(57)【要約】繊維をウエブに形成する方法であって、第一エラストマー性成分及び第二熱可塑性成分を共押出しし、繊維紡糸パックを通して第一及び第二成分を導き、第一エラストマー成分が溶融繊維の約７０重量％より大きい量で存在し、第二熱可塑性成分が溶融繊維の約１０から３０重量％の間の量で存在する複数の連続した溶融繊維紡糸ラインを形成し、紡糸ラインを細くし、冷却室を通して複数の溶融繊維を導いて複数の冷却された繊維を形成し、繊維が下方に引かれるように複数の冷却された繊維を繊維引き取りユニットに通して導き、形成表面上に堆積されるように繊維を引っ張り、繊維を弛緩させ、それによりウエブを形成し、ウエブを安定化し、ウエブを接着して機械方向に約２５％の延伸回復を示すようなウエブを形成する。
2005537399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維をウエブに形成する方法であって、
ａ）第一エラストマー性成分及び第二熱可塑性成分を共押出しし、
ｂ）前記第一エラストマー性成分が溶融繊維の約７０重量％より大きい量で存在し、前記第二熱可塑性成分が溶融繊維紡糸ラインの約１０から３０重量％の量で存在するようにして、前記第一及び第二成分を繊維紡糸パックに通して導いて、複数の連続した溶融多成分繊維を形成し、
ｃ）前記紡糸ラインを細くし、前記複数の溶融繊維を冷却室に通して導いて、複数の冷却された繊維を形成し、
ｄ）前記複数の冷却された繊維を繊維引き取りユニットに通して導き、前記繊維が下方に引かれるようにし、
ｅ）前記引かれた繊維を形成表面上に堆積させて、前記繊維が弛緩された状態のウエブを形成し、
ｆ）前記ウエブを安定させ、
ｇ）前記ウエブを接着して、機械方向に約２５％より大きい延伸回復性を示すウエブを形成する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第一及び第二成分は、前記第一成分が芯で、前記第二成分が鞘である鞘／芯配列に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一及び第二成分は、紡糸パックを通して導かれる時、同心形態に形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第一及び第二成分は、紡糸パックを通して導かれる時、偏心形態に形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記安定化段階は、ホットエアーナイフ、押し固めロール、又はこれらの組み合わせのいずれかで行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
接着に続く形成後延伸の段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記形成後延伸は、一連の延伸ロール、一連の溝付きロール、又は張枠のいずれかによって成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第一エラストマー性成分は、スチレン系ブロックコポリマー、ポリウレタンエラストマー、コポリエーテルエステル、ポリエーテルブロックポリアミドコポリマー、エチレンビニルアセテートエラストマー、エーテルアミドブロックコポリマー、及びシングルサイト触媒より得られたオレフィン系エラストマーを含むオレフィン系エラストマーから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第二熱可塑性成分は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ランダムコポリマー、ポリマー配合物、及びポリアミドから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記接着は、熱接着により成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記接着は、点接着によりなされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第一成分は、約８０％と９０％の間の割合で存在し、前記第二成分は約１０％と２０％の間の量で存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１の方法によって形成された材料。
【請求項１４】
請求項６の方法によって形成された材料。
【請求項１５】
個人ケアー製品に使用するための材料であって、
二成分繊維を含む繊維性不織ウエブからなり、前記二成分繊維は鞘芯形態であり、前記芯はエラストマー性成分から形成され、前記鞘は熱可塑性成分から形成され、前記芯は約７０重量％より大きい量で存在し、前記ウエブは、接着間隔当たりの繊維長さが約２３より大きい値を示す、
ことを特徴とする材料。
【請求項１６】
前記接着間隔当たりの繊維長さは、約２３と３８の間であることを特徴とする請求項１５に記載の材料。
【請求項１７】
前記接着間隔当たりの繊維長さは、約２７と３６の間であることを特徴とする請求項１６に記載の材料。
【請求項１８】
個人ケアー製品に使用するための材料であって、
弾性繊維性不織ウエブを含み、前記ウエブは、接着間隔あたりの繊維長さが約２３より大きい値を示すように接着され、前記弾性繊維性不織ウエブは、機械方向に約２５％より大きい延伸回復性を示す、
ことを特徴とする材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、同日に出願され、関連する主題を対象とする２つの出願の１つである。もう１つの出願は、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｊａｍｅｓ  Ｇｅｒｎｄｔ，Ｊｏｓｅ  Ｅｎｒｉｑｕｅ  Ｍａｌｄｏｎａｄｏ，Ａｎｎ  Ｌｏｕｉｓｅ  ＭｃＣｏｒｍａｃｋ及びＭｉｃｈａｅｌ  Ｔｏｄ  Ｍｏｒｍａｎ  を発明者とする“ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＩＭＰＡＣＴ  ＤＥＶＩＣＥＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＷＥＢＳ”という名称の出願（米国速達郵便番号ＥＵ８３８  ７９７  ０９５；代理人整理番号１９０７８号）であり、その全体は引用によりここに組み入れられる。
【０００２】
本出願は、２００２年８月３０日付けの米国特許仮出願番号６０／４０７，１７２号に基づく優先権を主張するものであり、その全体は引用によりここに組み入れられる。
【０００３】
本発明は、使い棄て個人ケアー製品に使用するための不織材料に関する。より特定的には、本発明は、その様な製品に使用するための延伸可能な不織材料及びその製造に関する。
【背景技術】
【０００４】
不織ウエブを形成するために使用できる繊維を紡糸するのに、当業者に知られている多くの方法がある。このような不織ウエブの多くは、身体からの流体を吸収するための使い棄て吸収性物品のような、使い棄て消費製品に有益である。例えば、このようなウエブは、オムツ又は訓練用パンツのような消費者用個人ケアー商品の、身体側カバー、表面材、ライナー、又はサイドパネルに利用することができる。従来より、これらの目的のために、非弾性で延伸可能ではない不織材料が使用されてきた。しかしながら、製品の用途によっては、これらの材料は、高度に延伸可能か又は伸長可能であることが望ましい。例えばある用途において、これらの材料は、使用中に、３０から１５０％機械横方向に延伸できるか又は機械横方向及び機械方向のどちらにも延伸でき、良好な回復性（これは、バイアス力を除去した時収縮する能力である）を示すことが望ましい。これらの材料が積層体の部分として使用される時、伸びの初期段階での伸長荷重は低いものとするべきではあるが、使用中の有益な伸びの最終段階では、荷重は、消費者が「延伸の停止」を感じ始めるのに十分なほど高いものとするべきである。ある程度の最小収縮力は、許容可能で適時の回復を保障するために望ましい。
【０００５】
熱可塑性エラストマーを紡糸し、この目的のためにスパンボンド材料を形成する多くの試みが成されてきたが、限られた成功しか得られなかった。典型的な熱可塑性エラストマーの低い溶融力は、これらの用途において有効な繊維の大きさで、かつ、商業的に成り立つ高速度では、紡糸ライン（繊維）を破断させるものである。代替的に、このような紡糸繊維は、破断されない場合には、互いに寄り集まるほど粘着性をもち、最終的に許容不可能なウエブの形成を生み出す危険性がある。このような材料が、商業的に成り立たない速度で更に重い基本重量で製造される時でさえ、材料は許容不可能なゴム状風合い又は感触、及び上記した特性を満足するものではないような伸長及び収縮特徴を示す可能性がある。延伸及び／又は引っ張りのような繊維の弾性反応は（非弾性成分の場合）、繊維の形成の間、克服できない紡糸に関する問題を引き起こすこととなる。
【０００６】
高い溶融力熱可塑性ポリマーによる弱い溶融エラストマー性紡糸ラインが、ある二成分繊維形態において用いられてきたが、これらの繊維は付加的処理段階が必要とされる。このような二成分材料が製造される場合でも、繊維の芯部分に並外れて大きい量のエラストマー性材料をもつ、均一に分配された鞘／芯二成分繊維を得ることが困難な場合が多い。このような材料を製造する試みは、鞘構造が均一ではない鞘／芯二成分材料を形成する結果となり、これによりエラストマー性芯を、繊維長さに沿った幾つかの表面領域に露出させることになる。このエラストマー性材料の露出は、繊維の外側に一般的に粘着性材料を付着させるものであり、前述したように、繊維の異常な粘着又は寄り集まりを形成するものとなる。
【０００７】
個人ケアー製品の製造は、達成しようとする用途により機能的になるように、又は代替的に製造又は作業により効果的になるように、このような製品の新しい材料及び構成方法を常に探している。例えば、簡略化された製造方法を使用して製造することができ、予想通りの弾性性能を示す溶融紡糸材料の必要性がある。。更に、消費者用個人ケアー製品に組み込まれる最終ウエブの手触り又は感触を制御するような、溶融紡糸ウエブの製造方法が必要とされる。特に、消費者製品に使用される場合、従来のエラストマー性材料が粘着剤を含み、そのために触るとべたべたするので、弾性ウエブが「べたべたした感触」を克服することが問題であった。最後に、弾性ウエブの収縮能力の制御、更に高度に捲縮された弾性繊維、様々な横断面形状の弾性繊維、横並列二成分繊維のような弾性多成分繊維、及び大きい割合の芯成分を持ち、薄い鞘成分による均一な被覆を持つ鞘／芯二成分繊維を製造するための製造方法の必要性がある。本発明が述べるのはこのような必要性に対してである。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３，８５５，０４６号公報
【特許文献２】米国特許第５，５９９，４２０号公報
【特許文献３】米国特許第５，９１０，１３６号公報
【特許文献４】米国特許第５，７２３，５４６号公報
【特許文献５】米国特許第５，１０８，８２０号公報
【特許文献６】米国特許第４，７９５，６６８号公報
【特許文献７】米国特許第５，５４０，９９２号公報
【特許文献８】米国特許第５，３３６，５５２号公報
【特許文献９】米国特許第５，４２５，９８７号公報
【特許文献１０】米国特許第５，３８２，４００号公報
【特許文献１１】米国特許第３，８４９，２４１号公報
【特許文献１２】米国特許第４，３４０，５６３号公報
【特許文献１３】米国特許第３，６９２，６１８号公報
【特許文献１４】米国特許第３，８０２，８１７号公報
【特許文献１５】米国特許第３，３３８，９９２号公報
【特許文献１６】米国特許第３，３４１，３９４号公報
【特許文献１７】米国特許第３，５０２，７６３号公報
【特許文献１８】米国特許第３，５０２，５３８号公報
【特許文献１９】米国特許第３，５４２，６１５号公報
【特許文献２０】米国特許第５，７４３，９９９号公報
【特許文献２１】米国特許第５，４１１，６３６号公報
【特許文献２２】米国特許第５，４９２，５９８号公報
【特許文献２３】米国特許第５，７０７，４６８号公報
【特許文献２４】米国特許第５，４７２，７７５号公報
【特許文献２５】米国特許第５，３７４，６９６号公報
【特許文献２６】米国特許第５，０６４，８０２号公報
【特許文献２７】米国特許第５，５３９，１２４号公報
【特許文献２８】米国特許第５，５５４，７７５号公報
【特許文献２９】米国特許第５，４５１，４５０号公報
【非特許文献１】Ｋｉｒｋ−ＯｔｈｅｍｅｒによるＴｈｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４版、１７巻のＯｌｅｆｉｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ７６５から７６７ページ
【発明の開示】
【０００９】
ウエブを繊維に形成する方法は、第一エラストマー性成分及び第二熱可塑性成分を共押出しする段階を含み、前記第一エラストマー性成分が溶融繊維の約７０重量％より大きい量で存在し、前記第二熱可塑性成分が溶融繊維の約１０から３０重量％の間の量で存在するようにして、第一及び第二成分を繊維紡糸パックに通して導いて、紡糸ラインで複数の連続した溶融多成分繊維を形成し、紡糸ラインを細くし、冷却室を通して複数の溶融繊維を導いて複数の冷却繊維を形成し、繊維引取りユニットを通して複数の冷却繊維を導いて、前記繊維が下方に引かれるようにし、引かれた繊維を形成表面上に堆積させ、それにより繊維が弛緩したウエブを形成し、ウエブを安定させ、ウエブを接着して、ウエブが機械方向に約２５％より大きい延伸回復性を示すようにする段階を含む。
【００１０】
これら及び他の特徴、更に本発明の利点は、開示された実施形態ついての以下の詳細な説明及び添付された特許請求の範囲の検討の後に、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（定義）
