(57)【要約】個人用ケア吸収性物品に使用するための不織布が提供され、この布は単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維から製造される。このような布は、ただ１つのポリマーを使用するので製造が経済的である。これらの布は空隙体積及び弾性に優れ、外側カバー、ライナ、サージ層、さらには吸収性コアとしての用途を含む多数の用途に有用である。
2005517093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維からなる個人用ケア吸収性物品に用いるための不織布。
【請求項２】
前記ポリマーは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、アクリル、超吸収体、及び再生セルロースからなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記ポリマーはポリオレフィンであることを特徴とする請求項２に記載の不織布。
【請求項４】
前記ポリオレフィンはポリプロピレンであることを特徴とする請求項３に記載の不織布。
【請求項５】
前記布は、熱点結合、点非結合、通気結合、超音波結合、及び水圧交絡からなる群から選択された方法によって結合されることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項６】
前記布は、熱点結合によって結合されることを特徴とする請求項５に記載の不織布。
【請求項７】
前記布は、通気結合によって結合されることを特徴とする請求項５に記載の不織布。
【請求項８】
前記布は、水圧交絡によって結合されることを特徴とする請求項５に記載の不織布。
【請求項９】
前記繊維はステープル繊維であることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項１０】
前記繊維は連続繊維であることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項１１】
前記物品は、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性下着、成人失禁用製品、包帯その他の創傷ケア製品、及び婦人衛生製品からなる群から選択されたことを特徴とする請求項１に記載の個人用ケア吸収性物品のための不織布。
【請求項１２】
超吸収体ポリマーから形成され螺旋捲縮加工繊維からなる個人用ケア吸収性物品のための吸収体コア。
【請求項１３】
単一成分螺旋捲縮加工繊維からなることを特徴とするフック・ループ式ファスナのためのループ材料。
【請求項１４】
前記ループ材料は、点非結合パターンで結合されることを特徴とする請求項１３に記載のループ材料。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ポリマー繊維及びかかる繊維を用いて製造できる物品に関する。より詳細には、これら繊維は、使い捨て衛生ナプキン、おむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、創傷ケア製品などのような個人用ケア製品に有用な吸収性物品に使用できる。これらの物品は、通常、身体側ライナ、液体不透過性外側層又は「バッフル」、及び前記ライナと前記バッフルとの間にある吸収性コアを含む構造を有する。
【０００２】
（背景技術）
捲縮加工繊維は、材料の厚みを増加させる能力並びにその他の特性から個人用ケア製品用の材料に有用であることがわかっている。
２成分繊維は捲縮加工繊維を製造するために以前から使用されている。この繊維は、あるポリマーから製造される一方の面と、異なるポリマーから製造される別の面とを有することができ、バインダ繊維としても使用される。他の選択肢としては、対称繊維は捲縮加工には好ましくないが、あるポリマーが繊維の中央域を構成し、別のポリマーが外側域を構成するものが挙げられる。さらに別の選択肢は、異なるポリマーが足部又は突出部の異なる部分を構成するような足部又は突出部を有する繊維を製造することである（米国特許第５，７０７，７３５号）。これらの繊維は適切に機能するが、１より多いポリマーから製造されるので、製造には比較的費用がかかる。これらの繊維を製造する装置も、複数のチャネルを繊維紡糸口金板に機械加工しなければならないので、単一ポリマー繊維と比べて、より高価で複雑である。
単一成分繊維の機械的な捲縮加工は、当該技術分野において既知の別の選択肢であるが、これは遅く、扱い難い製造方法である。機械的な捲縮加工、一般には噛み合わせローラ間に繊維を通すことによってもたらされる種類の捲縮は、普通、一方の面だけのジグザグ形捲縮である。
吸収構造体のこれまでの開発にもかかわらず、婦人用衛生製品及び幼児ケア用製品のような吸収性製品からの漏れを十分低減でき、製造を簡便化でき、さらによりコスト効率の良い改善された吸収構造体の必要性が残っている。繰返し負荷される液体をより効果的に取り込み、分配し、そして保持することによって液体サージの処理性を改善できる吸収構造体が必要とされている。このような吸収構造体に使用するための、経済的でかつ素早く製造される材料が必要とされ続けており、その際、該材料は螺旋捲縮加工繊維を用いて製造される。このような材料は、これまで使用されていた繊維から製造されるものよりも液体処理特性が優れているはずである。
【０００３】
（発明の開示）
従来技術が直面する既に述べた困難及び問題を踏まえて、より効果的な液体処理性を可能にする良好な嵩及び弾力特性を有する不織ウェブを含む新規な構造材料が提供される。これは、個人用ケア吸収性物品に使用するための材料により達成されるが、ここでこの材料は螺旋捲縮を有する単一成分繊維を用いて製造される。種々のポリマーを本発明の不織布の製造に使用でき、そのポリマーにはポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、アクリル繊維、超吸収体、及び再生セルロースが含まれるが、ポリオレフィンが好ましく、ポリプロピレンが最も好ましい。不織布は、熱点結合、点非結合、バインダを使用する通気結合、超音波結合及び湿式交絡によって結合することができる。本発明の不織布は、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性下着、成人失禁用製品、包帯及びその他の創傷ケア製品、並びに婦人用衛生製品を包含する種々の個人用ケア製品に使用できる。本発明の不織布は、サージ材料、フック・ループ布のフープ成分として、そして数ある中でも吸収性コア、外側カバー、ライナ、濾過媒体、及び拭取材として使用できる。
【０００４】
（発明を実施するための最良の形態）
（定義）
本明細書で用いられるとき、次の用語はそれらに与えられた定義をもつ。 
「使い捨て」という用語は、使用後に廃棄されるものであり、そして洗浄され、再使用されることは目的としていないことを包含する。
