JPH0557901B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、高伸長状態において大きな水頭を有
する、伸縮性で水不透過性の極細繊維積層材料に
関し、更に詳しくは、微生物及び液体を透過させ
ない吸収性の使い捨て手術着に関するものであ
る。 外科用ガウン、外科用掛け布などに用いる複合
布は周知である。このような布の目的は、無菌状
態の手術に適合した場所と、外科的に清浄にでき
ない部分との間に細菌の遮断層として置くことで
ある。このような布は、液体に対するストライク
スルー抵抗が高く(これは水頭試験によつて測定
する)、細菌に対するストライクスルー抵抗が高
く、かつ適当な強度と引裂き抵抗を有しているこ
とが重要である。このような布は充分に可撓性で
ドレープ性に富むものでなければならない。特に
手術着の場合は手術中に、着用者との接触による
患者、外科用器具、その他の手術に関与している
人達の汚染を防止し、かつ着用者の衣服が血液や
その他の液体で飽和されないようにする機能を持
たなければならない。一層或いは二層の不織布よ
り成る補強層を有する従来の一層或いは多層のメ
ルトブロウン層より成る手術着は、一般的に積層
複合体を延ばした時、例えば外科医がひじを曲げ
た場合などに、メルトブロウン布に孔があき、そ
の結果遮断層としての性能を失うという欠点を有
している。(このような遮断特性は後述する水頭
試験によつて測定することができる。)メルトブ
ロウン布の伸びは補強層の伸びよりも低いので、
複合体を伸ばした時に、補強層が破れる前にメル
トブロウン布の伸長によつて複合体の遮断特性が
失われてしまうのであれば、高強度の補強層を設
けることはあまり役に立たない。 本発明においては、クレープ加工した極細繊維
層(好ましくはメルトブロウン繊維でできたも
の)を遮断層として用いる。その結果として、そ
の積層布は非常に大きな伸びを与えても遮断特性
を失うことのない布となる。それに加えて、極細
繊維層の伸度が非常に大きくなるのでこの布積層
体は非常に柔らかなものとなる。更に、補強層の
破断伸度において極細繊維層が実質的に影響を受
けない程度まで極細繊維層(メルトブロウン層)
に充分に圧縮を与えてクレープ加工しても良い。 本発明に用いる極細繊維は、好ましくはメルト
ブロー法(melt blowing)によつて製造される
が、このような極細繊維は、例えば遠心紡糸法
(ビニツキの米国特許第3388194号参照)やその他
の方法によつても製造することができる。 本発明の積層体は特に、ひじなどにおいてかな
りの伸長を受ける手術着に用いた場合に有効であ
るが、手術用掛け布、外科用器具のトレーカバ
ー、開腹手術パツク、産科用パツク、おむつ或い
は生理用ナプキンのパツキング層、その他の不透
過性材料が望ましい場合に好適に用いることがで
きる。この材料は外科用マスクにも適している。 キツトソンら(Kitson et al.)の米国特許第
4196245号には少なくとも二層の極細繊維より成
る疎水性層と、少なくとも一層の不織布被覆層と
より成る複合不織布が開示されている。しかし、
キツトソンの特許は極細繊維をクレープ加工した
層を使用することに関しては開示していない。 フローデン(Floden)の米国特許第3837995号
には、一層或いは多層のメルトブロウン繊維及び
一層或いは多層のメルトブロウン繊維よりも大き
な直径を有する天然繊維より成る層を有するウエ
ツプが開示されている。ここにおいてもメルトブ
ロウン繊維層のクレープ加工については開示され
ていない。 トーマス(Thomas)の米国特許第3650882号
には、クレープ加工を施したテイツシユペーパー
より成る弾性的に伸縮可能な内ウエツプとこの内
ウエツプの両面に結合された二枚の外ウエツプを
有する多層ペーパータオルが開示されている。ト
ーマスの構造はその材料が液体を大量に吸収しう
るように設計されている。これに対して本発明に
おいては、極細繊維より成るクレープ加工した内
層の目的は、積層体がかなりな程度伸長された後
でも(外科医のひじが曲げられた場合のように)
液体のストライクスルーをクレープ加工した内層
が妨げる働きをするので、積層材料の非吸収性を
高める所にある。 チヤツプマンら(Chapman et al.)の米国特
許第4075382号は、5つの層で構成された使い捨
て外科用不織布タオルを開示している。中央の層
は低密度のメルトブロウン不織布材料より成るも
のであるが、この材料はクレープ加工したもので
はない。 ヘルマンソンら(Hermanson et al.)の米国
特許第2864362及びトーマス(Thomas)の米国
特許第3477084号においてはそれぞれ、複数枚の
層を有する吸収性の拭布或いは傷当布を開示して
おり、この内層はクレープ加工した材料で構成さ
れている。しかし、この内側のクレープ加工した
層は、本発明の場合のような液体不透過性ではな
くて吸収性である。 トーマスら(Thomas et al.)の米国特許第
3597299号はクレープ加工したセルローズ繊維の
中心層を有する使い捨て洗濯布を開示している。
マーフイーら(Marphy et al.)の米国特許第
3544420号はクレープ加工したテイツシユペーパ
ーより成る少なくとも二枚の重なり合つたシート
で成形されたクレープ加工したテイツシユ製品を
開示している。どちらの場合もクレープ加工した
材料は吸収性を高めるために役立つており、製品
の水不透過性を高めるために役立つているのでは
ない。ベツカーら(Becker et al.)の米国特許
第4208459号は繊維ウエツブのクレープ加工方法
を開示しており、ゼンタイルら(Gentile et al.)
の米国特許第3879257号は吸収性の一体化した積
層体状の繊維ウエツブに関するものである。 本発明は、ソフトでドレープ性に富み、水不透
過性の複合材料を提供する。本発明の好ましい実
施態様によれば、外補強層に高融点及び低融点の
成分より成る複合繊維を使用する。この種の繊維
を使用することによつて、高融点成分の融点より
も低い温度で溶融工程を遂行すれば、高融点成分
は工程を経る前の状態のままに保たれる。このよ
うに繊維の状態が保持されることによつて補強層
の強度が保持される。更に本発明の他の好ましい
実施態様においては、疎水性の極細繊維構造の外
層の融点は、複合繊維の低融点成分の融点に実質
的に一致するように選ばれる。このような方法に
よつて非常に強力でより密着した結合を形成する
ことができ、特に疎水性の極細繊維構造の外層に
用いる材料が複合繊維の低融点成分と同じ材料で
ある場合によのような効果を得ることができる。
更に疎水性極細繊維構造の複合繊維への接着は、
疎水性極細繊維構造の風合或いは水蒸気透過性を
著しく変えることなく行うことができる。このよ
うな特徴そのものは1984年3月9日に出願された
米国特許第588038号に開示されている。 本発明によれば、高伸長時においてもすぐれた
水頭を有する、10μ以下の繊維直径を有する極細
繊維より成る少なくとも一層の疎水性のクレープ
加工した層に接着した少なくとも一層の不織繊維
でできあ補強層より成る伸縮性で水不透過性の積
層材料が提供される。 本発明の好ましい実施態様は、高伸長時におい
てもすぐれた水頭を有する、不織繊維より成る2
つの補強層の間にはさまれ、かつそれに接着され
たクレープ加工された疎水性の極細繊維内構造体
より成り、該疎水性の極細繊維構造体が平均繊維
直径が10μ以下である極細繊維層の少なくとも1
つの層より成る伸縮性で水不透過性の積層材料を
提供する。この補強層は、好ましくは複合繊維よ
り成るものであり、この複合繊維にはレーヨン或
いはポリエステル繊維のような非複合繊維を5〜
40%の範囲で適宜配合してもよく、配合すること
によつて積層材料の染色性とソフト性が向上す
る。クレープ加工した疎水性の極細繊維構造体
は、互に接合された二層或いはそれ以上の層より
成るものであつてもよい。これらの層は、好まし
くはメルトブロー法によつて製造され、ポリエチ
レン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ンから成るものであるが、実質的に熱可塑性ポリ
マー或いはそのポリマーブレンドであればどのよ
うなものでも作用することができる。 不織布より成る補強層は、スパンボンド不織材
料或いは制限ベルト接合した高密度ポリエチレ
ン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二成分
複合繊維不織布であつてもよく、後者の場合、複
合繊維に5〜40%のレーヨン或いはポリエステル
繊維を混合しても良い。 クレープ加工した疎水性極細繊維構造体は、適
当なクレープ加工法によつて製造しうるが、
[MICREX Microcreper」圧縮処理法が特に好
適である。本発明によれば、機械方向におけるク
レープ加工した極細繊維層の圧縮度は好ましくは
少なくとも10%である。商業的に入手しうるクレ
ープ加工した材料は通常、機械方向に主に圧縮さ
れており、従つて本発明の材料を用いて手術着を
製造する場合には、この材料の最大伸長方向を衣
