JP2008512580A - 吸水スパン溶融不織布 - Google Patents

Abstract

熱可塑性連続繊維および融合ボンドパターンから形成される吸水スパン溶融不織布。本不織布は、１０％未満のボンド面積もしくは少なくとも１０％のボンド面積を持ち、該融合ボンドパターンが異方性である。

Description

本発明は、スパン溶融不織布、より具体的には、充分に水で湿らされているこのようなスパン溶融不織布に関する。

スパン溶融不織布（例えば、スパンボンドもしくは溶融ブロー不織布）は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のような熱可塑性連続繊維、２成分もしくは多成分繊維、ならびに、このようなスパン溶融繊維の、レーヨン、綿、およびセルロースパルプ繊維等との混合物から形成される。従来、これらスパン溶融不織布は、熱的に、超音波により、化学的に（例えば、ラテックスにより）、もしくは樹脂状に結合等され、こうして、実質的に脆くなく、これらの一体性をボンド後加工および変換を通して保持するボンドを生産する。熱および超音波によるボンド化は、永久的な融合ボンドを生産する一方、化学的ボンド化は、永久的なボンドを生産することもあり、生産しないこともある。典型的に融合ボンド化されたスパン溶融不織布は、１０〜３５％、好ましくは１２〜２６％のボンド面積を持つ。

一般的に、先行技術は、スパン溶融不織布の吸水性が、引っ張り強度を増加もしくは維持するために、該スパン溶融不織布が初期に必須に、融合ボンドが無く、その吸水プロセスの間に、大規模に壊れる脆いタイプの如何なるボンドも、初期に存在することを必要とすると、教示する。例えば、米国特許第６，４３０，７８８号明細書および米国特許第６，３２１，４２５号明細書ならびに米国特許出願公開第２００４／００１０８９４号明細書および米国特許出願公開第２００２／０１６８９１０号明細書参照。このような非ボンド化もしくは脆くボンド化されたスパン溶融体の吸水性はまず統合性、これゆえ引っ張り強度を該スパン溶融不織布に加えるのに使用される。

変換を容易化させるために（つまり、更なるスパン溶融不織布の加工）、該不織布が、該変換加工に適切な引っ張り強度を持つことが、必要である。その引っ張り強度に関する許容可能な＜＜窓＞＞は、意図される変換加工と共に変動する。

該非ボンド化もしくは脆くボンド化されたスパン溶融不織布の場合、その初期の統合性もしくは引っ張り強度は非常に低く、水交絡ステップの使用が、その統合性および引っ張り強度を増加させ（以前のものに相対的に）、こうして、当該スパン溶融不織布が、該変換プロセスを受けることができる。しかしながら、先行技術は一般的に、水交絡前の該融合ボンド化スパン溶融不織布の性質のために、水交絡に引き続いてのこのようなスパン溶融不織布が、限られたレベルの統合性および相対的に低い引っ張り強度しか呈さないと教示しており、これらの１種が頻繁に、水交絡前の該融合ボンド化スパン溶融不織布の引っ張り強度に相対的に、実質的に消されてしまい、これは、その繊維の破壊による。これゆえ、融合ボンド化スパン溶融不織布の水交絡が、当該スパン溶融不織布の統合性および引っ張り強度を、もはや望まれる引き続いての変換プロセスに適していないような程度にまで低下させることがある。

従って、本発明の課題は、１つの好ましい実施形態において、熱可塑性連続繊維および融合ボンドパターンで形成される吸水スパン溶融不織布を提供することである。

もう１つ別の課題は、１つの好ましい実施形態において、１０％未満の融合ボンド面積を持っているようなスパン溶融不織布を提供することである。

更なる課題は、１つの好ましい実施形態において、少なくとも１０％の融合ボンド面積を持っているようなスパン溶融不織布を提供することであり、ここで、該融合ボンドパターンが異方性である。

本発明の課題はまた、１つの好ましい実施形態において、吸水後に、少なくとも５０％のカリパスの上昇、および、吸水前の該スパン溶融不織布により呈された引っ張り強度の少なくとも７５％の引っ張り強度を呈するようなスパン溶融不織布を提供することである。

本発明の上のおよび関連した課題が、熱可塑性連続繊維で形成され、融合ボンドパターンを提供する吸水スパン溶融不織布において得られることが今、見出された。本不織布は、（ｉ）１０％未満の＋の融合ボンド面積、および、（ｉｉ）少なくとも１０％の融合ボンド面積（ここで、該融合ボンドパターンが異方性である）のうちの１種を持つ。

好ましい実施形態において、本不織布は、直交して差をもって、融合ボンドとボンド化される。該ボンドは、最大寸法ｄを持ち、最大ボンド解離は、少なくとも４ｄである。本不織布は、吸水後に、吸水前の該不織布に相対的に、少なくとも５０％のカリパスの上昇を呈する（つまり、ロフトもしくは厚さ）。更に、本不織布は、吸水後に、吸水前の該不織布に相対的に、少なくとも７５％の引っ張り強度を呈する。

好ましい基準重量は、５〜５０ｇｓｍである。

本発明は更に、このような不織布を包含している吸収物品、このような不織布を包含している非吸収物品、または、このような不織布を包含している積層体もしくはブレンド（混合物）を含む。本不織布は更に、その表面エネルギーを修飾していくか、もしくは、その共ドレープ性を上昇させていく仕上げ品を包含してよい。