本明細書で用いられる「不織布又は不織ウェブ」という用語は、相互に交絡されているが、編布のように識別可能にはなっていない個々の繊維又は糸の構造を有するウェブを意味する。不織布又は不織ウェブは、例えばメルトブロー工程、スパンボンド工程及びボンデッド・カーデッド・ウェブ工程のような多くの工程から形成される。不織布の坪量は、普通、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）又は１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、有効な繊維直径は、普通ミクロンで表される（ｏｓｙからｇｓｍに換算するには、ｏｓｙに３３．９１を掛けることに留意されたい）。
本明細書で用いられる「スパンボンド繊維」という用語は、押出されるフィラメントの直径を有する紡糸口金の複数の微細な、通常は円形の毛細管から溶融した熱可塑性材料をフィラメントとして押し出し、次いで急激に直径を減少させることによって形成される小直径の繊維のことを指すが、その方法は、例えば、Ａｐｐｅｌらの米国特許第４，３４０，５６３号、Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒらの米国特許第３，６９２，６１８号、Ｍａｔｓｕｋｉらの米国特許第３，８０２，８１７号、Ｋｉｎｎｅｙの米国特許第３，３３８，９９２号及び米国特許第３，３４１，３９４号、Ｈａｒｔｍａｎｎの米国特許第３，５０２，７６３号、並びにＤｏｂｏらの米国特許第３，５４２，６１５号におけるようなものである。スパンボンド繊維は、それらを回収面に堆積させた場合に一般にべとつかない。スパンボンド繊維は一般に連続的であり、７ミクロンより長い、より詳細には約１０〜３０ミクロンの平均直径（少なくとも１０個のサンプルから）を有する。繊維はまた、従来の形状とは異なるハイブリッドを説明しているＨｏｇｌｅらの米国特許第５，２７７，９７６号、Ｈｉｌｌｓの米国特許第５，４６６，４１０号、並びにＬａｒｇｍａｎらの米国特許第５，０６９，９７０号及び米国特許第５，０５７，３６８号に記載されるもののような形状をとってもよい。
【０００５】
本明細書で用いられる「コンジュゲート繊維」という用語は、別々の押出機から押出されるが互いに紡糸されて１つの繊維を形成する少なくとも２つのポリマーから形成されている繊維のことを指す。コンジュゲート繊維はまた、時に多成分又は２成分繊維と呼ばれる。ポリマーは、普通は互いに異なるものであるが、コンジュゲート繊維は単成分繊維とすることができる。ポリマーは、コンジュゲート繊維の断面にわたってほぼ一定に位置された区別可能な区域に配置され、このコンジュゲート繊維の長さに沿って連続的に延びる。こうしたコンジュゲート繊維の構成は、例えば、一方のポリマーが他方のポリマーによって囲まれる鞘／芯配置とするか、又は並列配置、パイ状配置、あるいは「海中の島々」配置とすることができる。コンジュゲート繊維はＰｉｋｅらの米国特許第５，３８２，４００号に教示されており、コンジュゲート繊維を使用し、２つ（又はそれ以上）のポリマーの異なる膨張及び収縮率を用いて繊維に捲縮を作ることができる。
本明細書で用いられる「２構成材繊維」とは、ブレンドとして同一の押出機から押出された少なくとも２つのポリマーから形成されている繊維のことを指す。「ブレンド」という用語は、以下で定義される。２構成材繊維においては、種々のポリマー成分が繊維の断面領域にわたって相対的に一定に位置された区別可能な区域には配置されず、種々のポリマーは、繊維の全長に沿って普通は連続的でなく、そのかわりに普通はランダムに始まり、終止するフィブリル繊維又はプロトフィブリル繊維を形成する。２構成材繊維はまた、時に多構成材繊維とも呼ばれる。
本明細書で用いられる「ブレンド」という用語は、２以上のポリマーの混合物を意味し、一方で「アロイ」という用語はブレンドの下位概念であり、この場合成分は非混和性であるが、相溶化されている。「混和性」及び「非混和性」は、混合自由エネルギーに関してそれぞれ負の値及び正の値を有するブレンドとして定義される。さらに、「相溶化」は、アロイを製造するために非混和性のポリマーブレンドの界面特性を改変するプロセスとして定義される。
「単一ポリマー繊維」は、１つのポリマーから１つの押出機により製造される繊維を意味する。単一ポリマー繊維の不織ウェブは、単一ポリマー繊維だけを有していてもよく、又は単一ポリマー繊維と他の繊維とのブレンドであってもよい。このようなウェブはまた、単一ポリマー繊維の層と、さらに他の種類の繊維層とを有することができる。単一ポリマー繊維はまた、コンジュゲート繊維としてではなく２構成材繊維ブレンドとしてその長さに沿って異なるポリマーから製造してもよい。これは、繊維のどの点においても（変転部分の小さい領域は除く）、繊維が１つのポリマーだけで製造されていることを意味するが、これは繊維の長さに沿う別の区画と同じポリマーであるということではない。
【０００６】
本明細書で用いられる「ボンデッド・カーデッド・ウェブ」とは、ステープル繊維をコーミング装置又はカーディング装置の中に送り、ほぐして縦方向に揃え、ほぼ縦方向に配向された繊維不織ウェブを形成することで形成されたウェブを指す。このような繊維は数ミリメートルから数センチメートルの長さであり、通常、ベール梱包で購入され、カーディング装置の前に繊維を分離させるピッカに入れられる。ウェブが形成されると、次いでウェブはいくつかの既知の結合方法の１又はそれ以上により結合される。そのような結合方法の１つはパウダー結合であり、この結合では、パウダー状接着性バインダがウェブ全体に分配され、次いで普通はウェブ及び接着剤を高温空気で加熱することにより活性化される。別の好適な結合方法はパターン結合であり、この結合では加熱されたカレンダーロール又は超音波結合装置を使用して、普通は局在化された結合パターンで繊維が互いに結合されるが、所望ならばウェブの全面にわたって結合させることができる。特にステープル長の２成分繊維を用いる場合、別の好適な周知の結合方法は通気結合であり、この結合では成分の１つがバインダとして作用する。
本明細書で用いられる「高温エアナイフ」又はＨＡＫという用語は、さらなる処理のためにウェブに十分な一体性を与えるために製造直後の微小繊維、特にスパンボンドウェブを予め結合又は最初に結合する工程を意味するが、ＴＡＢ、熱結合及び超音波結合のような比較的強い結合である二次結合工程を意味するものではない。高温エアナイフは、加熱された空気流を、非常に速い流速で形成直後の不織ウェブに向けて集中させる装置である。この速度は、通常は毎分約１０００〜約１００００フィート（ｆｐｍ）（毎分３０５〜３０５０メートル）、又はより特定的には毎分約３０００〜５０００フィート（９１５〜１５２５ｍ／分）である。空気温度は、普通は、ウェブに用いられる少なくとも１つのポリマーの融点の範囲内であり、スパンボンドに通常用いられる熱可塑性ポリマーにおいては、一般的には約２００〜５５０°Ｆ（約９３〜２９０℃）の範囲である。空気温度、速度、圧力、体積、及びその他の因子の制御は、ウェブに対する損傷を避けるのに役立つと同時に、その一体性を高める。ＨＡＫの集中させた空気流は、ウェブに向かう加熱された空気の出口として作用する少なくとも１つのスロット（又は緊密な間隔をおいて位置されたホール）によって配置され、指向され、このスロットは、ウェブ幅のほぼ全体にわたって実質的に機械横方向に作動する。微小繊維ウェブポリマーが形成される有孔ワイヤは一般に高速で動くので、高温エアナイフから放出される空気をウェブのある特定部分に曝す時間は、０．１秒以下であり、一般に約０．０１秒である。ＨＡＫは、本出願人に譲渡された米国特許第５，７０７，４６８号にさらに記載されている。