服の袖の長さ方向の軸に一致させる必要がある。
好ましい本発明の他の実施態様によれば、高伸長
時においてもすぐれた水頭を有する、複合繊維で
構成された少なくとも一層の補強層より成る水不
透過性の積層材料であつて、複合繊維の層が第一
面と反対面とを有し、さらに複合繊維が低融点成
分と高融点成分とより成り、複合繊維の表面の実
質的に大部分は低融点成分より成り、第一面上に
ある複合繊維の低融点成分は10μ以下の直径を有
する極細繊維の多層積層体より成るクレープ加工
した疎水性構造体の第一層に融着され、この構造
体は第一層と少なくともそれに付加された一層の
層より成り、疎水性極細繊維構造体の第一層は熱
可塑性であり、疏水性極細繊維構造体の付加され
た層よりも低い融点を有し、複合繊維の低融点成
分は複合繊維の高融点成分の融点よりも低い温度
において融着されており、後者の成分は初期の繊
維性能をそのまま保持している積層材料が提供さ
れる。 本発明の更にもう一つの実施態様によれば、高
伸長時においてもすぐれた水頭を有する、複合繊
維より成る2つの補強層の間にはさまれたクレー
プ加工された疎水性極細繊維構造体より成る伸縮
性の水不透過性積層材料であつて、複合繊維より
成る補強層のそれぞれは第一面と反対面とを有
し、複合繊維は低融点成分と高融点成分とから成
り、繊維の表面の実質的に大部分は低融点成分よ
り成り、疎水性極細繊維構造体は2枚の外層には
さまれそれに接着された内層を有する3層構造よ
り成り、各層は10μ以下の繊維直径を有する極細
繊維のウエツブより成り、疎水性の極細繊維構造
体の内層は疎水性極細繊維構造体の外層のそれぞ
れの融点より高い融点を有し、第一面上にある複
合繊維の両層の低融点成分は疎水性極細繊維構造
体の隣接している外層に複合繊維の高融点成分の
融点よりも低い温度において融着されており、後
者の成分は初期の繊維性能をそのまま保持してい
る積層材料が提供される。 複合繊維の低融点成分の融点は、疎水性極細繊
維構造体の第一層の融点よりも35℃以上は高くも
低くもない方が好ましい。クレープ加工された疎
水性極細繊維構造体が複合繊維より成る2つの補
強層の間にはさまれている場合には、疎水性極細
繊維構造体の外層のそれぞれの融点は、補強層の
それぞれの複合繊維の低融点成分の融点よりも35
℃以上は高くも低くもない方が好ましい。 クレープ加工された疎水性極細繊維構造体が3
層より成る場合は、内層はアイソタクテイツクポ
リプロピレンより成り、2つの外層はエチレン/
酢酸ビニル共重合体より成るものであつてもよ
い。他の例としては、3層疎水性極細繊維構造体
の内層がアイソタクテイツクポリプロピレンより
成り、2つの外層がポリエチレンより成るもので
あつてもよい。クレープ加工した極細繊維構造体
が2層より成る場合においては、補強層に接着さ
れている第一層は、エチレン/酢酸ビニル共重合
体、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩素化ポリ
エチレン、或いはポリ塩化ビニルより成り、疎水
性極細繊維構造体の第2層はアイソタクテイツク
ポリプロピレンより成るものであつてもよい。 本発明の更にもう一つの実施態様によれば、複
合繊維の2つの補強層の少なくとも1層に非複合
繊維を重量%で5〜40%混合してもよい。染色性
及びソフト性を考慮すればレーヨン或いはポリエ
ステル繊維を使用するのが好ましい。しかしなが
ら、混合物中の非複合繊維の特別な性質や融点
は、疎水性極細繊維構造体に融着された補強層の
表面にある複合繊維の多い材料が本発明によつて
達成される良好な接着状態を確実に実現するの
で、必ずしも重要ではない。クレープ加工された
疎水性極細繊維構造体が3層より成る場合におい
ては、外層(構造体の低融点層を構成する層)
は、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル共重合体、低密度ポリエチレン、エチレン/ポ
リプロピレン共重合体、高密度ポリエチレン、塩
素化ポリエチレン、或いはポリ塩化ビニルなどの
ような比較的低融点の熱可塑性重合体から成るも
のがよい。3層疎水性極細繊維構造体の高融点内
層としてはアイソタクチツクポリプロピレンを使
用するのが好ましいが、しかしながら、ポリエス
テル或いはポリアミドのようなそれよりも高い融
点を有する熱可塑性材料を用いることもできる。 本発明の補強層に複合繊維の連続繊維を用いて
もよいが、好ましい複合繊維の繊維長は紡織用繊
維長であり、すなわち、長さが1/4インチ(約6
mm)好ましくは1/2インチ(約13mm)から約3イ
ンチ(約76mm)或いはそれ以上の長さの繊維を用
いる。このような複合繊維は、芯/鞘型或いはサ
イドバイサイド型二成分繊維のような二成分繊維
であつて、低融点成分及びかなり大きな割合の高
融点成分より成り、好ましくは繊維の表面の大部
分が低融点成分である。好ましくは低融点成分は
ポリオレフインであり、最も好ましくはポリエチ
レンである。多くの場合、芯/鞘型二成分繊維の
方がサイドバイサイド型二成分繊維よりも接着効
率がよく、また場合によつてはサイドバイサイド
型二成分繊維は熱接着工程において過度にカー
ル、収縮、けん縮する傾向があるために、芯/鞘
型二成分繊維を市使用するのが好ましい。同心的
および扁心的芯/鞘型二成分繊維の両方とも使用
することができる。 本発明によつて用いられる好ましい複合繊維補
強不織布層の目付けは、0.25オンス/平方ヤード
(約8.5g/m2)から3オンス/平方ヤード(約
102g/m2)である。 熱接着工程において、複合繊維の低融点成分は
少なくとも部分的に溶融され、溶融された表面が
他の複合繊維に接触している部分においてこの2
本の繊維の間に溶接、すなわち融着が起こる。こ
の時、複合繊維が繊維状のまま保持されているこ
とが重要で、すなわち複合繊維の高融点成分は溶
融したり著るしく収縮したり、それによつてガラ
ス玉状などの形状になつたりしないことが重要で
ある。 本発明に用いる多層のクレープ加工した疎水性
極細繊維構造体は、別々の構成層を積層し、その
後構成層を熱接着して一体化して製造してもよ
い。本発明は、高伸長状態においてもすぐれた水
頭を有し、10μ以下の繊維直径を有する極細繊維
より成る少なくとも一層の疎水性クレープ加工し
た層に接着された少なくとも一層の不織繊維補強
層より成る伸縮性で水不透過の積層材料を製造す
る方法であつて、前もつてクレープ加工された極
細繊維の層及びそれと隣接して重ね合わせた少な
くとも一層の不織繊維補強層との複合層を形成す
ること; 不織繊維の層を溶融し極細繊維のクレープ加工
した層に接着させるのに充分な温度で上記複合層
を熱処理すること;およびこの複合層を冷却する
こと;からなる方法も包含する。 本発明の一つの実施態様によれば、高伸長時に
おいてもすぐれた水頭を有する、複合繊維で構成
された少なくとも一層の補強層より成る水不透過
性の積層材料であつて、複合繊維の層は第一面と
反対面を有し、複合繊維は低融点成分と高融点成
分とより成り、ここにおいて複合繊維の表面の実
質的に大部分は低融点成分より成り、第一面上に
ある複合繊維の低融点成分は10μ以下の繊維直径
を有する極細繊維の多層積層体より成るクレープ
加工した疎水性構造体の第一層に融着され、この
構造体は第一層と少なくともそれに付加された一
層の層より成り、疎水性極細繊維構造体の第一層
は熱可塑性であり、構造体の付加された層よりも
低い融点を有し、複合繊維の低融点成分は複合繊
維の高融点成分の融点よりも低い温度において融
着されており、後者の成分は初期の繊維性能をそ
のまま保持している積層材料を製造する方法であ
つて、 あらかじめクレープ加工された疎水性極細繊維
構造体と疎水性極細繊維構造体の第一層に隣接し
て重ね合わせた少なくとも一層の複合繊維層との
複合層を形成すること; この複合層を、複合繊維と接触している疎水性
極細繊維構造体の第一層と共に第一面にある複合
繊維の低融点成分を溶融するのに充分な温度にお
いて、複合繊維の高融点成分及び疎水性極細繊維
構造体の付加された層を溶融することなく熱処理
し、その間複合層には最小限の圧力をかけるよう
にしておくこと; 複合層を冷却して複合繊維の低融点成分及び疎
水性極細繊維構造体の第一層を固化し、それによ
つて複合繊維を該繊維の高融点成分の性能を損な
うことなく疎水性極細繊維構造体に強固に接着す
ること; よ成る方法が提供される。 本発明の更にもう一つの実施態様において、高
伸長時においてもすぐれた水頭を有し、複合繊維
で構成された2つの補強層の間にはさまれたクレ
ープ加工された疎水性極細繊維構内造体より成る
水不透過性積層材料であつて、複合繊維層のそれ
ぞれが第一面と反対面を有し、複合繊維は低融点
成分と高融点成分より成り、繊維の表面の実質的
に大部分は低融点成分より成り、疎水性極細繊維
構造体は2つの外層の間にはさまれてそれに接着
されている内層を有する3層構造より成り、各層
は10μ以下の繊維直径を有する極細繊維で構成さ
れたウエツプより成り、疎水性極細繊維構造体の
内層は疎水性極細繊維構造体の外層のそれぞれの
融点よりも高い融点を有し、第一面上にある複合