本発明はまた、融合ボンドパターンを持っている吸水合成繊維構造体を含む。該構造体は、（ｉ）１０％未満の＋の融合ボンド面積、および、（ｉｉ）少なくとも１０％の融合ボンド面積（ここで、該ボンドパターンが異方性である）のうちの１種を持つ。好ましくは、該構造体が、熱可塑性連続繊維を持っているスパン溶融不織布で形成される。

本明細書および請求項において使用される場合の用語＜＜吸水＞＞とは、水圧エネルギーが不織布に適用され、結果としてのカリパスおよび柔らかさの増加があるようなプロセスを言い、両者とも、吸水前の当該不織布に相対的である。好ましくは、少なくとも５０％のカリパスの増加がある。同時に、該不織布がこの中において融合ボンドパターンを持つ場合、一般的に、該吸水による引っ張り強度の減少があるが、引っ張り強度の該減少は典型的に、従来の水交絡により生じるものよりも、少ない。好ましくは、吸水後の引っ張り強度は、吸水前の引っ張り強度の少なくとも７５％である。

該吸水プロセスが、水交絡、水ニードリング、および同様なもののような他の水圧プロセスのように、その中において融合ボンドパターンを持っている不織布繊維の幾らかの崩壊を、該吸水プロセスにおいて不可避に生じ、このような繊維の崩壊は、該プロセスのゴールではなく、吸水が、その望まれる機能として、繊維の交絡を生成させる崩壊繊維末端の回転、巻き、および絡まりを持たないからである。反対に、吸水は、カリパスおよび柔らかさの増加の創出と関連している（これら２つは組み合わされて典型的に、本明細書において、＜＜バルクの増加＞＞と言われている）。

吸水を生じさせるのに使用される装置が広く言えば、水交絡および水ニードリングプロセスにおいて従来使用されるものに類似している一方、如何にこのような装置が使用されるかにおいて、ならびに、これがその上で使用される不織布の性質において、違いがある。本明細書において以下に記されるように、本発明において有用なスパン溶融不織布は、１０％未満の＋％融合ボンド面積、もしくは、少なくとも１０％の％融合ボンド面積を持ち、ここで、該融合ボンドのボンドパターンは、異方性である。

第１に、典型的に、該吸水プロセスは、不織布各側に、水圧ジェットの単一列もしくはビームを与え、一般的に、該不織布の動きの機械の方向に対して横断的（つまり、直交もしくは４５°角未満）である。２列が、該不織布各側にあることがあるが、より多い数の列は一般的に、必要ではない。

第２に、該不織布に該水圧ジェットにより付与される水圧エネルギー量は、如何なる与えられた形成表面でも、繊維崩壊量を最小化させ、限るようデザイン（設計）されている一方、尚、カリパスの増加および柔らかさの増加を該不織布において創出させるのに必要とされる繊維の動きを達成させるのに充分である。該吸水プロセスは、これら繊維の崩壊を必要としないが、これは、既に、１０％未満である＋％融合ボンド面積、もしくは、該％融合ボンド面積が少なくとも１０％である場合の該融合ボンドのボンドパターンの異方性の性質による充分長い遊離繊維長があるからである。

下で論じられるように、本吸水プロセスにおいて、他の水圧エネルギー付与プロセスの先行技術のものとは違うことがある他の操作パラメーターは、水ジェット開口部もしくはノズルのサイズおよびデザイン、与えられた如何なる列においても該水ジェット開口部からの離れている空間、該不織布直下の形成表面デザイン、該不織布の移動スピード、および同様なものを包含する。本吸水プロセスのこれらおよび他のパラメーターの望ましいバランス（平衡）は、本明細書において上で同定された本発明のゴールを達成するには、特定量およびパターンの融合ボンドを持っている与えられたスパン溶融不織布に相対的に、本発明範囲内にある。

本発明の不織布は、熱可塑性連続繊維で形成されており、ある種のパターンの融合ボンドを持つ。融合ボンドにおいて、これら連続繊維は該ボンドを貫通しており、一緒に該ボンドにおいて融合されており、こうして、脆くないかもしくは永久的なボンドを形成する。該繊維自体が壊され、こうしてもはや、隣接しているボンド間に延びないのでなければ（水交絡プロセスにおいてよく起こるように）、これら繊維の動き、中間体、これらボンドが、前記遊離繊維長により限られる（つまり、その上で隣接している２つのボンド間の繊維長）。

今、図面、特にその図７を参照しながら、スパン溶融不織布１０が、連続ストランドもしくはフィラメント１２でできていて、移動しているコンベヤベルト１４に、ランダム化された分布で載せられている。典型的なスパン溶融プロセスにおいて、樹脂ペレットが加熱下に溶融体中に加工され、次いで、吐糸管を通して供給され、引くための装置１６の使用により、数百の薄フィラメントもしくはスレッド１２を創出する。（エアのような）流動体ジェットは、スレッド１２が伸ばされるようにし、スレッド１２が次いで、動いているウェブ１４上に吹かれるかもしくは運ばれ、ここで落とされ、ウェブ１４に対して搾取函１８により、ランダムなパターンで搾取され、布１０を創出する。布１０が次いで、うねっている／うねっていないロール３１上で曲げられる前に、ボンド用ステーション３０を通過する。フィラメントもしくはスレッド１２は一緒に織られないので、ボンドが必要である。

