JPH09506305A

JPH09506305A - 複合不織布及びそれから製造される製品

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Publication number: JPH09506305A
Application number: JP7515820A
Authority: JP
Inventors: リックフィールド，デボラ・ケイ; バーマン，マーク・エイチ・エス; ハイスロップ，ロバート・エフ; オレスチュク，アンドリュー・アール; ゲスナー，スコット・エル; オースティン，ジェアード・エイ
Original assignee: ファイバーウェブ・ノース・アメリカ，インコーポレイテッド
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1997-06-24
Also published as: EP0732992B1; US5484645A; KR100357725B1; IL111910A0; KR960705678A; IL111910A; DK0732992T3; EP0732992A1; DE69409400T2; AU1265595A; WO1995015848A1; ATE164548T1; DE69409400D1; CA2177035C

Abstract

(57)【要約】本発明は、スパン結合された実質的に連続性の熱可塑性フィラメントから成る第一及び第二の不織布（１１，１３）と、第一及び第二の不織布に挟まれた熱可塑性融解ブローミクロファイバーから成る疎水性微小孔性不織布（１２）とから成る複合不織布（１０）に関する。スパン結合不織布のフィラメントは、１種類の低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマー成分と、１種類またはそれ以上の高融点のガンマ線照射に対して安定なポリマー成分を含む連続マルチ成分フィラメントから形成され、ここで、マルチ成分フィラメントの表面の実質的な部分は、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分から成る。疎水性微小孔性不織布は、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される。該マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と該第三の不織布のポリエチレンが融合される、不連続点における接着によって、布は互いに接着され、複合不織布を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】複合不織布及びそれから製造される製品発明の属する技術分野本発明は、不織布及び、より具体的には、特に医療用に適した複合不織バリアー(barrier)布に関する。背景技術細菌及びその他の汚染物質の通過を妨げ、外科用掛け布や使い捨て手術着等の使い捨て医療用製品に使用される不織バリアー布が開発されてきた。例えば、このようなバリアー布は、熱可塑性の融解ブローミクロファイバーから成る繊維性の内側の織布を、実質的に連続性の熱可塑性スパン結合(spun bonded)フィラメントから成る２つの外側の不織布で挟むことによって形成することができる。繊維に富む融解ブロー織布は、細菌またはその他の汚染物質のバリアーを、外側のスパン結合層は、優れた強度と磨耗抵抗性を、複合不織布に提供する。このような布の例が、米国特許第４，０４１，２０３号及び米国特許第４，８６３，７８５号に記述されている。この種の布の製造において、それぞれの不織布層は、互いに熱接着され、一単位の複合布を形成する。典型的には、熱接着は、加熱されたパターン付きカレンダーに不織層を通過させ、内側の融解ブロー層を不連続に部分的に融解し、複合布の不織布層を保持する融合接着を形成する。融解ブロー層の融解と融合が十分でないと、複合布の層間付着力が低下する。しかし、熱接着条件を正確にコントロールしないと、熱接着部分が過熱し、“ピンホール”を生じることがある。これは、内側の融解ブロー層のバリアー特性を低下または消失させる。従って、実際には、使用される熱接着条件は、一方で要求される層間付着力と、もう一方で要求される融解ブロー層により提供されるべきバリアー特性を考慮した折衷案となる。従来のスパン結合−融解ブロー(meltblown)−スパン結合タイプのバリアー布は、利用可能な滅菌方法の種類に制限がある。幾つかの応用例において、布または衣類は、最終製造工程でガンマ線照射滅菌されるのが望ましい。例えば、布または衣類は、まず保護用包装に密封され、次にガンマ線照射され、包装とその中身が滅菌される。しかし、ガンマ線照射滅菌は、多くの既知の医療用バリアー布に不適切であることが認められている。このような医療用バリアー布に従来使用されてきた、従来の等級のポリプロピレン等のような幾つかのポリマーは、ガンマ線照射による分解に特に弱い。このようなポリマーから作られた布は、ガンマ線照射の結果、経時的に強度を失う傾向があり、脆くなる。また、ポリマーが照射に対し不安定であることから、消費者に受け入れられない悪臭が製品に発生する。従来のスパン結合−融解ブロー−スパン結合タイプのバリアー布は、手術着や外科用掛け布等の製品を製造するための方法に制限がある。典型的には、この種の布は、熱接着または溶接によって、布の構造中に継ぎ目を形成することはない。更に、このような継ぎ目は弱い場合があり、汚染物質の通過に対する完全なバリアーを提供するのに必要な完全な状態を提供することはできない。従来のスパン結合−融解ブロー−スパン結合布から形成される布は、縫い合わせて構成することができるが、針で布に穴をあけるため、布の完全性とバリアー特性の連続性が損なわれ、不都合である。これらの弱点を克服するために、種々の試みがなされてきた。