JP3507537B2 - 障壁特性を有する伸び可能なメルトブロー布 - Google Patents

障壁特性を有する伸び可能なメルトブロー布

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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、伸び及び回復特性を有
する材料と、これらの材料を製造する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】堰もしくは障壁( barrier ) 特性を呈す
るように設計された限定使用の、または使い捨ての保護
衣料は多くの型が存在している。これらの衣料の例に
は、手術用ガウン、患者の掛け布、顔面マスク、靴カバ
ー、工業用作業衣、及びカバーロールズ( coveralls )
が含まれる。他の例は、使い捨ておむつ及び失禁用衣服
のような使い捨ての個人用介護用品の外側カバーを含
む。殆どの応用のための保護( protective )衣料は、液
体及び粒子の両者または何れ一方に対して比較的非透過
性の布で作られている。またこれらの障壁布は、１回だ
け使用した後に衣服を廃棄できるような低価格で、保護
衣料の製造に適するものでなければならない。保護衣料
に使用されている殆どの安価な材料は重大な欠陥を有し
ている。それは、これらが快適さに欠けることである。
このような障壁布の１つは、Tyvek という商品名で知ら
れているカレンダされたフラッシュスパン( flash-spun
)ポリエチレンスパンボンド布である。この布は、E.
I. duPont De Nemours & Company から入手可能であ
る。Tyvek は安価ではあるが、通気性または伸びが僅か
であり、従って着用するには快適ではない。別の型の材
料は一般にスパンレース( spunlace )布として知られる
ものである。E. I. duPont De Nemours & Company は、
Sontara という商品名でスパンレース布を市販してい
る。スパンレース布は、一般に水圧によりからみ合いを
生じさせた材料のことをいう。スパンレース布は比較的
安価であり、通気性があり、そして変形可能であるがこ
の変形は一般に恒久的であると考えられ、非回復性の伸
びということができる。
【０００３】直径が極めて小さい繊維またはマイクロフ
ァイバの不織ウェブは、空気及び水蒸気に対しては透過
性であるが、液体及び粒子の両者または何れか一方に対
しては比較的非透過性を維持することが従来から知られ
ていた。小直径繊維の有用なウェブは、例えばメルトブ
ローイング( meltblowing ) プロセスのような、繊維形
成プロセスを使用して非エラストマ熱可塑性重合体を押
出すことによって作ることができる。非エラストマ熱可
塑性重合体から形成されたメルトブロー( meltblown )
繊維の不織ウェブは比較的安価であり、通気性はある
が、高度にからみ合った不織ウェブは引伸ばし力に対す
る応答が貧弱になる傾向がある。一般にこれらの材料内
に発生する伸びは恒久的であり、非回復性の伸びである
と考えられる。例えば普通の熱可塑性ポリプロピレンか
ら作られた不織ウェブは、通常非回復性の伸びを呈する
と考えられている。空気及び水蒸気に対しては透過性で
あり、しかも液体及び粒子の両者または何れか一方に対
しては比較的非透過性である材料に対する要望が存在し
ている。このような“通気性のある”材料は、衣服を着
用する人、特に活発な物理的活動中に、または極めて長
期間にわたって、高温状態の下で衣服を着用しなければ
ならない人に対して快適さを劇的に増加させることがで
きる。通気孔、口、及びパネルの全てまたは何れかは余
り効果がなく、着用者の保護との妥協を必要とする。更
に、通気孔、口、及びパネルの全てまたは何れかを有す
る衣服を製造するプロセスは、これらを設けない衣服を
製造するプロセスよりも複雑であり、効率が低下する。
この複雑で比較的非効率的なプロセスは、安価な材料に
よって提供される価格的な利点を相殺しかねない。
【０００４】伸び特性に関して言えば、一般的に、容易
に伸び可能で、回復性を有する材料（即ちバイアス力を
印加して材料を伸ばし、次いでバイアス力を除去した時
に収縮する材料）は、“非回復性の伸び”を有する材料
より快適であると考えられている。急激な運動が柔軟性
のない布製の衣服をほころびさせるような状況では、伸
び及び回復が望ましい。また、垂れ下がった布、または
極めてゆるくフィットしているだぶだぶの衣服がもつれ
たり、破れたり、その他不慮の事故をもたらしかねない
ような状況においても、伸び及び回復が望ましい。従来
は、エラストマ区分、片、及びストライプを付加するこ
とによって伸び及び回復を与えていた。これらのエラス
トマ成分は、エラストマ重合体から作られた不織ウェブ
を含んでいた。これらのエラストマ材料は高度に望まし
い伸び及び回復を呈するが、これらは商品ポリオレフィ
ンのような非エラストマ重合体から作られている不織材
料に比して比較的高価である。更に、若干のエラストマ
材料は、多くの産業及び医療環境内に存在し得る若干の
液体及びガスの両者または何れか一方に曝されると劣化
する恐れがある。また更に、幾つかの異なる型の布を互
いに結合することによって衣服を製造するプロセスは、
一般に、単一の布から衣服を製造するプロセスより複雑
であり、また効率が低くなる傾向がある。一般に複雑且
つ比較的非効率な製造プロセスは、安価な材料によって
提供される価格の利点を低下させる。
【０００５】エラストマ材料を必要としないで伸びを呈
した１つの材料が合衆国特許 4,965,122号に示唆されて
いる。この特許によれば、周囲温度で布に張力を加えて
その幅を減少させる。次いでこの材料を、それが狭めら
れている間に加熱して冷却するとその狭められた状態の
メモリが維持され、この材料はその狭めの方向に非破壊
的に伸ばした後に概ねその狭められた寸法を回復する。
このようなプロセスは若干の材料では良好に作用する
が、メルトブローマイクロ繊維のような極めて細い繊維
の不織ウェブに関しては、特にウェブの障壁特性を保存
することが重要である場合には、殆ど受け入れ難いもの
である。一般的に言えば、障壁材料として適する非弾力
性のメルトブローマイクロ繊維は、高度にからみ合った
繊維の網状組織を有している。室温において適切な張力
を加えると、これらのウェブは、狭まる代わりに、裂け
たり、ほころびたりする。従って、空気及び水蒸気に対
しては透過性であり、しかも液体及び粒子の両者または
何れか一方に対しては比較的非透過性であり、且つ伸び
及び回復特性を有する安価な材料に対する要望が存在し
ている。また、これらの特性を有し、比較的粘り強く、
長寿命で、順応性があり、軽量で、且つ高速度製造及び
転換プロセスに適する材料に対する要望も存在してい
る。液体及び粒子の両者または何れか一方に対して比較
的非透過性で、且つ例えば順応性、通気性、伸び及び回
復特性のような望ましい快適さ特色を呈させるために他
の材料、成分、処理等を殆ど、または全く必要としない
衣料／衣服に対する要望が存在している。例えば、衣服
が液体及び粒子の両者または何れか一方に対して比較的
非透過性であり、使い捨てできるように安価であり、し
かも順応的で通気性があり、伸び及び回復特性を有して
いるような、実質的に、または全体が安価な材料からな
る保護衣服に対する要望が存在している。
【０００６】
【発明の概要】定義 本明細書で使用している“伸び”( stretch 及び elong
ation ) とは、ある材料の初期寸法と、その材料にバイ
アス力を加えてそれを伸ばした後の同じ寸法との間の差
のことである。％伸びとは〔（伸ばされた長さ−初期サ
ンプル長）／初期サンプル長〕× 100で表される値であ
る。例えば、もし１インチの初期長を有する材料を 0.8
5 インチ伸ばす、即ち 1.85 インチに伸ばしたものとす
れば、この材料は 85 ％の伸びを有すると言うことがで
きる。“回復”とは、ある材料にバイアス力を加えてそ
の材料を伸ばして初期測定を行った後に、そのバイアス
力を終了させた時に伸ばされた材料が収縮することを言
う。例えばバイアスを加えていない時の弛緩した長さが
１インチの材料を 1.5インチの長さに伸ばすことによっ
て 50 ％伸ばしたものとすれば、この材料は 50 ％（
0.5インチ) 伸ばされ、弛緩長の 150％の伸ばされた長
さになる。バイアス（伸び）力を開放した後に、もしこ
の伸ばされた材料が 1.1インチの長さまで収縮即ち回復
すれば、この材料はその 0.5インチの伸びの 80 ％を回
復したことになる。％回復は、〔（最大伸び長−最終サ
ンプル長）／（最大伸び長−初期サンプル長）〕× 100
で表すことができる。
【０００７】“回復不能な伸び”とは、バイアス力を加
えた後に上述した“回復”のための材料の収縮が伴わな
い材料の伸びのことである。回復不能な伸びの％は、回
復を％で表した時に、 回復不能な伸び＝ 100−回復 で表すことができる。“不織ウェブ”とは、混ぜ合わさ
れてはいるが、識別可能な繰り返しのパターンを有して
いない個々の繊維またはフィラメントの構造を有するウ
ェブのことである。従来不織ウェブは、例えばメルトブ
ローイング、スパンボンディング、及び結合されたカー
デッド( carded )ウェブプロセスのような、当分野にお
いては公知の種々のプロセスによって形成されている。
“スパンボンデッドウェブ”とは、押出すべきフィラメ
ントの直径を有する紡糸口金内の複数の細い、通常は円
形の毛管から溶融した熱可塑性材料をフィラメントとし
て押出し、次いで例えば非引出し性、または引出し性流
体引抜き、または他の公知のスパンボンディング機構に
よって急速に細めることによって形成された小直径の繊
維及びフィラメントの両者または何れか一方のウェブの
ことを言う。スパンボンデッド不織ウェブは、Appel ら
の合衆国特許 4,340,563号、Dorschner らの合衆国特許
3,692,618号、Kinneyの合衆国特許 3,338,992号及び3,
341,394 号、Levyの合衆国特許 3,276,944号、Peterson
の合衆国特許 3,502,763号、Hartman の合衆国特許 3,5
02,763号、Doboらの合衆国特許 3,542,615号、及びHarm
on のカナダ国特許 803,714号のような特許に開示され
ている。
【０００８】“メルトブロー繊維”とは、溶融した熱可
塑性材料を複数の細い、通常は円形の、ダイス毛管を通
して溶融した糸またはフィラメントとして高速度ガス
（例えば空気）流内へ押出し、このガス流によって溶融
した熱可塑性材料のフィラメントの直径をマイクロ繊維
直径であってよい太さまで細めて形成した繊維のことを
意味する。次いで、メルトブロー繊維は高速度ガス流に
よって輸送され、収集用表面上へ堆積されて無作為に分
配されたメルトブロー繊維のウェブを形成する。メルト
ブロープロセスは公知であり、種々の特許及び刊行物に
記載されている。これらには以下のものが含まれる。NR