典型的な融合ボンド用ステーション３０は、カレンダー３２を包含し、ボンド用ロール３４を持っており、一連の同一突起もしくは突出３６を画定している。典型的に、これらボンド点３６は一般的に、互いから等距離にあり、全方向に、これゆえ機械方向（ＭＤ）および横断方向（ＣＤ）両方に延びている一様で対称なパターンである（つまり、等方性パターン）。あるいは、典型的な融合ボンドステーション３０は、超音波装置もしくは通気装置を持ってもよく、エアを融合ボンド化を引き起こすに充分上昇した温度において使用する。

今、図８Ａを参照しながら、そこにおいて、ドラム型デザインを使用している吸水用装置が例示されている。該装置は、うねっている／うねっていないロール３１を包含し、ここからは、融合ボンド布１０は曲げられない。布１０が次いで引き続き、２つの吸水ステーション４０、４２を通過する。各吸水ステーション４０、４２は、少なくとも１つのウォータージェットビーム４０ａ、４２ａをそれぞれ、そして任意に、これに隣接している第２のウォータージェットビームを包含する。布１０が、吸水ステーション４０、４２の周りで曲げられ、こうして、各ビーム４０ａ、４２ａが、そのウォータージェットを、布１０の反対側上に向ける。仕上げに、今吸水した布１０が、ドライヤー５０を通過させられる。

図８Ａがドラム型デザインを使用している吸水に使用される装置を例示する一方、図８Ｂがベルト型デザインを使用している吸水に使用される装置を例示する。この例における布１０は、うねっている／うねっていないロール３１から、透水ベルトもしくはコンベヤー５２上に動き、これは、少なくとも１つのビーム４０ａを含有している第１吸水ステーション４０および少なくとも１つのウォータージェットビーム４２ａを含有している第２吸水ステーション４２を通り、運ぶ。ビーム４０ａ、４２ａは、該ウォータージェットを、布１０の反対表面上に向ける。仕上げに、今吸水した布１０が、ドライヤー５０を通過させられる。

本発明の好ましい実施形態において、水用開口部を含有する列もしくはビームが、該不織布表面片側に１もしくは２、好ましくは各側に１だけ、配置される。該ビームは好ましくは、線密度３５〜４０開口部／インチを持ち、４０が特に好ましい。該水用開口部の直径は好ましくは、０．１２〜０．１４ｍｍであり、０．１２ｍｍが特に好ましい。かけられる圧は好ましくは、１８０〜２８０バールであり、２４０バールが特に好ましい。該吸水ステーションを通る該不織布の移動スピードは好ましくは、一般的に約４００ｍ／分であるが、より遅いかもしくはより速いスピードが、該不織布上で実施されている他の操作により、採られてよい。該形成表面は、該不織布下で該搾水スロット上に位置されるが、好ましくは、１５〜１００メッシュのワイヤスクリーン表面であり、２５〜３０が最適である。明らかに、本スパン溶融、融合ボンド化、および吸水は、好ましくは、統合されたｉｎ−ｌｉｎｅプロセスにおいて実施される。

共有される米国特許第６，５３７，６４４号明細書および米国特許第６，６１０，３９０号明細書ならびに米国特許出願第０９／９７１，７９７号明細書は、２００１年１０月５日に提出され、これらの各々が、本明細書において援用され、非対称パターンの融合ボンド（つまり、異方性もしくは非対称パターン）を持っている不織布を開示する。これらの文書において開示されているとおり、非対称パターンにあるボンドは、共通の向きおよび共通の寸法を持ってよいが、第１の向きに直交する向きにされているもう１つ別の方向（例えば、ＣＤ）に沿うよりも大きく、１方向（例えば、ＭＤ）に沿う合計ボンド面積を画定し、こうして、これらの点が、もう一方の他の方向の一様なパターンのボンド密度とは異なる１方向の一様なパターンのボンド密度を形成する。あるいは、やはりこれらの文書において開示されているとおり、これらボンド自体が、変動している向きもしくは変動している寸法を持ってよく、これにより、これら２方向に沿うものとは異なるパターンのボンド密度を形成する。これらボンドは、単純融合ボンド、もしくは、１方向に伸びた閉じた図形であってよい。これらボンドは、１方向に伸びた閉じた図形であってよく、（ａ）１方向の軸に沿って平行に向けられた、（ｂ）１方向の軸に沿って隣接する閉じた図形を横断的に向けられた、ならびに（ｃ）次の閉じた図形と共に向けられたセットであって、その間に１方向の軸に沿って伸びた閉じた形状を形成する閉じた図形からなる群から選択されてよい。

前記文書が、直交して差のあるボンドパターン（つまり、それに直交する第２の方向の軸に沿うよりも大きく第１の方向の軸に沿った合計ボンド面積を画定するボンドパターン）を開示する一方、本発明において有用な異方性ボンドパターンは、第１の方向の軸に沿った合計ボンド面積が、第２の方向の軸に沿った合計ボンド面積とは異なることだけを必要とし、これら第１および第２の方向の軸が、互いに直交しているかどうかは関係無い。全ての直交して差のあるボンドパターンが異方性である一方、異方性ボンドパターンが直交して差のある必要は無い。