例えば、分解量を減少させるために、例えばポリマーにある種の添加剤を組み入れることによって、ガンマ線照射に対するポリプロピレンポリマーの安定性を高める試みがなされた。例えば、米国特許第４，８２２，６６６号は、ポリマーに長鎖脂肪族エステルを加えることによって放射線に対して安定なポリプロピレン布を報告している。米国特許第５，０４１，４８３号は、ポリマーを安定化させ、ガンマ線照射後の悪臭の発生傾向を減少させるために、ロジンエステル(rosin ester)をポリプロピレンに組み入れることを開示している。しかし、このような添加剤の使用は、製造工程に費用を追加することになる。更に、ポリプロピレンは、添加剤または安定化剤を使用しても、標準的な市販の使用量のレベルでは、ガンマ線照射に対する安定性を与えることは困難である。スパン結合−融解ブロー−スパン結合タイプのバリアー布を構成する層は、ガンマ線照射に対して安定なポリマーによって形成することも可能である。このようなポリマーには、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン等の幾つかのポリオレフィン等が含まれる。しかし、ポリアミドやポリエステルのような高融点ポリマーを使用して形成された布は、熱接着が容易でない。布を十分に接着するために必要な高温は、融解ブローのバリアー特性と外側のスパン結合布の構造を破壊する可能性がある。接着剤を使用して、融解温度が高い層を結合することは可能であるが、これは得られる布を硬化させることがあり、費用を追加することになる。従って、汚染物質の伝達を防ぐバリアーを提供し、ガンマ線照射滅菌されても、その強度を維持し、悪臭を発生しない布を提供することは有利である。また、優れた強度と磨耗に対する抵抗性と共に、望ましい柔軟性、ドレープ(drape)、通気性(breathability)等の優れた審美特性を備え、手術着等の製品に簡単に構成できるような布を提供することも有利である。発明の概要本発明は、望ましいバリアー特性を持ち、ガンマ線照射に対し安定な複合不織布を提供する。本発明の複合不織布には、第一及び第二の実質的に連続性の熱可塑性フィラメントから成るスパン結合不織布と、第一及び第二の布に挟まれ、細菌に対する不透過性は高いが、通気性に富む１層以上の疎水性の微小孔を有する層を含む第三の不織布を含む。不織布は、ガンマ線照射に対し安定なポリマーから形成される。スパン結合布は、微小孔層のバリアー特性を損なわずに、２層を結合して複合布を形成するように処理される。より詳細には、スパン結合不織布は、１種類の低融点のガンマ線に安定なポリエチレンポリマー成分と１種類またはそれ以上の高融点のガンマ線に安定なポリマー成分を含む連続マルチ成分フィラメントから形成される。ここで、低融点のガンマ線に安定なポリエチレンポリマーは、フィラメント表面の実質的な部分にわたって存在し、高融点ポリマー成分は、フィラメントの長さに沿って実質的に連続した形態を取る。微小孔を有する不織布層は、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される融解ブローミクロファイバーの布から成る。前記マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と前記第三の不織布のポリエチレンミクロファイバーが融合される不連続点における接着によって、布は互いに接着され、複合不織布を形成する。本発明の複合不織布の特徴は、強度、通気性、バリアー特性のバランスに優れ、同時にガンマ線照射に対する安定性を備えている点である。これらの特性から、この繊維は、防御衣として医療用及び工業用製品への応用に特に有用である。本発明の複合不織布は、連量が４０から１２０ｇｓｍの範囲の布に関して、引っ張り強度が直交方向（cross direction:ＣＤ）に少なくとも１５ポンド、機械方向（machine direction:ＭＤ）に２５ポンドで、Ｇｕｒｌｅｙ通気性は少なくとも３５ｃｆｍである。本発明の布の優れたバリアー特性は、静水ヘッド値(hydro static head ratings)が高く、典型的には３５ｃｍ以上であることによって、また細菌濾過率（bacterial filtration efficiency:ＢＦＥ）値が８５％以上であることによって示される。本発明の一実施態様において、スパン結合不織布の連続フィラメントは、二成分ポリマー構造を有する。このような二成分ポリマー構造は、鞘／核構造、側− 側構造等を含む。好ましくは、二成分構造は、鞘がポリエチレンで形成され、核がポリエステルで構成されている鞘／核の二成分構造である。本発明の複合布は、熱接合剤、加熱ダイ、超音波接合剤、高周波接合剤等により、低融点ポリエチレン成分を融合することによって、接合または綴じることができる。この特性は、複合布から作られた防御衣等の製品の製造に特に有利である。融合により連続した接合を形成することによって、２枚以上の複合布を、結合することができる。連続的な融合によって接着された接合部分は、接合部分に沿って布の防御バリアー特性を維持するが、縫合等の他の従来の方法は、不織布のバリアー層を貫通する必要があるため、バリアー特性を損なうリスクがある。図面の簡単な説明下記の詳細な説明と、その添付図面により、本発明を更に十分に理解することができる。図１は、本発明の複合不織布の断面図である。図２は、本発明の複合不織布を形成する方法の一実施態様を図示したものである。図３は、本発明の複合不織布から形成される防御衣を示す。図４は、図３の４−４の線に沿った部分の断面図で、衣服の融合接着による接合を示す。発明の詳細な説明図１は、本発明の一実施態様による複合不織布の断面図である。一般に１０で示される布は、内層１２が外層１１及び１３の間に挟まれた３層の複合物である。不織布１０は、強度、柔軟性、ドレープの点で優れている。布１０のバリアー特性により、手術着、滅菌ラップ、外科用掛け布、帽子、靴カバー等の医療用製品に特に適しているが、例えば胸当てズボンや工業用防御衣等の、バリアー特性が望ましい他のいずれに応用する場合にも有用である。