JP3251701B2 - 異方性不織繊維ウェブ及びその製造方法 - Google Patents

異方性不織繊維ウェブ及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不織繊維材料及びその
製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
通常の技術を使用して形成されたメルトブローされた(m
elt blown)繊維の不織ウェブは、特に、不織ウェブ、例
えば結合されたカードウェブと比較された場合に比較的
等方性であると考えられていた。メルトブローされた繊
維の不織ウェブの等方性は、不織ウェブが一方向より多
くの方向で加えられる応力に耐える必要があるような状
況で有利と考えられていた。しかしながら、幾つかの状
況ではメルトブローされた繊維の不織ウェブが一方向の
みで加えられる応力を受ける。こうして、異方性である
メルトブローされた繊維の不織ウェブを有することが望
ましい。即ち、メルトブローされた繊維の不織ウェブは
異なる方向で異なる物理的性質（例えば、強度、及び／
または伸びと回復）を有することができた。例えば、こ
れらの性質が必要とされる方向のみで特定の水準の物理
的性質を有するメルトブローされた繊維の不織ウェブを
有することが望ましい。
【０００３】メルトブローされた繊維のこのような異方
性不織ウェブが望ましい状況の例は、延伸結合されたラ
ミネートと称される或る型の弾性複合材料である。延伸
結合されたラミネートは、弾性シートが延伸状態にある
間に、非弾性材料を弾性シートに接合することによりつ
くられ、その結果、弾性シートが弛緩される時に、非弾
性材料は、それが弾性シートに結合される位置の間でギ
ャザー付きになる。得られる材料は、結合位置間でギャ
ザー付きにされた非弾性材料が弾性シートを伸びるよう
にする程度に伸縮性である。この型の材料の例が、例え
ば、1988年１月19日に発行されたバンダー・ビーレン(V
ander Wielen) らの米国特許第4,720,415 号により開示
されている。多くの用途では、延伸結合されたラミネー
トは、例えば、機械方向の如き一方向のみの延伸及び回
復に適している。こうして、そのラミネートの弾性成分
は等方性であるべきではない。即ち、弾性成分は夫々の
方向で同じ延伸性及び回復性を有する必要はない。弾性
成分は、ギャザー付き非弾性材料はラミネートが延伸す
ることを可能にする方向のみで必要とされる延伸性及び
回復性を有することが望ましい。例えば、メルトブロー
された繊維の弾性ウェブの繊維が一般に一方向のみで整
列されて、その一方向の張力の如き一種以上の物理的性
質の特定の大きさを与えた場合には、そのウェブが等方
性であった場合よりも比較的少ない弾性のメルトブロー
された繊維を使用することができた。弾性材料は一般に
非常に高価である傾向があるので、所望の物理的性質を
依然として得ながら弾性材料の量を減らすことが望まし
い。これは重要な考慮事項である。何となれば、メルト
ブローされた繊維の不織ウェブは、織物材料または編物
材料及び、或る場合には、結合されタカードウェブの如
き不織材料の経済的かつ有効な代替物として使用し得る
からである。例えば、メルトブローされた繊維の不織ウ
ェブは衣料材料、パッド、おむつ及び身辺保護製品の或
る用途に特に有益であり、その用途では、品目は１回の
みの使用または制限された回数の使用の後にその製品を
廃棄することが経済的であり得るように安価に製造し得
る。
【０００４】メルトブローされた繊維の異方性不織ウェ
ブが米国特許第4,656,081 号明細書に開示されている
が、これらのウェブは繊維及び繊維の束の不均一な配置
を特徴としている。特に、その特許は、糸状の繊維の束
が材料の一表面で微小繊維の数より多く、かつ微小繊維
がその材料の他の表面で糸状の繊維の束の数より多い点
で不均一な組織を有する材料を開示している。米国特許
第4,656,081 号明細書は、その材料がメルトブロー法に
よりつくられてもよいことを示しているが、その材料の
不均一な性質及び糸状の繊維の束の存在は、繊維を配向
することにより得られる利点を相殺する不十分なウェブ
の性質を生じ得る比較的不十分なウェブ形成を示す。そ
れ故、ウェブの平面（planar dimensions)の一つにおい
て一般に整列されたメルトブローされた繊維の実質的に
均一な配置を有する異方性不織ウェブに対する要望が依
然としてある。更に、高速の製造法に適し、かつ伸び及
び回復の一方向のみで複合材料に所望の弾性特性を与え
る弾性成分を含む安価な弾性複合材料に対する要望が依
然としてある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】“弾性”という用語は、
バイアス応力を加えた後に、延伸可能であり、即ち、少
なくとも約60％（即ち、その弛緩された、バイアスされ
ていない長さの少なくとも約160 ％である延伸され、バ
イアスされた長さに）伸びることができ、かつ延伸し、
伸ばす応力の解除後にその伸びの少なくとも55％を回復
するようなあらゆる材料を意味するために本明細書で使
用される。仮定の例は、少なくとも4.06cm(1.60 イン
チ) まで伸びることができ、かつ4.06cm(1.60 インチ)
に伸ばされ、開放された後に、3.23cm(1.27 インチ) 以
下の長さに回復するような材料の2.54cm(1インチ) の試
料である。多くの弾性材料は60％以上（即ち、それらの
弛緩された長さの160 ％以上) 伸ばされることができ、
例えば、100 ％以上伸ばされることができ、これらの多
くは延伸応力の解除後に実質的にそれらの初期の弛緩さ
れた長さ、例えば、それらの初期の弛緩された長さの10
5 ％以内に回復するであろう。本明細書で使用される
“非弾性”という用語は、上記の“弾性”の定義内に入
らないようなあらゆる材料を表す。
【０００６】本明細書で使用される“回復する”及び
“回復”という用語は、バイアス応力の適用による材料
の延伸に続いてバイアス応力の停止後の延伸材料の収縮
を表す。例えば、2.54cm(1インチ) の弛緩され、バイア
スされていない長さを有する材料が3.81cm(1.5インチ)
の長さに延伸することにより50％伸ばされる場合、その
材料は50％(1.27cm(0.5 インチ))伸ばされ、その弛緩さ
れた長さの150 ％である延伸長さを有するであろう。こ
の例示の延伸材料がバイアスの延伸応力の解除後に2.79
cm(1.1インチ) の長さに収縮され、即ち回復される場
合、その材料はその1.27cm(0.5インチ) の伸びの80％
(1.02cm(0.4 インチ))を回復していたであろう。回復
は、［（最大の延伸長さ−最終の試料長さ）／（最大の
延伸長さ−初期の試料長さ）］X 100 として表すことが
できる。本明細書で使用される“機械方向”という用語
は、繊維がウェブの成形中に付着される成形表面の移動
の方向にある不織繊維ウェブの平面のディメンジョンを
表す。本明細書で使用される“交差機械方向”という用
語は、先に定義された機械方向に垂直である方向にある
不織繊維ウェブの平面のディメンジョンを表す。
【０００７】本明細書で使用される“強度インデック
ス”という用語は、機械方向(MD)の材料のピーク荷重と
交差機械方向(CD)の同材料のピーク荷重の比を意味す
る。また、その用語は、所定の伸びにおける機械方向(M
D)の引張荷重と同じ伸びにおける交差機械方向(CD)の同
材料の引張荷重の比を包含することを意味する。典型的
には、強度インデックスは機械方向と交差機械方向の両
方向のピーク荷重の比から決定し得る。その場合には、
強度インデックスは下記の式により表し得る。 強度インデックス＝（MDピーク荷重／CDピーク荷重） 交差機械方向(CD)のピーク荷重（または特定の伸びにお
ける引張荷重）よりも大きい機械方向(MD)のピーク荷重
（または同じ伸びにおける引張荷重）を有する材料は１
よりも大きい強度インデックスを有するであろう。交差
機械方向のピーク荷重（または特定の伸びにおける引張
荷重）よりも小さい機械方向のピーク荷重（または同じ
伸びにおける引張荷重）を有する材料は１よりも小さい
強度インデックスを有するであろう。本明細書で使用さ
れる“等方性”という用語は、約0.5 〜約２の範囲の強
度インデックスを特徴とする材料を表す。本明細書で使
用される“異方性”という用語は、約0.5 より小さい
か、または約２より大きい強度インデックスを特徴とす
る材料を表す。例えば、異方性不織ウェブは約0.25また
は約３の強度インデックスを有し得る。本明細書で使用
される“実質的に均一な”という用語は、不織繊維ウェ
ブの夫々の表面が繊維材料のほぼ同じ混合物を含むよう
な、不織繊維ウェブ内の繊維材料の一様かつ均等の分布
を表す。このような実質的に均一なウェブの例が図３〜
図６に見られ、これらの図では、メルトブローされた例
示の異方性不織ウェブのワイヤ側とダイ先端側に存在す
る繊維材料の混合物の間に観察できる相違が殆どない
か、または全くない。実質的に均一ではない材料の例が
米国特許第4,656,081 号明細書により示されている。