本発明は、充分な数の繊維が本不織布中においてあり、適度に長い遊離繊維長を有すること、つまり、その上の隣接ボンド間の繊維長が適度に長いことを確実にする。与えられた繊維に沿った隣接ボンド間距離が大きいほど、最大可能遊離繊維長は大きくなる。該遊離繊維長が大きいほど、当該繊維が吸水用により利用可能になる（つまり、バルク化用）。従来の対称ボンド化において、つまり、互いの近傍において多重に融合ボンドを持つ対称パターンにおいて、そのボンド面積％が少なくとも１０％である場合、これら繊維の遊離長は一様に、相対的に短い。結果として、これら繊維が、その鉛直もしくは”ｚ”方向に伸びている（つまり、当該不織布平面に直交）ものからのボンドにより、バルク化に関して拘束される。従って、従来のボンド化において、バルク化（つまり、鉛直もしくは”ｚ”方向における伸び）における増大に関する拘束がある。

対照的に、本発明による非対称もしくは異方性ボンドパターンを有する不織布の吸水は、対称パターンを有する同一全体ボンド面積の布に比較して、より大きなカリパスおよび柔らかさを与える。更に、このような異方性パターンを有する不織布の吸水は結果的に、等方性パターンを有する不織布に相対した該吸水プロセス（および、当該不織布繊維の少なくとも幾らかの不可避の破壊）の結果として、当該不織布の引っ張り強度のより僅かな減少を与える。

もし、＋の融合ボンド面積％が全くなければ（つまり、当該融合ボンド面積％が０である）、当該不織布は吸水前、極めて低い引っ張り強度により特徴付けられることになる。従って、融合ボンド面積％０を有する不織布は、本発明範囲外にある。

本発明は、適切な遊離繊維長を持っている繊維を有するスパン溶融不織布を提供するために、２つの手法を同化させるものと認められることになる。今、特に図１および２に言及しながら、第１の手法が、＋であるが低い融合ボンド面積％を与えているパターンの使用に関与する。例えば、これらボンドが同一形状および寸法のものであると仮定すれば、当該ボンド面積％が低いほど、その平均遊離繊維長が長くなる。この＋のボンド面積％が１０％未満である限り、該平均遊離繊維長が本発明の目的に適しているものとなることが、見出されている。当該ボンド面積％が１０％により近づくと、当該不織布の吸水前の、そして恐らく吸水に引き続いての、引っ張り強度がより大きくなる。実際、１０％未満の＋のボンド面積％を持っている不織布は、異方性パターンもしくは等方性パターンの融合ボンドを持つか、あるいは尚、本発明における使用に適している適切な平均遊離繊維長を提供することがある。図１および２はそれぞれ、吸水前および吸水後の、１０％未満のボンド面積を有する本不織布を例示する。１０％未満の＋の融合ボンド％を持っている不織布に関して、図１の本来のカリパスＣ_０が、吸水により、図２のカリパスＣ_１にまで、増大される。

一方、今、特に図３〜６に言及しながら、該融合ボンド面積％が少なくとも１０％である場合、該平均遊離繊維長が抑えられ、こうして、本発明の利点が、該融合ボンドパターンが異方性である場合だけ、得られる。これゆえ、図３のＣ_０および図４のＣ_１は実質的に、等方に（対称に）ボンドされた不織布に関して、同一である。対照的に、図５のＣ_０が、図６のＣ_１にまで、異方に（非対称に）ボンドされた不織布に関して、増大される。

該ボンド面積％が大きいほど（１０％を上回る）、そのボンドパターンが異方性たることがより重要となり、バルク化を促進させるに適切な遊離繊維長を呈している繊維が適切な数あるようにさせる。恐らく、バルク化の促進に適切な遊離繊維長未満を呈している多数の繊維があることになる一方（つまり、カリパスおよび柔らかさの増加）、異方性ボンドパターンの使用は、本発明において有用な適切な遊離繊維長を呈している適切な数の繊維が残ることになることを確実にする。実際、異方性パターンにおいて与えられたボンド面積％に関して、これら繊維のうちの幾らかにより呈される遊離繊維長が短いほど、他の繊維により呈される遊離繊維長が大きくなることになる。

これらボンドが最大寸法ｄ（例えば、これらボンドが平面において環状である場合の直径ｄ）を持つと仮定すれば、好ましい最大ボンド分離（つまり、適切な遊離繊維長を与えて）が少なくとも４ｄ、好ましくは少なくとも５ｄであることが見出されている。

最大ボンド寸法ｄは、該不織布上の突出を形成していくことにより残される痕の最大寸法として、測定される。実際に、一般的に、このようなボンド間の遊離繊維長を求めるには、１対の隣接ボンド間の繊維の経路を辿るのは、不可能である。しかしながら、明らかに、これら２ボンド間の繊維長は、これらボンド間の分離未満たり得ない。これゆえ、実際に、該ボンド分離を求め（つまり、１対の隣接ボンド間距離）、該繊維が、これら隣接ボンド間を直線で延びると仮定して、該対の隣接ボンド間の繊維の遊離繊維長が正に、最少ボンド分離にあると仮定する。該ボンド分離は、光学もしくは電子顕微鏡を使用して、測定用対照を用いて、測定され、本明細書において、１対の隣接ボンド間の絶対距離である。問われているボンドが実際にはボンドの束である場合、そのボンド分離は、１対の隣接クラスター間の絶対距離として採られる。

