JP2012035618A - 通気性積層物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通気性積層物が、さまざまな蒸気透過性を有する液体抵抗性裏打ちフィルム層を有し、裏打ちフィルム層は、通気性で薄い局所領域、および非通気性の、より厚い領域を含み、フィルム層は、液体および蒸気透過性の不織布に、同一の広がりを持って直接接合される。通気性積層物は、単方向の空気透過性を有することができる。本発明はまた、この通気性積層物を組み込んだ使い捨ての衣服および吸収製品、ならびに通気性積層物を作る方法に関する。
【選択図】なし
Description
本発明は、薄い通気性領域およびより厚い非通気性領域を含む、さまざまな蒸気透過性を有する液体抵抗性裏打ちフィルム層を含む通気性積層物に関し、フィルム層は、不織布と同一の広がりを持って直接接合接触している(co-extensive, directly-joined contact)。本発明は、通気性積層物を組み込んだ、使い捨ての衣服および吸収性製品、ならびに通気性積層物を製造する方法にも関する。
使い捨ての個人用保護衣服および使い捨ての吸収性物品について、快適さ、例えば通気性および吸収性を犠牲にすることなく、液体、細菌、またはウイルスに対するバリアによる、より良い保護に対する必要性が増加している。
本発明は、液体および蒸気透過性の不織布と同一の広がりを持って直接接合接触している、さまざまな蒸気透過性を有する液体抵抗性裏打ちフィルム層を含む通気性積層物に関する。通気性積層物の裏打ちフィルム層は、蒸気透過性で液体抵抗性である薄い局所領域と、蒸気不透過性で液体抵抗性である、より厚い領域と、を含む。裏打ちフィルム層は、熱可塑性樹脂含有組成物を含み、少なくとも1デシテックスだけ異なる第1デシテックスの繊維と第2デシテックスの繊維とのブレンドを含む不織布に、同一の広がりを持つよう直接接合されている。第1デシテックスの繊維は、3.5〜15の範囲のデシテックスを有し、第2デシテックスの繊維は、0.5〜3.5の範囲のデシテックスを有する。第1デシテックスの繊維は、10重量%〜90重量%の量でブレンド中に存在し、第2デシテックスの繊維は、90重量%〜10重量%の量でブレンド中に存在する。
本明細書で使用される用語「通気性積層物」は、フィルム層に付着した不織布を含む積層材料を指し、積層物は、ISO15106−3に従ったWVTR試験手順(水と直接接触した試験)を用いて、(不織布側から蒸気圧が加えられた状態で)少なくとも8グラム/m2/24時間の水蒸気透過速度(「WVTR」)を有し、この試験手順については、本明細書の実施例の欄で説明する。水蒸気透過速度試験は、一般的に言えば、定められた一連の環境条件において所定の時間単位でフィルムの断面を横切って運ばれた蒸気の質量または容量を測定する。積層物のフィルム構成要素および不織布構成要素は、異なる通気性を有してよい。それにもかかわらず、積層物が通気性を呈する場合、積層物のフィルム構成要素および不織布構成要素それぞれが、少なくとも規定レベルまで通気性を有するという結果になる。積層物の不織布から層間剥離している押し出しフィルム単独の通気性を直接測定することに対する実際的な問題を考慮して、本明細書における目的での通気性は、フィルムを含め、積層物に基づいて測定される。
本発明は、同一の広がりを持つ構成で互いに直接付着した、不織布と、さまざまな蒸気透過性を有する液体抵抗性裏打ちフィルム層と、を有する、通気性積層物に関する。積層物の不織布構成要素は、異なる繊維サイズを有する繊維のブレンドを含有し、繊維ブレンドの、より粗い繊維は、積層物の製造中に、裏打ちフィルム層において、通気性のある薄い局所領域を与え得る。したがって、裏打ちフィルム層は、同じ繊維直径、同じ化学的性質、ポリマーフィルムに対する同じ接着特性、および同じ物理的特性、特に繊維弾性特性の繊維のみで形成された不織布表面上に押し出された場合に通常は通気性がないポリマー組成物から、形成されることができる。通気性積層物の裏打ちフィルム層に形成された通気性の薄い局所領域は、フィルム層の、より厚い非通気性フィルム領域によって少なくとも部分的に囲まれてよい。フィルム層の薄い局所領域およびより厚い領域は、液体に対する漏出バリアを形成するが、薄い局所領域(しかし、より厚い領域ではない)は、蒸気(例えば水蒸気)を裏打ちフィルム層に選択的に通すことができる。結果として得られた裏打ちフィルム層は、薄い通気性フィルム領域(点、線、および他の不連続領域など)と、隣接し取り囲んでいる、より厚い非通気性フィルム領域と、の組み合わせであってよい。例えば、不織布により吸収される体液などの液体は、裏打ちフィルム層のどの領域もほとんど通過できないが、蒸気は、薄い領域を通過できる(例えば水蒸気、アンモニアガスなど)。薄い局所領域を与えられた裏打ちフィルム層はまた、微生物(例えば細菌、ウイルス)が裏打ちフィルム層を通過することを排除するのにも有効であり得ると共に、水または気体蒸気をフィルム層に通す。