本発明の内容において、各々の用語又は言い回しは、以下のような意味を含むものとする。
【００１２】
「物品」又は「製品」は、製造された衣類又は他の最終用途物品を意味し、これは、オムツ、訓練用パンツ、水着、生理用製品、医療用衣類又はラップ、及び同様のものを含むが、これらに制限されるものではない。
【００１３】
「接着された」又は「接着する」という用語は、２つの要素を接合する、粘着する、連結する、取り付ける又は同様の意味とする。２つの要素が互いに直接接着されている時、又は各々が中間要素に直接接着されている時のような、間接的に接着されている時に、互いに接着されていると考えられる。
【００１４】
ここで用いられる「点接着」は、複数の別個の接着点において、１つ又はそれより多い布の層、又はフィルムを接着することを意味する。例えば、熱点接着は、一般的に、接着させるための１つ又はそれより多い層を、例えば刻目パターンロール及び平滑カレンダーロールのような加熱ロールの間に通過させることを含む。刻目ロールは、布全体が布の表面全体にわたっては接着されないような形にパターン化されており、アンビルロールは通常平坦である。結果として、様々なパターンの刻目ロールが、美的理由だけでなく機能的理由からも開発されてきた。点接着パターンの１つの例として、Ｈａｎｓｅｎ  ａｎｄ  Ｐｅｎｎｉｎｇｓの米国特許第３，８５５，０４６号に教示されているような、新しい状態で、約２００ボンド／平方インチ当たり約３０％の接着面積を持つ、Ｈａｎｓｅｎ  Ｐｅｎｎｉｎｇｓ又は「Ｈ＆Ｐ」パターンがあり、この全体は、引用によりここに組み入れられる。Ｈ＆Ｐパターンは、それぞれのピンの幅が０．０３８インチ（０．９６５ミリメートル）、ピンの間隔が０．０７０インチ（１．７７８ミリメートル）、及び接着の深さが０．０２３インチ（０．５８４ミリメートル）である４角の点接着又はピン接着領域を持つ。別の典型的な点接着パターンは、新しい状態で新しい状態では、幅０．０３７インチ（０．９４ミリメートル）、ピンの間隔が０．０９７インチ（２．４６４ミリメートル）、及び深さが０．０３９インチ（０．９９１ミリメートル）を持つ四角いピンによる１５パーセントの接着面積を製造する拡張Ｈａｎｓｅｎ  Ｐｅｎｎｉｎｇｓ又は「ＥＨＰ」接着パターンがある。「７１４」と登録されている別の典型的点接着パターンは、それぞれのピンの幅が０．０２３インチ、ピンの間の間隔が０．０６２インチ（１．５７５ミリメートル）、接着の深さが０．０３３インチ（０．８３８ミリメートル）である四角のピン接着領域を持つ。形成されたパターンは、新しい状態で、約１５パーセントの接着面積を持つことになる。更に別の共通のパターンに、これは新しい状態で、約１６．９パーセントの接着面積を持つＣスター・パターンがある。Ｃスター・パターンは、横方向の棒又は流れ星形状により遮られた「コーデュロイ」デザインを持つ。他の共通のパターンに、約１６％の接着面積を持つ、反復しわずかにオフ組したダイヤ形を持ったダイヤモンドパターン、及び約１５％の接着面積を持つ例えば窓のスクリーンを思わせるような名前のワイヤー織りパターンがある。更なるパターンに、新しい状態で、約１７パーセントの接着面積を持つ「ｓ織りパターン」、更に新しい状態で、約１２パーセントの接着領域を持つ赤ちゃん用物品のパターンがある。更なるパターンに、新しい状態で、ジグザグ配列の幅０．０３９インチ（０．９９１ミリメートル）、ピンの間隔が約０．１３９インチ（３．５３ミリメートル）、及び深さが０．０５２インチ（１．３２１ミリメートル）を持つ四角いピンによる８％の接着領域を製造するラミッシュパターンがある。
【００１５】
このような接着パターンは、更にＹｅｏ他の米国特許第５，５９９，４２０号に記載されており、その全体は引用によりここに組み入れられる。典型的には、接着領域の割合は、約５０％より小さく、更に望ましくは布積層体ウエブの約８パーセントから約３０パーセントの面積割合の間で、種々異なるものである。
【００１６】
「積層体」という用語は、互いに接着された１つ又はそれより多い層を意味する。
【００１７】
「可撓性ポリオレフィン」（ＦＰＯ）という用語は、望ましい結晶を得るための、アタクチックポリプロピレンユニットの制御された領域を持つポリマーをベースにしたプロピレンを含むポリオレフィン材料を意味し、これは、“Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ  Ｆｉｌｍｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ”という名称のＨｅｌｔｚｌｅｒ及びＪａｃｏｂｓの米国特許第５，９１０，１３６号に記載されているようなもので、その全体の内容は引用によりここに組み入れられる。更なる可撓性ポリオレフィンの説明は、Ｒｅｘｅｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡されたＳｕｓｔｉｃの米国特許第５，７２３，５４６号に見ることができる。
【００１８】
「紡糸ライン」という用語は、溶融紡糸作業で紡糸板から押し出された繊維を意味する。代替的に、文章中の語句の内容によっては、「紡糸ライン」という用語は、一般的に繊維を形成するために使用される、繊維形成工程又は装置を説明するために一般的に使用されることがある。
【００１９】
「使い棄て」という用語は、限られた使用の後、再使用のために洗濯されるか又はそうでなければ修復されることがなく、むしろ廃棄されることを意図された物品を意味する。
【００２０】
「布」という用語は、ここで説明されたすべての不織繊維性ウエブを意味する。
【００２１】
「フィルム」という用語は、キャストフィルム又はブローンフィルム押出し工程のような、フィルム押出し及び／又は成形工程を使用して形成された熱可塑性フィルムを意味する。この用語は、孔あきフィルム、スリットフィルム、及び液体移動性フィルムを構成する他の多孔性フィルム、並びに液体を移動しないフィルムを含む。
【００２２】
ここで用いられる「二成分繊維」という用語は、別々の押出し機から押し出されるが１つの繊維を共に形成するように紡糸される、少なくとも２つのポリマー供給元から形成されてきた繊維を意味する。二成分繊維は、複合繊維又は多成分繊維を意味することもある。ポリマーは、二成分繊維の横断面形状における実質的に一定に位置決めされた区別できる領域に配列され、二成分繊維の長さに沿って連続して延びる。このような二成分繊維の形態は、例えば、１つのポリマーが別のポリマーに囲まれている鞘／芯配列とすることができ、又は、横方向並列配置、パイ配列、又は「海中島」配列とすることができる。二成分繊維は、Ｋａｎｅｋｏ他の米国特許第５，１０８，８２０号、Ｋｒｕｅｇｅｒ他の米国特許第４，７９５，６６８号、Ｍａｒｃｈｅｒ他の米国特許第５，５４０，９９２号、Ｓｔｒａｃｋ他の米国特許第５，３３６，５５２号、及びＳｈａｗｖｅｒ他の米国特許第５，４２５，９８７号に教示されており、各々のその全体は引用によりここに組み入れられる。二成分繊維は又、Ｐｉｋｅ他の米国特許第５，３８２，４００号に教示されており、その全体は引用によりここに組み入れられる。２つの成分繊維にとって、ポリマーは、７５／２５、５０／５０、２５／７５の割合で、又はどんな望ましい割合ででも存在することができる。付加的に、処理補助剤のようなポリマー添加物を各々の領域に含ませることができる。
【００２３】
「層」が単数で使用される時、単数の要素又は複数の要素の２つの意味をもつことができる。
【００２４】
「機械方向」（ＭＤ）という用語は、製造される布の長さの方向を意味し、機械方向にほぼ垂直な方向の布の幅を意味する「機械横方向」（ＣＤ）と相反するものである。
【００２５】
「メルトブローン繊維」は、複数の微細な、通常は円形のダイ毛管を通して、溶融状態熱可塑性材料を、集中した高速加熱ガス（例えば空気）中に溶融状態の糸又はフィラメントとして押出し、この高速ガスが溶融状態にある熱可塑性材料のフィラメントを細くして、その直径を、多分ミクロ繊維の直径にまで減少させることにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブローン繊維は、高速ガス流により運ばれて、集積表面に堆積され、ランダムに散布されたメルトブローン繊維のウエブを形成する。この方法は、例えば、Ｂｕｔｉｎ他の米国特許第３，８４９，２４１号に記載されており、この全体はここに組み込まれる。メルトブローン繊維は、連続又は非連続とすることができるミクロ繊維であり、一般的に約０．６デニールより小さく、更に一般的に集積表面に堆積された時、自己接着である。本発明に使用されるメルトブローン繊維は、好ましくは実質的に長さが連続している。
【００２６】
「溶融紡糸された」繊維は、一般的に、例えばメルトブローン及びスパンボンド法により形成されるような、繊維形成押出し法により溶融状態ポリマーから形成される繊維を意味する。
【００２７】
ここで用いられる「高度に弾性の」又は「高度にエラストマー性の」は、バイアス力を付与した時、少なくとも１つの方向に伸長可能であるか又は細長くすることが可能で、更にその力を除去した後ほぼ最初の寸法に回復する材料を意味する。例えば、弛緩され、バイアスされていない長さより少なくとも約５０％大きいバイアスされた長さを持つ伸長された材料は、バイアス力（伸長力）を除去して１分以内といった短い時間内に、伸長力を除去した時に、その伸びの少なくとも５０％以内にまで回復する。仮定の例として、１インチの試料材料は少なくとも１．５０インチに伸長可能で、バイアス力を除去した時、１分以内に１．２５インチより大きくない長さに回復する。
【００２８】
ここで用いられる「弾性」又は「エラストマー性」は、バイアス力を付与した時、少なくとも１つの方向に伸長可能であるか又は細長くすることが可能で、更にその力を除去した後最初の寸法に近い寸法に回復する材料を意味する。例えば、伸長された材料は、弛緩され、バイアスされていない長さより少なくとも約５０％大きいバイアスされた長さを持ち、更にバイアス力（伸長力）を除去して１分以内といった短い時間内に、伸長力を除去した時に、その伸びの少なくとも２５％以内にまで回復する。仮定の例として、１インチの試料材料は少なくとも１．５０インチに伸長可能で、バイアス力を除去した時、１分以内に１．３７５インチより大きくない長さに回復する。
【００２９】
ここで用いられる「パーセント延伸率」という用語は、延伸された寸法の増加を計測し、それを最初の寸法の値で割った値、すなわち（延伸された寸法の増加／最初の寸法）ｘ１００で求められた比を意味する。
【００３０】
ここで用いられる「固定」という用語は、伸び及び回復に続いて、すなわち材料が延伸され、更に弛緩された後に材料試料に保持されている伸びを意味する。
【００３１】
ここで用いられる「パーセント固定率」（張力固定値）という用語は、サイクルの後、最初の長さから延伸された材料の量の計測値である。付与された力を除去した後の残存する歪みが、パーセント固定率として計測される。パーセント固定率は、サイクルの収縮曲線が伸び軸と交わるところで示すことができ、以下に示されているような次の式によって表される：
最後の長さ−最初の長さ      ｘ１００
延伸された長さ−最初の長さ
【００３２】
ここで用いられる「引っ張り」という用語は、熱可塑性ポリマーの溶融状態の流れを伸長する手段を意味し、「延伸」という用語は、エラストマー性ポリマーの流れを伸長する手段を意味するものである。
【００３３】
ここで用いられる「弾性のない」又は「非弾性」という用語は、上記した「弾性」の定義に当てはまらない、どんな材料をも意味する。
【００３４】
「ヒステリシス値」は、最初に与えられた割合（５０パーセント又は１００パーセントのような）の最大伸びまで試料を伸長し、次いで抵抗量がゼロになるところまで試料を収縮させることにより求められる。本出願の目的のために、ヒステリシス値を定める数（以下の試験方法の個所で更に説明されるように）は、例えば、機械方向又は機械横方向のいずれにも５０パーセント及び１００パーセントの総最大伸びにおいて読み取られる。
％ヒステリシス損失  ＝伸長エネルギー−収縮エネルギー    ｘ  １００
伸長エネルギー
【００３５】
「不織」及び「不織ウエブ」は、布織り又は編み工程の補助なしに形成される材料及び材料のウエブを意味する。
【００３６】
「ポリマー」という用語は、これらに制限されるものではないが、ホモポリマー、例えばブロック、グラフト、ランダムのようなコポリマー、及び代替的コポリマー、ターポリマーなど、更にこれらの混合物及び変性物を含む。更に、特定的には、これらに制限されることなく、ポリマーという用語は、材料のすべての可能な幾何学的形態を含むことができる。これらの形態は、これらに制限されるものではないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、及びアタクチック対称を含む。「約」、「実質的に」、等のような程度を示す単語は、述べられた状況のもとで固有の製造及び材料についての許容範囲を与えられる場合に、その値又はそれに近い値の意味に使用されるもので、発明を理解する手助けとして正確な又は絶対的な数値が述べられる場合に、その発明の開示を悪意の侵害者が不正に利用するのを防ぐために使用されている。
【００３７】
「スパンボンド繊維」は、押し出されるフィラメントの直径を持つ、複数の微細な、円形の又は他の形態を持つ紡糸口金の毛管からフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押出し、次いで急激に大きさを減少させることにより形成される、小直径の繊維を意味し、例えば、Ａｐｐｅｌ他の米国特許第４，３４０，５６３号、Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ他の米国特許第３，６９２，６１８号、Ｍａｔｓｕｋｉ他の米国特許第３，８０２，８１７号、Ｋｉｎｎｅｙ他の米国特許第３，３３８，９９２号及び第３，３４１，３９４号、Ｈａｒｔｍａｎｎ他の米国特許第３，５０２，７６３号、Ｐｅｔｅｒｓｅｎ他の米国特許第３，５０２，５３８号、及びＤｏｂｏ他の米国特許第３，５４２，６１５号に記載されており、それぞれの全体は引用によりここに組み入れられる。スパンボンド繊維は、ポリオレフィンから形成されることがあるので、集積された表面上に堆積した時、概して粘着性がない。スパンボンド繊維は一般的に連続しており、約０．３より大きい、更に特定的には約０．６から１０の平均デニールを持つ。