両パターンにおける少なくとも１０％の同一の全体でのボンド面積％を仮定すると、等方性ボンドパターンを有する不織布は典型的に、隣接ボンド対間で一般的に約２ｄ未満の不適切に短いボンドの分離だけを持つ一方、対照すれば、異方性パターンを有する不織布は典型的に、実質的な数の適切に大きい最大ボンド分離を持ち、実質的な数の対の隣接ボンド間で、少なくとも４ｄ、好ましくは少なくとも５ｄであり、ならびに典型的に、より短いボンド分離を持ち、残っている対の隣接ボンド間で、一般的に約２ｄ未満である。従って、該異方性パターン化不織布は、吸水後の該等方性パターン化不織布よりも、吸水後に、柔らかく、より大きいカリパスを持つ。

本不織布のボンド面積％は、本不織布の単位面積における幾つかのボンドにより占められる本不織布の全面積／本不織布の単位面積の全面積として、算出される。ボンドが共通面積のものである場合、不織布単位面積における幾つかのボンドにより占められる全面積は、本不織布の単位面積におけるボンドの数倍にしたボンドの共通面積として、算出されてよい。

今、特に図９および１０に言及すると、図９は、断片的な等方性のスキーム表示であり、一部断面であり、異方性パターンの融合ボンドを持っているスパンボンド不織布のものであり、図１０は、同一材料の電子走査顕微鏡写真であり、５０倍の拡大率において撮影された。両方の場合において、ｄは、楕円形のボンドの長軸の長さを表し、Ｓ_１は、１対の隣接するボンド間の最短中心−中心距離を表し、Ｓ_２は、最長中心−中心距離を表す。この特別な場合において、Ｓ_１およびＳ_２は、互いに直角であるが、これは必ずしもというわけではない。本明細書において上で論じたとおり、ＦＦＬ−ｍｉｎは、１対の隣接ボンド間の最少ボンド分離を表し、ＦＦＬ−ｍａｘは、１対の隣接ボンド間の最大ボンド分離を表す。これらボンド距離Ｓ_１およびＳ_２が、これらボンドの中点から測定される一方、これらボンド分離ＦＦＬ−ｍｉｎおよびＦＦＬ−ｍａｘは、これらボンドの隣接末端から測定される（つまり、カレンダーパターンの突出により残される痕の端）。再び、この特別な場合において、ＦＦＬ−ｍｉｎおよびＦＦＬ−ｍａｘは、互いに直角であるが、これは必ずしもというわけではない。吸水前のその布のカリパスがＣ_０により指し示される一方、吸水後のカリパスがＣ_１により指し示されることとなる。

図１１は、典型的なボンドおよびこの周囲の上からの平面図であり、吸水前の、等方性パターンの融合ボンドを持っているスパンボンド不織布に関する。比較すれば、図１２は、幾つかのボンドおよびこれらの周囲の上からの平面図であり、吸水前の、異方性パターンの融合ボンドを持っているスパンボンド不織布に関する。図１５は、典型的なボンドおよびこの周囲の上からの平面図であり、吸水後の、等方性パターンの融合ボンドを持っているスパンボンド不織布に関する。

図１３および１４はそれぞれ、図１１および１２の不織布の断面図である。図１６および１７は、吸水後の、異方性パターンの融合ボンドを持っているスパンボンド不織布材料の、同様な断面図である。図１６および１７の吸水材料のカリパスＣ_１の増加はそれぞれ、図１３および１４の非吸水材料本来のカリパスＣ_０に相対的に、明らかである。

本発明の好ましい実施形態において、本吸水スパン溶融不織布は、仕上げに処理されてよく、より柔らかくより共ドレープできるようにし、このような仕上げは、米国特許第６，６３２，３８５号明細書において開示されており、本明細書において援用され、あるいは、その表面エネルギーを修飾し、これにより、疎水性もしくはより疎水的に、または、親水性もしくはより親水的にする。

本吸水スパン溶融不織布は、吸収物品（特に、例えば、カバーシートもしくは背後シートとして）もしくは非吸収物品に取り込まれてよい。本発明の特に有用な応用は、例えば、溶融ブローもしくはスパンボンド繊維、ステープル繊維、セルロースパルプもしくは合成パルプ、レーヨン繊維、および他の不織布−−例えば、ＳＭＳ不織布−−と共に、積層体もしくはブレンド（混合物）の１成分としてである。本発明のもう１つ別の特に有用な応用は、フック＋ループの閉じるシステムの”ループ”材料としてである。本吸水合成繊維構造の他の使用は容易に、当業者に明らかとなる。

本発明の特に有用な応用は、少なくとも１スクリムの使用による、本吸水スパン溶融不織布の任意の強化に関与し、引き裂き耐性、引っ張り強度等を向上させる。該スクリムは、本吸水スパン溶融不織布の積層体もしくはブレンド内、または、１層の本不織布に隣接もしくは離れた分離層中において配置される積層体中において配置されてよい。該スクリム自体は、非弾性でもよく−−例えば、米国特許第６，７３５，８３２号明細書参照−−、または、少なくとも１方向において、弾性でもよく−−例えば、米国特許第６，８７８，６４７号明細書参照−−最終製品の望まれる特性および該基礎不織布の弾性に依る（つまり、スクリムなしの不織布）。該スクリム含有積層体もしくはブレンドは、３次元イメージ移動装置上で形成されても、もしくは、されなくてもよい−−例えば、米国特許第６，９０３，０３４号明細書参照−−望まれる最終製品に依る。