L Report 4364,“Manufacture of Super-Fine Organic
Fibers” by V.A. Wendt, E.L. Boone, and C.D. Fluha
rty ; NRLReport 5265,“An Improved device for the
Formationof Super-Fine Thermoplastic Fibers” by
K.D. Lawrence, R.T. Lucas, and J.A. Young ; 及び 1
974年11月19日付 Buntin らの合衆国特許 3,849,241
号。“マイクロファイバ”とは、平均直径が約 100ミク
ロンを超えない、例えば約0.5 ミクロン乃至約 50 ミク
ロンの直径を有する小直径繊維のことであり、より特定
的にはマイクロファイバは約１ミクロン乃至約 20 ミク
ロンの平均直径を有することもできる。約３ミクロンま
たはそれ以下の平均直径を有するマイクロファイバを、
一般に極細マイクロファイバと称している。極細マイク
ロファイバの製造方法を記述した例には、1991年11月26
日付の合衆国特許出願 07/779,929 号「改良された障壁
特性を有する不織ウェブ」が含まれる。
【０００９】“熱可塑性材料”とは、熱に曝すと軟化
し、室温に冷却するとその始めの状態に戻る高重合体の
ことを言う。この挙動を呈する天然物質は、生ゴム及び
多くのワックスである。限定するものではないが、他の
熱可塑性材料の例には、ポリ塩化ビニル、ポリエステ
ル、ナイロン、ポリフルオロカーボン、ポリエチレン、
ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリビ
ニルアルコール、カプロラクタム、及びセルロース及び
アクリル樹脂が含まれる。“使い捨て”とは、一回使用
する物品だけに限定されるものではなく、数回使用した
後にそれらが汚損されるか、またはそれ以外に使用不能
になって廃棄することができる物品をも含むものとす
る。“衣服”とは、例えば、限定するものではないが、
手術用ガウン、患者の掛け布、顔面マスク、靴カバー、
カバーロールズ、作業衣、エプロン、並びにおむつの外
側カバー、訓練用パンツ、等々を含む保護衣料及び遮蔽
物の両者または何れか一方を言う。“障壁布”とは、液
体及び粒子の両者または何れか一方による浸透に対して
有用なレベルの抵抗性を有する布のことである。一般に
液体浸透に対する抵抗性は静水ヘッド試験、滲透試験、
水噴霧浸透試験等によって測定される。粒子による浸透
に対する抵抗性は、乾燥粒子の空気フィルタ保持を決定
することによって測定することができ、粒子阻止効率(
particles holdout efficiency )として表すことができ
る。障壁布は、一般的に言えば、少なくとも約 20 cmの
水柱による浸透に耐える、及び約 0.1ミクロンより大き
い直径を有する粒子に対して少なくとも約 40 ％の粒子
阻止効率を有するの両者または何れか一方を呈すべきで
ある。
【００１０】“静水ヘッド”とは、次の例外を除き、AA
TCCTM No. 127-1977標準静水圧試験に準拠して決定され
た水浸透に対する材料の抵抗性のことである。上記例外
とは（１）サンプルは通常より大きく、サンプルの端を
横機械方向に締付ける引伸ばし枠内に取付け、種々の伸
び状態（例えば 10 ％、20％、30％及び 40 ％伸び）の
下でサンプルを試験することができるようにしたこと、
及び（２）サンプルが水柱の重量で垂下するのを防ぐた
めに、約 64 六角形／平方インチの六角形パターンを有
するプラスチック網によってサンプルを下側から支持し
たことである。“粒子阻止効率”とは、ある範囲の大き
さの粒子が材料を通過するのを阻止するその材料の効率
のことである。粒子阻止効率は高いことが望ましい。粒
子阻止効率は例えば、ミシガン州グラスレークの Inter
Basic Resources, Inc. によって遂行される IBR Test
Method No. E-217, Revision G (1/15/91)のような試験
を使用して、乾燥粒子の空気フィルタ保持を決定するこ
とによって測定できる。“挑戦”雰囲気の空気内の塵粒
子の濃度、及び試験布の反対側の雰囲気内の塵粒子（即
ち、布を通過した粒子）の濃度を、粒子カウンタによっ
て種々の範囲の大きさについて測定する。粒子阻止効率
はこれらの濃度の差から計算される。
【００１１】“α遷移”とは、一般的に結晶質熱可塑性
重合体内に発生する現象のことである。α遷移は、溶融
遷移（Ｔm ）より低い最高温度遷移を表し、屡々プリメ
ルティングと呼ばれる。α遷移以下では、重合体内の結
晶は固定されている。α遷移以上では、結晶は変更され
た構造に焼戻すことができる。α遷移は公知であり、例
えば Mechanical Properties of Polymers and Composi
tes (Vol. 1) by Lawrence E. Nielsen ; 及び Polymer
Monographs, ed. H. Moraweitz, (Vol. 2 - Polypropy
lene by H.P. Frank) のような刊行書に記載されてい
る。一般には、α遷移は、例えば Mettler DSC 30 差動
走査熱量計のような機器による差動熱量測定技術を使用
して決定される。典型的な測定のための標準状態は、 熱プロファイル： 10 °Ｃ／分の速度で 30 °Ｃから重
合体融点より約 30 °Ｃ上まで、 雰囲気： 60 SCC ／分の窒素、 サンプル寸法： ３乃至５ミリグラム である。“液体成分が５％時の溶融開始温度”なる表現
は、概ね結晶質の重合体内の溶融遷移付近の相変化の指
定された大きさに対応する温度のことである。溶融開始
温度は溶融遷移より低い温度で発生し、重合体内の液体
分と固体成分の差比によって特徴付けられる。溶融開始
温度は、例えば Mettler DSC 30 差動走査熱量計のよう
な機器による差動熱量測定技術を使用して決定される。
典型的な測定のための標準状態は、 熱プロファイル： 10 °Ｃ／分の速度で 30 °Ｃから重
合体融点より約 30 °Ｃ上まで、 雰囲気： 60 SCC ／分の窒素、 サンプル寸法： ３乃至５ミリグラム である。
【００１２】“狭められた材料”とは、例えば引抜きの
ようなプロセスによって少なくとも１方向に収縮した何
等かの材料のことである。“狭め可能な材料”とは、狭
めることができる何等かの材料のことである。“伸びの
方向”とは、伸び及び回復の方向を言う。“％狭まり”
とは、狭め可能な材料の予め狭めた寸法と、狭めた寸法
との差を測定し、次いでこの差を狭め可能な材料の予め
狭めた寸法によって除すことによって決定される比を 1
00倍した量のことである。即ち、％狭まりは次式によっ
て表すことができる。 ％狭まり＝〔（予め狭めた寸法−狭めた寸法）／予め狭
めた寸法〕× 100 “本質的に・・・からなる”は、所与の組成または製品
の所望特性に重大な影響を与えない付加的な材料の存在
を排除するものではない。この種の材料の例には、限定
するものではないが、顔料、酸化防止剤、安定剤、表面
活性剤、ワックス、流れ促進剤、組成の処理可能性を高
めるために付加される粒子または材料が含まれる。概要 前述した要望に鑑みて、本発明は不織障壁布が伸び及び
回復特性を有するように非エラストマメルトブロー熱可
塑性重合体を処理する方法を提供する。要約すれば、本
発明の方法は、（１）非エラストマメルトブロー熱可塑
性重合体繊維を含む不織障壁ウェブを、そのウェブによ
って吸収されるピーク合計エネルギが、室温においてそ
のウェブによって吸収される量よりも少なくとも約 250
％大きくなる温度まで加熱する段階と、（２）加熱した
不織ウェブに張力を加えて狭める段階と、（３）狭めら
れた不織ウェブを冷却する段階とを含み、狭められた不
織ウェブは伸び及び回復特性と、液体及び粒子の両者ま
たは何れか一方による浸透に対する有用なレベルの抵抗
性とを有するようになる。例えば、伸び可能な障壁布
は、熱処理及び狭めの前と同一の静水ヘッド及び粒子障
壁特性の両者または何れか一方を有しているべきであ
る。
【００１３】本発明によれば、非エラストマメルトブロ
ー熱可塑性重合体繊維を含む不織障壁布は、そのウェブ
によって吸収されるピーク合計エネルギが、室温におい
てそのウェブによって吸収される量よりも少なくとも約
275％大きくなる温度まで加熱することができる。例え
ば、ウェブは、そのウェブによって吸収されるピーク合
計エネルギが、室温においてそのウェブによって吸収さ
れる量よりも約300 ％から約 1000 ％以上まで大きくな
る温度まで加熱することができる。上述した処理によっ
て伸び及び回復特性を付与された障壁布は、少なくとも
約20 cm の静水ヘッドと、同一の未処理障壁布より少な
くとも約 10 ％は大きい伸び能力を有していることが特
徴であると言うことができる。例えば、伸び可能なメル
トブロー繊維の障壁布は、少なくとも約 30 cmの静水ヘ
ッドを有することができ、また同一の未処理障壁布より
少なくとも約 15 乃至約 300％は大きく伸ばすことがで
きる。さらなる例として、伸び可能なメルトブロー繊維
の障壁布は、約 35 cm乃至約 120 cm の静水ヘッドを有
することができ、また同一の未処理障壁布より約 20 乃
至約 200％は大きく伸ばすことができる。また更に、伸
び可能なメルトブロー繊維の障壁布は、約 40 cm乃至約
90 cmの静水ヘッドを有することができる。
【００１４】 本発明の一面においては、メルトブロー
繊維の障壁布は、約 15 ％乃至約200％伸ばすことがで
きる。例えば、約 20 ％乃至約 80 ％伸ばすことができ
る。伸び可能なメルトブロー繊維の障壁布は、約 60 ％
伸ばした時に少なくとも約 50％を回復することができ
る。例えば、伸び可能なメルトブロー繊維の障壁布は、
約 15 ％乃至約 60 ％伸ばすことができ、約 15 ％乃至
約 60 ％の量を伸ばした時に少なくとも約 90 ％を回復
することができる。本発明の別の面においては、伸び可
能な繊維の障壁布は約 30 (ft3/ 分)/ft2（または CFM/
ft2）を超える気孔率を有することができる。例えば、
障壁布は、約 35 乃至約 70 CFM/ft2 の気孔率を有する
ことができる。障壁布は、約６乃至約 400 g/m2 （また
は gsm）の坪量を有することができる。例えば坪量は約
20乃至約 150 g/m2 の範囲にわたることができる。伸び
可能な障壁布のメルトブロー繊維は、メルトブローマイ
クロファイバを含むことができる。光像解析によって決
定された少なくとも約 50 ％のメルトブローマイクロフ
ァイバは、５ミクロンより小さい平均直径を有している
ことが望ましい。例えば少なくとも約50 ％のメルトブ
ロー繊維は、約３ミクロンまたはそれ以下の平均直径を
有する極細マイクロファイバであることができる。更に
例えば、約 60 ％乃至約 100％のメルトブローマイクロ
ファイバは、５ミクロンより小さい平均直径を有するこ
