JP4917227B2 - 不織複合シート材料 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
発明の分野
本発明は不織布、より具体的には、微細なメルトブローン（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ）繊維のバリヤー層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）を含有させた複合不織布に関する。本発明の不織布は衣装、ハンカチ（ｗｉｐｅｓ）、衛生製品および医学製品、例えば外科用ガウンおよびドレープ、包帯、滅菌ラップおよび創傷手当用品などで用いるに適する。
関連技術の説明
熱可塑性樹脂を押出し加工して繊維を生じさせることは長年に渡って行われている。そのような樹脂にはポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンが含まれる。その押出し加工した繊維をいろいろな不織布に加工することが行われており、そのような不織布には、複合積層品、例えばスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ｓｐｕｎｂｏｎｄ−ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ−ｓｐｕｎｂｏｎｄ）（「ＳＭＳ」）複合シートなどが含まれる。ＳＭＳ複合品の外側層は、この複合品全体の強度に貢献するスパンボンド繊維層である一方、コア層（ｃｏｒｅ ｌａｙｅｒ）は、バリヤー特性を与えるメルトブローン繊維層である。伝統的に、ＳＭＳ複合品のスパンボンド層およびメルトブローン層はポリプロピレン繊維で作られてきた。
【０００２】
特定の最終使用用途、例えば医学用ガウンなどでは、ＳＭＳ複合シートが良好な強度とバリヤー特定を示すと同時にまたできるだけ柔らかくてひだをよせることができる（ｄｒａｐａｂｌｅ）のが望ましい。ポリプロピレンを基にしたＳＭＳ布は良好な強度とバリヤー特性を示しはするが、それらは衣装品で望まれるほどの柔らかさを示さずかつひだをよせることができない。ポリプロピレンを基にしたＳＭＳ布は、また、これにガンマ放射線による殺菌を受けさせることができないと言った制限も有する、と言うのは、そのような布にガンマ放射線による殺菌を受けさせると変色しかつ弱くなりそしてポリプロピレンを基にしたＳＭＳ布にガンマ放射線による殺菌を受けさせると不快な臭いが発生するからである。布にガンマ放射線による殺菌を受けさせた時にその繊維または布の強度が大きく低下するか、その繊維または布の外観が注目すべきほど変化するか或は嫌な臭いが発生する場合、そのようなポリマーの繊維または布は一般に放射線による殺菌は不可能であると見なされる。放射線による殺菌が医学産業全体に渡って一般に用いられていることから、そのようにポリプロピレンを基にしたＳＭＳ布にガンマ放射線による殺菌を受けさせることができないことはそれにとって大きな問題であることを意味する。
【０００３】
米国特許第５，４８４，６４５号および５，４９８，４６３号には、メルトブローンポリエチレン層がスパンボンド層の間に挟まれているＳＭＳ複合布が開示されている。米国特許第５，４８４，６４５号のスパンボンド層は、ポリエチレンと溶融温度がより高いポリマー、例えばポリエステルなどから溶融紡糸された（ｍｅｌｔｓｐｕｎ）二成分繊維で構成されている。米国特許第５，４９８，４６３号のスパンボンド層は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたは二成分ポリエチレン／溶融紡糸ポリプロピレン繊維で構成されている。メルトブローン繊維コアをポリエチレン繊維で構成させると望ましいバリヤー特性を示すＳＭＳ布を一定して製造するのは困難であることを確認した。このことは、恐らくは、ポリエチレン繊維が数多くの最終使用用途で求められているバリヤー特性を有する網状組織（ｗｅｂ）を生じさせるに必要なほど細くならないことによるものであろう。
【０００４】
米国特許第５，６１６，４０８号には、メルトブローン繊維がポリエチレンとポリエチレンの加工を安定にする成分のブレンド物で構成されているＳＭＳ複合布が開示されている。前記安定にする成分をポリエチレンに添加する目的は、そのように柔らかくて非常に伸び得るポリエチレン樹脂を堅くすることで前記樹脂のメルトブローン加工をショット（ｓｈｏｔ）およびポリマー小球体などが実質的に生じないで実施することができるようにすることにある。そのように安定にする成分は別のポリマー、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として開示されており、それをポリエチレンに添加する量は、ポリエチレンポリマーの重量を基準にして約１から１５重量パーセントの量である。別法として、そのように安定する成分はポリエチレン架橋剤として開示されており、これをポリエチレンに添加する量は、ポリエチレンポリマーの重量を基準にして０．０５から１重量パーセントの範囲の量である。ポリエチレンと安定にする成分、例えばポリエステルなどのブレンド物にメルトブロー加工を受けさせて繊維を生じさせると結果として生じるフライ（ｆｌｙ）およびショットの量が少なくなることが確認されてはいるが、そのようなポリエチレンブレンド物で構成させたメルトブローン層が示すバリヤー特性は、バリヤー特性が重要である最終使用用途で用いることが意図されるＳＭＳ布のメルトブローン層で望まれるバリヤー特性よりも低い。
【０００５】
（発明の簡単な要約）
１番目の面と相対する２番目の面を有する１番目の繊維層と前記１番目の繊維層の前記１番目の面に結合している２番目の繊維層を含有する複合シートを提供する。前記１番目の繊維層は、平均有効直径（ａｖｅｒａｇｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）が１０ミクロン未満のメルトブローン繊維を少なくとも９５重量％含有する複数成分メルトブローン網状組織である。前記複数成分メルトブローン網状組織は１番目のポリマー成分を１０から９８重量％と前記１番目のポリマー成分とは異なる２番目のポリマー成分を９０から２重量％含有する。前記１番目のポリマー成分は少なくとも８５重量％がポリエチレンでありそして前記２番目のポリマー成分は１４０℃を越える溶融温度（ｍｅｌｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）または少なくとも４０℃のガラス転移温度を示す合成繊維形成ポリマー（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｆｉｂｅｒ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）である。前記２番目の繊維層は、前記１番目の繊維層の前記メルトブローン繊維の平均有効直径より大きい平均有効直径を有する２番目の層の繊維を少なくとも９５重量％含有する。本複合シートの基本重量は１２０ｇ／ｍ²未満で機械方向および横方向のグラブ引張り強度（ｇｒａｂ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）は少なくとも３５Ｎで静水頭（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｈｅａｄ）は少なくとも１０ｃｍである。
【０００６】
本発明の好適な態様に従う前記複数成分メルトブローン網状組織の前記２番目のポリマー成分はポリエステルポリマーであり、これを好適にはポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）およびそれらのコポリマーおよびターポリマーの群から選択する。
【０００７】
本発明に従い、前記複数成分メルトブローン網状組織に入っている繊維の少なくとも１０％はある長さを有する二成分繊維であり、そして前記二成分繊維に入っている１番目および２番目のポリマー成分は、この１番目および２番目のポリマー成分の各々が前記二成分繊維の実質的に長さ全体に伸びる様式で配列している。好適には、前記二成分繊維の前記１番目および２番目のポリマー成分が横に並んだ（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）配置で配列していて前記１番目および２番目のポリマー成分の各々が前記１番目の層の繊維の実質的に長さ全体に及ぶようにする。
【０００８】
