JP2018517071A - 不織布およびその成形方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含む不織布であって、三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比を有する、不織布に関する。本発明は、吸収性物品の閉鎖システムにおけるまたは吸収性物品の補強層における、不織布の使用にも関する。さらに、本発明は、不織布を含む吸収性物品を提供する。

Description

本発明は、不織布、不織布を含む吸収性物品、吸収性物品の閉鎖システムにおけるまたは吸収性物品の補強層における不織布の使用および不織布を含む吸収性物品に関する。

不織布は、おむつ、女性用ケア用物品、失禁用物品および子供用トレーニングパンツのような、パーソナルケアまたは衛生のための使い捨て吸収性物品において幅広く応用されている。このような吸収性物品の特定のカテゴリーは、吸収パッド、前耳部および、成人の着用者の腰の周囲に取り付けることが必要なウエストベルトを含む成人用失禁用物品である。成人用失禁用物品におけるこのウエストベルトおよび前耳部の構成要素の材料は、成人の着用者のために確立された着用の快適さを保証するための多くの基準に適合することが必要とされている。１つの重要な要因は、これらの材料が、吸収性物品の過度のしわやねじれを回避するために十分な剛性を有することが必要であることである。別の重要な要因は、材料が、切り傷や擦り傷に伴う肌のトラブルを回避するために十分な軟らかさを示すことである。さらに、軟らかな外観は、このような物品において、この物品が快適なものとして感じることは、着用者を安心させるので、非常に重要である。

ＥＰ２８２１０４３Ａ１には、好ましくは、丸状の断面を有する繊維から形成される不織布が記載されている。このような不織布は、欠点を有するが、しかしながら、これらの剛性について、特により低い目付の点で、かなりの改善の余地が残されている。

欧州特許出願公開第２８２１０４３号明細書

本発明の目的は、改善された剛性を示し、同時に、改善された着用の快適さを確立する、吸収性物品、特に成人用失禁用物品、のための構成要素を作製できる不織布を提供することである。

（発明の要旨）
ここで、特定の種類の繊維から形成された不織ウェブを含む不織布を使用すると、これを確立することができることを見出した。

したがって、本発明は、複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含む不織布であって、三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比（Ｌ／Ｗ）を有する、不織布に関する。

本発明の利点は、本不織布が、着用者のウエストの周囲に物品を適切に固定する十分な強度を示す一方で、同時に、着用者が、改善された着用の快適さを感じる、成人用失禁用物品の製造を可能にするという点である。さらに、本不織布は、着用者の快適さの認識に寄与する、物品のウエストベルトおよび外側面が、同じ繊維材料で作製された物品を製造することを可能にする。本不織布の別の主たる利点は、より低い目付で、より高い剛性を提供することである。さらに、特定の繊維の使用により、不織布を補強するさらなる手段は必要ない。これは、例えば、不織布が、十分なサポートを提供する別個のメルトブローン層または追加のポリエステルを必要としないことを意味する。そのため、本発明による不織布は、吸収性物品、特に成人用失禁用物品における通常の不織布の使用と比較して、かなりのコスト削減をもたらす。さらに、別個のメルトブローン層またはポリエステルを、不織布の十分な剛性を提供するために必要としないので、これらの物品のリサイクルは、非常に大きく改善される。

本発明の主たる利点は、本不織布が、通常使用される円形状繊維から形成された不織布と比較して、改善された剛性を示すという点である。

本発明に従って使用される三葉状繊維を示し、長さと幅の比が１：３である三葉状繊維を示す。 本発明に従って使用される三葉状繊維を示し、長さと幅の比が１：２である三葉状繊維を示す。 結合領域は、横方向のロッド形状を示す。 非結合領域は、規則的な六角形の形状を示す。