【０００７】
本明細書で用いられる「熱点結合」とは、繊維の布又はウェブを、加熱したカレンダロールとアンビルロールとの間に通して結合させることに関連する。カレンダロールは、通常は、常にというわけではないが、ある種のパターン付けがされており、そのため布全体が布の全面に亘って結合されるわけではなく、またアンビルロールは普通は平坦である。したがって、カレンダロールの種々のパターンが機能性及び美観的理由で開発されている。パターンの一例は、点を有するものであり、ハンセン及びペニングスの米国特許第３，８５５，０４６号に教示されるような、約２００結合／平方インチの約３０％の結合域を有する、ハンセン・ペニングスすなわち「Ｈ＆Ｐ」パターンである。Ｈ＆Ｐパターンは、正方形の点又はピン結合域を有し、各ピンは、一辺の寸法が０．０３８インチ（０．９６５ｍｍ）、各ピンの間隔が０．０７０インチ（１．７７８ｍｍ）で、結合深さが０．０２３インチ（０．５８４ｍｍ）である。得られるパターンは、約２９．５％の結合域を持つ。別の典型的な点結合パターンは、一辺の寸法が０．０３７インチ（０．９４ｍｍ）、ピンの間隔が０．０９７インチ（２．４６４ｍｍ）、及び深さ０．０３９インチ（０．９９１ｍｍ）を有する正方形ピンによる１５％の結合域を与える、拡張ハンセン・ペニングスすなわち「ＥＨＰ」結合パターンである。「７１４」と称される別の典型的な点結合パターンは、正方形ピン結合域を有し、各ピンは、一片の寸法が０．０２３インチ、各ピンの間隔が０．０６２インチ（１．５７５ｍｍ）で、結合深さが０．０３３インチ（０．８３８ｍｍ）である。得られるパターンは、約１５％の結合域を持つ。さらに別の一般的なパターンは、約１６．９％の結合域をもつシー・スター（Ｃ−Ｓｔａｒ）パターンである。Ｃ−Ｓｔａｒパターンは、流れ星で遮られた横方向のバーすなわち「コーデュロイ」デザインを持つ。別の一般的なパターンは、ダイヤモンドが繰り返され、僅かにずらされた、約１６％の結合域を有するダイヤモンド・パターンと、その名が示す通り例えば網戸を思わせるような約１９％の結合域を有するワイヤ織パターンが含まれる。通常は、結合域の割合は、布ラミネート・ウェブの面積の約１０％から約３０％まで変化する。当該技術分野ではよく知られているように、点結合は、ラミネート層を互いに保持するだけでなく、各層内でフィラメント及び／又は繊維を結合することにより個々の層の各々に一体性を付与する。
【０００８】
本明細書で用いられる「パターン非結合」又は交換可能に「点非結合」又は「ＰＵＢ」は、Ｓｔｏｋｅｓらの米国特許第５，８５８，５１５号に例示されるような多数の区別可能な非結合領域を規定する連続的な結合域を有する布パターンを意味する。区別可能な非結合域内の繊維又はフィラメントは、非結合域それぞれを囲む又は取り囲む連続的な結合域によって寸法安定化されるので、フィルムの支持層又はバック層あるいは接着剤を必要としない。非結合域は、その非結合域内の繊維又はフィラメント間に空間を提供するように厳密に設計されている。
「親水性」とは、繊維に接触する水性液体によって湿潤される繊維又は繊維の表面を表す。材料の湿潤度についても、関係する液体と材料の接触角及び表面張力によって説明することができる。特定の繊維材料の湿潤性を測定するのに適した装置及び技術は、Ｃａｈｎ  ＳＦＡ−２２２面力分析器システム又はこれと実質的に同等なシステムによって与えられ得る。このシステムで測定する場合は、９０度より小さい接触角を有する繊維は「湿潤性」すなわち「親水性」を示し、９０度に等しいか又はそれより大きい接触角を有する繊維は「非湿潤性」すなわち疎水性を示す。
本明細書で用いられる「個人用ケア製品」又は「個人用ケア吸収性製品」とは、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性下着、成人失禁用製品、包帯、他の創傷ケア製品及び婦人用衛生製品を意味する。
【０００９】
（試験方法）
圧縮試験：圧縮試験は、材料の圧縮抵抗及び弾力性を測定する。この比較的簡単な試験では、メリーランド州２０７６０、Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、Ｏａｋｍｏｎｔ  Ａｖｅｎｕｅ２１０所在のＦｒａｚｉｅｒ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社からの圧縮計を使用し、米国商務省Ｂｕｒｅａｕ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｓｅａｒｃｈにおいて発行されたＢｕｒｅａｕ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｐａｐｅｒ  ＲＰ５６１、第１０巻、１９３３年６月、７０５〜７１３頁に従って一般に行われる。圧縮計は、サンプルを置く直径２．５４ｃｍ（１インチ）の足部を有する。力はサンプルに垂直に適用され、ダイアル指示器によってモニターされる。厚さは、０．１ｐｓｉ荷重で測定され、荷重を３ｐｓｉまで増加させながら多数の圧力点で測定される。３ｐｓｉに達した後は弾力性を測定するために荷重を除々に減らしながら厚さを測定する。
不透明度：この試験は、サンプル材料を通る光透過度を測定する。この試験設備は、イリノイ州６０５４０、Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ所在のＨｕｎｔｅｒＬａｂから入手可能なＨｕｎｔｅｒＬａｂ色差計モデルＤ２５である。試験試料は、０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験開口部又はポートを覆うのに十分な大きさでなければならず、サンプルをある位置で試験し（この場合、サンプルのアンビル側を試験する）、９０度回転させて再試験し、結果を平均する。
【００１０】