本発明の好適な態様に従う前記２番目の層の繊維は、少なくとも５ミクロンの平均有効直径を有する実質的に連続した溶融紡糸繊維である。この２番目の層の繊維は、好適には、ポリエチレンポリマーと別の異なる２番目のポリマー成分を含有する複数成分溶融紡糸繊維であり、ここでは、前記ポリエチレンポリマー成分が前記２番目の層の繊維の少なくとも５重量％を構成するようにする。この２番目の層の繊維の２番目のポリマー成分を、好適には、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリプロピレンおよびポリスチレンポリマーの群から選択する。この２番目の層の繊維の溶融紡糸繊維は、好適には、６から１０ミクロンの範囲の平均有効直径を有し、少なくとも３５ニュートンの機械方向および横方向グラブ引張り強度を有し、かつ少なくとも３ｃｍの静水頭を示す。この２番目の層の繊維の溶融紡糸繊維は、ポリエチレンの殻（ｓｈｅａｔｈ）とポリエステルのコアを有する殻とコアの二成分繊維であってもよい。本発明の複合シートに好適には３番目の繊維層を含有させて、これを前記１番目の繊維層の前記２番目の面に結合させる。この３番目の繊維層を好適には少なくとも５ミクロンの平均有効直径を有する実質的に連続した溶融紡糸繊維で構成させる。好適には、前記１番目の繊維層を前記２番目および３番目の繊維層に熱で結合させる。
【０００９】
本発明の１つの態様に従い、本複合シートをガンマ放射線で殺菌可能な繊維層で構成させる。好適な複合シートは３０から９０ｇ／ｍ²の範囲の基本重量を有し、少なくとも４０Ｎの機械方向および横方向のグラブ引張り強度を示し、かつ少なくとも２０ｃｍの静水頭を示す。この複合シートが７０ｇ／ｍ²未満の基本重量を有しかつ５ｇ未満の水衝撃（ｗａｔｅｒ ｉｍｐａｃｔ）を示すのが更に好適である。本発明のより好適な複合シートは少なくとも３５ｃｍの静水頭、２ｇ未満の水衝撃および少なくとも１ｍ³／分／ｍ²のフレイザー空気透過率（Ｆｒａｚｉｅｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）を示す。
【００１０】
本発明は、また、上述した複合シート材料から生じさせた衣服および上述した複合シート材料の製造方法にも向けたものである。
【００１１】
（定義）
用語「ポリマー」を本明細書で用いる場合、これは、一般に、これらに限定するものでないが、ホモポリマー、コポリマー（例えばブロック、グラフト、ランダムおよび交互コポリマーなど）、ターポリマーなどおよびそれらのブレンド物および修飾形を包含する。更に、特に明記しない限り、用語「ポリマー」に、そのような材料の可能な幾何形態（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｎｓ）の全部を包含させる。そのような形態には、これらに限定するものでないが、イソタクティック、シンジオタクテックおよびランダムシンメトリーが含まれる。
【００１２】
用語「ポリオレフィン」を本明細書で用いる場合、これに炭素と水素のみで構成されていて主として飽和の開鎖重合炭化水素（ｏｐｅｎ ｃｈａｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ）の系列のいずれかを意味させることを意図する。典型的なポリオレフィンには、これらに限定するものでないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、そしてエチレン、プロピレンおよびメチルペンテンモノマーのいろいろな組み合わせが含まれる。
【００１３】
用語「ポリエチレン」を本明細書で用いる場合、これにエチレンのホモポリマーばかりでなくまた繰り返し単位の少なくとも８５％がエチレン単位であるコポリマーも包含させることを意図する。
【００１４】
用語「ポリプロピレン」を本明細書で用いる場合、これにプロピレンのホモポリマーばかりでなくまた繰り返し単位の少なくとも８５％がプロピレン単位であるコポリマーも包含させることを意図する。
【００１５】
用語「ポリエステル」を本明細書で用いる場合、これに繰り返し単位の少なくとも８５％がカルボン酸とジヒドロキシアルコールの縮合生成物であるポリマー（このポリマーの連結部はエステル単位の形成で作られている）を包含させることを意図する。これには、これらに限定するものでないが、芳香族、脂肪族、飽和および不飽和酸とジ−アルコールが含まれる。用語「ポリエステル」を本明細書で用いる場合、これは、また、コポリマー（例えばブロック、グラフト、ランダムおよび交互コポリマー）、それらのブレンド物および修飾形も包含する。ポリエステルの一般例は、エチレングリコールとテレフタル酸の縮合生成物であるポリ（エチレンテレフタレート）である。
【００１６】
用語「メルトブローン繊維」を本明細書で用いる場合、これは、溶融させた熱可塑性ポリマーを溶融状態のスレッドまたはフィラメント（ｔｈｒｅａｄｓ ｏｒ ｆｉｌａｍｅｎｔｓ）として複数の微細な通常は円形の毛細管から高速ガス（例えば空気）流れの中に押出すことで生じさせた繊維を意味する。前記溶融状態の熱可塑性ポリマー材料のフィラメントは前記高速ガス流れによって細くなって、それの直径が０．５から１０ミクロンの範囲にまで小さくなる。メルトブローン繊維は一般に不連続繊維である。メルトブローン繊維を前記高速ガス流れで運んで通常は集積表面の上に堆積させることで、ランダムに分散した繊維で作られた網状組織を生じさせる。
【００１７】
用語「溶融紡糸繊維」を本明細書で用いる場合、これは、溶融させた熱可塑性ポリマー材料をフィラメントとして紡糸口金に備わっている複数の微細な通常は円形の毛細管から押出されたフィラメントの直径が迅速に小さくなるように押出すことで生じさせた小直径の繊維を意味する。溶融紡糸繊維は一般に連続的であり、約５ミクロンを越える平均直径を有する。
【００１８】
用語「不織布、シートまたは網状組織」を本明細書で用いる場合、これは、個々の繊維またはスレッドが編み布のような識別可能な模様を持たない平らな材料を構成するように不規則な様式で位置している構造物を意味する。
【００１９】
用語「複数成分メルトブローン網状組織」を本明細書で用いる場合、これは、異なった複数種のポリマー成分を含有する溶融状態のフィラメントとして微細なメルトブローン繊維を毛細管から紡糸して前記溶融状態のフィラメントを高速気体流れで細くした後に集積表面の上に不規則に分散した繊維の網状組織として堆積させたものを意味する。
【００２０】
「機械方向」を本明細書で用いる場合、これは、シート面内の長い方の方向、即ちシートを生じさせる方向である。「横方向」は、シート面内の機械方向に垂直な方向である。
【００２１】
（試験方法）
この上で行った説明および以下に示す非限定実施例で報告するいろいろな特徴および特性を測定する時に下記の試験方法を用いた。ＡＳＴＭはＡｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓを指しそしてＡＡＴＣＣはＡｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓを指す。
【００２２】
基本重量は、布またはシートの単位面積当たりの質量を示す尺度であり、これをＡＳＴＭ Ｄ−３７７６（これは引用することによって本明細書に組み入れられる）で測定してｇ／ｍ²で報告する。
【００２３】
グラブ引張り強度は、シートの破壊強度を示す尺度であり、これをＡＳＴＭ Ｄ ５０３４（これは引用することによって本明細書に組み入れられる）に従って実施してニュートンで報告する。
【００２４】
シートの伸びは、グラブ引張り強度試験で破損（破壊）が起こる前のシートの伸びの度合を示す尺度であり、これをＡＳＴＭ Ｄ ５０３４（これは引用することによって本明細書に組み入れられる）に従って実施してパーセントとして報告する。
【００２５】
静水頭は、シートに液状の水が静的圧力下で浸透することに対してそれが示す耐性を表す尺度である。この試験をＡＡＴＣＣ−１２７（これは引用することによって本明細書に組み入れられる）に従って実施してセンチメートルで報告する。
【００２６】
フレイザー空気透過率は、空気の流れがシートの表面と表面の間を指定圧力差下で通る速度を示す尺度であり、これをＡＳＴＭ Ｄ ７３７（引用することによって本明細書に組み入れられる）に従って実施してｍ³／分／ｍ²で報告する。
【００２７】
水衝撃は、水がシートを衝撃で貫通することに対してそれが示す耐性を表す尺度であり、これをＡＡＴＣＣ ４２−１９８９（引用することによって本明細書に組み入れられる）に従って実施してグラムで報告する。
【００２８】
（発明の詳細な記述）
本発明の現在のところ好適な態様をここに詳細に言及し、それの例を以下に説明する。本発明の不織複合シートを図１に示す。シート１０は、非常に微細なポリマー繊維で構成されている内部層１４が外側層１２と１６（これらは各々より太くてより強い結合した繊維で構成されている）の間に位置する三層複合布である。内部層１４の非常に微細な繊維は、これを用いて層１４を生じさせると、極めて狭い通路を有するバリヤー層が生じる。層１４は、流体に対してはバリヤーとして働くが、水蒸気の通過を邪魔しない。結合している繊維層１２および１６はより粗くてより強力な繊維で構成されており、これらの繊維は、本複合シートの強度に貢献しかつある場合にはバリヤーにも貢献する。別法として、本発明の複合シートを図２に示す如き二層複合体１８として生じさせることも可能である。このような二層複合シートの場合、微細な繊維の層１４がより粗くてより強い結合した層１２の片面にのみ結合している。本発明の他の代替態様に従い、本複合シートを生じさせる時、微細な繊維で出来ている層（層１４の如き）を複数用いてもよく、或はより粗くてより強い繊維の層（層１２および１６の如き）を３層以上用いてもよい。