繊維より成る両層の低融点成分は複合繊維の高融
点成分の融点よりも低い温度において疎水性極細
繊維構造体の隣接した外層に融着され、高融点成
分は初期の繊維性能をそのまま保持している積層
材料を製造する方法であつて、 あらかじめクレープ加工された疎水性極細繊維
構造体とそれをはさんでいる2つの複合繊維層よ
り成る複合層を形成すること; この複合層を、疎水性極細繊維構造体の外層の
両方と共に複合繊維層の第一面にある複合繊維の
低融点成分を溶融するのに充分な温度において、
複合繊維の高融点成分及び疎水性極細繊維構造体
の内層を溶融することなく熱処理し、その間複合
層には最小限の圧力をかけるようにしておき; 複合層を冷却し、疎水性極細繊維構造体の外層
と共に繊維の低融点成分を固化させ、これによつ
て繊維の高融点成分の繊維性能を損なうことなく
繊維を疎水性極細繊維構造体に強固に接着させる
こと; からなる方法が提供される。 上述した溶融工程は、当技術分野で周知の方法
による加熱エンボスカレンダー或いは超音波の応
用などの手段によつて行なうことができる。更
に、熱接着工程は部分加熱を用いる他のどのよう
な適当な方法、例えば音波による方法、レーザ
ー、赤外線加熱、或いはその他の種類の輻射加熱
などの方法によつて行なうことができる。 第1図に本発明の方法を実施するための好まし
い装置の配置を開示した。第1図の装置は、クレ
ープ加工した極細繊維構造体より成る芯材と、芯
材の両面に配置された熱溶融性の複合繊維で構成
された表面材より成る本発明の積層材料を製造す
るのに適している。クレープ加工された極細繊維
構造体は一層であつてもよいが、多くの層より成
るものであつてもよい。熱溶融性の複合繊維で構
成されたウエツプ10は、カード12からエンレ
スベルト14上に載置される。くり出し装置22
から供給された、あらかじめクレープ加工されて
いる疎水性極細繊維構造体20がウエツブ10の
上面に載置される。積層された3つのクレープ加
工された疎水性極細繊維構造体が用いられている
(第2図参照)。極細繊維構造体20の層は、積層
される前に独立にクレープ加工されるか、或いは
平坦な状態で溶融処理され、その後この積層構造
体についてクレープ加工を施してもよい。クレー
プ材料の製造法に関しては非常に多くの方法が知
られているが、本発明で用いられるクレープ加工
された構造体20に利用される好ましい方法は、
MICREXミクロクレーパー圧縮処理法であつて、
この方法はシート或いはウエツブ構造体を風乾状
態で機械的に処理する方法である。MICREX処
理法においては、主ロールに支持された未処理ウ
エツブが互に次第に近ずく形態をなす導入部に導
入され、そこで強く把持され、主処理キヤビテイ
に運ばれ、そこでミクロクレーピング処理が行な
われる。調節装置を調節することによつて種々の
残留圧縮度及びクレープ加工断面を得ることが可
能で、所望の結果及び処理される材料の性質によ
つて選択する。処理されたウエツブは、固いリタ
ーダーと可撓性のリターダーの間の第2の通路を
通過し、これによつて圧縮の均一性及び程度が調
節される。完全にミクロクレープ加工されたウエ
ツブはコンベヤベルトあるいは他の支持装置なし
に、本発明の図面の第1図のローラー22のよう
な捲き取りリールに連続的に送り出される。疎水
性極細繊維構造体20はウエツブ10の上に載置
されて2重層ウエツブ28を形成する。 ウエツブ28は他の装置の下を通過し、そこで
熱溶融性の複合繊維よりなる第2のウエツブ30
が上面上へカード32から載置される。ウエツブ
10,30は好ましくはカードによつて製造され
るが、乾式ウエツブも用いることができる。但
し、後者の方法は、ウエツブが軽量である場合に
は不適当である。ウエツブ10及び30は好まし
くは後の工程で融着されるが、ウエツブ10及び
30は、それらが積層構造体の両側に載置される
前に、前工程においてはじめから融着されていて
もよい。 ウエツブ30を2重層ウエツブ28の上面に載
置した後で、形成された三重層ウエツブ34は溶
融装置36を通過してウエツブ10及び30の中
の複合繊維の低融点成分を溶融させ、一方これら
の繊維の高融点成分の繊維性能をそのまま保持さ
せ、積層しクレープ加工した疎水性極細繊維構造
体20の外表面を溶融或いは軟化させてウエツブ
10及び30を構造体20の両側に強固に接着さ
せる。多層ウエツブが溶融装置36から出てくる
とそこで冷却され、本発明の材料38が形成され
る。材料38が冷却されると、複合繊維の溶融さ
れた低融点成分が固化され、その繊維の表面が接
触した部分において結合が形成される。材料38
は通常の巻取り装置40に巻き取られる。適当な
融着手段、例えば通常の加熱エンボスカレンダー
或いは複合層を超音波放射処理するなどの手段
を、溶融装置36の中で用いることが可能であ
る。 第2図は本発明の積層材料の断面図を示す。低
融点外層13及び15及び高融点内側層14より
成る、積層されクレープ加工された極細繊維構造
体20が図示されており、これに明らかなよう
に、複合繊維の層10及び30の間にはさまれて
いる。溶融装置36の温度は、積層されクレープ
加工された極細繊維構造体20の内層14の融点
よりも低いと同時に、複合繊維の高融点成分の融
点よりも低い温度に保持される。構造体20がポ
リプロピレンの芯層14及び低融点のエチレン/
酢酸ビニル共重合体層13及び15より成り、こ
の構造体がポリエチレン/ポリエチレンテレフタ
レートより成る芯/鞘型二成分繊維で構成された
2層の複合繊維層10及び30の間にはまれてい
る例においては、溶融装置で保持される温度は好
ましくは120℃から130℃の範囲である。 溶融装置36に用いる温度は、厳密には使用す
る複合繊維の性質及び溶融装置の中での滞留時間
に依存する。例えば複合繊維の低融点成分がポリ
エチレンである場合には、接着温度は通常約110
℃から約150℃であり、低融点成分がポリプロピ
レンである場合には接着温度は通常約150℃から
約170℃である。熱接着が行なわれるそれぞれの
条件は下記の実施例で説明する。ここで云う温度
は、接着を行なうために繊維をその温度迄加熱す
る温度のことを意味する。高速度で処理するため
には、短時間のより高温における処理条件を用い
ることができる。 下記の実施例は本発明の種々の特徴を示すもの
である。 実施例 1 低融点エチレン/酢酸ビニル極細繊維で構成さ
れた2層の間にはさまれたポリプロピレン極細繊
維の芯層より成る3層構造のクレープ加工した疎
水性極細繊維構造体を用いて、第1図に示した方
法と似た方法によつて積層材料を製造した。ポリ
プロピレン芯層の軟化温度範囲は110℃〜120℃で
あり、融点は約165℃である。エチレン/酢酸ビ
ニル共重合体の軟化温度範囲は90〜100℃であり、
融点は約110℃である。 カードによつて製造された通気法によつて結合
された複合繊維のウエツブ(17g/m2(0.5オ
ン/平方ヤード))を3層構造の極細繊維構造体
の両側に載置する。この複合繊維は高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二
成分繊維より成り、この芯部分は同心的配置とな
つている。複合繊維中の高密度ポリエチレンの軟
化温度範囲は110〜125℃であり、融点は約132℃
である。複合繊維のポリエチレンテレフタレート
より成る芯部分の軟化温度範囲は240〜260℃であ
り、融点は約265℃である。複合繊維の50%はポ
リエチレンで構成されている。 複合繊維ウエツブは約126℃のエンボスカレン
ダーを用いてクレープ加工した極細繊維構造体に
積層される。形成された材料はソフトでドレープ
性に富む複合材料であつて、水不透過性であり、
複合繊維ウエツブの破断伸度においてもクレープ
加工した極細繊維の芯層は破断しない。 実施例1の方法によつて得た材料の性質は以下
の通りである。 各複合繊維表面層の厚さ:10mil(約0.25mm) 複合材料の目付け:2オンス/平方ヤード(約
68g/m2) 実施例1によつて製造した材料は手術着として
使用するのに適しており、その材料の長さの7%
の伸びを与えた後においても遮断特性を失うこと
はない。更に、実施例1によつて製造した材料は
すぐれた一体性、耐久性、及び強さを有してい
る。 実施例 2 実施例1の方法を反覆したが、但し下記の点は
変更した。 2層構造のクレープ加工した極細繊維構造体を
用いた。低融点成分(すなわち、エチレン/酢酸
ビニル共重合体)を上にして、次のポリプロピレ
ン層を下にして載置した。その後、高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート複合繊維よ
り成る層と一層だけ極細繊維構造体の上面に載置
し、複合繊維の下層は設けない。その他、接着方
法は実施例1において用いた方法と同じである。
形成された複合材料はソフトなドレープ性に富む
不織布であり、これを伸長しても未伸長不織布が
有していた水頭をそのまま保持している。 実施例 3A 目付けが0.85オンス/平方ヤード(約28.8g/
m2)の100%プロピレンより成るメルートブロー
ンウエツブで構成されたクレープ加工された疎水