【０００８】本明細書で使用される“弾性複合材料”と
いう用語は、少なくとも二つの位置で少なくとも一つの
ギャザー付け可能な(gatherable)層に接合された少なく
とも一つの弾性層を有する多層材料（この場合、ギャザ
ー付け可能な層はそれが弾性層に接合される位置の間で
ギャザー付けされる）を表す。弾性複合材料は、結合位
置でギャザー付けされた非弾性材料が弾性材料を伸ばす
程度に延伸し得る。この型の弾性の複合材料が、例え
ば、1988年１月19日に発行されたバンダー・ビーレンら
の米国特許第4,720,415 号明細書により開示されてお
り、この明細書が参考として本明細書に含まれる。本明
細書で使用される“延伸対停止(stretch-to-stop) ”と
いう用語は、弾性複合材料の延長されていない寸法と特
定の張力を加えた後の弾性複合材料の最大に延長された
寸法の差から、その差を弾性複合材料の延長されていな
い寸法で割ることにより決定された比を表す。延伸対停
止が％で表される場合、この比は100 倍にされる。例え
ば、12.7cm(5インチ) の延長されていない長さ及び2000
g の応力を加えた後の25.4cm(10 インチ) の最大に延長
された長さを有する弾性複合材料は100 ％の延伸対停止
(2000gにおける) を有する。また、延伸対停止は“最大
の非破壊伸び" と称されることがある。特にことわらな
い限り、延伸対停止値は本明細書では2000g の荷重で報
告される。
【０００９】本明細書で使用される“靱性" という用語
は、弾性複合材料の伸び（これはその弾性成分により与
えられる）に対する抵抗性を表す。靱性は、複合材料の
延伸対停止の伸び付近で測定されるような、その複合材
料の弾性成分の基本重量で割られた材料の所定の幅に関
する特定の歪み（即ち、伸び）における弾性複合材料の
引張荷重である。例えば、弾性複合材料の靱性は典型的
には複合材料の延伸対停止の伸び付近で一方向（例え
ば、機械方向）で測定される。靱性に関して高い値を有
する弾性材料は或る用途で望ましい。何となれば、低靱
性材料よりも少量の材料が伸びに対する特定の抵抗性を
与えるのに必要とされるからである。特定の試料の幅に
関して、靱性は弾性成分の基本重量の単位で割られた応
力の単位で報告される。これは、単位面積当たりの応力
の目安を与え、そして実際のキャリパー測定としてでは
なくその基本重量に関する弾性成分の厚さを報告するこ
とにより達成される。例えば、報告される単位はｇ（応
力）（特定の試料幅に関する）／１平方メーター当たり
のｇ数であり得る。特にことわらない限り、全ての靱性
データは10.2cm(4インチ) のゲージ長さを有する幅7.6c
m(3 インチ) の試料の最初の延長に関して報告される。
本明細書で使用される“不織ウェブ" という用語は、内
部に入れられているが、確認できる反復様式ではない個
々の繊維または糸の構造を有するウェブを意味する。不
織ウェブは、従来、種々の方法、例えば、メルトブロー
法、スパンボンド法及び結合されたカードウェブ法によ
り成形されていた。
【００１０】本明細書で使用される“自己結合”という
用語は、外部接着剤または結合剤を適用しないで、繊維
及び／またはフィラメントの溶融及び／または自己付着
により与えられる結合を意味する。自己結合は、繊維及
び／またはフィラメントの少なくとも一部が半溶融さ
れ、または粘着性である間に、繊維及び／またはフィラ
メントの間の接触により与えられてもよい。また、自己
結合は、粘着付与樹脂を繊維及び／またはフィラメント
を形成するのに使用される熱可塑性ポリマーとブレンド
することにより与えられてもよい。このようなブレンド
から形成された繊維及び／またはフィラメントは、圧力
及び／または熱の適用により、またはそれらを適当しな
いで、自己結合に適していることがある。また、溶剤を
使用して繊維及びフィラメントの溶融を生じることがで
き、これらは溶剤が除去された後に残存する。本明細書
で使用される“メルトブローされた繊維”という用語
は、溶融された熱可塑性材料を高速ガス流（例えば、空
気）［これは溶融された熱可塑性材料のフィラメントを
繊細化してそれらの直径を減少する（これは微小繊維直
径にするものであってもよい）］中に溶融された糸また
はフィラメントとして複数の微細な、通常円形の、ダイ
キャピラリーを通して押出すことにより形成された繊維
を意味する。その後、メルトブローされた繊維は高速ガ
ス流により運ばれ、そして回収表面に付着されてランダ
ムに分配されたメルトブローされた繊維のウェブを形成
する。このような方法は、例えば、ブチン(Butin) の米
国特許第3,849,241号明細書に開示されており、その開
示が参考として本明細書に含まれる。
【００１１】本明細書で使用される“微小繊維”という
用語は、約100 ミクロン以下の平均直径を有する小直径
の繊維、例えば、約0.5 ミクロン〜約50ミクロンの平均
直径を有する小直径の繊維を意味し、または更に特別に
は、微小繊維は約４ミクロン〜約40ミクロンの平均直径
を有してもよい。本明細書で使用される“スパンボンド
繊維" という用語は、溶融された熱可塑性材料を、紡糸
口金の複数の微細な、通常円形の、キャピラリーからフ
ィラメントとして押出し、次いで、押出フィラメントの
直径が、例えば、引き出し延伸機構またはその他の公知
のスパンボンド機構により迅速に減少されることにより
形成される小直径の繊維を表す。スパンボンド不織ウェ
ブの製造が、例えば、アップル(Apple) らの米国特許第
4,340,563 号、及びドーシュナー(Dorschner) らの米国
特許第3,692,618 号の如き特許に示されている。これら
の特許の開示が参考として本明細書に含まれる。
【００１２】本明細書で使用される“ポリマー" という
用語は、一般に、ホモポリマー、コポリマー、例えば、
ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコ
ポリマー及び交互コポリマー、ターポリマー等並びにこ
れらのブレンド及び変性体を含むが、これらに限定され
ない。更に、特にことわらない限り、“ポリマー" とい
う用語は、材料の全ての可能な幾何形態を含む。これら
の形態は、アイソタクチックシンメトリー、シンジオタ
クチックシンメトリー及びランダムシンメトリーを含む
が、これらに限定されない。本明細書で使用される“超
吸収剤" という用語は、水性液体（例えば、蒸留水）中
に４時間浸漬されている間に吸収性材料１ｇ当たり少な
くとも10g のその液体を吸収でき、かつ約0.1kg/cm2(約
1.5psi) までの圧縮力のもとにある間に吸収された液体
の実質的に全てを保持できる吸収性材料を表す。本明細
書で使用される“実質的に─からなる" という用語は、
所定の組成物または製品の所望の特性に殆ど影響しない
付加的な材料の存在を排除しない。この種の材料の例
は、顔料、酸化防止剤、安定剤、表面活性剤、ワック
ス、流動促進剤、粒状物及び組成物の加工性を高めるた
めに添加される材料を含むが、これらに限定されない。
【００１３】従来の不織ウェブに関連する問題は、本発
明のメルトブローされた繊維の異方性の不織ウェブによ
り処理された。異方性不織繊維ウェブは、ウェブの一つ
の平面のディメンジョン、例えば、ウェブの機械方向に
一般に整列されているメルトブローされた繊維の実質的
に均一な分布を含む。また、本発明は、ウェブの一つの
平面に沿って一般に整列されたメルトブローされた繊維
の実質的に均一な配置を含む異方性不織繊維ウェブの製
造法を含む。一般に言えば、その方法は、ガスで運ばれ
る(gas-borne) メルトブローされた繊維の流れを用意す
る工程；及びガスで運ばれるメルトブローされた繊維の
最小の分散でもって、メルトブローされた繊維の流れを
成形表面上に成形表面に対して約10〜約60度の接触角で
送る工程を含む。例えば、第一流が成形表面に対して約
25〜約45度の角度で向きをそらされてメルトブローされ
た繊維の異方性ウェブを製造してもよく、これらの繊維
は、一般に、ウェブの一つの平面、例えば、ウェブの機
械方向に沿って整列されている。一般に言えば、ガスで
運ばれるメルトブローされた繊維の流れの向きをそらす
ことは、ガスで運ばれるメルトブローされた繊維の最小
の分散でもって、小さい接触角を与えるようなあらゆる
技術により行われてもよい。例えば、ガスで運ばれるメ
ルトブローされた繊維の第一流は成形表面の上方の衝突
位置でガスの第二流で所望の角度まで向きをそらされて
もよい。別法として、及び／または付加的に、メルトブ
ローされたダイヘッド及び／または成形表面が傾斜され
て所望の接触角を生じてもよい。一般に言えば、ガスで
運ばれるメルトブローされた繊維の分散は、適当な成形
距離を選択し、また成形表面の下の空気吸引を調節する
ことにより最小にし得る。ガスで運ばれるメルトブロー
された繊維の流れが第二ガス流により向きをそらされる
場合、分散は衝突の位置を適当に選択することにより最
小にし得る。
【００１４】本発明の方法の別の局面において、異方性
の不織繊維ウェブは、例えば、編布、織布及び／または
不織布の如き材料の少なくとも一つの層の上で直接形成