外層１１は、連量が少なくとも約３ｇ／ｍ²で、好ましくは約１０〜３０ｇ／ｍ²である。記述されている実施態様において、層１１は、連続的なマルチ成分フィラメントから成り、従来のスパン結合法によって不織布に形成されている。好ましくは、スパン結合布のフィラメントは、他の複合布と組み合わされる前に、フィラメントと直交する点で前もって接着され、一単位の密着したスパン結合布を形成している。外層１３は、また、実質的に連続的な熱可塑性フィラメントのスパン結合不織布である。記述された実施態様において、層１３は、外層１１と同様の組成と連量を有する不織布である。層１１のマルチ成分フィラメントは、１種類の低融点熱可塑性ポリマー成分と、１種類以上の高融点熱可塑性成分から成る。下記に更に詳細に説明されているように、本発明の目的を達成するために、フィラメント表面の重要な部分が低融点ポリマー成分から形成されていることが重要であり、従って低融点成分を接着に利用することができる。高融点成分の少なくとも１種類は、引っ張り強度を高めるために、フィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態でマルチ成分フィラメントに存在する。好ましくは、低融点ポリマー成分の融点は、高融点成分よりも少なくとも５℃は低い。それによって、複合布の層を熱接着する温度において、高融点成分は、その実質的に連続するファイバー形態を保持し、複合布に強度及び補強機能を与えている。マルチ成分フィラメントの高融点及び低融点成分に使用される特定のポリマー組成物は、融解ブロー繊維の形成に従来使用されているガンマ線照射に対して安定なポリマーから選択できる。低融点ポリマー成分に特に好ましいのは、ポリエチレンホモポリマー、コポリマー、ターポリマーを含むポリエチレンである。高融点成分に適切なポリマーの具体例としては、ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）及びポリ（カプロアミド）等のポリアミド、コポリマー及びその混合物が挙げられる。フィラメントには、少量のその他のポリマー、あるいは帯電防止組成物、土壌遊離添加剤、水またはアルコール駆散剤等のポリマー以外の添加剤を加えてもよい。本発明の好ましい一実施態様において、フィラメントは、二成分ポリマー構造から形成される。二成分ポリマー構造としては、鞘／核の構造、側−側構造、または低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分がフィラメントの表面の実質的な部分にわたって存在し、高融点ポリマー成分がフィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態を取るその他の構造が可能である。二成分フィラメントは、二成分フィラメントの表面成分に基づき、手触り、柔軟性等の審美性を改善することができ、フィラメントのより強力な核成分により、強度、引き裂き抵抗等が提供される。好ましい二成分フィラメントには、ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート二成分鞘／核フィラメント等のポリエチレン／ポリエステル鞘／核フィラメントが含まれる。別の実施態様において、フィラメントは、ポリマーブレンドから形成される。本発明のこの実施態様において、優勢相は、ポリエステルとポリアミドから成るグループから選択されるポリマーであり、分散相はポリエチレンである。低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分がフィラメントの実質的な部分全体にわたり存在し、高融点ポリマー成分がフィラメントの長さに沿って実質的に連続的な形態を取るように、分散相ポリマーは混合物中に約５〜２０重量％存在し、好ましくは５〜１５重量％存在する。内層１２は、少なくとも１層の疎水性微小孔層から成る。微小孔層は、熱により統合されたミクロファイバーで形成される微小孔フィルム、微小孔シートまたは布、あるいはミクロファイバーの微小孔不織布から構成される。ミクロファイバーは、好ましくは米国特許第３，９７８，１８５号(Buntin et al.)に記述されている方法により製造される。内層１２は、適切には約１０〜８０ｇｓｍの範囲の連量を有し、好ましくは約１０〜３０ｇｓｍの連量を有する。ミクロファイバーの直径は、好ましくは５０ミクロンまでであり、最も望ましくはファイバーの径は１０ミクロン未満である。層１２の微小孔層を形成するために使用されるポリマーも、好ましくはガンマ線照射に対する安定性により選択される。更に、マルチ成分フィラメントの低融点ポリエチレン成分と熱混和するように、このポリマーを選択すべきである。“ 熱混和性”という言葉により、我々は、熱接着温度に加熱されると、ポリマーが密着し、互いに統合し、一単位の接着領域を形成することを意味している。典型的には、“熱混和性”を呈するためには、ポリマーは、同じ化学組成またはポリマーが互いに混和できるような類似の化学組成である。化学組成が異なる場合には、熱活性温度に加熱された時、密着した結合が容易に形成されるように、ポリマーの表面エネルギーは十分近似している。対照的に、互いに熱混和しないポリマーは、互いに親和性を持たず、密着性の接着を形成することはない。熱接着条件下で、ポリマーは互いに接着する。しかし、接着機序は、もし除外されないのであれば、物理的連結または被包化から生じる機械的結合が優勢である。ポリマーは、一単位のポリマー領域を形成せず、異なる識別可能なポリマー相を形成する。本発明の目的のためには、微小孔層１２は、適切にはポリエチレンから形成される。好ましい実施態様において、熱可塑性融解ブローミクロファイバーは、エチレンと３〜１２個の炭素原子を持つα−オレフィンを共重合することによって調製される、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から成る。