JP2023071166A - 伸縮性不織シート - Google Patents

Abstract

【課題】弾性的に伸縮可能な不織弾性層と伸縮可能な不織化粧層とを備える弾性的に伸縮可能な不織シート、およびそのようなシートを製造するためのインライン式の方法を提供する。
【解決手段】少なくとも２層の不織材料を備え、２層のうちの一方の層は熱可塑性エラストマーポリマー材から形成されたスパンボンド弾性繊維を有する伸縮可能な不織布材料であり、もう一方の層はスパンボンド捲縮多成分繊維を有する伸縮可能な化粧層であり、隣接する層がエンボス加工された接合点によって結合され、捲縮多成分繊維の成分のうち少なくとも一つはプロピレン－α－オレフィン共重合体材料である弾性的に伸縮可能な不織布シートとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性的に伸縮可能な不織弾性層と伸縮可能な不織化粧層とを備える弾性的に伸縮可能な不織シート、およびそのようなシートを製造するためのインライン式の方法に関する。

不織シートは、衛生産業においてベビー用おむつや大人用失禁製品を製造するための材料として広く用いられている。しかし多くの場合、例えばオープン型おむつの後ろの耳部分またはパンツ型おむつのウエストベルト部分を形成するために、弾性的に伸縮可能な材料が必要であるが、一般的な不織シートではその必要を満たすことができない。

不織シートの弾性伸びに限界があるという問題に対処するための従来の方法としては、不織材料の層の間に弾性層を設けることがある。それによって得られた積層体は弾性性能には優れるが、弾性層は空気を通さないため着用者に不快感をもたらす可能性がある。別の方法としては、ライクラ繊維と一般に呼ばれる弾性ストランドをシートに含めることがある。この方法の問題は、着用者に不快感を与えうる局所的な弾性力であり、製造中にストランドが破断しやすい点である。

それに加えて、弾性層またはストランドを含むことによりシートが弾性を持つようになるが、その弾性は弾性層またはストランドと関連する不織材料の最大伸度の範囲内にとどまる。従来の不織材料のほとんどは、最大で、ほとんどの場合はさらに少ないが、流れ方向（ＭＤ）において約５０から８０％、流れ方向に対して直角方向（ＣＤ）において７０から１００％の破断点伸度を有し（ＷＳＰ１１０．４）、これは、破断されるまでに非常に限られた程度しか伸びないことを意味している。しかし、上述した用途に対して、シートは特定の用途に応じて元の寸法の１５０％（から元の寸法の２５０％まで）弾性的に伸びることが要求されるが、これは流れ方向に対して直角方向のまたは流れ方向の伸張に当てはまる。例えば、従来のオープン型またはテープ型ベビー用おむつを製造するためには、典型的な製造工程において、後ろの耳部分に用いる材料がＣＤにおいて上述した値の弾性伸びを示すことが求められている。一方、大人用またはベビー用パンツ型おむつを製造するためには、典型的な製造工程において、ベルトのような弾性用途で用いられる材料がＭＤにおいて上述した値の弾性伸びを示すことが求められている。

不織材料の伸びに限界があるという問題に対処する従来の方法としては、弾性層またはストランドに対する積層する際に不織シートに折りひだをつけることがある。この方法では、不織材料自体に伸縮性がないことを、ひだに追加の材料を設けることで補っている。しかし、折りひだの欠点は、製造中に多くの材料が必要なことと最終製品の厚さが大きくなることであり、そのため断熱性が高く目につくため購入者に不評である。

さらに最近の方法では、元々弾性的に伸縮可能な不織材料を用いている。これらの不織シートは、伸縮可能ではあるがそれ自体はそれほど弾性のない少なくとも一つの不織化粧層と、弾性不織層とを有する。

そのような弾性的に伸縮可能な不織シートを製造するオフライン工程は、ＷＯ２０２０／１８７５４０Ａ１に開示されている。この方法は、捲縮繊維からなる予め製造された化粧層を用いることと、スパンボンド弾性層を形成するスパンボンド工程において化粧層の上に弾性繊維を堆積することとを含む。次に、このシートを一対の波形ローラーで予め伸ばす。得られた製品は、ＣＤにおいて元の寸法の１５０％以上弾性的に伸ばすことができ産業上の要求を満たすが、ＭＤにおいては弾性伸びに限界があることが分かる。予め製造された化粧層は、２回目に製造ラインを通すと伸縮性をかなり失うことが分かっているため、ＭＤにおける伸びをさらに高める可能性はオフライン工程では限界がある。