実施例1:
以下でさらに詳細に説明する不織布サンプルAおよび1が、以下に説明するそれぞれの試験方法に従って、空気孔隙率性能、静水頭性能、破裂強度性能、バリア指数性能、引っ張り強度性能、吸収性能、層間剥離強度性能、および水蒸気透過速度(WVTR)について測定された。
空気孔隙率(試験方法 ENISO 9237: 1995)
静水頭(試験方法 EN20811: 1992)
水蒸気透過速度(試験方法 ASTM E96−80; ISO 15106−3)
破裂強度(試験方法 EN 13938−1: 1999)
バリア指数(試験方法 ISO 22610: 2006)
引っ張り強度(試験方法 EN29073−3: 1992)
吸収(試験方法 EN29073 パート6(120mm2金属フレーム上で支持された排水装置))
吸収(試験方法 EN29073 パート6(円筒形ワイヤバスケットを備えた排水装置))
積層不織布の層間剥離強度を決定するため、以下の材料および手順を用いる。
切断ボードおよび切断ダイ;Instron 引っ張り試験装置、モデル1026;ジョーの隙間:10cm;ジョークランプの幅:5cm;ジョーの横断速度:100mm/分
標準方法ERT130.2(1999)に従って、各方向について5片の積層サンプルを切り抜く(縦および横方向)。サンプルは、(50±0.5)mm幅、および最小250mm長さに、はっきりと切り抜かれなければならない。約12cmにわたり積層材料を層間剥離する。引っ張り機器のジョーの間に層間剥離端部を10cm離して置く。試験片は、プレストレスを加えずに、できるだけ真っ直ぐにしなければならない。100mmの距離にわたり100mm/分の一定速度の伸長力を加え、平均力を記録する(平均力を計算するためInstron からソフトウェアパッケージとして利用可能)。クランプにおいて破損が生じた試験片からの結果を捨てる。各方向について5回操作を実行する。各特性の平均、および結果の標準偏差を必要に応じて決定する。
相対湿度:65%±2%、温度:20℃±2℃
前記のとおり、WVTRは、ASTM E96−80およびISO 15106−3によって決定され得る。
ASTM E96−80:「材料の水蒸気透過についての標準試験方法」、水法(water method)、手順D(相対湿度50%、32℃)。これは、湿気のある条件下で、ただし発汗した汗(perspiration sweat)または水分と直接接触せずに、サンプル材料から構築されたガウン材料を使用する条件に、最良のシミュレーションをもたらす。
66グラム/m2(g/m2)坪量の不織布サンプル1が、カーディングされた異なる繊維ブレンドの2つの層をハイドロエンタングルし、結合剤印刷し、不織布を乾燥させることによって、生成された。不織布サンプル1を作るのに使用したプロセス100は、概して図1に示される。第1の不織布層(「層1」)は、65重量%のビスコースレーヨンステープルファイバーと、35重量%のポリエステルステープルファイバーとを含み、第2の不織布層(「層2」)は、65重量%のポリエステルステープルファイバーと、35重量%のビスコースレーヨンステープルファイバーとを含んだ。層1および2のビスコースレーヨン繊維は、LenzingビスコースレーヨンTD(デシテックス1.7、ステープル長40mm、直径:12.52μm、比重:1.38g/cm3)の製品名でLenzingから入手した。層1のポリエステル繊維は、ドイツ国ハムのADVANSA GmbHからDACRONポリエチレンテレフタレートNSD 158(デシテックス1.7、ステープル長38mm、直径:12.52μm)の製品名で入手し、この繊維は、表1〜2で「PET−より細かい」として言及されている。層2のポリエステル繊維は、ドイツ国ハムのADVANSA GmbHからDACRONポリエチレンテレフタレート 54−NSD(デシテックス6.7、ステープル長38mm、直径:24.86μm、比重:1.38g/cm3)という製品名で入手し、この繊維は、表1〜2で「PET−より粗い」として言及されている。層2は、混合デシテックスの繊維層であった。繊維径の計算に使用した式は以下のとおりであった:
φ=[(4x10−6・デシテックス)/πρ)]1/2
式中、ρは、g/cm3で繊維材料の密度を表し、計算した直径はcm単位であり、これをμmに変換した(1cm=10,000μm)。