より好ましくは、ポリマーは、融点が約１２５℃のＬＬＤＰＥである。複合不織布のそれぞれの層を組み合わせた後、層を接着する。接着は、ポリエチレン成分を軟化するのに十分な温度に複合布を加熱することによって達成され、それによって複合不織布が互いに融合し、一単位構造を形成する。例えば、二成分フィラメントを使用する場合、複合積層物は、その低融点ポリエチレン成分を軟化するのに十分な温度に熱処理され、それによって複合不織布が互いに融合し、一単位の複合不織布を形成する。層は、熱融合接着を達成するための技術において知られた方法のいずれによっても接着できる。接着は、例えば加熱されたカレンダー、超音波溶接、及び同様の手段の利用により達成できる。加熱されたカレンダーは、滑らかなロールあるいは模様またはパターンが付いたロールを含めることができる。従って、所望により、所望の模様を表面に付け、複合布の触感を改善あるいは変更するために、模様またはパターンが付いたロールを使用することによって布をエンボス加工することも可能である。エンボス加工用ロールのパターンは、水玉模様、らせん模様等の本技術において公知のいずれでも可能である。エンボス加工は、連続あるいは不連続パターン、均質または不規則な点、あるいはその組み合わせが可能であり、全てが本技術においてよく知られている。３層複合布が図に示されているが、積層物に求められる特定の特性によって、層の数及び配列を変更できることは明らかである。例えば、本発明において幾つかの微小孔層を使用することも、及び／またはより多数の他の繊維布を利用することも可能である。更に、外層の少なくとも１層は、耐燃性、親水性等の、多くの所望の特性のいずれか１つを布に与えるために、処理剤で処理することも可能である。複合布１０のスパン結合された外層１１及び１３の表面に低融点ポリエチレン成分が存在することによって、熱接合剤、加熱ダイ、超音波接合剤、高周波接合剤等により、低融点ポリエチレン成分を融合することによって、布を接合または綴じることができる。従って、例えば、布の末端を、末端まで延びる実質的に連続する融合接着を形成することによって仕上げることが可能であり、融合接着は、スパン結合された外層１１及び１３のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、内層の布１２のポリエチレン成分の間に形成される。この特性は、複合布から防御衣等の製品を製造する場合にも有利である。融合により連続接合を形成することによって、２枚以上の複合布を結合することが可能である。連続融合接着された接合は、接合に沿って布の防御のためのバリアー特性を維持する。図２は、本発明の複合不織布を形成するための一方法を説明するための図である。従来のスパン結合装置２０は、実質的に連続性の熱可塑性ポリマーフィラメントから成る第一のスパン結合層２２を形成する。布２２は、ロール２６によって縦方向に駆動される成形スクリーン２４上に配置される。スパン結合工程は、実質的に連続するフィラメント３２を融解ブローするために、ポリマーを一般に線形のダイヘッドまたは紡績器３０を通して押し出す工程が含まれる。好ましくは、紡績器は、実質的に等間隔に配列された状態でフィラメントを製造し、ダイの開口部の直径は、好ましくは約０．００２〜約０．０４０インチである。図２に示すように、実質的に連続するフィラメント３２は、紡績器３０から押し出され、冷却エアー３４の供給によって急冷される。フィラメントは、急冷後、アテニュエータ(attenuator)３６に方向付けられ、アテニュエーションエアーがその中に供給される。図面には急冷及びアテニュエーションゾーンが別々に示されているが、フィラメントが紡績器３０から出て、アテニュエータ３６に直接入ってもよいことは熟練技術者にとっては明らかである。アテニュエータ３６において、アテニュエーションエアーを供給することによって、あるいは急冷エアーを別に供給することによって、フィラメントを急冷することができる。入口の端の上方からエアーを供給することによって、あるいは成形ワイヤーの下から減圧をかけることによって、あるいはアテニュエータに組み込まれたエダクター(eductor)を使用することにより、アテニュエーションエアーをアテニュエータ３６内に方向付けることができる。エアーは、アテニュエータ３６を下降する。アテニュエータは、紡績器３０から離れるにつれ幅が狭くなっているため、エアーを加速するノズル効果が発生し、フィラメントは細くなる。エアーとフィラメントは、アテニュエータ３６を出て、フィラメントは、集合スクリーン２４上に集められる。スパン結合工程に使用されるアテニュエータ３６は、スロットドロー装置またはチューブ−タイプ（Ｌｕｒｇｉ）装置等の、本技術において知られた適切なタイプのいずれでもよい。スパン結合層２２がスクリーン２４に置かれた後、布は、従来の融解ブロー装置４０の下を縦方向に通過する。融解ブロー装置４０は、融解ブロー繊維の流れ４２を形成し、これはスパン結合布２２の上に置かれ、融解ブロー繊維層を形成する。融解ブロー工程と装置は、当業者に知られており、例えば、米国特許第３，８４９，２４１号(Buntin et al.)または米国特許第４，０４８，３６４号(Ha rding et al.)に開示されている。融解ブロー工程は、融解されたポリマー材料を極めて細い毛管から押し出し、細いフィラメントの流れを形成することを含む。フィラメントの流れが、融解紡績器の表面から出ると、ノズル４６及び４８から供給される典型的にはエアーである収束する高速加熱ガスの流れを受ける。収束する高速加熱ガスの流れは、ポリマーの流れを細くし、細くされた流れを融解ブローミクロファイバーに分解する。このようにして、スパン結合布／融解ブロー布構造５０が形成される。構造５０は、次に成形スクリーン２４により、熱可塑性フィラメントの不織布がその表面に形成される地点に縦方向に運ばれる。図２に、第二の従来のスパン結合装置６０により形成されるスパン結合層を示す。