性極細繊維層を1層用いて、第1図に示した方法
と類似の方法によつて積層材料を製造した。この
プロピレン芯層の軟化温度範囲は110〜120℃であ
り、融点は約165℃である。目付けが0.8オンス/
平方ヤード(約27g/m2)の100%高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二
成分繊維で構成されたランダムウエツブをポリプ
ロピレン芯層の片側に載置する。このウエツブは
通気法によつて装着されている。複合繊維中の高
密度ポリエチレンの軟化温度範囲は110〜125℃で
あり、融点は約132℃である。複合繊維のポリエ
チレンテレフタレートで構成されている芯部の軟
化温度範囲は240〜260℃であり、融点は約260℃
である。複合繊維の50%はポリエチレンより構成
されている。載置した後、プロピレン芯層の反対
側に0.5オンス/平方ヤード(約17g/m2)の目
付けの二成分繊維90%及びレーヨン10%で構成さ
れた制限ベルト結合されたランダムウエツブを載
置する。二成分繊維は、この場合も高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレートの芯/鞘型
二成分繊維で構成された複合繊維であつて、その
芯部分は同心的に配置されている。 2層の複合繊維ウエツブを、約122℃(エンボ
スロール及びスムーズロールの両方共122℃であ
る)のエンボスカレンダーを用いてクレープ加工
した極細繊維ウエツブに積層する。このエンボス
ロールは格子パターンを有するものである。積層
材料の両面にかかる圧力は長さ1cm当り27Kg(1
インチ長さ当り150ポンド)、ライン速度は9.2
m/分(30ft/分)である。 実施例 3B 実施例3Aによつて製造された積層材料と全く
同じ方法で、但しポリプロピレン芯ウエツブをク
レープ加工せずに対照サンプルを製造した。 試験方法 実施例3Aの伸縮性メルトブローン積層体と、
プロピレン芯層がクレープ加工されていない点を
除けば実質的に全く同じ実施例3Bの積層体とを
比較するために数多くの比較試験を行つた。以下
の試験においては、実施例3Aの積層体をクレー
プ材料と呼び、実施例3Bの積層体をコントロー
ル未クレープ材料と呼ぶ。 破裂強さ試験(ミユーレン破裂) コントロール未クレープ材料及びクレープ材料
の両者についてASTM−D−3786−79に従つて
ミユーレン破裂試験を行なつた。結果を第1表に
示した。この試験においては不織布試料片を伸縮
性のダイヤフラムの上に装着した。ダイヤフラム
は液体の圧力によつて試料片が破壊する迄伸長さ
れる。試料を破壊させるのに要する全圧力とダイ
ヤフラムのみを膨張させるのに要する圧力の差を
破裂強さとして記録する。 第1表 ミユーレン破裂試験 クレープしたもの試験No. 未クレープ対照 (未伸長) 1 26.8 34.0 2 28.4 34.4 3 27.8 35.8 (平均27.7ポンド) (平均34.7ポンド) 第1表から、標準的な試験条件において未クレ
ープ加工の対照に比較して、メルトブローンの内
層をクレープ加工するとその破裂強さが25%増大
することが明らかである。 ストリツプ引張り強さ試験 未クレープ対照材料及びクレープ材料につい
て、ASTM−D−1682−64に従つて標準ストリ
ツプ引張り試験を行なつた。この試験によつて繊
維製品の破断荷重及び伸度を得ることができる。
未クレープ対照材料及びクレープ材料の破断強さ
(機械方向)及び破断伸度を第2表及び第3表に
示した。 第3表から、クレープ材料の平均破断伸度は対
照未クレープ材料の平均破断伸度よりも約10%高
いことが明らかである。
する、伸縮性で水不透過性の極細繊維積層材料に
関し、更に詳しくは、微生物及び液体を透過させ
ない吸収性の使い捨て手術着に関するものであ
る。 外科用ガウン、外科用掛け布などに用いる複合
布は周知である。このような布の目的は、無菌状
態の手術に適合した場所と、外科的に清浄にでき
ない部分との間に細菌の遮断層として置くことで
ある。このような布は、液体に対するストライク
スルー抵抗が高く(これは水頭試験によつて測定
する)、細菌に対するストライクスルー抵抗が高
く、かつ適当な強度と引裂き抵抗を有しているこ
とが重要である。このような布は充分に可撓性で
ドレープ性に富むものでなければならない。特に
手術着の場合は手術中に、着用者との接触による
患者、外科用器具、その他の手術に関与している
人達の汚染を防止し、かつ着用者の衣服が血液や
その他の液体で飽和されないようにする機能を持
たなければならない。一層或いは二層の不織布よ
り成る補強層を有する従来の一層或いは多層のメ
ルトブロウン層より成る手術着は、一般的に積層
複合体を延ばした時、例えば外科医がひじを曲げ
た場合などに、メルトブロウン布に孔があき、そ
の結果遮断層としての性能を失うという欠点を有
している。(このような遮断特性は後述する水頭
試験によつて測定することができる。)メルトブ
ロウン布の伸びは補強層の伸びよりも低いので、
複合体を伸ばした時に、補強層が破れる前にメル
トブロウン布の伸長によつて複合体の遮断特性が
失われてしまうのであれば、高強度の補強層を設
けることはあまり役に立たない。 本発明においては、クレープ加工した極細繊維
層(好ましくはメルトブロウン繊維でできたも
の)を遮断層として用いる。その結果として、そ
の積層布は非常に大きな伸びを与えても遮断特性
を失うことのない布となる。それに加えて、極細
繊維層の伸度が非常に大きくなるのでこの布積層
体は非常に柔らかなものとなる。更に、補強層の
破断伸度において極細繊維層が実質的に影響を受
けない程度まで極細繊維層(メルトブロウン層)
に充分に圧縮を与えてクレープ加工しても良い。 本発明に用いる極細繊維は、好ましくはメルト
ブロー法(melt blowing)によつて製造される
が、このような極細繊維は、例えば遠心紡糸法
(ビニツキの米国特許第3388194号参照)やその他
の方法によつても製造することができる。 本発明の積層体は特に、ひじなどにおいてかな
りの伸長を受ける手術着に用いた場合に有効であ
るが、手術用掛け布、外科用器具のトレーカバ
ー、開腹手術パツク、産科用パツク、おむつ或い
は生理用ナプキンのパツキング層、その他の不透
過性材料が望ましい場合に好適に用いることがで
きる。この材料は外科用マスクにも適している。 キツトソンら(Kitson et al.)の米国特許第
4196245号には少なくとも二層の極細繊維より成
る疎水性層と、少なくとも一層の不織布被覆層と
より成る複合不織布が開示されている。しかし、
キツトソンの特許は極細繊維をクレープ加工した
層を使用することに関しては開示していない。 フローデン(Floden)の米国特許第3837995号
には、一層或いは多層のメルトブロウン繊維及び
一層或いは多層のメルトブロウン繊維よりも大き
な直径を有する天然繊維より成る層を有するウエ
ツプが開示されている。ここにおいてもメルトブ
ロウン繊維層のクレープ加工については開示され
ていない。 トーマス(Thomas)の米国特許第3650882号
には、クレープ加工を施したテイツシユペーパー
より成る弾性的に伸縮可能な内ウエツプとこの内
ウエツプの両面に結合された二枚の外ウエツプを
有する多層ペーパータオルが開示されている。ト
ーマスの構造はその材料が液体を大量に吸収しう
るように設計されている。これに対して本発明に
おいては、極細繊維より成るクレープ加工した内
層の目的は、積層体がかなりな程度伸長された後
でも(外科医のひじが曲げられた場合のように)
液体のストライクスルーをクレープ加工した内層
が妨げる働きをするので、積層材料の非吸収性を
高める所にある。 チヤツプマンら(Chapman et al.)の米国特
許第4075382号は、5つの層で構成された使い捨
て外科用不織布タオルを開示している。中央の層
は低密度のメルトブロウン不織布材料より成るも
のであるが、この材料はクレープ加工したもので
はない。 ヘルマンソンら(Hermanson et al.)の米国
特許第2864362及びトーマス(Thomas)の米国
特許第3477084号においてはそれぞれ、複数枚の
層を有する吸収性の拭布或いは傷当布を開示して
おり、この内層はクレープ加工した材料で構成さ
れている。しかし、この内側のクレープ加工した
層は、本発明の場合のような液体不透過性ではな
くて吸収性である。 トーマスら(Thomas et al.)の米国特許第
3597299号はクレープ加工したセルローズ繊維の
中心層を有する使い捨て洗濯布を開示している。
マーフイーら(Marphy et al.)の米国特許第
3544420号はクレープ加工したテイツシユペーパ
ーより成る少なくとも二枚の重なり合つたシート
で成形されたクレープ加工したテイツシユ製品を
開示している。どちらの場合もクレープ加工した
材料は吸収性を高めるために役立つており、製品
の水不透過性を高めるために役立つているのでは
ない。ベツカーら(Becker et al.)の米国特許
第4208459号は繊維ウエツブのクレープ加工方法
を開示しており、ゼンタイルら(Gentile et al.)