【００２９】
前記微細な繊維の層１４は複数成分メルトブローン網状組織を含んで成る。この複数成分メルトブローン網状組織を生じさせる時、少なくとも２種類のポリマーを用いてそれらを１組の紡糸オリフィスから同時に紡糸する。前記複数成分メルトブローン網状組織は、好適には、２種類のポリマーから生じさせた二成分網状組織である。この二成分網状組織に含める繊維の形態は好適には横に並んだ形態であり、この形態の繊維は大部分が横に並んだ２種類のポリマー成分で構成されていて前記ポリマー成分は実質的に各繊維の長さ全体に及んで伸びている。別法として、そのような二成分繊維に殻／コア形態（この形態では一方のポリマーが別のポリマーで取り巻かれいる）、「海の中の島」形態（この形態では一方のポリマーの複数のストランドが別のポリマーの中に埋め込まれている）、または他の任意複数成分繊維構造を持たせてもよい。理論で範囲を限定することを望むものでないが、メルトブローン繊維を細くすると実際に複数成分フィラメントが更により細いフィラメントに破断してそれらのいくらかが１種類のみのポリマー成分を含有するようになる可能性があると考えている。層１４の複数成分メルトブローン網状組織の繊維は典型的に平均有効直径が約０．５ミクロンから１０ミクロン、より好適には約１から６ミクロン、最も好適には約２から４ミクロンの範囲の不連続繊維である。断面が不規則な繊維の「有効直径」を本明細書で用いる場合、これは、同じ断面積を有する仮定として丸い繊維の直径に等しい。
【００３０】
本発明の１つの好適な態様に従い、層１４の複数成分メルトブローン網状組織の１番目のポリマー成分はポリエチレンを少なくとも８５％含有する。このポリエチレンは好適にはメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８；２．１６ｋｇ＠１９０℃に従って測定）が少なくとも１０ｇ／１０分で上限溶融範囲（ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ ｍｅｌｔｉｎｇ ｒａｎｇｅ）が約１２０から１４０℃で密度が１立方センチメートル当たり０．８６から０．９７グラムの範囲の線状低密度ポリエチレンである。特に好適なポリエチレンはメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従う）が１５０ｇ／１０分の線状低密度ポリエチレンであり、これはＤｏｗ ＣｈｅｍｉｃａｌからＡＳＰＵＮ ６８３１Ａとして入手可能である。本発明の別の態様に従う１番目のポリマー成分はエチレンコポリマー、例えばエチレン酢酸ビニル（「ＥＶＡ」）、エチレンアクリル酸メチル（「ＥＭＡ」）またはＳＵＲＬＹＮ（商標）エチレンコポリマー［デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥから入手可能な］などであってもよい。層１４のメルトブローン網状組織のポリエチレン成分がこの微細な繊維の層１４に含まれる網状組織の好適には約２０重量％から９８重量％を構成、より好適にはこの微細な繊維の層１４に含まれる網状組織の約５５重量％から９８重量％を構成、最も好適にはこの微細な繊維の層１４に含まれる網状組織の約６５重量％から９７重量％を構成するようにする。別法として、層１４のメルトブローン網状組織のポリエチレン成分がこの微細な繊維の層１４に含まれる網状組織の好適には約１０重量％から２０重量％の如き低い割合を構成するようにしてもよい。
【００３１】
本発明に従い、層１４の複数成分メルトブローン網状組織の２番目のポリマー成分は、溶融温度が１４０℃を越えるか或はガラス転移温度が４０℃を越える１種以上の繊維形成合成ポリマーを含んで成る。その他のポリマー１種または２種以上は、好適には、ガンマ放射線に安定でポリエチレン繊維成分の紡糸を向上させるポリマー、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンまたはポリスチレンポリマーなどである。別法として、微細な繊維の層１４の２番目のポリマー成分は、シートの最終使用でシートを放射線で殺菌する必要がない場合、放射線による殺菌を受けさせることができないポリマー、例えばポリプロピレンなどであってもよい。層１４の複数成分メルトブローン網状組織の２番目のポリマー成分に最も好適なポリマーは、ポリエステルポリマー、例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、そしてそれらのコポリマーおよびターポリマーなどである。層１４のメルトブローン網状組織の２番目のポリマー成分として有利に用いたポリエステルは、固有粘度（米国特許第４，７４３，５０４号で測定された如き）が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）であり、これはデュポンからＣｒｙｓｔａｒ（商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ ３９４９）として入手可能である。
【００３２】
本発明の好適な態様に従い、層１４の微細な繊維は、メルトブロー加工（ｍｅｌｔｂｌｏｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）に従って作られたメルトブローン繊維である。このメルトブロー加工では、１基以上の押出し加工機で溶融状態のポリマーをダイスの先端に送って前記ポリマーが微細な毛細管開口部を通る時にフィラメントのカーテンを形成するように繊維形成させる。前記フィラメントに空気式延伸を受けさせ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ ｄｒａｗｎ）た後、通常は、前記ダイス内の微細な毛細管開口部の回りに空気を噴射することで前記フィラメントを破断させる。これらの繊維を動いているベルトまたはスクリーン、スクリム（ｓｃｒｉｍ）または別の繊維層の上に堆積させる。メルトブロー加工で生じさせる繊維は一般に有効直径が約０．５から約１０ミクロンの範囲の不連続繊維である。
【００３３】
層１４の複数成分メルトブローン網状組織の繊維は、図７に示すような毛細管ダイス開口部を有するメルトブロー加工装置を用いてメルトブロー加工された繊維であってもよい。図７に示すメルトブロー紡糸ブロック（ｍｅｌｔｂｌｏｗｉｎｇ ｓｐｉｎ ｂｌｏｃｋ）２０の断面図では、異なる２種類のポリマー成分を並列押出し加工機（示していない）で溶融させて個別にギアポンプ（示していない）で計量して導管２５および２６（これらは互いにプレート２７で分割されている）に送り込む。次に、前記ポリマー成分は一列の毛細管オリフィス２１に送り込まれる。別法として、層１４の複数成分メルトブローン網状組織の繊維を、図３に示すような毛細管ダイス開口部を有するメルトブロー加工装置を用いてメルトブロー加工することも可能であり、これは米国特許第４，７９５，６６８号（引用することによって本明細書に組み入れられる）に詳細に記述されている。図３に示したメルトブロー加工ダイス２０’の断面図では、異なる２種類のポリマー成分を並列押出し加工機２３および２４で溶融させた後、ギアポンプ（示していない）で個別に計量して導管２５’および２６’に送ってダイス空洞部２２の中に入り込ませる。前記ポリマー成分は一緒に前記ダイス空洞部から一列の毛細管オリフィス２１’に通して押出される。別の代替法に従い、ポリマー成分を既に層になった形態で紡糸ブロックの空洞部の中に送り込みそしてそこから複数成分ポリマーの流れを毛細管オリフィスに送ってもよい。
【００３４】
前記毛細管オリフィスから出た後のポリマーフィラメントは、通路２８（図７）または通路２８’（図３）から供給される熱風の噴射で細くなる。理論で範囲を限定することを望むものでないが、空気の噴射によって前記フィラメントが更により細い繊維に破断し得ると考えている。その結果として生じたフィラメントは二成分フィラメント（各フィラメントが２種類の個別ポリマー成分で作られていて両方ともが横に並んだ形態でメルトブローン繊維の長さ全体に及んでいる）を包含すると考えている。また、その破断したフィラメントのいくつかは１種類のみのポリマー成分を含有している可能性もあると考えている。別法として、層１４の微細な繊維を他の公知メルトブロー加工方法、例えば米国特許第４，３８０，５７０号に開示されているように個々の空気用ノズルが各ポリマー用毛細管を取り巻いていると言った方法などで生じさせることも可能である。