本発明によれば、不織布は、複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含み、三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比（Ｌ／Ｗ）を有する。好ましくは、三葉状繊維の葉は、それぞれ、２−４の範囲、より好ましくは２．２−４の範囲、最も好ましくは２．５−４の範囲の、長さと幅の比を有する。本発明の文脈において、葉の長さは、三葉状繊維の葉の端点と中央のコアとの間の距離を意味する（図１および図２における線（ａ）も参照）。幅は、個々の葉の２つの対向する（外側）面の間の平均距離として定義される（図１および図２における線（ｂ）も参照）。

適切には、本発明によれば、三葉状繊維は、熱可塑性ポリマーから作製される。不織ウェブは、ポリオレフィン、ポリエステル、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマー、ブテンコポリマーおよびこれらの混合物のような熱可塑性ポリマーの繊維から作製されることが特に適切であるが、木質、綿のような天然繊維またはレーヨンを、熱可塑性繊維と組み合わせて含んでいてもよい。不織ウェブは、２種以上の異なる繊維の混合物または繊維および粒子の混合物から作製された複合体であってもよい。

繊維は、結合することによって適切に接合されて、密着ウェブ構造を形成する。適切な結合技術としては、限定されないが、化学的結合および熱的結合、例えば、熱カレンダー加工または熱ガス流による結合が挙げられる。

幅広い範囲の適切なポリオレフィンを本発明において使用することができる。適切な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンおよびブテン、ヘキセンまたはオクテンのコポリマー、ポリプロピレンおよびエチレンのコポリマーが挙げられる。ポリオレフィンは、ホモポリマーまたはプロピレン−α−オレフィンコポリマーのようなコポリマーを含んでいてよい。特に、後者のコポリマーは、本発明において、魅力的に使用することができる。プロピレン−α−オレフィンコポリマーおよびプロピレンホモポリマーを含むポリオレフィン材料が好ましい。

ポリオレフィン材料のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、９０ｄｇ／分未満が適切である。ＭＦＲは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ１２３８、２．１６ｋｇを使用して測定される。好ましくは、ポリオレフィン材料のＭＦＲは、１５−５０ｄｇ／分の範囲であり、より好ましくは１５−３５ｄｇ／分の範囲である。

好ましくは、繊維は、ポリエチレンまたはポリプロピレンホモポリマー、これらのコポリマー、ポリエチレンおよびポリプロピレンのブレンド、ポリエステル、ポリエステルのコポリマーおよび／またはポリエステルのブレンドから形成される。

プロピレン系もしくはエチレン系のホモポリマーまたはコポリマーが適切に使用される。プロピレン系ポリマーの場合において、ポリマーは、エチレンおよびＣ４−Ｃ１０α−オレフィンから選択されるコモノマー由来の単位を含んでいてよい。エチレン系ポリマーの場合において、ポリマーは、Ｃ３−Ｃ１０α−オレフィンから選択されるコモノマー由来の単位を含んでいてよい。ポリオレフィン材料の適切な例としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）のような、プロピレンホモポリマー、エチレンホモポリマー、プロピレンコポリマーおよびエチレンコポリマーが挙げられる。

適切なポリエステルは、例えば、ポリ乳酸のような脂肪族ポリエステルまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリ（トリメチレンエチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）のような芳香族ポリエステルであってよい。

使用されるポリマー中に既に含有されている添加剤以外に、繊維にさらなる性質を与えるために、さらなる添加剤の添加が可能である。適切なさらなる添加剤としては、熱安定剤、光安定剤、滑剤、ワックスおよび布を親水性または疎水性のいずれかにする添加剤が挙げられる。充填剤材料の添加も利点になり得ることがある。適切な充填剤材料としては、有機および無機充填剤材料が挙げられる。無機充填剤材料の適切な例としては、炭酸カルシウムのような鉱物、アルミニウムおよびステンレス鋼のような金属が挙げられる。有機充填剤材料の適切な例としては、糖系ポリマーが挙げられる。本発明に従って使用される三葉状繊維は、適切には、単一成分または複合繊維のような多成分繊維であってよい。複合繊維を使用する場合において、葉は、１種のポリマーから作製され、葉が付着する芯は、別の種類のポリマーから作製される。ポリエチレンおよびポリプロピレンを含む芯鞘型の複合繊維が最も好ましいが、他の適切なポリマーの任意の他の組み合わせも、例えば、ポリエステルとポリオレフィンの組み合わせと同様に可能である。複合繊維は、異なる種類のポリプロピレンを含有していてよい。より好ましくは、複合繊維は、高融点のポリプロピレンの芯および低融点のポリプロピレンの葉を有する。別の実施形態において、複合繊維は、溶融温度またはメルトフローが異なる２種のポリプロピレンを含む。