の米国特許第3879257号は吸収性の一体化した積
層体状の繊維ウエツブに関するものである。 本発明は、ソフトでドレープ性に富み、水不透
過性の複合材料を提供する。本発明の好ましい実
施態様によれば、外補強層に高融点及び低融点の
成分より成る複合繊維を使用する。この種の繊維
を使用することによつて、高融点成分の融点より
も低い温度で溶融工程を遂行すれば、高融点成分
は工程を経る前の状態のままに保たれる。このよ
うに繊維の状態が保持されることによつて補強層
の強度が保持される。更に本発明の他の好ましい
実施態様においては、疎水性の極細繊維構造の外
層の融点は、複合繊維の低融点成分の融点に実質
的に一致するように選ばれる。このような方法に
よつて非常に強力でより密着した結合を形成する
ことができ、特に疎水性の極細繊維構造の外層に
用いる材料が複合繊維の低融点成分と同じ材料で
ある場合によのような効果を得ることができる。
更に疎水性極細繊維構造の複合繊維への接着は、
疎水性極細繊維構造の風合或いは水蒸気透過性を
著しく変えることなく行うことができる。このよ
うな特徴そのものは1984年3月9日に出願された
米国特許第588038号に開示されている。 本発明によれば、高伸長時においてもすぐれた
水頭を有する、10μ以下の繊維直径を有する極細
繊維より成る少なくとも一層の疎水性のクレープ
加工した層に接着した少なくとも一層の不織繊維
でできあ補強層より成る伸縮性で水不透過性の積
層材料が提供される。 本発明の好ましい実施態様は、高伸長時におい
てもすぐれた水頭を有する、不織繊維より成る2
つの補強層の間にはさまれ、かつそれに接着され
たクレープ加工された疎水性の極細繊維内構造体
より成り、該疎水性の極細繊維構造体が平均繊維
直径が10μ以下である極細繊維層の少なくとも1
つの層より成る伸縮性で水不透過性の積層材料を
提供する。この補強層は、好ましくは複合繊維よ
り成るものであり、この複合繊維にはレーヨン或
いはポリエステル繊維のような非複合繊維を5〜
40%の範囲で適宜配合してもよく、配合すること
によつて積層材料の染色性とソフト性が向上す
る。クレープ加工した疎水性の極細繊維構造体
は、互に接合された二層或いはそれ以上の層より
成るものであつてもよい。これらの層は、好まし
くはメルトブロー法によつて製造され、ポリエチ
レン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ンから成るものであるが、実質的に熱可塑性ポリ
マー或いはそのポリマーブレンドであればどのよ
うなものでも作用することができる。 不織布より成る補強層は、スパンボンド不織材
料或いは制限ベルト接合した高密度ポリエチレ
ン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二成分
複合繊維不織布であつてもよく、後者の場合、複
合繊維に5〜40%のレーヨン或いはポリエステル
繊維を混合しても良い。 クレープ加工した疎水性極細繊維構造体は、適
当なクレープ加工法によつて製造しうるが、
[MICREX Microcreper」圧縮処理法が特に好
適である。本発明によれば、機械方向におけるク
レープ加工した極細繊維層の圧縮度は好ましくは
少なくとも10%である。商業的に入手しうるクレ
ープ加工した材料は通常、機械方向に主に圧縮さ
れており、従つて本発明の材料を用いて手術着を
製造する場合には、この材料の最大伸長方向を衣
服の袖の長さ方向の軸に一致させる必要がある。
好ましい本発明の他の実施態様によれば、高伸長
時においてもすぐれた水頭を有する、複合繊維で
構成された少なくとも一層の補強層より成る水不
透過性の積層材料であつて、複合繊維の層が第一
面と反対面とを有し、さらに複合繊維が低融点成
分と高融点成分とより成り、複合繊維の表面の実
質的に大部分は低融点成分より成り、第一面上に
ある複合繊維の低融点成分は10μ以下の直径を有
する極細繊維の多層積層体より成るクレープ加工
した疎水性構造体の第一層に融着され、この構造
体は第一層と少なくともそれに付加された一層の
層より成り、疎水性極細繊維構造体の第一層は熱
可塑性であり、疏水性極細繊維構造体の付加され
た層よりも低い融点を有し、複合繊維の低融点成
分は複合繊維の高融点成分の融点よりも低い温度
において融着されており、後者の成分は初期の繊
維性能をそのまま保持している積層材料が提供さ
れる。 本発明の更にもう一つの実施態様によれば、高
伸長時においてもすぐれた水頭を有する、複合繊
維より成る2つの補強層の間にはさまれたクレー
プ加工された疎水性極細繊維構造体より成る伸縮
性の水不透過性積層材料であつて、複合繊維より
成る補強層のそれぞれは第一面と反対面とを有
し、複合繊維は低融点成分と高融点成分とから成
り、繊維の表面の実質的に大部分は低融点成分よ
り成り、疎水性極細繊維構造体は2枚の外層には
さまれそれに接着された内層を有する3層構造よ
り成り、各層は10μ以下の繊維直径を有する極細
繊維のウエツブより成り、疎水性の極細繊維構造
体の内層は疎水性極細繊維構造体の外層のそれぞ
れの融点より高い融点を有し、第一面上にある複
合繊維の両層の低融点成分は疎水性極細繊維構造
体の隣接している外層に複合繊維の高融点成分の
融点よりも低い温度において融着されており、後
者の成分は初期の繊維性能をそのまま保持してい
る積層材料が提供される。 複合繊維の低融点成分の融点は、疎水性極細繊
維構造体の第一層の融点よりも35℃以上は高くも
低くもない方が好ましい。クレープ加工された疎
水性極細繊維構造体が複合繊維より成る2つの補
強層の間にはさまれている場合には、疎水性極細
繊維構造体の外層のそれぞれの融点は、補強層の
それぞれの複合繊維の低融点成分の融点よりも35
℃以上は高くも低くもない方が好ましい。 クレープ加工された疎水性極細繊維構造体が3
層より成る場合は、内層はアイソタクテイツクポ
リプロピレンより成り、2つの外層はエチレン/
酢酸ビニル共重合体より成るものであつてもよ
い。他の例としては、3層疎水性極細繊維構造体
の内層がアイソタクテイツクポリプロピレンより
成り、2つの外層がポリエチレンより成るもので
あつてもよい。クレープ加工した極細繊維構造体
が2層より成る場合においては、補強層に接着さ
れている第一層は、エチレン/酢酸ビニル共重合
体、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩素化ポリ
エチレン、或いはポリ塩化ビニルより成り、疎水
性極細繊維構造体の第2層はアイソタクテイツク
ポリプロピレンより成るものであつてもよい。 本発明の更にもう一つの実施態様によれば、複
合繊維の2つの補強層の少なくとも1層に非複合
繊維を重量%で5〜40%混合してもよい。染色性
及びソフト性を考慮すればレーヨン或いはポリエ
ステル繊維を使用するのが好ましい。しかしなが
ら、混合物中の非複合繊維の特別な性質や融点
は、疎水性極細繊維構造体に融着された補強層の
表面にある複合繊維の多い材料が本発明によつて
達成される良好な接着状態を確実に実現するの
で、必ずしも重要ではない。クレープ加工された
疎水性極細繊維構造体が3層より成る場合におい
ては、外層(構造体の低融点層を構成する層)
は、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル共重合体、低密度ポリエチレン、エチレン/ポ
リプロピレン共重合体、高密度ポリエチレン、塩
素化ポリエチレン、或いはポリ塩化ビニルなどの
ような比較的低融点の熱可塑性重合体から成るも
のがよい。3層疎水性極細繊維構造体の高融点内
層としてはアイソタクチツクポリプロピレンを使
用するのが好ましいが、しかしながら、ポリエス
テル或いはポリアミドのようなそれよりも高い融
点を有する熱可塑性材料を用いることもできる。 本発明の補強層に複合繊維の連続繊維を用いて
もよいが、好ましい複合繊維の繊維長は紡織用繊
維長であり、すなわち、長さが1/4インチ(約6
mm)好ましくは1/2インチ(約13mm)から約3イ
ンチ(約76mm)或いはそれ以上の長さの繊維を用
いる。このような複合繊維は、芯/鞘型或いはサ
イドバイサイド型二成分繊維のような二成分繊維
であつて、低融点成分及びかなり大きな割合の高
融点成分より成り、好ましくは繊維の表面の大部
分が低融点成分である。好ましくは低融点成分は
ポリオレフインであり、最も好ましくはポリエチ
レンである。多くの場合、芯/鞘型二成分繊維の
方がサイドバイサイド型二成分繊維よりも接着効
率がよく、また場合によつてはサイドバイサイド
型二成分繊維は熱接着工程において過度にカー
ル、収縮、けん縮する傾向があるために、芯/鞘
型二成分繊維を市使用するのが好ましい。同心的
および扁心的芯/鞘型二成分繊維の両方とも使用
することができる。 本発明によつて用いられる好ましい複合繊維補
強不織布層の目付けは、0.25オンス/平方ヤード
(約8.5g/m2)から3オンス/平方ヤード(約
102g/m2)である。 熱接着工程において、複合繊維の低融点成分は
少なくとも部分的に溶融され、溶融された表面が
他の複合繊維に接触している部分においてこの2
本の繊維の間に溶接、すなわち融着が起こる。こ
の時、複合繊維が繊維状のまま保持されているこ
とが重要で、すなわち複合繊維の高融点成分は溶
融したり著るしく収縮したり、それによつてガラ
ス玉状などの形状になつたりしないことが重要で
