JPH07300754A - バリヤ特性を有するポリエチレン溶融吹き込み布 - Google Patents

バリヤ特性を有するポリエチレン溶融吹き込み布

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JPH07300754A
JPH07300754A JP7060661A JP6066195A JPH07300754A JP H07300754 A JPH07300754 A JP H07300754A JP 7060661 A JP7060661 A JP 7060661A JP 6066195 A JP6066195 A JP 6066195A JP H07300754 A JPH07300754 A JP H07300754A
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Lawrence Howell Sawyer
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クレイグ ストラック ディヴィッド
Terry K Timmons
クレイマー ティモンズ テリー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れたバリヤ特性と、柔軟性及び呼吸性を有
する不織布を提供する。 【構成】 本発明において、線密度の低いポリエチレン
が溶融された層に用いられており、ポリプロピレンに匹
敵するバリヤ特性を提供することができる。溶融吹き込
みされた層は、多重になった積層に用いられており、他
の層は二組成物繊維からなる。布は、例えば、おむつ、
生理用製品、大人用失禁製品、傷用巻物、包帯、滅菌ラ
ップ、外科用ガウン、上着、及びタオルに用いることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に熱可塑性ポリ
エチレン樹脂の溶融吹き込みされた繊維から形成される
不織布、或いはウェブ及びこのような布を製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】何年もの間、熱可塑性樹脂を押し出して
繊維とウェブを形成してきた。この用途における最も一
般的な熱可塑性樹脂は、ポリオレフィンであり、詳細に
はポリプロピレンである。ポリエステル、ポリエチルエ
ステル、ポリアミド、ポリウレタンのような他の材料を
この目的のために用いることができる。このような繊維
から形成される最終製品に望まれる特性において、各材
料は特有の利点と欠点を有する。不織布は、おむつ、女
性の衛生製品、失禁用製品、タオル、医療に関する衣料
及び他の多くの製品のように様々な用途に利用できる。
これらの用途に用いられる不織布は、スパンボンド／溶
融吹き込み／スパンボンド（ＳＭＳ）積層のような積層
形状であることが多い。ＳＭＳ積層において、外部層
は、一般的にスパンボンドされたポリプロピレンであ
り、通常、強度を持たせるためにあり、内部層は、一般
的に溶融吹き込みされたポリプロピレンであり、通常、
バリヤ層として存在する。溶融吹き込みされたバリヤ繊
維層は、すぐれたバリヤ特性を有しており、更に可能な
限り柔軟で、ドレープ性に富んでいることが望ましい。
ポリプロピレンで溶融吹き込みされた布は、通常望まし
いバリヤ特性を保持しているが、ポリエチレン布のよう
な柔軟性とドレープ性はない。ポリエチレンが溶融吹き
込みされた布は、一般的に非常に柔軟で、ドレープ性が
あるが、通常望まれるバリヤ特性に欠ける。ポリエチレ
ンが溶融吹き込みされた布において、十分なバリヤ特性
に欠けていることは、均一に微細繊維を形成することが
できないことのため、或いはウェブ内に空隙の原因とな
るような不完全さ、“ショット（Ｓｈｏｔ）”を形成す
る傾向にあるためと考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
プロピレンンが溶融吹き込みされた布に匹敵するバリヤ
特性を有し、更にポリエチレン布には一般的である、柔
軟性とドレープ性を有する溶融吹き込みされた布を提供
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ポリプロピレンが溶融吹
き込みされた布に匹敵するバリヤ特性を有し、更にポリ
プロピレンよりも柔軟な手触りと望ましい呼吸性を有す
る不織布を提供する。この布は、約０．８６から約０．
９７グラム／立方センチメートルの範囲内の密度を有す
る少なくとも一つの熱可塑性ポリエチレンポリマーを溶
融し、該ポリマーを細い開口を通して押し出し、前記ポ
リマーを引っ張って繊維を形成し、この繊維化されたポ
リマーを集積表面上に堆積して、少なくとも４０センチ
メートルの水ヘッドと、４０グラム以下のカップクラッ
シュピーク荷重値の、分散された繊維ウェブを形成する