本発明の吸水スパン溶融不織布と組み合わされたスクリムの使用は、水交絡スパン溶融不織布と組み合わされた引用特許において示唆される比肩するスクリムの使用を凌駕する幾つかの利点を与える。これらの改良点は、カリパスおよび柔らかさの増強を包含する。当業者は容易に、該スクリムが、本発明の吸水スパン溶融不織布に取り込まれてよいことを認め、これは引き続き、水交絡され、あるいは、該スクリムは、水交絡されたスパン溶融不織布に取り込まれてよく、これは引き続き、吸水に付され、本発明の吸水スパン溶融不織布を生成させる。

本発明のもう１つ別の特に有用な応用は、本吸水スパン溶融不織布と組み合わせてのパルプの任意の使用に関与し、その嵩（カリパスもしくは３−Ｄ効果とも呼ばれる）、その吸収性、およびその芯を増大させる。該パルプは、天然セルロースパルプ、もしくは、ビスコースのような人工パルプであってよい。好ましくは、こうして生産された不織布は、１層の該基礎不織布に隣接もしくは離れた層中において配置されるパルプを持つ（つまり、パルプなしの不織布）。該積層体は、水交絡（例えば、ニードリング）に付されてよく、該積層体において、該基礎不織布層および該パルプ層を一緒に固定させる。

特に有利なパルプ含有積層体は、１層の基礎不織布を、該パルプ層の各表面上もしくは隣接して包含し、こうして、該基礎不織布層が、該積層体の外側層となる。こうして、該積層体の柔らかさ（感触もしくは手触りとも呼ばれる）の如何なる修飾もなく、該パルプの添加の望ましい効果が得られ、これは、その外側層が、該積層体の該パルプ層でなくむしろ、該吸水スパン溶融不織布外側表面を反映するからである。こうして、バルク（嵩）の望まれる増加ならびに吸水性および芯の増強が、接触に対する該積層体の柔らかさを犠牲にすることなく、得られる。該パルプ含有積層体の種々の層が、従来の水交絡（例えば、ニードリング）プロセスを通じて結合される場合、該水交絡プロセスは好ましくは、該パルプ層が本吸水スパン溶融不織布外側層に入り得る程度を限るパラメーター下において実施され、これにより、該外側層の柔らかさを保持する。

同様に、上記した任意のスクリム層は好ましくは、本吸水スパン溶融不織布の外側２表面層間に展開され、こうして、当該積層体の感触が、その中間スクリム層よりもむしろ、本不織布外側表面層により、決定される。

図１９は、異方性パターンの融合ボンド点（およびカリパスＣ_１）および基材５４を持っている吸水不織布５２で形成された積層体５０の断片的な等方性スキーム図である。基材５４は、吸水性でももしくは非吸水性であってもよい。見えないが、吸水不織布５２の繊維は任意に、仕上げにコーティングされ、その共ドレープ性質を増加させるか、もしくは、その表面エネルギーを修飾でき、本明細書において上記したとおりである（疎水性もしくはより疎水的に、または、親水性もしくはより親水的にする）。この基材５４は、溶融ブローもしくはスパンボンド繊維、ステープル繊維、セルロースもしくは合成パルプ、レイヨン繊維もしくはもう１種別の不織布（ＳＭＳ不織布のような）で形成されてもよい。

３サンプルのポリプロピレンスパンボンド不織布が得られ、各々が基礎重量約１８．０ｇ／ｍ^２を持っていた。サンプルＡ、Ｂ、およびＣは、Ｆｉｒｓｔ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ，Ｉｎｃ．から、サンプルＡおよびＢに関して商品名１８ＧＳＭ ＳＢ ＨＹＤＲＯＰＨＯＢＩＣとして、サンプルＣに関して商品名１８ＧＳＭ ＰＢ−ＳＢ ＨＹＤＲＯＰＨＯＢＩＣとして、入手可能である。サンプルＡおよびＢは、標準等方性ボンドパターン、いわゆる”楕円パターン”を持っていた。サンプルＣは、標準異方性ボンドパターンを持っており、直交してずれてもいた。各々のこれらサンプルは、同一寸法および形状の融合ボンドを持っており、各サンプルは、約１８．５％のボンド面積％を持っていた。

各サンプルが、移動スピード４００ｍ／分で、吸水操作を通され、各不織布２表面上で中庸な水圧を有するウォータージェットの使用を通じて、水機械的なインパクト（衝撃）を与えた。その水の開口部は、該不織布の各側において単一列に並んでおり、該単一列は、該不織布の幅を横切って延びていた。各列は、直線密度４０水用開口部／インチを持ち、各水用開口部の直径は、０．１２ｍｍであった。該水圧は、２４０バールにおいてかけられた。該不織布下および該搾水スロット上に位置される形成表面は、織布ワイヤ表面２５〜３０メッシュであった。

吸水前および吸水後サンプルの特性が、ＡＳＴＭもしくはＩＮＤＡ試験手順により求められ、表において記録され、データーにおける変化は結果的に吸水からきており、吸水後サンプルＡ’、Ｂ’、およびＣ’に関して指し示されている。

サンプルＡ’、Ｂ’、およびＣ’は表において”ＳＢＨＥ”として同定され、これらがスパンボンド（ＳＢ）不織布吸水後（ＨＥ）を表すことを指し示し、これとは反対に、サンプルＡ、Ｂ、およびＣは”コントロール”として指し示され、これらが当該吸水前サンプルを表すからである。これら６サンプルのうち、サンプルＣ’が、本発明による不織布を表し、つまり、異方性パターンの融合ボンドを持っている吸水不織布である。

