JP3678652B2 - ２成分フィラメントから製造される弾性不織布 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、多成分ストランドから製造される不織布、不織ウエッブを製造する方法及び不織ウエッブを用いる製品に関する。本発明の不織ウエッブは、好ましくは少なくとも２つの成分、すなわち、第１の弾性ポリマー成分及び第２の延伸性であるがより低弾性のポリマー成分を含む多成分ストランドから製造される。
【０００２】
（発明の背景）
弾性不織布は、その通気性並びに弾性が更に制限されている布よりも身体の動きにより大きな自由度を与え得る性能のために、包帯材料、衣服、おむつ、支持衣料品、及び個人用衛生製品等の多様な環境において使用することができる。
【０００３】
不織布は、普通、熱可塑性材料を溶融紡糸することにより製造される。このような布は「スパンボンド」材料と呼ばれ、スパンボンドポリマー材料を製造する方法もこの分野では公知である。物理的性質の望ましい組み合わせ、特に、柔軟性、強度及び耐久性の組み合わせを持つスパンボンド材料がすでに製造されているが、著しい問題に遭遇している。
【０００４】
一つの問題は、不織材料を製造するのに通常使用されるエラストマーに特徴的な「くっつきやすい」性質に帰する。空気延伸を使用するスパンボンド法を特に実施することができる。例えば、空気中の乱流はフィラメントを接触させる可能性があり、「くっつきやすい」フィラメントは相互に付着する可能性がある。このくっつきやすさは、ウエッブをロールに巻き取る時に特に厄介であることが判る。ウエッブの層は相互に付着し、これは「ブロッキング」として知られている現象である。
【０００５】
この問題を克服するために、しかるべき方法が開発されている。一つのこのような方法は、米国特許第４，７２０，４１５号に記述されていて、ここでは、弾性ウエッブが延伸され、非弾性布がこのウエッブにカレンダーにより結合され、次に収縮させられる。このような「延伸結合」ラミネートは、ラミネート工程時の延伸の最初の程度により決められる延伸性を有する。この限界以上にラミネートを延伸しようとするいかなる試みも弾性ウエッブの両側の非弾性層により抵抗を受ける。
【０００６】
弾性ウエッブの「くっつきやすさ」を克服するもう一つの方法は、ウエッブに延伸性不織布の１つあるいは２つの層を非延伸状態でラミネートすることである。延伸性布は、通常、１つあるいは２つの方向に２００％あるいはそれ以上迄延ばされることができるが、延ばした後僅かな回復力しか持たない。それゆえ、弾性ウエッブ成分は、得られるラミネートにおいて回復力を付与する。このような配列の例は、米国特許第４，９８１，７４７号，及び第５，５４３，２０６号並びにＰＣＴＷＯ９６／１６２１６に記述されている。
【０００７】
弾性フィラメントからできているウエッブ固有の「くっつきやすさ」を克服することを試みた更にもう一つの方法は、得られる複合布が高レベルのくっつきやすさを持たないように、弾性フィラメントの間に非弾性ファイバーを混合することを含む。このような布は、ロールから更に容易に巻き出されることが可能である。弾性フィラメントと非弾性ファイバーを混合する便利な方法は、「ハイドロエンタングルメント（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）」工程による。このアプローチは、米国特許第４，７７５，５７９号及び第４，９３９，０１６号に記述されている。混合のもう一つのアプローチは、非弾性ステープルファイバーを含む空気流を弾性フィラメントを含む空気流とブレンドすることを含む。このアプローチは、米国特許第４，８０３，１１７号に記述されている。
【０００８】
これらの方法は、弾性フィラメントのくっつきやすさの影響を減らすことが可能である一方、弾性不織布の製造方法に著しく複雑さを導入する。これらの複雑さは、結果として得られる布のコストに著しい追加をもたらす可能性がある。
【０００９】
「くっつきやすさ」の問題に加えて、スパンボンドエラストマーポリマーを提供する試みは、押し出し及び／または延伸時のストランドの破断または弾性不良等の問題に直面した。破断したストランドは、フィラメントの流れ及び／または他のフィラメントとのメッシュを詰まらせて、結果として、ウエッブ中にからまったフィラメントのマットを形成する可能性がある。
【００１０】
業界は上述の問題に取り組んできたが、結果は、高々混合されたものであったことが明白である。
【００１１】
別に、ファイバーの含量を改良することにより、布の性質に影響を与える試みが行われた。例えば、ポリマーを２成分−及び多成分ファイバー中で「組み合わせる」ことは公知であった。
【００１２】
２成分ファイバーは、米国特許第５，３５２，５１８号及び第５，４８４，６４５号の主題であった。‘５１８特許は、シース成分がポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン等の熱可塑性ポリマーから構成され、他方コアがポリウレタンまたはポリエステルエラストマー等のエラストマーから構成される、シース−コア配列の複合弾性フィラメントを例示している。