繊維は、本技術分野において公知の紡績技術に従って作製することができる。不織布を直接形成することができるスパンボンド法が最も好都合に使用される。

スパンボンド繊維は、通常、リニアメーター当たり数千個の孔を有する大型スピナレットに通して、または、例えば、わずか４０個の孔を含む小型スピナレットの列から、溶融ポリマーを押し出すことによって製造される。スピナレットから出た後、溶融繊維は、直交流空気急冷システムによって急冷され、次いで、スピナレットから引き離され、高速風によって細らせる。フィラメントを横に配置する不織布層の作製は、透過性の搬送ベルト上で行う。スパンボンド繊維は、通常、連続性であり、繊維直径は約１０−１００μｍの間の範囲である。

本発明による不織布をさらに処理して、特定の性質を付与することができる。布を親水性にするまたは疎水性にするいずれかの局所的処理が最も一般的である。親水性界面活性剤またはフッ化炭素もしくはシリコン材料のいずれかによる布の処理が最も一般的である。本発明の文脈において、不織布または不織ウェブの表面は、その表面上に処理された水の接触角が約９０未満である場合、「親水性」であり、その表面上に処理された水の接触角が９０以上である場合、表面は「疎水性」である。

好ましくは、本発明による不織布は、疎水性の不織布である。

本発明による不織布は、１種の繊維または繊維層、例えば、スパンボンド層のみから構成され得るが、適切には、異なっていてよい追加の繊維層を含むことができる。適切な多層布は、例えば、接着して本発明による不織布を形成する１つ以上のスパンボンド層（Ｓ）および１つ以上のメルトブローン層（Ｍ）、例えば、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ、ＳＳＭＭＳ等を含んでいてよい。通常、これらの多層布は、複数のビームを有する単一ラインの１工程で作製され、これは、通常、スパンボンドビームおよびメルトブローンビームの組み合わせを包含する。場合によっては、２つ以上の別々の工程で本発明による多層を作製することが、有利であってよくまたは技術的に必要であってよい。しかしながら、本発明の主たる利点は、本発明による不織布が、その剛性を向上するために、メルトブローン層のような追加の繊維層を必要としないことである。

スパンボンド層と天然繊維との組み合わせも同様に可能である。好ましくは、本発明に従って使用される追加の不織ウェブは、メルトブローン繊維で作製される。

適切には、本発明による不織ウェブは、目付のグラム当たり１−４Ｎの範囲、好ましくは目付のグラム当たり１．２−３．５Ｎの範囲、より好ましくは目付のグラム当たり１．３−３．０Ｎの範囲のＷＳＰ１１０．４によるＭＤ（機械方向）の引張強度を有する。このような引張強度を有する不織ウェブは、高い引張強度を有する不織布物品を提供する。

当業者であれば、不織布の大部分が繊維で構成されることを理解する。適切には、不織布の少なくとも９０ｗｔ％が繊維で作製され、好ましくは不織布の少なくとも９５ｗｔ％が繊維で作製され、さらにより好ましくは、不織布の少なくとも９８ｗｔ％が繊維で作製される。

適切には、不織ウェブは、少なくとも８ｇｓｍ（ｇ／ｍ^２）および４０ｇｓｍ未満の目付を有する。好ましくは、不織ウェブは、１０−３５ｇｓｍの範囲、より好ましくは１０−３０ｇｓｍの範囲、さらにより好ましくは１０−２５ｇｓｍの範囲、最も好ましくは１０−２０ｇｓｍの範囲の目付を有する。