不織布サンプルAを作るのに使用されるプロセス200を、概して図2に示す。55グラム/m2(g/m2)の、ビスコースレーヨンおよびポリエステル繊維のカードステープルファイバーブレンドが、58重量%のビスコースレーヨンおよび31重量%のポリエステル繊維のカードステープルファイバーブレンドをハイドロエンタングルし、結合剤印刷し、不織布を乾燥させることにより、形成された。ビスコースレーヨン繊維は、LenzingビスコースレーヨンTD(デシテックス1.7、ステープル長40mm、直径:12.52μm、比重:1.38g/cm3)の製品名でLenzingから入手された。ポリエステル繊維は、ドイツ国ハムのADVANSA GmbHからDACRONポリエチレンテレフタレート NSD 158(デシテックス1.7、ステープル長38mm、直径:12.52μm、比重:1.38g/cm3)の製品名で入手され、この繊維は、表2中で「PET−より細かい」として言及される。58重量%のビスコースレーヨンおよび31重量%のポリエステル繊維のカードステープルファイバーブレンドは、図2に示すように、オープナーからカード201および202に送られた。繊維状マットは、ベルトの上を進められて、単側ベルトエンタングラーであるハイドロエンタングルメントユニット203に送られ、4X4MPa(40バール)のジェット水圧シーケンスでもつれさせられた。布はその後、印刷ユニット204において、3g/m2の、深緑色の顔料を含むアクリル性結合剤で、ベルトでない側を印刷された。別の3g/m2の、深緑色の顔料を含む顔料アクリル性結合剤が、印刷ユニット205で、布の反対側のベルト側に印刷された。アクリル性結合剤は、ACRONAL LA 471 Sの製品名でBASFから入手した。結果として得られた布が次に、3つの山の乾燥缶206において乾燥および硬化され、その後、乾燥および硬化された布208は、巻きステーション207で巻かれてロールになる。不織布サンプルAの組成を表2に示す。
(1) 通気性積層物において、
液体および蒸気透過性の不織布に同一の広がりを持つよう直接接合して接触した、液体抵抗性で蒸気透過性の裏打ちフィルム層、
を含み、
前記通気性積層物の前記裏打ちフィルム層は、蒸気透過性で液体抵抗性である薄い局所領域、および、蒸気不透過性で液体抵抗性である、より厚い領域を含み、
前記裏打ちフィルム層は、熱可塑性樹脂含有組成物を含み、前記不織布は、少なくとも1デシテックスだけ異なる、第1デシテックスの繊維および第2デシテックスの繊維のブレンドを含み、
前記第1デシテックスの繊維は、3.5〜15の範囲のデシテックスを有し、前記第2デシテックスの繊維は、0.5〜3.5の範囲のデシテックスを有し、
前記第1デシテックスの繊維は、10重量%〜90重量%の量で前記ブレンド中に存在し、前記第2デシテックスの繊維は、90重量%〜10重量%の量で前記ブレンド中に存在する、通気性積層物。
(2) 実施態様1に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層の総表面積が、1%〜30%の前記薄い局所領域と、99%〜70%の前記より厚い領域と、で構成される、通気性積層物。
(3) 実施態様1または2に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層は、細菌、ウイルス、および固体粒子物質に対するバリアをさらに形成する、通気性積層物。
(4) 実施態様1〜3のいずれかに記載の通気性積層物において、
ISO 15106−3により測定して、8g/m2/24時間以上の水蒸気透過速度(WVTR)を有する、通気性積層物。
(5) 実施態様1〜4のいずれかに記載の通気性積層物において、
ENISO 9237により測定すると、フィルム側を加圧するかまたは布側を吸引して測定したときに、少なくとも0.5L/m2/sの空気孔隙率を有し、0.1L/m2/s未満の反対側空気孔隙率を有する、通気性積層物。
EN 20811により測定すると、前記積層物の前記フィルム側および布側それぞれから、10hPa(10mbar)/分で少なくとも5以上の静水頭を有する、通気性積層物。
(7) 実施態様1〜6のいずれかに記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層の前記熱可塑性樹脂は、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメタクリレート(EMA)、またはこれらの共押出物もしくはブレンドである、通気性積層物。
(8) 実施態様1〜7のいずれかに記載の通気性積層物において、
前記第1デシテックスの繊維はポリエステル繊維であり、前記第2デシテックスの繊維はビスコースレーヨン繊維であり、