弾性的に伸縮可能な不織シートを製造するインライン工程が、ＥＰ３７１５５１７Ａ１に開示されている。この方法は、マルチビームスパンボンドラインを用いて、捲縮繊維からなる伸縮可能な化粧層と弾性繊維からなる弾性層とを備えるシートを、材料をカレンダー結合し前伸張する前に同じラインで製造する。この工程で得られる製品は、ＣＤにおいて十分に伸張する性質があるが、同様にＭＤにおいては十分に伸張する性質が不足している。

したがって、衛生産業において流れ方向に弾性的に伸びる本来の性質が高い不織シートが依然として要求されている。

ここで、本発明は、少なくとも２層の不織材料を備える弾性的に伸縮可能な不織シートを提案し、２層のうちの一方の層は熱可塑性エラストマーポリマー材から形成されたスパンボンド弾性繊維を有する弾性的に伸縮可能な不織材料であり、もう一方の層はスパンボンド捲縮多成分繊維を有する伸縮可能な化粧層であり、隣接する層がエンボス加工された接合点によって結合され、捲縮多成分繊維の成分のうちの少なくとも一つはプロピレン－α－オレフィン共重合体材である。

ＥＰ３７１５５１７Ａ１に開示された不織シートと比較すると、化粧層の複合繊維の両方の成分にポリプロピレンを使用し、複合繊維の成分のうちの少なくとも一つにプロピレン－α－オレフィン共重合体（ｃｏ－ＰＰ）を使用することで、特に流れ方向（ＭＤ）においてシートの全体的な弾力性が顕著に増加する。具体的には、ＭＤにおいて、ＷＳＰ１００．４に従って計測したときに、そのようなシートは、１５０％を超える、好ましくは２００％を超える、破断点伸度の目標値を実現している。

本発明に係るシートは、特に流れ方向において有利な弾性挙動を示すことが好ましい。

ある実施形態において、第一のサイクル後にＡＳＴＭ Ｄ５４５９に従って計測された流れ方向の永久変形は、１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満である。

ある実施形態において、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９試験の第二のサイクルにおけるヒステリシスプロットの増加および減少の流れ方向の応力―歪み曲線間の面積は、初期の増加曲線（Ａ＋Ｂ）よりも下の全体の面積に関連する曲線（Ａ）同士の間の面積の相対サイズで表すと、４０％未満、好ましくは３０％未満である。

複合繊維の２つ以上の成分は、繊維の断面において非対象に配置されている。好ましい実施形態において、多成分繊維は複合繊維である。標準的な多くの場合、好ましい選択肢としては並列型複合繊維があるが、本発明の概念は並列型繊維に限定されず、例えば偏心芯鞘型等の別の断面で実現されてもよい。

化粧層および弾性層の両方の不織材料はスパンボンド不織材であり、不織シートは全体的にはスパンボンド不織シートであると好ましい。

プロピレンと共に共重合体を形成するα－オレフィンは、好ましくはエチレンである。言い換えると、共重合体は好ましくはポリ（プロピレン－エチレン）共重合体である。同様に、共重合体は好ましくはランダム共重合体である。

プロピレン－α－オレフィン共重合体におけるコモノマーの含有量、またはポリ（プロピレン－エチレン）共重合体におけるエチレンの含有量は、好ましくは１ｗｔ．－％以上、より好ましくは２ｗｔ．－％以上である。上限としては、コモノマー含有量は以下８ｗｔ．－％以下、好ましくは６ｗｔ．－％以下でありうる。

捲縮多成分繊維の成分のうちの別の成分は、好ましくはポリプロピレンホモ重合体（ＰＰ）である。本明細書では、ポリプロピレンホモ重合体は、モノマー純度が９９．５ｗｔ．－％よりも高く、好ましくは９９．８ｗｔ．－％よりも高く、より好ましくは９９．９ｗｔ．－％よりも高いとして理解される。

ポリプロピレンを一つの成分とし、ポリ（プロピレン－エチレン）共重合体を他の成分として用いる複合繊維を利用することで、ＭＤにおける伸張が特に増加することが分かる。

さらに好ましい実施形態において、多分散性（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）で表されるプロピレン－α－オレフィン共重合体の分子量分布は、捲縮多成分繊維の他の成分の分子量分布よりも広く、好ましくは複合繊維の他の成分で用いられるポリプロピレンホモ重合体の分子量分布よりも広い。

名数の観点からいえば、２種類のポリマーのＭ_ｗ／Ｍ_ｎの違いは、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、最も好ましくは３以上である。一方、２種類のポリマーのＭ_ｗ／Ｍ_ｎの違いは、好ましくは１０以下、および好ましくは８以下である。Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎの適切な絶対値は、例えば、ポリプロピレンでは２．５から７．５であり、プロピレン－α－オレフィン共重合体では４から１０でありうる。