されてもよい。不織布は、例えば、メルトブローされた
繊維の弾性ウェブであってもよい。異方性ウェブのメル
トブローされた繊維は弾性及び非弾性の熱可塑性ポリマ
ーからなる群から選ばれたポリマーであってもよい。非
弾性ポリマーは、例えば、ポリオレフィン、非弾性ポリ
エステル、非弾性ポリアミド、及びセルロース誘導ポリ
マーを含むあらゆる好適な繊維形成性樹脂であってもよ
い。弾性ポリマーは、例えば、弾性ポリエステル、弾性
ポリウレタン、弾性ポリアミド、エチレンと少なくとも
一種のビニルモノマーの弾性コポリマー、及び弾性のＡ
−Ｂ−Ａ’ブロックコポリマー（式中、Ａ及びＡ’は同
種または異種の熱可塑性ポリマーであり、かつＢは弾性
ポリマーブロックである）の如き弾性ポリマーを含むあ
らゆる好適な弾性の繊維形成性樹脂であってもよい。こ
れらの樹脂は、所望の特性を生じるために種々の添加剤
及び加工助剤とブレンドされてもよい。
【００１５】本発明の一局面によれば、異方性の不織繊
維ウェブは２より大きい強度インデックスを有してもよ
い。更に特別には、異方性の繊維ウェブは約３より大き
い強度インデックスを有してもよい。本発明の異方性ウ
ェブは、例えば、約10〜約400gsmの基本重量を有しても
よい。更に特別には、ウェブは約20〜約200gsmの基本重
量を有してもよい。更に特別には、ウェブは約30〜約50
gsm の基本重量を有してもよい。本発明の一局面におい
て、メルトブローされた繊維の異方性ウェブは、メルト
ブローされた繊維と、一種以上のその他の材料、例え
ば、木材パルプ、非弾性繊維、粒状物または超吸収性材
料及び／またはこのような材料のブレンドの混合物を含
んでいてもよい。
【００１６】本発明によれば、メルトブローされた繊維
の異方性不織ウェブは多層材料中に組み込まれてもよ
い。例えば、異方性ウェブは、少なくとも一種のその他
の織布、編布、不織布、フィルムまたはこれらの組み合
わせと接合されてもよい。別の例として、異方性ウェブ
がメルトブローされた繊維の弾性ウェブである場合、そ
れは弾性の複合材料の成分であってもよく、この材料で
は、ギャザー付け可能な層が空間上離れた位置の間でギ
ャザー付けされるように、弾性ウェブが空間上離れた位
置でギャザー付け可能な層に接合されている。一般に言
えば、このような弾性複合材料の異方性の弾性ウェブ成
分は材料の延伸対停止の伸び付近で少なくとも約14g
(力)/１m2当たりのg 数の機械方向の靱性（幅2.54cm(1
インチ) のストリップ) を有することが望ましい。例え
ば、異方性の弾性ウェブ成分は材料の延伸対停止の伸び
付近で少なくとも約15〜約30g(力)/１m2当たりのg 数の
機械方向の靱性（幅2.54cm(1インチ) のストリップ) を
有していてもよい。
【００１７】本発明は、同様の方向に一般に整列された
メルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を含む異
方性不織ウェブを提供する。例えば、異方性不織ウェブ
は、ウェブの一つの平面、例えば、ウェブの機械方向に
沿って一般に整列されているメルトブローされた繊維の
実質的に均一な分布を含む。図面（図中、同様の参照番
号は同一または均等の構造を表す）、特に図面の図１を
参照して、ウェブの一つの平面、例えば、ウェブの機械
方向に沿って一般に整列されたメルトブローされた繊維
の実質的に均一な配置を含む異方性不織繊維ウェブの例
示の製造法が10で図示されている。一般に言えば、その
方法は、(1)ガスで運ばれるメルトブローされた繊維の
流れを用意する工程；及び(2) その流れがガスで運ばれ
る繊維の最小の分散でもって成形表面に対して約10〜約
60度の角度で成形表面と接触するようにメルトブローさ
れた繊維の流れを送る工程を含む。ガスで運ばれるメル
トブローされた繊維の流れは種々の通常のメルトブロー
技術を使用して形成されてもよいことが意図されてい
る。メルトブロー技術は、一般に、熱可塑性ポリマー樹
脂をメルトブローダイの複数の小直径のキャピラリーを
通して加熱ガス流（一次空気流）（これは、一般に、押
出糸の方向と同じ方向に流れている）に溶融糸として押
出すことを伴い、その結果、押出糸は繊細化され、即
ち、延伸または延長されてそれらの直径を減少する。こ
のようなメルトブロー技術、及びそのための装置が、米
国特許第4,663,220 号明細書に充分に説明されており、
その特許の内容が参考として本明細書に含まれる。繊維
ウェブ中に使用される繊維の形成において、押出可能な
ポリマーのペレットまたはチップ等（図示されていな
い）が押出機14のペレットホッパー12に導入される。
【００１８】押出機は通常の駆動モーター（図示されて
いない）により駆動される押出スクリュー（図示されて
いない）を有する。ポリマーは駆動モーターによる押出
スクリューの回転のために押出機中を進む際に、それは
溶融状態に次第に加熱される。ポリマーを溶融状態に加
熱することは、複数の別個の工程で行われてもよく、そ
の温度は、それがメルトブローダイ16に向かって押出機
14の別個の加熱帯域中を進むにつれて次第に昇温され
る。メルトブローダイ16は更に別の加熱帯域であっても
よく、そこで熱可塑性樹脂の温度が押出のために高レベ
ルに保たれる。押出機14及びメルトブローダイの種々の
帯域の加熱は種々の通常の加熱装置（図示されていな
い）のいずれかにより行われてもよい。メルトブローダ
イ装置16中で、空気プレートの位置は、ダイ部分と連係
してチャンバー及びギャップを形成する。繊細化用のガ
スの流れが集中してガスの一次流を形成し、これは、溶
融糸を連行し、そして溶融糸がオリフィスを出る際に、
溶融糸を、通常、オリフィスの直径より小さい小直径の
ガスで運ばれる繊維18、または繊細化の程度に応じて、
微小繊維に繊細化する。
【００１９】ガスの一次流は典型的には加熱ガス流であ
る。例えば、ガス流は約121 ℃（約250 oF ) 〜約316
℃（約600 oF ) の範囲の温度に加熱されてもよい。ガ
スの一次流の圧力は、それが押出ポリマー糸を繊維に繊
細化し、かつ繊維が凝集性の不織ウェブに回収される時
に繊維の望ましくない分散及び散乱を避けるのに充分に
強力であるように調節されてもよい。例えば、一次空気
流の圧力は約0.02〜約1.05kg/cm2ゲージ圧( 約0.25〜約
15psig) の範囲であってもよい。一次ガス流が二次ガス
流により衝突される場合、一次空気流の圧力は約0.04〜
約0.11kg/cm2（約0.5 〜約1.5psi) であることが望まし
い。更に特別には、一次空気流の圧力は約0.1kg/cm2
（約1.0psi) であってもよい。一つの実施態様におい
て、ガスで運ばれる繊維または微小繊維18は、繊細化用
のガスの作用により、回収装置（これは、図１で示され
る実施態様では、有孔のエンドレスベルト20である）に
向かって吹き込まれる。
【００２０】ダイ装置18からのガスで運ばれる繊維及び
微小繊維18は、空気ダクト24を出る二次ガス流22により
衝突され、その後、ガスで運ばれる繊維または微小繊維
18は有孔のエンドレスベルト20に達する。二次ガス流22
はガスで運ばれる繊維または微小繊維18の流れをベルト
20に対して所定の角度で向きをそらす。二次ガス流22
は、例えば、急冷空気流を空気ダクトを通してメルトブ
ロー装置に供給するファンにより生じた空気流であって
もよい。また、二次ガス流22は圧縮空気またはあらゆる
その他のガス（これはメルトブローされた繊維と適合性
であり、またオリフィスまたはノズルを経由して放出し
得る）であってもよい。添加剤及び／またはその他の材
料が二次ガス流中に連行されてメルトブローされた繊維
を処理し得ることが意図されている。
【００２１】空気ダクト24中の空気圧は、メルトブロー
された繊維及び微小繊維18の流れを、その流れが二次空
気流22により衝突される時に、向きをそらせるのに充分
なレベルに保たれる。例えば、空気ダクト24中の空気圧
は約５〜約13cm（約２〜約５インチ）の水柱の範囲であ
ってもよい。更に特別には、空気圧は約8.9cm(約3.5イ
ンチ）の水柱の設定であってもよい。また、二次空気流
22が空気ダクト24を出る際の二次空気流22の速度は、メ
ルトブローされた繊維及び微小繊維24の流れの向きをそ
らすのに充分なエネルギーを与えるように調節される。
例えば、二次空気流22の速度は毎分約2440m(約8,000 フ
ィート) 〜約4880m(約16,000フィート)の範囲であって
もよい。二次空気流22の速度は毎分約3660m(約12,000フ
ィート)であることが望ましい。本発明の一つの実施態
様において、二次空気ノズルの幅は約1.27cm(0.5イン
チ) であり、ノズルの長さはメルトブローダイそれ自体
とほぼ同じ長さである。二次空気流22を輸送する空気ダ
クト24の出口オリフィスまたはノズルは、例えば、メル
トブローされた繊維及び微小繊維18の流れの一つの側か
ら約3.8cm(約1.5 インチ) 〜12.7cm（約５インチ）離れ
て配置されてもよい。ノズルはメルトブローされた繊維
及び微小繊維18の流れから約6.4cm(約2.5 インチ) 〜8.