前記ブレンドは、55重量%〜75重量%のポリエステル繊維と、45重量%〜25重量%のビスコースレーヨン繊維と、を含む、通気性積層物。
(9) 実施態様1〜8のいずれかに記載の通気性積層物において、
前記第1デシテックスの繊維は、5〜8.5のデシテックスを有し、前記第2デシテックスの繊維は、1〜2.5のデシテックスを有する、通気性積層物。
(10) 実施態様1〜9のいずれかに記載の通気性積層物において、
アクリル、エチレン酢酸ビニル、アクリル酸ビニル、スチレン−ブタジエンゴム、およびこれらの混合物からなる群から選択される結合剤、
をさらに含む、通気性積層物。
前記不織布は、前記裏打ちフィルム層に直接隣接した第1の不織布層、および前記第1の不織布層によって前記裏打ちフィルム層から分離された第2の不織布層を含む、多層の繊維状構造物を含み、
前記第1の不織布層は、少なくとも1デシテックスだけ異なる第1デシテックスの繊維および第2デシテックスの繊維の前記ブレンドであり、
前記第2の不織布層は、0.5〜15デシテックスの範囲の繊維の第2のブレンドであり、
前記第2の不織布層の全ての繊維は、0.25デシテックス未満だけデシテックスが異なる、通気性積層物。
(12) 実施態様1〜11のいずれかに記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層は、12〜30g/m2の坪量、0.03〜0.3mmの厚さを有し、前記不織布は、25〜120g/m2の坪量、および0.25〜1.25mmの厚さを有する、通気性積層物。
(13) 使い捨て衣類において、
実施態様1〜12のいずれかに記載の通気性積層物、
を含む、使い捨て衣類。
(14) 医療用ガウン、医療用掛け布、使い捨ておむつ、サニタリーナプキン、パンティライナー、創傷ケア物品、拭き取り布、または建設用の膜において、
実施態様1〜13のいずれかに記載の通気性積層物、
を含む、医療用ガウン、医療用掛け布、使い捨ておむつ、サニタリーナプキン、パンティライナー、創傷ケア物品、拭き取り布、または建設用の膜。
(15) さまざまな蒸気透過性を有する、実施態様1〜14のいずれかに記載の通気性積層物を作る方法において、
フィルムコーティングされた不織布を提供するため、熱可塑性樹脂含有組成物を含むフィルムを、液体および蒸気透過性の不織布上に直接押し出す工程であって、前記不織布は、少なくとも1デシテックスだけ異なる第1および第2デシテックスの繊維のブレンドを含む、工程と、
液体および蒸気透過性の不織布と直接接触して、同一の広がりを持って接合された液体抵抗性でさまざまな蒸気透過性の裏打ちフィルム層を生成するために、前記フィルムコーティングされた不織布を冷却する工程であって、前記裏打ちフィルム層は、前記コーティングされた不織布の冷却後に残存する、蒸気透過性で液体抵抗性の、薄い局所領域、および蒸気不透過性で液体抵抗性の、より厚い領域を含む、工程と、
を含む、方法。
Claims (15)
- 通気性積層物において、
液体および蒸気透過性の不織布に同一の広がりを持つよう直接接合して接触した、液体抵抗性で蒸気透過性の裏打ちフィルム層、
を含み、
前記通気性積層物の前記裏打ちフィルム層は、蒸気透過性で液体抵抗性である薄い局所領域、および、蒸気不透過性で液体抵抗性である、より厚い領域を含み、
前記裏打ちフィルム層は、熱可塑性樹脂含有組成物を含み、前記不織布は、少なくとも1デシテックスだけ異なる、第1デシテックスの繊維および第2デシテックスの繊維のブレンドを含み、
前記第1デシテックスの繊維は、3.5〜15の範囲のデシテックスを有し、前記第2デシテックスの繊維は、0.5〜3.5の範囲のデシテックスを有し、
前記第1デシテックスの繊維は、10重量%〜90重量%の量で前記ブレンド中に存在し、前記第2デシテックスの繊維は、90重量%〜10重量%の量で前記ブレンド中に存在する、通気性積層物。 - 請求項1に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層の総表面積が、1%〜30%の前記薄い局所領域と、99%〜70%の前記より厚い領域と、で構成される、通気性積層物。 - 請求項1または2に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層は、細菌、ウイルス、および固体粒子物質に対するバリアをさらに形成する、通気性積層物。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
ISO 15106−3により測定して、8g/m2/24時間以上の水蒸気透過速度(WVTR)を有する、通気性積層物。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
