JPH08509786A - 成型された不織布とその製造方法 - Google Patents

成型された不織布とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 成型された不織布が、単一プロセスにおいてスパンボンドフィラメントをウェブに直接的に形成することによって作られるスパンボンド連続フィラメントを備える。布は、開口又は、突出部又は、その両方のような局部的な表面特徴の配列を有する。布の形状を保持するように、スパンボンドフィラメントが粘着性高分子構成要素と共に結合される。布は、特別な流体処理特性、引張強さ、粘着特性、美的特性を有するために、技術的に作りだせる。身体の生理製品、下着、医療製品、クリーニング製品のような製品が又、開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 成型された不織布とその製造方法 産業上の利用分野 本発明は、突出部や開口、或いはその両方のような表面特徴の配列を備える成 型された、すなわち立体的な不織布に関する。 従来技術 不織布は吸収性の身体生理製品、下着、医療用途、クリーニング用途を含む幅 広い種々の用途で役に立つ。不織の身体生理製品は、おむつのような小児用生理 製品と、トレーニングパンツのような子供生理製品と、生理ナプキンのような女 性生理製品と、失禁用製品のような大人用生理製品とを含む。不織下着は、防護 作業着と外科用ガウンのような医療用衣類を含む。他の不織医療用途は、不織巻 付け式衣類と外科用手当て用品を含む。クリーニング用途は、タオルと拭い具を 含む。不織布のさらに他の用途も、公知である。前述のリストが、全てではない 。 不織布の変化する特質が、異なる用途に対する不織布の適性を決定する。不織 布は、異なる必要性に適合するように異なる特性の組み合わせを有するように技 術的に考慮することができる。不織布の種々の特質は、湿潤性、分配性、吸収性 のような液体処理特質と、引張強さと引裂強さのような強度特質と、柔らかい特 質と、耐磨耗性のような耐久性特質と、美的特質とを含む。不織布の物理的形状 は又、不織布の機能と美的特質に影響する。不織布は平坦な表面に置かれて、最 初に、全体として平らで特徴のない表面を有するか又は、開口、突出部、又はそ の両方のような表面特徴の配列を有するシートにされる。開口又は突出部を伴う 不織布は、多くの場合、立体的な、すなわち成型された不織布と呼ばれる。本発 明は、立体的な、すなわち成型された不織布に関する。 不織布の製造は、高度に発展した技術である。一般に、不織ウェブとその製造 は、フィラメント又は繊維を形成し、フィラメント又は繊維が重なったり絡まる ように支持体の上にフィラメント又は繊維を堆積させることからなる。所望のウ ェブの一体性の程度により、ウェブのフィラメント又は繊維は、接着剤によるか 、熱又は圧力或いはその両方を与えるか、超音波結合技術又は水流交絡等によっ て結合される。この一般的説明では、繊維又はフィラメントを製造する幾つかの 方法があるが、一般に使用される2つの製法は、スパンボンド法とメルトブロー 法であり、得られる不織布はそれぞれにスパンボンド布及びメルトブロー布とし て知られている。ここでは、高分子繊維及び高分子フィラメントは、一般的に、 高分子の糸と呼ばれる。フィラメントは材料の連続した糸を意味し、繊維は一定 の長さを有するカットされた、すなわち連続しない糸を意味する。 一般に説明されるように、スパンボンド不織布を作るための方法は、紡糸口金 を通して熱可塑性材料を押出し、押出された材料を高速空気の流れでフィラメン トに引き伸ばして、集積面上にランダムウェブを形成することを備える。そのよ うな方法は、溶融紡糸と呼ばれる。スパンボンド方法は、例えば、米国特許第4, 692,618号、米国特許第4,340,563号、米国特許第3,338,992号、米国特許第3,341 ,394号、米国特許第3,502,538号、米国特許第3,502,763号、米国特許第3,909,00 9号、米国特許第3,542,615号、カナダ特許第803,714号を含む多数の特許で、一 般的に定義される。 また一方、メルトブロー不織布は、1つまたは2つ以上のダイを通して熱可塑 性材料を押出し、該押出しダイを通して高速空気流を吹きつけて、空気に運ばれ たメルトブロー繊維のカーテンを形成し、集積面上にこの繊維のカーテンを堆積 してランダム不織ウェブを形成することによって作られる。メルトブロー方法は 、例えば、インダストリアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリィで「最 高級の熱可塑性繊維」と題を付けられた論文、ナバル・リサーチ・ラボラトリー ・レポート111437、米国特許第4,041,203号、第3,715,251号、第3,704,198号、 第3,676,242号、第3,595,245号、英国特許第1,217,892号のような多数の出版物 において、一般的に説明されている。 スパンボンド不織布とメルトブロー不織布とは、布を形成するフィラメント又 は繊維の直径と分子の配向性とにより、通常は識別できる。スパンボンド結合や メルトブローフィラメント又は繊維の直径は、平均断面積である。一般に、スパ ンボンドフィラメント又は繊維は、6/1000mm(6ミクロン)以上の平均直径を有 し、多くの場合は、15/1000mmから40/1000mm (15ミクロンから40ミクロン )の範囲内の平均直径を有する。一般に、メルトブロー繊維は、6/1000mm(6ミ クロン)未満の平均直径を有する。しかし、少なくとも6/1000mm(6ミクロン) の直径を有するもっと大きいメルトブロー繊維を製造できるので、同じ直径のス パンボンドフィラメントや繊維と、メルトブローフィラメントや繊維とを識別す るために、分子の配向性が利用される。与えられた繊維又はフィラメントの大き さとポリマーに対して、スパンボンド繊維又はフィラメントの分子の配向性のほ うがメルトブロー繊維の分子の配向性より、一般に大きい。ポリマー繊維又はフ ィラメントの相対的な分子の配向性は、同じ直径を有する繊維又はフィラメント の引張強さと複屈折の計測によって求められる。 繊維とフィラメントの引張強さは、繊維又はフィラメントが切れるまで伸張す るために必要な応力の大きさである。複屈折の数は、INDA・ジャーナル・オ ブ・ノンウオベンズ・リサーチ で説明された方法に応じて計算される。高分子繊 維やフィラメントの引張強さと複屈折数は、特別なポリマーと他の要因により変 化するが、与えられた繊維又はフィラメントの大きさとポリマーに対して、スパ ンボンド繊維又はフィラメントの引張強さは、一般に、メルトブロー繊維の引張 強さより大きく、スパンボンド繊維又はフィラメントの複屈折指数は、一般に、 メルトブロー繊維の複屈折指数より大きい。 多数の特許が、成型された、すなわち立体的な不織布を作る方法を開示する。 例えば、米国特許第5,098,764号が、開口を有する網状の組成を伴う不織の糸状 の布を開示する。その布は、穴と突出物の配列を有する表面にステープルファイ バーのウェブを置き、ウェブに開口を形成し、繊維を絡ませるために高圧水をウ ェブに吹き付けることで形成される。米国特許第4,741,941号は、布に開口、又 は布から延びる突出物、又はその両方を有する不織ウェブを開示する。この特許 では、不織ウェブが、開口又は突出物又はその両方を有する表面にメルトブロー 又はスパンボンドウェブを形成することによって作られる。加えて、米国特許第 4,488,928号が、2つのオープンメッシュスクリーン間に所定のウェブを通し、 熱でウェブを結合することによって形成されるパフ状の領域を伴う不織ウェブを 開示する。 前述したように、技術の進歩にもかかわらず、開口又は突出物又はその両方の ような表面特徴を有する改良された不織布と、そのような材料を形成するために 必要な方法がまだある。 発明の開示 本発明の目的は、改良された成型不織布と同じものを作るための方法を提供す ることである。 本発明の別の目的は、スパンボンドフィラメントで作られる改良された成型不 織布と、それを作るための方法を提供することである。 本発明の他の目的は、開口又は、突出部又は、その両方を有する改良された不 織布と、それを作る方法とを提供することである。 本発明のさらに他の目的は、改良された流体処理特性を伴う不織布を提供する ことである。 本発明のさらに他の目的は、身体用生理製品、下着、医療製品、クリーニング 製品などのような改良された成型不織製品を提供することである。 本発明は、成型不織布と、その不織布を作る方法と、そのような布で作られる 製品とを提供する。本発明の不織布は、単一方法においてスパンボンドフィラメ ントをウェブに直接形成することで作られ、開口や、突出部、又はその両方のよ うな局部的表面特徴の配列を有する。布の形状が保持されるように、スパンボン ドフィラメントは粘着性高分子構成要素で結合される。本発明の布は、特別な流 体処理特性を有するように設計できる。布を通して立体的に流量を送るために布 の表面特徴を設計できる。布の強度、弾力、粘着性、美的特性を高めるために布 の特徴を又、設計できる。本発明の布は又、使用者の肌の乾燥のために種々の用 途で別の層として機能するように設計できる。本発明の布の別の利点は、以下に 説明する。 より詳細には、本発明の不織布が、布の長さに沿って全体として連続的に延び て、溶融紡糸され、引き伸ばされたスパンボンド連続高分子フィラメントを備え る。フィラメントは、約6/1000mmから約40/1000mm(約6ミクロンから約40ミ クロン)の平均有効径を有し、布の局部的表面特徴の配列を形成する。フィラメ ントのそれぞれが、フィラメントの長さに沿って連続的に延びる一次高分子構 成要素を有する。フィラメントは、圧縮なしで、フィラメントのそれぞれの一次 構成要素を接着する粘着性高分子構成要素によって結合されるので、布はほぼ非 圧縮状態である。 上述したように、本発明の布の特徴は、開口や、突出部、又はその両方を備え ることができる。好ましくは、本発明の布の表面特徴では、隣接するランド領域 間に延びる平面で計測される寸法が最小となるようにする。言い換えると、表面 特徴のそれぞれが、隣接するランド領域間に延びる断面積を有し、望ましくは、 布の個々の表面特徴の少なくとも幾つかの断面積が、少なくとも0.0762cm(0.03 インチ)の最小の寸法を有するとよい。例えば、その特徴の断面積が長方形であ ると、最小の寸法は長方形の最も短い側部の長さになる。 布の表面特徴が布から延びる突出部を備える時、フィラメントが粘着性高分子 構成要素と結合され、圧縮によって結合されないので、突出部はほぼ非圧縮状態 である。布の形成の特別な方法しだいで、布を横切る方向の坪量を変えることが できる。坪量が変化する実施例では、突出部が連続フィラメントでほぼ満たされ る。その実施例では、望ましくは、突出部がランド領域で分離され、隣接するラ ンド領域の坪量より大きい坪量を有することが好ましい。 突出部がランド領域の坪量より大きい坪量を有するより特定した実施例では、 布のランド領域が、別の低密度部分より高密度の部分を有し、高密度の部分が隣 接する突出部に接続している整列したフィラメントを備える。このより特定した 実施例では、布は異なる流体処理特性の領域を有する。ランド領域の低密度開放 領域が流体入口に適し、ランド領域の高密度領域が流体を排除するのに適し、布 から延びる突出部が流体を集積し、布を通して移送し、布を隣接する表面から分 離するのに役立つ。この特別な実施例は、身体用生理製品において、ライナ又は 、ライナ/サージ層として役立つ。 突出部を有する本発明の実施例では、望ましくは、突出部の坪量が隣接するラ ンド領域の坪量より少なくとも30%大きいとよい。より詳細には、その様な実施 例では、布の長さと幅で基準表面積を定義し、それぞれの突出部が基準表面積の 一部を形成して隣接するランド領域間に延びる断面積を有する。望ましくは、突 出部の断面積が、総計で基準表面積の約10%から約95%であるとよい。より望ま しくは、突出部の断面積が、総計で基準表面積の約25%から約50%であるとよい 。