このＷＳＰ試験法は、当業者であれば理解するように、不織布産業において国際的に広く認められている試験法である。

本不織布は、適切には、１−６ｄｔｅｘの範囲、好ましくは１．５−５ｄｔｅｘの範囲、より好ましくは１．８−４ｄｔｅｘの範囲の重量を有する繊維から作製される。

適切には、本発明に従って使用される不織ウェブは、不織ウェブの全重量に対して、２５ｗｔ％以下のメルトブローン繊維を含む。好ましくは、不織ウェブは、不織ウェブの全重量に対して、２０ｗｔ％以下のメルトブローン繊維を含む。

適切には、本不織ウェブは、スパンボンド繊維および他の種類の繊維の混合物ではなく、スパンボンド繊維のみを含有する。

本発明による不織布は、１つ以上の非結合領域を画定する結合領域のパターンを備える面を有し、結合領域の表面が、面の全表面の１０−３２％の範囲であり、非結合領域の表面が、面の全表面の６８−９０％の範囲である、不織ウェブを含む。

したがって、本発明は、複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含む不織布であって、三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比を有し、不織ウェブが、１つ以上の非結合領域を画定する結合領域のパターンを備える面を有し、結合領域の表面が、面の全表面の１０−３２％の範囲であり、非結合領域の表面が、面の全表面の６８−９０％の範囲である不織布にも関する。適切には、不織ウェブは、個別化結合領域の第１のパターンおよび非結合領域の第２のパターンを備える面を有し、結合領域の表面が、面の全表面の１０−３２％の範囲であり、非結合領域の表面が、面の全表面の６８−９０％の範囲である。

したがって、本発明は、複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含む不織布であって、三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比を有し、不織ウェブが、非結合領域の第２のパターンを画定する個別化結合領域の第１のパターンを備える面を有し、結合領域の表面が、面の全表面の１０−３２％の範囲であり、非結合領域の表面が、面の全表面の６８−９０％の範囲である不織布も提供する。

本発明に従って使用される三葉状繊維は、例えば、円形状繊維を用いて得られた高密度結合パターンと比較して、同程度の必要な剛性を達成しながら、より隙間のある結合パターン（低度の結合領域）を可能にする。さらに、より高い剛性の本繊維は、有利であるが、布の軟らかさの低下に直接つながるわけではない。それとは反対に、本発明によって確立されたより隙間のある結合パターンは、より高い嵩高性およびフワフワ感を可能にし、これは、認識される軟らかさの向上をもたらす。

本発明に従って使用される高度の非結合領域の表面は、魅力的な高い軟らかさを与える。また、大きな非結合領域は、布の嵩高さを増大および向上させた繊維を可能にする。これは、視覚的および触覚的能力の両方から、さらに高い軟らかさとして認識される。好ましくは、非結合領域の表面は、面の全表面積の少なくとも６８％および９０％未満である。好ましくは、非結合領域の表面は、面の全表面積の７５−８５％の範囲である。

結合領域の表面は、好ましくは１０％超および３２％以下、より好ましくは面の全表面積の１５−２５％の範囲である。

非常に好ましい実施形態において、個別化結合領域の第１のパターンは、非結合領域が六角形の形状を有する、非結合領域の第２のパターンを画定する。

好ましくは、不織布の面は、第１のパターンおよび第２のパターンのみを備え、結合領域または非結合領域のさらなるパターンを不織布の面上に備えていないことを意味する。

個別化結合領域は、適切には、不織ウェブの面の全表面上に均一に配置することができる。このようなパターンは、長年にわたり結合するために使用されており、当業者には公知である。

個別化結合領域は、適切には、円、ダイヤモンド、長方形、正方形、楕円、三角形、ハート、ムーンスター、六角形、八角形または別の多角形の形状のような対称形状を有する。好ましくは、結合領域は、円または六角形の形状を有する。より好ましくは、結合領域は、円の形状を有する。本発明の別の実施形態において、個別化結合領域は、直線形状を有し、好ましくはロッド形状を有し、より好ましくは、不織ウェブの横方向（ＣＤ）のロッド形状を有する。