スパン結合装置６０は、複合構造５０の上にスパン結合不織布層を載せ、それによってスパン結合布／融解ブロー布／スパン結合布から成る複合構造６４を形成する。次に、複合構造を従来の熱融合接着ステーション７０に通過させ、接着された複合不織布８０を供給する。ここで、内側の融解ブロー層の完全性を維持しながら、内側の融解ブロー層を外側のスパン結合層にしっかり融合できるように、低融点ポリエチレン成分が軟らかくされる。得られた複合布８０は、熱融合ステーション７０を出て、従来の手段によりロール９０に巻かれる。熱融合ステーション７０は、当業者に知られた従来の方法で組み立てられ、図２に示す接着ロール７２及び７４が付いたカレンダーが有利である。接着ロール７２及び７４は、滑らかなロールでも、点模様のロールでも、らせん模様のロール等でもよい。熱融合ステーションは接着ロール付きカレンダーの形態で図２に示されているが、本発明の布を接着できるスルー−エアー接着(through-air bonding)、輻射熱接着または超音波、マイクロ波及びその他の高周波処理等の他の熱処理ステーションも、図２のカレンダーの代用となり得る。このような従来の加熱ステーションは、当業者に知られている。図２に示す方法は、多くの変更が可能である。例えば、図２には、スパン結合布を連続製造工程ラインの中で直接形成するように記述されているが、スパン結合布を予め形成して、予め形成された布のロールとして供給することができることも明らかであろう。同様に、融解ブロー布４２は、スパン結合布２２上に直接形成されるように図示されているが、融解ブロー布を予め形成し、このように予め形成された布を組み合わせて複合布に形成したり、あるいは更に密着させるために加熱ロールに通してからスパン結合布の上を通過させたり、あるいはロール形態で保存し、予め形成されたロールからスパン結合布２２の上に加えることも可能である。同様に、３層の布６４を形成し、ステーション７０で接着される前に保存することもできる。図３の参考品９５は、本発明の複合不織布から作られた手術着を示している。手術着として使用するには、布の連量は４０〜６０ｇｓｍの範囲が好ましく、５０〜６０ｇｓｍの範囲が最も望ましい。布の静水ヘッド値は３５ｃｍ以上、細菌濾過率（ＢＦＥ）値は８５％以上である。ガウン９５は、不織布の予めカットされた布切れまたは断片を、融合接着により形成される継ぎ目により継ぎ合わせることによって製造される。より詳細には、図４に示すように、１枚の布切れ９６は、もう１枚の布切れ９７と一部分で面と面が接触するように配置されており、継ぎ目９８が前記接触部分に沿って布切れを互いに結合している。継ぎ目９８は、布切れ９６のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、もう一方の布切れ９７のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着である。以下の実施例は、本発明を説明するものであるが、本発明を限定することを意図したものではない。実施例１３層の複合布のサンプルを、フィラメントあたり３デニールのポリエチレン／ポリエステル（ＰＥＴ）鞘／核二成分フィラメントから形成されたスパン結合不織布の２層の外層と、線状低密度ポリエチレンから形成された融解ブロー布から成る中心の内層を組み合わせることによって調製した。サンプルは、２種類の連量の異なるスパン結合二成分フィラメント布から調製した。接着は、加熱されたパターン付きカレンダーによって実施した。布の物理特性を下記の表１に示す。実施例２更なるサンプルを、２４ｇｓｍの線状低密度ポリエチレン融解ブロー層と、フィラメントあたり３デニールのポリエチレン／ポリエステル（ＰＥＴ）鞘／核二成分スパン結合層を用いて、実施例１のように調製した。連量はそれぞれ２０ｇｓｍと１５ｇｓｍであった。物理特性を表２に示す。本発明を、好ましい実施態様について詳細に説明した。しかし、前記の詳細な明細書に記述され、添付の請求の範囲に定義されている本発明の精神と範囲を逸脱することなく、多くの変更と修飾が可能であることは明らかであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１０月１６日【補正内容】明細書複合不織布及びそれから製造される製品発明の属する技術分野本発明は、不織布及び、より具体的には、特に医療用に適した複合不織バリアー(barrier)布に関する。背景技術細菌及びその他の汚染物質の通過を妨げ、外科用掛け布や使い捨て手術着等の使い捨て医療用製品に使用される不織バリアー布が開発されてきた。例えば、このようなバリアー布は、熱可塑性の融解ブローミクロファイバーから成る繊維性の内側の織布を、実質的に連続性の熱可塑性スパン結合(spun bonded)フィラメントから成る２つの外側の不織布で挟むことによって形成することができる。繊維に富む融解ブロー織布は、細菌またはその他の汚染物質のバリアーを、外側のスパン結合層は、優れた強度と磨耗抵抗性を、複合不織布に提供する。このような布の例が、米国特許第４，０４１，２０３号、米国特許第４，８６３，７８５号、及び米国特許第４，５０８，１１３号に記述されている。この種の布の製造において、それぞれの不織布層は、互いに熱接着され、一単位の複合布を形成する。典型的には、熱接着は、加熱されたパターン付きカレンダーに不織層を通過させ、内側の融解ブロー層を不連続に部分的に融解し、複合布の不織布層を保持する融合接着を形成する。融解ブロー層の融解と融合が十分でないと、複合布の層間付着力が低下する。しかし、熱接着条件を正確にコントロールしないと、熱接着部分が過熱し、“ピンホール”を生じることがある。これは、内側の融解ブロー層のバリアー特性を低下または消失させる。従って、実際には、使用される熱接着条件は、一方で要求される層間付着力と、もう一方で菌に対する不透過性は高いが、通気性に富む１層以上の疎水性の微小孔を有する層を含む第三の不織布を含む。