さらにより望ましくは、突出部が少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)の高 さを有するとよい。 望ましくは、本発明の布のスパンボンドフィラメントが、布に対してロフトと 弾力性を加えるために自然ならせんクリンプを有するとよい。望ましくは、ASTM D3937-90に応じて測定される時、これらの連続フィラメントが、伸張状態での 1インチあたり少なくとも約3.0の自然ならせんクリンプを有するとよい。特に 好ましい実施例では、スパンボンド連続高分子フィラメントが複合フィラメント であるとよい。複合フィラメントは、フィラメントの一次高分子構成要素と粘着 性構成要素から成る。一次構成要素と粘着性構成要素とが、複合フィラメントの 断面にわたり、複合構成要素の長さに沿って連続的に延びる別の領域に全体的に 配置される。粘着性構成要素は、複合構成要素の長さに沿って連続的に複合構成 要素の外周面の少なくとも一部を構成する。高分子構成要素が厳密に選択され、 配置される時、複合フィラメントが自然ならせんクリンプを生じる。 望ましくは、本発明の布内の連続フィラメントが、約6/1000mmから約40/1000m m(約6ミクロンから約40ミクロン)の平均有効径を有するとよい。本発明の 不織ウェブは、粘着性構成要素として、或いはスパンボンドフィラメントを絡ま せる手段としてメルトブロー高分子繊維を含むことができるが、本発明の布にお けるそのような連続高分子フィラメントはメルトブロー繊維ではない。 一般的に説明すると、本発明の方法は、スパンボンド高分子フィラメントを成 型された成形面上に直接形成して、不織布が成形面の形状に対応する形状を有す るようにし、接合圧力を用いずに接着剤でウェブのフィラメントを接合してウェ ブを一体化することを含む。本発明の方法によれば、スパンボンド成型不織布が 成形面の形状に対応する形状を保持する。 より詳細には、本発明の方法は、 a.スパンボンド連続高分子フィラメントを溶融紡糸し、 b.前記連続フィラメントを引き伸ばし、 c.前記フィラメントを冷却し、 d.その後、引き伸ばしたフィラメントを、少なくとも部分的に有孔性で局部 的な表面特徴の配列を有する移動中の成形表面上に集積して、連続繊維の不織布 ウェブを形成し、 e.前記成形面上に引き伸ばした前記フィラメントを集積するのと同時に、前 記フィラメントと前記成形面を通して空気を強制的に送って、前記成形面の表面 特徴の前記配列に対応する表面特徴の配列を有するウェブに前記フィラメントを 配列し、 f.圧力の適用なしに前記ウェブを結合するために、前記ウェブの前記フィラ メントを接着剤で結合し、 g.前記成形面から結合された前記ウェブを分離する、 段階を備える。 フィラメントと成形面を通る押込み空気によってフィラメントが配列できるよ うに、スパンボンドフィラメントは、成形面上に集積される前に十分に冷却され なければならない。フィラメントを冷却することがフィラメントの粘着性を減少 させるので、フィラメントは結合される前にあまりきつく互いに接着せず、成形 面上で移動又は配置できるようになる。 一つの実施例によると、スパンボンドフィラメントは、ウェブが成形面から分 離された後に結合される。そのような実施例では、スパンボンドフィラメントは 、粘着性結合なしでも成形面から分離するのに十分な一体性を有するウェブに形 成され、その後、布の表面特徴を壊さずに結合されなければならない。メルトブ ロー高分子繊維をスパンボンドフィラメントと組み合わせ、スパンボンドフィラ メントとメルトブロー繊維が十分に絡められたウェブを形成し、分離段階と結合 段階の際に、ウェブの表面特徴の配列をそのまま残して置くようにすることが、 これを達成する一つの方法である。 別の実施例では、成形面上にある間にフィラメントが結合されるように、分離 段階の前にスパンボンドフィラメントが結合される。一つの適当な方法は、成形 面上にスパンボンドフィラメントを集積する前にメルトブロー粘着性繊維をスパ ンボンド連続フィラメントに組み合わせ、生成したウェブを熱して粘着性繊維を 活性化することによってフィラメントを結合することを含む。別の適当な方法は 、高温活性化された粘着性高分子パウダをフィラメントに組み合わせ、ウェブを 熱して粘着性パウダを活性化することによってフィラメントを結合することを含 む。さらに別の適当な方法では、成形面上にスパンボンドフィラメントを集積す る前に、高温活性化された粘着性構成要素の糸を連続スパンボンドフィラメント に局部的に組み合わせ、ウェブを熱して粘着性の糸を活性化することによってフ ィラメントを結合する。望ましくは、ウェブと成形面を通して熱せられた空気を 強制的に通すことによって、ウェブが熱せられるとよい。 ウェブを結合する好適な方法は、連続高分子フィラメントを前述した複合フィ ラメントとすることである。そのような方法では、粘着性構成要素を十分に活性 化し、フィラメントの一次高分子構成要素の溶融温度以下の温度までウェブを熱 する。連続複合フィラメントが潜在的な自然ならせんクリンプを生じることがで きるように、一次高分子構成要素と粘着性構成要素とを選択することが好ましい 。成形面上にフィラメントを集める段階の前に、フィラメントが潜在的な自然な らせんクリンプを有し、潜在的な自然ならせんクリンプが活性化されるように、 複合フィラメントが少なくとも部分的に冷まされる。成形面上にフィラメントを 集める段階の前に、フィラメントがクリンプされる。しかし、フィラメントをク リンプするためには、複合フィラメントである必要はない。 さらにより詳細には、成形面のそれぞれの表面特徴が、隣接するランド領域間 に延びる断面を有し、成形面の個々の表面特徴の少なくとも幾つかの断面が、少 なくとも0.0762cm(0.03インチ)の最小の寸法を有する。そのような配列が、対 応する最小の寸法を有する布に成形面を形成する。 突出部を伴う布を作ることが望ましい時には、成形面は凹部を備え、布の突出 部が該凹部の形状に対応するものとなる。坪量が布にわたって変化するような布 を作ることが望ましい時、成形面の表面特徴は、空気を通す凹部と該凹部を分離 するとともに空気の透過がより少ないランド領域とを備え、フィラメントと成形 面を通して空気を押込む段階において、ランド領域における圧力降下を凹部にお ける圧力降下より大きくして、フィラメントが成形面の凹部に引き込まれるよう にする。望ましくは、成形面が基準表面積を定める長さと幅を有し、それぞれの 凹部が基準表面積の一部を形成し、隣接する殆ど孔のないランド領域間に延びる 開放断面積を有するようにする。望ましくは、凹部の開放断面積は、総計で基準 表面積の約10%から約95%であるとよく、より望ましくは、基準表面積の約25% から約50%であるとよい。望ましくはまた、凹部が少なくとも約0.127cm(約0.0 5インチ)の深さを有するとよい。さらに、望ましくは、凹部の断面積は、少な くとも0.127cm(0.05インチ)の最小の寸法を有するとよい。得られる不織布は 、突出部の断面積が、成形面における凹部の断面積の大きさを呈するものとなる 。 開口を有する不織布を作ることが好ましい時、成形面の表面特徴は、有孔性の 領域によって分離された無孔性の突出部を備える。成形面上に不織布を集め、フ ィラメントと成形面を通して空気を押込む後続の段階の際に、フィラメントが成 形面の有孔性のランド領域に向かって突出部に沿って引き込まれるように、突出 部は成型された断面を有し、その結果、布の表面特徴が突出部の断面の形状に対 応する開口を備えるようになる。望ましくは、突出部の断面積は少なくとも0.07 62cm(0.03インチ)の最小の寸法を有するとよい。 本発明の不織布が、小児用おむつ、大人の失禁用製品、女性生理吸収性製品、 トレーニングパンツのような身体の生理吸収性製品を含む種々の製品を作るため に使用される。本発明の布は又、下着、巻付け式衣類のような医療用品、タオル や拭い具のようなクリーニング用品を作るために使用してもよい。 さらに、本発明の目的と幅広い有用性の範囲が、以下の説明から当業者には明 らかになるであろう。以下の詳細な考察において、本発明の精神及び範囲内で種 々の変形と変更が当業者には明らかであるので、本発明の好適な実施例の詳細な 説明は、実施の方法のみによって与えられることがわかる。 図面の簡単な説明 図1Aは、本発明の実施例を作るためのプロセスラインの略図である。 図1Bは、本発明の別の実施例を作るためのプロセスラインの略図である。 図1Cは、本発明の他の実施例を作るためのプロセスラインの略図である。 図2Aは、本発明の実施例に応じて、一次構成要素Aと粘着性構成要素Bが並 んだ配置で作られたフィラメントの断面を示す略図である。 図2Bは、本発明の実施例に応じて、一次構成要素Aと粘着性構成要素Bが偏 心的シース/コア配列により作られた、複数のフィラメントの断面を示す略図で ある。 図2Cは、本発明の実施例に応じて、一次構成要素Aと粘着性構成要素Bが同 心的シース/コア配列により作られた、複数のフィラメントの断面を示す略図で ある。 図3Aは、本発明の実施例を作るための成形面の部分斜視図である。 図3Bは、図3Aで示した成形面の断面正面図である。 図4Aは、図3Aで示した成形面を使用して作られた布の一部の斜視図である 。 図4Bは、図4Aで示した布の断面正面図である。 図5は、本発明の別の実施例を作るための成形面の部分斜視図である。 図6は、図5で示した成形面を使用して作られた布の部分斜視図である。 図7は、本発明のさらに別の実施例を作る成形面の部分斜視図である。 図8は、図7で示した成形面で作られた布の部分斜視図である。 図9Aは、本発明のさらに別の実施例を作る成形面の部分斜視図である。 図9Bは、図9Aで示した成形面の断面正面図である。 図10Aは、図9Aで示した成形面を使用して作られた布の一部の斜視図であ る。 図10Bは、図10Aで示した布の断面正面図である。 図11は、本発明の実施例に従って作られたおむつである。 発明の詳細な説明 上述したように、本発明は、単一の成形方法によって、スパンボンド連続フィ ラメントにより、成型された成形面上に直接形成される成型不織布を提供する。 本発明の布は、成形面の形状に対応する形状を呈し、突出物や開口、又はその両 方のような特徴を有する。本発明は又、そのような布を作るための比較的効率的 で経済的な方法と、そのような布で作られる製品とを提供する。本発明の布は特 に、身体の生理製品、下着、医療製品、クリーニング製品を作るために役立つ。 本発明の布の好適な実施例は、一次高分子構成要素と粘着性高分子構成要素と を含む連続複合高分子フィラメントを提供する。より詳細には、この実施例は、 一次高分子構成要素Aと粘着性高分子構成要素Bとを含む連続複合フィラメント を提供する。複合フィラメントは、断面と、長さと、外周面とを有する。構成要 素AとBが、複合フィラメントの断面にわたって、全体として別の領域に配置さ れ、複合フィラメントの長さに沿って連続的に延びる。粘着性構成要素Bは、複 合フィラメントの長さに沿って連続的に複合フィラメントの外周面の少なくとも 一部を構成する。複合スパンボンドフィラメントは、約6/1000mmから約40/1000m m(約6ミクロンから約40ミクロン)の平均直径を有し、望ましくは、約15/10 00mmから約40/1000mm(約15ミクロンから約40ミクロン)であるとよい。 構成要素AとBとは、自然ならせんクリンプを表すようなフィラメントを得る ために、図2Aに示すように並んで配列するか又は、図2Bに示すように偏心的 シース/コア配列にするかである。他の態様として、クリンプが殆どないか、な いのが望ましい場合は、構成要素AとBは、図2Cに示すように同心式シース/ コア配列される。シース/コア配列では、一次高分子構成要素Aがフィラメント のコアであり、粘着性高分子構成要素Bがシースである。複合高分子フィラメン トをそのような配列に押出すための方法が、当業者には公知である。 広い範囲の種々のポリマーが本発明の実施に適しており、ポリオレフィン(ポ リエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンのような)、ポリエステル、ポリア ミド、ポリウレタン、などがそれに含まれる。