段階からなる、柔軟な不織バリヤ布を形成する方法によ
って形成される。このようなウェブは通常、３００ｆｔ
3 ／ｆｔ2 ／分よりも小さいフレジャ多孔度を有する。
布は、一つの層が予結合されたスパンボンド層で積層さ
れ、２組成物繊維からこ形成することができる。本発明
の不織布は、例えば、おむつ、幼児訓練用パンツ、女性
生理用製品、大人用失禁用製品、傷用巻き布、包帯、滅
菌ラップ、外科用上着、ガウン、ふき物のような製品に
用いられる。本発明の不織布が有効である一つの特定の
領域は、外側カバー、脚部カフス、収納フラップのよう
な日常製品の商品における漏れバリヤである。
【０００５】
【実施例】定義 本明細書に使用した“ポリマー”という用語は、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他のコポリ
マー）、ターポリマー等、及びこれらの混合物及び変性
物を含んでいるが、これらに限定されない。更に、詳細
に限定されないならば、“ポリマー”という用語は、材
料の可能な限りの幾何的構造の全てを含んでいる。これ
らの構造は、アイソタクチック、シンジオタクチック、
及びランダム対称であるが、これらに限定されない。本
明細書で使用する“微細繊維”という用語は、平均直径
が約７５ミクロン以下の直径が小さい繊維、例えば、平
均直径が約０．５から約５０ミクロンである繊維のこと
を意味する。或いは、より詳細には、マイクロ繊維の平
均直径は、約２ミクロンから約４０ミクロンである。本
明細書で使用した“不織布、或いはウェブ”という用語
は、内部積層されているが、編まれた布とは異なる方法
で内部積層されている、個々の繊維、或いはスレッドの
構造を有するウェブのことをいう。不織布、或いはウェ
ブは、例えば溶融吹き込み方法、スパンボンド方法、及
び結合されカーディングされたウェブ方法のような多く
の方法から形成されてきた。
【０００６】本明細書で使用した“スパンボンドされた
繊維”という用語は、紡糸口金の複数の細い、通常円形
の毛管から溶融された熱可塑性ポリマー材料をフィラメ
ントとして押し出し、押し出されたフィラメントの直径
が急速に縮小されることによって形成される、直径が小
さな繊維のことをいう。これらの例は、米国特許番号第
４、３４０、５６３号、同第３、６９２、６１８号、同
第３、８０２、８１７号、同第３、３３８、９９２号、
同第３、３４１、３９４号、同第３、５０２、７６３
号、同第３、９０９、００９号及び同第３、５４２、６
１５号がある。スパンボンドされた繊維は、一般的に連
続して、７ミクロンよりも大きく、より詳細には、平均
直径が１０ミクロンよりも大きい。本明細書で使用する
“溶融吹き込みされた繊維”という用語は、溶融された
スレッド、或いはフィラメントとして、溶融された熱可
塑性ポリマーを複数の細い通常円形のダイ毛管を通し
て、溶融された熱可塑性ポリマー材料のフィラメントの
径を減少させる高速ガス（例えば空気）の流れに押し出
し、直径を減少させて微細繊維の直径にまでにすること
によって形成された繊維のことをいう。この後に、溶融
吹き込みされた繊維は、高速ガスの流れによって運ば
れ、集積表面上に堆積されて、ランダムに分散された溶
融吹き込みされた繊維ウェブを形成することになる。こ
のような方法は、例えば米国特許第３、８４９、２４１
号及び同第３、９７８、１８５号に開示されている。
【０００７】本明細書で使用した“２組成物繊維”とい
う用語は、分離した押出機から押し出された少なくとも
二つのポリマーから形成されるが、ともに紡糸されて一
つの繊維として形成される繊維のことをいう。このよう
な２組成物繊維の構造は、シース／コア配列のような構
造であり、一つのポリマーが他のポリマーによって取り
囲まれるか、或いは並列配列、或いは海の中の島形状
（Island-in -the sea)の配列である。２組成物繊維に
使用されたポリマーの割合は、７５／２５、５０／５
０、２５／７５等である。本明細書で使用した“結合ウ
ィンドー（bonding window) ”という用語は、カレンダ
ーロール、或いは不織繊維を結合するのに用いられる他
の加熱手段の温度範囲のことをいい、この温度範囲内で
結合が成功するようになっている。ポリプロピレンのス
パンボンドにおけるカレンダー結合ウィンドーは、一般
的に、約２６０°Ｆから約３１０°Ｆ（１２５°Ｃから
１５４°Ｃ）である。約２６０°Ｆ以下では、ポリプロ
ピレンが、溶融結合されるのに充分な熱さではなく、約
３１０°Ｆ以上では、ポリプロピレンが過度に溶融して
しまい、カレンダーロールに付着することになる。ポリ
エチレンの結合ウィンドーの範囲はより狭い。 本明細
書で使用した“ステッチ結合された”という用語は、例
えば、米国特許第４、８９１、９５７号に関する材料の
ステッチのことをいう。
【０００８】本明細書で使用した“衣類”という用語