【００３５】
層１４の好適な複数成分メルトブローン網状組織は、ポリエチレンとポリエステルで構成させた二成分メルトブローン網状組織である。ポリエチレン成分が前記メルトブローン網状組織の１０重量％から９８重量％を構成するようにしてもよい。好適には、ポリエチレン成分が前記メルトブローン網状組織の２０重量％から９８重量％を構成するようにしそしてポリエステル成分が前記メルトブローン網状組織の２重量％から８０重量％を構成するようにする。より好適には、ポリエチレン成分が前記メルトブローン網状組織の５５重量％から９８重量％を構成するようにしそしてポリエステル成分が前記メルトブローン網状組織の２重量％から４５重量％を構成するようにする。更により好適には、ポリエチレン成分が前記メルトブローン網状組織の６５重量％から９７重量％を構成するようにしそしてポリエステル成分が前記メルトブローン網状組織の３重量％から３５重量％を構成するようにする。最も好適には、ポリエチレン成分が前記メルトブローン網状組織の８０重量％から９５重量％を構成するようにしそしてポリエステル成分が前記メルトブローン網状組織の５重量％から２０重量％を構成するようにする。
【００３６】
本発明に従い、層１２および１６のより太くてより強い結合した繊維は、通常の溶融紡糸繊維または他のある種の強いスパンボンド繊維（ｓｐｕｎｂｏｎｄ ｆｉｂｅｒ）である。この溶融紡糸繊維は好適には実質的に連続した繊維である。別法として、層１２および１６はエアーレイド（ａｉｒ−ｌａｉｄ）またはウエットレイド（ｗｅｔ−ｌａｉｄ）ステープル繊維網状組織またはカード網状組織（ｃａｒｄｅｄ ｗｅｂ）であってもよく、この場合、強い網状組織構造が生じように繊維を互いに結合させておく。層１２および１６の繊維を、コア層１４のポリエチレン含有微細繊維に容易に結合し得るポリマーから生じさせるべきである。層１２および１６の繊維は、好適には、それらにポリプロピレン以外のポリマー、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリアミドまたはそれらのある種の組み合わせなどで構成させた外側層を持たせる点で、ガンマ放射線で殺菌可能である。本複合布を放射線による殺菌が用いられる最終使用用途で使用しない場合には、また、層１２および１６の繊維をガンマ放射線による殺菌を受けさせることができないポリマー、例えばポリプロピレンなどで構成させることも可能である。
【００３７】
層１２および１６に好適な溶融紡糸繊維は、ポリエステルとポリエチレンで構成させた二成分繊維である。このポリエステル成分は布の強度に貢献する一方でポリエチレン成分は布を柔らかにしかつひだを付け易くする。加うるに、この繊維のポリエチレン成分はポリエステル成分に比べて低い溶融温度を有することから、繊維層１２および１６をコア層１４の微細な繊維に熱結合過程で結合させる時の結合をより容易に起こさせ得る。別法として、層１２および１６を単一のポリマー成分で出来ている繊維と繊維のブレンド物で構成させることも可能であり、例えば前記繊維の一部をポリエチレン繊維にしかつ前記繊維の一部をポリエステル繊維にしたスパンボンド網状組織で構成させることも可能である。
【００３８】
本発明の好適な態様に従い、層１２および１６のより太くてより強力な繊維は、高速溶融紡糸加工、例えば米国特許第３，８０２，８１７号、５，５４５，３７１号および５，８８５，９０９号（これらは引用することによって本明細書に組み入れられる）に開示されている高速紡糸加工などを用いて生じさせた実質的に連続した繊維にスパンボンド加工を受けさせた（ｓｐｕｐｎｂｏｎｄｅｄ）物である。好適な高速溶融紡糸加工に従い、１基以上の押出し加工機で溶融させたポリマーを紡糸ブロックに送り込んで前記ポリマーが開口部を通る時にフィラメントのカーテンを形成するように繊維形成させる。前記フィラメントを空気クエンチングゾーン（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｚｏｎｅ）内である程度冷却する。次に、前記フィラメントに空気式延伸を受けさせることで、それの太さを細くしかつ強度を向上させる。前記フィラメントを動いているベルト、スクリムまたは別の繊維層の上に堆積させる。好適な高速溶融紡糸加工で生じさせた繊維は実質的に連続的で５から３０ミクロンの直径を有する。このような繊維は単一成分繊維、複数成分繊維またはそれらのある種の組み合わせとして製造可能である。多成分繊維はいろいろな公知断面形態で製造可能であり、そのような形態には、横並び、殻−コア、断片パイ（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｐｉｅ）または海の中の島の形態が含まれる。
【００３９】
高強度の二成分溶融紡糸繊維を高速で製造する時に用いるに適した装置を図４に図式的に示す。この装置では、２種類の熱可塑性ポリマーをそれぞれホッパー４０および４２に供給する。ホッパー４０に入れたポリマーは押出し加工機４４に送り込まれそしてホッパー４２に入れたポリマーは押出し加工機４６に送り込まれる。押出し加工機４４および４６は各々前記ポリマーを溶融させて加圧することでそれらをそれぞれフィルター４８および５０そして計量ポンプ５２および５４に通して押出す。ホッパー４０から出たポリマーとホッパー４２から出たポリマーを紡糸ブロック５６の中で公知方法で一緒にすることで、この上に述べた所望の複数成分フィラメント断面を生じさせる［例えば米国特許第５，１６２，０７４号（引用することによって本明細書に組み入れられる）に開示されているような複数成分用紡糸ブロックを使用］。フィラメントに殻−コア断面を持たせる場合には、熱による結合が向上するように典型的には融点が低い方のポリマーを殻層で用いる。望まれるならば、図４に示す多成分用装置を用いて単に同じポリマーをホッパー４０および４２の両方に入れることで単一成分繊維の紡糸を行うことも可能である。
【００４０】
溶融したポリマーは、紡糸口金５８面の複数の毛細管開口部を通って紡糸ブロック５６から出る。前記毛細管開口部は前記紡糸口金面に通常の模様（長方形、千鳥など）で配置されていてもよく、前記開口部の間隙は生産性および繊維のクエンチングが最適になるように設定されていてもよい。前記開口部の密度は典型的にパック（ｐａｃｋ）の幅１メートル当たり５００から８０００個の穴の範囲である。開口部１個当たりを通るポリマー通過量は典型的に０．３から５．０ｇ／分の範囲である。
【００４１】
前記紡糸ブロック５６から押出されたフィラメント６０を最初に急冷用空気６２で冷やした後、レイダウンさせる（ｌａｉｄ ｄｏｗｎ）前に、これに空気式ドロージェット（ｄｒａｗ ｊｅｔ）６４による延伸を受けさせる。前記急冷用空気を１つ以上の通常のクエンチボックス（ｑｕｅｎｃｈ ｂｏｘｅｓ）［これは温度が５℃から２５℃の範囲の空気が約０．３から２．５ｍ／秒の速度で前記フィラメントに当たるようにそれを導く］で供給する。典型的には、一列のフィラメントの相対する面から互いに面する２つのクエンチボックスを並流空気形態として知られる形態で用いる。毛細管開口部とドロージェットの間の距離は所望繊維特性に応じて３０から１３０ｃｍの範囲の如何なる距離であってもよい。前記急冷されたフィラメントは空気式ドロージェット６４の中に入って、その中で前記フィラメントは空気６６による延伸を繊維の速度が２０００から１２，０００ｍ／分の範囲になるように受ける。このように前記フィラメントがクエンチゾーンを通る時に引っ張られることで、前記フィラメントは引き伸ばされる。前記ドロージェット６４を出た状態のフィラメント６７は、前記紡糸ブロックから押出された状態のフィラメントよりも細くかつ強い。この実質的に連続した繊維フィラメント６７は有効直径が好適には５から３０ミクロンで引張り強度が少なくとも１ｇｐｄの強い繊維である。このフィラメント６７を実質的に連続した繊維フィラメントとしてレイダウンベルト（ｌａｙｄｏｗｎ ｂｅｌｔ）または成形用スクリーン（ｆｏｒｍｉｎｇ ｓｃｒｅｅｎ）６８の上に堆積させる。ドロージェット６４の出口とレイダウンベルトの間の距離は不織網状組織で望まれる特性に応じて多様であるが、これを一般的には１３から７６ｃｍの範囲にする。通常は繊維網状組織を束縛する補助で前記レイダウンベルトに真空吸引をかける。望まれるならば、結果として生じた網状組織１２をロール７８で集める前に熱結合用ロール７２と７４の間に通してもよい。
【００４２】