【００３８】
「エラストマー性」という用語は、延伸の後に続く弾性回復性を表わす、熱可塑性材料を示すために使用されるものである。
【００３９】
「よじれ」及び「カール」という用語は、押し出された繊維の一部が、例えばそれ自体の上を通すことによって、非線形形態を含むように曲げられた、繊維の構造的形態を意味するものである。
【００４０】
「捲縮」という用語は、繊維の中の繰り返されたカールを意味するものであり、繊維長さに沿ってらせん状形成、コイル状又はカールを含む。
【００４１】
「波形」という用語は、繊維表面の少なくとも一部分が、中央の繊維芯に沿ってギャザー付けされているように見える繊維表面の形態を意味するものである。このような表面形態は、典型的には、二成分繊維の縦方向軸（及び芯成分）に沿って鞘成分がギャザー付けされることによるものである。
【００４２】
これらの用語は、明細書の残りの部分において付加的言語で、更に定義されることがある。
【００４３】
試験方法：
本出願の目的のために、以下の試験方法が使用された。
【００４４】
伸長／収縮テスト：シンテック・テストは、５サイクルの５０又は１００パーセントの最大（目標）引っ張り伸長テスト（これは、述べたように与えられた割合で予め定められた引っ張り点である。）を含んでいた。例えば、５０パーセント最大引っ張り伸長テストの場合、試料は５０パーセントの最大伸びにまで繰り返し伸長され、最初のゲージ長さにまで収縮されることを５回行う。試験は、データを記録するためにＷｉｎｄｏｗｓ３．０２ソフトウエアのＴＥＳＴＷＯＲＫＳを利用して、シンテック１／Ｓ又は２／Ｓ装置で行われる。伸長／収縮テストを実施する場合において、３インチ（７．６２ｃｍ）幅の材料試料が、クランプ（４インチ（１０．１６ｃｍ）ゲージ長さ）内に置かれ、５００ｍｍ／分の速度で５０又は１００パーセントの目標伸びまで引っ張られ、元の距離、典型的には４インチ又は他の注記されただけ戻され、これが５サイクル行われる。テストは、大気温度及び湿度状態で行われた。
【００４５】
ヒステリシス損失は、以下の式のようにして計算することができる：
％ヒステリシス損失（エネルギー）＝
（上向き伸長曲線の下の面積）−（下向き収縮曲線の下の面積）  ｘ  １００
（上向き伸長曲線の下の面積）
これは、エネルギーヒステリシスを求めるものである。
【００４６】
接着間隔当りの繊維長さ測定テスト：
不織材料の試料が、ＪＥＯＬ走査電子顕微鏡（マサチューセッツ州、ピーボディー）（ＳＥＭ）を使用するＢａｃｋｓｃａｔｔｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ／Ｈｉｇｈ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ（ＢＳＥ／ＨＩＣＯＮ）テスト方法のために、ＭＶＡ  Ｌａｂｓ，Ｉｎｃ．（ジョージア州、ノークロス）に提供された。不織材料の表面が、２５倍率で撮影され、１２のポラロイド写真（マサチューセッツ州、ケンブリッジ）が２つの合成写真に組み立てられた。写真における基本となる画像の特徴は、６枚の写真については１つの方向から対角線方向に置かれ、次いで他の６枚の写真については他の方向から対角線方向に置かれた、接着点の対（ＢＰＰ’ｓ）である。ＢＳＥ／ＨＩＣＯＮ撮影の方法；使用された装置；及びモンタージュ形成は、Ｋａｍｐｓ他の米国特許第５，７４３，９９９号、Ｈｅｒｍａｎｓ他の米国特許第５，４１１，６３６号、及びＨｅｒｍａｎｓ他の米国特許第５，４９２，５９８号に記載されており、その全体は引用によりそれぞれここに組み入れられる。これらはすべて横断面加工について言及するものであるが、この表面撮影は、液体窒素切断；縁視マウント；及び写真編集を行わない点以外は、同じ手順及び装置を使用するものである。
【００４７】
合成写真は、黒い布で覆った、６インチの高さの箱（ここでは、自動ステージである）上に個別に置かれ、その箱自体は、次いでＫｒｅｏｎｉｔｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔｕｄｉｏマクロビュアー（イリノイ州、ダリエンのＪ．Ｋｅｌｌｙ）上に置かれる。Ｆ−ｔｏ−Ｃアダプター（ニューヨーク州メルビルのＯＥＭ  Ｓａｌｅｓ）を備えた３５−ｍｍＮｉｋｏｎレンズで個々の接着点の対を視るようにして、映像準備が成される。「ＴＶカメラ」（スキャナー）が、写真の像をちょうど囲むように、写真の上７０ｃｍに位置される。可変電圧変圧器によって制御された照明が、４つの１５０ワットフラッドランプによって与えられる。合成写真は、平坦に保つためにガラスプレートの下に置かれた。２つの極端な例としてＢＳＥ／ＨＩＣＯＮ合成写真の例示が、図３Ｅ（５０／５０ＰＰ）及び図３Ｆ（９０／１０ＰＰ）として示されている。
【００４８】
Ｌｅｉｃａ／Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｑｕａｎｔｉｍｅｔ  ９７０  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ（イリノイ州バノックバーン）を使用して分析が成された。同じ製造業者からの他の同等のシステムも又、使用することができる。個々のＢＢＰは、モニターを横切って左から右に撮像され、白色マスキングストリップが、上部及び下部の接着部の接線に置かれて、その間に繊維領域を囲むようにされた。次いでこの領域において、可変フレームが、接着部間の繊維を隔離するように配置され、以下に示した手順が実行された。全体の繊維の長さ（ＦＦＬ）は、３個のＢＰＰから平均され、この平均が平均フレーム幅により除算され、無次元の数であるフィールド幅当たりの繊維長さ（ＦＬ／ＦＷ）が得られた。更に、３つのフィールドにわたる繊維により占められる平均面積が得られ、これがＦＦＬで除算され、平均繊維直径がミクロン単位で得られた。数字の４つのグループは、スチューデントのｔ−分析（Ｎ＝４）により、最終手段及び信頼限界のために処理された。特に、以下の手順が実行された。
プログラム
Ｃｏｎｄ．３５  ＭＭ  ｌｅｎｓ：Ｐｏｌｅ  ＰＯＳＮ＝７０ＣＭ；４Ｆｌｏｏｄ：Ａｕｔｏｓｔｇｅ  ａｓ  ｓｐａｃｅｒ
Ｅｎｔｅｒ  ｓｐｅｃｉｍｅｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ
Ｐａｕｓｅ  ｍｅｓｓａｇｅ
Ｐｌｅａｓｅ  ｓｅｔ  ｗｈｉｔｅ  ｌｅｖｅｌ  ａｔ  １．０５  ｂｙ  ｌｉｇｈｔ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．．．
Ｓｃａｎｎｅｒ  （Ｎｏ．２  Ｃｈａｌｎｉｃｏｎ  ＬＶ＝０．００  Ｓｅｎｓ＝１．４６  Ｐａｕｓｅ）
Ｓｕｂｒｔｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ
Ｌｏａｄ  ｓｈａｄｉｎｇ  Ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ  （ｐａｔｔｅｒｎ−ｓｔｄ）
Ｃａｌｉｂｒａｔｅ  Ｕｓｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  （Ｃａｌ  Ｖａｌｕｅ＝４．４６７Ｍｉｃｒｏｎｓ  ｐｅｒ  ｐｉｘｅｄ）
Ｄｅｔｅｃｔ  ２Ｄ（Ｄａｒｋｅｒ  ｔｈａｎ  ３５．Ｄｅｌｉｎ）
ＴＯＴＡＲＥＡ：＝０．
ＴＯＴＷＩＤＴＨ：＝０．
ＦＩＢＤＩＡＭ：＝０．
ＴＯＴＦＩＢＤＩＡ：＝０．
ＴＯＴＦＩＢＣＴ：＝０．
ＴＯＴＦＦＬ：＝０．
ＴＯＴＰＷ：＝０．
ＴＯＴＰＨ：＝０．
ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ：＝０．
Ｆｏｒ  ＦＩＥＬＤ
Ｐａｕｓｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ
Ｐｌｅａｓｅ  ａｄｊｕｓｔ  Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ  Ｍａｓｋ  ａｎｄ  Ｗｈｉｔｅ  Ｌｅｖｅｌ．．．
Ｓｃａｎｎｅｒ（Ｎｏ．２Ｃｈａｌｎｉｃｏｎ  ＬＶ＝０．００Ｓｅｎｓ＝１．４６Ｐａｕｓｅ）
Ｄｅｔｅｃｔ  ２Ｄ（Ｄａｒｋｅｒ  ｔｈａｎ  ０．Ｄｅｌｉｎ．）
Ｐａｕｓｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ
Ｐｌｅａｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｆｒａｍｅ  Ｏｖｅｒ  Ｍａｓｋｅｄ  Ａｒｅａ．．．
Ｉｍａｇｅ  Ｆｒａｍｅ（Ｐａｕｓｅ）ｉｓ  Ｒｅｃｔａｎｇｌｅ（Ｓ：４０２．Ｙ：１３０．Ｗ：３７４．Ｈ：３３８．）
Ｌｉｖｅ  Ｆｒａｍｅ  ｉｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｌｉｖｅ  Ｆｒａｍｅ
ＴＯＴＷＩＤＴＨ：＝ＴＯＴＷＩＤＴＨ＋Ｉ．ＦＲＡＭ．ＷＲ＊ＣＡＬ．ＣＯＮＳＴ
Ｄｅｔｅｃｔ２Ｄ（Ｌｉｇｈｔｅｒ  ｔｈａｎ  ３６．Ｄｅｌｉｎ）
Ａｍｅｎｄ（Ｏｐｅｎ  ｂｙ  １−Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ）
Ｍｅａｓｕｒｅ  ｆｉｅｌｄ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｉｎｔｏ  ａｒｒａｙ  ＦＩＥＬＤ
ＴＯＴＡＲＥＡ：＝ＴＯＴＡＲＥＡ＋ＦＩＥＬＤ  ＡＲＥＡ
Ｄｅｔｅｃｔ２Ｄ（Ｄａｒｋｅｒ  ｔｈａｎ  ３４．Ｄｅｌｉｎ）
Ａｍｅｎｄ（Ｃｌｏｓｅ  ｂｙ  １−Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ）
Ａｍｅｎｄ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｓｋｅｌｅｔｏｎ−ｂｙ３０）
Ｉｍａｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｒｏｍ  Ｉｎｖｅｒｔ  Ａ  ｔｏ  Ｂｉｎａｒｙ  Ｏｕｔｐｕｔ
Ｐａｕｓｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ
Ｐｌｅａｓｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｉｍａｇｅ．．．
Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ（Ｂｉｎａｒｙ  Ａ）（Ｆｒａｍｅ）
Ｐａｕｓｅ
Ｍｅａｓｕｒｅ  ｆｉｅｌｄ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｉｎｔｏ  ａｒｒａｙ  ＦＩＬＥＤ
ＴＯＴＦＦＬ：＝ＴＯＴＦＦＬ＋（ＦＩＥＬＤ  ＰＥＲＩＭＥＴＥＲ／２．）
ＴＯＴＰＷ：＝ＴＯＴＰＷ＋ＦＩＥＬＤ  Ｖ．ＰＲＯＪＥＣＴ
ＴＯＴＰＨ：＝ＴＯＴＰＨ＋ＦＩＥＬＤ  Ｈ．ＰＲＯＪＥＣＴ
ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ：＝ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ＋１
Ｐａｕｓｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ
Ｐｌｅａｓｅ  Ｃｈｏｏｓｅ  Ａｎｏｔｈｅｒ  Ｆｉｅｌｄ．ｏｒ“Ｆｉｎｉｓｈ”．．．
Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ（Ｂｉｎａｒｙ  Ａ）（Ｆｒａｍｅ）
Ｐａｕｓｅ
Ｎｅｘｔ  ＦＩＥＬＤ
Ｐｒｉｎｔ  ”“
Ｐｒｉｎｔ“ＡＶＥ  ＦＩＢＥ  ＤＩＡＭ（ＵＭ）＝”．ＴＯＴＡＲＥＡ／ＴＯＴＦＦＬ
Ｐｒｉｎｔ““
Ｐｒｉｎｔ“ＡＶＥ  ＡＲＥＡ  ＯＦ  ＦＩＢＥＲＳ（ＳＱＵＭ）＝“．ＴＯＴＡＲＥＡ／ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ
Ｐｒｉｎｔ““
Ｐｒｉｎｔ“ＡＶＥ  ＬＥＮＧＴＨ  ＯＦ  ＦＩＢＥＲＳ（ＵＭ）＝”．ＴＯＴＦＦＬ／ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ
Ｐｒｉｎｔ““
Ｐｒｉｎｔ”ＡＶＥ  ＰＲＯＪ  ＨＴ  ＯＦ  ＦＩＢＥＲＳ（ＵＭ）＝”．ＴＯＴＰＨ／ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ
Ｐｒｉｎｔ““
Ｐｒｉｎｔ“ＡＶＥ  ＰＲＯＪ  ＷＩＤＴＨ  ＯＦ  ＦＩＢＥＲＳ（ＵＭ）＝”．ＴＯＴＰＷ／ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ
Ｐｒｉｎｔ““
Ｐｒｉｎｔ“＃ＯＦ  ＦＩＥＬＤＳ＝”．ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ．”ＡＶＥ  ＦＩＥＬＤ  ＷＩＤＴＨ（ＵＭ）＝”．ＴＯＴＷＩＤＴＨ／ＴＯＴＦＩＥＬＤＳ  Ｆｏｒ  ＬＯＯＰＣＯＵＮＴ＝１ｔｏ５
Ｐｒｉｎｔ““
Ｎｅｘｔ
ＥＮＤ  ＯＦ  ＰＲＯＧＲＡＭ
【００４９】