は、着用される衣服の全ての種類のものをいう。これ
は、工業用作業衣及びカバーオール、下着、パンツ、シ
ャツ、ジャケット、手袋、靴下等を含んでいる。本明細
書で使用した“医療用製品”という用語は、医療用ガウ
ンやドレープ、口用マスク、頭用被覆物、靴用被覆物、
巻付け用衣服、包帯、殺菌ラップ、タオル等のことをい
う。本明細書で使用した“日常製品”という用語は、お
むつ、吸収性下着、大人用失禁製品、及び女性用衛生品
等のことをいう。本明細書で使用した“戸外用布”とい
う用語は、主に戸外で使用される布のことをいい、これ
だけに限定されない。この繊維が使用できる用途には、
車用カバー、ボート用カバー、飛行機用カバー、キャン
プ／トレーラ布、家具カバー、日除け、カンバス製日除
け、テント、農業用布、及び戸外用衣料を含む。試験方法 カップクラッシュ：不織繊維の柔軟性は“カップクラッ
シュ”試験に従って計測される。カップクラッシュ試験
は、カップ形状の布が約６．５ｃｍの直径のシリンダに
よって取り囲まれ、カップ形状の布の変形を均一に保つ
とともに、直径が４．５ｃｍの半球形状のフットが、直
径約６．５ｃｍで高さ６．５ｃｍの倒立カップに形成さ
れた２３ｃｍ四方の小片を押しつぶすのに必要とされる
ピーク荷重とピークエネルギーを計測することによって
布の剛性を推定する。フットとカップはカップの壁と、
ピーク荷重に影響をおよぼすフットとの間での接触を避
けるように整列されている。ピーク荷重は、フットが約
３８ｃｍ／分（０．２５インチ／秒）の割合で低下する
間に計測される。カップクラッシュ値がかなり低いこと
は、層がより柔軟であることを表す。カップクラッシュ
を計測するのに適した装置は、シャエビッツ社から入手
可能なモデルＦＴＤ−Ｇ−５００ロードセル（５００グ
ラム範囲）である。カップクラッシュ荷重は、グラムの
単位で計測される。カップクラッシュエネルギーは、ｇ
ｍ−ｍｍの単位で計測される。
【０００９】水ヘッド：布の液体バリヤ特性の計測は、
水ヘッド試験である。水ヘッド試験は、所定量の液体が
通る前に布が支持する水の高さ（センチメートルの単
位）を判定する。より高い水ヘッド読取り値を有する布
は、水ヘッドが低い値の布よりも液体透過に対してより
大きなバリヤを有することを表す。水ヘッド試験は、連
邦試験標準（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｔｅｓｔ Ｓｔａｎｄａ
ｒｄ）番号１９１Ａ方法５５１４に従って実施された。 フレジャ（Ｆｒａｚｉｅｒ）多孔度：繊維の呼吸能力の
計測が連邦試験標準番号１９１Ａ、方法５４５０に従っ
て実施されるフレジャ多孔度である。フレジャ多孔度
は、１立方フィートの空気／１平方フート／分、即ちｆ
ｔ3 ／ｆｔ2 ／分の単位で布を通る空気の流れで計測す
る。（３０４．８をかけることによってｆｔ3 ／ｆｔ2
／分をリットル／平方メートル／分に変換する。） 溶融流れ割合：溶融流れ割合（ＭＦＲ）は、ポリマーの
粘性の計測である。ＭＦＲは、計測時間の間に特定され
た荷重、即ち剪断率において既知の寸法の毛管から流れ
る材料の重量として表され、例えば、ＡＳＴＭ試験１２
３８条件Ｅに従って、１９０°Ｃでグラム／１０分の単
位で計測される。
【００１０】本発明の布を製造する繊維は、公知の溶融
吹き込み法によって形成され、例えば米国特許第３、８
４９、２４１号及び同第３、９７８、１８５号に記載さ
れている。この溶融吹き込み方法は、一般的に溶融され
たポリマーをダイ先端に供給する押し出し機を用いてお
り、この先端では、ポリマーが細い開口を通り、フィラ
メントのカーテンを形成するときにポリマーが繊維化さ
れる。フィラメントは、空気圧によって引っ張られ、可
動有孔マット、ベルト、即ち不織繊維を形成するための
“フォーミングワイヤ”に堆積される。不織繊維は、オ
ンス／平方ヤード（ｏｓｙ）、即ちグラム／平方メート
ル（ｇｓｍ）の単位で計測される。（ｏｓｙに３３．９
１をかけるとｇｓｍとなる。）溶融吹き込み方法におい
て形成された繊維は、一般的に直径において約０．５か
ら１０ミクロンの範囲であり、工程における条件及びこ
のような繊維から形成されるべき布の所望の使用目的に
依存する。例えば、ポリマー分子重量を増大させるか、
或いは、処理温度を低下させることによって繊維の直径
はより大きくなる。急冷流体温度と空気圧による引っ張
り圧力における変化もまた繊維直径に影響を及ぼす。よ
り細い繊維が一般的により望ましい。細い繊維から形成
される布において、より細い繊維が、一般的により大き
いバリヤ特性を形成するからである。
【００１１】本発明の布は、単一の層の実施において用
いられるか、或いは本発明の布を組み入れる多層積層と
して用いられる。このような積層は、接着材、針孔開
け、超音波結合、印刷結合、熱カレンダー、及び他の公
知の技術を用いることを含む多くの異なる技術によって
形成されているが、これらに限定されない。この多層積