生成した複合フィラメントが自然 ならせんクリンプを生じるように、一次構成要素Aと粘着性構成要素Bを選択す ることができる。望ましくは、一次高分子構成要素Aが、粘着性高分子構成要素 Bの溶融温度より大きい溶融温度を有するとよい。 望ましくは、一次高分子構成要素Aが、ポリプロピレン又は、プロピレンとエ チレンのランダム共重合体を含むとよい。望ましくは、粘着性高分子構成要素B がポリエチレン又は、プロピレンとエチレンのランダム共重合体を含むとよい。 所望のポリエチレンは、線型低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを備え るとよい。加えて、粘着性高分子構成要素Bは、フィラメントの自然ならせんク リンプを高め、フィラメントの結合温度を低下し、生成した布の耐磨耗性と強度 と柔らかさとを高めるために、添加物を含むとよい。 本発明の布の複合フィラメントを合成するための望ましい材料は、エクソン社 から入手可能なPD−3445ポリプロピレンと、エクソン社から入手可能なプロピ レンとエチレンのランダム共重合体と、ダウ・ケミカル社から入手可能なASP UN6811Aと2553線型低密度ポリエチレンと、ダウ・ケミカル社から入手可能な 25355高密度ポリエチレンと12350高密度ポリエチレンとを含む。 ポリプロピレンが構成要素Aであり、ポリエチレンが構成要素Bである時、複 合フィラメントは、ポリプロピレンが約20%から約80%の重量で、ポリエチ レンが約80%から約20%の重量であるとよい。より望ましくは、フィラメン トは、ポリプロピレンが約40%から約60%の重量で、ポリエチレンが約60 %から約40%の重量であるとよい。 図1Aに、本発明の好適な実施例を形成するためのプロセスライン10が開示 される。プロセスライン10は二成分連続フィラメントを製造するために配列さ れているが、本発明が2つ以上の構成要素を有する複合フィラメントで作られる 不織布を含むことがわかる。例えば、本発明の布は、3つ又は4つの構成要素を 有するフィラメントで作られてもよい。 プロセスライン10は、一次高分子構成要素Aと粘着性高分子構成要素Bとを 別々に押出すために、一組の押出し機12aと12bを備える。一次高分子構成 要素Aは、第一ホッパー14aから押出し機12aに送られ、粘着性高分子構成 要素Bは、第二ホッパー14bから押出し機12bに送られる。一次高分子構成 要素AとBは、押出し機12aと12bからそれぞれの高分子導管16aと16 bを通して紡糸口金18に送られる。複合フィラメントを押出すための紡糸口金 は、当業者には公知であり、ここでは詳しく説明しない。 一般的に説明すると、紡糸口金18は、高分子構成要素AとBを別々に紡糸口 金を通して送るための流路を形成する開口のパターンを備えるように互いに上下 とスタック状に重ねられた複数のプレートを含む口金パックを有するハウジング を備える。紡糸口金18は、1つか2つ以上の列で配列された開口を有する。ポ リマーが紡糸口金を通って押出される時、紡糸口金の開口は、下向きに延びるフ ィラメントのカーテンを形成する。本発明の目的のために、図2A、図2B、図 2Cに示すように、紡糸口金18は、横に並んだ配列又はシース/コア配列の二 成分フィラメントを形成するように配列してもよい。 製造ライン10は又、紡糸口金18から延びるフィラメントのカーテンに隣接 する冷却通風機20を備える。冷却空気通風機20からの空気が、紡糸口金18 から延びているフィラメントを冷却する。図1Aに示すように、フィラメントの カーテンの片側から又はフィラメントのカーテンの両側から冷却空気が直接噴射 される。 繊維引き伸ばしユニットすなわちアスピレータ22が、紡糸口金18の下に配 置され、冷却さたフィラメントを受け取る。溶融紡績ポリマーで使用するための 繊維引き伸ばしユニットすなわちアスピレータ22は、上述したように公知であ る。本発明の方法で使用するための好適な繊維引き伸ばしユニットが、米国特許 第3,802,817号に示されるタイプの線型繊維アスピレータと、米国特許第3,692,6 18号と第3,423,266号に示されるタイプの抽出に役立つ吹きつけ器とを備え、こ れら特許の開示をここで引用し、本発明書の記述の一部とする。 一般的に説明すると、繊維引き伸ばしユニット22は、細長い縦型通路を備え 、それを通して通路の両側から入る空気を吸い出し、通路を通って下流に流れる ことによってフィラメントが引き伸ばされる。フィラメントの潜在的ならせんク リンプを活性化することが望まれる時、ヒータ24が繊維引き伸ばしユニットに 高温の吸い出し空気を供給する。高温の吸い出し空気は、繊維引き伸ばしユニッ トを通してフィラメントと周囲の空気を吸い出し、潜在的ならせんクリンプを活 性化する。 成型された、無端の、少なくとも部分的に有孔性の成形面26が、繊維引き伸 ばしユニット22の下に配置され、繊維引き伸ばしユニットの出口開口から連続 フィラメントを受け取る。成形面26は、ベルトであり、案内ローラ28の周囲 を動く。フィラメントが堆積される成形面26の下に配置されたバキューム30 は、成形面に対してフィラメントを引き伸ばす。図1Aでは、成形面26をベル トとして示すが、例えば、成形面がドラムのような別の形であってもよい。成型 された成形面について、以下に特に詳しく説明する。 さらに、製造ライン10は、例えば、通風ボンダー34、36のような1つ又 は2つ以上の結合装置を備える。通風ボンダーは、当業者には公知であり、ここ では詳しく説明しない。一般に説明されるように、第一通風ボンダー34が、ノ ズルを通して成形面26上のフィラメントウェブに高温空気を送る。第一通風ボ ンダー34のノズルからの高温空気がウェブと成形面を通過して流れ、ウェブの フィラメントを結合する。第二通風ボンダー36は、ウェブを受け取る穴の開い たローラ38と、穴の開いたローラを囲むフード40とを備える、より普通の通 風ボンダーである。コンベア37は、ウェブを成形面から第二通風ボンダーに送 る。最後に、プロセスライン10が、仕上げた布を巻き付けるための巻き上げロ ール42を備える。 しかし、別の通風結合配列が、本発明の実行には望ましいことがわかる。例え ば、成形面がベルトである時、成形面は前述の開示された第一通風ボンダー34 の下ではなく、より普通の通風ボンダーを直接的に通して配置することができる 。他の態様として、成形面がドラムである時、該ドラム上でウェブが形成され、 結合されるように、通風ボンダーを該ドラムに組み込むことができる。 プロセスライン10を作動するために、ホッパー14aと14bがそれぞれの 高分子構成要素AとBで満たされる。ポリマー構成要素AとBが溶融され、それ ぞれの押出し機12aと12bによってポリマー導管16aと16bと紡糸口金 18を通して押出される。溶融ポリマーの温度は使用されるポリマーによって変 化するので、ポリプロピレンとポリエチレンがそれぞれに一次構成要素Aと粘着 性構成要素Bとして使用される時、ポリマーの所望の温度は、約189°Cから約2 77°C(約370°Fから約530°F)の範囲であり、望ましくは、約204°Cから 約232°C(400°Fから約450°F)の範囲であるとよい。 押出されたフィラメントが紡糸口金18の下に延びる時、冷却送風機20から の空気の流れがフィラメントを少なくとも部分的に冷まし、フィラメント内に潜 在的ならせんクリンプを生じる。望ましくは、冷却空気が、約7°Cから約32° C(約45°Fから約90°F)の温度で、毎分約30.48mから121.92mの速さ(毎分 約100フィートから約400フィートの速さ)で、フィラメントの長さに対して、ほ ぼ垂直方向に流れるとよい。フィラメントと成形面を通過する押込み空気によっ てフィラメントが配列できるように、成形面26上に集積される前に、フィラメ ントが十分に冷まされなければならない。成形面上のフィラメントの集積とウェ ブの構成に際して、フィラメントが結合される前に互いにあまり堅く付着せず、 成形面上で移動又は配列できるように、フィラメントを冷ますことでフィラメ ントの粘着性が減少する。 冷ました後、繊維引き延ばしユニットを通してヒータ24から高温空気の流れ によって、繊維引きのばしユニット22の縦形通路にフィラメントが引き伸ばさ れる。望ましくは、繊維引きのばしユニットは、紡糸口金18の底部から76.2cm から152.4cm(30インチから60インチ)下に配置されるとよい。クリンプされた フィラメントが好ましい時、フィラメントと共に吸引された冷えた周囲の空気と 混合して冷却した後、ヒータ24から供給される空気温度で、空気が潜在的なク リンプを活性化するために必要な温度にまでフィラメントを熱するのに十分であ る。大部分の複合フィラメントの潜在的なクリンプを活性化するために必要な温 度は、約43°C(約110°F)から粘着性構成要素の融点以下の最高温度までの 範囲である。ヒータ24からの空気の温度とフィラメントが熱せられる温度を変 化させて異なるクリンプのレベルを得ることもできる。一般に、高い空気温度は 、より多くのクリンプを生じる。繊維引き伸ばしユニット内の空気温度を簡単に 調節することによって生成密度や布の孔の大きさ分布やドレープを変化できるの で、フィラメントのクリンプの度合を制御する能力は特に好都合である。 本発明を実施する好適な方法は、複合フィラメントを高温の吸い出し空気と接 触することを含むが、本発明は、フィラメントがウェブに形成される前に連続フ ィラメントの潜在的ならせんクリンプを活性化する他の方法も含む。例えば、ア スピレータの上流以外を冷却した後で、複合フィラメントが高温空気に接触する ようにしてもよい。加えて、複合フィラメントがアスピレータとウェブの成形面 の間で高温空気に接触するようにしてもよい。さらに、フィラメントは、マイク ロウェーブ又は赤外線放射のような電磁気エネルギーにフィラメントを曝すよう な高温空気よりも他の方法によって熱せられてよい。 フィラメントは、繊維引き伸ばしユニット22の出口開口を通して、成型され た動く成形面26へと堆積され、フィラメントが成形面に接触する時、バキュー ム20がフィラメントを成形面に引きつけ、成形面の形状に対応する形状を呈す るような、結合されない、連続フィラメントの不織ウェブを形成する。前述した ように、フィラメントは冷却されるので、フィラメントが成形面上に集積されて ウェブに形成される時、フィラメントはあまり粘くならず、バキュームは、成形 面上でフィラメントを移動させ配列することができる。フィラメントが粘すぎる と、ウェブの構成の際にフィラメントが互いに付着し、表面に配置することがで きなくなる。 フィラメントを成形面上に集積した後、成形面から移動する時、成形面によっ て与えられる形状をウェブが保持するように、ウェブがまだ成形面上にある間に フィラメントを第一通風ボンダー34によって最初に結合する。第一通風ボンダ ー34が、ウェブと成形面を通して粘着性構成要素Bの溶融温度以上の温度を有 する空気の流れを送る。望ましくは、高温空気がウェブの全幅にわたってウェブ と接触するようにする。高温空気が低溶融粘着性構成要素Bを溶融し、複合フィ ラメント間の結合を形成し、それによってウェブを結合する。ポリプロピレンと ポリエチレンを、それぞれポリマー構成要素AとBとして使用する時には、第一 通風ボンダーからの空気の流れがウェブの表面で約110°Cから約260°C(約23 0°Fから約500°F)の範囲の温度で、ウェブの表面で毎分約304.8mから約1524 mの速度(毎分約1000フィートから約5000フィートの速度)を有するようにする ことが好ましい。しかし、第一通風ボンダー34からの空気の温度と速さは、フ ィラメントを形成するポリマー、ウェブの厚さ、空気の流れが接触するウェブ表 面の面積、成形面の線速度等の要因によって変えることができる。加えて、第一 通風ボンダー34の代わりにより普通の通風ボンダーを使用する時には、空気の 温度と速度は第一通風ボンダー34の温度と速度とは異なるものになる。 第一通風ボンダー34で接着した後、布はコンベア37で成形面26から第二 通風ボンダー36に移動される。