とができるか、または極細マイクロファイバであること
ができる。メルトブロー繊維は、例えばポリオレフィ
ン、ポリエステル、またはポリアミドであることができ
る非エラストマ熱可塑性重合体から形成される。重合体
がポリオレフィンである場合には、それはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン共重合体、
プロピレン共重合体、ブテン共重合体、及びこれらの混
合体の両者または何れか一方であることができる。不織
ウェブは、メルトブロー繊維と、例えば織物繊維、木パ
ルプ繊維、微粒子、及び超吸収材料のような１またはそ
れ以上の二次材料との混合体であることもできる。メル
トブロー繊維がポリオレフィンである場合には、典型的
には、その重合体のα遷移より高い温度から、５％の液
体成分における溶融開始温度より約１０％低い温度まで
の温度において上述した熱処理が行われる。
【００１５】本発明の一面においては、伸び及び回復特
性を有するメルトブロー繊維の障壁布の１またはそれ以
上の層を、他の材料の１またはそれ以上の層と結合して
多層ラミネートを形成させることができる。これらの他
の層は、例えば織布、編布、結合されたカーデッドウェ
ブ、連続フィラメントウェブ（例えばスパンボンデッド
ウェブ）、メルトブロー繊維ウェブ、及びそれらの組合
わせであることができる。本発明の別の面においては、
継ぎ目によって結合された概ね平らな区分を具備し、こ
れらの概ね平らな区分の少なくとも１つが、少なくとも
１つの上述した伸び可能な障壁布の層を備えている材料
である使い捨て保護衣服が提供される。継ぎ目は、例え
ば普通の針縫いの縫い目であっても、または超音波溶
結、溶剤溶結、熱溶結等によって行われた継ぎ目であっ
てもよい。使い捨て保護衣服は、ボディ部分と、このボ
ディ部分から伸びる袖部分及び脚部分とを有することが
できる。例えば使い捨て保護衣服は（１）ボディ部分
と、このボディ部分から伸びる袖部分とを備えている上
区分と、（２）脚部分を備えている下区分とを含む保護
服であることができる。伸び可能な障壁布の伸びの方向
は、ボディ部分、袖部分、及び脚部分の１またはそれ以
上の運動方向と概ね平行であることが望ましい。本発明
の別の面においては、使い捨て保護衣服は、ボディ部分
と、このボディ部分から伸びる袖部分とを有するガウン
であることができる。伸び可能な障壁布の伸びの方向
は、ボディ部分、及び袖部分の１またはそれ以上の運動
方向と概ね平行であることが望ましい。
【００１６】
【実施例】図１に、伸び及び回復特性を有する障壁布を
製造するプロセスの例を１０で示す。図１に示すプロセ
スでは、一連の加熱したドラムを使用して熱処理を遂行
する。本発明によれば、狭め可能な不織材料１２は供給
ロール１４から繰り出され、供給ロール１４が湾曲矢印
の方向に回転すると、直線矢印の方向に走行する。狭め
可能な不織材料１２は、１またはそれ以上のメルトブロ
ーイングプロセスによって形成することができ、最初に
供給ロール１４上に貯蔵することなく、直接ドラム１６
のニップを通過させることができる。狭め可能な材料１
２は、一連の加熱されたドラム（例えば、蒸気缶）１６
−２６上を、一連の逆Ｓ字形ループ状に通過する。典型
的には、蒸気缶１６−２６の直径は約 24 インチである
が、他の寸法の缶を使用しても差し支えない。熱処理を
遂行するための狭め可能な材料１２と蒸気缶との接触時
間または駐在時間は、例えば蒸気缶の温度、材料の型、
及び坪量の全てまたは何れか１つ、及び材料内のメルト
ブロー繊維の直径のような諸要因に依存して変化するこ
とになろう。この接触時間は、狭め可能な材料１２が吸
収するピーク合計エネルギが、材料１２が室温において
吸収する量より少なくとも約 250％大きくなる温度まで
材料１２を加熱するのに充分であるべきである。例えば
接触時間は、狭め可能な材料１２が吸収するピーク合計
エネルギが、材料１２が室温において吸収する量より少
なくとも約 275％大きくなる温度まで材料１２を加熱す
るのに充分であるべきである。更に例えば、狭め可能な
材料１２が吸収するピーク合計エネルギが、材料１２が
室温において吸収する量より約 300％以上から約 1000
％以上になる温度まで材料１２を加熱することができ
る。
【００１７】一般的に言えば、狭め可能な不織材料１２
が、例えばポリプロピレンのようなポリオレフィンから
形成されたメルトブロー熱可塑層重合体繊維の不織ウェ
ブである場合には、蒸気缶上の駐在時間は、この重合体
のα遷移より高く、液体成分が５％時の溶融開始温度よ
り約 10 ％低い範囲の温度までメルトブロー繊維を加熱
するのに充分であるべきである。例えばメルトブローポ
リプロピレン繊維は、ウェブに所望の加熱を行うため
に、測定された表面温度が約 90 乃至約 150°Ｃ( 194
乃至 302°Ｆ) に加熱された一連の蒸気缶上を約１乃至
約 300秒の接触時間にわたって通過させることができ
る。代替及び付加の両者または何れか一方として、不織
ウェブは、赤外放射、マイクロ波、超音波エネルギ、
炎、高温ガス、高温液体等によって加熱することができ
る。例えば不織ウェブは、高温炉を通過させることがで
きる。理論的に解明してはいないが、発明者らは、非エ
ラストマメルトブロー熱可塑性の概ね結晶質の重合体繊
維に張力を印加する前に、その重合体のα遷移より高い
温度まで加熱することが重要であると信じている。α遷
移以上では重合体繊維内の結晶を変性された構造に焼戻
すことができ、これらの構造は繊維内で冷却されると引
張られた形態に保持され、これらの繊維からなる不織ウ
ェブの伸び及び回復特性（例えば、張力の印加からの回
復）を向上させる。またメルトブロー繊維は、液体成分
が５％時の組成重合体の溶融開始温度より高い温度まで
加熱すべきではないとも信じている。望ましくは、この
温度は液体成分が５％時のその重合体の溶融開始温度と
決定されている温度より 10 ％以上低くすべきである。
加熱の上限に接近する温度を大まかに推定する一方法
は、絶対温度（°Ｋ）で表された重合体溶融温度に 0.9
5 を乗ずることである。
【００１８】重要なことには、メルトブロー繊維を指定
された温度範囲まで加熱すると、繊維は張力に応答し
て、狭め中に、単に互いに滑り合うのではなく、曲げ、
引伸ばし、及び引抜きの全部または何れかをし始めるこ
とができると考えられる。本発明は、例えばポリオレフ
ィン、ポリエステル、及びポリアミドのような重合体を
使用して実現することができる。例示したポリオレフィ
ンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エ
チレン共重合体、プロピレン共重合体、ブテン共重合体
の１またはそれ以上を含む。有用であることが見出され
たポリプロピレンは、例えば Himont Corporation から
商品名 PF-015 として入手可能なポリプロピレン、及び
Exxon Chemical Company から商品名 Exxon 3445Gとし
て入手可能なポリプロピレンを含む。これらの材料の化
学的特性は、それぞれの製造者から入手することができ
る。メルトブロー繊維の不織ウェブは、普通のメルトブ
ローイングプロセスを使用して形成することができる。
障壁特性を向上させるために、不織ウェブのメルトブロ
ー繊維がメルトブローマイクロ繊維を含むことが望まし
い。例えば、光像解析によって決定された少なくとも約
50 ％のメルトブローマイクロ繊維が約５ミクロンより
小さい平均直径を有することができる。更に例えば、少
なくとも約 50 ％のメルトブロー繊維が、約３ミクロン
より小さい平均直径を有する極細マイクロファイバであ
ることができる。また更に、メルトブローマイクロファ
イバの約 60 ％乃至約 100％が、５ミクロンより小さい
平均直径を有するか、または極細マイクロファイバであ
ることができる。
【００１９】不織ウェブは、メルトブロー繊維と、１ま
たはそれ以上の二次材料との混合体であることもでき
る。このような不織ウェブの例が合衆国特許 4,100,324
号、及び 4,803,117号に開示されており、これらの特許
ではメルトブロー繊維及び他の材料は混合され、無作為
に分散した繊維の単一の凝集したウェブを形成してい
る。これらの混合体は、メルトブロー繊維を輸送するガ
ス流へ繊維及び粒子の両者または何れか一方を添加し
て、メルトブロー繊維が収集装置上へ収集されて無作為
に分散した繊維及び他の材料の凝集されたウェブが形成
される前に、メルトブロー繊維と他の材料とが密着し、
からみ合った混合を発生させることによって形成させる
ことができる。これらの不織複合ウェブに使用できる有
用な材料は、例えば、木パルプ繊維、天然及び合成の源
（例えば、綿、ウール、アスベスト、レーヨン、ポリエ
ステル、ポリアミド、ガラス、ポリオレフィン、セルロ
ース誘導体、等）、多成分繊維、吸収材繊維、導電性繊
維、及び例えば活性木炭／炭素、粘土、澱粉、金属酸化
物、超吸収材料、及びこれらの混合体のような粒子を含
む。他の型の不織複合ウェブを使用することもできる。
例えば、Radwanski らの合衆国特許 4,931,355号、及び
同 4,950,531号に開示されているような水圧的にからみ
合わせた不織ウェブを使用することができる。蒸気缶か
らの加熱された狭め可能な材料１２は、スタックローラ
３２及び３４に湾曲した矢印で示してある回転方向によ
って表されている逆Ｓ経路内のＳロール配列３０のニッ
プ２８を通過させられる。Ｓロール配列３０からの加熱
された狭め可能な材料１２は、駆動ローラ４０及び４２
によって構成されている駆動ローラ配列３８のニップ３
６を通過する。Ｓロール配列３０のローラの円周の線速
度は、駆動ローラ配列３８のローラの円周の線速度より
低くなるように制御されているので、加熱された狭め可
能な材料１２はＳロール配列３０と駆動ローラ配列３８
のニップ３６との間で引張られる。これらのローラの速
度差を調整することによって、加熱された狭め可能な材
料１２は、それが所望量だけ狭められ且つこのような引
張られて狭められた状態を冷却される間も維持する。加
熱された狭め可能な材料１２の狭まりに影響を及ぼす他
の要因は、張力を印加するローラ間の距離、引抜き段の
数、及び張力を印加され続ける加熱された材料の合計長
である。冷却は、例えば冷却した空気または水噴霧のよ
うな冷却用流体の使用によって促進される。
【００２０】一般的に言ってローラの速度差は、加熱さ
れた狭め可能な材料１２の幅を、その元の幅（即ち、張
力を印加する前の幅）より少なくとも約 10 ％の狭まり
を生じさせるのに充分な大きさとする。例えば、加熱さ
れた狭め可能な材料１２は、その元の幅より約 15 ％乃
至約 50 ％の範囲の幅に狭めることができる。本発明
は、加熱された狭め可能な材料１２を引張る他の方法の
使用も企図している。例えば、加熱された材料１２を例
えば横機械方向のような他の方向に引伸ばすテンター枠
または他の横機械方向伸長具配列を使用すれば、冷却し
た時に得られる材料４４が狭められた方向に概ね平行な