9cm(約3.5 インチ) 離れて配置されることが望ましい。
【００２２】衝突位置（即ち、二次空気流22がメルトブ
ローされた繊維及び微小繊維18の流れと衝突する位置）
は、向きをそらされた流れが移動して成形表面に到達し
て連行された繊維及び微小繊維の分散を最小にするのに
最小の距離のみを有するように配置されるべきである。
例えば、衝突位置から成形表面までの距離は約５cm(約
２インチ）〜約30cm（約12インチ）の範囲であってもよ
い。衝突位置から成形表面までの距離は約13cm（約５イ
ンチ）〜約20cm（約８インチ）の範囲であることが望ま
しい。また、衝突位置からメルトブローダイ先端までの
距離は、繊維及び微小繊維の流れの分散を最小にする距
離に設定されるべきである。例えば、この距離は約５cm
( 約２インチ）〜約20cm（約８インチ）の範囲であって
もよい。この距離は約10cm（約４インチ）であることが
望ましい。
【００２３】一般に言えば、ガスで運ばれるメルトブロ
ーされた繊維18の流れの分散は、繊維の流れが成形表面
と接触する前に適当な垂直の成形距離を選択することに
より最小にし得る。一般に、短い垂直の成形距離が分散
を最小にするのに望ましい。これは、押出された繊維が
成形表面20と接触する前にそれらの粘着性の半溶融状態
から固化する必要によりバランスされる必要がある。例
えば、垂直の成形距離はメルトブローダイ先端から約８
cm（約３インチ）〜約38cm（約15インチ）の範囲であっ
てもよい。この垂直距離はダイ先端から約18cm（約７イ
ンチ）〜約28cm（約11インチ）であることが望ましい。
幾つかの状況では、二次空気流22を冷却することが望ま
しい場合がある。二次空気流の冷却は、溶融され、また
は粘着性のメルトブローされた繊維の急冷を促進でき、
かつメルトブローダイ先端と成形表面の間の更に短い距
離を与えることができ、これは繊維分散を最小にし、か
つウェブを形成する一般に整列されたメルトブローされ
た繊維の実質的に均一な分布を増強するのに使用し得
る。例えば、二次空気流22の温度は約-9℃（約15oF )
〜約29℃（約85oF ) に冷却されてもよい。
【００２４】上記の二次空気流22の使用、またメルトブ
ロージェット一次空気流の調節は、メルトブローされた
繊維及び微小繊維18の向きをそらされたガスで運ばれる
流れを生じる。一次空気圧と二次空気圧のこのバランス
により、ワイヤに対するメルトブローされた繊維の衝突
の所望の角度を得ることができ、メルトブローされた繊
維の実質的に均一な分布を保持しながら増大された機械
方向の配向を生じることができる。また、分散は、成形
表面の下で空気吸引を調節することにより最小にし得
る。成形表面の下で真空ボックス26を使用してメルトブ
ローされた繊維または微小繊維を成形表面上へ吸引する
ことが望ましい。真空は約３cm（約１インチ）〜約10
（約４インチ）の水柱に設定されてもよい。
【００２５】メルトブローされた繊維は、有孔のエンド
レスベルト20（これは図１に矢印30により示されるよう
に回転している）の表面で凝集性不織ウェブ28として回
収される。からみ合った繊維または微小繊維18の少なく
とも一部はその他の繊維または微小繊維に自己結合す
る。何となれば、それらは、それらがエンドレスベルト
20に付着されている間に依然として若干粘着性であり、
または溶融されているからである。自己結合を強化する
ために、メルトブローされた繊維の異方性繊維ウェブ28
を軽度にカレンダー掛けすることが望ましい場合があ
る。このカレンダー掛けは、メルトブローされた繊維の
間の永久の自己結合を生じるのに充分な圧力（及び、所
望により温度）のもとに一対の型押した、または型押さ
れていないピンチロール32及び34で行われてもよい。接
触角またはガスで運ばれる繊維の流れとエンドレスベル
ト20の間の角度は約10〜約60度の範囲であってもよい。
例えば、ガスで運ばれる繊維の流れは、それが約20〜約
45度の角度でベルト25と接触するように向きをそらされ
てもよい。更に特別には、ガスで運ばれる繊維の流れ
は、それが約30〜約35度の角度でベルト26と接触するよ
うに向きをそらされてもよい。
【００２６】勿論、ガスで運ばれるメルトブローされた
繊維の流れは、ガスで運ばれるメルトブローされた繊維
の最小の分散でもって小さい接触角を与えるあらゆる技
術により向きをそらされてもよく、そして本発明の方法
は、ガスで運ばれるメルトブローされた繊維18の第一の
流れが成形表面の上方の衝突位置で二次ガス流22で向き
をそらされるという技術のみに限定されるべきではな
い。別法として、及び／または付加的に、メルトブロー
されたダイの配置16及び／または成形表面20は所望の接
触角を生じるように傾斜されてもよい。例えば、ガスで
運ばれるメルトブローされた繊維または微小繊維18の流
れはベルト20に向かって90度以外の角度で送られてもよ
い。所望により、メルトブローされた繊維または微小繊
維18の流れは、その後、二次ガス流22により衝突されて
メルトブローされた繊維または微小繊維18の向きをそら
し、その後、それらが有孔のエンドレスベルト20で回収
される。更に別の例として、有孔のエンドレスベルト20
は、それがガスで運ばれる繊維18の流れの方向に対し所
定の角度で配置されるように調節されてもよい。
【００２７】本発明者らは操作の特別な理論に束縛され
るべきではないが、ガスで運ばれる繊維または微小繊維
の流れを制御された真空条件のもとに向きをそらして有
孔のエンドレスベルトと接触することは、ウェブの一つ
の平面、例えば、ウェブの機械方向に沿って一般に整列
されたメルトブローされた繊維または微小繊維の凝集性
の、実質的に均一な不織ウェブを与えると考えられる。
何となれば、少なくとも、(1) メルトブローされた繊維
のガスで運ばれる流れの最小の分散が、ガスで運ばれる
繊維または微小繊維の向きをそらすために二次ガス流を
使用することにより達成でき；(2) 二次ガス流が作用し
てガスで運ばれる繊維を一般に一方向に整列することを
助け；(3) 繊維または微小繊維の向きをそらされたガス
で運ばれる流れと有孔のエンドレスベルトの小さい接触
角が作用してガスで運ばれる繊維を一般に一方向に整列
することを助け；かつ(4) 形成用ワイヤの下の空気吸引
が作用してガスで運ばれる繊維を一般に一方向に整列す
ることを助け、そしてそれらが形成表面で回収される際
にガスで運ばれる繊維の分散を調節するからである。
【００２８】メルトブローされた繊維の異方性ウェブ
は、所望の繊維配向及び一様な繊維分布を与えるように
改良された一つ以上の通常のメルトブローダイ装置を使
用して成形し得る。改良されたダイ装置は直列に配置さ
れてもよく、かつ／または実質的に等方性の不織ウェブ
を製造する一つ以上の通常のメルトブロー装置またはウ
ェブ成形装置と交互にされてもよい。例えば、メルトブ
ローされた繊維の異方性不織ウェブは、メルトブローさ
れた繊維の実質的に等方性のウェブの上に直接付着され
てもよい。また、メルトブローされた繊維の第一の異方
性ウェブが、有孔の表面及びその他の異方性ウェブの上
に付着されてもよく、かつ／またはメルトブローされた
繊維の等方性ウェブが第一のウェブの上に直接形成され
てもよい。プロセス装置の種々の組み合わせが異なる型
の繊維ウェブを製造するために備えられてもよい。例え
ば、繊維ウェブは異方性及び等方性のメルトブローされ
た繊維の交互の層を含んでもよい。また、メルトブロー
された繊維を成形するための幾つかのダイが直列に配置
されて繊維の重ねられた層を与えることができる。ま
た、異方性の不織繊維ウェブは、例えば、編布、織布及
び／またはフィルムの如き材料の少なくとも一つの層の
上に直接形成し得ることが意図されている。
【００２９】異方性ウェブのメルトブローされた繊維
は、弾性及び非弾性の熱可塑性ポリマーからなる群から
選ばれたポリマーであってもよい。非弾性ポリマーはあ
らゆる好適な非弾性の繊維形成性樹脂またはそれを含む
ブレンドであってもよい。例えば、このようなポリマー
として、ポリオレフィン、非弾性ポリエステル、非弾性
ポリアミド、セルロース誘導ポリマー、ポリ塩化ビニル
及びポリビニルアルコールが挙げられる。弾性ポリマー
は、メルトブローされた繊維及び／または微小繊維に製
造し得る材料であってもよい。一般に、あらゆる好適な
弾性の繊維形成性樹脂またはそれを含むブレンドが弾性
のメルトブローされた繊維に使用し得る。これらの繊維
は同種または異種の弾性樹脂から形成されてもよい。例
えば、弾性のメルトブローされた繊維は、一般式Ａ−Ｂ
−Ａ’を有するブロックコポリマー（式中、Ａ及びＡ’
は、夫々、ポリ（ビニルアレーン）の如きスチレン部分
を含む熱可塑性ポリマーエンドブロックであり、かつＢ
は共役ジエンまたは低級アルケンポリマーの如き弾性ポ
リマー中間ブロックである）からつくられていてもよ
い。ブロックコポリマーは、例えば、シェル・ケミカル
社(ShellChemical Company) から商品名クラトン（商
標）Ｇとして市販されている（ポリスチレン／ポリ（エ
チレン／ブチレン）／ポリスチレン）ブロックコポリマ
ーであってもよい。ひとつのこのようなブロックコポリ