【００１３】
多成分ストランドの使用もＳｈａｗｙｅｒらへの米国特許第５，４０５，６８２号に見られる。この特許は、不織布の製造に使用され、一つの成分として、ポリオレフィンとエラストマー材料のブレンドを含むフィラメントを開示している。再度、ポリマーストランドは好ましくは、シースがポリオレフィンと熱可塑性エラストマーポリマーのブレンドを含んでなるシースとコア配列中にある。
【００１４】
不織布の形成においてファイバーの混合物を使用することも公知である。例えば、米国特許第３，３５３，３４５号及び第４，１０７，３６４号を参照のこと。
【００１５】
米国特許第３，３５３，３４５号は、本質的に非弾性である硬いステープルファイバーと硬い非弾性ファイバー成分及び一つあるいはそれ以上のエラストマーファイバー成分を含んでなる２成分ステープルファイバーの双方を含む安定なファイバーの非弾性ブレンドを例示している。２成分は、張力なしに熱あるいは熱湿条件に曝露した場合、硬い成分が弾性成分から分離するように配列されている。
【００１６】
米国特許第４，１０７，３６３号は、一つがエラストマーであり、他方が伸ばされているが、非弾性である少なくとも２つのタイプのファイバーまたはフィラメントにより製造される不織布に関する。特に、この特許は連続フィラメントクロス上にランダムなウエッブを含む配列を開示している。
【００１７】
（発明の要約）
本発明は、一つの成分が弾性であり、もう一つの成分が低弾性であるが、延伸性である少なくとも２つのポリマー成分を含んでなる複数のストランドからできている結合エッブがこの分野における種々の問題を克服することができるという驚くべき発見に少なくとも一部基づく。
【００１８】
第１の局面においては、本発明は、第２の成分が第１の成分よりも低弾性である、第１のポリマー成分と第２のポリマー成分を含む多成分ストランドの結合されたウエッブに関する。２つの成分は、ストランドの少なくとも一部の長さに沿って長手方向に延びる実質的に明確な区域中に配列され、第２の成分はストランドの周辺表面の少なくとも一部を構成する区域を含む。
【００１９】
区域を含む第１の成分は、ストランドの内部に含まれることが更に好ましく、「シェル及びコア」配列が更に好ましい。このシェル及びコア配列において、第１の成分がコアを構成し、第２の成分がシェルを構成する。
【００２０】
本発明のもう一つの局面は、結合されたウエッブ用に製造された製品に関する。本発明の更にもう一つの局面は、ウエッブを製造する方法、及び特にストランドを細くし、及び／または延伸するのに空気を使用するエラストマー性スパンボンドの不織ウエッブを製造する方法を含む。
【００２１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
上述のように、本発明の一つの局面は、少なくとも２つのポリマー成分、すなわち第１のポリマー成分と第２のポリマー成分を有するストランドから製造されるウエッブの製造及び使用に関する。
【００２２】
本発明においては、「ストランド」は、「ファイバー」と「フィラメント」の双方に総括的な用語として使用される。この点において、「フィラメント」は材料の連続的なストランドを指し、一方、「ファイバー」は有限の長さを持つ切断された、あるいは不連続なストランドを意味する。かくして、次の説明は「ストランド」または「ファイバー」または「フィラメント」を使用するが、３つの用語すべてに等しく適用され得る。
【００２３】
第１の成分は、伸びにかけられた場合にその弾性限界内で変形あるいは延伸するポリマーを指す、「弾性」ポリマーである。第２の成分は、また、ポリマー、好ましくは延伸性であるポリマーである。第２の成分ポリマーは弾性回復を有し、２成分ストランドが延伸されるに従い、その弾性限界内で延伸する。しかしながら、この第２の成分は、第１の成分ポリマーよりも劣る弾性回復を提供するように選択される。
【００２４】
第２の成分は、また、その弾性限界を越えて延伸することができ、引っ張り応力の印加により永久伸びを示すポリマーである。例えば、表面で第２の成分を有する伸ばされた２成分フィラメントが収縮する場合には、第２の成分は通常、詰まった形をとり、フィラメントの表面に粗い外観をもたらす（図３を参照）。
【００２５】
第１及び第２の成分は、ストランドの長手方向に延びた「区域」中に存在する。
【００２６】
ストランド中の長手方向に延びた「区域」の配列は、図１Ａ−１Ｆに示す断面から見ることができる。これらの図の各々に見ることができるように、第１のポリマー成分１と第２のポリマー成分２は、ストランド中の実質的に明確区域中に存在する。第２の成分の区域は、図１Ｂと１Ｃにより例示されるように、ストランドの周辺表面を構成することが好ましく、図１Ｂの配列等の対称的なシェル及びコア配列がより好ましい。
【００２７】
他の可能な断面は、三つ葉（ｔｒｉｌｏｂａｌ）（図ＩＤ）及び四つ葉（ｑｕａｄｒｉｌｏｂａｌ）のコアを持つ円形（図１Ｅ）である。更にもう一つの可能性は、「海中島」の断面である（図１Ｆ）。海中島の配置においては、第１の成分は、多数の微細な連続したストランド中に分布している。