方向に伸び及び回復特性を呈するようになる。本発明の
重要な特色は、布の障壁特性と妥協することなく、メル
トブロー繊維及びメルトブローマイクロファイバの障壁
布に伸び及び回復が付与されることである。メルトブロ
ー繊維ウェブは、それらの高度にからみ合った細い繊維
網の故に狭めに抵抗する傾向がある。空気及び水に対し
ては透過性を呈し、しかも液体及び粒子の両者または何
れか一方に対しては非透過性を呈するのは、この高度に
からみ合った網なのである。裂けたり、ほつれたりのよ
うなこの繊維網状組織の著しい変化は、液体及び粒子の
両者または何れか一方による浸透を許すことになる。不
幸にも、これらが比較的柔軟ではなく且つ狭めに抵抗す
るために、非弾性的なメルトブロー繊維の高度にからみ
合った網は張力に対する応答が貧弱であり且つ裂けた
り、ほつれたりする傾向がある。
【００２１】しかし、上述したようにしてメルトブロー
繊維ウェブを加熱し、加熱された材料を狭め、そして冷
却すると、メルトブロー繊維ウェブの望ましい障壁特性
を犠牲にすることなく、有用なレベルの伸び及び回復を
付与することができる。一般的に言って、本発明のプロ
セスは静水ヘッドを低下させたりまたは障壁布の気孔率
を大きく増加させる裂け、またはほつれを生じさせな
い。プロセスの前後の布のからみ合った繊維構造内の孔
の寸法分布は、典型的に大きな変化を示していない。熱
を加えずに高レベルの伸び及び回復を有する障壁布を製
造しようとする試みは成功しなかった。後述する例に示
してあるように、潤滑材として役立たせるために鉱油、
ポリテトラフルオロエチレン、または水で飽和させたメ
ルトブロー繊維の不織ウェブは、熱を加えない状態では
制御サンプルでしか狭めることができなかった。これら
の同一材料及び制御サンプルは、高レベルの張力を加え
た時に、さらなる狭めを生ずることなく裂けてしまっ
た。以上の如く、本発明の伸び可能な障壁布は、少なく
とも処理前に障壁布が呈していたのと同程度の障壁特性
を呈する。本発明の障壁布は、少なくとも約 20 cmの静
水ヘッドと、少なくとも約 10 ％伸び、10％伸ばした時
に少なくとも約 50％回復する能力とが混合しているこ
とが望ましい。例えば、本発明のウェブの障壁布は、少
なくとも約 25 cmの静水ヘッドと、約 15 ％乃至約 60
％伸び、60％伸ばした時に少なくとも約 50 ％回復する
能力を有することができる。代替及び付加の両者または
何れか一方として、本発明の障壁布は、少なくとも上述
したレベルの伸び及び回復特性と、約 1.5ミクロン乃至
約 10 ミクロン以上の範囲の平均直径を有する粒子に対
する少なくとも約 96 ％の粒子阻止効率として表される
粒子浸透に対する抵抗性とを併せ持っている。例えば、
伸び可能な障壁布は、約1.5 ミクロン乃至約７ミクロン
の範囲の平均直径を有する粒子に対して約 98 ％の粒子
阻止効率を有することができる。また伸び可能な障壁布
は、約 0.1ミクロンより大きい平均直径を有する粒子に
対しては約 40 ％の粒子阻止効率を有することもでき
る。例えば、障壁布は、約 0.09 乃至約１ミクロンの範
囲の平均直径を有する粒子に対しては少なくとも約 40
％の粒子阻止効率を有することができる。更に例えば、
障壁布は、約 0.1ミクロンより大きい平均直径を有する
粒子に対しては約 50 ％またはそれ以上の粒子阻止効率
を有することもできる。例えば伸び可能な障壁布は、約
0.3乃至約１ミクロンの範囲の平均直径を有する粒子に
対しては少なくとも約 50 ％またはそれ以上の粒子阻止
効率を有することができる。
【００２２】更に本発明の障壁布は、約 15 ft3/分/ft2
( CFM/ft2 )を超える気孔率を有することができる。例
えば、障壁布は、約 30 乃至約 100 CFM/ft2の範囲の気
孔率を有することができる。また例えば、障壁布は、約
45 乃至約 90 CFM/ft2 の範囲の気孔率を有することが
できる。障壁布は、約６乃至約 400 g/m2 ( gsm ) の坪
量を有することが望ましい。例えば、坪量は約 10 乃至
約 150 g/m2 の範囲であることができる。更に例えば、
坪量は約 20 乃至約 90 g/m2の範囲であることができ
る。障壁特性は概ね坪量の増加と共に改善される。従来
は、充分な障壁特性を維持しつつ、破断前に満足すべき
粘り強さと伸びとを得るためにはより重い坪量を必要と
していた。本発明の障壁布は、比較的低い坪量（例えば
約 10 gsm 乃至約 30 gsm ）でも満足できる障壁を呈す
る。これは、軽量障壁材料に共通するほつれ及び裂けに
より障壁特性が駆逐される可能性を、部分的には、布の
撓み性及び柔軟性によって低下させるからである。以上
のように、本発明は、軽量の不織障壁布をより効果的に
使用可能ならしめるという更に別の理由から、経済的且
つ効率的な障壁布を提供しているのである。
【００２３】本発明の障壁布は、別の材料の１またはそ
れ以上の層に結合して多層ラミネートを形成することも
できる。これらの他の層は、例えば織布、編布、結合さ
れたカーデッドウェブ、連続フィラメントウェブ、メル
トブロー繊維ウェブ及びこれらの組合わせであることが
できる。これらの他の材料は伸び可能な障壁布とほぼ同
程度の伸び及び回復特性を有していることが望ましい。
例えば、もし障壁布が約 25 ％まで伸ばすことができる
のであれば、他の材料の層も約 25 ％まで伸びるように
すべきである。図２乃至９は、本発明による処理を行っ
てないメルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブの
走査電子顕微鏡写真である。図２及び３に示す布は、普
通のメルトブローイングプロセス装置を使用して形成し
たメルトブローポリプロピレン繊維の 51 gsm 不織ウェ
ブである。詳述すれば図２及び３は、メルトブローポリ
プロピレン繊維の不織ウェブの 50 ×（線形倍率）の顕
微鏡写真である。図４及び５は、図２及び３に示す材料
の一部の 500×（線形倍率）の顕微鏡写真である。図６
は、メルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブの 1
500 ×（線形倍率）の顕微鏡写真である。図７は、メル
トブローポリプロピレン繊維の不織ウェブの 5000 ×
（線形倍率）の顕微鏡写真である。図８は、メルトブロ
ーポリプロピレン繊維の不織ウェブの 5000 ×（線形倍
率）の顕微鏡写真である。図９は、メルトブローポリプ
ロピレン繊維の不織ウェブの 1000 ×（線形倍率）の顕
微鏡写真である。
【００２４】図１０乃至１７は、本発明の伸び可能な障
壁布例の走査電子顕微鏡写真である。図１０−１７に示
す布は、普通のメルトブローイングプロセス装置を使用
して形成したメルトブローポリプロピレン繊維の 51 gs
m の不織ウェブから作られたものである。不織ウェブを
一連の蒸気缶上を通過させて約 10 秒間にわたる合計接
触時間により約 110°Ｃまで加熱し、加熱した不織ウェ
ブに張力を加えて約 30 ％狭め（即ち約 30 ％の狭まり
を与え）、狭めた不織ウェブを冷却することによって、
メルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブの障壁特
性を低下させることなくこの不織ウェブに伸び及び回復
特性を付与した。詳述すれば、図１０及び１１は、メル
トブローポリプロピレン繊維からなる伸び可能な障壁布
の 50 ×（線形倍率）の顕微鏡写真である。図２及び３
と比較すると、伸び可能な障壁布のメルトブロー繊維は
遥かに少ない無作為構成を有し、写真の幅を横切って配
向されているように見える。図１２及び１３は、図１０
及び１１に示す材料の一部の 500×（線形倍率）の顕微
鏡写真である。図１４−１７は、図１０及び１１に示す
材料の異なる部分の顕微鏡写真である。即ち図１４は、
伸び及び回復特性を有する障壁布の 1500 ×（線形倍
率）の顕微鏡写真である。図１５は、伸び及び回復特性
を有する障壁布の 500×（線形倍率）の顕微鏡写真であ
る。図１６は、伸び及び回復特性を有する障壁布の 100
0 ×（線形倍率）の顕微鏡写真である。図１７は、伸び
及び回復特性を有する障壁布の 5000 ×（線形倍率）の
顕微鏡写真である。
【００２５】図５−９に示すメルトブローポリプロピレ
ン繊維と比較すると、図１４−１７に示すメルトブロー
ポリプロピレン繊維は繊維直径が周囲の部分の直径より
小さい小区分を有している。出願者らは、この動作に理
論付けしてはいないが、メルトブローポリプロピレン繊
維に引張られた区分が存在することは、メルトブローポ
リプロピレン繊維をポリプロピレンのα遷移より高い温
度から、液体成分が５％時の溶融開始温度より10％より
低い温度までの範囲の温度まで加熱したこと、次いでこ
れらの繊維の不織ウェブが伸び及び回復特性を有するよ
うに引伸ばして冷却したことを表しているものと考えて
いる。例１ どのような状態が（もし存在すれば）顕著な量の狭めを
生じさせるのかを見極めるために、特定の環境状態に維
持したサンプル障壁布に張力を加えて狭めた。低レベル
における破断及び裂断は、障壁特性が失われることを指
示していよう。全てのサンプルは、同一の環境室内の同
一機器上で試験した。検討した異なる状態は以下のよう
であった。 １． “室温にて”とは、サンプルに何等の添加物をも
適用せずに、室温（約70°Ｆまたは 21 °Ｃ）において
試験を遂行したことを意味する。
【００２６】２． “90°Ｃにて”とは、環境室を 90
°Ｃに設定してサンプルを試験したことを除いて状態１
と同じ。 ３． “130 °Ｃにて”とは、環境室を 130°Ｃに設定
してサンプルを試験したことを除いて状態１と同じ。 ４． “鉱油・室温”とは、鉱油で飽和させ、紙タオル
で軽く叩いて乾燥させたサンプルを室温で試験したこと
を意味する。 ５． “鉱油・130 °Ｃ”とは、環境室を 130°Ｃに設
定してサンプルを試験したことを除いて状態４と同じ。 ６． “テフロン被膜・室温”とは、ポリテトラフルオ
ロエチレンの源としてScotchguard （商品名）で処理し
たサンプルを室温で試験したことを意味する。 ７． “水飽和・室温”とは、少量のエアロゾル OT 75
展着剤を含む水で飽和させたサンプルを室温で試験した
ことを意味する。 ２つの型の不織障壁布を使用した。即ち、（１）約 34
gsm の坪量を有するメルトブローポリプロピレン繊維の
結合された不織ウェブと、（２）約 51 gsm の坪量を有
するメルトブローされていないポリプロピレン繊維の結
合された不織ウェブである。
【００２７】約３インチ×６インチのサンプル（６イン
チの長さがサンプルの機械方向（ＭＤ）に平行に走る）
を、Instron Model 1122万能試験機の３インチ×１イン
チのジョー（即ち、各ジョーの幅が３インチで、高さが
１インチ）内にロードした。試験中、ジョーを Instron
Model 3111 シリーズ 808環境室（ドアに窓を有してい
る）で取り囲み、サンプル環境（温度）を制御できるよ
うにした。環境室は所望温度にプリセットし、平衡させ