マーは、例えば、クラトン（商標）G-1657であってもよ
い。
【００３０】使用し得るその他の弾性材料の例として、
ポリウレタン弾性材料、例えば、B.F.グッドリッチ社
(B.F.Goodrich ＆Co.)から商品名エスタン(ESTANE)とし
て市販されているポリウレタン弾性材料、ポリアミド弾
性材料、例えば、リルサン社(Rilsan Company)から商品
名ペバックス(PEBAX) として市販されているポリアミド
弾性材料、及びポリエステル弾性材料、例えば、デュポ
ン社(E.I.DuPont De Nemours＆Company)から商品名ハイ
トレル(Hytrel)として市販されているポリエステル弾性
材料が挙げられる。ポリエステル弾性材料からの弾性の
メルトブローされた繊維の形成が、例えば、モーマン(M
orman)らの米国特許第4,741,949 号明細書（参考として
本明細書に含まれる）に開示されている。また、有益な
弾性ポリマーとして、例えば、エチレンと少なくとも一
種のビニルモノマー、例えば、酢酸ビニル、不飽和脂肪
族モノカルボン酸、及びこのようなモノカルボン酸のエ
ステルの弾性コポリマーが挙げられる。弾性コポリマー
及びこれらの弾性コポリマーからの弾性のメルトブロー
された繊維の形成が、例えば、米国特許第4,803,117号
明細書に開示されている。
【００３１】加工助剤が弾性ポリマーに添加されてもよ
い。例えば、ポリオレフィンが弾性ポリマー（例えば、
Ａ−Ｂ−Ａ弾性ブロックコポリマー）とブレンドされて
組成物の加工性を改良し得る。ポリオレフィンは、こう
してブレンドされて高圧及び高温条件の適当な組み合わ
せに暴露される場合に、ブレンドされた形態で弾性ポリ
マーと共に押出可能であるものである必要がある。有益
なブレンド用のポリオレフィン材料として、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン及びポリブテンが挙げら
れ、これらはエチレンコポリマー、プロピレンコポリマ
ー及びブテンコポリマーを含む。特に有益なポリエチレ
ンは、U.S.I.ケミカル社から商品名ペトロテン(Petroth
ene)NA601(また、本明細書では、PE NA 601 またはポリ
エチレンNA601と称される) として入手し得る。二種以
上のポリオレフィンが使用し得る。弾性ポリマーとポリ
オレフィンの押出可能なブレンドが、例えば、前記の米
国特許第4,663,220 号明細書に開示されている。
【００３２】弾性のメルトブローされた繊維は自己結合
を強化するために若干の粘着性または接着性を有するべ
きである。例えば、弾性ポリマーそれ自体は、繊維に成
形される場合に粘着性であってもよく、また、相溶性の
粘着付与樹脂が上記の押出可能な弾性組成物に添加され
て自己結合する粘着付与された弾性繊維を与えることが
できる。粘着付与樹脂及び粘着付与された押出可能な弾
性組成物に関して、米国特許第4,787,699 号明細書（参
考として本明細書に含まれる）に開示されているような
樹脂及び組成物を注目されたい。弾性ポリマーと相溶性
があり、かつ高温加工（例えば、押出）温度に耐えるこ
とができるあらゆる粘着付与樹脂が使用し得る。弾性ポ
リマー（例えば、Ａ−Ｂ−Ａ弾性ブロックコポリマー）
が加工助剤、例えば、ポリオレフィンまたはエキステン
ダー油とブレンドされる場合、粘着付与樹脂はまたこれ
らの加工助剤と相溶性であるべきである。一般に、水添
炭化水素樹脂が、それらの良好な温度安定性のために、
好ましい粘着付与樹脂である。レーガルレッツ(REGALRE
Z 、商標)及びアーコン(ARKON、商標)Pシリーズの粘着
付与樹脂が水添炭化水素樹脂の例である。ゾナタク(ZON
ATAK、商標)501ライトがテルペン炭化水素の例である。
レーガルレッツ（商標) 炭化水素樹脂はハーキュレス社
(Hercules Incorpolated) から入手し得る。アーコン
（商標)Pシリーズ樹脂はアラカワ・ケミカル社(Arakawa
Chemical（U.S.A)Incorporated) から入手し得る。勿
論、本発明はこのような三種の粘着付与樹脂の使用に限
定されず、また組成物のその他の成分と相溶性があり、
かつ高温加工温度に耐えることができるその他の粘着付
与樹脂が使用し得る。典型的には、弾性繊維を形成する
のに使用されるブレンドは、例えば、約40〜約80重量％
の弾性ポリマー、約５〜約40重量％のポリオレフィン及
び約５〜約40重量％の粘着付与樹脂を含む。例えば、特
に有益な組成物は、約61〜約65重量％のクラトン（商
標)G-1657 、約17〜約23重量％のポリエチレンNA 601、
及び約15〜約20重量％のレーガルレッツ（商標)1126 を
含んでいた。
【００３３】本発明によれば、異方性不織ウェブはまた
メルトブローされた繊維とその他の繊維材料及び／また
は粒状物の実質的に均一な混合物を含んでもよい。この
ような混合物の例として、米国特許第4,209,563 号明細
書（参考として本明細書に含まれる）が参考にされ、そ
の特許では、メルトブローされた繊維とその他の繊維材
料が混合されてランダムに分散された繊維の単一の凝集
ウェブを形成する。このような複合材料ウェブの別の例
は、前記の米国特許第4,741,949 号明細書に開示されて
いるような技術によりつくられたものである。その特許
は、メルトブローされた熱可塑性樹脂繊維とその他の材
料の混合物を含む不織材料を開示している。繊維及びそ
の他の材料がガス流と合わされ、その中に、メルトブロ
ーされた繊維が運ばれ、その結果、メルトブローされた
繊維とその他の材料、例えば、木材パルプ、ステープル
繊維または粒状物、例えば、活性炭、クレー、澱粉、ま
たは超吸収剤と普通称されるヒドロコロイド（ヒドロゲ
ル）粒状物の緊密なからみ合った混合が起こり、その
後、回収装置で繊維が回収されてランダムに分散された
繊維の凝集ウェブを形成する。
【００３４】図２はメルトブローされた繊維の通常に成
形された不織ウェブの約8.5 倍の顕微鏡写真である。そ
の写真から見られるように、不織ウェブはメルトブロー
された繊維及び微小繊維の一般にランダムな分布を含
む。図３は、本発明により成形された弾性のメルトブロ
ーされた繊維の例示の異方性不織ウェブのダイ先端側の
約10倍の顕微鏡写真である。メルトブローされた繊維
は、テキサス州、ヒューストンにあるシェル・ケミカル
社から市販されているクラトン（商標) シリーズＡ−Ｂ
−Ａ’弾性ブロックコポリマーから形成された。メルト
ブローされた繊維及び微小繊維はその図の上部から下部
へ（これはウェブの機械方向に相当する）一般に整列さ
れていることが、その顕微鏡写真からわかる。図４は、
本発明により成形された弾性のメルトブローされた繊維
の例示の異方性不織ウェブのワイヤ側（即ち、図３に示
されたものと反対側）の約10倍の顕微鏡写真である。弾
性のメルトブローされた繊維及び微小繊維はその図の上
部から下部へ（これはウェブの機械方向に相当する）一
般に整列されていることが、その顕微鏡写真からわか
る。重要なことに、メルトブローされた繊維及び微小繊
維の分布は不織ウェブのダイ先端側及びワイヤ側の両方
で実質的に同じである。即ち、不織ウェブの夫々の面は
メルトブローされた繊維及び微小繊維の実質的に同じ混
合物を含む。不織布中のメルトブローされた繊維のこの
ような均一かつ一様な分布は、少なくとも、一様な物理
的性質を与え、かつ弱いスポットまたは不十分な成形の
領域により生じる布の破損を避けるために重要であると
考えられる。
【００３５】図５は、本発明により成形された非弾性の
メルトブローされた繊維の例示の異方性不織ウェブのダ
イ先端側の約40倍の顕微鏡写真である。メルトブローさ
れた繊維はメルトブローに適した通常のアイソタクチッ
クポリプロピレンから形成された。メルトブローされた
繊維及び微小繊維はその図の上部から下部へ（これはウ
ェブの機械方向に相当する）一般に整列されていること
が、その顕微鏡写真からわかる。図６は、本発明により
成形された非弾性のメルトブローされた繊維の例示の異
方性不織ウェブのワイヤ側（即ち、図５に示されたもの
と反対側）の約40倍の顕微鏡写真である。メルトブロー
された繊維及び微小繊維はその図の上部から下部へ（こ
れはウェブの機械方向に相当する）一般に整列されてい
ることが、その顕微鏡写真からわかる。重要なことに、
メルトブローされた繊維及び微小繊維の分布は不織ウェ
ブのダイ先端側及びワイヤ側の両方で実質的に同じであ
る。即ち、不織ウェブの夫々の面はメルトブローされた
繊維及び微小繊維の実質的に同じ混合物を含む。不織布
中のメルトブローされた繊維のこのような均一かつ一様
な分布は、少なくとも、一様な物理的性質を与え、かつ
弱いスポットまたは不十分な成形の領域により生じる布
の破損を避けるために重要であると考えられる。
【００３６】本発明の一つの局面において、異方性の弾
性繊維ウェブは弾性複合材料中に組み込まれてもよい。
一般に言えば、弾性複合材料は、少なくとも二つの位置
で少なくとも一つのギャザー付け可能な層に接合された
少なくとも一つの弾性層を有する多層材料であり、この
場合、ギャザー付け可能な層は、それが弾性層に接合さ
れる位置の間でギャザー付けされる。弾性複合材料は、