剥離試験：剥離力の値は、フック・ループ式締結システムをおよそ１８０度の角度で剥離するのに必要な力の尺度であり、１９９１年９月１５日に承認され、１９９１年１１月に発行された標準手順ＡＳＴＭ  Ｄ５１７０に従って測定することができ、この手順を以下に詳細に記載する。試験されるループ材料を、横方向に長い７６ｍｍ（３インチ）×１５２ｍｍ（６インチ）の長方形に切断する。ループ材料を、ロールダウン装置のクランプ板に置く。フック材料を、ループ材料の上部に置き、２ｋｇのローラを用いてそのロールダウン装置により取り付ける。好適なロールダウン装置は、オハイオ州、Ｍｅｎｔｏｒ所在のＣｈｅｍｓｕｌｔａｎｔｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能な部品番号ＨＲ−１００である。ファスナを係合させる際に、ローラを試験試料上でサンプルの横断「幅」方向に１サイクル転がす。さらに、「ループを起こす」ための最初の手による剥離は省略する。フックとループを適切に取り付けた後、この組合わせたものを、１０２ｍｍ（４インチ）のゴムで覆ったグリップ面を備えたインストロンモデル２７１２−００４引張試験機（マサチューセッツ州０２０２１、Ｃａｎｔｏｎ所在のインストロン社）である試験装置に置く。上側グリップにフック底部を挿入し、下側グリップにループを挿入して、グリップの互いに離れる動きによって２つの材料が剥離されるようにする。ゆるみを取り除き装置を始動させる。試験機はクロスヘッド速度が５００ｍｍ／分、ゲージ長さが７６ｍｍとなるように設定される。測定は１０ｍｍから始め、４６ｍｍで終了し、グラム表示である。剥離試験の結果から報告される値は、ピーク基準２％のＭＴＳ  ＴＥＳＴＷＯＲＫＳソフトウェアを採用する剥離荷重値である。さらに剥離力の値を規格化して、試験試料のファスナの「幅」寸法の単位長さ当りの力、例えば１インチ当りのグラム数又は１センチメートル当りのグラム数として示す。ＭＴＳ  ＴＥＳＴＷＯＲＫＳソフトウェアは、業務としてミネソタ州、Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅに事務所を持つＭＴＳシステムズ社から入手可能である。
剪断力：剪断力試験を使用して、フック・ループ式ファスナを引き離すのに必要な力を試験する。２ｋｇの重りを備えるロールダウン装置（Ｃｈｅｍｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を使用してフック材料とループ材料を係合させる。次いでサンプルを、２５０ｍｍ／分のクロスヘッド速度を持つインストロンＴＭ試験機に挿入し、剥離試験で使用した方法と同様に引き離した。使用されるサンプルの幅は２．５４ｍｍ（１インチ）であり、使用されるフックはＶＥＬＣＲＯ（登録商標）ＨＴＨ−８５１であったが、全てのサンプルが同一のフックで試験される限り３Ｍ社のＣＳ−６００のような他のフックを使用してもよい。
【００１１】
引張：引張試験は、布のピーク荷重及び破断荷重、並びにピーク伸長％及び破断伸長％を測定する。この試験は、グラム単位の荷重（強さ）、及び％単位の伸長を測定する。引張試験において、２つのクランプがそれぞれ２つのジョーを有し、各ジョーはサンプルと接触する対向面をもち、それと同じ平面内にて普通は垂直方向に７．６ｃｍ（３インチ）の間隔をあけて材料を保持し、特定の伸長速度で離れる方向に動く。３インチ×１５．２ｃｍ（６インチ）の寸法のサンプルを用いて、高さ２．５４ｃｍ（１インチ）×幅３インチの寸法の対向するジョーにより、３００ｍｍ／分の一定の伸長速度でストリップ引張強度及びストリップ伸長率の値を得る。この試験には、ノースカロライナ州２７５１３、Ｃａｒｙ、Ｓｈｅｌｄｏｎ  Ｄｒ．１００１所在のＳｉｎｔｅｃｈ社から入手可能なＳｉｎｔｅｃｈ２試験機、マサチューセッツ州０２０２１、Ｃａｎｔｏｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  Ｓｔ．２５００所在のインストロン社から入手可能なインストロンモデルＴＭ、又はペンシルヴェニア州１９１５４、フィラデルフィア、Ｄｕｔｔｏｎ  Ｒｄ．１０９６０所在のＴｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社から入手可能なＴｈｗｉｎｇ−ＡｌｂｅｒｔモデルＩＮＴＥＬＬＥＣＴ  ＩＩを使用してもよい。結果は３つの試料の平均として報告し、試料の横方向（ＣＤ）又は縦方向（ＭＤ）で行うことができる。
嵩（厚さ）  材料のキャリパは厚さの尺度であり、Ｓｔａｒｒｅｔタイプの嵩試験機を用いて１平方センチメートルあたり１４６．３グラム（０．０５ｐｓｉ）でミリメートル単位にて測定される。
【００１２】
（詳細な説明）
本発明は、使い捨て衛生ナプキン、おむつ、失禁用衣類などのような個人用ケア吸収性物品に関する。本発明の材料はまた、拭取材としての用途及び濾過分野における用途を見出すこともできる。単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維を用いて調製される不織布は、このような物品に有用な多くの領域に改善された特性を提供する。
吸収性物品は、通常少なくとも、液体透過性の身体側ライナ、液体不透過性のバッフル、及びこのライナとバッフルとの間の吸収性コアを有する。フィルタ及び拭取材は、単一層布であってもよく、又は異なる特定の特性を有する複数の層を有していてもよい。
カーデッドウェブ及びスパンボンドウェブのような不織材料は、吸収性製品の身体側ライナとして使用されていた。開放性の多孔性ライナ構造は、液体がそれらを素早く通り抜けるようにし、ライナの下にある濡れた吸収性パッドから着用者の皮膚を隔離された状態に保つのを助けるために用いられていた。或る構造体は、選択されたライナ領域の特定部分に界面活性剤処理を行い、選択された領域の湿潤性を増加させ、それによって着用者の皮膚への液体の濡れ戻り量を制御していた。
外側カバー又はバッフルは、着用者の衣類又は寝具を汚さないために液体不透過性となるように設計されている。不透過性バッフルは、薄膜から製造されることが多く、普通はプラスチックから製造されるが、他の材料を使用してもよい。不織ウェブ、フィルム、又はフィルムコーティングされた不織ウェブをバッフルとして同様に使用してもよい。バッフルは任意に、蒸気又は気体を透過可能であるが液体は実質的に不透過である、蒸気又は気体透過性で微孔性の「通気性」材料を含むことができる。
吸収性物品は、超吸収体及び／又はセルロース系繊維を含む様々な種類の吸収性コアを使用していた。特定の吸収性衣類は、吸収性ゲル化粒子を有するように構成することができ、異なる組成を持つ多層の吸収性コア配置を含むことができる。
さらに、濡れ戻りを低減し、液体を分配し、保持部又は「サージ」保持能を与えるために、厚く、かさばる布構造で構成されたもののような他の材料層を、ライナと吸収性コアとの間に挿入していた。
【００１３】
螺旋捲縮加工繊維は、多数の手段により製造できる。図１に、本出願人に譲渡された特許出願に従うフィラメント又は繊維の製造に使用される一般的な種類の装置を示す。装置１０は、既知の方法に従ってスパンボンド繊維を製造するための第１の押出し組立体１２を有する（Ｐｉｋｅらの米国特許第５，３８２，４００号も参照のこと）。紡糸口金１４は、樹脂供給源（図示せず）から溶融したポリマー樹脂を供給する。紡糸口金１４は、出口１６から微細デニールの繊維を製造し、その繊維はクエンチブロア１８によって供給される空気流により急冷される。空気流は、繊維流の一方の面を他方の面とは差別的に冷却し、それによって繊維の屈曲及び捲縮を作ることができる。捲縮加工により、例えば熱結合工程で生じる結合点間の繊維の直線性が低減されることによって、より柔軟な繊維ができる。クエンチブロア１８の様々なパラメータを制御して捲縮加工の質及び量を制御できる。繊維の組成及び樹脂の選択も、付与される捲縮加工特性を決定する。