本発明の１つの実施形態において、結合領域のパターンは、１つの大きな非結合領域を画定する。これは、例えば、結合領域が、全て同じ形状およびサイズを有し、全てが不織ウェブの面上に均等に分布している場合である。例えば、結合領域は、横方向のロッド形状を有していてよい（図３を参照）。本発明の別の実施形態において、結合領域のパターンは、いくつかの非結合領域のパターンの輪郭を示してよく、それによって、非結合領域は、様々な形状を有してよい。非結合領域の適切な形状としては、正方形、円および六角形が挙げられる。適切には、非結合領域は、規則的な六角形の形状または１つ以上の面が異なる長さを有する非規則的な六角形の形状を有する。好ましくは、非結合領域は、規則的な六角形の形状を有する（図４を参照）。

適切には、非結合領域は、２０−５０ｍｍ^２の範囲、好ましくは２２−４５ｍｍ^２の範囲、より好ましくは２３−４０ｍｍ^２の範囲の表面を有する。

結合領域は、適切には、０．７−１．５ｍｍの範囲、好ましくは０．７５−１．２５ｍｍの範囲、より好ましくは０．８−１．２ｍｍの範囲の最大幅を有する。

適切には、結合領域は、０．３８−１．７７ｍｍ^２の範囲、好ましくは０．４４−１．２２ｍｍ^２の範囲、より好ましくは０．５０−１．１３ｍｍ^２の範囲の表面を有する。個別の非結合領域は、適切には、０．４−１．５ｍｍの範囲、好ましくは０．４−０．９ｍｍの範囲、より好ましくは０．４−０．８ｍｍの範囲、最も好ましくは０．５−０．７ｍｍの範囲の深さを有する。

適切には、偶数個の結合領域が個々の非結合領域を画定する。好ましくは、個々の非結合領域は、６、１２、１８または２４個の個別化結合領域、より好ましくは１２、１８または２４個の個別化結合領域、最も好ましくは１２個の個別化結合領域によって輪郭が画定される。

本発明は、本発明による不織布を含む吸収性物品にも関する。適切には、本発明による吸収性物品は、失禁用物品、おむつ、ワイプおよび女性用ケア用物品からなる群から選択される使い捨て衛生吸収性物品である。本発明による適切な使い捨て衛生吸収性物品としては、幼児用おむつ、パンツ型おむつ、トレーニングパンツ、衛生閉鎖システム、成人用失禁ブリーフおよびおむつからなる群から選択されるものが挙げられる。好ましくは、本発明による吸収性物品は、成人用失禁用物品である。

本発明による不織布は、適切には、トップシート、バックシート、ランディングゾーンおよび／もしくはウエストベルト、ウイングまたは前耳部の一部であり得る。好ましくは、本不織布は、成人用失禁用物品の閉鎖システムの一部であり、好ましくは、ウエストベルト、ウイングまたは前耳部の一部である。

本発明は、吸収性物品の閉鎖システムにおける、本発明による不織布の使用にも関する。好ましくは、閉鎖システムは、ウエストベルト、前耳部またはウイングを含む。

本発明は、さらに、吸収性物品の補強層における、本発明による不織布の使用に関する。

本発明は、不織布における、不織布の剛性を向上するための、本三葉状繊維の使用にも関する。

図１および図２において、写真は、本発明に従って使用される三葉状繊維を示す。図１において、長さと幅の比が１：３である三葉状繊維を示し、一方、図２において、長さと幅の比が１：２である三葉状繊維を示す。

これらの実施例において、円形状繊維から作製された不織布および三葉状繊維から作製された本発明による不織布の間で比較を行う。２つの不織布それぞれの剛性を比較し、剛性は、曲げ長さの観点から表す。曲げ長さは、ＷＳＰ９０．５に従って測定される。