【００２８】
最良の弾性を得るためには、弾性のある第１の成分がフィラメント断面の最大部分を占めさせるのが有利である。
【００２９】
本発明のこの局面は、例えば、ストランドから製造されるウエッブのマシン方向及び交差方向における回復性の伸びにより資格を得ることができる。好ましくは、結合されたウエッブ環境においてストランドを使用する場合には、結合されたウエッブは、５０％の伸び及び一回の引っ張りの後のマシン方向及び交差方向の回復性の伸び値を基準にして少なくとも約６５％の根二乗平均の回復性の伸びを有する。
【００３０】
この目的には、第２の成分は通常、ストランドの約５０重量パーセント未満の量で存在し、第２の成分として使用される実際のポリマーに依って、約１と約２０パーセントの間が好ましく、約５〜１０パーセントが更に好ましい。
【００３１】
更には、第２の成分が実質的に弾性でない場合には、第２の成分の長さを不可逆的に変えるのに充分な量によりストランドを延伸した時のみストランドが弾性となるような量で、第２の成分が存在することが好ましい。
【００３２】
第１及び第２の成分としての使用に好適な材料は、ストランドに所望される機能によってのみ限定される。好ましくは、本発明の成分に使用されるポリマーは、約５から約１０００のメルトフローを有する。一般には、メルトブロー法は、スパンボンデド法よりも高いメルトフローのポリマーを使用する。
【００３３】
エラストマー性ブロックコポリマーが第１の成分に好適な材料の例である。例えば、ポリスチレン（Ｓ）及び不飽和あるいは完全に水素化されたラバーブロックをベースにしたジブロック及びトリブロックコポリマー。ラバーブロックは、ブタジエン（Ｂ）、イソプレン（Ｉ）、またはこの水素化品、エチレン−ブチレン（ＥＢ）からなることが可能である。かくして、Ｓ−Ｂ、Ｓ−Ｉ、Ｓ−ＥＢ、並びにＳ−Ｂ−Ｓ、Ｓ−Ｉ−Ｓ、及びＳ−ＥＢ−Ｓブロックコポリマーを使用することができる。
【００３４】
このタイプの好ましいエラストマーは、シェルケミカル（ＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ）により販売されているＫＲＡＴＯＮポリマー及びデクソ（ＤＥＸＣＯ）により販売されているＶＥＣＴＯＲポリマーを含む。他のエラストマー性熱可塑性ポリマーは、ＢＡＳＦにより販売されているＥＬＡＳＴＯＬＬＡＮ等のポリウレタンエラストマー材料、Ｂ．Ｆ．グッドリッチ（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ）により販売されているＥＳＴＡＮＥ、Ｅ．Ｉ．デュポン（ＤｕＰｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）により販売されているＨＹＴＲＥＬ等のポリエステルエラストマー、アクゾプラスチック（Ａｋｚｏ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）により販売されているＡＲＮＩＴＥＬ等のポリエーテルエステルエラストマー材料及びエルフアトケム（Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）により販売されていれているＰＥＢＡＸ等のポリエーテルアミド材料を含む。ＣＡＴＡＬＬＯＹの商標の下でモンテル（Ｍｏｎｔｅｌ）により販売されているもの等のヘテロ相ブロックコポリマーは、また、本発明でも有利に使用される。また、本発明に好適なのは、米国特許第５，５９４，０８０号に記述されているポリプロピレンポリマー及びコポリマーである。
【００３５】
上掲等のエラストマーの相互のポリマーブレンド及びポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等の熱可塑性ポリマーとのポリマーブレンドも本発明で使用される。当業者ならば、ポリマーの化学により及び／またはエラストマーを非エラストマー性ポリマーにブレンドして、完全な弾性延伸及び回復性から比較的低延伸及び回復性の範囲の弾性を提供することにより、エラストマーの性質を調節することができることを認識するであろう。
【００３６】
第１の成分を一つあるいはそれ以上のエラストマーのブレンドとする場合には、最初に材料を適当な量で組み合わせ、ブレンドする。使用することができる商業的に好適なミキサーのなかには、バーマグ（ＢａｒｍａｇＡＧ、ドイツ）により供給されているバーマグ３ＤＤ３次元ダイナミックミキサー及び英国ゴムプラスチック研究協会（ｔｈｅ Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ＧｒｅａｔＢｒｉｔａｉｎ）により供給されているＲＡＰＲＡ ＣＴＭキャビティ−トランスファーミキサーが含まれる。
【００３７】