制御された伸長及び収縮荷重特性を備えた高度に伸長可能な及び／又は収縮可能な不織ウエブが開示されている。１つの実施形態において、このようなウエブは、繊維形成エラストマー及び第二の熱可塑性ポリマーを持つ、横並列形又は鞘／芯形態のいずれかで、二成分繊維スパンボンド繊維から準備される。第二の熱可塑性ポリマーは、エラストマー性である必要はない。このような不織ウエブは、紡糸され、更に紡糸後延伸及び／又は引っ張りという２つの段階で製造することができるが、このようなウエブは１段階でより効果的に製造できると理解されており、すなわち紡糸する間に十分な紡糸ライン張力を同時に付与することにより、又繊維引取りユニット内において十分な延伸及び／又は引っ張りを使用し、ある程度の紡糸冷却温度及び速度を与えることで、ウエブにある程度の繊維堆積を行いながら、更に十分に高い紡糸ライン応力を保証することができる。
【００５０】
紡糸後延伸という用語は、そのような材料を延伸又は段階的延伸するために、下流処理技術の使用を示すことを意味する（接着後延伸）。例えば、このような下流延伸処理技術は、後段ほど速度が高くなる順次配列の延伸ロールを含むことができる。ある場合には、このような下流処理段階は、本出願の後の部分に記載されているように、押し出されたウエブのポリマー性材料によっては、或いは、最終使用のための準備において弾性材料を予備延伸することが望まれる場合には、有益なものとなる。
【００５１】
ポリマーシステムに応じて、繊維内の２つのポリマーの割合及び形態、及び紡糸ライン（繊維形成）工程における張力の程度、形成された繊維性ウエブにより示される伸長力及び収縮力を、本発明において制御することができる。望まれるならば、積層体内のウエブに組み込まれる材料について、延伸の停止特性を、同様にこの手法で調節することができる。本出願の目的にとって、延伸の停止特性は、３インチ（７．６２ｃｍ）のストリップが、一般的顧客が「延伸の終わり」を感じる２０００重量グラム張力に到達するという意味である。
【００５２】
通常利用される特定のエラストマーが、ゴム状風合い又は感触を与えるものである場合には、偏心又は同心の鞘／芯二成分繊維形態で紡糸されたウエブとすることが、エラストマー性芯を熱可塑性ポリマー鞘で均一に覆い、更にゴム状風合いを軽減するために望ましい。そうでなければ、横並列二成分繊維のゴム状でない側、又はゴム状の程度が少ない側を、高度に捲縮された形態に使用し、エラストマー成分をらせんの中央領域に維持することができる。このようにすると、この材料は、５００ｇｆ（重量グラム）／３インチ荷重で少なくとも３０パーセント伸長可能な程度まで横方向に延伸可能に、容易に構成することができる。この材料は、１００％ＣＤ伸長テストの最初のサイクルにおいて、５０％伸びにおいて３インチ（７．６２ｃｍ）収縮力について１ｇｆより大きい値を示すことができる。
【００５３】
この材料は又、ＭＤ／ＣＤにおいて、３インチ（７．６２ｃｍ）荷重について５００重量グラムの下で、３０％伸長可能性より大きいＣＤ／ＭＤ延伸を示すことができる。この材料は、１００％ＣＤ伸長第一サイクルテストにおいて、５０％伸長で１重量グラム（ｇｆ）／３インチ（７．６２ｃｍ）より大きい収縮力示すように構成することができる。
【００５４】
このような望ましい伸長及び収縮荷重特性は、本発明の方法を使用し、スパンボンドウエブ形成中にある部分の繊維を方向付けして、可撓性繊維をループ状、よじれ状、及び捲縮状に置き、その後で、与えられた間隔のパターンで断続的な点接着によりウエブを安定させることにより達成することができる。そうすることにより、接着点の間に生じる実際の繊維長さ又は「接着間隔当りの繊維長さ」（ＦＬ／ＢＳ）が、ウエブの伸長の初期段階を主として定めるようになり、低い伸張荷重を示すようになる。
【００５５】
ある環境において、繊維は又、繊維の表面がエラストマー性芯の長さに沿ってギャザー付けされる場合に、波形表面形態を示す。ある環境において、繊維が延伸されるに従って、ギャザー付けは、材料への付加的順応性を付与する。
【００５６】
幾つかの実施形態において、伸長の後半段階に、伸長及び収縮荷重を制御することが望まれる場合に、これらの可撓性繊維を活性化することは望ましい。大きい範囲の繊維可撓性は、第一及び第二成分ポリマーの性質、使用されるエラストマーの量、及び変えられる二成分繊維横断面の形態で得ることができる。このような可撓性二成分繊維は紡糸され、ウエブは、形成ワイヤー速度に対して十分に高い比率の紡糸ライン速度で、或いは繊維凝縮比で形成され、与えられた接着パターンで接着間隔当りの繊維長さが調節される。望ましい場合には、適当な紡糸ライン温度プロフィルを含む、十分に高い紡糸ライン応力により、紡糸時にこれらの可撓性繊維を弾性化する。場合によっては、このような弾性化は機械的引っ張りの後に行うことができる。
【００５７】
ある用途においては、二軸方向延伸可能な材料に対して、ＭＤ及びＣＤそれぞれの張力荷重の比を定めることが望ましい場合がある。例えば、ＭＤに配向された溝付きロールを利用し、ＣＤ方向に材料を延伸させ、材料を熱固定させて、張力がＣＤにおいては増加するがＭＤにおいては減少するようにすることができる。ＣＤに繊維を配向するこのような材料の延伸の程度は、鞘／芯多成分繊維形態の鞘ポリマーを、その降伏点を越えて変形させることが求められる繊維を、更に弾性化する値よりはるかに低い。
【００５８】
この代替的構成の実施例として、ＣＤ配向熱固定テストが、材料１００％の３″ｘ４″（ＣＤｘＭＤ）の試料を機械横方向に伸長し、伸長した状態でプレキシグラス皿にクランプ固定することにより行われた。試料は、３０分間１６０°Ｆのオーブン内に置かれた。その後、ＣＤ及びＭＤにおいて１００％最大伸長で、伸長／収縮テストが行われた。張力値が、比較例すなわち露出されていない材料と比較された。このテストによる結果は、予知されていた、張力のＣＤでの増加及びＭＤでの減少を確証するもので、図１８及び図１９に示されている。図１８は、Ｋｒａｔｏｎ（Ｋ）／ポリプロピレン（ＰＰ）；９０／１０；０．６ｏｓｙ（正規化）のＣＤ張力における熱固定の効果を示している。すなわち、ＣＤ張力におけるＣＤ配向熱固定の効果を表すものである。図１９は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰ；９０／１０；０．６ｏｓｙ（正規化）のＭＤ張力における熱固定の効果を示している。すなわち、これは、ＭＤ張力におけるＣＤ配向熱固定の効果を表すものである。
【００５９】
材料が、弾性化された鞘／芯二成分繊維を介して高度に伸長可能及び収縮可能であることが望ましければ、第一成分エラストマーの第二成分熱可塑性ポリマーに対する割合が、二成分スパンボンドの標準値より高い必要性があり、このことは、特に鞘／芯形態においていえることである。例えば、このような材料においては、少なくとも７０（重量）パーセントと９８（重量）パーセントの間の芯エラストマー性成分を持つことが望ましい。代替的に、このような材料においては、少なくとも７０（重量）パーセントと９０（重量）パーセントの間の芯エラストマー性成分を持つことが望ましい。その流動的特性の変化なしに、第二成分のわずかな量が均一に配分されることにより、望ましい特性を備えた二成分繊維が形成可能である。
【００６０】
図１を参照すると、繊維をウエブにする形成する方法を実行するために使用される装置の断面図が描かれている。この方法は、スパンボンド装置を通して、ホッパー１１に収容されている第一成分及びホッパー１２に収容されている第二成分を共押出しする段階を含む。第一及び第二成分はそれぞれ、固形樹脂小球、又は小粒子、又は細粒の形で存在することができる。第一成分はホッパー１１に配置され、そこから計量され更に押出し機１３へ導管を通して導かれる。同様に、ホッパー１２に収容された第二成分は、計量され更に第二押出し機１４へ導管を通して導かれる。
【００６１】
第一成分は、紡糸その他で連続繊維に形成することができる材料である。第一成分が繊維に形成される時、繊維は延伸することが可能で、高い回復率を持たなければならない。望ましくは、第一成分はエラストマー性材料とする。第一成分に使用することができる適当なエラストマー性材料は、ポリウレタンエラストマー、コポリエーテルエステル、ポリエーテルブロックポリアミドコポリマー、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）エラストマー、スチレン系ブロックコポリマー、オレフィン系エラストマー又はプラストマー、同様にポリマー分野において知られている他のエラストマーのような、溶融押出し可能な熱可塑性エラストマーを含む。特に適当なエラストマーは、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｐｏｌｙｍｅｒｓより入手可能なスチレン系ブロックコポリマーを含む。ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）は、テキサス州ヒューストンに事務所を持つＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓの登録商標である。
【００６２】
第一成分と同様に第二成分は、紡糸その他で連続繊維に形成することができる材料である。第一成分（エラストマー）は、スパンボンド法の高速度で紡糸されるのに十分に高い溶融強度は典型的には持たないが、第二成分は、紡糸ライン（繊維）を破断することなく、第一成分を補強するために十分な高い溶融強度を持つことが望まれるものである。
【００６３】
第一及び第二成分が線形繊維に形成される時には、線形繊維が使い棄て消費者製品の延伸可能な成分として有益であるためには、繊維は延伸した状態から収縮又は縮むことを可能とするものとする。ここで用いられる「収縮する」という用語は、「縮む」と同様の意味を持つ。しかしながら、高い収縮力が必要とされない用途にとっては、延伸可能な材料は、収縮可能な繊維ではなく、記憶特性が限られているか又は全く記憶特性をもたない繊維によりループ状、よじれ状、又は捲縮状にされた繊維から形成することができることを認識すべきである。その場合には、材料の延伸特性は、本出願の後ろの部分に記載される収縮性繊維のものとは異なるものとなる。
【００６４】
第二成分は又、ポリエチレン又はポリプロピレン、ポリエステル、ポリエーテル又はポリアミドのようなポリオレフィンから形成することができる。第二成分に使用することができる他の適当なポリオレフィン系材料は、プロピレン及びエチレンを含むランダムコポリマーのようなランダムコポリマー、又は、これらに制限されるものではないが、ポリプロピレン／ポリブチレン混合物及びコポリマーを含む混合物のような材料を含む。
【００６５】
第二成分は、延伸の時に永久変形を付与する、すなわち永久固定を示す、溶融押出し可能な熱可塑性材料から形成することができる。このような材料は、これに制限されるものではないが、ポリアミドを含む。
【００６６】
第二成分は、延伸された時、第一成分より回復が小さいことが望ましい。このような材料は、ゴム状風合い又は粘着性のある感触を示さず、この材料に近接して含まれるエラストマー性材料を十分に覆うように薄い一様な層に押し出しできるものから選択することができる。このような第二成分でゴム状の又は粘着性のある材料を覆うことにより、粘着性成分は、弾性ではあるが「粘着性の」風合いではないものとするために使用することができる。特定の第二成分を利用することによって、鞘／芯二成分材料の鞘成分は、波形表面を示すようにすることもできるし示さないようにすることもできる。例えば、ポリプロピレン、又は１０％ポリブチレンコポリマーの混合物を鞘に使用すると、波形表面形態をもたらし、ポリエチレンを鞘で使用すると、比較的滑らかな表面をもたらすことがわかっている。
【００６７】
再び図１を参照すると、第一及び第二成分それぞれは、２つの押出し機１３及び14に分けて共押出しされる。第一及び第二押出し機、１３及び１４はそれぞれ、当業者によく知られた押出し技術の手法で機能する。言い換えると、固体樹脂小球、又は小粒子或いは細粒が最初に溶融温度より高い温度に加熱され、回転式オーガにより経路に沿って進行する。第一成分は第一導管を通して導かれ、第二成分は同時に第二導管を通して導かれ、どちらの流れも紡糸パック１６に向けられる。ポンプ１５は、もし必要であれば、体積配分を調節するために、１又は両方の導管に配置することができる。
【００６８】
紡糸パック１６は、合成繊維を形成するための装置である。紡糸パック１６は、押し出された材料が流動する時に通過する複数の穴又は開口を持つ底板（示されていない）を含む。紡糸パックは、配分プレートの組立体を含むことが望ましく、これは望ましい二成分繊維横断面形状を形成するような手法で、第一及び第二成分を導く。鞘／芯形態において高度な弾性繊維が必要な時には、二成分材料のための典型的二成分繊維スパンボンド繊維形成量と比較すると、第二成分の量は極端に少ない。この繊維形成を達成する際に、芯エラストマーの流れの周りにあるリザーバ溶融プールからの第二成分の流れを制限する配分プレートを利用することができ、これによって、溶融プールでの背圧を保証し、したがって、エラストマー芯を均一に覆うことができるようになる。制限の程度は、第二成分の流量及び粘性による。そうでなければ、二成分紡糸パックは、第二成分で部分的に覆われた第一成分エラストマーで、紡糸ライン（繊維）を生成するようになり、これは不出来の最終製品を形成するものとなる。このような紡糸ラインは、寄り集まるような粘着性があり、受け入れられないような不出来な形状をもたｒし、材料にゴム状風合いを生成するものとなる。又、ウエブがあまりに粘着性があるので、軽い基本重量の材料は形成されることができず、更に、このようなウエブの伸長荷重はかなり高いものとなる。
【００６９】
紡糸パックの中の平方インチ当りの開口の数は、平方インチ当り約５から約５００の範囲の開口数とすることができる。望ましくは、紡糸パック１６の平方インチ当りの開口の数は、約２５から約２５０とする。より望ましくは、紡糸パック１６の平方インチ当りの開口の数は、約１２５から約２２５とする。紡糸パック１６の各々の開口の大きさは、種々異ならせることができる。典型的な開口の大きさは、直径が約０．１ミリメートル（ｍｍ）から約２．０ｍｍの範囲とすることができる。望ましくは、紡糸パック１６の各々の開口の大きさは、直径が約０．３ｍｍから約１．０ｍｍの範囲とすることができる。より望ましくは、紡糸パック１６の各々の開口の大きさは、直径が約０．４ｍｍから約０．８ｍｍの範囲とすることができる。