ある。 本発明に用いる多層のクレープ加工した疎水性
極細繊維構造体は、別々の構成層を積層し、その
後構成層を熱接着して一体化して製造してもよ
い。本発明は、高伸長状態においてもすぐれた水
頭を有し、10μ以下の繊維直径を有する極細繊維
より成る少なくとも一層の疎水性クレープ加工し
た層に接着された少なくとも一層の不織繊維補強
層より成る伸縮性で水不透過の積層材料を製造す
る方法であつて、前もつてクレープ加工された極
細繊維の層及びそれと隣接して重ね合わせた少な
くとも一層の不織繊維補強層との複合層を形成す
ること; 不織繊維の層を溶融し極細繊維のクレープ加工
した層に接着させるのに充分な温度で上記複合層
を熱処理すること;およびこの複合層を冷却する
こと;からなる方法も包含する。 本発明の一つの実施態様によれば、高伸長時に
おいてもすぐれた水頭を有する、複合繊維で構成
された少なくとも一層の補強層より成る水不透過
性の積層材料であつて、複合繊維の層は第一面と
反対面を有し、複合繊維は低融点成分と高融点成
分とより成り、ここにおいて複合繊維の表面の実
質的に大部分は低融点成分より成り、第一面上に
ある複合繊維の低融点成分は10μ以下の繊維直径
を有する極細繊維の多層積層体より成るクレープ
加工した疎水性構造体の第一層に融着され、この
構造体は第一層と少なくともそれに付加された一
層の層より成り、疎水性極細繊維構造体の第一層
は熱可塑性であり、構造体の付加された層よりも
低い融点を有し、複合繊維の低融点成分は複合繊
維の高融点成分の融点よりも低い温度において融
着されており、後者の成分は初期の繊維性能をそ
のまま保持している積層材料を製造する方法であ
つて、 あらかじめクレープ加工された疎水性極細繊維
構造体と疎水性極細繊維構造体の第一層に隣接し
て重ね合わせた少なくとも一層の複合繊維層との
複合層を形成すること; この複合層を、複合繊維と接触している疎水性
極細繊維構造体の第一層と共に第一面にある複合
繊維の低融点成分を溶融するのに充分な温度にお
いて、複合繊維の高融点成分及び疎水性極細繊維
構造体の付加された層を溶融することなく熱処理
し、その間複合層には最小限の圧力をかけるよう
にしておくこと; 複合層を冷却して複合繊維の低融点成分及び疎
水性極細繊維構造体の第一層を固化し、それによ
つて複合繊維を該繊維の高融点成分の性能を損な
うことなく疎水性極細繊維構造体に強固に接着す
ること; よ成る方法が提供される。 本発明の更にもう一つの実施態様において、高
伸長時においてもすぐれた水頭を有し、複合繊維
で構成された2つの補強層の間にはさまれたクレ
ープ加工された疎水性極細繊維構内造体より成る
水不透過性積層材料であつて、複合繊維層のそれ
ぞれが第一面と反対面を有し、複合繊維は低融点
成分と高融点成分より成り、繊維の表面の実質的
に大部分は低融点成分より成り、疎水性極細繊維
構造体は2つの外層の間にはさまれてそれに接着
されている内層を有する3層構造より成り、各層
は10μ以下の繊維直径を有する極細繊維で構成さ
れたウエツプより成り、疎水性極細繊維構造体の
内層は疎水性極細繊維構造体の外層のそれぞれの
融点よりも高い融点を有し、第一面上にある複合
繊維より成る両層の低融点成分は複合繊維の高融
点成分の融点よりも低い温度において疎水性極細
繊維構造体の隣接した外層に融着され、高融点成
分は初期の繊維性能をそのまま保持している積層
材料を製造する方法であつて、 あらかじめクレープ加工された疎水性極細繊維
構造体とそれをはさんでいる2つの複合繊維層よ
り成る複合層を形成すること; この複合層を、疎水性極細繊維構造体の外層の
両方と共に複合繊維層の第一面にある複合繊維の
低融点成分を溶融するのに充分な温度において、
複合繊維の高融点成分及び疎水性極細繊維構造体
の内層を溶融することなく熱処理し、その間複合
層には最小限の圧力をかけるようにしておき; 複合層を冷却し、疎水性極細繊維構造体の外層
と共に繊維の低融点成分を固化させ、これによつ
て繊維の高融点成分の繊維性能を損なうことなく
繊維を疎水性極細繊維構造体に強固に接着させる
こと; からなる方法が提供される。 上述した溶融工程は、当技術分野で周知の方法
による加熱エンボスカレンダー或いは超音波の応
用などの手段によつて行なうことができる。更
に、熱接着工程は部分加熱を用いる他のどのよう
な適当な方法、例えば音波による方法、レーザ
ー、赤外線加熱、或いはその他の種類の輻射加熱
などの方法によつて行なうことができる。 第1図に本発明の方法を実施するための好まし
い装置の配置を開示した。第1図の装置は、クレ
ープ加工した極細繊維構造体より成る芯材と、芯
材の両面に配置された熱溶融性の複合繊維で構成
された表面材より成る本発明の積層材料を製造す
るのに適している。クレープ加工された極細繊維
構造体は一層であつてもよいが、多くの層より成
るものであつてもよい。熱溶融性の複合繊維で構
成されたウエツプ10は、カード12からエンレ
スベルト14上に載置される。くり出し装置22
から供給された、あらかじめクレープ加工されて
いる疎水性極細繊維構造体20がウエツブ10の
上面に載置される。積層された3つのクレープ加
工された疎水性極細繊維構造体が用いられている
(第2図参照)。極細繊維構造体20の層は、積層
される前に独立にクレープ加工されるか、或いは
平坦な状態で溶融処理され、その後この積層構造
体についてクレープ加工を施してもよい。クレー
プ材料の製造法に関しては非常に多くの方法が知
られているが、本発明で用いられるクレープ加工
された構造体20に利用される好ましい方法は、
MICREXミクロクレーパー圧縮処理法であつて、
この方法はシート或いはウエツブ構造体を風乾状
態で機械的に処理する方法である。MICREX処
理法においては、主ロールに支持された未処理ウ
エツブが互に次第に近ずく形態をなす導入部に導
入され、そこで強く把持され、主処理キヤビテイ
に運ばれ、そこでミクロクレーピング処理が行な
われる。調節装置を調節することによつて種々の
残留圧縮度及びクレープ加工断面を得ることが可
能で、所望の結果及び処理される材料の性質によ
つて選択する。処理されたウエツブは、固いリタ
ーダーと可撓性のリターダーの間の第2の通路を
通過し、これによつて圧縮の均一性及び程度が調
節される。完全にミクロクレープ加工されたウエ
ツブはコンベヤベルトあるいは他の支持装置なし
に、本発明の図面の第1図のローラー22のよう
な捲き取りリールに連続的に送り出される。疎水
性極細繊維構造体20はウエツブ10の上に載置
されて2重層ウエツブ28を形成する。 ウエツブ28は他の装置の下を通過し、そこで
熱溶融性の複合繊維よりなる第2のウエツブ30
が上面上へカード32から載置される。ウエツブ
10,30は好ましくはカードによつて製造され
るが、乾式ウエツブも用いることができる。但
し、後者の方法は、ウエツブが軽量である場合に
は不適当である。ウエツブ10及び30は好まし
くは後の工程で融着されるが、ウエツブ10及び
30は、それらが積層構造体の両側に載置される
前に、前工程においてはじめから融着されていて
もよい。 ウエツブ30を2重層ウエツブ28の上面に載
置した後で、形成された三重層ウエツブ34は溶
融装置36を通過してウエツブ10及び30の中
の複合繊維の低融点成分を溶融させ、一方これら
の繊維の高融点成分の繊維性能をそのまま保持さ
せ、積層しクレープ加工した疎水性極細繊維構造
体20の外表面を溶融或いは軟化させてウエツブ
10及び30を構造体20の両側に強固に接着さ
せる。多層ウエツブが溶融装置36から出てくる
とそこで冷却され、本発明の材料38が形成され
る。材料38が冷却されると、複合繊維の溶融さ
れた低融点成分が固化され、その繊維の表面が接
触した部分において結合が形成される。材料38
は通常の巻取り装置40に巻き取られる。適当な
融着手段、例えば通常の加熱エンボスカレンダー
或いは複合層を超音波放射処理するなどの手段
を、溶融装置36の中で用いることが可能であ
る。 第2図は本発明の積層材料の断面図を示す。低
融点外層13及び15及び高融点内側層14より
成る、積層されクレープ加工された極細繊維構造
体20が図示されており、これに明らかなよう
に、複合繊維の層10及び30の間にはさまれて
いる。溶融装置36の温度は、積層されクレープ
加工された極細繊維構造体20の内層14の融点
よりも低いと同時に、複合繊維の高融点成分の融
点よりも低い温度に保持される。構造体20がポ
リプロピレンの芯層14及び低融点のエチレン/
酢酸ビニル共重合体層13及び15より成り、こ
の構造体がポリエチレン/ポリエチレンテレフタ
レートより成る芯/鞘型二成分繊維で構成された
2層の複合繊維層10及び30の間にはまれてい
る例においては、溶融装置で保持される温度は好
ましくは120℃から130℃の範囲である。 溶融装置36に用いる温度は、厳密には使用す
る複合繊維の性質及び溶融装置の中での滞留時間
に依存する。例えば複合繊維の低融点成分がポリ
エチレンである場合には、接着温度は通常約110
℃から約150℃であり、低融点成分がポリプロピ
レンである場合には接着温度は通常約150℃から
約170℃である。熱接着が行なわれるそれぞれの
条件は下記の実施例で説明する。ここで云う温度
は、接着を行なうために繊維をその温度迄加熱す
る温度のことを意味する。高速度で処理するため
には、短時間のより高温における処理条件を用い
ることができる。 下記の実施例は本発明の種々の特徴を示すもの