ることができるようにした。温度計を使用して正確な温
度の読みを保証した。ジョーにロードした後、サンプル
を少なくとも３分間にわたって室内に保持してサンプル
が熱せられ、室が再度平衡するようにした。室の窓を通
してサンプルを見ることができる位置までビデオカメラ
を移動させた。カメラレンズからサンプルまでの距離は
約 12 インチであった。マクロレンズを使用し、サンプ
ルを拡大するように焦点を合わせた。カメラを始動さ
せ、約５秒間走らせて、Instron クロスヘッドが始動す
る前にサンプル幅の読みを０張力に合わせた。各サンプ
ル毎に、以下の Instron測定を行った。 （１）ピーク荷重、ピーク伸び、及び吸収されたピーク
合計エネルギ、（２）破断荷重、破断伸び、及び破断時
に吸収されたピーク合計エネルギ。 Instron 試験機を使用し、実質的に連邦試験方法標準 N
o. 191A に準拠して引張り試験を行った。サンプルゲー
ジ長を３インチに設定し、クロスヘッド速度を 12 イン
チ／分に設定した。
【００２８】ビデオカメラテープを、静止フレームテー
ププレーヤで再生した。見ている画面から直接サンプル
幅を測定できるように、静止フレーム機能を使用したの
である。伸ばしてない（即ち、Instron 試験機を始動さ
せる前の）サンプルのテープを見ながら、１回の測定を
行った。サンプルが破断する点までテープを前進させ次
いでサンプルが破断する直前の点までテープを２フレー
ム巻戻した。見ている画面から直接最小サンプル幅を測
定した。引張り特性に関して、荷重とは、サンプルを伸
ばしている時に遭遇する力または抵抗のことを言う。ピ
ーク荷重とは、サンプルを伸ばしている時に遭遇する最
大荷重の意味である。破断荷重とは、サンプルの破断ま
たは破壊時に遭遇する荷重のことである。ここに使用し
ている荷重は、３インチ幅×６インチ長のサンプルに関
して力の単位で（例えば、ポンド（力）で）表される。
吸収された合計エネルギとは、特定荷重までの応力対ひ
ずみ（即ち、荷重対伸び）曲線下の合計面積のことであ
る。吸収されたピーク合計エネルギとは、ピークまたは
最大荷重の点までの上記曲線下の合計面積のことであ
る。破断時に吸収された合計エネルギとは、サンプル破
断または破壊時の荷重までの上記曲線下の合計面積のこ
とである。吸収された合計エネルギは、例えば（インチ
・ポンド（力）／（インチ）2 のように、仕事／（長
さ）2 の単位で表される。
【００２９】伸び( elongationまたは stretch )とは、
不織ウェブの初期の引伸ばされていない測定値（例え
ば、長さ）と、特定のディメンジョンにおけるその引伸
ばされた測定値との差を、同一ディメンジョンにおける
不織ウェブの初期の引伸ばされていない測定値で除して
得られた比である。伸びを％で表す時にはこの値に 100
を乗ずる。ピーク伸びは、材料をそのピーク荷重まで伸
ばして測定した伸びである。破断伸びとは、材料が破断
または破壊するまで伸ばした時に測定された伸びであ
る。上述した異なる状態の下で遂行された試験からのデ
ータを表１乃至５に示す。表１は、ボンドされた材料
（即ち、メルトブロープロピレン繊維のパターン結合さ
れた不織ウェブ、坪量 34 gsm ）の“狭まり”特性を表
す。表２は、結合された材料の引張りデータの概要であ
る。表３は、結合されていない材料（即ち、メルトブロ
ーポリプロピレン繊維の不織ウェブ、坪量51 gsm）の狭
まり特性を表す。表４は、結合されていない材料の引張
りデータの概要である。表５は、温度 30 °Ｃ、55°
Ｃ、82°Ｃ、95°Ｃ、105 °Ｃ、130 °Ｃ、及び 150°
Ｃにおける試験中に測定した結合されていない材料（即
ち、メルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブ、坪
量 51 gsm ）の引張り特性の概要である。 表１ 試験前及び破断時のサンプル幅の測定 サンプル 初期幅 破断幅 差 ％ ( mm ) ( mm ) ( mm ) 狭まり メルトブロー：結合済 室温にて 146 112 34 23.3 138 114 24 17.4 平均＝21.0 157 115 42 26.8 標準* ＝3.8 157 131 26 16.6 160 126 34 21.3 90°Ｃにて 145 81 64 44.1 128 75 53 41.4 平均＝43.7 152 80 72 47.4 標準＝2.1 159 92 67 42.1 154 87 67 43.5 130 °Ｃにて 153 84 69 45.1 159 80 79 49.7 平均＝46.9 151 81 70 46.4 標準＝1.6 150 81 69 46.0 135 71 64 47.4 鉱油・室温 139 113 26 18.7 141 109 32 22.7 平均＝23.1 133 97 36 27.1 標準＝2.9 134 100 34 25.4 140 110 30 21.4 鉱油・130 °Ｃ 128 88 40 31.3 127 85 42 33.1 138 89 49 35.5 平均＝35.0 140 88 52 37.1 標準＝2.3 143 89 54 37.8 144 93 51 35.4 水飽和 152 120 32 21.1 147 115 32 21.8 平均＝21.2 149 118 31 20.8 標準＝0.8 144 115 29 20.1 148 115 33 22.3 テフロン被膜 140 109 31 22.1 144 115 29 20.1 平均＝21.4 139 110 29 20.9 標準＝0.8 142 111 31 21.8 141 110 31 22.0 注：* ＝標準偏差 表２ ピーク 破断 ピーク 破断 ピーク 破断 荷重 荷重 伸び 伸び TEA TEA サンプル数 ( gm ) ( gm ) ( in ) ( in ) (gm-in) (gm-in) メルトブロー：結合済 室温にて 平均 2770 1016 0.8392 0.9842 1618.3 1948.6 標準 127 61 0.1375 0.1373 359.5 359.6 90°Ｃにて 平均 2022 843 3.6399 3.7288 5264.8 5420.8 標準 153 59 0.4252 0.4113 847.2 839.7 130 °Ｃにて 平均 1459 557 4.6752 4.7496 4877.6 4957.6 標準 24 40 0.2054 0.2012 448.9 447.9 鉱油・室温 平均 1855 652 0.9272 1.2918 1244.4 1755.8 標準 89 31 0.0910 0.0611 132.7 81.8 鉱油・130 °Ｃ 平均 498 369 3.3330 3.4141 1009.1 1032.3 標準 114 54 0.4348 0.4742 338.8 379.6 テフロン被膜 平均 2176 1052 0.9490 1.0722 1449.2 1738.5 標準 45 322 0.1623 0.1588 308.1 280.9 水飽和・室温 平均 2775 1610 0.8173 1.0523 1621.4 2115.4 標準 272 694 0.0612 0.1285 286.1 243.8 表３ 試験前及び破断時のサンプル幅の測定 サンプル 初期幅 破断幅 差 ％ ( mm ) ( mm ) ( mm ) 狭まり メルトブロー：非結合 室温にて 163 142 21 12.9 155 140 15 9.7 平均＝11.0 154 130 24 15.6 標準＝2.9 151 140 11 7.3 155 140 15 9.7 90°Ｃにて 145 95 50 34.5 141 85 56 39.7 平均＝38.9 143 84 59 41.3 標準＝2.4 146 90 56 38.4 153 91 62 40.5 130 °Ｃにて 142 77 65 45.8 144 75 69 47.9 平均＝46.4 143 74 69 48.3 標準＝3.1 140 71 69 49.3 143 85 58 40.6 鉱油・室温 155 142 13 8.4 163 143 20 12.3 平均＝10.2 162 145 17 10.5 標準＝1.7 162 143 19 11.7 158 145 13 8.2 表４ ピーク 破断 ピーク 破断 ピーク 破断 荷重 荷重 伸び 伸び TEA TEA サンプル数 ( gm ) ( gm ) ( in ) ( in ) (gm-in) (gm-in) メルトブロー：非結合 室温にて 平均 4927 1957 0.3735 0.4460 1132.0 1421.0 標準 169 317 0.0544 0.0731 255.7 358.0 90°Ｃにて 平均 3835 1535 2.3620 2.9180 7249.0 8982.0 標準 270 220 0.5180 0.4030 2044.0 1163.0 130 °Ｃにて 平均 2277 851 3.5900 4.0140 6232.0 7354.0 標準 77 56 0.6845 0.8080 1486.2 1677.0 鉱油・室温 平均 5139 1852 0.2922 0.4108 836.7 1295.0 標準 62 95 0.0385 0.0457 113.0 169.0 表５ 温度（°Ｃ） 引張り特性 30 55 82 95 105 130 150 破断時 10.7 21.3 29.4 36.1 39.1 48.5 45.4 狭まり（％） ピーク荷重 平均 9.3 22.2 35.0 66.5 95.3 152 112.5 時伸び（％）標準 0.8 7.5 7.3 5.4 19 6 12.4 破断時 平均 14.5 26.3 41.3 77.3 105.4 164 132 伸び（％) 標準 2.1 8 7.3 7.7 19 14 25 ピーク荷重 平均 4845 4460 3995 3877 3726 2577 1703 ( g ) 標準 68 283 172 103 183 68 107 破断時 平均 1757 1722 1617 1478 1443 957 649 荷重( g ) 標準 96 231 173 147 65 34 112 吸収された 平均 1248 2501 3799 7480 9676 10080 5393 破断時合計 標準 148 760 883 846 1952 1341 1090 エネルギ 吸収された 平均 733 2042 3124 6289 8630 9188 4442 ピーク合計 標準 107 716 838 598 2033 336 283 エネルギ 添加物の有無に拘わらず、張力を印加する前にサンプル
を加熱すると、殆ど全ての測定値に重大な影響を及ぼす
ことが分かった。一般に、メルトブローポリプロピレン
繊維の不織ウェブが吸収するピーク合計エネルギが、そ
のメルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブが室温
において吸収する量より少なくとも約 250％大きくなる