ENISO 9237により測定すると、フィルム側を加圧するかまたは布側を吸引して測定したときに、少なくとも0.5L/m2/sの空気孔隙率を有し、0.1L/m2/s未満の反対側空気孔隙率を有する、通気性積層物。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
EN 20811により測定すると、前記積層物の前記フィルム側および布側それぞれから、10hPa(10mbar)/分で少なくとも5以上の静水頭を有する、通気性積層物。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層の前記熱可塑性樹脂は、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメタクリレート(EMA)、またはこれらの共押出物もしくはブレンドである、通気性積層物。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
前記第1デシテックスの繊維はポリエステル繊維であり、前記第2デシテックスの繊維はビスコースレーヨン繊維であり、
前記ブレンドは、55重量%〜75重量%のポリエステル繊維と、45重量%〜25重量%のビスコースレーヨン繊維と、を含む、通気性積層物。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
前記第1デシテックスの繊維は、5〜8.5のデシテックスを有し、前記第2デシテックスの繊維は、1〜2.5のデシテックスを有する、通気性積層物。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
アクリル、エチレン酢酸ビニル、アクリル酸ビニル、スチレン−ブタジエンゴム、およびこれらの混合物からなる群から選択される結合剤、
をさらに含む、通気性積層物。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
前記不織布は、前記裏打ちフィルム層に直接隣接した第1の不織布層、および前記第1の不織布層によって前記裏打ちフィルム層から分離された第2の不織布層を含む、多層の繊維状構造物を含み、
前記第1の不織布層は、少なくとも1デシテックスだけ異なる第1デシテックスの繊維および第2デシテックスの繊維の前記ブレンドであり、
前記第2の不織布層は、0.5〜15デシテックスの範囲の繊維の第2のブレンドであり、
前記第2の不織布層の全ての繊維は、0.25デシテックス未満だけデシテックスが異なる、通気性積層物。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の通気性積層物において、
前記裏打ちフィルム層は、12〜30g/m2の坪量、0.03〜0.3mmの厚さを有し、前記不織布は、25〜120g/m2の坪量、および0.25〜1.25mmの厚さを有する、通気性積層物。 - 使い捨て衣類において、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の通気性積層物、
を含む、使い捨て衣類。 - 医療用ガウン、医療用掛け布、使い捨ておむつ、サニタリーナプキン、パンティライナー、創傷ケア物品、拭き取り布、または建設用の膜において、
請求項1〜13のいずれか1項に記載の通気性積層物、
を含む、医療用ガウン、医療用掛け布、使い捨ておむつ、サニタリーナプキン、パンティライナー、創傷ケア物品、拭き取り布、または建設用の膜。 - さまざまな蒸気透過性を有する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の通気性積層物を作る方法において、
フィルムコーティングされた不織布を提供するため、熱可塑性樹脂含有組成物を含むフィルムを、液体および蒸気透過性の不織布上に直接押し出す工程であって、前記不織布は、少なくとも1デシテックスだけ異なる第1および第2デシテックスの繊維のブレンドを含む、工程と、
液体および蒸気透過性の不織布と直接接触して、同一の広がりを持って接合された液体抵抗性でさまざまな蒸気透過性の裏打ちフィルム層を生成するために、前記フィルムコーティングされた不織布を冷却する工程であって、前記裏打ちフィルム層は、前記コーティングされた不織布の冷却後に残存する、蒸気透過性で液体抵抗性の、薄い局所領域、および蒸気不透過性で液体抵抗性の、より厚い領域を含む、工程と、
を含む、方法。
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