多成分繊維の成分のうちｃｏ－ＰＰまたはｈｏｍｏ－ＰＰは、別のポリマー、または、スリップ剤、充填剤またはカラーマスターバッチ等の別の添加剤と混合してもよいが、それぞれの成分の５０重量％を超え、好ましくは７５％を超え、さらに好ましくは９０％を超える。

捲縮複合繊維内では、他の成分に対するｃｏ－ＰＰ成分の重量比は、好ましくは複合繊維のｈｏｍｏ－ＰＰ成分が２０／８０と８０／２０との間、より好ましくは３０／７０と７０／３０との間、さらに好ましくは４０／６０と６０／４０との間である。

弾性繊維を形成するための熱可塑性エラストマー材料は、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＥ－ｏ）を有し、好ましくはプロピレン－α－オレフィン共重合体を有する熱可塑性ポリオレフィンエラストマーを含みうる。本発明の文脈において使用する適切なＴＰＥ－ｏ材料が、ＥＰ２３４２０７５Ａ１に開示されている。代わりに、またはそれに加えて、混合物としての意味で、特に熱可塑性のポリウレタン（ＴＰＵ）等の他の熱可塑性エラストマー材料またはスチレンブロック共重合体（ＴＰＥ－ｓ）を用いてもよい。ある実施形態において、熱可塑性エラストマーに対して、２０ｗｔ．－％まで、好ましくは１０ｗｔ．－％までのホモポリプロピレン等の熱可塑性オレフィンを熱可塑性エラストマーに含有してもよい。また、充填材、スリップ剤またはカラーマスターバッチ等の添加剤を追加することができる。ある実施形態において、複合弾性繊維は、例えば並列型または芯鞘型構成において配置される２つの異なる熱可塑性エラストマーから形成されうる。

シートの弾性層および化粧層は、他の繊維に加えてそれぞれ上述した弾性材または複合繊維を有しうるが、上述した弾性材または複合繊維のみからなることが好ましい。

ある実施形態において、上記シートは弾性層の両側に少なくとも一つの化粧層を有し、それによって全体で少なくとも３層を有する。この構成は、両側に設けられた本来粘着性の弾性層を覆うことにおいて有利である。

実施形態において、別の化粧層が第一の化粧層として上述のように構成されてもよい。弾性層の互いに異なる側に設けられた化粧層は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、一方の不織化粧層はスパンボンド不織材であってもよく、他の不織化粧層は別のスパンボンド不織材またはメルトブローン不織材であってもよい。

各化粧層の坪量は、５から４０ｇ／ｍ²であってもよく、好ましくは８から３０ｇ／ｍ²、より好ましくは１０から２５ｇ／ｍ²、さらに好ましくは１５から２０ｇ／ｍ²である。弾性層の坪量は、１０から１４０ｇ／ｍ²であってもよく、好ましくは２０から１２０ｇ／ｍ²、より好ましくは２５から１００ｇ／ｍ²である。

シートは、典型的にはマクロ的な接合点のパターンを有する。好ましい実施形態において、繊維表面の１ｃｍ²当たりの接合点の数は、１００よりも少なくてよく、好ましくは８０よりも少なく、２０よりも多いことが好ましい。ある実施形態における面接合点が占める繊維表面の全体の面積は、１８％よりも少なく、好ましくは１５％よりも少なく、結合パターンは比較的開放していることが好ましいことを意味する。

ある実施形態において、本発明のシートは本来流れ方向によく伸びる性質があるが、以下にさらに詳しく説明するように流れ方向の前伸張をすることによってさらに活性化されてもよい。

本発明はさらに、本発明に係る弾性的に伸縮可能な不織シートを製造する方法を提案し、この製造方法は、以下のインライン式工程：（ａ１）少なくとも一つの成分がプロピレン－α－オレフィン共重合体である捲縮多成分繊維を紡ぎ、該繊維を移動スピンベルトの上に置いて織布を形成する工程と、（ａ２）熱可塑性エラストマーポリマー材から形成された弾性繊維を紡ぎ、該繊維を工程（ａ１）で形成された織布の表面に置いて別の織布を形成する工程と、（ｂ）隣り合う織布を結合して弾性的に伸縮可能なスパンボンド不織シートを形成する工程と、を備える。