第二通風ボンダー36において、粘着性構成要 素Bの溶融温度以上の温度を有する空気が、ウェブを通してフード40から穴の あいたローラ38に送られる。第一通風ボンダー34におけると同様に、第二通 風ボンダー36での高温空気が低溶融粘着性ポリマー構成要素Bを溶融し、複合 フィラメント間の結合を形成し、それによってウェブを結合する。ポリプロピレ ンとポリエチレンを、それぞれポリマー構成要素AとBとして使用する時には、 第二通風ボンダーを通る空気の流れが約110°Cから約138°C(約230°Fから 約280°F)の範囲の温度で、毎分約30.48mから約152.4mの速度(毎分約100フィ ートから約500フィートの速度)を有するようにすることが好ましい。望ま しくは、第二通風ボンダー36でのウェブの滞留時間が約6秒以下であるとよい 。しかし、第二通風ボンダー36での条件も又、使用されるポリマーのタイプや ウェブの厚さのような要因によって変わることがわかる。 液体吸収性製品を作るために使用される時、本発明の布は、従来の表面処理を 施してもよく、また布の湿潤性を高めるために普通のポリマー添加物を含んでも よい。例えば、本発明の布は、米国特許第5,057,361号で開示される酸化アルキ レン改質ポリデメチルシロキサンのような、酸化ポリアルキレン改質シロキサン で処理してもよい。そのような表面処理が布の湿潤性を高める。最後に、生成し たウェブが巻付けローラ42に巻き付けられ、その後の処理又は使用に適した状 態となる。 スパンボンドフィラメントをクリンプすると、本発明の布は、特性として、比 較的高いロフトを有し、比較的に弾性を有する。フィラメントのらせんクリンプ が、フィラメント間に大きな空間を持った開放ウェブ構造を作り、フィラメント はフィラメントの接触部分で結合される。 上述した布は二成分フィラメントで作られるが、本発明の布は、単一構成要素 スパンボンドフィラメントで作られてもよい。単一構成要素スパンボンドフィラ メントは、紡糸口金が単一構成要素フィラメントを作るものであることを除いて は、図1Aに関して前述したと同じ方法で形成できる。単一構成要素スパンボン ドフィラメントは、平均直径が約6/1000mmから約40/1000mm(約6ミクロンから 約40ミクロン)、望ましくは、約15/1000mmから約40/1000mm(約15ミクロンから 約40ミクロン)であるとよい。ウェブは、別の方法で粘着性高分子構成要素を加 えることによって、結合される。 単一構成要素スパンボンドフィラメントで本発明の布を作る方法の一つは、成 形面上にスパンボンドフィラメントを集積する際に高分子結合剤パウダをスパン ボンドフィラメントに組み合わせ、ウェブがまだ成形面上にある間にフィラメン トを結合することである。 単一構成要素スパンボンドフィラメントで本発明の布を作る好適な別の方法は 、第一の単一構成要素フィラメントと同時に粘着性のスパンボンドフィラメント を紡糸することである。別の方法は、成形面上に第一のスパンボンドフィラメン トを集める際に、長さが短い単一構成要素粘着性繊維を該第一のスパンボンドフ ィラメントに組み合わせることである。これらの方法のどちらででも、複合フィ ラメントが結合されるのと同様にして、ウェブの結合が達成される。 本発明の実施例を作るさらに別の方法は、メルトブロー繊維をスパンボンド連 続高分子フィラメントに組み合わせることである。メルトブロー繊維は、2つの 方法でスパンボンドフィラメントを結合するのに寄与することができる。一つの 方法では、ウェブが成形面から分離された後、スパンボンドフィラメントを結合 することができる。そのような実施例では、スパンボンドフィラメントは、成形 面から分離できるように粘着性結合なしで十分な一体性を有するウェブに形成さ れ、次いで布の表面特徴を崩壊せずに結合されなければならない。これは、分離 する段階と結合する段階に際してウェブの表面特徴の配列がそのまま残るように スパンボンドフィラメントとメルトブロー繊維が十分に絡められたウェブを形成 するために、メルトブロー高分子繊維をスパンボンドフィラメントに組み合わせ ることによってなされる。メルトブロー繊維と結合する別の方法では、分離の段 階の前又は後に、スパンボンドフィラメントを結合することができる。この方法 によれば、粘着性メルトブロー繊維がスパンボンド連続フィラメントと組み合わ され、生成したウェブを加熱して粘着性繊維を活性化する。 図1Bでは、メルトブロー繊維をスパンボンドフィラメントに組み合わせるこ とによって、本発明の好適な実施例を製造するための形状を示す。適したメルト ブロー技術が米国特許第4,041,203号に開示される。本発明は、この先行技術を 引用し、この特許明細書の記述を本発明書の記述の一部とする。米国特許第4,04 1,203号は、インダストリアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリィで「 最高級の熱可塑性繊維」と題を付けられた論文、ナバル・リサーチ・ラボラトリ ー・レポート111437、米国特許第3,715,251号、第3,704,198号、第3,676,242号 、第3,595,245号、英国特許第1,217,892号のような多数の出版物で、ほぼ説明さ れる。 図1Bは、メルトブロー用のダイ50と52がスパンボンドフィラメントのカ ーテン55の各側部に対称な型で配置される以外は、図1Aのスパンボンドウェ ブを形成する装置10を示す。スパンボンドユニットのアスピレータ22が、ス パンボンドフィラメントのカーテン55の位置を定める中央平面Dに沿って配置 される。アスピレータ22の58の出口が、成形面26から距離Aをおいて配置 される。この距離Aは50.8cm(20インチ)又は、それ以下であり、スパンボンド 結合の成形高と呼ばれる。メルトブロー用のダイ50と52は、それぞれにダイ チップ60と62を有する。ダイチップ60と62は、それぞれに中央平面Dか ら距離Bと距離Cに等しい間隔で配置される。距離Bと距離Cの範囲は、スパン ボンドフィラメントのカーテン55に保持される中央平面Dに関して1.27cmから 17.78cm(0.5インチから7インチ)の範囲である。メルトブロー用のダイチップ 60と62は、それぞれにJとHの距離で成形面26の上に配置される。メルト ブロー用のダイ50と52は、それぞれに中央平面Eと中央平面Fを有するよう な通風メルトブロー繊維のカーテン66と68を生じる。中央平面Dと中央平面 E、中央平面Dと中央平面Fの間に形成される角度70と72がそれぞれに等し くなるように、これらのメルトブロー繊維のカーテンがスパンボンドフィラメン トのカーテンに突き当たる。角度70と72は、90°(最大の衝突のため)から 5°(ほとんど薄層構成で繊維を集めるため)以下の範囲である。スパンボンド フィラメントとメルトブロー繊維が混合領域74で組み合わされ、中央平面Gを 有する併合した噴出物すなわちカーテン78を含む繊維76の混合物を形成する 。繊維76の混合物の中央平面Gは、位置G’に対して角度80だけ偏位してもよ く、スパンボンドフィラメントのカーテン55の初めの中央平面Dから位置G” に対して角度82だけ偏位してもよい。角度80と82は、0°から20°の範囲 である。繊維76の混合物が、成形面26上に堆積される。図1Aで示す装置と 共に、成形面26上の繊維の堆積が、成形面の下のバキューム30によって支持 される。 上述したように、メルトブロー繊維をスパンボンドフィラメントに組み合わせ ることが、成形面からのウェブの分離の後にフィラメントの結合を可能にする。 ウェブが成形面から分離され、ウェブの表面特徴をそのまま残して結合されるよ うにスパンボンドフィラメントを絡ませるために、十分な量のメルトブロー繊維 を加えなければならない。しかし、ウェブのメルトブロー繊維の含有量は、成形 面上のフィラメントの集積と配列に際して、スパンボンドフィラメントの移動を 阻止するほど高くしてはならない。そうでなければ、スパンボンドフィラメント は、成形面に対応する形状を呈することができなくなる。上述したように、メル トブロー繊維は、スパンボンドフィラメントを結合するためのウェブの接着剤成 分として加えてもよい。そのためには、フィラメントが通風結合できるように、 メルトブロー高分子が、スパンボンドフィラメントを形成するポリマーよりも低 い融点を有する必要がある。 本発明の実施例の製品の別の形状を、図1Cに示す。図1A、図1B、図1C に示す同じ参照番号と文字は同じ部品を示すものとする。図1Cに示す形状は、 スパンボンドアスピレータ22の出口58に隣接して湾曲セクション92を使用 することにより、スパンボンドフィラメントのカーテン55と中央平面Dが、成 形面26に関して鋭角90で配置されることを除いて、図1Bの形状を備える。 メルトブロー用のダイ50が、中央平面Eでメルトブロー繊維のカーテン66を 形成する。メルトブロー用のダイチップ60と成形面26との間の距離Aが50.8 cm(20インチ)以下であるように、メルトブロー用のダイ60がスパンボンドフ ィラメントのカーテン55の上に配置される。スパンボンドフィラメントのカー テン55の中央平面Dが、メルトブロー用のダイチップ60からBの距離で配置 される。この距離Bは、中央平面Dとメルトブロー用のダイチップ60との間の 最も短い距離を表し、それは0.5インチから7インチの範囲である。スパンボン ド結合アスピレータは、Kの距離で成形面26の上に配置される。中央平面Dと Eによって形成された角度70は、90°(最大の衝突に対して)から5°(ほと んど薄層構成で繊維を集めるため)以下の範囲である。中央平面Gを有する併合 した噴出物すなわちカーテン78を含む繊維76の混合物を形成するために、ス パンボンドフィラメントとメルトブロー繊維が混合領域74で一体になる。繊維 76の混合物の中央平面Gは、位置G’に対して角度80だけ偏位してもよく、メ ルトブロー繊維のカーテン50の初めの中央平面Eから位置G”に対して角度82 だけ偏位してもよい。角度80と82は、0°から30°の範囲である。一体と なったスパンボンドフィラメントとメルトブロー繊維が、成形面上に堆積される 。メルトブロー繊維のカーテン50はスパンボンドフィラメントのカーテン55 より速い速度で動き、メルトブロー繊維のカーテン66の側部から湾曲出口セク ション92を通してスパンボンドカーテンを導入するので、成形面26上のメル トブロー繊維とスパンボンドフィラメントの堆積が、図1Bに示される高速メル トブロー繊維のカーテンがスパンボンドカーテンの側部から導入されるような形 状よりも、もっと制御されたものとなる。 図1Aと図1Bに示す成形面26が、本発明の実施に際して多くの形状とする ことができる。一般的に説明すると、本発明で使用される成形面は、成形面が局 部的な表面特徴の配列を有するように成型される。表面特徴は、凹部又は突出部 であるとよい。表面特徴に形成された不織ウェブが成形面の形状に対応する形状 を呈する。このように、成形面特徴が凹部である時、生成した布は突出部を有し 、成形面特徴が突出部である時、生成した布は凹部を有する。 本発明の布を作るために使用される成形面の表面特徴のそれぞれが、隣接する ランド領域間に延びる断面を有し、成形面の個々の表面特徴の少なくとも幾つか の断面が、少なくとも0.0762cm(0.03インチ)の最小限の寸法を有する。そのよ うな成形面上に不織ウェブが形成される時、布の表面特徴が対応する最小寸法を 有する。例えば、成形面の表面特徴が凹部を備え、標準面を定義している長さと 幅とを有し、凹部のそれぞれが基準表面積の一部を形成し、隣接するランド領域 間に延びる開放断面積を有する。望ましくは、凹部の開放断面積が、総計で標準 面の約10%から約95%であるとよく、さらに望ましくは、標準面の約25%から約 50%であるとよい。望ましくは、少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)の深さ を有するとよい。さらに望ましくは、ランド領域間に延びる凹部の断面が少なく とも約0.127cm(約0.05インチ)の最小の寸法を有するとよい。 