(57)【要約】  本発明は、弾性フィルム層を第１弾性不織物層及び随意の第２弾性不織物層の間に挟んで含んでなる弾性多層コンポジット、及びその製造法に関する。積層は、フィルムと不織物層間の接着剤接合、フィルムの１つまたはそれ以上の不織物層への直接押出し積層、或いはフィルムの１つまたはそれ以上の不織物層への複数の点での熱点結合による接合、のいずれかによる接合で安定化される。本発明は、ニュ−トラルな張力下にまたは実質的にニュ−トラルな張力下に少なくとも１つの弾性フィルム層を少なくとも１つの不織物層へ接合させることを含んでなる弾性多層コンポジットの製造法にも関する。本発明は、ディファレンシャルな張力または延伸下に少なくとも１つの弾性フィルム層を少なくとも１つの不織物層へ接合させる、但しフィルムまたは不織物または両方のいずれかが延伸されている、ことを含んでなる弾性多層コンポジットの製造法にも関する。更に本発明は、弾性不織物、フィルム、コンポジットまたはいずれかの組合わせを活性化、特に延伸活性化して、不織物の弾性を生じさせまたは手触りを高揚させ、弾性フィルムに孔を形成し、或いはコンポジットを柔軟にする方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性不織層に隣る弾性フィルムを含んでなる弾性多層コンポジット。
【請求項２】
上記フィルムが上記弾性不織層と第２の弾性不織層との間に挟まれている３層コンポジットである、請求項１の弾性多層コンポジット。
【請求項３】
上記コンポジットが接着剤、押出し積層、または熱点接合で接合されている、請求項１−２のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項４】
上記弾性フィルムがモノリシックまたは多層フィルム、網状体、スクリム、または発泡体である、請求項１−３のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項５】
上記弾性フィルムが通気性であり、または活性化により通気性にできる、請求項１−４のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項６】
上記フィルムが少なくとも約３００ｇ／２０℃／ｍ２／日の水蒸気透過速度を有する、請求項１−５のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項７】
上記第１及び／または第２の不織層が２成分繊維から作られ、２成分繊維が内側の第１成分及び外側の第２成分を含み、第１成分が熱可塑性弾性体であり、第１成分が繊維を少なくとも５０％含んでなり、そして第２成分がポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレン及びポリプロピレンのブレンドである、請求項１−６のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項８】
第１及び／または第２不織層が鞘／芯、マルチロ−バル、または先端を処理したマルチロ−バル構造を有する２成分繊維を含む、請求項１−７のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項９】
上記第１及び／または第２不織層が活性化されてない２成分繊維を含む、請求項１−８のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１０】
上記第１及び／または第２不織層が延伸活性化された２成分繊維を含む、請求項１−９のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１１】
上記第１及び／または第２不織層が紡糸接合された、溶融ブローされた、梳毛機で処理された、または空気で配置された（ａｉｒｌａｉｄ）不織物のいずれか１つである、請求項１−１０のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１２】
上記コンポジットが延伸活性化されている、請求項１−１１のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１３】
フィルムが通気性である、請求項１−１２のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１４】
上記フィルムが延伸活性化されて、積層に先立つフィルムとしてまたはコンポジットにおいて通気性または水蒸気透過性を付与される、請求項１−１３のいずれかの弾性多層コンポジット。
【請求項１５】
ニュ−トラルな張力下に弾性フィルム層を第１の不織層に接合することを含んでなる弾性多層コンポジットの製造法。
【請求項１６】
第２弾性不織層を上記弾性層に接合し、かつ上記弾性フィルム層を上記第１及び第２不織層間に挟む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
接着剤が上記弾性フィルム層及び上記第１弾性不織層間に存在する、請求項１５の方法。
【請求項１８】
接着剤が上記弾性フィルム層及び上記第１弾性不織層間に存在し、また接着剤が上記弾性フィルム層及び上記第２弾性不織層間に存在する、請求項１６の方法。
【請求項１９】
上記弾性フィルム層を上記第１弾性不織層に押出し積層する、請求項１５の方法。
【請求項２０】
上記弾性フィルム層を上記第１弾性不織層に押出し積層し、かつ弾性フィルム層及び上記第２弾性不織層を接合させるために接着剤または更なる積層法を用いる、請求項１６の方法。
【請求項２１】
上記弾性フィルム層を、熱点接合により複数の点で上記弾性不織層に固定する、請求項１５の方法。
【請求項２２】
上記弾性フィルム層を、熱点接合により複数の点で上記第１及び上記第２の弾性不織層に固定する、請求項１６の方法。
【請求項２３】
上記第１及び／または第２不織層が２成分繊維で形成され、２成分繊維が内側の第１成分及び外側の第２成分を含み、第１成分が熱可塑性弾性体であり、第１成分が繊維を少なくとも５０％含んでなり、そして第２成分がポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリエチレン及びポリプロピレンのブレンドである、請求項１５−２２のいずれかの方法。
【請求項２４】
いずれかの不織層が鞘／芯、マルチロ−バル、または先端を処理したマルチロ−バル構造を有する２成分繊維を含む、請求項１５−２３のいずれかの方法。