不織布は、ガンマ線照射に対し安定なポリマーから形成される。スパン結合布は、微小孔層のバリアー特性を損なわずに、２層を結合して複合布を形成するように処理される。より詳細には、スパン結合不織布は、１種類の低融点のガンマ線に安定なポリエチレンポリマー成分と１種類またはそれ以上の高融点のガンマ線に安定なポリマー成分を含む連続マルチ成分フィラメントから形成される。ここで、低融点のガンマ線に安定なポリエチレンポリマーは、フィラメント表面の実質的な部分にわたって存在し、高融点ポリマー成分は、フィラメントの長さに沿って実質的に連続した形態を取る。微小孔を有する不織布層は、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される融解ブローミクロファイバーの布から成る。前記マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と前記第三の不織布のポリエチレンミクロファイバーが融合される不連続点における接着によって、布は互いに接着され、複合不織布を形成する。本発明の複合不織布の特徴は、強度、通気性、バリアー特性のバランスに優れ、同時にガンマ線照射に対する安定性を備えている点である。これらの特性から、この繊維は、防御衣として医療用及び工業用製品への応用に特に有用である。本発明の複合不織布は、連量が４０から１２０ｇｓｍの範囲の布に関して、引っ張り強度が直交方向（cross direction:ＣＤ）に少なくとも７ｋｇ（１５ポンド）、機械方向（machine direction:ＭＤ）に１１ｋｇ（２５ポンド）で、Ｇｕｒｌｅｙ通気性は少なくとも１７Ｌ／ｍ（３５ｃｆｍ）である。本発明の布の優れたバリアー特性は、静水ヘッド値(hydrostatic head ratings)が高く、典型的には３５ｃｍ以上であることによって、また細菌濾過率（bacterial filtration e fficiency:ＢＦＥ）値が８５％以上であることによって示される。本発明の一実施態様において、スパン結合不織布の連続フィラメントは、二成分ポリマー構造を有する。このような二成分ポリマー構造は、鞘／核構造、側− ーの直径は、好ましくは５０ミクロンまでであり、最も望ましくはファイバーの径は１０ミクロン未満である。層１２の微小孔層を形成するために使用されるポリマーも、ガンマ線照射に対する安定性により選択される。更に、マルチ成分フィラメントの低融点ポリエチレン成分と熱混和するように、このポリマーを選択すべきである。“熱混和性” という言葉により、我々は、熱接着温度に加熱されると、ポリマーが密着し、互いに統合し、一単位の接着領域を形成することを意味している。典型的には、“ 熱混和性”を呈するためには、ポリマーは、同じ化学組成またはポリマーが互いに混和できるような類似の化学組成である。化学組成が異なる場合には、熱活性温度に加熱された時、密着した結合が容易に形成されるように、ポリマーの表面エネルギーは十分近似している。対照的に、互いに熱混和しないポリマーは、互いに親和性を持たず、密着性の接着を形成することはない。熱接着条件下で、ポリマーは互いに接着する。しかし、接着機序は、もし除外されないのであれば、物理的連結または被包化から生じる機械的結合が優勢である。ポリマーは、一単位のポリマー領域を形成せず、異なる識別可能なポリマー相を形成する。本発明の目的のためには、微小孔層１２は、適切にはポリエチレンから形成される。好ましい実施態様において、熱可塑性融解ブローミクロファイバーは、エチレンと３〜１２個の炭素原子を持つα−オレフィンを共重合することによって調製される、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から成る。より好ましくは、ポリマーは、融点が約１２５℃のＬＬＤＰＥである。複合不織布のそれぞれの層を組み合わせた後、層を接着する。接着は、ポリエチレン成分を軟化するのに十分な温度に複合布を加熱することによって達成され、それによって複合不織布が互いに融合し、一単位構造を形成する。例えば、二成分フィラメントを使用する場合、複合積層物は、その低融点ポリエチレン成分を軟化するのに十分な温度に熱処理され、それによって複合不織布が互いに融合し、実施例２更なるサンプルを、２４ｇｓｍの線状低密度ポリエチレン融解ブロー層と、フィラメントあたり３デニールのポリエチレン／ポリエステル（ＰＥＴ）鞘／核二成分スパン結合層を用いて、実施例１のように調製した。連量はそれぞれ２０ｇｓｍと１５ｇｓｍであった。物理特性を表２に示す。本発明を、好ましい実施態様について詳細に説明した。しかし、前記の詳細な明細書に記述され、添付の請求の範囲に定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、多くの変更と修飾が可能であることは明らかであろう。請求の範囲（補正）１．第一及び第二のスパン結合不織布が、複合不織布の外側の相対する面を規定し、該第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントが、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマー成分と高融点のガンマ線照射に対して安定なポリマー成分を含み、該低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分が、フィラメントの表面の実質的部分の上に存在し、該高融点のポリマー成分が、フィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態である、連続マルチ成分フィラメントから形成される第一及び第二のスパン結合不織布と、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される少なくとも１層の疎水性微小孔層から成る、該第一及び第二のスパン結合不織布に挟まれた第三の不織布と、不連続点の接着が、該マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、該第三の不織布のポリエチレンポリマーとが融合されている部分から成り、複合不織布を形成するために該第一、第二及び第三の布を接着している、該複合布全体にわたる多数の不連続点における接着から成る、ガンマ線照射で滅菌可能な複合不織布。