実施例１
本実施例において、不織布の１つの面の全表面に対して、円形状繊維および三葉状繊維から作製された両方の不織布についての結合領域の表面は１０．９％であり、非結合領域の表面は８９．１％であった。さらに、両方の場合において、繊維密度は２．２ｄｔｅｘであり、両不織布は、１３ｇｓｍの目付を有していた。表１において、曲げ長さの観点での剛性および繊維の厚さを示す。円形状繊維の厚さは、繊維の直径として定義し、一方、三葉状繊維の厚さは、２つのそれぞれの葉の端点の間の距離として定義する。

実施例２
本実施例において、不織布の１つの面の全表面に対して、円形状繊維および三葉状繊維から作製された両方の不織布についての結合領域の表面は、１８．１％の結合領域を有し、非結合領域の表面は８１．９％であった。さらに、両方の場合において、繊維密度は２．２ｄｔｅｘであり、両不織布は、１７ｇｓｍの目付を有していた。表２において、曲げ長さの観点での剛性および繊維の厚さを示す。円形状繊維の厚さは、繊維の直径として定義し、一方、三葉状繊維の厚さは、１つの葉の端点および繊維の中心の芯の間の距離の２倍として定義する。

表１および表２から、円形状繊維から作製された不織布は、三葉状繊維から作製された不織布と比較して、２５ｍｍの曲げ長さを達成するためには、より高い目付およびより高度の結合領域を必要とすることが明らかである。実際に、２５ｍｍの曲げ長さに達するためには、円形状繊維の布は、１７ｇｓｍおよび１８．１％の結合領域が必要である一方、三葉状繊維は、１３ｇｓｍおよび１０．９％の結合領域で既に同じ曲げ長さを達成している。さらに、三葉状繊維から作製された不織布は、円形状繊維から作製された不織布の嵩高さと比較して、布の厚さの観点で約２倍高い嵩高さを有していた。これらの知見を考慮すると、本発明による不織布が、円形状繊維から作製された従来の不織布に対して、大きな改善をもたらすことは明らかである。

Claims (14)

1. 複数の三葉状繊維から形成された不織ウェブを含む不織布であって、前記三葉状繊維の葉が、それぞれ、１．５−４の範囲の、長さと幅の比を有する、不織布。
2. 前記三葉状繊維の葉が、それぞれ、２．５−４の範囲の、長さと幅の比を有する、請求項１に記載の不織布。
3. 前記三葉状繊維が、熱可塑性ポリマーから作製される、請求項１または２に記載の不織布。
4. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンおよび／またはポリエチレンを含む、請求項３に記載の不織布。
5. 前記三葉状繊維が、１．５−５ｄｔｅｘの範囲の重量を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の不織布。
6. 前記不織ウェブが、１０−３５ｇｓｍの範囲の目付を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の不織布。
7. 前記不織ウェブが、１つ以上の非結合領域を画定する結合領域のパターンを備える面を有し、前記結合領域の表面が、前記面の全表面の１０−３２％の範囲であり、前記非結合領域の表面が、前記面の全表面の６８−９０％の範囲である、請求項１から６のいずれか一項に記載の不織布。
8. 前記不織ウェブが、非結合領域の第２のパターンを画定する個別化結合領域の第１のパターンを備える面を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の不織布。
9. 吸収性物品の閉鎖システムにおける、請求項１から８のいずれか一項に記載の不織布の使用。
10. 閉鎖システムが、ウエストベルト、前耳部またはウイングを含む、請求項９に記載の使用。
11. 吸収性物品の補強層における、請求項１から８のいずれか一項に記載の不織布の使用。
12. 不織布における、前記不織布の剛性を向上するための、請求項１から８のいずれか一項で定義される三葉状繊維の使用。
13. 請求項１から８のいずれか一項に記載の不織布を含む吸収性物品。
14. 成人用失禁用物品である、請求項１３に記載の吸収性物品。

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