層は一実施例であり、米国特許第４、０４１、２０３
号、同第５、１６９、７０６号に開示されているよう
に、スパンボンド／溶融吹き込み（ＳＭ）積層、或いは
スパンボンド／溶融吹き込み／スパンボンド（ＳＭＳ）
層のように、幾つかの層が、スパンボンドされ、幾つか
の層が溶融吹き込みされているか、或いは幾つかの層が
ステープルファイバから形成されている。他の層で用い
られた繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン、或いは
２組成物繊維である。例えば、ＳＭＳ層は、最初にスパ
ンボンドされた繊維層、次いで溶融吹き込みされた繊維
層、最後に他のスパンボンドされた層を可動コンベアベ
ルト、即ちフォーミングワイヤ上に連続して堆積し、次
いで、上述した方法において積層を結合することによっ
て形成される。或いは、三つの繊維層は、個々に形成さ
れており、ロールに集められて、別の結合段階で組み合
わされる。
【００１２】熱カレンダー処理においては、カレンダー
ロールの様々なパターンが形成される。一例は、米国特
許第３、８５５、０４６号に教示されているように、約
１０パーセントから２５パーセントの結合領域を有し、
約１００から５００結合点／平方インチを有するハンセ
ンペニングパターンである。他の一般的なパターンは、
ダイヤモンドを繰り返し、ダイヤモンドがお互いにわず
かにずれている、ダイヤモンドパターンである。結合パ
ターンとパターンがカバーできる面積を、布が用いられ
る用途によって変えることができる。本発明の布は、Ｓ
ＭＳ積層として用いられるときに、スパンボンド層の一
つを“予め結合”することは利点があるということがわ
かった。予結合は、結合面積が８パーセントから５０パ
ーセントである一パターン、より詳細には結合面積が約
２５パーセントの一パターンを用いて、多数の小さなピ
ンでそれ自体によって層を結合（熱的に）する段階であ
る。予結合は、ポリエチレンウェブを用いると有効であ
る。何故ならば、ポリエチレンは、比較的高熱で融合
し、融点が低いからである。ポリエチレンウェブを結合
するのに充分な熱をポリエチレンウェブに供給するため
に、ウェブを過度に溶融しないように、またウェブをカ
レンダーロールに付着させないように充分にゆっくりと
加熱しなければならない。スパンボンド層の予結合によ
って、積層が結合段階に受けなければならない、温度の
強度を減少させることになる。
【００１３】予結合は、いくらかドレープ性を低下させ
ることになるが、より大きな磨耗抵抗を布に提供する。
ウェブが望ましいバリヤ特性を与え、更に柔軟でドレー
プ性を備えていることが本発明の目的であるので、予結
合は最低にしなければならない。予結合は任意であり、
このために必要であれば一つの層のみに限定されなけれ
ばならない。予結合の後に、スパンボンド層は、不結合
の溶融吹き込みされスパンボンドされた層と組み合わさ
れて、上述したようなより開いた結合パターンで、より
詳細には、比較的大きなピンを有するパターンで結合さ
れる。結合温度は、含まれているポリマー、所望の結合
温度、及び布の最終使用によって変わる。本発明の布
は、フィルム、ステープル繊維、ペーパ及び一般的に使
用されている材料で積層されてもよい。本発明の布が利
用できるとわかる分野には、衣料、日常製品、及び医療
製品がある。この布が使用される日常製品の詳細な構成
部分は、収納フラップ、外側カバー及び脚部カフスのよ
うな漏れ用バリヤとして使用できる。タオルは、工業用
使用として、あるいはテーブルの台用タオル、又は入浴
用タオルとして家庭で使用することができる。もちろ
ん、滅菌ラップとして使用するための布の滅菌は、布に
使用されたポリマーの融点よりも低い温度で行われる
か、或いはガンマ線技術、或いは他の放射線技術によっ
て行われる。
【００１４】図を参照すると、特に、図１を参照する
と、本発明の不織ウェブを形成する装置が符号１０によ
って示されている。本発明の不織ウェブの形成におい
て、適当な材料のペレット、ビード、或いはチップ（図
示せず）が押出機１４のホッパー１２に導かれる。押出
機１４は、従来の駆動モータ（図示せず）によって駆動
される押し出しスクリュ（図示せず）を有する。材料が
押出機１４を通って進むにつれて、駆動モータによる押
し出しスクリュの回転のために、溶融される状態にまで
徐々に加熱される。材料の加熱は、複数の段階において
達成することができ、材料が押出機の別個の加熱領域か
ら溶融吹き込みダイ１６に向かうにつれて、材料の温度
は徐々に上昇する。ダイ１６は、熱可塑性樹脂の温度が
押出しのために上昇したレベルに維持される、別の加熱
領域である。材料を溶融された状態にまで加熱するのに
必要とされる温度は、どういう材料を利用するかによっ
て変化し、当業者によって容易に判定できるであろう。
ダイ１６の横方向の長さ１８には、通常円形断面で、ダ