本発明の不織複合布は図５に図式的に示す装置を用いてインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）で製造可能である。別法として、本複合シートに含める層を個別に生じさせた後、一緒に結合させることで、本複合シートを生じさせることも可能である。図５に示す装置にはスパンボンデッド網状組織（ｓｐｕｎｂｏｎｄｅｄ ｗｅｂ）製造セクション８０および９４が備わっており、これは、好適には、図４に関して記述した高速溶融紡糸装置に類似している。図５の装置には更にメルトブローン網状組織製造セクション８２も備わっており、これにはこの上で図３または７に関して記述したメルトブロー加工装置が組み込まれている。説明の目的で、二成分繊維をもたらす２つのスパンボンド網状組織製造セクション８０と９４を示す。スパンボンド網状組織製造セクション８０および９４を１種類のみのポリマー成分を有するスパンボンド網状組織または３種類以上のポリマー成分を有するスパンボンド網状組織が生じるように設計しておいた装置に置き換えることも可能であると考えている。また、２つ以上のスパンボンド網状組織製造セクションを直列で用いて異なる単一もしくは複数成分繊維のブレンド物で作られた網状組織を生じさせることも可能であると考えている。更に、セクション９４で用いるポリマー１種または２種以上をセクション８０で用いるポリマー１種または２種以上と異ならせることも可能であると考えている。スパンボンド層を１層のみと微細な繊維の層を１層有する複合シート（図２に示す如き）を製造することを望む場合には、２番目のスパンボンド網状組織製造セクション９４のスイッチを切るか或はそれをなくすことも可能である。
【００４３】
本発明の好適な態様に従い、図５に示す装置のスパンボンド網状組織製造セクション８０および９４の所で２種類の熱可塑性ポリマー成分ＡとＢを溶融させ、濾過した後、計量（示していない）して、この上に図４に関して記述した如き紡糸ブロック５６および９６に送る。溶融したポリマーフィラメント６０および１００はそれぞれこの上に図４に関して記述した如き紡糸口金セット５８および９８を通って紡糸ブロックから押出される。このフィラメントを所望断面を有する二成分フィラメント、例えば殻−コアフィラメント断面を有する二成分フィラメントなどとして押出し加工してもよい。好適には、溶融温度が低い方のポリマーを殻部分で用いる一方、溶融温度が高い方のポリマーをコア部分で用いる。その結果として生じたフィラメント６０および１００はこの上に記述した如き急冷用空気６２および１０２で冷やされる。前記フィラメントは次に空気式ドロージェット６４および１０４に入って、この上に図４に関して記述したように、前記フィラメントは延伸用空気６６および１０６による延伸を受ける。前記スパンボンド網状組織製造セクション８０から出た繊維６７は成形用スクリーン６８の上に堆積することで、ベルト上でスパンボンド層１２を形成する。
【００４４】
本発明の好適な態様に従い、２種類の熱可塑性ポリマーＣとＤをメルトブローン網状組織製造セクション８２の所で一緒にしてメルトブローン二成分網状組織を生じさせる。ポリマーＣとＤを溶融させ、濾過した後、計量（示していない）して、紡糸ブロック８４の中に入れる。その溶融したポリマーはメルトブロー紡糸ブロック８４の所で一緒になって、この上に記述した如き一列の毛細管開口部８６を通って紡糸ブロックから出る。前記紡糸ブロック８６は、好適には、所望の横に並んだ繊維フィラメント断面を生じさせるような紡糸ブロックである。代替の紡糸ブロック構造配置を用いて代替の繊維断面、例えば殻−コア断面などを生じさせることも可能である。各フィラメントが毛細管開口部を出た直後、その出て来るフィラメント９１の反対面（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｓｉｄｅ）に通路９０から供給される熱風８８の噴射が衝突することで各フィラメント９１が細くなる。このメルトブローンフィラメント９１は前記細くなる過程中に一般に破断する。このメルトブローンフィラメント繊維９１がスパンボンド層１２の上に堆積することで複数成分メルトブローン網状組織層１４が作り出される。
【００４５】
２番目のスパンボンド網状組織製造セクション９４を用いる場合、スパンボンド網状組織製造セクション８０から来る実質的に連続したスパンボンド繊維１０７を前記メルトブローン層１４の上に堆積させることで網状組織の上に２番目のスパンボンド層１６を生じさせることができる。層１２と１６の厚みも基本重量も必ずしも同じにする必要はない。
【００４６】
そのようなスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド網状組織構造物を熱結合用ロール７２と７４の間に通すことで不織複合網状組織１０を生じさせて、これをロール７８で集める。前記結合用ロール７２および７４は、好適には、温度が本複合体の中の溶融温度が最も低いポリマーの溶融温度の±２０℃の範囲内に維持されるように加熱しておいたロールである。本発明のポリエチレン含有複合シートの場合には、良好な熱結合が得られるように、１１５−１２０℃の範囲の結合温度および３５０−７００Ｎ／ｃｍの範囲の結合圧力をかけた。本複合シートの層を結合させる代替方法には、カレンダー結合、スルーエア（ｔｈｒｏｕｇ−ａｉｒ）結合、蒸気結合および接着剤結合が含まれる。
【００４７】
場合により、フルオロケミカルコーティング（ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏａｔｉｎｇ）を不織複合網状組織１０に加えることで繊維表面の表面エネルギーを下げる、従って布が液体の貫通に対して示す耐性を向上させることも可能である。例えば、前記布に局所的仕上げ処理剤による処理を受けさせることで液体バリヤーを向上、特に表面張力が低い液体に対するバリヤーを向上させることも可能である。数多くの局所的仕上げ処理方法が本技術分野で良く知られており、それにはスプレー塗布、ロールコーティング、発泡体取り付け、浸漬圧縮塗布（ｄｉｐ−ｓｑｕｅｅｚｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）などが含まれる。典型的な仕上げ材料には、ＺＯＮＹＬ（商標）フルオロケミカル（デュポン、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥから入手可能な）またはＲＥＰＥＡＲＬ（商標）フルオロケミカル（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｉｎｔ．Ｃｏｒｐ、ニューヨーク、ＮＹから入手可能な）が含まれる。局所的仕上げ工程は、布製造とインラインでか或は個別の工程段階で実施可能である。別法として、また、そのようなフルオロケミカルを溶融物への添加剤として繊維の中に紡糸で入り込ませておくことも可能である。
【００４８】
本発明の不織複合シート１０の基本重量を好適には１０から１２０ｇ／ｍ²の範囲、より好適には３０から９０ｇ／ｍ²の範囲、最も好適には５０から７０ｇ／ｍ²の範囲内にする。本不織複合シートのグラブ引張り強度は用いる熱結合条件に応じて幅広い範囲であり得る。典型的なシートのグラブ引張り強度（機械方向および横方向の両方）は３５から４００Ｎ、より好適には４０から３００Ｎ、最も好適には５０から２００Ｎである。本複合シートの内部のメルトブローン繊維層の基本重量は典型的に２から４０ｇ／ｍ²の範囲、より好適には５から３０ｇ／ｍ²の範囲、最も好適には１２から２５ｇ／ｍ²の範囲である。本複合体の外側層は本不織複合布の強度に貢献しそしてある場合にはバリヤーである。外側層の各々の基本重量は典型的に３から５０ｇ／ｍ²の範囲、より好適には８から４０ｇ／ｍ²の範囲、最も好適には１２から３５ｇ／ｍ²の範囲である。好適には、本複合シートの層を熱による結合、例えば微細な繊維の層１４および／または太い方の繊維の層１２および１６の中の溶融温度が低い成分ポリマーを溶融させることなどで、一緒にしっかりと固定する。本発明の好適な態様に従う複合シートが示す静水頭は少なくとも１０ｃｍ、より好適には少なくとも２０ｃｍ、最も好適には少なくとも３５ｃｍである。更に、本複合シートが示す水衝撃が５ｇ未満、より好適には２ｇ未満、最も好適には０．０５ｇ未満であるのも好適である。最後に、本複合シートが示すフレイザー空気透過率は１ｍ³／分／ｍ²を越え、より好適には５ｍ³／分／ｍ²を越えるのが好適である。
【００４９】
ここに本発明を下記の非限定実施例で説明するが、これは本発明を説明することを意図したものであり、決して本発明を限定するものでない。
【００５０】
（実施例）