第１の成分としてエラストマー性ポリオレフィンを有利に使用することができる。例えば、ダウケミカル（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ）から市販されているＩｎｓｉｔｅ５８２００．０２及びエクソンケミカル（ＥｘｘｏｎＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ）から市販されているＥｘａｃｔ５００９等のエラストマー性線状低密度ポリエチレンを第１の成分として使用することができる。
【００３８】
米国特許第５，５４３，２０６号及びＷＯ９６／１６２１６に記述されているもの等の延伸性ポリマーブレンドから第２の成分を有利に製造することができる。これらのポリオレフィンブレンドは、高い伸びを有するが、制限された量の回復しか有しないファイバーを形成する。これらのポリマーからできているフィラメントは、柔らかな感触を有するが、くっつきやすさ、または表面摩擦は極めて僅かである。
【００３９】
好適な第２の成分の一つの特定な例は、ポリエチレン／ポリプロピレンブレンドである。通常、材料は、２と９８重量パーセントの間のポリプロピレン及び差し引きがポリエチレンを含んでなるように、ポリエチレンとポリプロピレンがブレンドされる。
【００４０】
一つの実施形態として、ファイバー組成物は、好ましくは５から５０重量パーセントのポリプロピレンと５０から９５重量パーセントのポリエチレンの範囲である。良好な弾性、引っ張り強さ及び耐摩耗性を必要とする用途に特に好適なのは、５から２５重量パーセント、更に好ましくは１０から２０重量パーセントの２０ｇ／１０分間以上のメルトインデックス（ＡＳＴＭＤ１２３８−８９，２３０℃）のポリプロピレン及び７５から９５パーセント、更に好ましくは８０−９０重量パーセントの線状低密度ポリエチレンのファイバー組成物である。
【００４１】
しかしながら、引っ張り強さが特に重要で、高弾性がさほど問題でない用途においては、ポリプロピレンの多いブレンドを使用することができる。延伸性、非弾性材料の例は、ポリエチレンが２．５％から１０％の範囲で存在し、ポリプロピレンが９０％から９７．５重量％の範囲で存在するポリエチレン／ポリプロピレンブレンドを含んでなることが可能である。
【００４２】
種々のタイプのポリエチレンがブレンドで使用され、最も好ましいのは、第１の成分に関連して説明した線状低密度ポリエチレンである。種々の密度とメルトインデックスの性質が得られるように、ＬＬＤＰＥを製造することができ、このポリマーはポリプロピレンとの溶融紡糸に好適となる。線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、また、フィラメント押し出しにおける挙動が良好である。好ましい密度値は、０．８７から０．９５ｇ／ｃｃの範囲であり、０．９０から０．９４が更に好ましく、好ましいメルトインデックス値は普通０．２から約１５０ｇ／１０分間（ＡＳＴＭＤ１２３８−８９，１９０℃）の範囲である。
【００４３】
一般に、プロピレン成分は、アイソタクチックかたはシンジオタクチックポリプロピレンホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーとすることができ、最も好ましいのはホモポリマーの形である。本発明の目的には、ポリプロピレンは、好ましくはポリエチレンとの溶融紡糸に好適なメルトインデックス値で製造される。本発明において使用することができる市販のポリプロピレンポリマーの例は、ＳＯＬＴＥＸタイプ３９０７（３５ＭＦＲ，ＣＲｇｒａｄｅ）、ＨＩＭＯＮＴグレードＸ１００５４−１２−１（６５ＭＦＲ）、Ｅｘｘｏｎタイプ３４４５（３５ＭＦＲ）、Ｅｘｘｏｎタイプ３６３５（３５ＭＦＲ）及びＡＭＯＣＯタイプ１０−７９５６Ｆ（３５ＭＦＲ）、Ａｒｉｓｔｅｃｈ ＣＰ３５０ＪＰＰを含む。
【００４４】
第２の成分がブレンドである、第１の成分の場合のように、ポリマー材料、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンは、適当な比例的な量で組み合わされ、ファイバーを製造する前に緊密にブレンドされる。
【００４５】
本発明の多成分ストランドの成分を上述したが、このようなポリマー成分は、また、多成分ストランドに悪影響を及ぼさない他の材料も含むことも可能である。例えば、第１及び第２のポリマー成分は、また、限定ではないが、顔料、酸化防止剤、安定剤、界面活性剤、ワックス、流動促進剤、固形溶剤、粒状物及び組成物の加工性を増進する材料を含む。
【００４６】
本発明によるストランドは、クロス、特に不織布の形成で使用され得る。
【００４７】
不織ウエッブは、当業界で認識されている手法で製造され得る。スパンボンドとして公知の一つのクラスの方法は、スパンボンドのウエッブを形成する最も普通の方法である。種々のタイプのスパンボンドの方法の例は、Ｋｉｎｎｅｙへの米国特許第３，３３８，９９２号、Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒへの米国特許第３，６９２，６１３号、Ｍａｔｓｕｋｉへの米国特許第３，８０２，８１７号、Ａｐｐｅｌへの米国特許第４，４０５，２９７号、Ｂａｌｋへの米国特許第４，８１２，１１２号、及びＢｒｉｇｎｏｌａらへの米国特許第５，６６５，３００号に記述されている。一般に、これらのスパンボンドの方法は、