工程（ａ１）および（ａ２）の紡ぐ工程は、スパンボンド機において繊維を押し出し、焼き入れし、引っ張ることを含む。工程（ａ１）等で形成された繊維状の織布は、結合工程（ｂ）の後の不織シートのそれぞれ化粧層および弾性層を形成するための不織材料に結合していない前駆物質である。

工程（ｂ）の結合は、最も好ましくはエンボスである。具体的には、結合は接合点をシートにエンボスすることを含み、このエンボスは、少なくとも１つのカレンダーロールの表面に配置された突起をエンボスすることで行われる。実施形態は、超音波結合を含み、超音波振動がエンボス用の突起に与えられる。別の実施形態は、エンボス用の突起を加熱する熱結合を用いる。

好ましい変形例では、繊維表面の１ｃｍ²当たりの接合点の数は１００未満であってよい。面接合点で占められる繊維表面の全体の面積は、好ましくは１８％よりも小さく、より好ましくは１５％よりも小さく、結合パターンが比較的開放していることを意味する。

ある実施形態において、上記方法は、別の繊維、好ましくは捲縮多成分繊維、を紡ぐ工程（ａ３）をさらに備え、最も好ましくは捲縮多成分繊維の成分のうちの少なくとも一つはプロピレン－α－オレフィン共重合体であり、この繊維を工程（ａ２）で形成した織布の表面に置いてさらに別の織布を形成する。この方法の変形例において、本発明の好ましい実施形態に係るシートが設けられ、２つの化粧層の間に設けられた弾性層の挟持構造を有する。

ある実施形態において、上記方法は、化粧層の織布をあらかじめ圧縮することをさらに備える。各対応する工程の後に１つの前圧縮工程、つまり工程（ａ１）と、該当する場合は工程（ａ３）、を設けることが好ましい。好ましくは、前圧縮工程は、織布を２つの前圧縮ローラーの間に通すことを含む。印加する線圧は、好ましくは３から５Ｎ／ｍｍである。ローラー温度は、５０から１１０℃以上であってもよく、より好ましくは６０から１００℃である。熱可塑性エラストマーからなる繊維の本来の粘着性によって、前圧縮は工程（ａ２）の後には必要がない、または実行可能ではない。

ある実施形態において、上記方法はシートを流れ方向に前伸張する工程（ｃ）をさらに備える。

流れ方向の前伸張は、例えば、材料をローラー対で異なる速度で流れ方向に引っ張ることで行ってもよい。

あるいは、流れ方向の前伸張は、互いに連動する環状リブと溝（リングロール）または互いに連動する流れ方向に対して直角方向のリブと溝とを表面に有する一対の相互ロールを備えたミルで機械的にシートを活性化することで行ってもよい。

流れ方向の前伸張工程（ｃ）は、インラインで行ってもよいし、単独型のプロセスとして行ってもよい。

工程（ｃ）におけるシートの流れ方向の前伸張の範囲は、最終的なシートが流れ方向に弾性的に伸びうる範囲に影響を与えうる。したがって、ある実施形態において、工程（ｃ）において上記シートは流れ方向に前伸張される。流れ方向の前伸張の程度は、例えば、シートが元の寸法の４０から１６０％、好ましくは６０から１４０％、より好ましくは８０から１２０％伸びるものでありうる。

別の実施形態では、上記方法は流れ方向の前伸張を行わない。複合繊維においてポリマーを特に選択するので、流れ方向の前伸張は、従来技術の材料に比べて、好適な流れ方向の伸長特性を得るために必要でない場合もある。

本発明は、２層または３層のシートに限定されない。弾性層または化粧層または非弾性層をさらに設けることで３層以上になってもよい。また、各層において、製造工程で定めた別々の段階の繊維で形成された同一または同種の２つ以上の副層が設けられてもよい。

本発明に係る不織シートは衛生用品の製造での使用に特に適している。例えば、不織シートは、弾性ウエスト材として用いられるシートを備えるパンツ型おむつの製造に使用することができる。この用途における産業で現在採用されている典型的な製造工程は、材料がＭＤにおいて弾性的に伸びることを要求している。

本発明のさらなる詳細および利点は、以下に記載される図面および実施例から明らかになるであろう。

本発明に係る弾性的に伸縮可能な不織シートの概略断面図 本発明の方法を実行するために設定された機械の例 流れ方向の伸張によってシートを活性化させるユニットの概略図 動作中の図３に示すユニットの概略図 比較例の構成に係る分離されたスパンボンド化粧層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）曲線 本発明の構成に係る分離されたスパンボンド化粧層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）曲線 本発明の構成に係る別の分離されたスパンボンド化粧層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）曲線 分離された弾性スパンボンド不織層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）曲線 本発明に係るシート、シートの分離された化粧層およびシートの分離された弾性層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）重畳曲線 ＡＳＴＭ Ｄ５４５９の試験を示す、引っ張り（応力－歪み）線図およびそれに続く応力－歪みサイクルの増加および減少曲線の概略図 材料のヒステリシス曲線を示す、実施例５のサンプル５－１に対する流れ方向の引っ張り（応力－歪み）プロット