本発明の好適な実施例に従って、成形面とその成形面上に作られた布を、図3 A、図3B、図4A、図4Bに示す。図3Aに示す成形面100は、細かいメッ シュ支持ワイヤ104に接着したゴムマット102を備える。ゴムマット102 は、成形面100に長方形の成型された凹部106の配列を形成するような長方 形の成型された開口のパターンでスタンプされる。凹部106は、片側で開口で あり、支持ワイヤ104によって別の片側に結合される。フィラメントがゴムマ ットの底側を通して延びず、レベル成形面を保持するためにゴムマットの堅さが 十分であるように、凹部が十分に深いと支持ワイヤは除去できる。 ゴムマットは、成形面の最上部に布ウェブを結合するために使用される高温空 気の温度以上の融点で、ゴムから作られることができる。望ましいゴムは、シリ コンゴム、エチレンプロピレンジエン改質ゴム、などを含む。ゴムマット102 は、適した接着剤で有孔性の支持ワイヤに接着される。 成形面100の凹部106は、ランド領域108によって分離される。成形面 100は、長さL’と幅W’によって定義された基準表面積を有する。基準表面 積は、図3Bに示す矢印X’とY’間に、平滑に置かれる。凹部106は、隣接 するランド領域108間に延び、基準表面積の部分を形成する断面を有する。凹 部は、図3Aと図3Bに示すようなM’の最小の寸法を有する。望ましくは、こ の最小の寸法M’が、少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)であるとよい。凹 部106は又、少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)の深さ110を有する。 不均等な坪量を伴う布を形成するためには、成形面100のランド領域108 は凹部より低い通気性を有する。望ましくは、ランド領域108は無孔性であり 、凹部106は下側の成形ワイヤを除いて開口し、有孔性であるとよい。結果と して、布が成形面100の最上部に形成される時、凹部における圧力降下がラン ド領域における圧力降下より低いので、連続繊維は成形面の下のバキュームによ って凹部106に引き込まれる。従って、図4Aと図4Bに示す生成した布11 2は、成形面100の形状に対応する形状を有し、布の突出部はフィラメントで 十分に満たされ、それは、突出部に対向する布の側部が全体的に平面で、突出部 に延びる窪みすなわち、凹部を持たないことを意味する。成形面100のように 、その上に製造された布112は、ランド領域114を備える。布112のラン ド領域114は、成形面100のランド領域108に対応する。布112は又、 成形面100の凹部106に形成された突出部116を備える。突出部116は 、布のランド領域114によって分離される。ウェブの形成に際して、布112 のフィラメントが成形面100の凹部106に引き込まれるので、布の突出部1 16は隣接するランド領域114より高い坪量を有する。望ましくは、突出部は ランド領域の坪量以上の坪量を有する。望ましくは、突出部がランド領域の坪量 より少なくとも約30%大きい坪量を有するとよい。 成形面100のように、布112は、布の長さL”と幅W”によって定義され た基準表面積を有する。この基準表面積は、図4Bに示す矢印X”とY”間に延 びるプレートに位置する。突出部116と布112のそれぞれが、隣接するラン ド領域114間に延び、布の標準面の一部を形成する断面積を有する。布112 の突出部116は、少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)の最低限の大きさM ”を有する。成形面100のように、望ましくは、布112の突出部116の断 面積が、総計で布の基準表面積の約10%から約95%であるとよく、より望ましく は、布の基準表面積の約25%から50%であるとよい。 本発明の他の実施例を形成するための別の成形面130を図5に示し、成形面 上に作られた布132を、図6に示す。成形面130は、有孔性の支持ワイヤ1 38に接着されたゴム136の複数の間隔を有して平行なストリップを備える。 間隔を有するゴムストリップ136は、ランド領域140とその間の溝型凹部1 42とを形成する。望ましくは、支持ワイヤ138はゴムストリップ間で曝され るので、ゴムストリップ140が無孔性であり、溝型凹部142が有孔性である とよいが、先の実施例のように、凹部の通気性がランド領域の通気性以上である 間は、ランド領域は幾らかの通気性の度合いを有する。 図3Aに示す成形面で、布132が成形面130上に形成される時、連続フィ ラメントが成形面130の下のバキュームによって凹部142に引き込まれる。 結果として、布132は成形面130の凹部142に対応する突出部144と、 成形面のランド領域140に対応するランド領域146とを備える。突出部14 4は、フィラメントで、ほぼ満たされる。 図7でさらに別の成形面160を示し、図8でその成形面上に作られた布16 2を示す。この成形面は、有孔性の支持ワイヤ166に接着された無孔性のゴム マット164を備える。穴がゴムマット164にパンチされ、成形面160に有 孔性の凹部168の配列が形成される。凹部168は円形の断面である。 不織布162が成形面160上に作られる時、スパンボンド連続フィラメント が成形面160の円形の凹部168に引き込まれる。生成した布は、ランド領域 172によって分離された突出部170の配列を有する。突出部170は成形面 160内の円形凹部168に対応し、ランド領域172は成形面のランド領域1 69に対応する。突出部170は、フィラメントで、ほぼ満たされる。図8で示 す布162が、本発明によって作られたスパンボンド布の構造的不均質性を表す 。上述の概要で説明したように、本発明の方法は異なる液体処理特性の領域を伴 う布を形成することができる。より詳細には、本発明の方法は、生成布の能力を 制御でき、ランド領域と同じ平面にある布の長さに沿い、ランド領域と同じ平面 にある布の幅に沿い、布の厚さや、深さを通して、布の3つの大きさ全てに沿っ て流れを送る。異なる液体処理能力の領域が、異なる坪量の領域と、密度と、フ ィラメントの方向とによって作られる。 図8に示す実施例では、布162のスパンボンドフィラメントが、成形面16 0の凹部168に引き込まれ、生成布の突出部が、全体的にフィラメントで満た されるので、布の突出物170の坪量は、隣接するランド領域172の坪量より 大きい。加えて、フィラメントが成形面160の凹部168に引き込まれる時、 幾つかのフィラメントが突出部170に接続している束174へと整列される。 束174は、ランド領域172の隣接する低密度領域176より高密度を有する 。束174でのフィラメントは、ランド領域172の平面で一定方向に向けられ る傾向があり、突出部170でのフィラメントは、突出部の深さに沿って高めら れた方向性で多方向に向けられる傾向がある。ランド領域172と突出部170 とフィラメントの方向の度合いとの間の坪量での違いは、成形面160の下のバ キューム30によって吸引される空気の流量と圧力の増加によって増大され、又 成形面160での凹部168の大きさや形状や間隔を操作することによって制御 できる。加えて、突出部間の束174へのフィラメントの方向が、凹部168間 の成形面160内の細い溝を形成することによって操作できる。さらに、布16 2の液体処理特性は、布の突出部内の密度勾配によっても影響される。フィラメ ントが成形面上に積み重ねられる時に、布162の形状においてフィラメントを 通る空気の流れが減少するので、フィラメントは成形面160と支持ワイヤに対 して、より密になる傾向がある。この影響は、成形の際のバキュームと凹部16 8の深さとを操作することによって制御され得る。 布162が吸収性商品として使用される時、ランド領域172の低密度領域1 76が流体取入れ口として適し、ランド領域の高密度領域174は布から延びる 突出部170間でランド領域にわたって流体を吐かせるために適し、布から延び る突出部が液体回収に役立ち、布の奥行きと隣接する表面からの布の分離を通し て移送する。 上述した成形面はワイヤメッシュ支持体に設けられたゴムマット又は、ストリ ップを備えるけれども、そのような成形面を作る別の方法がある。例えば、ゴム 又はラテックス塗料のような材料でシーリングすることによって無孔性にされた ランド領域を伴う成型された金属の成形ワイヤで、全成形面が形成できる。加え て、成形面は、ポリエステルワイヤメッシュのようなプラスチックワイヤメッシ ュを熱成形によってランド領域で分離された突出部の配列を有するようなメッシ ュの形状に形成できる。同様に、ランド領域は、ゴム又はラテックス塗料のよう な材料でシーリングすることによって無孔性に作ることができる。 開口した不織布を作ることが望まれる時、成形面の表面特徴が有孔性の領域に よって分離された無孔性の突出部を備える。成形面のウェブを通して空気を押込 む段階の際に、フィラメントが成形面のランド領域に向かって突出部に沿って引 き込まれるように、突出部は一つの形状を有し、その結果、対応する布の表面特 徴が突出部の断面の形状に対応する開口を備える。成形面の突出部のそれぞれが 隣接する有孔性のランド領域間に延びる断面を有し、成形面の個々の突出部の少 なくとも幾つかの断面が、少なくとも0.0762cm(0.03インチ)の最小限の寸法を 有する。望ましくは、成形面が有孔性のランド領域とランド領域間に延びる突出 部の断面とを備える標準面を定義している長さと幅とを有するとよい。突出部は 標準面から延び、突出部の断面積が総計で標準面の約10%から約95%である。望 ましくは、突出部が少なくとも約0.2540cm(約0.10インチ)の高さを有し、滑ら かな外面と鋭く尖った頂点を有するとよい。より網に近い布は比較的大きくて接 近した間隔の突出部を有する成形面で形成され、よりクロスに近い布は比較的小 さくてもっと接近した間隔の突出部を有する成形面で形成され、分離層材料は幅 広く間隔を置いた比較的少ない数の突出部を有する成形面で形成され得る。 突出部182を伴う成形面180の例と、その成形面で作られた布184とを 図9Aと図10Aに示す。成形面180は、有孔性の成形ワイヤ186から突き 出した突出部182の配列を備える。成形ワイヤ186は、成形面180のラン ド領域を形成する。突出部182は、滑らかで、鋭く尖った頂点を伴う無孔性の 金属ピンである。成形面180上の布184の構成に際して、連続フィラメント が突出部182に沿ってランド領域186まで引き伸ばされる。結果として、布 194は全体的に平面で、ランド領域190によって分離された開口188の配 列を有する。 成形面180は、成形面の長さLL’と幅WW’で定義された標準面を有する 。基準表面積は、成形面のランド領域186と突出部182の断面とを含む。成 形面の基準表面積が、図9Bに示す矢印U’と矢印V’間の平面に置かれる。突 出部182は、少なくとも約0.0762cm(約0.03インチ)の最小限の寸法N’を有 する。 同様に、成形面180上に作られた布184は、布の長さLL’と幅WW’で 定義された基準表面積を有する。布184の基準表面積は布のランド領域190 と、ランド領域間に延びる開口188の開放断面積とを含む。開口188は、少 なくとも約0.0762cm(約0.03インチ)の最小限の寸法N’を伴う断面積を有する 。布184の開口188の大きさは、成形面180の突出部182の大きさに対 応する。 図9Aに示す成形面180は、ワイヤメッシュ186を通して突き出したピン 182を備えるけれども、凹部を有する成形面に関して上述したように、成形面 は又、成型された金属ワイヤメッシュ又は、ポリエステルメッシュでも形成でき る。しかし、この場合には、ワイヤ突出部がゴム又はラテックス塗料のような材 料でシーリングすることによって無孔性になるが、ランド領域は開口したままで ある。 以下の例を本発明の特別な実施例を示すためと、当業者に本発明の実行の方法 を教えるために述べる。 例1 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織布ウェブ が作られる。