である。 実施例 1 低融点エチレン/酢酸ビニル極細繊維で構成さ
れた2層の間にはさまれたポリプロピレン極細繊
維の芯層より成る3層構造のクレープ加工した疎
水性極細繊維構造体を用いて、第1図に示した方
法と似た方法によつて積層材料を製造した。ポリ
プロピレン芯層の軟化温度範囲は110℃〜120℃で
あり、融点は約165℃である。エチレン/酢酸ビ
ニル共重合体の軟化温度範囲は90〜100℃であり、
融点は約110℃である。 カードによつて製造された通気法によつて結合
された複合繊維のウエツブ(17g/m2(0.5オ
ン/平方ヤード))を3層構造の極細繊維構造体
の両側に載置する。この複合繊維は高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二
成分繊維より成り、この芯部分は同心的配置とな
つている。複合繊維中の高密度ポリエチレンの軟
化温度範囲は110〜125℃であり、融点は約132℃
である。複合繊維のポリエチレンテレフタレート
より成る芯部分の軟化温度範囲は240〜260℃であ
り、融点は約265℃である。複合繊維の50%はポ
リエチレンで構成されている。 複合繊維ウエツブは約126℃のエンボスカレン
ダーを用いてクレープ加工した極細繊維構造体に
積層される。形成された材料はソフトでドレープ
性に富む複合材料であつて、水不透過性であり、
複合繊維ウエツブの破断伸度においてもクレープ
加工した極細繊維の芯層は破断しない。 実施例1の方法によつて得た材料の性質は以下
の通りである。 各複合繊維表面層の厚さ:10mil(約0.25mm) 複合材料の目付け:2オンス/平方ヤード(約
68g/m2) 実施例1によつて製造した材料は手術着として
使用するのに適しており、その材料の長さの7%
の伸びを与えた後においても遮断特性を失うこと
はない。更に、実施例1によつて製造した材料は
すぐれた一体性、耐久性、及び強さを有してい
る。 実施例 2 実施例1の方法を反覆したが、但し下記の点は
変更した。 2層構造のクレープ加工した極細繊維構造体を
用いた。低融点成分(すなわち、エチレン/酢酸
ビニル共重合体)を上にして、次のポリプロピレ
ン層を下にして載置した。その後、高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート複合繊維よ
り成る層と一層だけ極細繊維構造体の上面に載置
し、複合繊維の下層は設けない。その他、接着方
法は実施例1において用いた方法と同じである。
形成された複合材料はソフトなドレープ性に富む
不織布であり、これを伸長しても未伸長不織布が
有していた水頭をそのまま保持している。 実施例 3A 目付けが0.85オンス/平方ヤード(約28.8g/
m2)の100%プロピレンより成るメルートブロー
ンウエツブで構成されたクレープ加工された疎水
性極細繊維層を1層用いて、第1図に示した方法
と類似の方法によつて積層材料を製造した。この
プロピレン芯層の軟化温度範囲は110〜120℃であ
り、融点は約165℃である。目付けが0.8オンス/
平方ヤード(約27g/m2)の100%高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレート芯/鞘型二
成分繊維で構成されたランダムウエツブをポリプ
ロピレン芯層の片側に載置する。このウエツブは
通気法によつて装着されている。複合繊維中の高
密度ポリエチレンの軟化温度範囲は110〜125℃で
あり、融点は約132℃である。複合繊維のポリエ
チレンテレフタレートで構成されている芯部の軟
化温度範囲は240〜260℃であり、融点は約260℃
である。複合繊維の50%はポリエチレンより構成
されている。載置した後、プロピレン芯層の反対
側に0.5オンス/平方ヤード(約17g/m2)の目
付けの二成分繊維90%及びレーヨン10%で構成さ
れた制限ベルト結合されたランダムウエツブを載
置する。二成分繊維は、この場合も高密度ポリエ
チレン/ポリエチレンテレフタレートの芯/鞘型
二成分繊維で構成された複合繊維であつて、その
芯部分は同心的に配置されている。 2層の複合繊維ウエツブを、約122℃(エンボ
スロール及びスムーズロールの両方共122℃であ
る)のエンボスカレンダーを用いてクレープ加工
した極細繊維ウエツブに積層する。このエンボス
ロールは格子パターンを有するものである。積層
材料の両面にかかる圧力は長さ1cm当り27Kg(1
インチ長さ当り150ポンド)、ライン速度は9.2
m/分(30ft/分)である。 実施例 3B 実施例3Aによつて製造された積層材料と全く
同じ方法で、但しポリプロピレン芯ウエツブをク
レープ加工せずに対照サンプルを製造した。 試験方法 実施例3Aの伸縮性メルトブローン積層体と、
プロピレン芯層がクレープ加工されていない点を
除けば実質的に全く同じ実施例3Bの積層体とを
比較するために数多くの比較試験を行つた。以下
の試験においては、実施例3Aの積層体をクレー
プ材料と呼び、実施例3Bの積層体をコントロー
ル未クレープ材料と呼ぶ。 破裂強さ試験(ミユーレン破裂) コントロール未クレープ材料及びクレープ材料
の両者についてASTM−D−3786−79に従つて
ミユーレン破裂試験を行なつた。結果を第1表に
示した。この試験においては不織布試料片を伸縮
性のダイヤフラムの上に装着した。ダイヤフラム
は液体の圧力によつて試料片が破壊する迄伸長さ
れる。試料を破壊させるのに要する全圧力とダイ
ヤフラムのみを膨張させるのに要する圧力の差を
破裂強さとして記録する。 第1表 ミユーレン破裂試験 クレープしたもの試験No. 未クレープ対照 (未伸長) 1 26.8 34.0 2 28.4 34.4 3 27.8 35.8 (平均27.7ポンド) (平均34.7ポンド) 第1表から、標準的な試験条件において未クレ
ープ加工の対照に比較して、メルトブローンの内
層をクレープ加工するとその破裂強さが25%増大
することが明らかである。 ストリツプ引張り強さ試験 未クレープ対照材料及びクレープ材料につい
て、ASTM−D−1682−64に従つて標準ストリ
ツプ引張り試験を行なつた。この試験によつて繊
維製品の破断荷重及び伸度を得ることができる。
未クレープ対照材料及びクレープ材料の破断強さ
(機械方向)及び破断伸度を第2表及び第3表に
示した。 第3表から、クレープ材料の平均破断伸度は対
照未クレープ材料の平均破断伸度よりも約10%高
いことが明らかである。
【表】
【表】
水頭試験
不織布の撥水性を測定するための未クレープ対
照材料及びクレープ材料から採取したサンプルに
ついて、基礎静水圧試験AATCC TM#127−
1977の方法を改良した方法によつて、試験片を伸
長していない状態(第4表)及び7%伸長を与え
た状態(第5表)において測定を行なつた。この
試験においては、試料片に水圧を加え、水圧を次
第に大きくしながら表面を観察し、水の漏れをチ
エツクする。実際にこの試験において採取した水
頭試験は、標準的な静水圧試験AATCC TM
#127−1977と若干異なつており、すなわち本試
験においては水留めを人の手で上げるのに対し
て、標準試験法では自動的に上げている。通常、
この水頭試験は弛緩した状態、すなわち伸長して
いない状態の不織布試料について行う。本発明の
利点を実証するために、不織布を引張つて27%伸
長状態とし(第5表);ジグを用いて伸長状態に
不織布を固定し、そのように試料が伸長されてい
る状態において水頭試験を行なつた。このように
して測定されたサンプルの場合は表中に「7%伸
長」と記載している。第5表に示したデータに関
しては、サンプルの形状は幅が3 1/2インチ(約
8.9cm)、長さが機械方向に10インチ(約25.4cm)
のものである。サンプルホルダーが7インチ(約
17.8cm)離れた位置にくるように伸長ジグをセツ
トし、これにサンプルを装着し、次いで7 1/2イ
ンチ(約19cm)(7%伸長)まで伸長する。不織
布を伸長状態に保持するためにクランプを使用す
る。この伸長された不織布について基礎静水圧試
験AATCC TM#127−1977に従つてマニユアル
水頭試験を行なつた。
照材料及びクレープ材料から採取したサンプルに
ついて、基礎静水圧試験AATCC TM#127−
1977の方法を改良した方法によつて、試験片を伸
長していない状態(第4表)及び7%伸長を与え
た状態(第5表)において測定を行なつた。この
試験においては、試料片に水圧を加え、水圧を次
第に大きくしながら表面を観察し、水の漏れをチ
エツクする。実際にこの試験において採取した水
頭試験は、標準的な静水圧試験AATCC TM
#127−1977と若干異なつており、すなわち本試
験においては水留めを人の手で上げるのに対し
て、標準試験法では自動的に上げている。通常、
この水頭試験は弛緩した状態、すなわち伸長して
いない状態の不織布試料について行う。本発明の
利点を実証するために、不織布を引張つて27%伸
長状態とし(第5表);ジグを用いて伸長状態に
不織布を固定し、そのように試料が伸長されてい
る状態において水頭試験を行なつた。このように
して測定されたサンプルの場合は表中に「7%伸
長」と記載している。第5表に示したデータに関
しては、サンプルの形状は幅が3 1/2インチ(約
8.9cm)、長さが機械方向に10インチ(約25.4cm)
のものである。サンプルホルダーが7インチ(約
17.8cm)離れた位置にくるように伸長ジグをセツ