ａ）紡糸口金からストランドを押し出し、
ｂ）溶融ストランドの固化を促進するために、ストランドを概ね冷却された空気流により急冷し、
ｃ）空気流中でフィラメントを空気圧により同伴するか、あるいはテキスタイルファイバー工業で普通に使用されるタイプの機械的延伸ロールの周りにフィラメントを巻き付けることにより加えることができる延伸張力によりフィラメントを急冷区域から前進させることにより、フィラメントを細くし、
ｄ）延伸したストランドを有効面上でウエッブに捕捉し、そして、
ｅ）ゆるいストランドのウエッブを布に結合する
ことを含む。
【００４８】
この結合は、凝集性のウエッブ構造を生じるように複数の間欠性の結合を形成するに使用されるいかなる熱的あるいは化学的結合処理とすることもできる。熱的な点結合が最も好ましい。種々の熱的な点結合法が公知であり、最も好ましいのは点結合のパターンの付いたカレンダーロールを利用する。当業界で公知のいかなるパターンも使用され、典型的な実施形態は連続あるいは不連続パターンを使用する。好ましくは、ボンドは６と３０パーセントの間の範囲であり、最も好ましくは、層の１２パーセントの範囲である。このパーセンテージの範囲でウエッブを結合することにより、フィラメントは、布の強度と完全な状態を維持することが可能である一方、延伸の全範囲を通して伸びる。
【００４９】
２成分フィラメントを製造することが可能な紡糸口金と押し出しシステムを備えれば、本発明の弾性布を製造するために、このタイプのすべてのスパンボンディング法を使用することができる。しかしながら、一つの好ましい方法は、形成面の下に位置する真空から延伸張力を付与することを含む。この方法は、形成面に継続的に増加するストランド速度を付与し、弾性ストランドが跳ね返るチャンスを殆ど与えない。
【００５０】
本発明の不織布を製造するのに、溶融ブローとして公知のもう一つのクラスの方法も使用することができる。ウエッブを形成するこのアプローチは、ＮＲＬ Ｒｅｐｏｒｔ４３６４、Ｖ．Ａ．Ｗｅｎｄｔ，Ｅ．Ｌ．Ｂｏｏｎｅ，及びＣ．Ｄ．Ｆｌｕｈａｒｔｙによる「極細有機ファイバーの製造」及びＢｕｎｔｉｎらへの米国特許第３，８４９，２４１号に記述されている。溶融ブロー法は、概ね次を含む。
ａ）ストランドを紡糸口金から押し出す。
ｂ）高速空気流を用いて、紡糸口金直下でポリマー流を同時に急冷し、細くする。一般に、ストランドは、この手段により極小直径に延伸される。しかしながら、空気容積と速度を低減することにより、普通のテキスタイルファイバーに類似のデニールのストランドを製造することが可能である。
ｃ）延伸したストランドを有孔面上でウエッブに捕捉する。
種々の手段により溶融ブローウエッブを結合することができるが、往々にしてウエッブ中のフィラメントの絡み合いにより充分な引っ張り強さが付与され、ロールに巻き取ることができる。
【００５１】
米国特許第５，２９０，６２６号に示されるもの等２成分フィラメントの押し出しを提供するいかなる溶融ブロー法も本発明を実施するのに使用することができる。
【００５２】
完結のために、多成分ストランドから不織布を製造するための好適な加工ラインの一つの例が図２に図示される。この図において、加工ラインは、２成分の連続フィラメントＦを製造するために配置されているが、本発明は、２成分以上を有する多成分フィラメントにより製造される不織布も包含すると理解されるべきである。例えば、３あるいは４成分を有するフィラメントにより本発明の布を製造することができる。あるいは、多成分ストランドに加えて、単一成分ストランドを含む不織布を提供することができる。このような実施形態においては、単一成分と多成分ストランドが組み合わせられて、単一の、一体化ウエッブを形成する。
【００５３】
この加工ラインは、第１及び第２の成分を別々に押し出すための一対の押し出し機３及び３ａを含む。第１及び第２のポリマー材料Ａ，Ｂは、それぞれ、押し出し機３及び３ａから各溶融物ポンプ４及び５を通って紡糸口金６に供給される。２成分フィラメントを押し出す紡糸口金は、当業者には公知であり、ここでは詳細には説明しない。本発明を実施するのに特に好適な紡糸口金の設計は、米国特許第５，１６２，０７４号に記述されている。紡糸口金６は、おおまかに描いたがハウジングを含み、紡糸口金６は積み重ねられた複数のプレートを含み、開口部のパターンがポリマー材料Ａ及びＢを紡糸口金を通して別々に導くための流れ経路を作るように配置された紡糸パックを入れたハウジングを含む。紡糸口金６は、一つあるいはそれ以上の列に配置された開口部を有する。紡糸口金の開口部は、ポリマーを紡糸口金から押し出た時、フィラメントＦの下方に延びるカーテンを形成する。例えば、紡糸口金６は、並列あるいは偏心のシース／コアの２成分フィラメントを形成するように配置される。更には、紡糸口金６は、同心のシース／コア２成分フィラメントを形成するように配置される。
【００５４】