ような温度までポリプロピレン繊維の不織ウェブを加熱
し、この加熱した不織ウェブに張力を加えてそれを狭
め、狭めた不織ウェブを冷却することによって、不織ウ
ェブの障壁特性を低下させることなく障壁布（即ち、メ
ルトブローポリプロピレン繊維の不織ウェブ）に伸び及
び回復特性を付与できることが分かった。
【００３０】不織ウェブが吸収するピーク合計エネルギ
が、その不織ウェブが室温において吸収する量より少な
くとも約 275％大きくなるような温度までメルトブロー
ポリプロピレン繊維の不織ウェブを加熱することが望ま
しいことが分かった。例えばメルトブローポリプロピレ
ン繊維の不織ウェブは、不織ウェブが吸収するピーク合
計エネルギが、その不織ウェブが室温において吸収する
量より約 300％乃至約1000 ％大きくなるような温度ま
で加熱することができる。加熱はピーク荷重を大幅に低
下させる一方で、ピーク伸び（粘り強さを増大させるの
に充分な、または TEA）及び狭まりを大幅に増加させ
た。高温において増加したサンプルの粘り強さは、プロ
セスの感受性の減少を意味している。室温においてウェ
ブを破断させるには極く僅かな量の過大エネルギを必要
とするだけでよいにも拘わらず、ウェブは高温において
遥かに寛大になる。加熱の効果は、図１８から明白であ
る。図１８は、表５から取られたメルトブローポリプロ
ピレンの非ボンド不織ウェブのためのデータをプロット
した温度対ピーク荷重における吸収された合計エネルギ
のグラフである。図１８において、ポリプロピレンの融
点（即ち、165 °Ｃ）まで加熱した時のメルトブローポ
リプロピレンの「吸収されたピーク合計エネルギ」の値
は測定不能であった。
【００３１】一般的に言えば、「吸収されたピーク合計
エネルギ」が増加する（即ち、粘り強さが増す）この温
度範囲は、ポリプロピレンのα遷移より高い温度から、
液体成分が５％時のポリプロピレンの溶融開始温度より
約 10 ％低い温度までの温度範囲に概ね対応しているも
のと考えられる。ピーク伸びと、％狭まりとは相関する
らしく、これは伸びに対するサンプルの戻りが減少し、
狭まりの量が増すことを意味する。例えばScotchguard
の商品名テフロン（ポリテトラフルオロエチレン）のよ
うな繊維上、またはウェブ（例えば、鉱油）内に添加物
を加えると、ボンドされたサンプルの場合繊維が潤滑さ
れ、繊維間摩擦が減少してピーク荷重が約30％低下し、
またピーク伸びが約 10 ％増加した。狭まりは重大な影
響を受けなかった。ボンドされたサンプルを表面活性剤
溶液で飽和させても、どの特性にも影響は現れなかっ
た。例２ 制御サンプル及び伸び可能なメルトブロー障壁布の特別
な物理特性を測定した。制御障壁布は、メルトブローポ
リプロピレン繊維の 51 gsm の結合されていない不織ウ
ェブである。この材料を 230°Ｆ（ 110°Ｃ）に加熱
し、次いで約 30％狭めて伸び可能な障壁布を製造し
た。カップ破砕試験測定を行ってサンプルの柔軟性を決
定した。カップ破砕試験は4.5 cm直径の半球形の足が、
ほぼ 6.5 cm 直径×6.5 cm高さの伏せたコップの形状の
布の９”×９”片を砕くのに必要なピーク荷重を測定す
ることによって布の「こわさ」を評価する試験であり、
コップ状の布が均一に変形するようにコップ状の布は概
ね 6.5 cm 直径の円筒で取り囲んであった。コップ壁と
足とが接触してピーク荷重に影響を及ぼすのを回避する
ために、足とコップとは整列されている。ピーク荷重
は、ニュージャージー州テンソーケンの Schaevitz Com
panyから市販されている Model FTD-G-500ロードセル
（ 500 g レンジ）を使用し、足を約 0.25 インチ／秒
（ 15 インチ／分）の速度で降下させながら測定した。
【００３２】各布サンプルの坪量は、連邦試験方法標準
No. 191A の方法 5041 に実質的に準拠して決定した。
気孔率は、サンプルの寸法が（７”×７”ではなく）
８”×８”であったことを除いて、連邦試験方法標準 N
o. 191A の方法 5450 に準拠し、Frazier Precision In
strument Companyから市販されている Frazier通気性試
験機を使用して決定した。気孔率は、例えば材料の平方
フィート当たりの（立法フィート／分）、（例えば、(
ft3/分)/ft2 または( CFM/ft2 ) ）のように、体積／時
間／単位面積の単位で表すことができる。障壁布内の孔
の実効等価直径の測定を行った。孔寸法は、英国ルート
ンの Coulter Electronics Limited製の Coulterポロメ
ータ及び Coulter POROFIL（商品名）試験液を使用した
液体変位技術によって決定した。平均流通孔寸法は、試
験サンプルを、極めて低い表面張力を有する液体（即
ち、 Coulter POROFIL）で湿らせて決定した。サンプル
の一方の側に空気圧を印加した。最終的に、空気圧を増
加させると、それが最大孔内の流体の毛細管引力に打ち
勝って、液体が排出され、空気がサンプルを通過させら
れる。空気圧を更に増すと、漸増的により小さい孔が開
かれて行く。湿潤したサンプルの流れ対圧力の関係を求
めることが可能であり、乾燥したサンプルの結果と比較
される。平均流通孔寸法は、乾燥サンプル流れ対圧力の
50 ％を表す曲線が、湿潤サンプル流れ対圧力を表す曲
線と交差する点において測定する。この特定の圧力で開
く孔の直径（即ち、平均流通孔寸法）は、以下の式から
決定することができる。
【００３３】孔直径（ミクロン）＝（ 40 τ)/圧力 ここに、τはｍＮ／Ｍの単位で表された流体の表面張力
であり、圧力はミリバール（ mbar ）で表された印加圧
力である。またサンプルを湿らせるために使用した液体
の表面張力が極めて低いために、サンプルへの液体の接
触角はほぼ０と見做すことができる。粒子阻止効率は、
IBR 試験方法 No. E-217, Revision G ( 1/15/91 )に準
拠して、ミシガン州グラスレークの InterBasic Resour
ces, Inc. によって決定された。この試験は、単一の通
過挑戦試験を介して純粋空気内に浮遊する乾燥粒子の空
気フィルタ保持を決定する。高濃度に浮遊した汚染物質
を供給空気流内に注入し、試験サンプルへ導いた。試験
フィルタの上流及び下流において粒子寸法分布を測定し
た。細いグレード（ 0.09 乃至 1.0ミクロン）及び粗い
グレード（ 1.5乃至＞10.0ミクロン）の乾燥した汚染物
質は General Motors Corporation の A.C Spark Plug
Divisionから入手した。細いグレード粒子の粒子寸法分
布は、Pacific Scientific Companyの HIAC/Royco divi
sionから入手可能な HIAC/Royco5109粒子計数システム
を使用して決定した。粗いグレード粒子の粒子寸法分布
はHIAC/Royco LD 400 センサ、S/N 9002-020を使用して
決定した。試験は室温で行われ、４及び８標準立法フィ
ート／分の空気流を約 90 mmの直径を有する円形サンプ
ルを通過させた。
【００３４】制御障壁布及び伸び可能な障壁布の一般的
特性を表６に示す。表７及び８は、制御障壁材料及び伸
び可能な障壁材料の特定障壁試験の結果を含む。一般的
に言えば、伸び及び回復特性を有する障壁材料は、少な
くとも実効的に制御障壁材料のような粒子障壁特性を有
するべきである。 表６ 制御、非結合 表面温度230 °F 51 gsm PP MB で 30 ％狭め 静水ヘッド（ｃｍ） 67 72 バルク（インチ） 0.016 0.021 カップ破砕（ｇ） 242 187 （ｇ／ｍｍ） 5223 3664 坪量（ｇｓｍ） 53.2 58.7ＭＤ引張り ピーク荷重（ポンド） 7.63 7.54 ピーク伸び（％） 14.2 6.42 ピークＴＥＡ（in・lbs f /in2) 2.43 0.882 ＣＤ引張り ピーク荷重（ポンド） 4.76 3.07 ピーク伸び（％） 27.8 36.1 ピークＴＥＡ（in・lbs f /in2) 2.93 1.68 Frazier 気孔率（ CFM/ft2） 31 32 Coulter プロファイル（ミクロン） 平均流通孔寸法 17.5 17.0 孔の％： ＜５ミクロン 3 3 ５−１０ 17 14 １０−１５ 28 30 １５−２０ 39 39 ２０−２５ 10 10 ２５−３０ 2 3 ＞３０ ＜1 ＜1 表７ サンプル 主流通 粒子／７０ｃｃ（ミクロン） ＩＤ SCFM ポート 1.5-2 2-3 3-5 5-7 7-10 >10 制御 8 上流 3074 5359 5157 2452 2468 4474 障壁布 下流 3057 4202 3535 1225 882 378 効率 17.47 21.59 31.45 50.04 64.26 91.55 制御 4 上流 3207 4680 4575 1828 1680 8485 障壁布 下流 87 176 196 140 89 679 効率 97.29 96.24 95.72 92.34 94.70 92.00 制御 4 上流 767 1173 1148 484 476 697 障壁布 下流 25 27 28 6 6 4 効率 96.74 97.70 97.56 98.76 98.74 99.43 伸び可能 4 上流 4117 5284 4536 1850 1674 3895 な障壁布 下流 19 30 32 12 24 106 効率 99.54 99.43 99.29 99.35 98.57 97.28 伸び可能 4 上流 991 1446 1502 711 604 2580 な障壁布 下流 11 17 12 11 15 88 効率 98.89 98.82 99.20 98.45 97.52 96.59 表８ サンプル 主流通 粒子／７０ｃｃ（ミクロン） ＩＤ SCFM ポート 0.09-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.5 0.5-1.0 伸び可能 4 上流 20510 104946 210265 108400 84144 な障壁布 下流 16997 83461 142438 50937 24183 効率 17.13 20.47 32.26 53.01 71.26 伸び可能 4 上流 7728 34796 45316 11165 4241 な障壁布 下流 3702 15620 18459 3792 2016 効率 52.10 55.11 59.27 66.04 76.04 例３ メルトブロー材料、及びメルトブロー材料を含むラミネ
ートを約 230°Ｆ（ 110°Ｃ）まで加熱した。幅の 30
％が失われるまで（即ち 30 ％の狭まりが観測されるま
で）材料の機械方向に張力を印加入した。狭まり状態に
維持しながら、材料を冷却した。得られた材料は横機械
方向に（即ち、機械方向に直角に）伸び及び回復特性を
有していた。材料の伸び及び回復特性は、伸び可能な材
料の４インチ×６インチサンプルから測定した。６イン
チのディメンジョンが横機械方向であり、４インチのデ