【００７０】
紡糸パック１６の開口は、横断面が円形又は円である必要はなく、２突部型、３突部型、四角、三角、長方形、楕円、又は望ましい他の幾何学的横断面形態を持つものとすることができる。
【００７１】
再び図１を参照すると、第一及び第二成分が紡糸パック１６内に導かれ、第一成分が押し出された繊維の芯を形成し、第二成分が、芯の外周囲を囲む（紡糸パックは鞘／芯形態用に設計されていると考える）押し出された繊維の鞘を形成する形態で底板に形成された開口を通して導かれる。ホッパー部品内に適当なスイッチを備えていれば、望ましい場合には、第二成分が芯を形成する間に第一成分がかなり容易に鞘を形成することができることに注目すべきである。この芯／鞘配列は、線形の二成分繊維の１つの形態（図２Ｂ）を構成する。他の横断面形態を持つ二成分繊維も又、紡糸パック１６を使用して形成することができる。例えば、図２に見られるように、二成分繊維は横並列形態２Ａ又は芯／鞘図案（２Ｂ及び２Ｃ）を持つことができる。２Ｃ繊維においては、芯は共通の軸を持って鞘からオフ組されている。２Ｄ形態は、２Ａに非常に類似しているが、第一成分は、らせん状の捲縮された繊維を形成するねじれ機能を高めるように第二成分により覆われている。例えば、図２Ｅから図２Ｇに見られるように、第一成分の横断面の重心と第二成分の横断面の重心の間の距離を長くして、より強い捲縮を生成することができる。この場合には、第一成分のエラストマーの量は、同心の鞘／芯形態における量ほど必要ではない。エラストマーが露出された結果として、横並列二成分形態では、望ましくないゴム状風合い又は粘着性が最終ウエブ内に存在することを認識すべきである。しかしながら、収縮エラストマーはらせん内に位置されており、ゴム状風合いは、より堅いらせん状捲縮により最小にされる。
【００７２】
紡糸パック１６内にあるプレートに形成された開口の各々において、１つの二成分繊維が形成される。このことは、複数の連続する溶融繊維各々が予め定められた直径を持ち、同時に第一速度で紡糸パック１６から出ることを可能にする。各々の線形二成分繊維は、近接した繊維から離れ、分離されることになる。各々の二成分繊維の直径は、紡糸パックの底板に形成された開口の大きさによって表わされる。例えば、上記したように、底板の穴又は開口の直径が、約０．１ｍｍから約２．０ｍｍの範囲である場合、各々の溶融繊維は、約０．１ｍｍから約２．０ｍｍの範囲の最初の直径を持つものとなる。時には、溶融繊維は、プレートで形成された開口を出た部分の横断面面積が膨張する傾向をもつことがあるが、この膨張は比較的小さいものである。
【００７３】
再び図１を参照すると、複数の連続した溶融繊維５６は、複数の冷却された線形繊維を形成するために冷却領域１８を通して導かれる。冷却領域１８において、連続した溶融繊維は１つ又はそれより多い空気流と接触させられる。通常、紡糸パック１６に存在し更に冷却領域１８へ進入する連続した溶融繊維の温度は、約１５０℃から約２５０℃の範囲内である。冷却領域１８内では、連続した溶融繊維は低温の空気に接触させられ、囲まれる。空気の温度は、約０℃から約１２０℃の範囲とすることができる。空気は、溶融繊維をすばやく冷却するために、冷やされるか又は冷却されていることが望ましい。しかしながら、二成分繊維を形成するために使用されるある種の材料にとっては、大気又は加熱された空気を使用することが有利である。しかしながら、ほとんどのエラストマー性材料にとっては、空気は約０℃から約４０℃の温度に冷やされるか又は冷却されている。空気は、約１５℃から約３０℃の温度に冷やされるか又は冷却されることが、より望ましい。底温空気は、様々な角度で溶融繊維に向けられることができるが、水平又は下向きの角度が良好に作動する。流入空気の速度は、溶融繊維を効率的に冷却するように維持されるか、又は調節される。
【００７４】
冷やされた又は冷却された空気は、典型的にエラストマー芯において、連続した溶融繊維／紡糸ラインを凝固させ、結晶化可能なものは結晶化させ、或いは相分離させ、更に複数の連続した冷却した二成分繊維を形成するであろう。工程の間に結晶化させる能力は、部分的に材料の結晶化度によるものであることは当然であろう。
【００７５】
冷却された繊維は、この時点ではまだ線形形態である。冷却された繊維は、繊維が形成された第一及び第二成分の溶融温度より低い温度である。冷却された繊維は、この段階では軟かいプラスチック軟度を持つであろう。
【００７６】
複数の連続した冷却繊維１９は、次いで引き取りユニット２０に導かれる。引き取りユニット２０は、冷却領域１８の下に垂直に配置することができる。引き取りユニット２０は、冷却された繊維が引っ張られ又は引かれることができるような十分な距離を付与するために、３０−６０インチ（６２を計測して）の十分な高さを持つべきである。下方への引き取り／引っ張りは、狭いギャップを通して加圧空気により噴射された高速度空気流に冷却された繊維を曝し、これによって、紡糸パックを出る溶融材料を下方に引き、延伸し、又は引っ張るようにすることを含む。空気圧は、ギャップの大きさなどのような要素によって、約１ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）から約１００ｐｓｉの範囲とすることができる。望ましくは、空気圧は約２ｐｓｉから約５０ｐｓｉの範囲とすることができる。更に望ましくは、空気圧は、約３ｐｓｉから約２０ｐｓｉの範囲とすることができる。高圧吸引空気の速度は、冷却された繊維を効果的に引っ張るように、維持又は調節することができる。
【００７７】
加圧された空気は、約２５℃の大気温度とすることができるか、又は、加圧された空気は必要に応じて、より高い温度又はより低い温度とすることができる。冷却された繊維は、冷却された状態からではなく、主に溶融された状態から延伸／引っ張りされる。引き取りユニット２０の高速度空気の下向きの力は、溶融材料を中実繊維へと伸ばし更に伸長させるであろう。溶融材料を伸ばすことは、通常は、中実繊維を成形し、細くし、歪ませた形状であるか、又はそうでなければ忠実繊維の横断面面積を変化させることになる。例えば、溶融材料が、紡糸パック１６を出る時に、丸又は円形の横断面領域を持つ場合、中実繊維の外側直径が減少されることになる。中実の線形繊維の直径を減少させる量は、溶融材料が引っ張られた量、繊維が引っ張られた距離、空気温度及び速度の配分、繊維を引っ張るために使用される空気の圧力及び温度、紡糸板と引き取りユニットの間の距離、引き取りユニットの長さ、などを含む幾つかの要因により異なる。望ましくは、中実の直線形繊維の直径は、約５ミクロンから約１００ミクロンの範囲とする。より望ましくは、中実の直線状繊維の直径は、約１０ミクロンから約５０ミクロンの範囲とする。最も望ましくは、中実の直線状繊維の直径は、繊維引き取りユニットを出た後、約１０ミクロンから約３０ミクロンの範囲とする。
【００７８】
引き取りユニット２０を出る時には、冷却された繊維は中実繊維となる。紡糸板と繊維引取りユニットの間に形成される張力、すなわち紡糸ライン張力は、紡糸板から出てくる時の紡糸速度、冷却された紡糸ラインの温度分布、及び引き取りユニット内の空気流に依存する。望ましい特質を示す繊維を形成するように機能するのはこの張力であり、繊維の弾性特性を目的に合わせるために重要である。この高い張力は、紡糸ラインが十分に冷却された後には、エラストマー性成分を一層縮ませ、繊維の伸長性を高める。しかしながら、ある値を超えるような紡糸板への高すぎる紡糸ライン張力の伝達は、紡糸ラインを破断させることになる。このような紡糸張力の分布は、与えられた繊維の大きさに対する紡糸ラインの温度プロフィルにより、最大化することができる。
【００７９】
１つの実施形態において、押し出された溶融紡糸ライン（繊維）は、紡糸板のすぐ下の０．５−６インチの高さにわたる暖かいよどんだ空気又は横断空気流から成る、遅延冷却領域６０を通過する。繊維冷却が早すぎる場合、溶融紡糸ラインの中実表皮の形成が早くなりすぎ、従って、繊維を望ましい大きさにまで細くするために高い張力が要求されることになる。この張力が紡糸ラインポリマーの粘着力を超える場合には、繊維は破断されることになる。この遅延冷却は、望ましい最終繊維の大きさを得られるように、紡糸ラインをある程度の大きさに容易に変形させる。次いで、紡糸ラインは、横断冷却空気流により急速に冷却される。冷却空気は、例えば冷却領域の上部から底部まで１４０−１７０フィート／分の間の速度で、上流側５７及び下流側５８各々の幾つかの箱を通して吸引される。冷却空気の乱流は、このような冷却の間に、紡糸ライン（繊維）との接触を最小にするように制御されることが望ましい。紡糸板と引き取りユニットの間の全体の紡糸ラインの長さは、典型的には、冷却領域の下の形成空気領域６３を含んで約３０−１００インチ（７６．２−２５４ｃｍ）の間とする。高速度空気が引き取りユニットの端部から出るにつれて、この空気は、形成表面の下の真空箱を通して排出されるまで、室内空気を引き込み、その速度が落ちる。このような室内空気の引き込みの間に、異なる規模の範囲を持つ空気乱流が発生し、形成表面で形成する時に、繊維をよじらせたりループ状にしたりする。引き取りユニットノズルの端部と形成表面の間の典型的形成距離６３は、典型的には０．２から１インチの引取りユニットノズルを使用した場合に、５から２０インチである。
【００８０】
典型的には、形成空気、すなわち冷却及び形成空気は、約１０，０００から１４，０００フィート／分で、繊維引き取りユニットの上部に吸引され、約１２，０００−４０，０００フィート／分で底部から出る。この繊維引き取りユニットは、非常に狭いスロット（２）を通る高圧空気の噴射運動量によって加速され、その速度は約４０，０００から約６０，０００フィート／分にまで達することができる。したがって、紡糸ラインは、繊維引き取りユニット内のこのような空気流領域における空気抵抗力により高い張力をかけられる。
【００８１】
繊維は次いで、繊維引き取りユニットを出る時に弛緩され、形成表面上に置かれ、そこを通してほとんどの形成空気が排出される。形成表面が形成された繊維を運搬する時の速度は、本質的に繊維が引き取りユニットを出る時の速度より小さい。弛緩は薄い鞘繊維を縮ませるように機能し、延伸された芯エラストマーの収縮力は、幾つかの鞘／芯形態においては、延伸された熱可塑性鞘を集中させるか又はギャザー付けさせ、幾つかの場合には繊維内によじれ又はカールを生じさせるのに十分に高いものとなる。一方、横並列形態においては、このような縮みは予想通りに繊維内にらせん状の捲縮をもたらす。繊維横断面において、第一成分の重心が第二成分の重心とは一致しない二成分形態は、偏心鞘／芯二成分形態におけるように、特定的に捲縮した又はコイル状になった繊維を生み出す。このように、この繊維縮みは、第一成分エラストマーの弾性特性、第二成分熱可塑性ポリマーの降伏引張特性、及び繊維横断面の形状によるものである。
【００８２】
前述したように、使用されるポリマーによっては、繊維縮みは、二成分繊維の薄い鞘に波形形態（集中又はギャザー付け）を形成し、或いは代りに、鞘自体が回復可能である場合には滑らかな表面を生み出す。
【００８３】
前述したように、引き取りユニット２０を出た中実線形繊維は、移動支持材すなわち形成表面２３上に堆積される。移動支持材２３は、駆動ロールにより駆動され、案内ロール２４の周りを廻る連続した形成ワイヤー又はベルトとすることができる。必要であれば、１つ又はそれより多い案内ロールを利用することができる。当業者に知られている他の型の移動支持材も利用することができる。移動支持材２３は、何の開口も持たないか又は複数の開口が形成された、微細で、中間の又は粗めのメッシュとして構成することができる。例えば、移動支持材２３は、標準的な窓スクリーンに類似した形態を持つものとすることができ、或いは紙の形成において紙業者により使用されるワイヤー又はフェルトに似せて緊密に織られたものとすることができる。中実線形繊維が移動支持材２３上に蓄積することを促進するために、任意ではあるが真空室２１を移動支持材２３の下に配置することができる。図１において、この工程の押出し／紡糸の部分は、全体が２５で示されている。紡糸後の工程は、全体が３０で示されている。
【００８４】
再び図１を参照すると、連続線形繊維は、ランダムな方向に移動支持材２３上に蓄積され、不織マットを形成する。不織マットは、この時点では単純な連続線形繊維の蓄積であり、繊維をウエブ内に安定させる溶融点又は接着を全く含まない。マットの厚さ及び基本重量は、移動する開放された支持材２３の速度、移動支持材２３上に堆積された連続線形繊維の数及び直径、同様に繊維が移動支持材２３上に堆積される時の速度によって定められことになる。不織マットは、次いで任意に、マットに対して１つ又はそれより多い熱風の噴射又は流れを向けるホットエアーナイフ２６の下に導かれる。「熱風」とは、予め定められた高温に加熱された空気を意味する。使用される実際の温度は、二成分繊維を形成するために使用される材料をベースにして求められる。熱風は、このような繊維が近接した繊維と接触し、交差し、又は重なる点で、幾つかの繊維を溶融するのに十分な温度であるべきである。熱風は、幾つかの繊維に対して、複数の溶融点において近接した繊維を溶融し、粘着させる。使用される場合には、熱風は約６０℃から２５０℃までの間とすることが望ましい。温度は、繊維に使用されるポリマーのタイプに依存するものであり、特定的には、鞘／芯材料が形成される場合には、外側鞘成分の溶融温度に依存する。横並列材料が形成される場合は、弾性でない成分の溶融温度は閾値温度とする。このようなホットエアーナイフは、例えば、Ａｒｎｏｌｄ他の米国特許第５，７０７，４６８号に教示されており、その全体は引用によりここに組み入れられる。代替的に、又はホットエアーナイフに付加的に、ウエブを押し固めるために、押し固めロール２７による固定を使用することができる。
【００８５】