加工ライン２は、また、紡糸口金６から延びているフィラメントのカーテンに隣接して置かれた急冷ブロワー７を含む。急冷ブロワー７からの空気は、紡糸口金６から延びているフィラメントを急冷する。急冷空気は、図２に示すようにフィラメントカーテンの片側から、あるいはフィラメントカーテンの両側から吹き付けられる。
【００５５】
ファイバー延伸ユニットまたは吸引装置８は紡糸口金６の下に配置され、急冷したフィラメントを受け取る。ポリマーの溶融紡糸において使用するファイバー延伸ユニットまたは吸引装置は、上記に説明したように公知である。本発明の方法における使用に好適なファイバー延伸ユニットは、直線状のファイバー吸引装置と引き出しガンを含む。
【００５６】
概述すると、ファイバー延伸ユニット８は、通路の側部から入り、通路から下方に流れる空気を吸引することにより、フィラメンを延伸する伸びた垂直の通路を含む。吸引空気は、ファイバー延伸ユニットからフィラメントと外気を引っ張る。
【００５７】
エンドレスの有孔形成面９がファイバー延伸ユニット８の下に配置され、連続フィラメントＦをファイバー延伸ユニットの出口開口部から受け取り、ウエッブＷを形成する。形成面９は、ガイドローラー１０の周りを移動する。フィラメントを堆積する形成面９の下に置かれた真空１１は、形成面に対してフィラメントを延伸する。
【００５８】
加工ライン１は、圧縮ローラー１２を更に含み、ウエッブが形成面９から引き離されるに従い、ガイドローラー１０の最前面と共に、ウエッブＷを受け取る。加えて、加工ラインは、２成分フィラメントを一緒に結合し、ウエッブを一体化して、仕上げられた布を形成するための一対の熱点結合のカレンダーロール１３を含む。最後に、加工ライン１は、仕上げられた布を取り上げるための巻き取りロール１４を含む。
【００５９】
加工ラインを運転するために、ホッパー１５及び１６は、各第１及び第２のポリマー成分により充填され、ポリマーは、各押し出し機３及び３ａにより、溶融され、各溶融物ポンプ４と５及び紡糸口金６から押し出される。溶融ポリマーの温度は使用するポリマーに依って変わるが、例えばＥｌａｓｔｏｌｌａｎ １１８０とＥｘａｃｔ ３０１７ＬＬＤＤＥを第１及び第２の成分として使用する場合には、紡糸口金でのポリマーの好ましい温度は２０５から約２１５℃の範囲である。
【００６０】
押し出されたフィラメントが紡糸口金６の下方で延びるに従い、急冷ブロアー７からの空気流は、フィラメントを少なくとも部分的に急冷する。急冷後、フィラメントは、ファイバー延伸ユニットを通る空気流により延伸され、ファイバー延伸ユニット８の通路の中に入る。ユニット８中の吸引空気の温度は、フィラメントポリマーのタイプ及びフィラメンのデニール数等の要素に依存し、当業者には公知であることは理解されなければならない。
【００６１】
延伸フィラメントは、ファイバー延伸ユニット８の外部開口部から移動する形成面９上に堆積される。真空１１は、形成面９に対してフィラメントを延伸して、連続フィラメントの結合されていない、不織ウエッブを形成する。次に、ウエッブは、圧縮ローラー１２により軽く圧縮され、結合ローラー１３により熱点結合される。熱点結合法は当業者には公知であり、ここでは詳細には説明しない。
【００６２】
しかしながら、結合のパターンのタイプは、所望の布強度の程度に基づき変わることが注目される。結合温度も、フィラメント中のポリマー等の要素に依って変わる。
【００６３】
図２に示す結合方法は熱点結合であるが、本発明の布は、クロス状の布を製造するために炉結合、超音波結合、ハイドロエンタングルメントまたはこれらの組み合わせ等の他の手段により結合されてもよいことを理解すべきである。空気結合等の結合法は、当業者には公知であり、ここでは説明しない。
【００６４】
最後に、仕上げられたウエッブは、巻き取りローラー１４に巻き取られ、更なる処理または使用に備えられる。
【００６５】
本発明は、改善された性質を提供するのと同時に、前出の方法に関連するくっつきやすさ及びブロッキングの問題を解決することが可能である。ウエッブは、とりわけ、衣服、包帯、及び個人用衛生製品等の製品に使用され得る。この目的で、布は、当業界で認識されている方法による慣用の表面処理によって処理されてもよい。例えば、布の濡れ性を増進するのに、慣用のポリマー添加剤を使用することができる。このような表面処理は、布の濡れ性を増進し、かくして、女性ケア、幼児ケア、子供ケア、及び成人失禁用製品用のライナーまたはサージ管理用の材料としての使用を促進する。
【００６６】
本発明の布は、また、当業者に認識されている手法により帯電防止剤、撥アルコール剤等の他の処理により処理されてもよい。
【００６７】
本発明は、本発明のしかるべき好ましい実施例として説明される。しかしながら、これらの実施例は単に例示としての性質のものであり、いかなる点でも本発明の範囲を限定するものでないと認識されるべきである。
【００６８】
（実施例）
試験例１
図１ａなどの一連のシース及びコア配列を有する２成分フィラメントを実験室規模の装置で作製した。フィラメントは、コア−Ｄｏｗ５８２００．０２ＬＬＤＰＥ及びシース−８５％のＤｏｗ６８１１ＡＬＬＤＰＥと１５％のＡｐｐｒｙｌ３２５０ＹＲ１ポリプロピレンの成分を有していた。