ィメンジョンが機械方向であった。
【００３５】材料を Instron Model 1122 万能試験気の
ジョーに取付け、材料を横機械方向に（６”長に沿っ
て）引張った。ゲージ長を３インチにセットし、材料上
のジョーの位置を線でマークした。Instron をセットし
て特定の伸びの％に対して指定された距離だけ材料を引
伸ばした。 0.3"＝初期ジョー間隔の 10 ％、または 10 ％の伸び 0.6"＝初期ジョー間隔の 20 ％、または 20 ％の伸び 0.9"＝初期ジョー間隔の 30 ％、または 30 ％の伸び 1.2"＝初期ジョー間隔の 40 ％、または 40 ％の伸び 1.5"＝初期ジョー間隔の 50 ％、または 50 ％の伸び 1.8"＝初期ジョー間隔の 60 ％、または 60 ％の伸び 2.1"＝初期ジョー間隔の 70 ％、または 70 ％の伸び 2.4"＝初期ジョー間隔の 80 ％、または 80 ％の伸び 2.7"＝初期ジョー間隔の 90 ％、または 90 ％の伸び 3.0"＝初期ジョー間隔の 100％、または 100％の伸び 異なる材料をそれぞれ、指定された距離だけ引伸ばし、
次いで直ちに弛緩させてジョーから取外した。
【００３６】表９に、伸び及び回復特性を持つように処
理された不織ラミネートの伸び及び回復試験の結果を示
す。伸び可能な障壁布は、18 gsmの不織メルトブロー繊
維障壁布を、 18 gsm の２つの層のスパンボンデッドウ
ェブでサンドウィッチしたものである。材料の合計坪量
は約 54 gsm であった。この特定ラミネートのスパンボ
ンデッド布及びメルトブロー布は、約３乃至約４重量％
のエチレン共重合体、及び約 96 乃至 97 重量％のプロ
ピレンを含む押出し可能なランダム共重合体から形成さ
れていた。若干のサンプルを最大伸び長まで引張り、In
stron ジョー内で３回弛緩させた後に取外して回復を計
算した。これらの回復値を“３回繰り返し後の回復”の
欄に示した。表１０は、伸び及び回復特性を持つように
処理されたメルトブローポリプロピレン繊維の非ボンド
51 gsm 不織ウェブの伸び及び回復試験の結果である。
表１１は、伸び及び回復特性を持つように処理された不
織ラミネートの伸び及び回復試験の結果である。この伸
び可能な障壁布は、6.8 gsm の不織メルトブロー繊維障
壁布を、 13.6 gsm の２つの層のスパンボンデッドウェ
ブでサンドウィッチしてあった。この材料の合計坪量は
約 34 gsm であった。この特定のラミネートのスパンボ
ンデッド布及びメルトブロー布は、約３乃至約４重量％
のエチレン共重合体、及び約 96 乃至 97 重量％のプロ
ピレンを含む押出し可能なランダム共重合体から形成さ
れていた。 表９ 材 料 伸び ％ ％回復 ５４ｇｓｍ 10 100 スパンボンド／メルトブロー／ 20 100 スパンボンドのラミネート 30 100 40 100 50 100 60 93 70 88 80 82 表１０ 最初の伸び ３回繰り返し後 材 料 伸び ％ 平均％回復 平均％回復 ５４ｇｓｍ 10 100 100 ポリプロピレンの 20 97 97 メルトブロー 30 98 100 表１１ 最初の伸び ３回繰り返し後 材 料 伸び ％ 平均％回復 平均％回復 ３４ｇｓｍ 10 100 スパンボンド／ 20 100 97 メルトブロー／ 30 98 スパンボンドの 40 96 ラミネート 50 95 89 60 94 70 91 80 88 78 90 89 本発明は、上述した伸び可能な障壁布から作られる使い
捨て保護衣服にも関する。一般的に言えば、この衣服は
部分的に、または全部が伸び可能な障壁布からなること
ができる。伸び及び回復特性を有する本発明の使い捨て
保護衣服は、例えば手術用ガウン、カバーロールズ、及
びおむつのような保護衣服として使用するのに特に適し
ている。障壁布が一方向性の伸び（即ち、概ね一方向に
伸び及び回復する能力）を有する本発明の実施例は、こ
のような材料で作られた衣服が、着用し易い寸法的な安
定性を有し、しかも着用者に快適さを付加する伸び及び
回復特性を呈するのでこれらの応用に特に適しているの
である。更に、伸び可能な障壁布の柔らかさと従順性
は、ぴったりフィットする保護衣服を提供し、特に長期
にわたって着用した後も運動中に雑音を立てることがな
く、脹らんだり突っ張ったりすることは殆ど無い。
【００３７】殆どの応用には、約 10 ％より大きく伸
び、実質的にその伸ばされる前の寸法まで回復するよう
になっている材料が適している。例えば、約 13 乃至 2
0 ％伸びるようになっている材料は、カバーロールズ及
びガウンに使用することができる。若干の応用では、例
えば 35 ％またはそれ以上伸びることができる障壁布の
ような、 15 ％より遥かに大きい伸びのレベルを有する
障壁布を使用することが望ましいかも知れない。本発明
の使い捨て保護衣服は、伸び及び回復特性の程度が異な
る障壁布の区分、パネル、または部分を含むことができ
ることを企図している。例えば、使い捨て障壁衣服は、
約 15 ％伸びるようになっている障壁布のボディ部分を
含み、またこのボディ部分に取付けられ 15 ％より遥か
に大きく（例えば約 50 ％またはそれ以上）伸びるよう
になっている障壁布の袖部分をも含むことができる。ま
た、袖部分または他の部分（例えば、衣服の脚部分、肩
部分または背中部分）に、極めて高いレベルの伸び及び
回復特性を有する障壁布の区分を含ませて、従順である
ことが望ましい肘、膝、肩、股、及び他の領域付近の衣
服の領域にかなり大きい従順性を与えることができるよ
うにすることも企図している。
【００３８】本発明の一面では、障壁布の伸び及び回復
特性を非均一にすることができる。この非均一性は意図
的であっても、またはプロセス設備の限度によってもた
らされるものであっても差し支えない。例えば、障壁布
の一部分が約５乃至 15 ％またはそれ以上の伸びを、及
び同一材料の別の部分が約５乃至 15 ％またはそれ以下
の回復の両者または何れか一方を呈し得るようにするこ
とができる。本発明の使い捨て保護衣服の製造に使用で
きる狭め可能な障壁布の例は、伸び及び回復特性を有す
る不織ウェブメルトブロー繊維（メルトブローマイクロ
ファイバを含む）の少なくとも１つの層と、少なくとも
１つのスパンボンデッド連続フィラメントとを一緒に結
合することによって構成された不織ラミネート布であ
る。スパンボンデッドウェブの第１の外側層と、メルト
ブロー繊維ウェブの中間層とスパンボンデッドウェブの
第２の外側層とを有する３層布の例を、“ＳＭＳ”と略
称することができる。これらの布は、Kimberly-Clark C
orporationが保有する合衆国特許 4,041,203号、4,374,
888 号、及び 4,753,843号に開示されている。 液体に
対する抵抗性を改善し、静電気の累積を減少させるため
に材料を E.I. duPont De Nemours から市販されている
Zepel及び Zelec（共に商品名）K-C のような組成で処
理することもできる。
【００３９】図１９は、着用者の身体に順応するように
伸び可能な障壁布で作られている本発明の使い捨て手術
用ガウン８０の例を示す。このようなガウンは、公知の
自動化、半自動化または手作業手順に従って製造するこ
とができる。１つの例が Wintersの合衆国特許 3,570,0
12号に開示されている。図示のように、ガウン８０は袖
８２、袖口８４、閉じ手段８８を含む首孔８６、重ね合
わされた背パネル、ガウンを閉じるためのベルト９０を
含む。袖８２の配向は、伸び可能な障壁布の伸びの方向
が袖８２の運動の方向（即ち、長さ）に平行または横の
何れになっても差し支えない。何れの構成にしても若干
の利点を提供する。例えば、もし袖８２が運動の方向
（即ち、長さ）に対して横方向に配向されていれば、袖
の寸法安定度が閉じた手袋を着用する段取りに特に適す
るようになる。上述した材料は、着用者の身体に順応す
る例えば使い捨ておむつ、及び使い捨て失禁用品のよう
な使い捨ての個人用介護用品の製造に使用するのにも適
している。これらの材料は、快適で且つ順応性を有しな
がらおむつの中に液体を保持する使い捨ておむつの外側
層として特に適している。図２０は、使い捨ておむつま
たは失禁用品９２の例を示すものであり、ライナ９４、
吸収媒体９６及び裏材料９８を含んでいる。裏材料９８
は上述した伸び可能な布であり、着用者の身体に順応す
るようになっていることが望ましい。使い捨ておむつ及
び失禁用品の例は、合衆国特許 3,520,303号、4,701,17
1 号、4,747,846 号及び 4,756,709号に開示されてい
る。
【００４０】図２１は、着用者の身体に順応するように
なっている本発明の使い捨て保護カバーロールズ１００
の例を示す。カバーロールズ１００は、左ボディ部分１
０４及び左脚部分１０６を含む左パネル１０２を含む。
カバーロールズ１００は、継ぎ目１１０によって左パネ
ル１０２に結合されている左袖部分１０８を含む。カバ
ーロールズ１００は、右ボディ部分１１４及び右脚部分
１１６を含む右パネル１１２をも含む。カバーロールズ
１００は、継ぎ目１２０によって右パネル１１２に結合
されている左袖部分１１８を含む。左パネル１０２及び
右パネル１１２はジッパ１２２及び継ぎ目１２４によっ
て結合されている。襟１２６が継ぎ目１２８によって取
付けてある。左パネル１０２及び右パネル１１２は、継
ぎ目１３０において上半身部分１３２と下半身部分１３
４とが結合されるように構成することが望ましい。上半
身部分１３２における障壁布の伸びの方向は、矢印で示
してある方向である。下半身部分１３４における障壁布
の伸びの方向は、矢印で示してある方向である。同様
に、袖部分１０８及び１１８の望ましい伸びの方向を矢
印で示してある。異なる構造も考えられ、また他の考え
得る構造の種々の継ぎ目及びパネルは図示してない。上
述したカバーロールズの例は、合衆国特許 4,670,913号
に開示されている。
【００４１】以上に本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく変更ま
たは代替を考案することが可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】一連の蒸気缶を使用して伸び可能な障壁布を形
成するプロセスの例の概要図である。
【図２】処理前の狭め可能な材料の例の 50 倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図３】処理前の狭め可能な材料の例の 50 倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図４】処理前の狭め可能な材料の例の 500倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図５】処理前の狭め可能な材料の例の 500倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図６】処理前の狭め可能な材料の例の 1500 倍の繊維