繊維が通るベンチュリ管／チャネル２２を備えた繊維引き延ばし装置又は吸引装置２０に、フィラメントを引き込む。その管には、温度を制御した空気が供給され、フィラメントが可塑性状態で繊維引き延ばし装置２０に通されて引かれるときに該フィラメントが細くされる。次いで細くなった繊維を有孔可動回収ベルト２４上に堆積させ、真空ボックス２６によって作り出される真空力によりベルト２４上に保持する。ベルト２４はガイドローラ２７の周りを回る。繊維がベルト２４に沿って移動するときに、ベルト下のガイドローラ２７の１つによって作動するベルト上の圧縮ロール２８がスパンボンドマットを圧縮し、それにより繊維が製造プロセスに耐える十分な一体性をもつ。高温エアナイフを圧縮ロールの代わりに使用してもよい。
直径１〜約１０ミクロン、好ましくは５ミクロン未満の直径で構成されたメルトブロー繊維の層を、前もって製造したメルトブロー繊維の巻き上げロール３０からスパンボンド層の上に導入することができる。或いは、スパンボンド層の上に直接形成されるようにメルトブロー繊維を形成し、それらを堆積させることも可能である。メルトブロー繊維は、これらに限定されないがポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、これらのコポリマー及び混合物のような好ましくは熱可塑性ポリマーである樹脂で形成される。
スパンボンド繊維の第２の層は、スパンボンド装置１２について説明される方法と同様の方法でスパンボンド装置３２によって製造することができ、すなわち、紡糸口金３４がフィラメントを製造し、該フィラメントをクエンチブロア３６によって急冷して捲縮加工し、吸引装置３８によって細くする。次いでメルトブロー層上に堆積させた繊維を、第２の圧縮装置４０で圧縮してスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド繊維で構成される３層ラミネート（ＳＭＳラミネート）４２を形成する。
【００１４】
一般に、スパンボンド不織布は、最終製品へと更に加工される際の過酷さに耐えるのに十分な構造上の一体性をスパンポンド繊維に与えるように製造する特定の方法で結合される。結合は、湿式交絡、ニードル、超音波結合、接着剤結合、ステッチ結合、通気結合及び熱結合のような多数の方法によって行うことができる。好ましい方法は熱結合によるものである。ＳＭＳラミネート４２をベルト２４から離れるように移動させ、熱結合ロール４４及び４６の対の間のニップに通す。結合ロール４４は従来の平滑なアンビルロールである。結合ロール４６は、複数のピン４８を有する従来のパターンロールである。ピンによって布マトリックス内に結合点が生じる。結合点の数及び大きさは布地の剛性に関連しており、すなわち、単位面積当りの結合面積がより広い又は結合点がより多ければ、より剛性のある布ができる。ＳＭＳラミネートをロール４４及び４６の間に通し、ニップ圧力が一様になるように制御されたアンビルロール４４に押し当てることによって、ピン４８がＳＭＳラミネート４２上にパターンをつける。
より効率的に繊維結合を形成するために、ロール４４及び４６を加熱することができる。ロール４４及び４６は、異なる温度に加熱してもよい。最適な温度範囲及びロールの差は、デニール、繊維の組成、ウェブ質量、及びウェブ密度、並びに単成分繊維を用いるのか又はコンジュゲート繊維を用いるのかによって左右される。毎分約５００フィートで製造される約３ｄｐｆの単成分ポリプロピレン繊維に関して、温度範囲は、約２７０°Ｆ（１３２℃）〜約３４０°Ｆ（１７１℃）であり、パターンロールとアンビルロールとの好ましい差は、約１０°Ｆ（５．５℃）〜約３０°Ｆ（１７℃）である。同一製造速度で約１ｄｐｆの単一成分ポリプロピレン繊維に関しては、温度範囲は、約２４０°Ｆ（１１５℃）〜約２９０°Ｆ（１４３℃）であり、好ましい差は約４０〜５０°Ｆ（２２〜２８℃）である。より小さいデニールの繊維については、熱伝達がより効率的であるため全体の温度範囲はより低くなる。所与の原料については、温度範囲はほぼ同一であるが、ウェブの質量及び密度に顕著な影響を与えるコンベヤ速度に応じて、より暖かくされたり、より冷たくされる。パターンロールをアンビルよりも高温に加熱するのが好ましい。アンビルロール４４の温度をより低くすると、繊維のてかり及び結合点間の二次的な繊維−繊維結合の可能性が低減される。このように結合ロールの温度を変えることにより、一次結合の一体性に影響を与えることなく二次的な繊維−繊維結合が低減され、それによって布のドレープが改善される。
ラミネート４２を結合ロール４４及び４６に通した後、任意に、ニップロール対５２及び５４を備えるネック伸長組立体５０に通す。ロール５２及び５４は結合ロール４４及び４６の速度よりも速い制御された速度で張力下にて作動し、それによってＳＭＳラミネート４２が縦方向として知られる布の経路と同じ方向に伸長される。ネック伸長によって、繊維−繊維結合が破断され、結合点間の繊維が歪み、それによって布地の剛性が低下する。ロールを必要に応じて加熱又は冷却して所望のマット特性及び寸法安定性を得ることができる。
次いでネック伸長されたＳＭＳラミネート４２は、任意に、Ｊａｃｏｂｓらの米国特許第５，８１０，９５４号に一般的に示されているような当業者に既知の非ネック組立体５６及び回収ロール６６に通される。
【００１５】
米国特許仮出願第６０／２５７，９７３号（整理番号１５２７２）に従う方法は、実質的に半球状又は半円状の、毛細管の半分に流動するポリマーと、非半球状又は或る形状にされたその毛細管の半分に流動するポリマーとの間に差異のある剪断力を生じる単一の或る形状にされた毛細管を使用する。この方法はさらに、繊維の或る形状にされた部分に向けて方向付けられた冷却用空気によりフィラメントを差別的に又は方向性をもって冷却することを含む。
単一の或る形状にされた毛細管は、毛細管の実質的に丸い円周の断面積全体の２５％より大きくない切取り部分を有する。毛細管の断面積の２５％未満を取り除くのは、実質的に円形の断面が保持されるのを助けると同時に、毛細管の丸い半分と丸くない半分との間に必要な差別的剪断力が生じ、それによって強靭な繊維が得られると考えられている。
例えば米国特許出願第６０／２５７，９８３号に教示されるように、単一ポリマーから製造され、差別的な冷却処理に供される「Ｘ」又は「Ｙ」形状あるいは多葉形状のような他の形状も満足のいく繊維を製造すると考えられている。