イ１６のチップ２２の長さ１８に沿って線状に配置され
た複数のオリフィス２０が設けられていることを図２に
示す。ダイ１６のオリフィス２０は、約０．２５４
（０．０１インチ）から約０．５０８ミリメートル
（０．０２インチ）の範囲内の直径と、約１．２７（約
０．０５インチ）から約７．６２ミリメートル（０．３
０インチ）範囲内の長さを有する。例えば、オリフィス
は、約０．３６３ミリメートル（０．０１４５インチ）
の直径と約２．８７２ミリメートル（０．１１３イン
チ）の長さを有する。ダイ１６のチップ２２の横方向の
長さ１８の２．５４センチメートル（１インチ）につき
約５から約５０オリフィスが設けられており、ダイ１６
が約５０．８センチメートルから１５２．４センチメー
トル以上まで延びている。図１は、溶融材料が溶融スト
ランド、即ちスレッド２４としてダイ１６のオリフィス
２０から生じることを表している。
【００１５】図３は、図２の線３─３に沿って切られた
ダイの断面図であり、ダイ１６が、繊維の径を縮小させ
るガスソース３０と３２（図１及び図２を参照）を含ん
でいるのが好ましい。加熱され、加圧されたガスが、入
口２６、２８においてダイ１６に入り込み、矢印３４、
３６によって示された通路にほぼ従って、二つのチャン
バ３８、４０を通り、二つの狭い通路、即ち空隙４２、
４４を通って、押し出されたスレッドがダイ１６のオリ
フィス２０から排出されるときに、押し出されたスレッ
ド２４と接触するようになる。チャンバ３８、４０は、
加熱された繊維縮径用ガスがチャンバ３８、４０を通
り、空隙４２、４４から排出されて、スレッド２４の両
側のダイ１６から排出される繊維縮径ガスの流れ（図示
せず）を形成するように設計されている。加熱された繊
維縮径ガスの流れの温度と圧力を、様々に変えることが
できる。例えば、加熱された繊維縮径ガスを約２２０か
ら約３１５°Ｃ（４２５から６００°Ｆ）の温度、より
詳細には約２３０から約２８０°Ｃの温度で加えること
ができる。加熱された繊維縮径ガスを、一般的に約０．
５ポンド／１平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）から約２０
ｐｓｉｇの圧力、より詳細には約１ｐｓｉｇから約１０
ｐｓｉｇで加えることができる。
【００１６】ダイ部分５０に関して、チャンバ３８、４
０及び空隙４２、４４を形成する空気プレート４６、４
８位置は、ダイ部分５０に対応して調整されて、繊維縮
径用ガス通路４２、４４の幅を大きくしたり、或いは小
さくしたりして、与えられた時間の間に空気通路４２、
４４を通る繊維縮径用ガスの容積を、繊維縮径用ガスの
速度を変化させることなく変えることができるようにな
る。更に、空気プレート４６、４８は図３に示したよう
なへこんだダイ先端構造となるように調整されるか、或
いはダイ部分５０の先端がプレート４８によって形成さ
れた平面を越えて突出する雄型ダイ先端２２の突き出た
構造となるように調整できる。ほぼ連続した溶融吹き込
みされた繊維、即ち微細繊維２４が形成される場合に
は、繊維縮径ガス速度がより減速されて、空気通路の空
隙がより広いことが一般的に好ましい。繊維縮径ガスの
二つの流れが収束されて一つのガスの流れとなり、溶融
されたスレッドがオリフィス２０から排出されるとき
に、溶融されたスレッド２４を運び、縮径して、この縮
径の程度によって繊維、或いはオリフィス２０の直径よ
りも一般的に小さな直径の微細繊維にする。ガスによっ
て生じた繊維、即ち微細繊維２４が、繊維縮径ガスの作
用によって、集積配列上に吹き込まれる。この集積配列
とは、図１の実施例に示したように、一般的にローラ５
４によって駆動される有孔エンドレスベルト５２であ
る。回転ドラムのような他の有孔配列も用いることがで
きる。一個か二個以上の真空箱（図示せず）が有孔ベル
ト５２の表面の下側及びローラ間に配置されてもよい。
繊維、即ち微細繊維２４が、図１の矢印５８によって示
されたように回転しているエンドレスベルト５２の表面
上の凝集した繊維のマトリックとして集積される。真空
箱は、ベルト５２の表面上にマトリックスを保持するの
に役立つ。一般的に、ダイ１６の先端２２は、繊維が収
集される有孔ベルト５２の表面から約１５．２４センチ
メートル（約６インチ）から約３５．５６センチメート
ル（約１４インチ）である。このように収集され、絡め
られた繊維、即ち微細繊維２４が凝集されて、自己支持
型不織ウェブ５６としてベルト５２から取り除くことが
できる。
【００１７】本発明の布を形成するために多くの工程の
変形例が役に立つということがわかった。例えば、本発
明の実施に使用されたフォーミングワイヤは、ポリプロ
ピレンが溶融吹き込みされた布に使用する場合よりもよ
り細いメッシュでなければならない。更に、ダイ先端か
らフォーミングワイヤ、までの距離、すなわち“フォー