トし、これにサンプルを装着し、次いで7 1/2イ
ンチ(約19cm)(7%伸長)まで伸長する。不織
布を伸長状態に保持するためにクランプを使用す
る。この伸長された不織布について基礎静水圧試
験AATCC TM#127−1977に従つてマニユアル
水頭試験を行なつた。
【表】
【表】
【表】
第4表及び第5表に明らかなように、未クレー
プ対照材料の水頭は、未伸長状態における48.4±
7.4cmから、7%伸長状態における28.3±7cmへ
と41.53%低下した。 これに対してクレープ材料の場合は、その水頭
は未伸長状態における53cmから、7%伸長状態に
おける46.7±6.8cmに多少低下するだけであつた。
このようにクレープ材料の場合は、伸長しても水
頭の低下が非常に小さい。更に第4表及び第5表
を検討してみると、クレープ材料の水頭は、7%
伸長を与えた場合においても、未クレープ対照材
料の水頭よりも、それに伸長を与える前に比較し
た場合においてもなお実質的に高い。このような
結果から、本発明によつて製造された材料を用い
て手術着をつくつた場合、ひじの曲げによつて7
%の伸長が発生した時、その材料の遮断性に対し
て悪影響を与えないことが明らかである。 一般的に、本発明の材料を7%伸長状態におい
て水頭試験にかけた場合、伸長しない状態におけ
る水頭の少なくとも約70%を保持する。
プ対照材料の水頭は、未伸長状態における48.4±
7.4cmから、7%伸長状態における28.3±7cmへ
と41.53%低下した。 これに対してクレープ材料の場合は、その水頭
は未伸長状態における53cmから、7%伸長状態に
おける46.7±6.8cmに多少低下するだけであつた。
このようにクレープ材料の場合は、伸長しても水
頭の低下が非常に小さい。更に第4表及び第5表
を検討してみると、クレープ材料の水頭は、7%
伸長を与えた場合においても、未クレープ対照材
料の水頭よりも、それに伸長を与える前に比較し
た場合においてもなお実質的に高い。このような
結果から、本発明によつて製造された材料を用い
て手術着をつくつた場合、ひじの曲げによつて7
%の伸長が発生した時、その材料の遮断性に対し
て悪影響を与えないことが明らかである。 一般的に、本発明の材料を7%伸長状態におい
て水頭試験にかけた場合、伸長しない状態におけ
る水頭の少なくとも約70%を保持する。
第1図は本発明の方法を実施するのに適した装
置の側面略図である。第2図は本発明の積層材料
の断面図である。 10……ウエツブ、13,15……低融点外
層、14……高融点内層、20……極細繊維構造
体、28……二重層ウエツブ、30……ウエツ
ブ、34……三重層ウエツブ、36……溶融装
置、38……材料。
置の側面略図である。第2図は本発明の積層材料
の断面図である。 10……ウエツブ、13,15……低融点外
層、14……高融点内層、20……極細繊維構造
体、28……二重層ウエツブ、30……ウエツ
ブ、34……三重層ウエツブ、36……溶融装
置、38……材料。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高伸長状態ですぐれた水頭を有する、伸縮性
水不透過性積層材料であつて、10μ以下の繊維直
径を有する極細繊維よりなる少なくとも一層の疎
水性のクレープ加工した層に接着された、少なく
とも一層の不織繊維でできた補強層を備えた積層
材料。 2 高伸長状態ですぐれた水頭を有する、伸縮性
水不透過性積層材料であつて、不織繊維よりなる
2つの補強層の間に挟まれ、かつそれらに接着さ
れたクレープ加工された疎水性極細繊維構造体を
備え、上記疎水性極細繊維構造体が、繊維直径が
10μ以下である極細繊維層の少なくとも1つの層
よりなる積層材料。 3 上記疎水性極細繊維構造体がポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、
ポリブチレンテレフタレート、またはポリアミド
を含む特許請求の範囲第2項記載の積層材料。 4 上記不織布層が高密度ポリエチレン/ポリエ
チレンテレフタレートの芯/鞘型二成分繊維を含
む特許請求の範囲第2項記載の積層材料。 5 上記不織布層に5〜40重量%のレーヨンある
いはポリエステル繊維が混合されている特許請求
の範囲第4項記載の積層材料。 6 上記積層材料が連続プロセスで製造され、か
つ極細繊維のクレープ加工された層の圧縮度が機
械方向において少なくとも10%である特許請求の
範囲第2項記載の積層材料。 7 上記積層材料が加熱エンボスカレンダー法あ
るいは超音波法で接着されたものである特許請求
の範囲第2項記載の積層材料。 8 上記積層材料を7%伸長状態で水頭試験法で
試験した時、その材料を無伸長状態で試験した場
合の水頭の少なくとも約70%を保持している特許
請求の範囲第2項記載の積層材料。 9 前記不織繊維は不織複合繊維を含む特許請求
の範囲第2項記載の積層材料。 10 クレープ加工された上記疎水性極細繊維構
造体が10μ以下の繊維直径を有する少なくとも2
つの極細繊維層よりなる特許請求の範囲第9項記
載の積層材料。 11 極細繊維のクレープ加工された層がメルト
ブローン法によつて製造されたものである特許請
求の範囲第9項記載の積層材料。 12 上記複合繊維が偏心的な芯/鞘型二成分繊
維である特許請求の範囲第9項記載の積層材料。 13 上記複合繊維の各層が、5〜40重量%の非
複合繊維と混合されている特許請求の範囲第9項
記載の積層材料。 14 高伸長状態ですぐれた水頭を有する、伸縮
性水不透過性積層材料であつて、10μ以下の繊維
直径を有する極細繊維よりなる少なくとも一層の
疎水性のクレープ加工した層に接着された、少な
くとも一層の不織繊維でできた補強層を備えた積
層材料を含む手術着。 15 高伸長状態ですぐれた水頭を有する、伸縮
性水不透過性積層材料であつて、10μ以下の繊維
直径を有する極細繊維よりなる少なくとも一層の
疎水性のクレープ加工した層に接着された、少な
くとも一層の不織繊維でできた補強層を備えた積
層材料を製造する方法であつて、 予めクレープ加工された極細繊維層およびそれ
と隣接して重ね合わされた少なくとも一層の不織
繊維補強層との複合層を形成する工程と、 上記複合層を、不織繊維層を溶融して極細繊維
のクレープ加工した層に接着させるのに十分な温
度において熱処理する工程と、 この複合層を冷却する工程を備えた方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/620,194 US4555811A (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Extensible microfine fiber laminate |
US620194 | 1984-06-13 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4357803A Division JP2563872B2 (ja) | 1984-06-13 | 1992-12-25 | 伸縮性水不透過性積層材料およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS613740A JPS613740A (ja) | 1986-01-09 |
JPH0557901B2 true JPH0557901B2 (ja) | 1993-08-25 |
Family
ID=24484970
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60126390A Granted JPS613740A (ja) | 1984-06-13 | 1985-06-12 | 伸縮性水不透過性積層材料およびその製造方法 |
JP4357803A Expired - Lifetime JP2563872B2 (ja) | 1984-06-13 | 1992-12-25 | 伸縮性水不透過性積層材料およびその製造方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4357803A Expired - Lifetime JP2563872B2 (ja) | 1984-06-13 | 1992-12-25 | 伸縮性水不透過性積層材料およびその製造方法 |
Country Status (8)
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US (1) | US4555811A (ja) |
EP (1) | EP0164739B1 (ja) |
JP (2) | JPS613740A (ja) |
AU (1) | AU578100B2 (ja) |
BR (1) | BR8502812A (ja) |
CA (1) | CA1230810A (ja) |
DE (1) | DE3584792D1 (ja) |
ZA (1) | ZA854439B (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4657804A (en) * | 1985-08-15 | 1987-04-14 | Chicopee | Fusible fiber/microfine fiber laminate |
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