ホットエアーナイフからの溶融点は、従って、２つ又はそれより多い連続した繊維の交差部で形成された接着点である。形成された溶融点の数は、種々異ならせることができ、次のような多くの要素、すなわち、マットの速度、熱風の温度、二成分繊維の組成、連続線形繊維が交絡される程度、マットの基本重量などの要素によって定められる。例えば、平方インチ当たり約１０から約１０，０００の溶融点を形成することができる。複数の溶融点によって粘着された連続線形繊維は、安定したウエブを形成する。
【００８６】
再び図１を参照すると、安定したウエブは次いで、接着ロール３４及びアンビルロール３６によって形成されたニップ３２（最終作業３０の部分として）を通して導かれる。接着ロール３４及びアンビルロール３６は、典型的には高温に加熱される。このような温度は、６０℃から２５０℃の間とすることができる。接着ロール３４は、１つ又はそれより多い外向きに突起したこぶ又は隆起部を含む。こぶ又は隆起部は、接着ロール３４の外側周囲から外側に延び、安定化されたウエブに複数の接着部を形成するように、大きさを決められ、形状付けされる。これは、ウエブ４５において、大きく、軽く、円形に形状付けられた構造として、図３Ｅに明らかに見ることができる。安定化されたウエブが、個々に形成された接着部を持つようにされると、接着されたウエブとなる。接着ロール３４及びアンビルロール３６は、安定したウエブがニップを通過する時、示されたように回転させることができる。こぶ又は隆起部は、安定化されたウエブの中に予め定められた深さまで貫通し、接着部を形成する。接着されたウエブの中の接着部の正確な数及び位置は、接着ロールの外周囲に形成されたこぶ又は隆起部の位置及び形態によって示される。望ましくは、平方インチ当たり少なくとも１つの接着部が、接着されたウエブ内に形成される。より望ましくは、平方インチ当たり約２０から約５００の接着部が、接着されたウエブ内に形成される。最も望ましくは、平方インチ当たり少なくとも約３０の接着部が、接着されたウエブ内に形成される。
【００８７】
紡糸ライン直径は、形成表面に堆積され、安定化及び接着工程に付される前に、繊維の最終の大きさに到達するものであり、この大きさは、１から１０デニールの範囲となる。例えば、０．６グラム／分／穴の紡糸板穴の処理量の場合、繊維の大きさはおよそ２デニールとなる。紡糸ライン速度は、およそ６１ｍ／分の典型的形成表面速度と比較して，およそ２７００ｍ／分に達する。凝縮比、すなわち紡糸ライン速度の形成表面に対する比は、エラストマー領域が形成表面において収縮される前では、約４４ほども高くなる。
【００８８】
紡糸ラインは、形成された状態で、ほぼ真っ直ぐである。しかしながら、形成ワイヤー上に置かれる時に、ループ状及びよじれが形成される。ループの大きさは、部分的には、凝縮比、冷却された紡糸ライン及び収縮の撓み係数に依存する。撓み係数は、２つのポリマーの係数により容易に変えることができ、鞘／芯二成分繊維のエラストマーの量により一層容易に変えることができる。
【００８９】
冷却された紡糸ラインの第一成分及び第二成分の重心間距離がゼロではない時、形成ワイヤー上の弛緩された又は収縮された紡糸ラインは、捲縮されるようになる。捲縮の程度は、押し出された繊維の中の２つのポリマーの距離及び収縮挙動に依存する。
【００９０】
形成された不織材料の伸長可能性を多く付与するものは、繊維の３つの形状、すなわちウエブ内の一般的繊維方向に沿った、繊維のループ状、よじれ状／カール状又は捲縮状、及び波形であり、これらの場合には、形成されたウエブ材料上の引張力は、最初にループ状及びカール状部分を引き出し、次いで波形又は束（もし存在するならば）を引き出し、その後で繊維自体の本体上に作用する前に、引張り方向に向かって繊維を再配向するからである。繊維への連続した応力は、幾つかの場合において、鞘成分をおそらく破断させ、更にエラストマー性芯成分の利点を活用するように機能する。
【００９１】
このように材料伸長の初期段階は、よじれを伸ばし、ループ形状を解き、捲縮を解くものであり、繊維の回転又は再配向には、一般的に低伸長力が必要とされるだけであり、一方、伸張の後の段階においては、主として繊維自体を引っ張ることになる。これらの機能の組み合わせは、種々異なる用途に対し、伸長特性を付与する。
【００９２】
繊維のループ形状を伸ばし、よじれを解き、捲縮を解く回転によるウエブ材料の伸長と、繊維引っ張りとの関係は、材料の収縮特性に依存すると同時に、ある程度は、接着部間の距離にも依存する。より一般的に言えば、材料伸長の初期段階においては、「接着間隔あたりの繊維長さ」又は接着部間距離に対する接着点間の実際の繊維の長さに依存する。言い換えれば、ウエブ材料の伸長及び収縮は、接着部間距離を短くし、これにより、伸長及び収縮荷重が高くなるようにすることによって変化させることができる。
【００９３】
更に、一定の接着パターンのもとで二成分繊維のエラストマー成分の量を増加させると、紡糸ライン（繊維）の可撓性が増加する。繊維のループの大きさは、与えられた凝縮比のもとで減少し、接着点の間の実際の繊維長さは増加する。しかしながら、このような増加は、応力を掛けられたエラストマー成分の収縮力が、薄い鞘を圧縮するのに十分に高い時に最大値に達し、見かけの繊維直径が増加する。このように、繊維引っ張りに対する材料の伸びは、材料の挙動に重要な役割を果たす。
【００９４】
形成されたウエブの基本重量は、説明される弾性挙動を示すためには、約６ｇｓｍと２００ｇｓｍの間であることが望ましい。この場合、接着されたウエブは、任意に少なくとも１つの方向に、更に望ましくは２つの方向に延伸される。例えば、接着されたウエブは、ウエブ内の付加的弾性を更に活性化するために、機械方向、横方向、又は両方の方向に延伸することができる。
【００９５】
例えば、接着されたウエブは、１対の回転ロールの間に形成されたニップに導びくことができる。各々のロールは、それぞれが、形状付けされた表面を持つものである。これらの形状付けされた表面は，互いに嵌合するような寸法および構成にされ、ウエブがニップを通して前進するにしたがって、接着されたウエブを機械方向に延伸させる。接着されたウエブは、機械方向に延伸されて伸ばされたウエブになる。このような延伸のための別の選択肢は、機械方向にウエブを延伸させるために一連の回転ロールを使用することである。ロールは、望むならば、異なる速度で駆動されるようにすることができる。
【００９６】
この伸ばされたウエブは、１対の回転ロールの間に形成されたニップを通して導びくことができる。各々のロールは、それぞれ形状付けされた表面を持つ。これらの形状付けされた表面は，互いに嵌合するような寸法及び構成にされ、ニップを通過するにしたがって、ウエブの幅又は横断面方向を増加させ、幅広のものとする。当業者に知られた他の機構も、１又は２方向のいずれにもウエブを延伸させるために使用することができる。このような選択肢の１つは、ウエブの側部縁に取り付けた把持具を使用し、横方向にウエブを延伸させることである。
【００９７】
延伸は、およそ２５℃の室温で生じさせることができる。望ましくは、延伸は約２５℃から約１００℃の範囲内の、上昇した温度で生じるようにする。より望ましくは、延伸は約５０℃から約９０℃の範囲内の、上昇した温度で生じるようにする。望まれるならば、複数の嵌合ロールの幾つかの対を使用して、ウエブの中の延伸率を次第に増加させるようにすることができる。延伸されたウエブは、次に、ニップを通った後に弛緩される。この弛緩は、延伸したウエブを収縮させるものである。
【００９８】
このようなエラストマー性／熱可塑性二成分材料の増加した弾性性能は、ある程度低い性能のエラストマー性材料に特に効果的な、次の工程により達成することができる。すなわち、ウエブをシートにする製造工程に続いて、前述したように、このシートは、最大伸び、すなわち材料の破断時における伸びのおよそ７５％にまで、一度の延伸が与えられる。このような材料は、次いで、回復させられる。ウエブのそれ以降の弾性特性が改善される。これは、相対的に高い割合の鞘を持ち、機械方向には全く弾性特性も持たないか、又は僅かな男性特性しか持たない鞘芯材料のどちらにも効果的である。例えば、シングルサイト触媒により得られるエラストマー性芯を利用して、弾性特性を過度に犠牲にすることなく、経費節約を達成することができる。シングルサイト触媒により得られる、例えば０．９より小さい密度を持つメタロセン触媒ポリエチレンのようなエラストマー性芯のある材料を延伸することにより、外側鞘の永久変形を達成し、劣った「第一」延伸（これはメタロセン触媒材料が典型的に表す）を工程から除去することができる。使用において、材料を最大で５０％延伸することが望まれる場合には、材料は、本質的に、使用中に必要な伸びを付与するように、予備延伸することができる。
【００９９】
代替的実施形態においては、部分的なシート材料だけを予備延伸して、材料を部分的に延伸し易くし、残りの部分はより高い力で延伸されるようにする。更に、材料のある領域では、機械方向に延伸し、残りの領域は機械横方向に延伸することができる。このよう機械方向又は機械横方向の延伸は、２つのニップ、すなわちＳラップロール配列、機械横方向に方向付けられた溝付きロール、又は同様のものの間を、形成された材料が移動することにより達成される。更に、前述したように、張枠又は機械方向に方向付けられた溝付きロールも同様に利用することができる。
【０１００】
上記された延伸工程の（ＣＤ延伸の）１つのこのような実施形態においては、図４Ａに見られるように、ロールの中に深い谷が機械方向に配向された直径が大きい１つのロール５１（およそ６フィート）を使用する大直径ロールシステム５０を利用することができる。これらは、図４Ｂの横断面図に見ることができる。大直径ロールの谷の中に嵌合する溝をもつ一連の衛星ロール５２、５４及び５６を使用することができる。大ロールの溝内の深さが変化するように、衛星ロールを嵌合させることができる。この手法において、材料が望ましい延伸量に達するまで、第一衛星ロールは、材料を、例えば４インチ押し、一方、第二衛星ロールは、材料を、例えば８インチ押すようにすることができる。あまり大きくない延伸が望まれる場合には、第一ロールを、例えば２インチだけ大ロールの谷に押すことができるように、衛星ロールを調節することができる。衛星ロールシステムは、標準の溝付きロールにより１回の大きな延伸伸長を与えるのではなく、各々の延伸の間で弛緩が与えられる複数の緩やかな延伸を材料に与える。
【０１０１】
このロール装置に続き、左に２分の１サイクル移動した位置に同一のロール装置を設けて、第一装置で延伸されなかった材料を延伸することができる。この材料は、溝の中のベルト６１によってより大きいロールの縁に挟まれ、これにより材料は摺動することができず、延伸されるようになる。
【０１０２】
更なる代替的実施形態においては、この延伸を達成するために、図５に示されるように、一連の平行ロール８０を用いて材料を延伸することができる。平行ロールは、製造ラインの外側に小直径のロール８４を、機械方向に配向して配置し、それらの間に大直径のロール８２を配置した、３つ又はそれより多いロールから構成することができる。このようにして、材料が平行ロールを通過するにしたがって、材料は延伸されることになる。
【０１０３】
更なる代替的実施形態において、この延伸を達成するために、図６に見られるような一連のおよそ１インチ幅のコンベアベルト９０を、少なくとも１つが上向き９２になり、次が下向き９４になるように利用することができる。この配列においては、ベルトは「Ｘ」型を形成し、材料は「Ｘ」の１つの口から入る。材料が「Ｘ」を下向きに移動するのに伴って、工程内で、材料のある部分は上に、ある部分は下に向くことになり、延伸を生じさせる。必要であれば、ベルトを駆動することができる。
【０１０４】
更に別の代替的実施形態においては、エラストマー特性の範囲を与えるために、ポリマーのタイプを種々異ならせる。例えば、ポリマーの１つは、最終的用途に応じて溶融流量の異なるポリプロピレンとすることができる。例えば、チーグラーナッタ触媒により得られるポリプロピレンを１つの用途において使用し、シングルサイト触媒により得られるポリプロピレンを別の用途において使用することができる。「メタロセン」、「シングルサイト」、又は「抑制幾何学的形状」触媒により得られるポリマーとして業界で知られているポリマーは、更にＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡されたＯｂｉｊｅｓｋｉ他の米国特許第５，４７２，７７５号に記載されており、その全体の内容は引用によりここに組み入れられる。メタロセン工程は、一般的に、共触媒により活性化された、すなわちイオン化されたメタロセン触媒を使用する。メタロセン触媒の例として、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジェニル）チタニウム二塩化物、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジェニル）ジルコニウム二塩化物、ビス（ブチルミクロペンタジェニル）スカンジウム塩化物、ビス（インデニル）ジクロニウム二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジェニル）チタニウム二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジェニル）ジクロニウム二塩化物、コバルトセン、シクロペンタジェニルチタニウム、三塩化物、フェロセン、ハフノセン二塩化物、イソプロピル（シクロペンタジェニル、−１−フロレニル）ジクロニウム二塩化物、モリブドセン二塩化物、ニクロセン、ニオボセン二塩化物、ルテノセン、チタノセン二塩化物、ジクロセンクロライド水酸化物、及びジクロセン二塩化物、その他を含む。このような化合物の網羅的なリストは、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡されたＲｏｓｅｎ他の米国特許第５，３７４，６９６号に含まれている。このような化合物は又、同様にＤｏｗに譲渡されたＳｔｅｖｅｎｓ他の米国特許第５，０６４，８０２号に記載されている。しかしながら、多くの他のメタロセン、シングルサイト、及び／又は同様の触媒システムが当業者に知られており、例えば、Ｅｔｈｅｒｔｏｎ他の米国特許第５，５３９，１２４号、Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｉ他の米国特許第５，５５４，７７５号、Ｅｒｄｅｒｌｙ他の米国特許第５，４５１，４５０号、及びＫｉｒｋ−ＯｔｈｅｍｅｒのＴｈｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第４版、第１７巻ｐｐ．７６５−７６７Ｏｌｅｆｉｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９９６）を参照されたい。前述した特許の全体の内容は引用によりここに組み入れられる。