米国特許出願第０９／７４７，２７８号（整理番号１５２７４）は、二毛細管紡糸口金設計から出るポリマー流を合流させることによる単一ポリマーの捲縮加工繊維の製造を教示している。毛細管は平行な境界を共有し、そこでは毛細管が互いに隣接して、誘導される剪断力を最大にするように特別に或る形状にされる。異なるポリマー流に剪断力が異なって誘導されることにより、フィラメントの継ぎ合わせた半分ごとに異なる張力が生じる。フィラメントはさらに、フィラメントに捲縮を作るために提供される差別的な又は方向をもった冷却工程に供されて、さらに捲縮を誘導してもよい。また望ましくはフィラメントを、紡糸処理中に引き出して実質的に丸い形状を達成し、結果として強靭な期待通りのフィラメントを得ることもできる。
【００１６】
図２に示されるように、ダイチップ７０は、毛細管７６に連結される座ぐり７４によって規定される追加の経路で終わるポリマー供給路７２を規定する。本質的に概略であるが、図２はダイチップ７０に形成される個々の経路である二毛細管７６を示していることが理解される。異なる毛細管形状を図３により明確に示す。一般に本発明の毛細管は約４：１〜約１２：１、より好ましくは約６：１〜約１０：１の長さ対幅の比を有するのが好ましく、長さはポリマーの流動方向で定義され、幅は毛細管の直径である。
従って各繊維は二毛細管設計の２つの毛細管によって製造される。図３は、このような二毛細管設計の代表的な実施形態を詳細に示す。異なる形状にされた毛細管を使用して単一繊維を製造すると、増大した剪断力によって、より低い粘度及びより低い溶融強度を有するような繊維面が生じ、繊維のセグメント内で実質的により高い配向性をもつと考えられている。２つの毛細管間の異なるポリマー構造はさらに、繊維セグメント間で異なる冷却速度をもつことになり、さらに捲縮の生成に役立つと考えられている。
図３からわかるように、二毛細管設計１１２は、第１の毛細管１１４と第２の毛細管１１６とを有する。第１の毛細管１１４は、外側境界１１８と内側境界１２０とを有し、この内側境界は、第１及び第２毛細管からポリマーを押出して、混合し又は結合させて単一繊維にするのに十分近い距離をもって第２の毛細管１１６に隣接して配置されている。外側境界１１８は、弓形であり、約１２０度にわたって延びている。内側境界１２０も弓形であり、約１２０度にわたって延びているが外側境界より小さい半径を有する。第２の毛細管１１６は、第１の毛細管１１４に対向し隣接する内側境界１２２が弓形になるように実質的に円形として示されている。第２の毛細管の遠位境界１２４は、第１の毛細管から遠位にあり、もちろんそれも弓形である。第２の毛細管は、円形として示されているが、所望ならば実質的に楕円であってもよい。
【００１７】
米国特許出願第０９／７４６，８５８号（整理番号１６１７０）は、それぞれ異なる長さ対直径の比（Ｌ／Ｄ）を有する２つの毛細管からのポリマー流を合流させ、合流されたポリマー流を溶融紡糸ダイヘッドの単一の出口又はホールから出すことによる単一ポリマー捲縮加工繊維の製造を教示している。異なる毛細管構造により、異なるポリマー流に異なる剪断力が誘導されるので、フィラメントの継ぎ合わされた半分において、ポリマーの配向、結晶度、及び得られた張力が異なることになる。フィラメントはさらに、フィラメントに捲縮を作るために提供される冷却工程に供されて、さらに捲縮を誘導してもよい。ある実施形態のフィラメントは、丸いホールを出ることによって実質的に丸い形状を保持し、結果としてより強靭で期待通りのフィラメントが得られるが、繊維形状はこれに限定する必要はない。
【００１８】
図４は、ポリプロピレンホモフィラメントのスパンポンド捲縮加工フィラメント製造用に設定された代表的なダイヘッド８０の一部を詳細に示す。座ぐり８２は、ポリマー供給チャネル８４と押出端部又はナイフ縁部８６との間のダイヘッドに配置され、ゆえに矢印８８で示されるようなポリマーの流動方向の長手方向の軸線を有し、又はポリマーの流動方向を規定する。座ぐり８２は、ナイフ縁部８６まで達していない、すなわち通じていない。ポリマーの流動方向において、座ぐり８２は、ポリマー供給チャネル８４に隣接し連結された直径約４．００ｍｍの第１のチャネル９０を有する。第１のチャネル９０は第１の円錐形供給チャンバ９２に至り、その壁は、６０度の角度で内側に及び下方に約２．１６ｍｍ傾き、直径約１．５０ｍｍ及び長さ７．４３ｍｍの第２のより狭いチャネル９４に至る。第２のチャネル９４は、第２の円錐形供給チャンバ９６で終止し、その壁も内側に約６０度傾き、ナイフ縁部８６から約０．５４ｍｍの平坦な底部で終止する。
直径約０．６０ｍｍの第１の毛細管９８は、第１の供給チャンバ９２と該供給チャンバのほぼ中点で連結され、座ぐりの長軸に平行に延び、ナイフ縁部８６の空気に通じており、全長は約６．３６ｍｍである。
直径約０．２０ｍｍ及び長さ約０．３０ｍｍの第２の毛細管１００は第２の供給チャンバ９６の円錐形壁に連結され、約４５度の角度で下方に延び、ナイフ縁部又は第１の毛細管出口穴１０２の上方約０．４１ｍｍのところで第１の毛細管９８に連結されている。
この実施形態において、第１の毛細管は約１０〜１のＬ／Ｄ比を有し、第２の毛細管は約１．５〜１のＬ／Ｄ比を有する。毛細管のＬ／Ｄ比は所望の耐久性、加工性、及び繊維内の結晶化割合を達成するために変更してもよい。結晶化割合は、ポリマー鎖に形成される結晶の量又は割合で表される。毛細管又は出口穴は、さらに捲縮を誘導するために丸ではない形状にされてもよい。
より短く、より狭い第２の毛細管を通ることによってポリマーに生じるより大きい剪断力は、より大きく、より広い第１の毛細管を通るポリマーよりも、ポリマー溶融物の粘度を低下させ、ポリマー鎖をより高度に配向させると考えられる。第１の毛細管におけるポリマーは、より高い粘度と、より低いポリマー鎖の配向性を有し、結果としてより非晶性のポリマー流が得られる。混合されたポリマー流が紡糸口金から空気中に出るとき、押出物の配向を固定するために両側から冷却するのが好ましい。より高度に配向した面は、より大きく収縮し、繊維の捲縮を生じる。
【００１９】
米国特許仮出願第６０／２５７，９８２号（整理番号１５６２０）には、螺旋捲縮加工されたホモフィラメントを十分な高温空気流で処理して、繊維の捲縮を生じる自然な傾向を促進することが教示されている。この文献ではまた、ラミネートのこの層のかさ高い構造を維持するために、捲縮加工繊維を本質的に溶融結合又は弛緩させることなく捲縮を作る。次いで種々の他の層を、例えば熱点結合により結合させて各層の本質的な特性を保持するラミネートを製造できる。
例えば層は十分な一体性を備えるように互いに結合され、処理装置又は材料に害を与えることなく高速ウェブ移動処理に耐えるラミネートを製造する。この方法は、好ましくは高温エアナイフ、Ａｒｎｏｌｄらの米国特許第５，７０７，４６８号に記載され、現在は当業者に既知の装置を用い、その装置には拡散機構が取り付けられており、それはＨＡＫ内の濃縮ラインとしてよりもむしろ高温エアを逃がす多くの孔を備えたプレートで終わることができる。