図１に示す如き複合シートを生じさせた。メルトブローン繊維の層を外側のスパンボンド層の間に位置させることで各複合シートを構成させた。この上に図４を参照して記述した方法に従って内部のメルトブローン層を生じさせた。各複合シートのメルトブローン層のメルトブロー加工条件を表１に報告する。スパンボンド層の各々を個別に図５に示した方法のスパンボンド網状組織製造セクション８０に関して上述した方法に類似した高速溶融紡糸方法を用いて生じさせた。しかしながら、図５を参照して記述したような１回の連続方法で前記層の全部を生じさせるのではなく、スパンボンド層の各々の紡糸を行い、レイダウンさせた後、個別に巻き上げた。その後、前記スパンボンド層を２層とメルトブローン層を巻き戻して一緒にすることでスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド網状組織構造を生じさせて、この構造物を熱で結合させることで不織複合シートを生じさせた。本実施例の全部で用いた結合温度は１１５℃から１２０℃の範囲でありそして結合圧力は３５０から７００Ｎ／ｃｍの範囲であった。このような結合温度および圧力の範囲内ならば結合条件が変動しても結合させた複合シートのバリヤー特性も引張り特性も有意な影響を受けないことを確認した。従って、以下の表２に本実施例の結合条件を報告するが、各実施例に関する具体的な考察は行わない。各実施例の複合シートに関して測定した特性を表２に報告する。
【００５１】
実施例１、１ａおよび１ｂ
ポリエチレン成分とポリ（エチレンテレフタレート）成分を用いてメルトブローン二成分網状組織を生じさせた。前記ポリエチレン成分をメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従って測定）が１５０ｇ／１０分の線状低密度ポリエチレン［ＤｏｗからＡＳＰＵＮ ６８３１Ａとして入手可能］を用いて生じさせた。前記ポリエステル成分を固有粘度（米国特許第４，７４３，５０４号で測定した如き）が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）［デュポンからＣｒｙｓｔａｒ（商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ ３９４９）として入手可能］を用いて生じさせた。このポリエステルポリマーの押出し加工を行う前に、それを結晶化させて乾燥させておいた。個々別々の押出し加工機を用いて前記ポリエチレンポリマーを４５０度Ｆ（２３２℃）に加熱しかつ前記ポリエステルポリマーを５７２度Ｆ（３００℃）に加熱した。この２種類のポリマーを個別に押出し加工し、濾過した後、計量して、横並びフィラメント断面を与えるような構造配置の二成分用紡糸ブロックに送った。前記紡糸ブロックのダイスを５７２度Ｆ（３００℃）に加熱しておいた。前記ダイスは２４インチ（６１ｃｍ）の線の中に配列している６０１個の毛細管開口部を有していた。前記ポリマーを各毛細管に０．４０ｇ／穴／分のポリマー通過速度で通して紡糸した。細くするための空気（ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ ａｉｒ）を６００度Ｆ（３１６℃）の温度に加熱して幅が０．８ｍｍの２つの空気通路に通して１分当たり４００標準立方フィート（１１．３３ｍ³／分）の供給速度で供給した。前記２つの空気通路は前記毛細管開口部の２４インチの線の長さに及んでいて、前記通路は前記毛細管の線の各側に１個づつ存在していて前記毛細管開口部から１ｍｍ後方に位置していた。前記ポリエチレンを前記紡糸ブロックに２．９ｋｇ／時の供給速度で供給しかつ前記ポリエステルを前記紡糸ブロックに１１．７ｋｇ／時の供給速度で供給した。ポリエチレンが２０重量パーセントでポリエステルが８０重量パーセントの二成分メルトブローン網状組織を生じさせた。それらのフィラメントを動いている成形用スクリーンの上に集めることでメルトブローン網状組織を生じさせた。このメルトブローン網状組織をロールで集めた。このメルトブローン網状組織の基本重量は１１．７ｇ／ｍ²であった。
【００５２】
外側のスパンボンド層は殻−コア断面を有する二成分繊維であった。このスパンボンド繊維の製造をこの上に図４に関して記述した如き装置を用いて行った。２種類の基本重量（１５ｇ／ｍ²および３０ｇ／ｍ²）を持たせたスパンボンド網状組織を生じさせて、これらを本複合シートの外側層で用いた。このスパンボンド二成分繊維をメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従って測定）が２７ｇ／１０分の線状低密度ポリエチレン［ＤｏｗからＡＳＰＵＮ ６８１１Ａとして入手可能］と固有粘度（米国特許第４，７４３，５０４号で測定した如き）が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）ポリエステル［デュポンからＣｒｙｓｔａｒ（商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ ３９４９）として入手可能］を用いて生じさせた。このポリエステル樹脂を使用前に１８０℃の温度で結晶化させそして１２０℃の温度で水分含有量が５０ｐｐｍ未満になるまで乾燥させた。
【００５３】
個々別々の押出し加工機を用いて前記ポリエステルを２９０℃に加熱しかつ前記ポリエチレンを２８０℃に加熱した。これらのポリマーを押出し加工し、濾過した後、計量して、殻−コアフィラメント断面を与えるように設計されていて２９５℃に維持されている二成分用紡糸ブロックに送った。前記ポリマーを紡糸口金に通して紡糸することでポリエチレンの殻とポリ（エチレンテレフタレート）のコアを有する二成分フィラメントを生じさせた。紡糸ブロックの毛細管１個当たりを通過するポリマーの総量を基本重量が１５ｇ／ｍ²の網状組織の場合には０．４ｇ／分にしそして３０ｇ／ｍ²の網状組織の場合には０．５ｇ／分にした。前記ポリマーの計量を繊維重量を基準にしてポリエチレン（殻）が３０％でポリエステル（コア）が７０％のフィラメント繊維が生じるように行った。これらのフィラメントを長さが１５インチ（３８．１ｃｍ）の急冷ゾーン内でこれに急冷用空気を２つの向かい合うクエンチボックスから１２℃の温度および１ｍ／秒の速度で送り込むことで冷却した。前記フィラメントを、前記紡糸ブロックの毛細管開口部から下方に２０インチ（５０．８ｃｍ）離れて位置する空気式ドロージェットの中に通すことで、前記フィラメントに延伸を約９０００ｍ／分の延伸速度で受けさせた。その結果としてより細くかつより強くなった実質的に連続したフィラメントをレイダウンベルトの上に真空吸引を伴わせて堆積させた。２種類の網状組織（基本重量が１５ｇ／ｍ²と３０ｇ／ｍ²）に入っている繊維の有効直径は６から８ミクロンの範囲であった。結果として生じた網状組織を温度が１００℃でロール間隙の圧力が１００Ｎ／ｃｍの２本の熱接着用ロールの間に送り込んで通すことで前記網状組織を点結合模様で一緒に軽く粘着させた。この結合中のライン速度を基本重量が１５ｇ／ｍ²の網状組織の場合には１５０ｍ／分にしそして基本重量が３０ｇ／ｍ²の網状組織の場合には１００ｍ／分にした。そのようにして軽く結合させたスパンボンド網状組織の各々をロールで集めた。
【００５４】
基本重量が１５ｇ／ｍ²のスパンボンド網状組織を巻き戻して動いているベルトの上に置くことを通して、不織複合シートを生じさせた。メルトブローン二成分網状組織を巻き戻して、前記動いているスパンボンド網状組織の上に置いた。２番目のロールの基本重量が１５ｇ／ｍ²のスパンボンド網状組織を巻き戻して、前記スパンボンド−メルトブローン網状組織の上に置くことで、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド複合不織網状組織を生じさせた。この複合網状組織を油で加熱されている彫刻付き（ｅｎｇｒａｖｅｄ）金属製カレンダーロールと油で加熱されている滑らかな金属製カレンダーロールの間で熱結合させた。両方のロールとも直径４６６ｍｍであった。前記彫刻付きロールはクロムで覆われている非焼き入れ鋼表面を有していて、点の大きさが０．４６６ｍｍ²で点の深さが０．８６ｍｍで点の間隔が１．２ｍｍで結合面積が１４．６％のダイヤモンド模様が付いていた。前記滑らかなロールは焼き入れ鋼表面を有していた。温度を１２０℃にし、ロール間隙の圧力を３５０Ｎ／ｃｍにしそしてライン速度を５０ｍ／分にして、前記複合網状組織を結合させた。このようにして結合させた複合シートをロールで集めた。基本重量が１５ｇ／ｍ²のスパンボンデッド網状組織の層を２層用いかつ二成分メルトブローン網状組織を用いて生じさせた前記不織複合シートが実施例１ａの複合シートである。この不織複合シートの最終的基本重量は４２．１ｇ／ｍ²であった。
【００５５】
実施例１ｂでは、実施例１ａで用いた基本重量が１５ｇ／ｍ²の網状組織の代わりに基本重量が３０ｇ／ｍ²のスパンボンデッド網状組織を２層用いる以外は同じ結合条件を用いて別の不織複合シートを生じさせた。この実施例１ｂの不織複合シートの最終的基本重量は６５．７ｇ／ｍ²であった。
【００５６】
実施例２
メルトブローン網状組織を堆積させる成形用スクリーンの速度をメルトブローン層の基本重量が１６．８ｇ／ｍ²にまで高くなるように調整する以外は実施例１の手順に従って複合シートを生じさせた。この複合シートの外側層を両方とも実施例１に記述した基本重量が３０ｇ／ｍ²のスパンボンド網状組織から生じさせた。このシートの物性を表２に報告する。