２．引っ張り強度が直交方向（ＣＤ）に少なくとも７ｋｇ（１５ポンド）、機械方向（ＭＤ）に少なくとも１１ｋｇ（２５ポンド）、Ｇｕｒｌｅｙ通気性が少なくとも１７Ｌ／秒（３５ｃｆｍ）、連量が４０〜１２０ｇｓｍの範囲にある、請求項１に記載の複合不織布。３．連量が５０〜６０ｇｓｍの範囲にあり、静水ヘッド値が３５ｃｍ以上である、請求項２に記載の複合不織布。４．細菌濾過率（ＢＦＥ）が８５％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合不織布。５．上記マルチ成分フィラメントの上記高融点ポリマー成分がポリエステルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。６．上記マルチ成分フィラメントの上記高融点ポリマー成分がポリアミドである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。７．上記第一及び第二の布の上記マルチ成分フィラメントが、ポリエステル核とポリエチレン鞘を持つ鞘一核構造の二成分フィラメントから成る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。８．上記第一及び第二の布の前記マルチ成分フィラメントが、ポリエステル成分とポリエチレン成分を持つ、側−側構造の二成分フィラメントから成る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。９．少なくとも１層の疎水性微小孔層が、融解ブローミクロファイバーの不織布から成る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合不織布。１０．布の少なくとも１つの末端部分に沿って延びる実質的に連続する継ぎ目を含み、該継ぎ目が、上記第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着から成る、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合不織布。１１．請求項１〜１０のいずれか１項に記載の２枚の複合不織布と、該２枚の複合布を合わせる継ぎ目から成り、該継ぎ目が、１枚の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、もう１枚の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着から成る、製品。１２．上記複合不織布が、直交方向（ＣＤ）に少なくとも７ｋｇ（１５ポンド）、機械方向（ＭＤ）に少なくとも１１ｋｇ（２５ポンド）の引っ張り強度と、少なくとも１７Ｌ／秒（３５ｃｆｍ）のＧｕｒｌｅｙ通気性と、４０〜１２０ｇｓｍの連量を有する、請求項１１に記載の製品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者バーマン，マーク・エイチ・エスアメリカ合衆国、06096 コネチカット、ウィンザー・ロックス、フォックス・ホロウ・ドライヴ 97 (72)発明者ハイスロップ，ロバート・エフアメリカ合衆国、29681 サウス・キャロライナ、シンプソンヴィル、フレドリクスバーグ・ドライヴ 213 (72)発明者オレスチュク，アンドリュー・アールアメリカ合衆国、29681 サウス・キャロライナ、シンプソンヴィル、ホリー・クレスト・サークル 233 (72)発明者ゲスナー，スコット・エルアメリカ合衆国、92024 カリフォルニア、エンシニタス、エヌ．ウィロウスプリング・ドライヴ 341 (72)発明者オースティン，ジェアード・エイアメリカ合衆国、29650 サウス・キャロライナ、グリアー，シュガー・ミル・ロード 605

Claims

【特許請求の範囲】１．第一及び第二のスパン結合不織布が、複合不織布の外側の相対する面を規定し、該第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントが、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマー成分と高融点のガンマ線照射に対して安定なポリマー成分を含み、該低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分が、フィラメントの表面の実質的部分の上に存在し、該高融点のポリマー成分が、フィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態である、連続マルチ成分フィラメントから形成される第一及び第二のスパン結合不織布と、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される少なくとも１層の疎水性微小孔層から成る、該第一及び第二のスパン結合不織布に挟まれた第三の不織布と、不連続点の接着が、該マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、該第三の不織布のポリエチレンポリマーとが融合されている部分から成り、複合不織布を形成するために該第一、第二及び第三の布を接着している、該複合布全体にわたる多数の不連続点における接着から成る、ガンマ線照射で滅菌可能な複合不織布。２．引っ張り強度が直交方向（ＣＤ）に少なくとも１５ポンド、機械方向（ＭＤ）に少なくとも２５ポンド、Ｇｕｒｌｅｙ通気性が少なくとも３５ｃｆｍ、連量が４０〜１２０ｇｓｍの範囲にある、請求項１に記載の複合不織布。３．