フィラメントの形状は横に並んだ配列であり、一方と他方の重量比 が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直径が0.6m mであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を有した。 第一の構成要素Aの組成は、重量の98%がエグゾン・オブ・ハウストン社の 3445ポリプロピレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。粘着性構成要 素Bの組成は、重量の98%がダウ・ケミカル社のASPUN68llA線型低密度ポリエ チレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。口金パック内の溶融温度は 約227°C(440°F)であり、スピンホール通過量は0.7ghm(グラム/ホール/ 毎分)であった。形成高さは25.40cm(10インチ)であった。冷却空気流量は32s cfmであり、冷却空気温度は約12°C(53°F)であった。アスピレータ供給温 度は約177°C(350°F)であり、アスピレータ空気出口温度は約104°C(220 °F)であった。アスピレータマニホールド圧力は2531.052kg/m2(3.6psi)で あった。第一通気ボンダーを出る空気流の温度は、第一通気ボンダーで約232° C(450°F)であり、ウェブでは約177°C(350°F)であった。ワイヤ下方 のバキュームは、15in.H2O(in.H2O:水柱の高さ〔in〕で表した圧力の単位)で あった。第二通気ボンダー内の高温空気の温度は約124°C(255°F)であり、 フードと穴をあけたロール間の第二通気ボンダー空気圧力差は0.7in.H2Oであっ た。その成形面は、図3Aに示すタイプのものであり、長方形の凹部のパターン でスタンプされた0.3175cm(1/8インチ)の厚さのエチレンプロピレンジアミン 改質シートを備えていた。それぞれの凹部は、幅が0.47625cm(3/16インチ)、 長さが1.905cm(3/4インチ)であり、端と端の間隔を0.47625cm(3/16インチ) とした。凹部の列は、側部と側部との間隔を0.9525cm(3/8インチ)とした。ゴ ムシートを、連続ポリエステル支持ワイヤに取り付けた。 例2 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織ウェブが 作られる。フィラメントの形状は横に並んだ配列であり、一方と他方の片側の重 量比が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直径が 0.6mmであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を有し た。第一の構成要素Aの組成は、重量の98%がエグゾン・オブ・ハウストン社 の3445ポリプロピレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。粘着性構成 要素Bの組成は、重量の98%がダウ・ケミカル社のASPUN6811A線型低密度ポリ エチレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。口金パック内の溶融温度 は約227°C(440°F)であり、スピンホール通過量は0.7ghmであった。形 成高さは19.05cm(7.5インチ)であった。冷却空気流量は32scfmであり、冷却空 気温度は約12°C(53°F)であった。アスピレータ供給温度は約177°C(350 °F)であり、アスピレータ空気出口温度は約104°C(220°)Fであった。ア スピレータマニホールド圧力は3515.3kg/m2(5.0psi)であった。第一通気ボン ダーを出る空気流の温度は、第一通気ボンダーで約232°C(450°F)であり、 ウェブでは約177°C(350°F)であった。ワイヤ下方のバキュームは、17in.H2 Oであった。第二通気ボンダー内の熱せられた空気の温度は、約124°C(255° F)であり、フードと穴をあけたロール間の第二通気ボンダー空気圧力差は0.7i n.H2Oであった。その成形面は、図3Aに示すタイプのものであり、長方形の凹 部のパターンでスタンプされた0.3175cm(1/8インチ)の厚さのエチレンプロピ レンジアミン改質シートを備えていた。それぞれの凹部は、幅が0.47625cm(3/1 6インチ)、長さが1.905cm(3/4インチ)であり、端と端の間隔を0.47625cm(3/ 16インチ)とした。凹部の列は、側部と側部との間隔を0.47625cm(3/16インチ )とした。ゴムシートを、連続ポリエステル支持ワイヤに取り付けた。 例3 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織布ウェブ が作られる。フィラメントの形状は横に並んだ配列であり、一方と他方の重量比 が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直径が0.6m mであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を有した。 第一の構成要素Aの組成は、重量の98%がエグゾン・オブ・ハウストン社の34 45ポリプロピレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。粘着性構成要素 Bの組成は、重量の98%がダウ・ケミカル社のASPUN6811A線型低密度ポリエチ レンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。口金パック内の溶融温度は約 204°C(400°F)であり、スピンホール通過量は0.6ghmであった。形成する高 さは13.97cm(5.5インチ)であった。冷却空気流量は32scfmであり、冷却空気温 度は約12°C(53°F)であった。アスピレータ供給温度は約177°C(350°F )であり、アスピレータ空気出口温度は約104°C(220°)Fであった。アスピ レータマニホールド圧力は3515.3kg/m2(5.0psi)であった。第一通 気ボンダーを出る空気流の温度は、第一通気ボンダーで約232°C(450°F)で あり、ウェブでは約177°C(350°F)であった。ワイヤ下方のバキュームは、 17in.H2Oであった。第二通気ボンダー内の熱せられた空気の温度は、約124°C (255°F)であり、フードと穴をあけたロール間の第二通気ボンダー空気圧力 差は0.7in.H2Oであった。その成形面は、図3Aに示すタイプのものであり、長 方形の凹部のパターンでスタンプされた0.3175cm(1/8インチ)の厚さのエチレ ンプロピレンジアミン改質シートを備えていた。それぞれの凹部は、幅が0.4762 5cm(3/16インチ)、長さが1.905cm(3/4インチ)であり、縦につなぐ間隔を0.4 7625cm(3/16インチ)あけた。凹部の列は、側部と側部との間隔を0.9525cm(3/ 8インチ)あけた。ゴムシートを、連続ポリエステル支持ワイヤに取り付けた。 例4 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織布ウェブ が作られる。フィラメントの形状は横に並んだ配列であり、一方と他方の重量比 が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直径が0.6m mであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を有した。 第一の構成要素Aの組成は、重量の98%がエグゾン・オブ・ハウストン社の34 45ポリプロピレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。粘着性構成要素 Bの組成は、重量の98%がダウ・ケミカル社のASPUN6811A線型低密度ポリエチ レンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。口金パック内の溶融温度は約 232°C(440°F)であり、スピンホール通過量は0.7ghmであった。形成する高 さは25.40cm(10インチ)であった。冷却空気流量は32scfmであり、冷却空気温 度は約12°C(53°F)であった。アスピレータ供給温度は約177°C(350°F )であり、アスピレータ空気出口温度は約104°C(220°)Fであった。アスピ レータマニホールド圧力は2460.7kg/m2(3.5psi)であった。第一通気ボンダー を出る空気流の温度は、第一通気ボンダーで約232°C(450°F)であり、ウェ ブでは約177°C(350°F)であった。ワイヤ下方のバキュームは、15in.H2Oで あった。第二通気ボンダー内の熱せられた空気の温度は、約124°C(255°F) であり、フードと穴をあけたロール間の第二通気ボンダー空気圧 力差は0.7in.H2Oであった。その成形面は、図5に示すタイプのものであり、30 メッシュステンレス鋼支持ワイヤに縦方向に取付けられた0.635cm(1/4インチ) の厚さのシリコンゴムのストリップを備え、間隔を0.635cm(1/4インチ)とした 。 例1−4の布のサンプルが分析され、その結果を表1に示す。見てわかるよう に、布の坪量が変化していた。突出部の坪量は、ランド領域の坪量よりかなり大 きい。坪量は、布の平面に領有されるそれぞれの領域で布の重量を割ることによ って求められた。例えば、突出部の坪量は、布の平面での突出部の断面積で突出 部の重量を割ることによって求められた。 例5 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織布ウェブ が作られる。フィラメントの形状は同心式シース/コア配列であり、一方と他方 の重量比が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直 径が0.6mmであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を 有した。第一の構成要素Aの組成は、重量の100%がエグゾン・オブ・ハウスト ン社の3445ポリプロピレンであった。粘着性構成要素Bの組成は、重量の100% がダウ・ケミカル社のASPUN6811A線型低密度ポリエチレンであった。口金パック 内の溶融温度は約221°C(430°F)であり、スピンホール通過量は0.8ghmであ った。形成高さは18.415cm(7.25インチ)であった。冷却空気流量は20scfmであ り、冷却空気温度は約16°C(60°F)であった。アスピレータ供給は周囲の空 気であった。アスピレータマニホールド圧力は2109.21kg/m2(3.0psi)であった 。最初に、ウェブが第一通気ボンダーではなく熱せられたロールで圧縮された。 ワイヤ下方のバキュームは、4in.H2Oであった。第二通気ボンダー内の熱せられ た空気の温度は、約127°C(260°F)であった。その成形面は、図7に示すタ イプのものであり、円形の凹部のパターンでスタンプされた0.15875cm(1/16イ ンチ)の厚さの金属のシートを備えた。それぞれの凹部が、0.46725cm(3/16イ ンチ)の直径を有した。金属シートが、連続ポリエステル支持ワイヤに取付けら れた。生成した布は、突出部と、束間の低坪量のランド領域とを接続する一列に 並んだフィラメントの束で、図8に示すような構成を有した。 例6 図1Aに示し、上述した方法で、連続二成分フィラメントを含む不織布ウェブ が作られる。フィラメントの形状は横に並んだ配列であり、一方と他方の重量比 が1:1であった。スピンホールジオメトリは、4:1のL/D率で直径が0.6m mであり、紡糸口金は機械方向に2.540cm(1インチ)あたり50個の孔を有した。 第一の構成要素Aの組成は、重量の98%がエグゾン・オブ・ハウストン社の34 45ポリプロピレンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。