じるようなエネルギーである。フィラメントの連続性が保たれるスパンボンド法とこの点が異なっている。単一層または多層のいずれかの繊維布をつくる方法も連続的に行われる。即ち最初の層をつくるためにフィラメントを押出してから結合されたウエッブを巻き取ってロールにするまでの製造段階は中断されることはない。この種の繊維布をつくる方法は米国特許第４，０４１，２０３号明細書に記載されている。熔融吹込み法、並びにスパンボンド・フィラメントまたは熔融吹込み微細繊維の断面の輪郭は、本発明を実施する上で重要な制限ではない。

通気可能な障壁フィルムをナノ−デニールの連続フィラメントと組み合わせることにより通気可能な障壁フィルムに改善された障壁性能を組み合わせて付与することができる。米国特許第６，１９１，２１１号明細書に記載された一体となったフィルム、および米国特許第６，２６４，８６４号明細書記載の微細多孔性フィルムはこのような通気性障壁フィルムをつくる機構を表わしている。これらの特許は引用により本明細書に包含される。

ナノ−デニールの連続層をつくり、その上に次の二次障壁層を沈積させることにより、いくつかの点で繊維布の強化を実現することができると考えられている。スパンボンド層の或る与えられた坪量に対し、それよりも細いデニールの繊維布は単位面積当たりフィラメントの数が多くなり、平均の細孔の大きさが小さくなるであろう。平均の細孔の大きさが小さいと、二次障壁材料はナノ−デニールの障壁層の上に一層均一に沈積するであろう。また一層均一な二次障壁層は、障壁性能の低下が起こり得る弱い点の数が少ないであろう。またナノ−デニールの障壁層は複合不織材料の中で二次障壁層を構造的に支える役目をする。ナノ−デニールの障壁層は平均の細孔の大きさが小さく、また二次障壁層に対する多数の支持点を提供し、その結果二次障壁材料の支持されていない部分の間隔が短くなる。この機構は、平均の間隔の長さを短くすると構造的な一体性が強化されるという良く知られた概念を具体化したものである。

本発明の原理を具体化した不織複合繊維布の製造は、異なった組成の繊維および／またはフィラメントを使用する方法を含んでいる。異なった熱可塑性重合体は同じまたは異なった性能改善添加物を用いて配合することができる。さらに、繊維および／またはフィラメントを、添加物の配合によって変性されていない繊維および／またはフィラメントと配合することができる。

上記の基質および障壁層の製造技術を使用し、異なった構造物の組合せをナノ−デニールの障壁層と組み合わせ、さらに改善された障壁性能をもつ不織複合繊維布材料をつくることができる。医療用の繊維布、特にガウンおよび掛布の中ではこのような性能が望ましい。

使い捨ての医療用の繊維布、例えばガウン、掛布、外衣、および手当用品は一般に米国特許第３，８２４，６２５号明細書、同第３，９３５，５９６号明細書、同第４，２９０，１４８号明細書、同第３，９３４，５８２号明細書、同第３，９５５，５６９号明細書、同第４，１６６，４６１，号明細書、および同第４，１６６，４６４号明細書に記載されている。これらの特許は引用により本明細書に包含される。このようなガウンは通常前側と後側から成っており、これらの使い捨ての衣類を着用する目的で片側または他の側のいずれかは開いており、次に通常はしっかりと閉じられる。さらに、ガウンは二つの袖を含み、随時袖口を含んでいることができる。

医療用のガウンに対して本発明に記載されたナノ−デニールの障壁層を含んで成る改善された障壁繊維布を実際に応用した結果、軽量でしかも性能が維持されたガウンが得られる。軽量の材料は可撓性が大きくなるから、ガウンを使用して着用した際に全体の構造の変形に一層合致することが期待される。

上記の説明から分かるように、本発明の概念の真の精神および範囲を逸脱することなく多くの変形および変形を行うことができる。また、本明細書に記載された特定の具体化例について限定は全く考えられておらず、またすべきでないことを了解されたい。本明細書における開示は添付特許請求の範囲によって該範囲内に入るこのようなすべての変更を含むものとする。

Claims (2)

1. 不織複合繊維布を含んで成る医療用のガウンにおいて、
   該不織複合繊維布は、約１０００ｎｍ未満のデニールをもつ多数の熱可塑性連続フィラメントを含むナノ−デニールの障壁層、二次障壁層、および基質層を含んで成ることを特徴とする医療用のガウン。
2. 不織複合繊維布を含んで成る医療用の掛布において、
   該不織複合繊維布は、約１０００ｎｍ未満のデニールをもつ多数の熱可塑性連続フィラメントを含むナノ−デニールの障壁層、二次障壁層、および基質層を含んで成ることを特徴とする医療用の掛布。