結合位置の間でギャザー付けされた非弾性材料が弾性材
料を伸ばすことを可能にする程度に延伸し得る。この型
の弾性複合材料が、例えば、1988年１月19日に発行され
たバンダー・ビーレンらの米国特許第4,720,415 号明細
書（これは参考として本明細書に含まれる）に開示され
ている。一つの型の弾性複合材料は延伸結合されたラミ
ネートと称される。このようなラミネートは一般に米国
特許第4,720,415 号明細書に開示されているようにつく
られてもよい。例えば、異方性の弾性ウェブを供給ロー
ルから巻出してS-ロール装置のニップに通すことができ
る。また、弾性布をインラインで形成して、最初に供給
ロールで貯蔵しないでニップに直接通すことができる。
【００３７】弾性ウェブは逆-S通路中でS-ロール装置の
ニップに通される。S-ロール装置から、弾性ウェブはボ
ンダーロール装置により形成された加圧ニップを通過す
る。付加的なS-ロール装置（図示されていない）がS-ロ
ール装置とボンダーロール装置の間に導入されてもよ
く、延伸された材料を安定化し、かつ延伸の量を調節す
ることができる。S-ロール装置のロールの周囲線速度は
ボンダーロール装置のロールの周囲線速度よりも小さい
ように調節されるので、弾性ウェブはS-ロール装置とボ
ンダーロール装置の加圧ニップの間で引っ張られる。ロ
ールの速度の差を調節することにより、弾性ウェブは、
それが所望の量で伸びて、このような延伸状態に保たれ
るように引っ張られる。同様に、第一及び第二のギャザ
ー付け可能な層が供給ロールから巻出され、ボンダーロ
ール装置のニップに通される。第一のギャザー付け可能
な層及び／または第二のギャザー付け可能な層は、押出
法、例えば、メルトブロー法、スパンボンド法またはフ
ィルム押出法によりインラインで形成され、そして最初
に供給ロールで貯蔵されないでニップに直接通されても
よいことが、意図されている。第一のギャザー付け可能
な層及び第二のギャザー付け可能な層はボンダーロール
装置中のそれらの通過の間に弾性ウェブに接合され（そ
の間、ウェブはその伸びた状態に保たれる）、弾性複合
材料（即ち、延伸結合されたラミネート）を形成する。
延伸結合されたラミネートは、S-ロール装置とボンダー
ロール装置により与えられる張力の解除後に直ちに弛緩
し、それにより、第一のギャザー付け可能な層及び第二
のギャザー付け可能な層が延伸結合されたラミネート中
でギャザー付けされる。次いで延伸結合されたラミネー
トが巻取機で巻取られる。
【００３８】
【実施例】異方性の弾性繊維ウェブ ５バンクメルトブロー法を使用してメルトブローされた
繊維の例示の異方性の弾性ウェブをつくった。メルトブ
ロー装置を配置して、約63重量％のクラトン（商標)G-1
657 、約17重量％のポリエチレンNA 601、及び約20重量
％のレーガルレッツ（商標)1126 を含む弾性組成物を押
出した。メルトブローバンク１及び２を配置してメルト
ブローされた繊維の通常の等方性の弾性ウェブを製造し
た。バンク３、４及び５を夫々配置して、メルトブロー
された繊維の実質的に均一な分布を含む異方性の弾性ウ
ェブを成形した。夫々のバンクは線インチ当たり約30の
キャピラリーの密度で隔置された直径0.041cm(0.016 イ
ンチ) の孔を有する押出チップを含んでいた。ポリマー
を夫々のバンクから成形表面の上方の約30cm（約12イン
チ）の高さで毎分キャピラリー当たり約0.58g ( 毎時、
線インチ当たり約3.2 ポンド) の速度で押出した。バン
ク１及び２に関して、約0.2kg/cm2(約3psi) の圧力及び
約266℃（約510 oF ) の温度でメルトブローダイ１イン
チ当たり毎分約0.40m3( 約14ft3)の一次空気流を使用し
た。バンク３、４及び５に関して、約0.07kg/cm2( 約1p
si) の圧力及び約266 ℃（約510 oF ) の温度でメルト
ブローダイ１インチ当たり毎分約0.25m3( 約9ft3) の一
次空気流を使用した。バンク１及び２中で、一次空気流
を使用して押出ポリマーをメルトブローされた繊維及び
微小繊維に繊細化し、これらを一定の速度で移動する有
孔の表面上で回収した。バンク１からのメルトブローさ
れた繊維は実質的に等方性の弾性ウェブを形成し、これ
を有孔の表面上でバンク２へと下流に運び、そこで実質
的に等方性の弾性不織ウェブをバンク１により成形され
たウェブの上に直接に成形した。
【００３９】等方性ウェブを運ぶ有孔の表面はバンク３
の下を通過した。そのバンクは二次空気流を備えてお
り、ガスで運ばれる繊維及び微小繊維の一次流の向きを
そらし、その結果、ガス流を約30度の角度（即ち、成形
表面の平面に対して30度) で成形表面に送った。二次空
気流はノズル（これはメルトブローダイチップの全長に
わたって動いた）中の幅1.27cm(1/2インチ) のスロット
を出た。二次空気ノズルを、ガスで運ばれる繊維及び微
小繊維の一次流の側にバンク２と３の間に約8cm(約３イ
ンチ）の間隔で配置した。二次空気は毎秒約3700m(約1
2,000フィート) の速度、約８cm( 約３インチ）の水柱
の圧力、及び約16℃( 約60oF)の温度でノズルを出た。
二次空気流はメルトブローダイチップの下約10cm（約４
インチ）で、成形表面の上約15cm（約６インチ）の位置
で一次流と衝突した。成形表面の下の空気吸引は約6.4c
m （約2.5 インチ）の水柱であった。メルトブローされ
た繊維及び微小繊維を、繊維流の最小の分散でもって成
形表面上で回収して、機械方向に沿って一般に整列さ
れ、かつ実質的に均一な分布を有するメルトブローされ
た繊維の層を得た。
【００４０】バンク４及び５をバンク３と同様に配置
し、メルトブローされた繊維の層を夫々のバンクから成
形表面に付着した。得られる多層材料は、メルトブロー
された繊維の二つの通常に成形された等方性不織ウェブ
及びメルトブローされた繊維の三つの異方性不織ウェブ
を含んでいた。その構造の層を、一つの層を他の層の上
に直接に形成することにより生じ、かつポリマーブレン
ドに添加された粘着付与樹脂により強化された自己結合
により接合した。多層材料の下記の物理的性質を測定し
た。基本重量、ピーク荷重、及びピーク歪み（即ち、ピ
ーク伸び）。５種の試料の機械方向で測定した結果を表
１に示し、そして５種の別の試料の交差機械方向の測定
に相当する結果を表２に示す。表３は機械方向及び交差
機械方向で測定したピーク荷重の比（即ち、強度インデ
ックス）を列記する。
【００４１】
【表１】 機械方向の性質 基本 （張力） ピーク荷重における 試料 重量 ピーク荷重1 ピーク GSM 当たりの張力 番号 (gsm) (g) 歪み（％） １ 373.3 7088.2 849.0 19.0 ２ 356.5 6128.8 805.5 17.2 ３ 352.6 6044.0 833.3 17.1 ４ 299.7 5165.0 807.3 17.2 ５ 330.7 5602.3 804.9 16.9
【００４２】
【表２】 交差機械方向の性質 基本 （張力） ピーク荷重における 試料 重量 ピーク荷重1 ピーク GSM 当たりの張力 番号 (gsm) (g) 歪み（％） ６ 343.6 2005.7 782.3 5.8 ７ 351.3 2043.6 822.2 5.8 ８ 351.3 2025.8 826.6 5.8 ９ 316.5 1818.3 752.1 5.7 10 321.6 1932.1 827.7 6.0
【００４３】
【表３】 試料 MD/CD 強度インデックス 番号 （ピーク荷重におけるGSM 当たりの張力から)1 １と６ 3.3 ２と７ 3.0 ３と８ 3.0 ４と９ 3.0 ５と10 2.8 平均 3.0 注1=シンテク(Sintech) ２コンピューター化試験システ
ムで試験した試料、ゲージ長さは５cm(2インチ) であ
り、試料長さは５cm(2インチ) であった。
【００４４】更に大きな強度インデックス値は多層材料
中に高比率の異方性の弾性繊維ウェブを有することによ
り得ることができることが、意図されている。対照の弾性繊維ウェブ メルトブローされた繊維の対照の弾性不織ウェブは、ウ
ィスコンシン、ニーナンのキンベリィ−クラーク社(Kim
berly-Clark Corporation)から市販されているデミキュ
ー(DEMIQUE, 商標) 弾性不織布と称される弾性のメルト
ブローされた繊維の実質的に等方性の不織ウェブであっ
た。この不織布はペンシルバニア、リーディングのDSM
エンジニアリング・プラスチックス社(DSM Engineering
Plastics,North America)からアーニテル(ARNITEL, 商
標)EM-400 として市販されている弾性ポリエーテルエス
テルから形成された弾性のメルトブローされた繊維を含
む。その材料について、下記の性質を測定した。基本重
量、ピーク荷重、及びピーク歪み（即ち、ピーク伸
び）。ピーク荷重及びピーク歪みを機械方向及び交差機
械方向の両方で測定した。これらの測定値並びに機械方
向のピーク荷重対交差機械方向のピーク荷重の比（即
ち、強度インデックス）を表４に報告する。
【００４５】
【表４】メルトブローされた繊維の対照の弾性不織ウェ