高温エアナイフの休止時間、エア温度及び流速は、捲縮加工繊維のポリマー種類及び繊維モルホロジーによって調整される。代表的なホモフィラメントポリプロピレン螺旋スパンボンド層は、拡散エア流によって所望の結果となるように処理されている。流速は、６１〜３６６ｍｐｍ（２００〜１２００ｆｐｍ）の材料横断速度で縦方向に長さ４５．７２ｃｍ（１８インチ）にわたって１分あたり約２７５メートル、すなわちｍｐｍ（１分あたり９００フィート、すなわちｆｐｍ）であった。さらに満足のいく結果は、縦方向の拡散器プレナムの延在が２０．３２ｃｍ（８インチ）、エア温度が１３２〜１４３℃（２７０〜２９０°Ｆ）、形成ワイヤから２．５４ｃｍ（１インチ）の距離で供給されるエア流速が２１３〜２５９ｍｐｍ（７００〜８５０ｆｐｍ）、及び材料横断速度が９１〜２４４ｍｐｍ（３００〜８００ｆｐｍ）で得られた。
【００２０】
米国特許仮出願第６０／２５７，９７２号（整理番号１５８１４)は、形成ベルト又は有孔ワイヤ上に堆積した不織フィラメントの第１層、任意の中間層、並びに例えば第１層及び所定の位置にある任意の中間層上に堆積された螺旋捲縮加工ホモフィラメントのようなかさ高い不織フィラメントの層を教示する。第１の層は、既知の高温エアナイフ処理などにより処理され、第１の層を結合させて、高速ウェブ移動処理に耐えるのに十分な一体性を有するウェブにする。任意の中間層は、繊維の種類、所望のラミネート機能、又はモルホロジーなどに依存して加熱処理されてもよく、されなくてもよい。かさ高い不織フィラメントの層は、形成ベルト上でインラインで処理されて、捲縮を作るのに十分な熱で処理され、ラミネートのこの層のかさ高い構造を維持するために、捲縮加工繊維の実質的な溶融結合又は捲縮の弛緩は行われない。次いで種々のウェブ層、すなわち機械的な一体性のための第１の層、第２のかさ高い螺旋捲縮加工層、及び任意の中間層を、熱点結合などによって結合させて各層の本質的な特性を保持し、そして十分な一体性をもつように層を結合させて、処理設備又は材料に害を与えることなく高速ウェブ移動処理に耐えるラミネートを製造する。製造速度は形成される材料に左右されるが、本発明はこの点に関してほとんど現実的に制限がないはずであり、例示のためだけであるが１分あたり２００〜２０００フィートのウェブ速度に調整できることが理解される。単一成分の捲縮加工された熱可塑性繊維ウェブの捲縮を結晶化し又は作り、Ｓｌａｃｋの米国特許第６，１２３，８８６号にあるように低温適用によってかさばりを維持する。Ｓｌａｃｋは、ガラス転移相温度にて、フィラメントを形成することを目的とする熱可塑性材料に乱流を発生させ、ポリマーを結晶化させる間は乱流を維持することによって連続フィラメントに相当量の螺旋捲縮を作る方法を教示している。しかし、この処理は、現代の高速ライン移動製造のためにウェブの一体性をほとんど増加させず、Ｓｌａｃｋに教示されるようにこの処理は経済的な製造速度に関して望ましくない、遅いオフラインプロセスである。
この方法で製造され捲縮加工繊維ラミネート材料は、フック・ループ式ファスナのループ部分のようなかさばりの大きい及び嵩高い用途に有用であり得る。繊維は、布のような感触を助長する十分な嵩とかさばりを維持しながら良好な柔軟性とドレープを有する布を製造するように設計できる。
【００２１】
本発明の材料は合成ポリマーから製造できる。合成繊維としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、アクリル繊維、超吸収体、ＬＹＯＣＥＬＬ（登録商標）再生セルロース、及び当業者に既知の好適なその他の合成繊維から製造されるものがある。多くのポリオレフィンは繊維製造に利用可能であり、例えばＤｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌのＡＳＰＵＮ（登録商標）６８１１Ａライナ低密度ポリエチレン、２５５３ＬＬＤＰＥ、並びに２５３５５及び１２３５０高密度ポリエチレンのようなポリエチレンは、かかる好適なポリマーである。ポリエチレンは溶融流速がそれぞれ、約２６、４０、２５及び１２である。繊維形成ポリプロピレンとしては、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＥＳＣＯＲＥＮＥ（登録商標）ＰＤ３４４５ポリプロピレン及びＨｉｍｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＰＦ３０４が挙げられる。他のポリオレフィンも利用可能である。
【００２２】
（実施例）
多くの実施例が、本発明の布を試験するために異なる繊維を用いて調製された。使用された繊維は、米国特許第６，１２３，８８６号に従って製造された螺旋捲縮加工された単一ポリマー繊維、螺旋捲縮加工された２成分繊維及び機械的に捲縮加工されたポリプロピレン繊維であった。
螺旋捲縮加工された単一ポリマー繊維（繊維１）は、７デニールを有し、ポリプロピレンから製造された。これらの繊維を連続的な繊維として製造し、続いておよそ５０ｍｍのステープル長さに切断した。
２成分捲縮加工繊維（繊維２）は約６デニールを有し、ポリプロピレン及びポリエチレンから製造された。これらの繊維を５０ｍｍのステープル長さに切断した。
機械的に捲縮加工繊維（繊維３）も約６デニールを有し、約５０ｍｍのステープル長さに切断した。
既知のボンデッド・カーデッド・ウェブプロセスに従って、各繊維を２つの異なる坪量で不織ウェブに加工した。全てのウェブを点非結合パターンで結合させた。６つの不織ウェブを、嵩、剪断力及び剥離強度、圧縮、弾性並びに密度について試験した。結果を表１に示す。表１において、坪量は平方メートルあたりのグラムで与えられ、嵩はｍｍで与えられ、剪断力及び剥離は横方向に測定し、グラムで与えられ、圧縮は１平方センチメートルあたり２９２．７グラム（０．１ｐｓｉ）の圧力で直径２．５４ｃｍ（１インチ）のフットを用いて試験され、ｍｍで与えられ、弾性は荷重高さと非荷重高さとの差であり、密度は１立方センチメートルあたりのグラムで与えられる。
【００２３】
（表１）
2005517093.tif 000003
表１からわかるように、単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維ウェブの剪断力及び剥離特性は、３１．９ｇｓｍにおける繊維１の剪断力以外は２成分捲縮加工繊維に比べて優れている。単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維ウェブの嵩はかなり大きく、個人用ケア製品における流体処理用途に、並びにフック・ループ式ファスナ用途のループ材料として有利であることが示された。単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維ウェブの大きい嵩及び良好な弾性はまた、好結果の流体処理層についての肯定的な指標でもある空隙体積が高い（低密度である）ことを示している。
別の実施例は、螺旋捲縮加工繊維を用いて行われたが、それはスパンボンドプロセスに従って製造された。使用された繊維は、単一成分の螺旋捲縮加工されたスパンボンド繊維及び螺旋捲縮加工された２成分繊維であった。