【０１０５】
更に、ポリプロピレンとアタクチシチー、シンジオタクチシチー、又はイソタクチシチーの混合物を、鞘に使用することができる。エラストマー化合物は、ポリエチレンと、Ｅｎｇａｇｅ  ＥＧ８２００、Ｋｒａｔｏｎｓ、ＥＳＩのようなエラストマー性樹脂との混合物、触媒変成ポリエチレン、及び繊維形成に適した他の低密度のメタロセン触媒によるもの又はＩｎｓｉｔｅ樹脂とすることができる。
【０１０６】
現在の不織材料の横並列ＰＰ／ＰＥ共押出しフィラメントは、横方向に伸長可能性を持つウエブを形成し、これらのウエブが共押出しフィルムに積層される時、低荷重で横方向に伸長する消費者製品の外カバーを得ることができる。しかしながら、使用中の横方向伸長の過程は、フィラメントポリマーの非伸長性によって制限される。更に、ポリプロピレンとポリエチレンは親和性でないので、ポリプロピレンとポリエチレンフィラメントの間の接着が弱く、ポリエチレンは伸長可能性を持たないので、この接着はウエブの伸長の間に更に弱められる。この問題は、ウエブ層間の層剥離と、低い擦り傷抵抗とをもたらすものとなる。反対に、エラストマー性ポリエチレン混合物で形成されたスパンボンドフィラメントは、弾性があり、伸長しやすく、それにより横方向に伸長可能性が増加したウエブを形成することになり、層剥離を妨げるための高い繊維間接着及びこれによる改善された擦り傷抵抗を示すものとなる。
【０１０７】
ここに記載されたウエブは、業界において知られた方法によって接着されたウエブ又はフィルム成分の積層体のような、積層構造の部分であり、これ自体は、使い棄て消費製品に利用することができる。更に、記載されたウエブの層の多層積層体も、本発明の範囲内のものである。このような材料は、例えば、オムツにおいて、ライナー、外カバー表面材として使用することができ、更に延伸接着積層体又はネック付与状態で接着した積層体の表面材として使用することができる。更にこのような材料は、非常に高度の延伸特性を与えるために、ネック付与され伸長が与えられた状態で接着した積層体として、更に使用することができる。
【０１０８】
このような材料の製造のための本発明の方法及び材料そのものの態様を示すために、３組の実施例が提供される。第一組の実施例においては、本発明は、横方向延伸可能な不織ウエブとして示されている。特に、この材料は、破断時の横方向伸長性が１５０％以上、横方向に５００ｇｆ／３インチ荷重のもとで５０％以上の延伸、１００％テストの最初のサイクルにおいて５０％伸びのもとで１ｇｆ／３インチより大きい収縮力、５０％伸びのもとで３０％より小さい瞬時固定を示した。機械方向及び機械横方向に延伸可能な不織ウエブは、同様の結果を示すことが分かった。
【０１０９】
芯／鞘二成分繊維の試料であるＫｒａｔｏｎ／ＰＰ（９０％芯／１０％鞘）及びＫｒａｔｏｎ／ＰＥ（８０％芯／２０％鞘）の大部分が、ＭＤ方向に配向された。伸長及び収縮荷重におけるこのような繊維の配向の効果は明らかである。これらの荷重は、ＣＤよりＭＤにおいてより高いものであった。本出願の目的にとって、材料の割合は重量によるものであることを留意すべきである。
【０１１０】
１つの実施形態において、本発明の二軸延伸可能なスパンボンドは、２５％より大きい機械方向及び機械横方向の延伸回復を表す。以下に説明される幾つかの実施形態において、その材料は柔軟な絹のような風合いを表す。代替的実施形態において、横方向延伸は、その最初の長さの５０％以上伸長させる。更に第三の代替的実施形態において、横方向延伸は、その最初の長さの１００％以上伸長させる。別の実施形態において、伸長可能性レベルの５０％にまで伸長するのに必要とされる力は、１００グラム／３インチ幅より大きく、９００グラム／３インチ幅より小さい。更に別の実施形態において、伸長可能性レベル（最大伸長レベル）の５０％にまで伸長するのに必要とされる力は、２５０グラム／３インチ幅より大きく、７５０グラム／３インチ幅より小さい。収縮力は、同様の範囲内であることが望ましい。
【０１１１】
機械方向延伸可能な材料及び機械方向／機械横方向延伸可能な材料については、その材料は、機械横方向延伸のみのものとして上記したものと同様の値を表すことが望ましい。
【０１１２】
各々の材料について、ウエブは、機械方向（機械方向に延伸可能な材料のみ）、機械横方向（機械横方向に延伸可能な材料のみ）及び機械及び機械横方向において、破断時の伸びが１５０％より大きく、９００重量グラム（ｇｆ）／３インチ幅より小さいか又はこれと等しい荷重Ｌｄのもとで２５％以上伸長可能であることが望ましく、望ましくは、９００ｇｆ／３インチ幅より小さいか又はこれと等しい荷重Lｄのもとで５０％以上伸長可能であり、より望ましくは、１０ｇｆより大きいか又はこれと等しく、かつ、７５０ｇｆより小さいか又はこれと等しい荷重のもとで、１００％以上の伸長可能性を示すものとする。望ましくは、材料は、１００パーセントテストの最初のサイクルにおいて５０％伸びにのもとで１ｇｆ／３インチ幅より大きい収縮力を示し、５０％伸びのもとで４０パーセントより小さい瞬時の固定を示し、更に望ましくは、５０％伸びのもとで３０パーセントより小さい瞬時固定を示すものとする。
【０１１３】
本発明において、適当なエラストマー性で熱可塑性のポリマーが二成分紡糸パックを通して押し出され、凝固され、ある温度に冷却される。典型的には、スパンボンド法においては、この紡糸法に続いて、凝固された繊維には、熱可塑性ポリマーの弾性限界を超えるが、エラストマー性ポリマーの最大張力よりは小さい張力が付与される。しかしながら、実施例を通して分かったことであるが、このような紡糸及び引っ張りは、紡糸後作業により行わずに、紡糸の間に同時に行うこともできる。二成分繊維構造は、丸い横断面を持った横並列配列で形成することができるが、鞘／芯形態で製造することがより望ましい。このような配列は、横断面が円形又は非円形の偏心鞘／芯配列とすることができる。代替的に、二成分繊維は、非円形横断面の横並列配列として、又は円形或いは非円形いずれかの横断面を持つ同心状鞘／芯配列として押し出すことができる。
【０１１４】
ウエブの幾つかの実施例が製造された。例えば、横並列（Ｓ／Ｓ）二成分繊維のスパンボンドウエブが、ポリプロピレン及び可撓性ポリオレフィンから製造された。このような材料は、機械横方向及び機械方向に１００％延伸可能なものであった。続いて、偏心鞘／芯繊維が、芯としてＫｒａｔｏｎ  Ｇ２７５５を、鞘としてポリプロピレンを使用して紡糸された。このような材料は、紡糸状態でゴム状風合いがなく、高度に捲縮されていた。更に、スパンボンド繊維は、Ｋｒａｔｏｎ芯及びポリプロピレン鞘及び低い密度のポリエチレンライナーを含む、偏心Ｓ／Ｃ繊維紡糸され、ウエブ状にされた。紡糸状態では、このような材料はかなり伸長可能で、接触した時極めて柔軟な感触をもたらすことができた。
【０１１５】
実施例（Ｋｒａｔｏｎが示されている）において、芯ポリマーは、Ｋｒａｔｏｎ  Ｇ２７５５（ワックス及び粘着剤を含む）又はＤｏｗ  Ａｆｆｉｎｉｔｙのシングルサイト触媒により得られるポリエチレンポリマーＸＵＳ５９４００．０３Ｌ（ＤｏｗＥＧ８１８５）から形成された。鞘ポリマーは、Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ３１５７、Ｄｏｗ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ａｓｐｕｎ６８１１又はＢａｓｅｌｌ  Ｄｕｒａｆｌｅｘ  ＤＰ−８５１０ポリブチレンコポリマーのようなポリプロピレン／ポリブチレン９０／１０混合物からのポリプロピレンを含むものであった。実施例において、鞘ポリマー及び芯ポリマーの押出し温度は、８８ｈｐｉＳ／Ｃ紡糸パックをからの押出しの時は、およそ４５０°Ｆであった。紡糸板は、１４インチ幅に８８穴／インチを備え、０．６ｇ／穴／インチの総押出し率であった。
【０１１６】
続く様々な実施例において、鞘に対する芯の重量は、５０／５０、７０／３０、８０／２０、９０／１０の間で種々異ならせた。繊維引き取りユニットの圧力は、４ｐｓｉｇに維持された。更に、形成ワイヤーから接着機にウエブを移送するために、押し固めロールが利用された。ウエブは、ラーミッシュ型接着パターンロールその他の説明されたパターンで接着された。接着ロールの接着温度は、およそ１５５°Ｆから１６５°Ｆの間に維持された。材料は、ワイヤー速度を調整しながら約０．５−２ｏｓｙの間で製造された。以下の表１は、製造された例示的材料の物理的属性を示している。
表１
2005537399.tif 000003
【０１１７】
次の伸長可能性及び収縮可能性のデータが、上記の試料について生成された。
表２  ５００ｇｆ荷重における０．６ｏｓｙ布の伸長可能性
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注＊荷重値は、０．６ｏｓｙで再規格化された。
表３  ＣＤ張力固定
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表４  ＭＤ張力固定
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収縮力
表５  １００％伸長サイクルのＭＤ伸長及び収縮荷重
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注＊荷重値は、０．６ｏｓｙで正規化された。“Ｅｘｔ”は伸長を表し、“Ｒｅｔ”は収縮を表す。
【０１１８】
実施例の正規化された試料が、異なる基本重量で準備された。弾性特性の効果をより正確に示すために、これらの特性値は、以下の式を使用して共通の基本重量で正規化された。
正規化された特性＝（計測された試料特性／試料基本重量）Ｘ  正規化しようとする基本重量
表６  １００％伸長サイクルのＣＤ伸長及び収縮荷重
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注＊荷重値は、０．６ｏｓｙで正規化された。
表７    ＣＤヒステリシス及び遅延回復
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注：＊幾つかはＫＲ／ＰＰについて繰り返す。ＫＲ／（ＰＰ／ＰＢ１）＝９０／１０は、１００％回復を示す。
表８    ＭＤヒステリシス及び遅延回復
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【０１１９】
この実施例のデータは、図７及び図８に反映されているとみることができる。特に図７は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰ＝９０／１０、０．６ｏｓｙで正規化されたＭＤヒステリシスを示すものである。図８は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰ＝９０／１０、０．６ｏｓｙで正規化されたＣＤヒステリシスを示すものである。
【０１２０】
実施例は、エラストマー性芯を持つ芯／鞘比で撓み係数が減少していることを示した。撓み係数は、ＰＥのような柔軟な鞘ポリマーで減少している。低い撓み係数は、小さいループを形成し、繊維を孔あき形成ワイヤー上に置く間に大きな多くのよじれを形成し、より高い「凝縮比」をもたらすものである。
【０１２１】
Ｋｒａｔｏｎ／ポリプロピレン（５０／５０）スパンボンド繊維のような、より「剛性のある」繊維は大きなループを形成したので、接着間隔当たりの繊維長さは小さい。一方、低い撓み係数の繊維は繊維長さが増加するので、柔軟な繊維ウエブはより伸長可能性が大きくなる。エラストマーを含む二成分柔軟繊維は記憶を持つようになり、応力が緩められたとき収縮する。しかしながら、接着点の間の実際の繊維長さは、７０／３０のＫｒａｔｏｎ／ポリプロピレン付近で最大値に達し、圧力を受けたエラストマーの収縮力は、鞘成分を圧縮するのに十分高いので、繊維表面を波形にし、見掛けの繊維サイズを増加させる。繊維の引っ張りは、材料伸長にとってより重要な役割を果たす。このような繊維の引っ張りは、上記したＭＤ及びＣＤ伸長／収縮特性に示したように、繊維が材料伸長の方向に向かって配向される時に、より重要となる。この一連の実施例では、主としてＭＤに配向されている。柔軟で更に回復可能な鞘の効果、すなわちポリプロピレン対ポリエチレンの効果は明らかである。
【０１２２】