表は、各サンプルに関する吸水操作の間に使用されるエネルギー量も指し示す。図１８に対する言及により、使用されたエネルギー量が、いわゆる「好ましいウィンドウ（窓）のエネルギー使用」内にあったことが認められ、ここで、最大厚さ増加と最少引っ張り損失との間のバランスが、その吸水プロセスにおける使用のための現実的および経済的レベルのエネルギーにおいて達成される。サンプルＡ’およびＢ’の吸水後特性の違いが本質的に、これらの吸水プロセスにおいて用いられるエネルギーレベルの違いに属し得る。

エア透過データーが、表に包含されているが、吸水が、本不織布の孔を開けていく効果を持つからであり、これにより、そのエア透過を増していき、該孔を開けていくことが今度は、柔らかさおよび厚さ（カリパス）両方に関連している。

表において例示されるとおり、吸水後サンプルＡ’、Ｂ’、およびＣ’の各々が、カリパス（厚さ）およびドレープ／柔らかさ（Ｔｈｗｉｎｇ ＡｌｂｅｒｔからのＨａｎｄｌｅ−Ｏ−Ｍｅｔｅｒにより測定された場合、４×４インチの見本を使用）の増加を持っており、それぞれの吸水前サンプルＡ、Ｂ、およびＣに比較して、中庸なＭＤ引っ張り損失だけを有していた。これらサンプルの各々は、吸水後の充分な摩耗耐性も、例えば、ワイプとして、もしくは、吸収物品の外側カバーとしての使用に関して、実証した。

しかしながら、サンプルＣ’だけが、５０％より大きい厚さ増加を呈し、その実際の増加は７４．６％であり、サンプルＢ’のそれの約２倍であり、サンプルＡ’のそれの５倍より大きかった。これは特に、サンプルＣ’を生産する吸水プロセスにおいて使用されるエネルギーが有意に、サンプルＡ’およびＢ’を生産する吸水プロセスにおいて使用されるエネルギーよりも少ないとの事実の観点において、有意である。換言すれば、サンプルＣ’は、サンプルＡ’およびＢ’よりも低いエネルギーコストで、実質的および有意により大きい厚さの増加％を示す。

サンプルＣ’だけが、２５％未満のＭＤ引っ張り損失を呈した。そのＭＤ引っ張り損失は、サンプルＡ’およびＢ’によりそれぞれ呈された２９．７％および２７．６％の損失に相対して、２１．９％だけであった。換言すれば、サンプルＣ’が、サンプルＡ’およびＢ’の引っ張り損失の８０％未満を被った。

サンプルＣ’だけが、少なくとも３０％のエア透過の増加を呈した。そのエア透過の増加は、３７．６％であったが、一方、サンプルＡ’およびＢ’はそれぞれ、１４．９および２５．９％の増加を例示した。換言すれば、サンプルＣ’は、エア（空気）透過の増加をきたし、サンプルＡ’およびＢ’に関する増加の約１５０〜２５０％であった。サンプルＣ’におけるこの高いエア透過の増加は、そのより優れるバルク化を、その吸水プロセスの結果として反映する。

柔らかさの増加はサンプルＣ’に関しては（Ｈａｎｄｌｅ−Ｏ−Ｍｅｔｅｒにより測定された場合）、サンプルＡ’およびＢ’に関する柔らかさの増加よりも小さいが、サンプルＣが既に、吸水前もしくはコントロールサンプルの内で最も柔らかいので、これは容易に説明される。これは、その中において使用された異方性ボンドパターンが典型的に既に、等方性ボンドパターンよりも柔らかい不織布を生成させるからであり、これゆえ、吸水による好ましいウィンドウのエネルギー使用内のその柔らかさの増加のための余裕が、より少ない。

従って、本発明は、熱可塑性連続繊維および融合ボンドパターンでできた吸水スパン溶
融不織布を提供する。本不織布は、１０％未満の＋のボンド面積％を持ってよく、あるい
は、該融合ボンドパターンが異方性である場合、少なくとも１０％のボンド面積％を持っ
てよい。本不織布は典型的に、吸水後、少なくとも５０％のカリパスの増加、および、吸
水前の当該不織布により呈された引っ張り強度の、少なくとも７５％の引っ張り強度を呈
する。

今や、好ましい実施形態が詳細に示され記載され、これに関する種々の修飾および改良が容易に、当業者に対して明らかとなる。従って、本発明の精神および範囲は広く解釈されるべきであり、以上の明細書によってではなく、添付の請求項によってだけ限定されるべきである。