図１は、本発明に係る弾性的に伸縮可能な不織シート１００の概略断面図を示し、弾性繊維１３０を備える弾性不織層は、第１および第２の不織化粧層１２０に挟まれている。

本発明に係る弾性的に伸縮可能な不織シート１００を製造するために設定された機械の例を図２に示す。

この設定は、搬送ベルト１０と、搬送ベルトにインライン配置された３つのスパンボンド機２０、３０および４０とを備える。

各スパンボンド機では、溶融した熱可塑性のポリマーが金型の穴から押し出される。そして、押し出された繊維ストランドは、焼き入れされ、引き出され／伸長されて無端繊維を形成し、形成された無端繊維は、搬送ベルト１０または搬送ベルト１０にあらかじめ堆積された織布に置かれる。

第１のスパンボンド機２０は、捲縮複合繊維の織布を搬送ベルト１０に堆積する。２つのポリマー供給が、第１のスパンボンド機２０の上で示される。中央のスパンボンド機３０は、熱可塑性エラストマーからなる織布を予め形成された織布に堆積する。最後のスパンボンド機４０は、捲縮複合繊維の別の織布を再び弾性繊維織布に堆積する。スパンボンド機２０および４０の次に、織布を前圧縮する一対の前圧縮ローラー２１および４１がそれぞれ設けられている。

前圧縮された織布は、一対の対向回転エンボスローラー５１および５２を備えるカレンダーユニット５０でカレンダー仕上げされ、不織シートを形成する。カレンダー仕上げの後、後で詳しく説明する連動構造要素を表面に備える一対の対向回転活性化ローラー６１および６２を備える活性化ユニット６０で活性化工程を行う。インライン工程全体の最後に、製品としてのシートが製品ロール７０に集められる。

図３は、流れ方向の弾力性を高めるように構成された活性化ユニット６０の活性化ローラー６１および６２の実施形態を示す。具体的には、図３に示す図は、ローラー軸に垂直なラジアル面に沿った拡大断面図である。両方のローラー６１および６２は、それらの動作面に均等に間隔を開けて配置した複数のリブ６３を備え、リブ６３の間には溝６５が形成されている。リブ６５は流れ方向に対して直角方向に配置され、ローラー６１および６２の表面で軸方向に延びている。リブ６３の幅を「ａ」で示し、係合深さを「ｂ」で示し、隣り合うリブの間の距離を「ｃ」で表す。

図４は、動作中の図３に示すユニットを示す。図４において左から右へ、２つの化粧層と化粧層に挟まれた弾性層とを備える活性化されていない前駆物質シートが、活性化工程に進む。シートが２つのローラー６１および６２のニップに入ると、シートが噛合リブ６３の間で部分的に伸長した状態で活性化工程が開始される。この工程の間、弾性層はその弾性能力によって伸びる。「ａ」、「ｂ」および「ｃ」のパラメータは、不織シートに与えられてもよくかつ所望されてもよい伸び特性によって、必要に応じて変更してもよい。

活性化されていない場合でも、捲縮複合繊維において比較的狭い分子量分布を有するポリプロピレンホモ重合体と比較的広い分子量分布を有するエチレン－プロピレンランダム共重合体との組み合わせを使用すれば、流れ方向に破断せずに大幅に、実施形態においては３００％まで、伸長できるシートを実現できることが分かった。これは、産業上の基準を満たし、本発明のシートで使用される弾性不織層の高い伸び特性に一致するのに十分であり、実施形態においては４００から５００％弾性的に伸びることができる。

本発明のシートの有利な特性を、以下の実施例で示す。

並列型複合捲縮繊維を用いる多くのスパンボンド化粧層を、以下に特定される物質を用いて用意した。

５１１Ａポリマーは、サビック社製の、狭いポリマー重量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが３．８）、２５ｇ／１０分のＭＦＲおよび１６１℃のＴ_ｍを有するポリプロピレンホモ重合体である。

ＨＰ５５２Ｎポリマーは、ライオンデルバセル社製の、広いポリマー重量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが６．８）、１３ｇ／１０分のＭＦＲおよび１６１℃のＴ_ｍを有するポリプロピレンホモ重合体である。