螺旋捲縮加工された単一ポリマー繊維（繊維４）は、７デニールを有し、ポリプロピレンから製造された。これらの繊維は、米国特許仮出願第６０／２５７，９７３号に従って製造され、剪断力を誘導するために取り除かれた毛細管の断面積は約２５％であった。
【００２４】
２成分の捲縮加工繊維（繊維５）は、約６デニールを有し、並列配置のポリエチレン及びポリプロピレンから製造された。これらの繊維は、Ｐｉｋｅらの米国特許第５，３８２，４００号に従って製造された。
各繊維を、既知のスパンボンドプロセスに従って２つの異なる坪量で不織ウェブに加工した。全てのウェブは、点非結合パターンを用いて熱結合された。４つの不織ウェブを、本明細書の手順を用いて、剪断力及び剥離強度、不透明度％、縦方向の引張強度、横方向の引張強度、圧縮及び弾性について試験した。結果を表２に示す。表２において、坪量は１平方メートルあたりのグラムで与えられ、剪断力及び剥離は横方向に測定し、グラムで与えられ、圧縮は１平方センチメートルあたり２９２．７グラム（０．１ｐｓｉ）の圧力で直径２．５４ｃｍ（１インチ）のフットを用いて試験し、ｍｍで与えられ、弾性は荷重高さと非荷重高さとの差である。
【００２５】
（表２）
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単一成分の螺旋捲縮加工繊維の弾性は、２成分繊維の弾性よりも大きく、特に坪量について規格化した場合、引張強度についても同様であった。単一成分の螺旋捲縮加工繊維の不透明度も、より大きく、個人用ケア製品の外側カバー又はライナにおけるように染みを隠す特性が所望される、この布の潜在的な用途が示された。
約４．７デニールで製造された繊維４及び５のテナシティ試験では、それぞれ１．９及び１．４ｇｍ／デニールのテナシティを示し、それは本発明に従う繊維が同等の捲縮加工された２成分繊維よりも強いことを示している。
単一ポリマーの螺旋捲縮加工繊維ウェブの試験は、個人用ケア製品における良好なサージ材料となることを示している。サージ制御材料は、入ってくる排泄物を素早く受け入れ、液体を吸収、保持、導き又は管理するために設けられ、それによって液体が物品の外側に漏れない。サージ層はまた、取り込み層、移動相、輸送層等と呼ばれることもある。サージ材料は、通常、例えば幼児の場合約５〜２０ｃｃ／秒の体積流速にて約６０〜１００ｃｃの入ってくる排泄物を処理できなければならない。
超吸収性ポリマーも、本発明の不織ウェブに使用するための単一ポリマー螺旋捲縮加工繊維を製造するのに使用できる。超吸収体は、その重量の何倍もの液体を吸収するので、吸収性コアにおいて粒子状形態で通常使用される。粒子状超吸収体を使用する以前の吸収性コアに関する特定の問題は、「ゲルブロッキング」であり、これは超吸収体粒子が膨潤し、吸収されるべき追加の液体の侵入を防止又は禁止する状態のことである。粒子状超吸収体はまた繊維状超吸収体よりもかなり容易に製品から漏れることがある。螺旋捲縮加工繊維に関連する大きい空隙体積及び良好な弾性は、ゲルブロッキングの問題を大部分解決し、従来の吸収性コアよりも長い時間連続的に液体を取り込む吸収構造体中の開放孔を維持するのである。
【００２６】
本発明に有用な超吸収体は、化学的構造及び物理的形態に基づいた分類から選択することができる。これらには、低ゲル強度を有する超吸収体、高ゲル強度を有する超吸収体、表面架橋超吸収体、均一に架橋した超吸収体又は構造全体を通して様々な架橋密度を有する超吸収体が挙げられる。超吸収体は、これらに限定されないが、アクリル酸、イソブチレン／無水マレイン酸、ポリエチレンオキシド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、及びポリビニルアルコールを含む化学物質に基づくものとすることができる。超吸収体は、遅い〜速い速度の範囲とすることができる。超吸収体は、繊維に製造できなければならない。超吸収体は、種々の中和度であってもよい。中和はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａのような対イオンの使用によって生じる。Ｃａｍｅｌｏｔから得られる超吸収体の例は、ＦＩＢＥＲＤＲＩ（登録商標）１２４１及びＦＩＢＥＲＤＲＩ（登録商標）１１６１として示される。Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ社から得られるこのような種類の超吸収体の例は、ＯＡＳＩＳ（登録商標）１０１及びＯＡＳＩＳ（登録商標）１１１と称されるものである。このような種類の超吸収体としての別の例はＣｈｅｍｔａｌｌ社から得られ、それはＦＬＯＳＯＲＢ（登録商標）６０Ｌａｄｙとして示される。このような種類の超吸収体としての別の例は住友精化から得られ、ＳＡ６０Ｎ  Ｔｙｐｅ  ２として認められる。一般に利用可能で、当業者に既知であるが本明細書に列挙されない別の種類の超吸収体も本発明に有用であり得る。
【００２７】
本発明の不織布は、最終用途に依存する種々の物理的パラメータに応じて製造できる。布は、例えばより軽量の用途のために約２０〜８０ｇｓｍ、より重い用途のために８０〜１５０ｇｓｍの坪量を有するように製造できる。より軽量の用途としては、例えば、ライナ、ループ材料及び外側カバーが挙げられ、より重い用途としては、サージ及び吸収性コア材料、ろ過媒体及び拭取材が挙げられる。ウェブの密度は、約０．００２〜０．０５ｇ／ｃｍ3まで変更できる。捲縮の程度は、冷却温度、Ｌ／Ｄ比、毛細管形状、ポリマーの種類、及びポリマー流速のような変数を用いて制御できる。本発明の不織ウェブを製造するために使用される繊維のデニールを、ウェブの特性を変化させるために調整することもできる。デニールは、例えばウェブの吸上げ特性に影響する。ウェブの特性は、化学的処理によっても影響され得る。これらの処理としては、静電防止、繊維の親水性を変化させることを目的とする界面活性剤が挙げられる。
当業者に理解されるように、本発明の変形及び変更は、当業者の技術範囲内であると考えられる。このような変形の例は、上記で特定された特許に含まれ、その各々は、本明細書と一貫性がある程度にその全体を本明細書に参照して援用する。このような変形及び変更は本発明の範囲内にあることを本発明者らは意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、スパンボンド繊維を製造するための装置の図である。
【図２】図２は、繊維製造用の二毛細管の切取り側面図である。
【図３】図３は、繊維製造用の二毛細管の断面図であり、異なる形状の毛細管を示す。
【図４】図４は、ホモフィラメントのスパンボンド繊維を製造するための毛細管の切取り側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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