粘着性構成要素 Bの組成は、重量の98%がダウ・ケミカル社のASPUN6811A線型低密度ポリエチ レンで、重量の2%が二酸化チタニウムであった。口金パック内の溶融温度は 約221°C(430°F)であり、スピンホール通過量は0.70ghmであった。形成す る高さは24.4475cm(9 5/8インチ)であった。冷却空気流量は30scfmであり、冷 却空気温度は約13°C(56°F)であった。アスピレータ供給温度は約177°C (350°F)であり、アスピレータ空気出口温度は約104°C(220°F)であっ た。アスピレータマニホールド圧力は2390.438cm(3.4psi)であった。第一通気 ボンダーを出る空気流の温度は、第一通気ボンダーで210°C(410°F)であり 、ウェブでは約166°C(330°F)であった。ワイヤ下方のバキュームは、9in .H2Oであった。第二通気ボンダー内の熱せられた空気の温度は、約126°C(259 °F)であり、フードと穴をあけたロール間の第二通気ボンダー空気圧力差は0. 7in.H2Oであった。その成形面は、図9Aに示すタイプのものであり、連続ポリ エステル支持ワイヤを通して突き出し、成形面の上に1.270cm(1/2インチ)延び る0.42333cm(1/6インチ)の直径の磨かれた釘の配置を備えた。生成した布は、 釘の配列に対応する開口の配列を有した。 例7 スパンボンド連続フィラメントとメルトブロー繊維とを含む不織布ウェブが、 図1Bに示した方法で作られた。スパンボンドフィラメントは、重量の100%が エグゾン・オブ・ハウストン社のPD-3445ポリプロピレンであった。スピンホー ル通過量は0.45ghmであり、細引きの力はスパンボンドフィラメントに対して20/ 1000mmと30/1000mm(20ミクロンと30ミクロン)の間の最終有効径を得るのに十 分な大きさであった。 図1Bを参照すると、メルトブロー用のダイチップ60と62と、スパンボン ド結合引き伸ばしユニット22の出口58と、この例のために使用された有孔性 の成形面26とは、以下のようである。成形高さ(A)が43.18cm(17インチ) であり、チップ60からスパンボンドフィラメントカーテン(B)までの距離が 17.78cm(7インチ)であり、チップ62からスパンボンドフィラメントカーテ ン(C)までの距離が17.78cm(7インチ)であり、チップ60と62から成形 面26(JとH)までの距離が27.94cm(11インチ)であり、チップ60と6 2の角度(70と72)が45°であった。 メルトブロー繊維が、ダウ・ケミカル社のASPUN6814とクァンタス・ケミカル 社のNA-601-04が重量で50/50の混合比率の溶融ポリエチレンから形成された。溶 融ポリエチレンが、一時間あたりのダイチップの長さの1インチあたりのポリマ ーの重さ0.44(PIH)の比率でメルトブロー用のチップを通して約218°C(4 25°F)で押出される。押出しポリマー上の細引きの力は、チップの毛細管を通 して押出された溶融ポリエチレンに突き当てられた高温空気(550°Fから600° Fに熱せられた)の流量の大きさを制御することによって変化された。メルトブ ロー繊維は、4/1000mmから6/1000mm(4-6ミクロン)の直径を有するように形成 された。メルトブロー用のダイチップ60と62からのメルトブロー繊維が、拡 がって減速された空気噴流(繊維を細くするために使用される)によって、メル トブロー繊維カーテンの状態で、スパンボンドフィラメントのカーテンに向かっ て推進され、成形面からほぼ10.16cm(4インチ)上の高さでスパンボンドフィ ラメントと組み合わされる。スパンボンドフィラメントも又、拡げられ減速され た空気の噴流(最初に細くするために使用されたもの)により、スパンボンドフ ィラメントのカーテン形状で成形面に向かって推進される。成形面の上のそれぞ れの繊維を運ぶこれらの繊維のカーテンの混合が、組み合わされた繊維のカーテ ン内で、スパンボンドフィラメント内にメルトブロー繊維が分配された状態を生 じ、次いでそれらは有孔性の成形面に向かって進められた。 成形面の下のバキュームは、空気を毎分609.6mから914.4mの速さ(毎分2000フ ィートから3000フィートの速さ)で有孔性の表面を通過させた。不織ウェブでの 繊維の構成比率は、メルトブロー繊維がほぼ30%で、スパンボンドフィラメント が70%であった。成形面は、可撓性の格子であり、開口の配列を有する0.9525cm (3/8インチ)の厚さのシリコンのあわゴムを備えた。開口は、互いに0.4572cm (0.18インチ)の間隔をおいた1.016cm(0.4インチ)の枡目によって1.016cm(0 .4インチ)になった。格子は、ワイヤメッシュ支持表面に付着された。生成した 不織ウェブが、1.3 osyの坪量を有した。生成した不織ウェブは、格子パターン の1.016cm(0.4インチ)の切り抜き枡目に匹敵する突出部と、成形面のランド領 域に匹敵するランド領域とを有した。 突出部に集中する大きさを求めるために、布の突出部の平均坪量が、ランド領 域から別々にこれらの区域を測ることによって求められた。突出部は、1.5 osy の坪量を表した。同様に、ランド領域の坪量が、求められた。ランド領域は、1. 0 osyの坪量を表した。わかるように、ランド領域と突出部との間のメルトブロ ー繊維を含む布に対する坪量の差は、スパンボンドフィラメントのみで得られる 差より小さい。これは、メルトブロー繊維の存在によって、成形面上にフィラメ ントを集める際に、スパンボンドフィラメントの配列が減少するためであると思 われる。 上述したように、本発明の布は、身体の生理製品、下着、医療製品、クリーニ ング製品のような、種々の役立つ製品を作るために使用することができる。不織 布を伴うそのような材料の構成は、当業者には公知であり、それらの材料のそれ ぞれについて、ここでは説明しない。しかし、例として、本発明に応じて作られ た布の層を備えるおむつ250を図11に示し、以下に説明する。 おむつ250は、前腰回りパネルセクション251と、後腰回りパネルセクシ ョン252と、前腰回りパネルセクション251と後腰回りパネルセクション2 52に挟まれる中間セクション254とを備える。おむつは、全体的に液体を通 さない外カバー層256と、液体を通すライナー層258と、外カバー層とライ ナー層間に配置される吸収性本体264とを備える。粘着テープ262のような 締結手段が、使用者のおむつ250を堅く締めるために使用される。ライナー層 258と外カバー層256とは、高温溶融された粘着剤のような接着剤の線とパ ターンで吸収性本体264と互いに結合される。弾性部材268と270と27 2が、使用者の腰の周囲に接近してフィットするようにおむつの端の周囲に形成 される。 外カバー層256は、ポリエチレン又はポリプロピレン又は同様のものからな るポリマーフィルムのような、ほぼ液体を通さない材料で形成される。他に、外 カバー層256は、液体を通さない望ましいレベルを備えるために形成される不 織の繊維状ウェブで形成されてもよい。 望ましくは、ライナー層258が、本発明の成型された不織布を備えるとよい 。ライナー層258が、該ライナー層を横切る液体の流れを受け止め、使用者の 肌から吸収物を分離する角形の突出部260を有する。図11に示す形状では、 細長い突出部260は、ライナー層258の幅方向より、突出部の長さに沿って 多くの液体を向ける。ライナー層258と吸収性本体264の両方は、尿のよう な水成流体を吸収し保持できるように、親水性であることが好ましい。 図11に示していないが、使い捨ておむつ250は、サージ層又は移送層又は 分配層のような付加流体処理層を備えてもよい。これらの層は、別の層であって もよいし、ライナー層258又は吸収性パッド264と一体に形成してもよい。 本発明は特別な実施例について詳しく説明してきたが、これらの実施例の変形 や変更や同等のものが実現可能なことは当業者に明らかであろう。それ故に、本 発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと均等のものとして判断すべきで あろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パイク リチャード ダニエル アメリカ合衆国 ジョージア州 30092 ノークロス フォート フィッシャー ウ ェイ 5544 (72)発明者 グウォルトニー シャロン ワトキンス アメリカ合衆国 ジョージア州 30188 ウッドストック ウィロー ウェイ 1616 (72)発明者 レヴィ ルース リサ アメリカ合衆国 ジョージア州 30518 シュガー ヒル ウィンズロー テラス 989 (72)発明者 ソイヤー ローレンス ハウエル 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 トレース 245 (72)発明者 シャーン リチャード マックファーラン アメリカ合衆国 ジョージア州 30136 ダルース イースト メドー ドライヴ 4401 (72)発明者 サース フィリップ アントニー アメリカ合衆国 ジョージア州 30202 アルファレッタ モートン フェリー サ ークル 5020

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a.スパンボンド連続高分子フィラメントを溶融紡糸し、 b.前記連続フィラメントを引き伸ばし、 c.前記フィラメントを冷まし、 d.その後、少なくとも部分的に有孔性で局部的表面特徴の配列を有する 移動成形面上に引き伸ばした前記フィラメントを集めて連続繊維の不織布ウェブ を形成し、 e.前記成形面上に引き伸ばした前記フィラメントを集めると同時に、前 記フィラメントと前記成形面を通して空気を強制的に通し、前記成形面の表面特 徴の前記配列に対応する表面特徴の配列を有するウェブに前記フィラメントを配 列し、 f.前記ウェブの前記フィラメントを接着剤で結合して圧力の適用なしに 前記ウェブを結合し、 g.前記成形面から結合された前記ウェブを分離する、 段階を備える不織布を作るための方法。 2.分離する前記段階が、結合する前記段階の後であることを特徴とする請求 項1に記載の方法。 3.結合する前記段階が、分離する前記段階の後であり、分離する前記段階と 結合する前記段階の際に、前記ウェブの表面特徴の前記配列が壊れないように、 メルトブロー高分子繊維をスパンボンド前記フィラメントに組み合わせるスパン ボンド前記フィラメントとメルトブロー前記繊維が十分に絡まる前記ウェブを形 成するために、段階を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 4.前記接着剤が熱で活性化されたものであり、結合する前記段階が前記ウェ ブを通して高温空気を強制的に送る段階を備えることを特徴とする請求項3に記 載の方法。 5.メルトブロー前記繊維をスパンボンド前記フィラメントに組み合わせる段 階が、前記成形面の上に配置された溶融結合用のダイから前記成形面に、メルト ブロー繊維のカーテンを向け、湾曲アスピレータ出口からメルトブロー前記繊維 のカーテンと前記成形面に、前記成形面に鋭角に配置される中央平面を有するス パンボンド前記フィラメントのカーテンを向ける段階を備えることを特徴とする 請求項3に記載の方法。 6.前記フィラメントが、約6/1000mmから約40/1000mm(約6ミクロンから約 40ミクロン)の平均直径を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 7.前記成形面のそれぞれの前記表面特徴が、隣接するランド領域間に延びる 断面を有し、前記成形面の個々の前記表面特徴の少なくとも幾つかの前記断面が 、少なくとも0.0762cm(0.03インチ)の最小寸法を有することを特徴とする請求 項1に記載の方法。 8.