【００６９】
このフィラメントを２インチ（５ｃｍ）のゲージ長でインストロン引っ張り試験機にセットし、１分当たり５インチ（１２．７ｃｍ）のクロスヘッド速度で５０％伸ばした。次に、試料をゼロの引っ張り力迄収縮させ、パーセント回復を求めた。次に、２回目に試料を５０％迄伸ばし、パーセント回復を求めた。
【００７０】
【表１】

【００７１】
これらのフィラメントの性質は、シース／コアフィラメントに実質的な弾性を保持することができることを示す。
【００７２】
９０／１０コア／シースのフィラメントの走査型電子顕微鏡写真を図４ａと４ｂに示す。この図に図示するように、シースは、延伸時波形の外観を呈する。波形のシースは、以降の延伸ステップ時に伸びるが、膨張するエラストマーと共に動くが、僅かな量の抵抗しかもたらさない。
【００７３】
試験例２
一連のシース及びコア配列を有する２成分フィラメントを試験例１で使用したのと同じ装置で作製した。このフィラメントは、コア−５０％のＫｒａｔｏｎ１６５７Ｇと５０％Ｅｘａｃｔ５００９ＬＬＤＰＥ及びシース−８５％のＤｏｗ６８Ｉ１ＡＬＬＤＰＥと１５％のＡｐｐｒｙｌ３２５０ＹＲ１ポリプロピレンの成分を有していた。
【００７４】
このフィラメントを２インチ（５ｃｍ）のゲージ長でインストロン引っ張り試験機にセットし、１分当たり５インチ（１２．７ｃｍ）のクロスヘッド速度で伸ばした。次に、試料をゼロの引っ張り力に収縮させ、パーセント回復を求めた。次に、２回目に試料を５０％迄伸ばし、パーセント回復を求めた。
【００７５】
【表２】

【００７６】
これらのフィラメントの性質は、シース／コアのフィラメントに実質的な弾性を保持することができることを示す。９０／１０コア／シースフィラメントの走査型電子顕微鏡写真を図５ａと５ｂに示す。
【００７７】
試験例３
一連のシース及びコア配列を有する２成分フィラメントを試験例１の装置を用いて作製した。このフィラメントは、コア−弾性ポリプロピレンコポリマー（８％エチレン含量のＡｍｏｃｏ１９７２５−１０７）及びシース−Ｄｏｗ６８１１ＡＬＬＤＰＥの成分を持っていた。
【００７８】
このフィラメントを２インチ（５ｃｍ）のゲージ長でインストロン引っ張り試験機にセットし、１分当たり５インチ（１２．７ｃｍ）のクロスヘッド速度で伸ばした。次に、試料をゼロの引っ張り力に収縮させ、パーセント回復を求めた。次に、２回目に試料を５０％迄伸ばし、パーセント回復を求めた。
【００７９】
【表３】

【００８０】
これらのフィラメントの性質は、シース／コアのフィラメントに実質的な弾性を保持することができることを示す。
【００８１】
試験例４−１０
表４で説明する試験例を図２で説明したのに類似した装置で製造した。２成分フィラメントを含む結合されたウエッブを製造するのに、米国特許第５，１６２，０７４号に説明したものに類似の２成分の紡糸口金を使用した。この装置の設計は、シースコアフィラメント中で８５％のコア含量を超えることが不可能であるようなものであった。結果として、これらの結合されたウエッブから製造された布が９０％あるいはそれ以上のエラストマー含量のコアの２成分フィラメントでできている布のような弾性を有することは予期されなかった。
【００８２】
形成ワイヤの下部に位置する真空により、ファイバーを絞る空気を延伸スロットに対して与えた。平滑なスチールロールとロール領域の１６％を覆う出っ張りを有するロールを備えたカレンダーでウエッブを結合した。２インチ（５ｃｍ）のゲージ長でセットしたインストロン引っ張り試験機及び１分当たり５インチ（１２．７ｃｍ）の引っ張り速度を用いて、結合されたウエッブの弾性を測定した。試料を５０％迄伸ばし、３０秒間延伸状態に保持し、次に、ゼロの力に緩和させた。元の伸び量からのパーセント回復を測定した。第１の引っ張りと第２の引っ張りの双方の後に、伸びの回復値を測定した。マシン方向と交差方向の双方で伸びの回復値を測定して、根平均二乗値を得、表５に掲げた。すべての場合、弾性回復は、弾性コアをウエッブのフィラメントに挿入することにより増加する。
【００８３】
試験例６は、高弾性（そして「くっつきやすい」）のＥｌａｓｔｏｌｌａｎ １１８０ポリウレタンから製造されたウエッブを例示する。このウエッブは、巻き取る場合、「ブロッキング」する傾向を有する。試験例１０において、Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ １１８０コアのシース／コアフィラメントからウエッブを製造した場合には、結合されたウエッブは取り扱い可能となり、巻き取りと引き続いての巻きだしが可能であった。この結合されたウエッブの回復特性は、１００％のＥｘａｃｔ３０１７（試験例５）と１００％のＥｌａｓｔｏｌｌａｎ１１１８０（試験例６）の結合されたウエッブについて観察される性質の中間であった。
【００８４】