ミング距離は、少なくとも１８センチメートル（約７イ
ンチ）にまで短縮されなればならない。溶融吹き込み工
程に有効なポリマーは、一般的に約４０６°Ｆから約６
０８°Ｆ（２０８°Ｃから３２０°Ｃ）の間の処理溶融
温度を有する。本発明の実施において溶融吹き込みされ
た繊維は、特定の作動条件のもとで特定のポリエチレン
樹脂から形成されている。本発明において用いることの
できる、特に適合したポリエチレンはドウーケミカル社
から入手可能な登録商標Ａｓｐｕｎがある。Ａｓｐｕｎ
は、線密度の低いポリエチレン樹脂の系統である。使用
可能な樹脂が米国特許第４、８３０、９０７号に開示さ
れており、少なくともＣ3 からＣ12の一個のαオレフィ
ンを有するコポリマーのエチレンから構成されて、約
０．８６から０．９７グラム／立法センチメートル（ｇ
ｒａｍｓ／ｃｃ）の範囲の密度と約０．０１から約４０
０グラム／１０秒の範囲の溶融流れの割合を有する。
【００１８】本発明の布の如何なる層も、米国特許第
５、１７８、９３１号において教示さている化学的発水
性を高めるためのフルオロカーボン化学物質を含んでい
てもよい。特に適応する添加剤は、ＦＸ−１８０１があ
り、一般的に３Ｍ社から入手可能なＬ−１０３０７であ
る。この材料は、上述の特許において添加物Ｍとされて
おり、約１３０°Ｃから約１３８°Ｃの融点を有する。
この材料は、約０．１から約２．０重量パーセント、よ
り詳細には約０．２５から約１．０重量パーセントの量
で層、或いは複数の層に添加される。上述の特許で示し
たように、フルオロカーボン添加剤は、局部的に添加さ
れる添加剤と区別されるような内部添加剤であり、繊維
が形成されるときに、この繊維の表面に優先的に移動す
る。本発明の布の層は、また燃焼、または各層に同色或
いは異なる色をつけるための不溶性着色剤に対する抵抗
を増大させるための難燃剤も含んでいる。スパンボンド
され、溶融吹き込みされた熱可塑性ポリマー用の難燃剤
と着色剤は、公知であり、内部添加剤である。着色剤が
使用される場合には、着色剤は、一般的に層の５重量パ
ーセントよりも少ない量である。本発明の布は、より多
くの特定の機能のために加えられる局部的な処理を有す
る。例えばアルコール発水処理、帯電処理等のような局
部的な処理と、スプレー、浸漬方法等による適用方法は
公知である。このような局部処理の例には、登録商標Ｚ
ｅｌｅｃ帯電防止剤（Ｅ．Ｉ．デュポン社から入手可
能）の適用がある。
【００１９】以下の例は、本発明の要求を満足させる布
の特性と、そうではない布の特性を示す。例１、４、及
び５は、本発明の布の例であり、これ以外は本発明の布
の例ではない。本発明の溶融吹き込みされたウェブは、
繊度、４０ｃｍ以上の水ヘッド値と４０グラム以下のカ
ップクラッシュピーク荷重値を発生させ、この場合一般
的に約３００ｆｔ3 ／ｆｔ2 ／分のフラジャ多孔度を有
するのに必要とされるショットの欠乏を表す。本発明の
溶融吹き込みされたウェブを用いるＳＭＳ積層は、少な
くとも５０センチメートルの水ヘッドと、１２５グラム
よりも低いカップクラッシュピーク荷重値を有する。例１ ダウ社のＡｓｐｕｎ ＸＵＲ−１５６７−４５７６６−
３０Ａの線密度の低いポリエチレン樹脂から溶融吹き込
みされた繊維を形成した。流された引っ張り空気が約４
２０ＳＣＦＭであるように、ポリマー溶融温度は約５０
０°Ｆ（２６０°Ｃ）であった。押出し量は、約３５７
グラム／ｃｍ／時間（２ポンド／ダイプレート１インチ
／時間）であり、基本重量が約１７グラム／平方メート
ル（０．５ｏｓｙ）である布を形成する。ダイの先端か
らファーミングワイヤまでの距離は、約１５ｃｍ（６イ
ンチ）であった。
【００２０】この結果を表１に示す。例２ ダウ社の６１８００．３１ポリエチレン樹脂から溶融吹
き込みされた繊維を形成した。ポリマー溶融温度は約５
００°Ｆ（２６０°Ｃ）であり、約３１５ＳＣＦＭで流
れた引っ張り空気の温度は、約５４０°Ｆであった。押
出し量は、約３５７グラム／ｃｍ／時間（２ポンド／ダ
イプレート１インチ／時間）であり、基本重量が約１７
グラム／平方メートル（０．５ｏｓｙ）である布を形成
する。ダイの先端からファーミングワイヤまでの距離
は、約２２ｃｍ（８．５インチ）であった。この結果を
表１に示す。例２Ａ 例２と同じポリマーのダウ社の６１８００．３１ポリエ
チレン樹脂から、例２とは僅かに違う条件で溶融吹き込
みされた繊維を形成した。ポリマー溶融温度は約５００
°Ｆ（２６０°Ｃ）であり、約３００ＳＣＦＭで流され
た引っ張り空気の温度は、約５１０°Ｆであった。押出
し量は、約３５７グラム／ｃｍ／時間（２ポンド／ダイ
プレート１インチ／時間）であり、基本重量が約１７グ
ラム／平方メートル（０．５ｏｓｙ）である布を形成す
る。ダイの先端からファーミングワイヤまでの距離は、
約２２ｃｍ（８．５インチ）であった。
【００２１】この結果を表１に示す。例３ Ｈｉｍｏｎｔ ＰＦ０１５ポリエチレン樹脂から溶融吹