【００５７】
実施例３
メルトブローン網状組織を堆積させる成形用スクリーンの速度をメルトブローン層の基本重量が２４．１ｇ／ｍ²にまで高くなるように調整する以外は実施例２の手順に従って複合シートを生じさせた。このシートの物性を表２に報告する。
【００５８】
実施例４、４ａおよび４ｂ
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例１、１ａおよび１ｂの手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を５００ｓｃｆｍ（１４．１６ｍ³／分）にまで高め、ポリマー通過量を０．７５ｇ／穴／分にまで高め、ポリエチレンが４２重量％でポリエステルが５８重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を１１．４ｋｇ／時にまで高める一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を１５．６ｋｇ／時まで高め、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１１．０ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００５９】
実施例５
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例２の手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を３５０ｓｃｆｍ（９．９１ｍ³／分）に変え、ポリマー通過量を０．３７ｇ／穴／分に変え、ポリエチレンが４２重量％でポリエステルが５８重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を５．７ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を７．８ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１６．３ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６０】
この不織複合シートに標準的なフルオロケミカル仕上げ剤によるさらなる処理を受けさせることで繊維表面の表面エネルギーを下げ、従って布が液体の貫通に対して示す耐性を高めた。前記シートを、Ｒｅｐｅａｒｌ（商標）Ｆ−３５フルオロケミカル（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉから入手）を４重量％とＺｅｌｅｃ（商標）ＴＹアンチスタット（ａｎｔｉｓｔａｔ）（デュポンから入手）を０．２５重量％とイソプロパノール、即ち数多くの給源から商業的に入手可能な湿潤剤を２０重量％含有させた水浴の中に浸漬した。次に、前記網状組織を圧縮して余分な液体を除去し、乾燥させた後、１０５℃のオーブンに２分間入れることで硬化させた。このようなフルオロケミカルによる処理を受けさせた不織シートの物性を表３に報告する。
【００６１】
実施例６
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例２の手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を５００ｓｃｆｍ（１４．１６ｍ³／分）に変えかつ空気流の温度を５６０度Ｆ（２９３℃）に変え、ポリマー通過量を０．７５ｇ／穴／分に変え、ポリエチレンが４２重量％でポリエステルが５８重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を１１．４ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を１５．６ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が２１．７ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６２】
この不織複合網状組織に実施例５に記述した如きフルオロケミカル仕上げ剤によるさらなる処理を受けさせた。このようなフルオロケミカルによる処理を受けさせた不織シートの物性を表３に報告する。
【００６３】
実施例７、７ａおよび７ｂ
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例１、１ａおよび１ｂの手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を３００ｓｃｆｍ（８．５０ｍ³／分）に変え、ポリエチレンが８０重量％でポリエステルが２０重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を１１．７ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を１１．０ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１１．４ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６４】
実施例８
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例２の手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を３００ｓｃｆｍ（８．５０ｍ³／分）に変え、ポリエチレンが８０重量％でポリエステルが２０重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を１１．７ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を２．８ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１５．０ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６５】
この不織複合網状組織に実施例５に記述した如きフルオロケミカル仕上げ剤によるさらなる処理を受けさせた。このようなフルオロケミカルによる処理を受けさせた不織シートの物性を表３に報告する。
【００６６】
実施例９
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例２の手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を３００ｓｃｆｍ（８．５０ｍ³／分）に変え、ポリエチレンが８０重量％でポリエステルが２０重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を１１．７ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を２．８ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が２２．２ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６７】
この不織複合網状組織に実施例５に記述した如きフルオロケミカル仕上げ剤によるさらなる処理を受けさせた。このようなフルオロケミカルによる処理を受けさせた不織シートの物性を表３に報告する。
【００６８】
実施例１０
ポリエステル成分を固有粘度（米国特許第４，７４３，５０４号で測定した如き）が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）［デュポンからＣｒｙｓｔａｒ（商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ ４４４９）として入手可能］を用いて生じさせる以外は実施例１、１ａおよび１ｂの手順に従って複合シートを生じさせた。Ｃｒｙｓｔａｒ（商標）Ｍｅｒｇｅ ４４４９はＣｒｙｓｔａｒ（商標）Ｍｅｒｇｅ ３９４９の結晶化版であった。また、メルトブロー加工も下記の如く変えた：ダイスの温度を３１５℃に変え、細くするための空気流の温度を３２２℃に変え、細くするための空気流量を４２０ｓｃｆｍ（７１４ｍ³／分）に変え、ポリマー通過量を０．８０ｇ／穴／分に変え、ポリエチレンが８０重量％でポリエステルが２０重量％のメルトブローン網状組織が得られるようにポリエチレンの供給速度を２３．１ｇ／時に変える一方でポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を５．８ｋｇ／時に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１７．５ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。このシートの物性を表２に報告する。