本発明の上のおよび関連した課題、特徴、および利点がより充分に、本発明の本発明においては好ましいが例示的な実施形態の以降の詳細な記述に対する参照により、添付の図面と共に採り入れられると、理解される。
部分的に断面の、１０％未満のボンド面積を有するスパン溶融不織布の、吸水前の、等カリパスのスキーム図である。 部分的に断面の、１０％未満のボンド面積を有するスパン溶融不織布の、吸水後の、等カリパスのスキーム図である。 部分的に断面の、少なくとも１０％のボンド面積を有し、融合ボンドパターンが等方性であるスパン溶融不織布の、吸水前の、等カリパスのスキーム図である。 部分的に断面の、少なくとも１０％のボンド面積を有し、融合ボンドパターンが等方性であるスパン溶融不織布の、吸水後の、等カリパスのスキーム図である。 部分的に断面の、図３および４と同じボンド面積を有するが、融合ボンドパターンが異方性であるスパン溶融不織布の、吸水前の、等カリパスのスキーム図である。 部分的に断面の、図３および４と同じボンド面積を有するが、融合ボンドパターンが異方性であるスパン溶融不織布の、吸水後の、等カリパスのスキーム図である。 融合ボンド化スパン溶融不織布の溶融スピン化および融合ボンド化に使用される装置およびプロセスのスキームである。 図８Ａおよび８Ｂはそれぞれ、ドラムのデザインおよびベルトのデザインを使用する、本融合ボンド化スパン溶融布を吸収させ、次いで乾燥させるのに使用される装置およびプロセスのスキーム表示である。 吸水前の、等方性融合ボンドパターンを持っているスパン溶融不織布の、断片化した等カリパスのスキームである。 吸水前の、等方性融合ボンドパターンを持っているスパン溶融不織布の、５０倍の拡大率でのＳＥＭ写真である。 吸水前の、等方性融合ボンドパターンを持っているスパンボンド不織布の、１５０倍の拡大率での上から見た走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 拡大率５０倍での、異方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水前の、スパンボンド不織布の、上からの平面ＳＥＭ写真である。 拡大率５０倍での、等方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水前の、スパンボンド不織布の、断面図のＳＥＭ写真である。 拡大率５０倍での、異方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水前の、スパンボンド不織布の、断面図のＳＥＭ写真である。 拡大率１５０倍での、等方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水後の、スパンボンド不織布の、上からの平面ＳＥＭ写真である。 拡大率５０倍での、一部切り取った、等方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水後の、スパンボンド不織布の、断面のＳＥＭ写真である。 拡大率５０倍での、一部切り取った、異方性パターンの融合ボンドを持っている、吸水後の、スパンボンド不織布の、断面のＳＥＭ写真である。 使用されたエネルギー（キロワット時／キログラム布）の、該布の引っ張り強度の％損失および該布の厚さ（カリパス）の％増加への効果を示しているグラフであり、吸水に関するエネルギー使用の好ましいウィンドウ（窓）が、指し示されている。 積層体の断片的等方スキームであり、本発明による不織布を包含している。

Claims (22)

1. 熱可塑性連続繊維および融合ボンドパターンでできた吸水スパン溶融不織布であって、該吸水スパン溶融不織布が：
   （ｉ）１０％未満の＋の融合ボンド面積％；および
   （ｉｉ）該融合ボンドパターンが異方性である場合、少なくとも１０％の融合ボンド面積％
   のうちの１つを持っている、不織布。
2. 熱可塑性連続繊維および融合ボンドパターンでできた吸水スパン溶融不織布であって、該吸水スパン溶融不織布が、少なくとも１０％の融合ボンド面積％を持っており、該融合ボンドパターンが異方性である、不織布。
3. 直交して差をもって、融合ボンドでボンドされている、請求項２の不織布。
4. 前記不織布が吸水後、カリパスの増加および柔らかさの増加の両方を、吸水前の当該不織布に相対的に呈する、請求項２の不織布。
5. 前記不織布が吸水後、カリパスの少なくとも５０％の増加を、吸水前の当該不織布に相対的に呈する、請求項２の不織布。
6. 前記ボンドが、最大寸法ｄおよび最大ボンド分離少なくとも４ｄを持つ、請求項２の不織布。
7. 基礎重量５〜５０ｇｓｍを持っている、請求項２の不織布。
8. 前記不織布が吸水後、吸水前の引っ張り強度の少なくとも７５％の引っ張り強度を呈する、請求項２の不織布。
9. １０％未満の＋の融合ボンド面積％を持っている、請求項１の不織布。
10. 請求項１の不織布を包含している、吸収物品。
11. 請求項１の不織布を包含している、非吸収物品。
12. 請求項１の不織布を包含している、積層体もしくはブレンド。
13. その表面エネルギーを修飾している仕上げを包含している、請求項１の不織布。
14. その共ドレープできる性質を増加させている仕上げを包含している、請求項１の不織布。
15. 融合ボンドパターンを持っている吸水合成繊維構造であって、該構造が：
    （ｉ）１０％未満の＋の融合ボンド面積％；および
    （ｉｉ）該融合ボンドパターンが異方性である場合、少なくとも１０％の融合ボンド面積％
    のうちの１つを持っている、繊維構造。
16. 熱可塑性連続繊維を持っているスパン溶融不織布でできた、請求項１５の繊維構造。
17. 更にスクリムを包含している、請求項１１の積層体もしくはブレンド。
18. 前記積層体が、１層の前記スクリムを、１層の前記不織布に隣接もしくは離れて持つ、請求項１７の積層体もしくはブレンド。
19. 前記積層体が、１層の前記不織布を、１層の前記スクリムの反対側に持つ、請求項１７の積層体もしくはブレンド。
20. 更にパルプを包含している、請求項１１の積層体もしくはブレンド。
21. 前記積層体が、１層の前記パルプを、１層の前記不織布に隣接もしくは離れて持つ、請求項２０の積層体もしくはブレンド。
22. 前記積層体が、１層の前記不織布を、１層の前記パルプの反対側に持つ、請求項２０の積層体もしくはブレンド。

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