ブ 基本重量（g/m2) 48 機械方向のピーク荷重(g) 1802 交差機械方向のピーク荷重(g) 1560 機械方向のピーク歪み（％） 442 交差機械方向のピーク歪み（％） 472 ピーク荷重におけるMD/CD 強度インデックス 1.15
【００４６】延伸結合されたラミネート 延伸結合されたラミネートと称される幾つかの弾性複合
材料を、約63重量％のクラトン（商標)G-1657 、約17重
量％のポリエチレンNA 601、及び約20重量％のレーガル
レッツ（商標)1126 を含む弾性組成物から形成したメル
トブローされた繊維の種々の弾性不織ウェブを使用して
つくった。メルトブローされた繊維の弾性不織ウェブ
を、上記の方法を使用して成形して、(a) 一つ以上の比
較的等方性の弾性不織ウェブ;(b)ウェブの一つの平面、
例えば、ウェブの機械方向にそって一般に整列されたメ
ルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を有する異
方性の弾性不織ウェブ; または(c) メルトブローされた
繊維の比較的等方性の不織ウェブと異方性の不織ウェブ
の組み合わせを含む単層または多層の材料を製造した。
【００４７】弾性不織ウェブを、表５に報告した条件下
で成形した。一般に言えば、メルトブローされた繊維の
一つ以上の弾性不織ウェブを特定の速度で有孔のワイヤ
により運び、速い速度で移動するピックオフロールによ
りワイヤから持ち上げ、次いで表５に明記されたカレン
ダー／ワイヤ延伸比で延伸した。この伸長の時点で、メ
ルトブローされた繊維の延伸された弾性不織ウェブを、
上部及び下部の非弾性ウェブ面材と共にカレンダーロー
ルに供給した。夫々の面材は約14gsm(0.4 オンス／平方
ヤード）の基本重量を有する通常のポリプロピレンスパ
ンボンドウェブであり、これをメルトブローされた繊維
の弾性不織ウェブに空間上離れた位置で接合して延伸結
合されたラミネート構造を形成した。延伸結合されたラ
ミネートを、それがニップを出る際に弛緩させ、その結
果、ギャザー及びしわがギャザー付け可能な材料中で形
成し、そして弾性成分が一般にほぼその前延伸寸法まで
収縮した。ラミネートを、わずかな張力のもとに駆動巻
取ロールに巻き取った。
【００４８】引張試験 延伸形成されたラミネートの引張特性を、マサチューセ
ッツ州、ストートンにあるシンテク社(Sintech,Incorpo
rated)から市販されているシンテク２コンピューター化
材料試験システムで測定した。試料のサイズは、表５に
報告されたように約８cm（約３インチ）x 約18cm（約７
インチ）（18cmの寸法は機械方向である）または約5.39
8cm(約2.125 インチ）x 約18cm（約７インチ）であり、
ゲージ長さは100mm(約４インチ）であり、停止荷重は20
00g にセットされ、そしてクロスヘッド速度は毎分約50
0mm であった。シンテク２システムからのデータを使用
して、夫々の延伸結合されたラミネート試料につき荷重
対伸び曲線を作成した。図７は延伸結合されたラミネー
トの初期の伸び対2000g の最大適用荷重に関する例示の
荷重対伸び曲線の表示である。そのグラフからわかるよ
うに、位置ＡとＢの間の曲線の接線の傾斜は、主として
延伸結合されたラミネートの弾性成分により与えられる
全般の伸び対荷重特性を表す。
【００４９】荷重対伸びの曲線の傾斜は、実質的に、延
伸結合されたラミネートが一旦充分に延長されてラミネ
ート中のギャザーまたはしわを排除した時に増大する。
傾斜のかなりの増加のこの領域はラミネートの延伸対停
止の伸び付近で生じる。この領域の後の位置ＣとＤの間
の曲線の接線の傾斜は、主として延伸結合されたラミネ
ートの非弾性成分（即ち、ギャザー付け可能なウェブ）
により与えられる全般の伸び対荷重特性を表す。Ａ−Ｂ
及びＣ−Ｄを通過する線の交点が切片の点と称される。
同じ条件（例えば、材料、延伸比、等）のもとにつくら
れた種々の延伸結合されたラミネートに関してこの点で
報告された荷重値及び伸び値（即ち、切片における荷重
及び切片における伸び）は信頼できる比較を与えると考
えられる。夫々の試料に関して報告された靱性は、延伸
対停止（即ち、2000g の荷重における) における材料の
弾性成分の基本重量で割られた特定の試料の幅に関する
切片の点における荷重である。延伸対停止における弾性
成分の基本重量は、切片の点（即ち、切片における延
伸）におけるその基本重量とほぼ同じである。延伸対停
止における弾性成分のこの基本重量を、弾性成分（延伸
結合されたラミネートから分離されたもの）の弛緩また
は未延伸の基本重量を測定し、次いでその数をラミネー
トの初期の長さの比率（％）として表される延伸結合さ
れたラミネートの延伸対停止の伸びで割ることにより計
算した。例えば、約28.4cm（約11.2インチ)(18.3cm（約
7.2 インチ) または180 ％の伸び) の延伸対停止を有す
る延伸結合されたラミネート（10cm（４インチ）のゲー
ジ長さ）は、その初期の10cm（４インチ）のゲージ長さ
の約280 ％である延伸対停止の伸びを有する。その延伸
対停止の伸びにおける弾性成分の基本重量は、280 ％で
割られたその弛緩された基本重量（即ち、延伸結合され
たラミネートから分離されたもの）である。
【００５０】
【表５】 延伸結合されたラミネートのプロセス条件及び性質 合計の CMB バンク AKバンク 押出速度 溶融 成形 試料番号 バンク の数1 の数2 バンク当たり 温度4 距離 のPIH3 インチ 11 1 1 0 2 480 10 12 1 0 1 2 480 10 13 7 7 0 3.4 515 11 14 6 6 0 3.4 515 11 15 6 3 3 3.4 515 9 16 4 4 0 3.2 510 10 17 3 3 0 2.3 510 10 18 3 2 1 2.3 510 10
【００５１】
【表６】 表５（続き） 延伸結合されたラミネートのプロセス条件及び性質 カレンダー／ 衝突 S-T-S 切片荷重 複合材料 試料番号 ワイヤ 角度 における における 靱性、 延伸比 （度)5 基本重量gsm6 張力、g7 切片荷重g/bwt8 11 4.6 90 39.2 760 19.4 12 4.6 20 83.7 2794 33.0 13 5.4 90 21.8 792 36.3 14 5.4 90 17.9 669 37.4 15 5.4 30 17.7 950 53.7 16 4.3 90 36.0 785 21.8 17 4.9 90 22.8 639 28.1 18 4.9 35 22.1 694 31.4
【００５２】
【表７】 表５（続き） 延伸結合されたラミネートのプロセス条件及び性質 試料の幅 １インチ当たり AK成分による 試料番号 インチ の複合材料の 計算された靱性9 標準化された靱性 11 2.125 8.99 12 2.125 15.53 15.53 13 3.000 12.10 14 3.000 12.46 15 3.000 17.90 23.33 16 2.125 10.26 17 2.125 13.22 18 2.125 14.78 17.9 注： １＝通常のメルトブローバンクの数 ２＝異方性メルトブローバンクの数 ３＝毎時のダイチップ１線形インチ当たりのポリマーの
ポンド数 ４＝oF ５＝ガスで運ばれるメルトブローされた繊維の流れと成
形表面の間の角度 ６＝延伸対停止の伸びにおける基本重量、g/m2 ７＝切片における荷重、g(力) ８＝張力／基本重量 ９＝複合材料対異方性成分の重量比及び等方性成分対異
方性成分の重量比に基いて計算
【００５３】表５に報告された荷重、伸び及び靱性の値
は12の試料の平均である。表５からわかるように、異方
性の弾性繊維ウェブを含む弾性複合材料（即ち、延伸結
合されたラミネート）は、同様の基本重量に関して同様
の伸びにおける対照試料（即ち、等方性の弾性不織ウェ
ブを含む）の切片における荷重よりも大きい切片におけ
る荷重を与える。これは、試料12、15及び18について報
告された増大された靱性値に反映される。本発明が或る
好ましい実施態様に関して説明されたが、本発明により
包含される主題は特別な実施態様に限定されるべきでは
ないことが理解されるべきである。一方、本発明の主題
は、前記の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる
ような全ての変更、改良及び均等物を含むことが意図さ
れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】メルトブローされた繊維の異方性の弾性ウェブ
を成形するための例示方法の略図である。
【図２】ランダムに分布されたメルトブローされた繊維
の一般に等方性の不織ウェブを含む等方性の不織ウェブ
の繊維の形状を示す顕微鏡写真である。
【図３】ウェブの機械方向に沿って一般に整列されてい
るメルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を含む
例示の異方性不織ウェブの繊維の形状を示す顕微鏡写真
である。
【図４】ウェブの機械方向に沿って一般に整列されてい
るメルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を含む
例示の異方性不織ウェブの繊維の形状を示す顕微鏡写真
である。
【図５】ウェブの機械方向に沿って一般に整列されてい
るメルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を含む
例示の異方性不織ウェブの繊維の形状を示す顕微鏡写真
である。
【図６】ウェブの機械方向に沿って一般に整列されてい
るメルトブローされた繊維の実質的に均一な分布を含む
例示の異方性不織ウェブの繊維の形状を示す顕微鏡写真
である。
【図７】例示の延伸結合されたラミネートの引張試験中
に測定された荷重対伸びのグラフである。
【符合の説明】
１０─ダイ装置 １２─ペレットホッパー １４─押出機 １６─メルトブローダイ １８─ガスで運ばれる繊維 ２０─有孔のエンドレスベルト ２２─二次ガス流 ２４─空気ダクト ２６─真空ボックス ２８─不織ウェブ ３２、３４─ピンチロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ダグラス マッセルホワイ ト アメリカ合衆国 ジョージア州 30114 キャントン ボブホワイト トレイル 95 (72)発明者 ユージニオ ゴー ヴァローナ アメリカ合衆国 ジョージア州 30062 マリエッタ ウッドラン トレイル 3309 (72)発明者 ロバート ディヴィッド ライト アメリカ合衆国 ジョージア州 30341 アトランタ ビヴァリー ウッド コ ート 1740 (56)参考文献 特開 昭59−199856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D04H 1/00 - 18/00

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェブの平面の一つにおいて、メルトブ
    ローされた繊維が整列して実質的に均一に配置されてお
    り、該ウェブの内部と両表面とで、繊維材料の混合物の
    間に観察できる差異が殆どないか又は全くないことを特
    徴とする異方性不織繊維ウェブ。
  2. 【請求項２】 メルトブローされた繊維が弾性熱可塑性
    ポリマー及び非弾性熱可塑性ポリマーからなる群から選
    ばれるポリマーを含む請求項１に記載の異方性ウェブ。
  3. 【請求項３】 非弾性ポリマーが、ポリオレフィン、非
    弾性ポリエステル、非弾性ポリアミド、セルロース誘導
    ポリマー、塩化ビニルポリマー及びビニルアルコールポ
    リマーからなる群から選ばれる請求項２に記載の異方性
    ウェブ。
  4. 【請求項４】 弾性ポリマーが、弾性ポリエステル、弾
    性ポリウレタン、弾性ポリアミド、エチレンと少なくと
    も一種のビニルモノマーの弾性コポリマー、及び弾性の
    Ａ−Ｂ−Ａ’ブロックコポリマー（式中、Ａ及びＡ’は
    同種または異種の熱可塑性ポリマーであり、かつＢは弾
    ポリマーブロックである）からなる群から選ばれる請求
    項２に記載の異方性ウェブ。
  5. 【請求項５】 ウェブが２より大きい強度インデックス
    を有する請求項１に記載の異方性ウェブ。
  6. 【請求項６】 ウェブが３より大きい強度インデックス
    を有する請求項１に記載の異方性ウェブ。
  7. 【請求項７】 メルトブローされた繊維がメルトブロー
    された微小繊維を含む請求項１に記載の異方性ウェブ。
  8. 【請求項８】 10〜400gsmの範囲の坪量を有する請求項
    １に記載の異方性ウェブ。
  9. 【請求項９】 弾性ポリマーが加工助剤とブレンドされ
    ている請求項４に記載の異方性ウェブ。
  10. 【請求項１０】 弾性ポリマーが粘着性付与樹脂とブレ
    ンドされている請求項４に記載の異方性ウェブ。
  11. 【請求項１１】 ブレンドが加工助剤を更に含む請求項
    10に記載の異方性ウェブ。
  12. 【請求項１２】 メルトブローされた繊維が、メルトブ
    ローされた繊維と、木材パルプ、ステープル型繊維、粒
    状物及び超吸収性材料からなる群から選ばれる一種以上
    のその他の材料の混合物を更に含む請求項１に記載の異
    方性ウェブ。
  13. 【請求項１３】 ステープル型繊維が、ポリエステル繊
    維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊
    維、セルロース誘導繊維、多成分繊維、天然繊維、吸収
    性繊維、導電性繊維または前記の繊維の二種以上のブレ
    ンドからなる群から選ばれる請求項12に記載の異方性ウ
    ェブ。
  14. 【請求項１４】 前記の粒状材料が、活性炭、クレー、
    澱粉、及び金属酸化物からなる群から選ばれる請求項12
    に記載の異方性ウェブ。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の異方性ウェブの少な
    くとも一つの層と少なくとも一つのその他の材料の層を
    含むことを特徴とする多層材料。
  16. 【請求項１６】 一方向の改良された靱性を与えるのに
    適した弾性複合材料であって、 その複合材料が、 ウェブの平面の一つにおいて、メルトブローされた繊維
    が整列して実質的に均一に配置されており、該ウェブの
    内部と両表面とで、繊維材料の混合物の間に観察できる
    差異が殆どないか又は全くない、異方性の弾性不織ウェ
    ブ及び異方性の弾性不織繊維ウェブに空間上離れた位置
    で接合された少なくとも一つのギャザー付け可能な層を
    含み、ここで、ギャザー付け可能な層は空間上離れた位
    置でギャザー付けされることを特徴とする弾性複合材
    料。
  17. 【請求項１７】 ギャザー付け可能な層が繊維の不織ウ
    ェブである請求項16に記載の弾性複合材料。
  18. 【請求項１８】 ギャザー付け可能な層が、スパンボン
    ド繊維のウェブ；メルトブローされた繊維のウェブ；繊
    維の結合されたカードウェブ；スパンボンド繊維のウェ
    ブ、メルトブローされた繊維のウェブ及び繊維の結合さ
    れたカードウェブの少なくとも一つを含む多層材料から
    なる群から選ばれる請求項16に記載の弾性複合材料。
  19. 【請求項１９】 ギャザー付け可能な層が、繊維と、木
    材パルプ、ステープル繊維、粒状物及び超吸収性材料か
    らなる群から選ばれる一種以上のその他の材料の混合物
    を含む複合材料である請求項16に記載の弾性複合材料。
  20. 【請求項２０】 弾性のメルトブローされた繊維の不織
    ウェブが、弾性複合材料の伸縮対停止の伸び付近で少な
    くとも15g(力)/１m2当たりのg 数の幅2.54cm(1インチ)
    のストリップに関する機械方向の靱性を有する請求項16
    に記載の弾性複合材料。
  21. 【請求項２１】 弾性のメルトブローされた繊維の不織
    ウェブが、弾性複合材料の伸縮対停止の伸び付近で少な
    くとも15〜25g(力)/１m2当たりのg 数の幅2.54cm(1イン
    チ) のストリップに関する機械方向の靱性を有する請求
    項16に記載の弾性複合材料。
  22. 【請求項２２】 ウェブの平面の一つにおいて、メルト
    ブローされた繊維が整列して実質的に均一に配置されて
    おり、該ウェブの内部と両表面とで、繊維材料の混合物
    の間に観察できる差異が殆どないか又は全くないことを
    特徴とする異方性不織繊維ウェブの製造法であって、 ガスで運ばれるメルトブローされた繊維の第一流を用意
    する工程；及びガスで運ばれるメルトブローされた繊維
    の第一流を成形表面の上方の衝突位置で成形表面に対し
    て15〜60度の角度までガスの第二流で向きをそらす工程
    を含むことを特徴とする異方性不織繊維ウェブの製造
    法。
  23. 【請求項２３】 ガスの第二流がガスで運ばれるメルト
    ブローされた繊維の第一流を成形表面から25〜45度の角
    度まで向きをそらす請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 衝突位置が成形表面の５〜30cm（２〜
    12インチ) 上方である請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 異方性不織繊維ウェブを材料の少なく
    とも一つの層の上で直接に成形する請求項22に記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 材料の少なくとも一つの層が不織材料
    の層である請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 不織材料がメルトブローされた繊維の
    弾性ウェブである請求項26に記載の方法。
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