き込みされた繊維を形成した。ポリマー溶融温度は約５
２０°Ｆ（２７０°Ｃ）であり、約３７０ＳＣＦＭで流
された引っ張り空気の温度は、約５２５°Ｆであった。
押出し量は、約５３６グラム／ｃｍ／時間（３ポンド／
ダイプレート１インチ／時間）であり、基本重量が約１
７グラム／平方メートル（０．５ｏｓｙ）である布を形
成する。ダイの先端からファーミングワイヤまでの距離
は、約２３ｃｍ（９インチ）であった。この結果を表１
に示す。例４ ＳＭＳ積層布が形成された。スパンボンドされた層は、
シース／コア２組成物繊維であり、シースとしてポリエ
チレンを、コアとしてポリプロピレンを備えていた。ス
パンボンド層に使用されたポリエチレンは、ドューケミ
カル社のＡｓｐｕｎ６８１１Ａであり、ポリプロピレン
は、エクゾンケミカル社の３４４５から形成された。ス
パンボンドされた溶融温度は、約４３０°Ｆ（２２１°
Ｃ）であり、押出し量は、０．５グラム／孔／分（ｇｈ
ｍ）であり、２．１デニールの繊維を形成した。
【００２２】スパンボンドされた層の一つが、約２７０
°Ｆの温度で約２５パーセントの結合面積を有するハン
センペニングパターンで予結合された。溶融吹き込みさ
れた層は、上述の例Ｉの材料であった。層は、３００°
Ｆで膨張したハンセンペニングパターンを用いて、共に
積層された。ＳＭＳ布の基本重量は５４グラム／平方メ
ートル（１．６ｏｓｙ）であった。この結果を表１に示
す。例５ ＳＭＳで積層された布が例４と同様に同じポリマーを用
いて形成された。スパンボンドされた溶融温度は約４４
０°Ｆ（２２７°Ｃ）であり、押出し量は、０．４グラ
ム／孔／分（ｇｈｍ）であり１．１デニールの繊維を形
成する。スパンボンドされた層の一つが、約２５５°Ｆ
の温度で約２５パーセントの結合面積を有するハンセン
ペニングパターンで予結合された。層は、約２８０°Ｆ
（１３８°Ｃ）で膨張したハンセンペニングパターンを
用いて共に積層された。ＳＭＳ布の基本重量は５４グラ
ム／平方メートル（１．６ｏｓｙ）であった。
【００２３】この結果を表１に示す。例６ ＳＭＳ積層布が形成された。スパンボンド層は、ポリプ
ロピレンの均質繊維であった。ポリプロピレンは、エグ
ソン９３５５であり、溶融温度は４２０°Ｆ（２１６°
Ｃ）及び押出し量は２．５デニールの繊維に対して０．
７ｇｈｍであった。溶融された層は、上述の例３の材料
であった。層は、ワイヤウェーブパターンを用いて、約
２７０°Ｃの温度で共に積層された。布の基本重量は、
５４グラム／平方メートル（１．６ｏｓｙ）であった。
この結果を表１に示す。 表１ 例 水ヘッド フレジャ カップクラッシュ ピーク荷重エネルギー １ ４７ １２７ ２２ ４５０ ２ ３７ １６０ ２２ ３９０ ２Ａ ２５ ２３０ ｎａ ｎａ ３ ４８ １０５ ５９ １１９０ ４ ５８ ５０ １００ １８５０ ５ ６５ ４５ ９５ １７６０ ６ ４６ ３８ １９５ ４１７０ 驚くべきことに、本発明に有効なポリマーによる繊維紡
糸から形成された布は、より柔軟な感触と良好な呼吸性
を有しながら、従来のポリプロピレン繊維に匹敵する
か、或いはこれよりもより望ましいバリヤ特性を有する
ことができることがこの結果からわかった。
【００２４】本発明は、ポリプロピレンで溶融吹き込み
された布に対応した望ましいバリヤ特性と、ポリエチレ
ンが溶融吹き込みされた布に対応した柔軟性を組み合わ
せて柔軟でバリヤ特性の高い布を作りだすことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不織ウェブを形成するのに用いられる
装置の概略図である。
【図２】明白にするために、９０°回転させた図１のダ
イの底図である。
【図３】図２の線３─３に沿って切り取られた図１のダ
イの断面図である。
【符号】
１０ 不織ウェブ形成装置 １２ ホッパー １４ 押出機 １６ 溶融吹き込みダイ １８ 横方向長さ ２０ オリフィス ２６、２８ 入口 ３８、４０ チャンバ ４２、４４ 空隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス ハウエル ソイヤー アメリカ合衆国 ジョージア州 30075 ロズウェル スピアフィールド トレイス 245 (72)発明者 ディヴィッド クレイグ ストラック アメリカ合衆国 ジョージア州 30114 キャントン フォックス プレイス 251 (72)発明者 テリー クレイマー ティモンズ アメリカ合衆国 ジョージア州 30066 マリエッタ タウンシップ コーヴ ロー ド 5000

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 約０．８６から約０．９７グラム／立方
    センチメートルの範囲内の密度を有する、少なくとも一