ＲＰ２４８Ｒポリマーは、ライオンデルバセル社製の、３０ｇ／１０分のＭＦＲ、中間の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが５．２）および１４８℃のＴ_ｍを有するエチレン－プロピレンランダム共重合体であり、浄化剤とスリップ剤とをさらに含む。

ＱＲ６７４Ｋポリマーは、サビック製の、４０ｇ／１０分のＭＦＲ、広い分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが８．５）および１５０℃のＴ_ｍを有するエチレン－プロピレンランダム共重合体であり、浄化剤とスリップ剤とをさらに含む。

本明細書におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、２３０℃で２．１６ｋｇの条件でＩＳＯ１１３３に従って決定されると理解される。

本明細書における融解温度（Ｔ_ｍ）は、ＤＳＣでＩＳＯ１１３５７－３に従って決定されると理解される。

本明細書における分子量平均（Ｍ_ｗおよびＭ_ｎ）の値と分子量分布（ＭＷＤ、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）の結果値は、以下の式を用いてＩＳＯ１６０１４－１：２００３、ＩＳＯ１６０１４－２：２００３、ＩＳＯ１６０１４－４：２００３およびＡＳＴＭ Ｄ ６４７４－１２に従ってＧＰＣによって決定されると理解される。

式１

一定の溶出量間隔ΔＶ_ｉに対して、Ａ_ｉおよびＭ_ｉはそれぞれ溶出量Ｖ_ｉに関連したクロマトグラフピークスライス面積およびポリオレフィン分子量（ＭＷ）であり、Ｎは積分限界の間のクロマトグラフから得られるデータの数と等しい。

赤外線（ＩＲ）検出器（ポリマーチャー（ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ）（バレンシア、スペイン）製のＩＲ４またはＩＲ５を備えた高温ＧＰＣ器、または、３ｘＡｇｉｌｅｎｔ－ＰＬｇｅｌＯｌｅｘｉｓおよび１ｘＡｇｉｌｅｎｔ－ＰＬｇｅｌＯｌｅｘｉｓＧｕａｒｄカラムを備えたアジレント・テクノロジー社製の示差屈折計（ＲＩ）を使用した。溶媒および移動相として、２５０ｍｇ／Ｌ２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチル－フェノール）で安定化させた１，２，４－トリシクロベンゼン（ＴＣＢ）が使用された。クロマトグラフィーシステムを１６０℃および１ｍＬ／分の一定流量で動作させた。２００μＬのサンプル溶液を解析ごとに注入した。ソフトウエアバージョン３．３またはポリマーチャーＧＰＣ－ＩＲ制御ソフトウェアを用いてデータ収集が行われた。

０．５ｋｇ／ｍｏｌから１１ ５００ｋｇ／ｍｏｌの範囲で、１９個の細いＭＷＤポリスチレン（ＰＳ）基準でユニバーサルキャリブレーション（ＩＳＯ１６０１４－２：２００３に準拠）を用いてカラムセットをキャリブレーションした。ＰＳ基準は、数時間室温で溶解する。ポリスチレンピーク分子量をポリオレフィン分子量に変換することは、以下のマーク・フウィンクの式と以下のマーク・フウィンクの定数を用いることで実現する。
Ｋ_ＰＳ＝１９×１０^－３ｍＬ／ｇ、ａ_ＰＳ＝０．６５５
Ｋ_ＰＥ＝３９×１０^－３ｍＬ／ｇ、ａ_ＰＥ＝０．７２５
Ｋ_ＰＰ＝１９×１０^－３ｍＬ／ｇ、ａ_ＰＰ＝０．７２５
キャリブレーションデータに適合するために、三次多項式フィットを用いた。

全てのサンプルを、０．５から１ｍｇ／ｍｌの濃度範囲で用意し、１６０℃で２．５時間溶解した。

以下の表２は、これらの材料から得られた分離された２０ｇｓｍのスパンボンド化粧シートに対して得られた特性を示す。

特に、図３および図４に示すミルでどのサンプルも活性化しておらず、１ｃｍ²あたり２４個の結合箇所を有する１２％の結合面積のオープンドット結合パターンを有していた。

実施例１は比較例である。実施例２から３は、本発明の実施例である。比較例１から３のサンプルのＭＤ引っ張り（応力－歪み）曲線を、図５から図７にそれぞれ示す。ここで、図５および図６は、次に平均化された複数の測定の曲線を示し、図７は、既に平均化された曲線のみを示す。