試験例７は、５０％のＫｒａｔｏｎ１６５７Ｇと５０％のＥｘａｃｔ５００９ＬＬＤＰＥの高弾性（また「極めてくっつきやすい」）のブレンドから製造されたウエッブを例示する。このウエッブを熱点結合したが、そのブロッキングする傾向のためにロールに巻き取らなかった。試験例９においてコアにＫｒａｔｏｎ１６５７Ｇブレンドを持つシース／コアフィラメントからウエッブを製造した場合、結合されたウエッブは取り扱い可能となり、巻き取りと引き続いての巻きだしが可能であった。この結合されたウエッブの回復特性は、１００％のＥｘａｃｔ３０１７（試験例５）と１００％のＫｒａｔｏｎ／ＥｘａｃｔＬＬＤＰＥブレンド（試験例７）の結合されたウエッブについて観察される性質の中間であった。
【００８５】
【表４】

【００８６】
【表５】

【００８７】
２次元延伸
また、これらの布の弾性性能を２次元延伸で評価することができる。室温でＴＭロング２軸延伸機を用いることにより、これを行った。２１／２"ｘ２１／２"（６．４ｃｍｘ６．４ｃｍ）の布切れをクランプにより延伸機に取り付けた。破壊が通常、延伸した布の縁で観察される迄、布を双方の方向に均一に伸ばした。伸ばした領域を破壊の時点で記録した。この実験の結果を表６に示す。
【００８８】
２成分フィラメントでできているこの３つの試験例は、非弾性（試験例４）及び若干弾性（試験例５）のシース材料からできている実施例よりも大きい伸びを有する。
【００８９】
【表６】

【００９０】
しかるべき好ましい実施形態の形で本発明を説明したが、その精神から逸脱せずに、種々の改変、置換、省略、変更などを本発明に加えてもよいことが認識されるべきである。従って、本発明の範囲は、その同等物を含めて次のクレームの範囲によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａ〜図１Ｆは、本発明により製造されるストランドの断面を図示する。
【図２】 本発明により不織布を製造するための加工ラインの一つの例を図示する。
【図３】 本発明による２成分フィラメントの走査電子顕微鏡写真である。
【図４】 図４Ａ及び４Ｂは、本発明による２成分フィラメントの走査電子顕微鏡写真である。
【図５】 図５Ａ及び５Ｂは、本発明による２成分フィラメントの走査電子顕微鏡写真である。

Claims (15)

1. 凝集性のウエッブを形成するために互いに結合された複数の多成分フィラメントを含んでなるスパンボンドのウエッブであって、該多成分フィラメントは第１のポリマー成分と第２のポリマー成分とを含み、該第１のポリマー成分を含むコアと該第２のポリマー成分を含むシースとによりコア及びシース配列が配列され、該第１の成分は少なくとも一つのエラストマーを含むとともに第２の成分よりも大きい弾性を有し、該第２の成分は０．９０ｇ／ｃｃより大きい密度である線状低密度ポリエチレンを少なくとも５０重量パーセント含み、該第２の成分は上記フィラメントの１〜２０重量パーセントの量で存在するウエッブ。
2. ５０％の伸び及び一回の引っ張りの後のマシン方向及び交差方向の回復性の伸び値を基準として、上記ウエッブが６５％あるいはそれ以上の根二乗平均の回復性の伸びを有する請求項１記載のウエッブ。
3. 上記シースが波形の外観を呈する請求項１又は２記載のウエッブ。
4. 上記第２の成分が上記ストランドの５から１０重量パーセントの量で存在する請求項１〜３のいずれか一つに記載のウエッブ。
5. 上記少なくとも一つのエラストマーがブロックコポリマーを含む請求項１〜４のいずれか一つに記載のウエッブ。
6. 上記少なくとも一つのエラストマーが０．９０ｇ／ｃｃより大きい密度である線状低密度ポリエチレンを含む請求項１〜５のいずれか一つに記載のウエッブ。
7. 上記第２のポリマー成分が延伸性で非弾性のポリマーを含んでなる請求項１〜６のいずれか一つに記載のウエッブ。
8. 上記第２の成分が少なくとも一つのポリオレフィンを含む請求項１〜７のいずれか一つに記載のウエッブ。
9. 上記第２の成分が２又はそれ以上のポリオレフィンを含む請求項１〜８のいずれか一つに記載のウエッブ。
10. 上記第２の成分がポリプロピレンを５から５０重量パーセント含む請求項９記載のウエッブ。
11. 上記第２の成分の長さを不可逆的に変えるのに充分な量でストランドを延伸した時のみストランドが弾性となるような量で上記第２の成分が存在する請求項１〜１０のいずれか一つに記載のウエッブ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載された結合されたウエッブを含んでなる個人用衛生製品。
13. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載された結合されたウエッブを含んでなる衣料品。
14. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載された結合されたウエッブを含んでなる包帯製品などの医療用布。
15. 個人用衛生製品の製造のための請求項１〜１１のいずれか一つに記載されたウエッブの使用。

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