連量が５０〜６０ｇｓｍの範囲にあり、静水ヘッド値が３５ｃｍ以上である、請求項２に記載の複合不織布。４．細菌濾過率（ＢＦＥ）が８５％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合不織布。５．上記マルチ成分フィラメントの上記高融点ポリマー成分がポリエステルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。６．上記マルチ成分フィラメントの上記高融点ポリマー成分がポリアミドである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。７．上記第一及び第二の布の上記マルチ成分フィラメントが、ポリエステル核とポリエチレン鞘を持つ鞘−核構造の二成分フィラメントから成る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合不織布。８．上記第一及び第二の布の前記マルチ成分フィラメントが、ポリエステル成分とポリエチレン成分を持つ、側−側構造の二成分フィラメントから成る、請求項１〜４のいずれか1項に記載の複合不織布。９．少なくとも１層の疎水性微小孔層が、融解ブローミクロファイバーの不織布から成る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合不織布。１０．布の少なくとも１つの末端部分に沿って延びる実質的に連続する継ぎ目を含み、該継ぎ目が、上記第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着から成る、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合不織布。１１．請求項１〜１０のいずれか１項に記載の２枚の複合布と、該２枚の複合布を合わせる継ぎ目から成り、該継ぎ目が、１枚の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、もう１枚の布のマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着から成る、製品。１２．第一及び第二のスパン結合不織布が、複合不織布の外側の相対する面を規定し、該第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントが、フィラメントの表面に存在する低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマー成分と、高融点のガンマ線照射に対して安定なポリエステルポリマー成分を含み、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分が、フィラメントの表面の実質的部分にわたって存在し、高融点ポリマー成分が、フィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態である、連続マルチ成分フィラメントから形成される第一及び第二のスパン結合不織布と、ミクロファイバーが５０ミクロン未満のファイバー径を有し、ガンマ線照射に対して安定な線状低密度ポリエチレンポリマーから形成される、該第一及び第二のスパン結合不織布に挟まれた融解ブローの第三の不織布と、不連続点の接着が、該マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、該第三の不織布のポリエチレンミクロファイバーとが融合されている部分から成り、複合不織布を形成するために上記第一、第二及び第三の布を接着している、前記複合布全体にわたる多数の不連続点における接着から成り、上記複合布の引っ張り強度が、直交方向（ＣＤ）に少なくとも１５ポンド、機械方向（ＭＤ）に少なくとも２５ポンドであり、Ｇｕｒｌｅｙ通気性が少なくとも３５ｃｆｍであり、連量が４０〜１２０ｇｓｍの範囲にある、ガンマ線照射で滅菌可能な複合不織布。１３．複合不織布が、連続マルチ成分フィラメントから形成される第一及び第二のスパン結合不織布から成り、該第一及び第二のスパン結合不織布が、複合不織布の外側の相対する面を規定し、該第一及び第二の布のマルチ成分フィラメントが、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマー成分と、高融点のガンマ線照射に対して安定なポリマー成分を含み、低融点のガンマ線照射に対して安定なポリエチレン成分が、フィラメントの表面の実質的部分にわたって存在し、高融点ポリマー成分が、フィラメントの長さに沿って実質的に連続する形態を取り、第三の不織布が、ガンマ線照射に対して安定なポリエチレンポリマーから形成される少なくとも１層の疎水性微小孔層から成り、該第一及び第二のスパン結合不織布に挟まれ、かつ該複合布全体にわたる多数の不連続点の接着が、複合布を形成するために該第一、第二及び第三の布を接着し、該不連続点の接着が、該マルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と該第三の不織布のポリエチレンポリマーが融合されている部分から成り、１枚の布切れが、もう１枚の布切れと部分的に面と面が接触するように配置されている、少なくとも２枚のガンマ線照射滅菌可能な複合不織布と、布切れのマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分と、もう一方の布切れのマルチ成分フィラメントのポリエチレン成分の間に形成された融合接着からなる、該接触部分に沿って布切れを互いに結合する継ぎ目とから成る、ガンマ線照射滅菌可能な防御衣。１４．ガンマ線照射可能な複合不織布の上記布切れの引っ張り強度が直交方向（ＣＤ）に少なくとも１５ポンド、機械方向（ＭＤ）に少なくとも２５ポンドであり、Ｇｕｒｌｅｙ通気性が少なくとも３５ｃｆｍであり、連量が４０〜１２０ｇｓｍの範囲にある、請求項１３に記載の防御衣。