表２の値と図５から図７の曲線から明らかなように、実施例２の化粧層のＭＤ伸びは、比較例１の化粧層の伸びと比べて非常に高い（約２０％高い）。Ｃｏ－ＰＰの分子量分布がより広く、ＰＰとＣｏ－ＰＰとの間のＭＷＤ差が実施例２よりも大きい実施例３の特に好ましい構成に係る化粧層は、その効果が非常に大きい（さらに８０％向上する）。活性化／前伸張されていないにも関わらず、ほぼ２００％のＭＤ破断点伸度の値（実施例２）と、さらに２５０％を超える値（実施例３）とは、一般的に繊維の配列が主に流れ方向であるスパンボンド材料に非常に特有である。また、特筆すべき点として、化粧層の厚さはある程度クリンプのレベルと関連していることが多いが、実施例２および３の化粧層の厚さが、同じ坪量にもかかわらず比較例１の化粧層の厚さよりも小さいため、本発明に従って構成されたスパンボンド化粧層の流れ方向に伸びる能力に影響する単純なクリンプのレベルを超える他の効果があることが明らかである。

次に、実施例４として、本発明に従って構成された２つの化粧層の間に挟まれた弾性スパンボンド層を有する本発明の３つのシート（サンプル４－１、４－２および４－３）を、材料（活性化されないままのシート）を活性化するためのミル以外は、図２に示すラインで製造する。これらの層を用意し、以下に特定するように構成した。サンプル４－１、４－２および４－３は、層の坪量のみが異なる。

サンプル４－１のシートの両方の化粧層は、実施例３における分離した方法で確認したように、化粧層に対応する。結合パターンは、分離した化粧層で説明した通りである。

弾性層は、１３ｗｔ．－％のエチレン含有量で４５ｇ／１０分のメルトフローレートであるプロピレン系熱可塑性エラストマー共重合体である、エクソンモービル社製の単一の市販のＴＰＥ－ｏ材料Ｖｉｓｔａｍａｘｘ^ＴＭ７０５０ＦＬからなる。結合パターンは、上述した通りである。

以下の表４は、実施例４の３つのサンプルについて求められた性質を示す。

実施例４の変形例として、別の実施例５において、図３および図４に示すように、流れ方向に前伸張され活性化ユニット６０で活性化された以外は、実施例４と同じ材料が製造された。具体的には、ラインにおける変換スピードの変化によって、活性化ユニット６０のローラーのニップを入れた時点で既に上記材料は１００％（元の長さの２００％まで）流れ方向に前伸張している。活性化ユニットにおいて、係合深さ「ｂ」は（５ｍｍのリブの全体の高さで）２ｍｍである。

以下の表５は、実施例５の３つのサンプルについて求められた性質を示す。

本発明の実施例４および５に加えて、実施例６として、実施例４のサンプル４－１の分離された弾性層を紡ぎ、検証した。

図８は、実施例６の分離された４０ｇｓｍの弾性スパンボンド不織層のＭＤ引っ張り（応力－歪み）を示す。この材料は、２０から２５Ｎ／５０ｍｍの応力を与えると、非常に、具体的には５００％、破断前にＭＤにおいて伸びることができる。

図９は、実施例４のサンプル４－１の本発明のシート、実施例３の化粧層および実施例６の弾性層の、ＭＤ引っ張り（応力－歪み）重畳曲線を示す。これらの重畳曲線から明らかなように、化粧層は３００％を超える伸びに達するまでは弾性層の弾性プロファイルを制限していない。シートは高い伸びを有し、弾性があり、弛緩すると元の状態に戻る。

図８および図９に示す曲線は、図７の曲線として、複数の測定にわたって平均化された曲線である。

本明細書における弾性材料のさらに重要なパラメータは、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９に従って決定された永久変形である。永久変形は長さの増加であり、元の長さの％で表され、これによって弾性材料が、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９における試験手順で定められた伸張を行った後で元の長さに戻ることができないものである。永久変形の％が低いほど、弾性材料の弾力性は高くなる。

図１０は、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９の試験を示す、引っ張り（応力－歪み）線図およびそれに続く応力－歪みサイクルの増加および減少曲線の概略図を示す。上記永久変形は、（ＡＤ／ＡＥ）×１００で求められる値である。

別の重要なパラメータは、％［Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００］で表される初期増加曲線（Ａ＋Ｂ）よりも下の全体の面積に対する曲線（Ａ）同士の間の面積の相対サイズで表すと、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９試験の第二のサイクルにおけるヒステリシスプロットの増加および減少の応力―歪み曲線の間の面積である。内部摩擦によって放散したエネルギーの％を計算する。現実の生活材料で通常見られるように、積み降ろしの間のプロットが一致しないとき、ある量のエネルギーが失われている。％が低いと、材料の弾力特性は高くなる。