前記接着剤が熱で活性化されたものであり、前記結合する段階が、前記ウ ェブが前記成形面上にある間、前記ウェブと前記成形面とを通して高温空気を強 制的に送る段階を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 9.前記形成段階が、前記成形面上にスパンボンドフィラメントを集める前に 、メルトブローされ、熱活性化された粘着性の繊維をスパンボンド前記連続高分 子フィラメントに組み合わせる前記段階を含み、前記結合段階が前記ウェブを通 して高温空気を強制的に送る前記段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の 方法。 10.メルトブロー前記繊維をスパンボンド前記フィラメントに組み合わせる 前記段階が、前記成形面の上に配置されるメルトブロー用のダイから前記成形面 にメルトブローされた前記繊維のカーテンを向け、湾曲アスピレータ出口からメ ルトブロー繊維の前記カーテンと前記成形面に、前記成形面に対し鋭角に配置さ れる中央平面を有するスパンボンド前記フィラメントのカーテンを送る段階を備 えることを特徴とする請求項9に記載の方法。 11.前記接着剤が高分子パウダを含み、前記形成段階が前記粘着性高分子パ ウダを前記ウェブに加える段階を備え、前記結合段階が前記粘着性パウダを活性 化するために前記ウェブを熱する段階を備えることを特徴とする請求項1に記載 の方法。 12.前記接着剤が熱活性化された粘着性ポリマーの糸を備え、前記形成前記 段階が粘着性の前記糸を前記連続スパンボンドフィラメントに組み合わせる段階 を備え、前記結合段階が粘着性の前記糸を活性化するために前記ウェブを熱する 段階を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 13.連続する前記高分子フィラメントが多成分フィラメントを含み、該多成 分フィラメントが第一構成要素と熱活性化された粘着性構成要素を備え、断面と 長さと外周面とを有し、前記第一構成要素と熱活性化された前記粘着性構成要素 が前記多成分フィラメントの前記断面にわたってほぼ別の領域に配列され、前記 粘着性構成要素が前記多成分フィラメントの前記長さに沿って連続して前記多成 分フィラメントの前記外周面の少なくとも一部分を構成することを特徴とする請 求項1に記載の方法。 14.前記フィラメントを前記成形面上に集める前記段階の前に、前記連続フ ィラメントをクリンプする段階を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法 。 15.前記連続フィラメントが第一の高分子構成要素を備え、前記フィラメン トを前記成形面上に集める前記段階の前に、前記連続フィラメントが自然ならせ んクリンプを生じるように、前記第一の高分子構成要素を選択する段階を備える ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 16.前記連続フィラメントが長さを有し、前記フィラメントの前記長さに沿 って連続的に延びる第一の高分子構成要素を備え、該第一の高分子構成要素が溶 融温度を有し、前記結合段階が前記粘着性構成要素を活性化するために十分で、 前記フィラメントの前記第一の高分子構成要素の前記溶融温度以下である温度ま で前記ウェブを熱する段階を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 17.前記第一の高分子構成要素が溶融温度を有し、前記結合段階が前記粘着 性構成要素を活性化するために十分で、前記フィラメントの前記第一の高分子構 成要素の前記溶融温度以下の温度まで前記ウェブを熱する段階を備えることを特 徴とする請求項13に記載の方法。 18.連続する前記多成分フィラメントが潜在的な天然らせんクリンプを生じ るように、前記第一の高分子構成要素と前記粘着性構成要素とを選択し、 前記成形面上に前記フィラメントを集める前記段階の前に、前記フィラメント が天然らせんクリンプを有するように、前記多成分フィラメントを少なくとも部 分的に冷まし、前記天然らせんクリンプを活性化する段階を備えることを特徴と する請求項13に記載の方法。 19.前記第一の高分子構成要素が溶融温度を有し、結合する前記段階が前記 粘着性構成要素を活性化するために十分で、前記フィラメントの前記第一の高分 子構成要素の前記溶融温度以下の温度まで前記ウェブを熱する前記段階を備える ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 20.空気を前記フィラメントと前記成形面とを通して強制的に送る段階が、 前記成形面の下に配置されたバキュームで実行されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。 21.前記成形面の前記表面特徴は、前記布の前記表面特徴が凹部の形状に対 応する突出部を備えるような凹部を備えることを特徴とする請求項1に記載の方 法。 22.前記成形面の前記表面特徴が、ランド領域によって分離される通気性の 凹部を備え、前記成形面を通る空気の圧縮降下が前記凹部におけるより前記ラン ド領域におけるほうが大きくなるように、該ランド領域は前記凹部より通気性が 少なく、空気を前記ウェブと前記成形面を通して強制的に送る前記段階の際に、 前記フィラメントは、前記布の前記表面特徴が前記凹部の前記形状に対応する突 出部を備える前記成形面の前記凹部に引き込まれるような形状を、前記凹部が有 することを特徴とする請求項1に記載の方法。 23.前記成形面の前記表面特徴が、無孔性のランド領域により分離された有 孔性の凹部を備え、空気を前記ウェブと前記成形面とを通して強制的に送る前記 段階の際に、前記布の前記表面特徴が前記凹部の前記形状に対応する突出部を備 えるように、前記成形面で前記凹部に前記フィラメントが引き込まれる形状を、 前記凹部が有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 24.前記成形面が基準表面積を定義する長さと幅を有し、それぞれの前記凹 部が前記基準表面積の部分を形成し、隣接する無孔性の領域間に延びる開口断面 積を有し、前記凹部の前記開口断面積が総計で前記基準表面積の約10%から約95 %であることを特徴とする請求項22に記載の方法。 25.前記凹部の前記開口断面積が、総計で前記基準表面積の約25%から約50 %であることを特徴とする請求項23に記載の方法。 26.前記凹部が少なくとも約0.1524cm(約0.06インチ)の深さを有すること を特徴とする請求項23に記載の方法。 27.前記成形面のそれぞれの前記凹部が隣接する無孔性の領域間に延びる断 面を有し、前記凹部の少なくとも幾つかの前記断面が少なくとも0.127cm(0.05 インチ)の最小の寸法を有することを特徴とする請求項23に記載の方法。 28.前記布の前記表面特徴が前記突出部の前記形状に対応するようになる形 状の突出部を、前記成形面の前記表面特徴が備えることを特徴とする請求項1に 記載の方法。 29.前記成形面の前記表面特徴が有孔性の領域により分離された無孔性の突 出部を備え、空気を前記ウェブと前記成形面とを通して強制的に送る前記段階の 際に、前記布の前記表面特徴が前記突出部の前記断面の前記形状に対応する開口 を備えるように前記成形面の前記ランド領域に向かって前記突出部に沿って前記 フィラメントが引き並べられるような形状を持った断面を、前記突出部が有する ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 30.長さと表面を有する布であって、前記布の前記長さに沿って全体として 連続的に延びる溶融紡糸されて引き伸ばされた連続スパンボンド高分子フィラメ ントを備え、該フィラメントが約6/1000mmから約40/1000mm(約6ミクロンから 約40ミクロン)の平均直径を有し、前記布に別の表面特徴の配列を形成し、ス パンボンド前記フィラメントが前記フィラメントの前記長さに沿って連続的に延 びる第一の高分子構成要素を有し、圧縮せずに、スパンボンド前記フィラメント のそれぞれの第一の構成要素を接着するような粘着性高分子構成要素で結合され ていて、前記布が全体的に圧縮されない不織布。 31.スパンボンド前記フィラメントが、約6/1000mmから約40/1000mm(約6 ミクロンから約40ミクロン)の平均直径を有することを特徴とする請求項30 に記載の不織布。 32.前記粘着性高分子構成要素がメルトブロー高分子繊維を含むことを特徴 とする請求項30に記載の不織布。 33.前記布のそれぞれの前記表面特徴が隣接するランド領域間に延びる断面 積を有し、前記布のそれぞれの前記表面特徴の少なくとも幾つかの前記断面積が 、少なくとも0.0762cm(0.03インチ)の最小の寸法を有することを特徴とする請 求項30に記載の不織布。 34.連続スパンボンド前記フィラメントが天然らせんクリンプを有すること を特徴とする請求項30に記載の不織布。 35.連続スパンボンド前記フィラメントが、伸ばした状態での1インチあた り少なくとも約3.0の天然らせんクリンプを有することを特徴とする請求項30 に記載の不織布。 36.連続高分子スパンボンドフィラメントが多成分フィラメントからなり、 前記多成分フィラメントが前記第一の高分子構成要素と前記粘着性構成要素とを 備え、断面と長さと外周面とを有し、前記第一の高分子構成要素と前記粘着性構 成要素が前記多成分フィラメントの前記断面にわたって全体として別の領域に配 置され、前記多成分フィラメントの前記長さに沿って連続的に延び、前記粘着性 構成要素が前記多成分フィラメントの前記長さに沿って連続的に前記多成分フィ ラメントの前記外周面の少なくとも一部分を構成することを特徴とする請求項3 0に記載の不織布。 37.前記布の前記表面特徴が前記布から延びる突出部を備え、該突出部が全 体として圧縮されないことを特徴とする請求項30に記載の不織布。 38.前記突出部が前記連続フィラメントで、ほぼ満たされることを特徴とす る請求項37に記載の不織布。 39.前記突出部がランド領域で分離され、坪量を有する前記突出部と前記ラ ンド領域とが坪量を有し、前記突出部の前記坪量が隣接するランド領域の前記坪 量より大きいことを特徴とする請求項38に記載の不織布。 40.前記布の前記ランド領域が別の低密度部分より高密度の部分を有し、該 高密度の部分が互いに整列したフィラメントを備え、隣接する突出部に接続する フィラメントの束を形成することを特徴とする請求項39に記載の不織布。 41.前記突出部が高さと、該突出部の高さに沿った密度勾配とを有すること を特徴とする請求項37に記載の不織布。 42.前記突出部の前記坪量が隣接するランド領域の前記坪量より30%大きい ことを特徴とする請求項39に記載の不織布。 43.前記布が基準表面積を定義する長さと幅とを有し、前記突出部のそれぞ れが前記基準表面積の部分を形成し、隣接するランド領域間に延びる断面積を有 し、前記突出部の前記断面積が総計で前記基準表面積の約10%から約95%である ことを特徴とする請求項39に記載の不織布。 44.前記突出部の前記断面積が、総計で前記基準表面積の約25%から約50% であることを特徴とする請求項39に記載の不織布。 45.前記突出部が、少なくとも約0.127cm(約0.05インチ)の高さを有する ことを特徴とする請求項39に記載の不織布。 46.前記布の前記表面特徴が、開口を備えることを特徴とする請求項30に 記載の不織布。 47.前記ランド領域が坪量を有し、前記ランド領域の前記坪量が全体的に均 等であることを特徴とする請求項46に記載の不織布。 48.請求項30の前記不織布の層を備える身体の生理的吸収性製品。 49.請求項30の前記不織布の層を備える小児用おむつ。 50.請求項30の前記不織布の層を備える大人の失禁用製品。 51.請求項30の前記不織布の層を備える女性生理吸収性製品。 52.請求項30の前記不織布の層を備えるトレーニングパンツ。 53.請求項30の前記不織布の層を備える傷の手当て用品。 54.請求項30の前記不織布の層を備える下着。
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