接着間隔当たりの繊維長さ、又はフィールド幅当たりの繊維長さ、（ＦＬ／ＦＷ）を求める目的のために、前述したような分析が実行された。最初に、ポリプロピレンスパンボンドライナーを含む６つのウエブの試料がテストされた。６つは、すべてＢＳＥ／ＨＩＣＯＮ  ＳＥＭ技術で処理された。しかしながら、計測はＫｒａｔｏｎ試料についてだけ行われたが、それは、スパンボンドウエブが微細な繊維に「透視」効果を与え、著しく異なるコンパクトな接着パターンを持っていたからである。使用された方法は、７０／３０と８０／２０Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰが接着点の間に最大繊維長さを与えることを示すように思われた。９０／１０混合物のＭＤ及びＣＤ延伸の高性能は、より延伸可能性のある厚い繊維をもたらすことに寄与している。次の表に示されている得られた結果は、図２０にグラフで示されている。図は、接着間隔当たりの繊維長さのデータを示しており、７０／３０と８０／２０で最大機能を示したＫｒａｔｏｎシリーズの５つの試料のデータである。図は又、平均繊維直径をベースとした類似したプロットを示している。しかしながら、最大直径は、９０／１０混合物において見られる。２つのＢＳＥ／ＨＩＣＯＮのシリーズの２５倍の映像は、図３Ｅ及び図３Ｆに示されている。接着部間領域を視覚化するために、低倍率が選択されなければならないことに注意すべきである。大きな形態の違いは、図３Ｅに見られる短い接着部間繊維長さと、図３Ｆに見られる長い接着部間繊維長さの２つの映像の間で明らかである。
表９
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＊ＦＬ／ＦＷは、フィールド幅で割られた繊維長さ、すなわち接着間の距離。
【０１２３】
次に３組の実施例が、本発明の繊維を更に活性化するために形成後延伸を行う実施形態を示すために示されている。これらの実施例を準備するにあたって、３つのサイクルテストが、前に説明した試料の幾つかで行われた。これらの実施例は、特定された伸長での本発明の材料の、ＭＤ及びＣＤ張力に対する予備延伸の効果及び瞬時％固定を示すために生成された。
【０１２４】
テストに使用された材料は、前記したような鞘／芯二成分材料であって、８０／２０で０．６ｏｓｙのＡｆｆｉｎｉｔｙ芯／ＰＥ鞘、８０／２０で０．６ｏｓｙのＫｒａｔｏｎ芯／ＰＥ鞘、及び９０／１０で１．０ｏｓｙのＫｒａｔｏｎ芯／ＰＰ鞘を含むものであった。実施例で使用されたテスト方法は次のとおりである：３インチｘ８インチに切り取られた試料が準備され、試料長さは、ＭＤ張力をテストされる試料についてはＭＤ方向とし、ＣＤ張力をテストされる試料についてはその逆とした。
【０１２５】
テスト装置は、５０ｌｂｆロードセルを利用して準備された。前記したように、作動プログラムは、ウインドウズのＴｅｓｔｗｏｒｋｓから成るものであった。ゲージ長さは６インチで被験物の幅は３インチであった。
【０１２６】
各々の被験物は、１サイクルテストのためにシンテック装置に挿入された。テストにおける伸びの限度は、サイクルＡ限度に設定された。被験物は、サイクルを完了させられた。タイマーが３０秒に固定され、テストパラメータがサイクルＢ伸び限度に固定された。３０秒の間隔の最後に、被験物は、サイクルＢを完了するようにされた。２番目のサイクルテスト（Ｂ）の後、タイマーは３０秒に設定され、サイクルＣ伸び限度のテストパラメータが設定された。材料試料は再位置決めされ、材料内のすべてのたるみが除去されて材料は張られた。材料は、サイクルＣ伸び限度で再び試験された。データは出力され、記録された。テストは、Ｎ＝３であった。サイクル割合は、次の表１０に反映されている。
表１０
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【０１２７】
テストの結果は、図９から図１７のＭＤ及びＣＤ曲線に反映されている。曲線は、３回の繰り返しの平均を表している。特に、曲線は、各々の材料（ＭＤとＣＤのどちらも）のそれぞれのサイクルの繰り返しの平均を記している。更に、データは、荷重減少プロットを反映しており、サイクルＡにおいて各々の材料が最大伸び限度に到るまで平均伸長荷重を記し、更にサイクルＣにおいて各々の材料が最大伸び限度に到るまで平均伸長荷重を記している。曲線荷重荷重荷重特に、図９は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰ；９０／１０；１．０ｏｓｙのＣＤ伸長及び収縮を表す。図１０は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＰ；９０／１０；１．０ｏｓｙのＭＤ伸長及び収縮を表す。図１１は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＥ；８０／２０；０．６ｏｓｙのＣＤ伸長及び収縮を表す。図１２は、Ｋｒａｔｏｎ／ＰＥ；８０／２０；０．６ｏｓｙのＭＤ伸長及び収縮を表す。図１３は、Ａｆｆｉｎｉｔｙ／ＰＥ；８０／２０；０．６ｏｓｙのＣＤ伸長及び収縮を表す。図１４−１５に示されるように、テストされた材料においては、予備延伸は、ＣＤ及びＭＤのいずれでも瞬時％固定の減少を示している。図１４は、予備延伸によるＣＤパーセント固定率において、減少を示している。図１５は、予備延伸によるＭＤパーセント固定率の減少を示している。図１５は、予備延伸によるＭＤパーセント固定率の減少を示している。図１６及び図１７に示されるように、テストされた材料においては、予備延伸は、ＣＤ及びＭＤのいずれでもパーセントヒステリシス損失の減少を示している。特に、図１６は予備延伸によるＣＤパーセントヒステリシス損失の減少を示している。図１７は、予備延伸によるＭＤパーセントヒステリシス損失の減少を示している。
【０１２８】
パーセント固定率は、以下の方程式を使用して、各々の材料におけるサイクルＡ及びサイクルＣの平均で計算された（瞬時パーセント固定）。
【数１】
2005537399.tif 000013
ここで、Ｌf＝最終伸び長さ
Ｌ0＝伸長する前の最初の試料の長さ
Ｓｔf＝最大％伸び
得られた値は次に、各々の材料においてサイクルＡ及びサイクルＣに記された。
【０１２９】
パーセント固定率の改善は、以下の方程式を使用して、各々の材料におけるサイクルＡ及びサイクルＣの平均で計算された。
【数２】
2005537399.tif 000014
【０１３０】
テストから、機械横方向における予備延伸された材料の瞬時パーセント固定は、１７％から３５％の範囲であり、延伸されていない又は制御された材料は３５％から６１％の範囲であることが分かる。従って、３４％の横方向における瞬時パーセント固定の改善は、予備延伸された材料によるものである。同様に、機械方向においても、延伸されていない材料の瞬時パーセント固定は２４％である。材料が延伸された後、パーセント固定率が１５％から２０％までの値に減少され、機械方向において１７％から３８％までの瞬時パーセント固定の改善が達成される。
【０１３１】
各々のサイクルのパーセントヒステリシス損失が以下の方程式を使用して計算された。
％ヒステリシス損失＝（伸長曲線の下の面積）−（収縮曲線の下の面積）＊１００
（収縮曲線の下の面積）
【０１３２】
各々の伸長（上向き）及び収縮（下向き）サイクルの曲線の下の面積は、低い方から高い方への伸長限度の、各々の曲線の最も適合するものの方程式を積分して計算された。最も適合した線は、曲線と、０．９８又はそれより多いＲ２の値と適合する多項式として求められた。これらの方程式の代表的試料が以下に示されている。
【数３】
2005537399.tif 000015
【０１３３】
パーセントヒステリシス損失の改善は、次の方程式を使用して、各々の材料におけるサイクルＡ、Ｂ及びＣの平均について計算された。
【数４】
2005537399.tif 000016
【０１３４】
予備延伸された材料の機械方向におけるパーセントヒステリシス損失は、５３％から５８％の範囲であり、予備延伸されていない、すなわち比較例となる材料（同一の材料ではあるが予備延伸されていない）は、６９％から８０％の範囲であることをテストの結果が示している。従って、２２％から２９％のパーセントヒステリシス損失の改善は、予備延伸された材料によるものである。更に、機械方向においても、予備延伸されていない材料のパーセントヒステリシス損失は、７１％から７４％の範囲である。材料が延伸された後、パーセントヒステリシス損失は５４％に減少し、機械方向において２３％から２７％のパーセントヒステリシス損失の改善が得られる。
【０１３５】
このような材料を製品に組み込む前に材料を予備延伸する段階は、最終製品に延伸されていない材料を組み込むこととは反対に、製品に大きな収縮をもたらす。このような予備延伸は、安い経費、低いエラストマー／プラストマー性能にとって特に効果的である。
【０１３６】
本発明の材料の伸長能力及び擦り傷抵抗に対する接着パターンの効果も又検証された。考慮された３つの接着パターンは、ラーミッシュ、ワイヤー織り、及びＨＤＤであった。３つの中で、ラーミッシュパターンが約１１％の平均接着面積を持ち、最も開口が多いものであった。ワイヤー織りパターンは、１８％の平均接着面積を持ち、わずかに高いピン密度であった。ＨＤＤすなわち高密度ダイアモンドパターンは、２５％より大きい接着面積を持ち、最も強い接着を生み出す。ラーミッシュからより強い接着パターンへ変化するにしたがって、ＭＤ及びＣＤいずれの伸長荷重（以下の表に示している）も増加し、一方でＫｒａｔｏｎベースの材料の擦り傷抵抗が改善されることを、結果が示した。
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Ｋｒａｔｏｎ／ＰＥ＝８０／２０のＣＤ伸長における接着パターンの効果
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Ｋｒａｔｏｎ／ＰＥ＝８０／２０のＭＤ伸長における接着パターンの効果
【０１３７】
本発明の様々な実施形態が、特定の用語装置及び方法を使用して記載されてきたが、これらの説明は示された目的だけのものである。用語は限定的なものではなく、説明のための用語である。変更及び修正が、以下の特許請求の範囲に述べられた本発明の意図又は範囲から外れることなく、当業者によって成されることができる。更に、様々な実施形態の態様は、全体的に又は部分的に入れ換える事ができる。従って、添付された特許請求の範囲の精神及び範囲は、ここに含まれる好ましい態様の説明に限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】ウエブが延伸し回復することを表す、引き取り後延伸段階の必要性がなく、連続した二成分繊維をウエブに形成する方法の断面図である。
【図２】図２Ａから図２Ｇまで、本発明の二成分繊維の様々な横断面図を表している。
【図３】本発明により形成された繊維性ウエブの顕微鏡写真である。
【図３Ａ】特に、滑らかな又は粗めの表面形態のいずれかを含む繊維性ウエブの写真である。
【図３Ｂ】特に、滑らかな又は粗めの表面形態のいずれかを含む繊維性ウエブの写真である。
【図３Ｃ】高度に捲縮された繊維を含む繊維性ウエブの写真である。
【図３Ｄ】高度に捲縮された繊維を含む繊維性ウエブの写真である。
【図３Ｅ】記載したような「フィールド幅当たりの繊維長さ」の計測（接着間隔当たりの繊維長さ）を行うために使用される、本発明によるウエブの写真である。
【図３Ｆ】記載したような「フィールド幅当たりの繊維長さ」の計測（接着間隔当たりの繊維長さ）を行うために使用される、本発明によるウエブの写真である。
【図４Ａ】改善された弾性特質を付与するために利用されたエラストマー性成分によって形成されたウエブが、形成後、主要ローラー及び衛星ロールによって延伸される、図１の本発明の方法の代替的実施形態の図である。
【図４Ｂ】改善された弾性特質を付与するために利用されたエラストマー性成分によって形成されたウエブが、形成後、主要ローラー及び衛星ロールによって延伸される、図１の本発明の方法の代替的実施形態の図である。
【図５】形成された繊維性ウエブが、形成後、一連の横並列ロールにより延伸される、図１の本発明の方法の代替的実施形態の図である。
【図６】繊維性ウエブが、ウエブ形成後、ベルトの間で延伸される、図１の本発明の方法の代替的実施形態の図である。
【図７】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図８】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図９】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１０】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１１】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１２】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１３】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１４】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１５】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１６】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１７】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１８】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図１９】弾性材料で形成されたウエブの弾性特性を、グラフで表わしたものである。
【図２０】更に記載したように、「フィールド幅当たりの繊維長さ」を利用したウエブ特徴からのデータを表したものである。
【符号の説明】
【０１３９】
１１  ホッパー
１３  押出し機
１６  紡糸パック
１８  冷却領域
２０  引き取りユニット
２３  移動支持材
２４  ガイドロール
２６  ホットエアーナイフ
２７  押し固めロール
５２  衛星ロール
６０  遅延冷却領域
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2005537399.tif 000039
【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
2005537399.tif 000042
2005537399.tif 000043