図１１は、ＡＳＴＭ Ｄ５４５９試験に従って得られた実施例５のサンプル５－１の第一および第二のサイクルの流れ方向の応力－歪みプロットを示す。ヒステリシス曲線は、流れ方向におけるこの材料の非常に好ましい弾性特性を示す。具体的には、第一のサイクル後の永久変形は１．２８％しかなく、第二のサイクルにおける増加および減少曲線の間の面積は２４．８％だけである。

Claims (15)

1. 少なくとも２層の不織材料を備え、
   一方の層は、熱可塑性エラストマーポリマー材から形成されたスパンボンド弾性繊維を有する不織材であり、
   一方の層は、スパンボンド捲縮多成分繊維を有する伸縮可能な化粧層であり、
   隣接する層は、エンボス加工された接合点によって互いに接合されており、
   前記捲縮多成分繊維の成分のうちの少なくとも一つは、プロピレン－α－オレフィン共重合体材であることを特徴とする、弾性的に伸縮可能な不織シート。
2. ＷＳＰ１００．４に従って計測される流れ方向における前記シートの破断点伸度は、１５０％よりも高く、好ましくは２００％よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載のシート。
3. ＡＳＴＭ Ｄ５４５９に従って計測される流れ方向における永久変形は、第一のサイクル後で、１５％よりも低く、好ましくは１０％よりも低いことを特徴とする、請求項１または２に記載のシート。
4. ＡＳＴＭ Ｄ５４５９試験の第二のサイクルにおけるヒステリシスプロットの増加および減少の流れ方向の応力―歪み曲線間の面積は、％［Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００］で表す、初期の増加曲線（Ａ＋Ｂ）よりも下の全体の面積に関連する曲線（Ａ）同士の間の面積の相対サイズで表すと、４０％未満、好ましくは３０％未満であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のシート。
5. 捲縮多成分繊維のさらなる成分は、ポリプロピレンホモポリマー材であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のシート。
6. プロピレン－α－オレフィン共重合体は、ポリ（プロピレン－エチレン）ランダム共重合体であることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のシート。
7. プロピレン－α－オレフィン共重合体の分子量分布は、前記捲縮多成分繊維の他の成分の分子量分布よりも広いことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のシート。
8. 前記捲縮多成分繊維は複合繊維であり、好ましくは並列型複合繊維であることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のシート。
9. 弾性繊維を形成する熱可塑性エラストマーポリマー材は熱可塑性ポリオレフィンエラストマーであり、好ましくはプロピレン－α－オレフィン共重合体を有することを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載のシート。
10. それぞれの側に設けられた少なくとも一つの化粧層の間に、弾性的に伸縮可能な不織材の挟持構造を更に備えており、前記シートは、好ましくはこれらの弾性化粧層のみからなることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載のシート。
11. 前記化粧層のそれぞれの坪量は、５から４０ｇ／ｍ²であり、かつ／または前記弾性層の坪量は１０から１４０ｇ／ｍ²であることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載のシート。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性的に伸縮可能な不織シートを製造する方法であって、以下のインライン式工程：
    （ａ１）少なくとも一つの成分がプロピレン－α－オレフィン共重合体である捲縮多成分繊維を紡ぎ、該繊維を移動スピンベルトの上に置いて織布を形成する工程と、
    （ａ２）熱可塑性エラストマーポリマー材から形成された弾性繊維を紡ぎ、該繊維を工程（ａ１）で形成された織布の表面に置いて別の織布を形成する工程と、
    （ａ３）任意で、少なくとも一つの成分がプロピレン－α－オレフィン共重合体である捲縮多成分繊維を紡ぎ、該繊維を工程（ａ２）で形成された織布の表面に置いて別の織布を形成する工程と、
    （ｂ）隣り合う織布を結合して弾性的に伸縮可能なスパンボンド不織シートを形成する工程と、を備えることを特徴とする方法。
13. 前記シートを流れ方向に予め伸ばすインライン式またはオフライン式工程（ｃ）を更に備えることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. 工程（ｃ）の間、前記シートを、元の寸法の４０から１６０％、好ましくは６０から１４０％、さらに好ましくは８０から１２０％だけ流れ方向に予め伸ばすことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 衛生用品の製造、好ましくは弾性ウエスト材としてのシートを有するパンツ型おむつの製造における、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性的に伸縮可能な不織シートの使用。

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