    つの熱可塑性ポリエチレンポリマーを溶融し、 該ポリマーを細い開口を通して押し出し、 前記ポリマーを引っ張って繊維を形成し、 該繊維化されたポリマーを集積表面状に堆積させ、少な
    くとも４０センチメートルの水ヘッドと、４０グラム以
    下のカップクラッシュピーク荷重値を有するウェブとし
    て、溶融吹き込みされ、分散された繊維の層を形成す
    る、 段階からなる、柔軟な不織バリヤ布を形成する方法。
  2. 【請求項２】 前記ウェブは、フレジャ（Ｆｒａｚｉｅ
    ｒ）多孔度が３００ｆｔ3 ／ｆｔ2 ／分よりも小さいこ
    とを特徴とする請求項１の方法に従って形成された不織
    布。
  3. 【請求項３】 第二の材料層を前記溶融吹き込みされた
    繊維の層に加え、これら層を共に結合する段階を含んで
    いることを特徴とする請求項１に記載の方法に従って形
    成された不織布。
  4. 【請求項４】 前記第二層は、スパンボンド繊維ウェブ
    とステープル繊維ウェブからなるグループから選択され
    ていることを特徴とする請求項３に記載の不織布。
  5. 【請求項５】 前記第二層は、ポリエチレン繊維、ポリ
    プロピレン繊維、ポリエチレン／ポリプロピレン２組成
    物繊維からなる前記グループから選択された繊維からな
    ることを特徴とする請求項４に記載の不織布。
  6. 【請求項６】 第一層と、請求項１に記載の方法に従っ
    て形成された第二層と、第三層を備え、積層を形成する
    ように結合された不織布積層。
  7. 【請求項７】 前記第一及び第三層は、スパンボンド繊
    維ウェブ及びスタープル繊維ウェブからなるグループか
    ら選択されていることを特徴とする請求項６に記載の不
    織布。
  8. 【請求項８】 前記第一と第三層は、ポリエチレン繊
    維、ポリプロピレン繊維及びポリエチレン／ポリプロピ
    レン二組成物繊維からなる前記グループから選択された
    繊維からなることを特徴とする請求項６に記載の不織
    布。
  9. 【請求項９】 前記布は、熱カレンダー結合によって結
    合されることを特徴とする請求項６に記載の不織布積
    層。
  10. 【請求項１０】 前記布は、超音波結合によって結合さ
    れていることを特徴とする請求項６に記載の不織布積
    層。
  11. 【請求項１１】 衣料、衣料用製品、日常製品及び戸外
    用布からなるグループから選択された商品内にあること
    を特徴とする請求項６に記載の不織布。
  12. 【請求項１２】 フィルム、ガラス繊維、ステープル繊
    維及びペーパからなるグループから選択された材料に積
    層されることを特徴とする請求項６に記載の不織布。
  13. 【請求項１３】 前記第一層及び第三層のうちの一つは
    予め結合されることを特徴とする請求項６に記載の不織
    布積層。
  14. 【請求項１４】 前記第一及び第三層は、シースとして
    ポリエチレンを備えたシース／コア配列において、ポリ
    エチレンとポリプロピレンからなる２組成物繊維である
    ことを特徴とする請求項６に記載の不織布積層。
  15. 【請求項１５】 ポリエチレンをシースとする、ポリエ
    チレン／ポリプロピレン２組成物シース／コアスパンポ
    ンド繊維ウェブを第一層として形成し、 約０．８６から約０．９７グラム／立方センチメートル
    の範囲内の密度を有する、少なくとも一つの熱可塑性ポ
    リエチレンポリマーを溶融し、 前記ポリマーを細い開口を通して押し出し、 前記ポリマーを引っ張って、繊維を形成し、 該繊維化されたポリマーを前記ウェブ上に堆積して、第
    二層として溶融吹き込みされ、分散された繊維の層を形
    成する、 段階からなる、柔軟不織バリヤ布を形成する方法。
  16. 【請求項１６】 前記第二の層に対して、ポリエチレン
    をシースとした状態で、ポリエチレン／ポリプロピレン
    ２組成物繊維のシース／コアスパンボンド繊維ウェブを
    第三の層として前記第一層と第二層に付加する段階から
    なり、前記布は、少なくとも５０センチメートルの水ヘ
    ッドと、１２５グラムよりも小さいクラッシュピーク荷
    重値を有することを特徴とする請求項１５に記載の柔軟
    性のある不織バリヤ布を形成する方法。
  17. 【請求項１７】 衣料、医療用製品、日常製品、及び戸
    外用布からなる前記グループから選択された品目である
    ことを特徴とする請求項１６に記載の積層。
  18. 【請求項１８】 前記品目は、医療用製品であり、該医
    療用製品は、外科用ガウンであることを特徴とする請求
    項１６に記載の積層。
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