【００６９】
実施例１１
ポリエチレン成分をＤｏｗ ＡＳＰＵＮ ６８３１Ａが９０重量％でＨｏｅｃｈｓｔ Ｃｅｌａｎｅｓｅ １３００Ａポリ（ブチルテレフタレート）が１０重量％のブレンド物を用いて生じさせる以外は実施例１０の手順に従って複合シートを生じさせた。前記ポリ（ブチルテレフタレート）は前記ポリエチレンの紡糸助剤として働く。また、メルトブロー加工も下記の如く変えた：ポリエチレン／ポリ（ブチルテレフタレート）ブレンド物を２６０℃に加熱しそして細くするための空気流量を４２５ｓｃｆｍ（７２２ｍ³／分）に変えた。このシートの物性を表２に報告する。
【００７０】
実施例１１と実施例１０を比較することで、静水頭はポリエチレン成分にポリ（ブチルテレフタレート）を含めた実施例１１の場合の方がポリエチレン成分にポリ（ブチルテレフタレート）を含めなかった実施例１０の場合よりも高いことが分かる。
【００７１】
比較実施例Ａ
メルトブローン網状組織のポリ（エチレンテレフタレート）成分をもう一方の成分として用いた同じポリエチレンに置き換える以外は実施例１の手順に従った。このような修飾を行って単一成分のポリエチレンメルトブローン繊維網状組織を生じさせた。メルトブロー加工条件の他の変更を表１に示す。比較実施例Ａの複合シートが示した静水頭は、本発明に従って生じさせた匹敵する基本重量を有する複合シートのそれよりも有意に低かった。
【００７２】
比較実施例Ｂ
メルトブロー加工を下記の如く変える以外は比較実施例Ａの工程に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を２５０ｓｃｆｍ（７．０８ｍ³／分）に変え、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が１９．７ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。比較実施例Ｂの複合シートが示した静水頭は、本発明に従って生じさせた匹敵する基本重量を有する複合シートのそれよりも有意に低かった。
【００７３】
【表１】

【００７４】
【表２】

【００７５】
【表３】

【００７６】
実施例１２ａ−１２ｋ
不織シートの二成分メルトブローン網状組織層に入っているポリエチレン成分とポリエステルポリマー成分の量が異なるある範囲の不織シートを生じさせる目的でメルトブロー加工を下記の如く変える以外は実施例１の手順に従って複合シートを生じさせた：細くするための空気流量を３００ｓｃｆｍ（８．５０ｍ³／分）にまで高くし、メルトブローン層の繊維に含まれるポリマー成分の比率を変えることを達成する目的でポリエチレンの供給速度とポリ（エチレンテレフタレート）の供給速度を表４に報告するように調整し、そして成形用スクリーンの速度を基本重量が２２ｇ／ｍ²のメルトブローン網状組織が得られるように調整した。外側のスパンボンド層の各々を実施例１に記述した基本重量が１５ｇ／ｍ²のスパンボンド網状組織から生じさせた。実施例１２ａ−１２ｋのスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド複合不織シートの各々の結合を１１０℃の結合温度および１０ｍ／分の結合ライン速度で実施した。これらのシートの物性を表４に報告する。図６は、メルトブローン繊維に含まれるポリエステル成分に対するポリエチレン成分の重量パーセントの比率を各複合シートサンプルで測定した静水頭に対比させて示すグラフである。
【００７７】
【表４】

【図面の簡単な説明】
本明細書に組み入れられてそれの一部を構成する添付図で本発明の現在のところ好適な態様を説明する。
【図１】 図１は、本発明の１つの態様に従う不織複合布の図式的断面図である。
【図２】 図２は、本発明の別の態様に従う不織複合布の図式的断面図である。
【図３】 図３は、本発明の不織複合布で用いるに適したメルトブローン繊維を製造する時に用いた装置の一部を示す図式図である。
【図４】 図４は、本発明の不織複合布で用いるに適したスパンボンド不織層の製造で用いるに適した装置の図式図である。
【図５】 図５は、本発明の不織複合布の製造で用いるに適した装置の図式図である。
【図６】 図６は、ポリエステル成分とポリエチレン成分をいろいろに組み合わせたメルトブローン二成分網状組織を用いて生じさせたいろいろな不織複合シートが示した静水バリヤー特性のグラフである。
【図７】 図７は、本発明の不織複合布で用いるに適したメルトブローン繊維の製造で用いた装置の一部を示す図式図である。

Claims (18)

1. １番目の繊維層と２番目の繊維層と３番目の繊維層を含んで成っていて前記１番目の繊維層が前記２番目の繊維層と前記３番目の繊維層の間に位置してそれらに熱で結合している複合シートであって、
   前記１番目の繊維層が、平均有効直径が１０ミクロン未満のメルトブローン繊維を少なくとも９５重量％含有する複数成分メルトブローン網状組織であり、前記複数成分メルトブローン網状組織が１番目のポリマー成分を１０から９８重量％と前記１番目のポリマー成分とは異なる２番目のポリマー成分を９０から２重量％含有し、ここで、前記１番目のポリマー成分がポリエチレンでありそして前記２番目のポリマー成分がポリエステルポリマーであり、
   前記２番目および３番目の層の繊維がポリエチレンの殻とポリ（エチレンテレフタレート）のコアを有する殻とコアの二成分溶融紡糸繊維であり、前記２番目および３番目の繊維層が各々前記１番目の層の繊維の平均有効直径より大きい平均有効直径を有する溶融紡糸繊維を少なくとも９５重量％含有する、
   基本重量が１２０ｇ／ｍ²未満で機械方向および横方向のグラブ引張り強度が少なくとも３５Ｎで静水頭が少なくとも４２．５ｃｍの複合シート。
2. 前記１番目の繊維層の前記複数成分メルトブローン網状組織が前記１番目のポリマー成分を２０から９８重量％と前記２番目のポリマー成分を８０から２重量％含有する請求項１記載の複合シート。
3. 前記１番目の繊維層の前記複数成分メルトブローン網状組織が前記１番目のポリマー成分を５５から９８重量％と前記２番目のポリマー成分を４５から２重量％含有する請求項１記載の複合シート。
4. 前記１番目の繊維層の前記複数成分メルトブローン網状組織が前記１番目のポリマー成分を６５から９７重量％と前記２番目のポリマー成分を３５から３重量％含有する請求項１記載の複合シート。
5. 前記１番目の繊維層の前記複数成分メルトブローン網状組織が前記１番目のポリマー成分を８０から９５重量％と前記２番目のポリマー成分を２０から５重量％含有する請求項１記載の複合シート。
6. 前記ポリエステルポリマーがポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）およびそれらのコポリマーおよびターポリマーの群から選択される請求項１記載の複合シート。
7. 前記ポリエステルポリマーがポリ（エチレンテレフタレート）である請求項６記載の複合シート。
8. 前記複数成分メルトブローン網状組織に入っている繊維の少なくとも１０％がある長さを有する二成分繊維でありそして前記二成分繊維内に１番目および２番目のポリマー成分がこの１番目および２番目のポリマー成分の各々が前記二成分繊維の実質的に長さ全体に伸びる様式で配列している請求項１記載の複合シート。
9. 前記二成分繊維の前記１番目および２番目のポリマー成分が横に並んだ配置で配列していて前記１番目および２番目のポリマー成分の各々が前記１番目の層の繊維の実質的に長さ全体に伸びている請求項８記載の複合シート。
10. 前記２番目および３番目の層の繊維が少なくとも５ミクロンの平均有効直径を有する実質的に連続した溶融紡糸繊維である請求項１記載の複合シート。
11. 前記１番目、２番目および３番目の繊維層の繊維がガンマ放射線で殺菌可能である請求項１０記載の複合シート。
12. 前記溶融紡糸繊維が６から１０ミクロンの範囲の平均有効直径および少なくとも３５ニュートンの機械方向および横方向グラブ引張り強度を有する請求項１０記載の複合シート。
13. ２番目および３番目の層が少なくとも３ｃｍの静水頭を示す請求項１０記載の複合シート。
14. ３０から９０ｇ／ｍ²の範囲の基本重量、少なくとも４０Ｎの機械方向および横方向のグラブ引張り強度を有する請求項１記載の複合シート。
15. ７０ｇ／ｍ²未満の基本重量を有する請求項１４記載の複合シート。
16. ５ｇ未満の水衝撃を示す請求項１４記載の複合シート。
17. ２ｇ未満の水衝撃および少なくとも１ｍ³／分／ｍ²のフレイザー空気透過率を示す請求項１４記載の複合シート。
18. 衣服であって、請求項１記載の複合シートを含有する衣服。

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