の形状を示す顕微鏡写真である。
【図７】処理前の狭め可能な材料の例の 5000 倍の繊維
の形状を示す顕微鏡写真である。
【図８】処理前の狭め可能な材料の例の 5000 倍の繊維
の形状を示す顕微鏡写真である。
【図９】処理前の狭め可能な材料の例の 1000 倍の繊維
の形状を示す顕微鏡写真である。
【図１０】伸び可能な障壁材料の例の 50 倍の繊維の形
状を示す顕微鏡写真である。
【図１１】伸び可能な障壁材料の例の 50 倍の繊維の形
状を示す顕微鏡写真である。
【図１２】伸び可能な障壁材料の例の 500倍の繊維の形
状を示す顕微鏡写真である。
【図１３】伸び可能な障壁材料の例の 500倍の繊維の形
状を示す顕微鏡写真である。
【図１４】伸び可能な障壁材料の例の 1500 倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図１５】伸び可能な障壁材料の例の 500倍の繊維の形
状を示す顕微鏡写真である。
【図１６】伸び可能な障壁材料の例の 1000 倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図１７】伸び可能な障壁材料の例の 5000 倍の繊維の
形状を示す顕微鏡写真である。
【図１８】伸び可能な障壁材料の例の熱処理中に測定さ
れた温度対ピーク荷重時に吸収された合計エネルギのグ
ラフである。
【図１９】使い捨て保護衣服の例を示す図である。
【図２０】使い捨て個人用介護用品の例を示す図であ
る。
【図２１】使い捨て保護カバーロールズの例を示す図で
ある。
【符号の説明】
１０ 障壁布製造プロセス １２ 狭め可能な不織材料 １４ 供給ロール １６、１８、２０、２２、２４、２６ ドラム ２８ Ｓロール配列のニップ ３０ Ｓロール配列 ３２、３４ スタックローラ ３６ 駆動ローラ配列のニップ ３８ 駆動ローラ配列 ４０、４２ 駆動ローラ ４４ 得られた材料 ８０ 手術用ガウン ８２ 袖 ８４ 袖口 ８６ 首孔 ８８ 閉じ手段 ９０ ベルト ９２ おむつ ９４ ライナ ９６ 吸収媒体 ９８ 裏材料 １００ カバーロールズ １０２ 左パネル １０４ 左ボディ部分 １０６ 左脚部分 １０８ 左袖部分 １１０、１２０、１２４、１２８、１３０ 継ぎ目 １１２ 右パネル １１４ 右ボディ部分 １１６ 右脚部分 １１８ 右袖部分 １２２ ジッパ １２６ 襟 １３２ 上半身部分 １３４ 下半身部分
フロントページの続き (72)発明者 チャールズ エドワード ボリアン ザ セカンド アメリカ合衆国 ジョージア州 30518 ビュフォード サンディー ヒル ロ ード 4199 (72)発明者 マイケル トッド モーマン アメリカ合衆国 ジョージア州 30202 アルファレッタ キングス ピーク 555 (72)発明者 リン エレン プレストン アメリカ合衆国 ジョージア州 30328 アトランタ ノース ハンプトン ド ライヴ 6318 (56)参考文献 特開 昭53−38767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−206076（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−501507（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D04H 1/00 - 18/00 ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伸び可能な不織障壁布を製造する方法で
    あって、非エラストマメルトブロー熱可塑性重合体繊維
    からなる不織ウェブを、そのウェブが吸収するピーク合
    計エネルギが、室温においてそのウェブが吸収する量よ
    り少なくとも２５０％大きくなる温度まで加熱する段階
    と、加熱した不織ウェブに張力を加えて狭める段階と、
    狭められた不織ウェブを冷却する段階を具備し、前記不
    織ウェブにおいて、孔の寸法分布と平均流通孔寸法は、
    前記加熱する段階、張力を加えて狭める段階、及び冷却
    する段階によって実質的に変化しないことを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】 メルトブロー熱可塑性重合体繊維が、ポ
    リオレフィン、ポリエステル、及びポリアミドからなる
    群から選択された重合体からなる請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリ
    プロピレン、ポリブテン、エチレン共重合体、プロピレ
    ン共重合体、ブテン共重合体の１またはそれ以上からな
    る群から選択される請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 メルトブロー熱可塑性重合体繊維が、メ
    ルトブローポリオレフィン繊維からなり、これらの繊維
    の不織ウェブを、その重合体のα遷移より高い温度か
    ら、液体成分が５％時の溶融開始温度より１０％低い温
    度までの温度範囲まで加熱する請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 メルトブロー熱可塑性重合体繊維が、メ
    ルトブローポリプロピレン繊維からなり、これらの繊維
    の不織ウェブを１０５乃至１４５°Ｃの温度範囲に加熱
    する請求項３に記載の方法。
  6. 【請求項６】 張力は、不織ウェブを狭め、狭められた
    幅を、張力を加える前の不織ウェブの幅よりも少なくと
    も１０％小さくするのに充分である請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 不織ウェブを、赤外放射、蒸気缶、マイ
    クロ波、超音波エネルギ、炎、高温ガス、又は高温液体
    によって加熱する請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの非エラストマメルトブ
    ロー熱可塑性重合体繊維からなり、加熱された後に、メ
    ルトブロー繊維の同一の未処理不織ウェブより少なくと
    も１０％引伸ばされるように狭められる伸び可能な不織
    障壁布であって、前記不織障壁布において、孔の寸法分
    布と平均流通孔寸法は、前記加熱や前記狭められること
    によって実質的に変化しないことを特徴とする不織障壁
    布。
  9. 【請求項９】 伸び可能な障壁布は１５％乃至６０％引
    伸ばされるようになっており、６０％引伸ばされた時に
    少なくとも７０％回復する請求項８に記載の伸び可能な
    障壁布。
  10. 【請求項１０】 布は、水の浸透に対して、静水ヘッド
    で測定して少なくとも３０ｃｍの耐性を呈する請求項８
    に記載の伸び可能な不織障壁布。
  11. 【請求項１１】 静水ヘッドは３５乃至１２０ｃｍの範
    囲にわたる請求項１０に記載の伸び可能な障壁布。
  12. 【請求項１２】 布は、０．１ミクロンより大きい平均
    直径を有する粒子に対して少なくとも４０％の粒子阻止
    効率を呈する請求項８に記載の伸び可能な障壁布。
  13. 【請求項１３】 布は、１．５ミクロンより大きい平均
    直径を有する粒子に対して少なくとも９５％の粒子阻止
    効率を呈する請求項８に記載の伸び可能な障壁布。
  14. 【請求項１４】 メルトブロー繊維が、メルトブローマ
    イクロファイバを含む請求項８に記載の伸び可能な障壁
    布。
  15. 【請求項１５】 光像解析によって決定されさ少なくと
    も５０％のメルトブローマイクロファイバが、５ミクロ
    ンより小さい平均直径を有する請求項１４に記載の伸び
    可能な障壁布。
  16. 【請求項１６】 非エラストマメルトブロー熱可塑性重
    合体繊維が、ポリオレフィン、ポリエステル、及びポリ
    アミドからなる群から選択された重合体からなる請求項
    ８に記載の伸び可能な障壁布。
  17. 【請求項１７】 ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポ
    リプロピレン、ポリブテン、エチレン共重合体、プロピ
    レン共重合体、ブテン共重合体の１またはそれ以上から
    なる群から選択される請求項１６に記載の伸び可能な障
    壁布。
  18. 【請求項１８】 非エラストマメルトブロー熱可塑性重
    合体繊維の不織ウェブが更に、紡織繊維、木パルプ繊
    維、微粒子、及び超吸収材料からなる群から選択された
    １またはそれ以上の二次材料をも含む請求項８に記載の
    伸び可能な障壁布。
  19. 【請求項１９】 不織ウェブが、６乃至４００ｇ／ｍ2
    の坪量を有している請求項８に記載の伸び可能な障壁
    布。
  20. 【請求項２０】 少なくとも１つの請求項８に記載の伸
    び可能な障壁布の層と、少なくとも１つの他の層とから
    なることを特徴とする多層材料。
  21. 【請求項２１】 他の層が、織布、編布、結合されたカ
    ーデッドウェブ、連続スパンボンデッドフィラメントウ
    ェブ、メルトブロー繊維ウェブ、及びそれらの組合わせ
    からなる群から選択される請求項２０に記載の多層材
    料。
  22. 【請求項２２】 継ぎ目によって結合された概ね平らな
    区分を具備し、これらの区分の少なくとも１つが、少な
    くとも１つの請求項８に記載の伸び可能な障壁布の層を
    備えている不織材料からなることを特徴とする使い捨て
    保護衣服。
  23. 【請求項２３】 衣服が、ボディ部分と、このボディ部
    分から伸びる袖部分及び脚部分とを有する保護カバーロ
    ールズであり、障壁布の伸び及び回復特性がボディ部
    分、袖部分、または脚部分の少なくとも１つの部分の運
    動の方向と平行である請求項２２に記載の使い捨て保護
    衣服。
  24. 【請求項２４】 衣服が、ボディ部分と、このボディ部
    分から伸びる袖部分とを有するガウンであり、障壁布の
    伸び及び回復特性がボディ部分、または袖部分の少なく
    とも１つの部分の運動の方向と平行である請求項２２に
    記載の使い捨て保護衣服。
  25. 【請求項２５】 衣服が、ボディ部分と、このボディ部
    分から伸びる袖部分とを備えている上区分と、脚部分を
    備えている下区分とからなる保護スーツである請求項２
    ２に記載の使い捨て保護衣服。
JP34212693A 1992-12-14 1993-12-14 障壁特性を有する伸び可能なメルトブロー布 Expired - Fee Related JP3507537B2 (ja)

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