【請求項２５】
いずれかの不織層が活性化されてない２成分繊維を含む、請求項１５−２４のいずれかの方法。
【請求項２６】
いずれかの不織層が延伸活性化された２成分繊維を含む、請求項１５−２５のいずれかの方法。
【請求項２７】
コンポジットが延伸活性化されている、請求項１５−２６のいずれかの方法。
【請求項２８】
溶融接着剤積層法で接合される、請求項１５−１６のいずれかの方法。
【請求項２９】
いずれかの不織層が弾性フィルムの引張り強度より小さい引張り強度を有する、請求項１５−２８のいずれかの方法。
【請求項３０】
請求項１−１４のいずれかのコンポジットを含んでなるまたは請求項１５−２９のいずれかの方法で製造される製品。
【請求項３１】
製品が包帯材料、作業着、医者の衣服、おしめ、サポート着、失禁商品、またはトレーニングパンツである、請求項３０の製品。
【請求項３２】
コンポジットが請求項１０−２０または３０−４０のいずれかで作られる、請求項４１
または４２の製品。
【請求項３３】
請求項１５−２９のいずれかの方法で作られるコンポジット。
【請求項３４】
請求項１５−２９のいずれかの方法で作られる、請求項１−１４のいずれかのコンポジット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に少なくとも１つの弾性不織（ｎｏｎｗｏｖｅｎ）層及び少なくとも１つの弾性フィルム層から作られる多層コンポジット及びそのようなコンポジットの製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性コンポジット材料は、典型的には多成分または多層のいずれかからなる、但し層または成分の１つが弾性である、弾性材料を言及するものである。この３つの例は、「延伸接合された積層物」（特許文献１）、「ネック（ｎｅｃｋ）接合された積層物」（特許文献２）及び「暫増延伸された積層物」（特許文献３）である。不織物の主たる目的は、コンポジットにより心地好い触感を与えることである。これらのコンポジットにおいて、弾性材料は非弾性不織物に積層される。延伸接合された積層物の場合、弾性体は積層工程中に延伸される。延伸張力を緩めた時、積層物は収縮し、不織層を締付けまたは折り重ねる。ネック接合された積層物の場合には、非弾性不織層は予め延伸されていて、非常に低い耐伸長性しか有しない。
【０００３】
しかしながら、この予め延伸された層は、十分な回復力をもたず、十分な弾性回復力を有するコンポジットを形成するためにはこれを弾性材料に積層しなければならない。暫増延伸された積層物は、弾性材料及び１つまたは２つの非弾性不織物間で形成される。続いてこの積層物を、暫増延伸装置で加工し、不織物のフィラメントを伸長させる。この伸長したフィラメントは、暫増延伸加工で課せられた延伸限界まで、延伸した時に弾性成分に追随する。これらの積層物のすべては、基本的な積層段階以外に付加的な加工段階を必要するという欠点をもつ。
【０００４】
本発明者は、活性化を必要としない及び／または張力下での製造を必要としない完全に弾性のコンポジットの必要性を痛感した。
【０００５】
本発明は上述した１つまたはそれ以上の短所及び欠点に対する解決策を提供する。
【特許文献１】米国特許第５２２６９９２号
【特許文献２】米国特許第５９５２２５２号
【特許文献３】米国特許第５８６１０７４号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、完全に弾性の不織フィルムコンポジットを製造するために、互いに積層された弾性フィルム及び弾性不織成分からなる形成物を記述する。すべての部分のもつ弾性は、現在通用している形成物に優る次の改善をもたらそう。即ち不織物のいずれかの及びすべての予めの活性化段階の必要性の排除、不織物のコンポジットとしてのより布様の、平らな繊維性の、改善された耐摩耗性及び適合性の形成、及びコンポジットの改善された全弾性性能がもたらされる。
【０００７】
ある大まかな観点において、本発明は弾性不織層に隣る弾性フィルムを含んでなる弾性多層コンポジットである。ここに隣るとは、複数の層が直接接触していてよい或いは非弾性不織層、接着剤、非弾性層、または他の材料層で隔離されていてもよいことを意味する。弾性フィルム層は、例えば積層によって弾性不織層に接合できる。有利にはコンポジットを製造するために用いられる方法は、不織物の活性化なしに実施できる。他の大まかな観点において、本発明は第１弾性不織物及び第２弾性不織物の層間にはさまれた内部弾性
フィルム層を含んでなる弾性多層コンポジットである。
【０００８】
他の大まかな観点において、本発明は弾性フィルム層を弾性不織層に接合することを含んでなる弾性多層コンポジットの製造法である。この接合は、接着剤、押出し積層、または熱点接合（カレンダ−リング）で行うことができる。また接合はニュートラルな張力下に行うことができる。ここにニュートラルな張力とのニュートラルは、使用する張力の大きさがローラーからローラーへ材料を移動させるのに必要とされる以上でないということを意味する。張力とは、コンポジットを点接合するために使用しうる圧力とは対照的に、接合に先立って単一層（又は複数層）に適用される流れ方向（または流れ方向を横切る；（ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ）方向）の張力に関するものである。即ち、慣性及び摩擦を克服するためにある僅かな量の張力をかけるが、その張力の量は同業者が理解するように実質的にニュートラルである。
【０００９】
他の大まかな観点において、本発明は弾性フィルム層を第１弾性不織層及び第２弾性不織層に接合することを含んでなる、但し弾性フィルム層が第１及び随時第２の弾性不織層間に挟まれている、弾性多層コンポジットの製造法である。本方法はニュートラルな張力下に或いは実質的にニュートラルな張力下に行うことができる。
【００１０】
他の大まかな観点において、本発明はディファレンシャル（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）延伸下に弾性フィルム層を第１弾性不織層及び随時第２弾性不織層に接合することを含んでなる、但し弾性フィルム層を第１及び第２の弾性不織層双方に接合する時は弾性フィルム層が第１及び随時第２の弾性不織層間に挟まれている、弾性多層コンポジットの製造法である。
【００１１】
本発明のいずれかの具体例においては、フィルムまたは不織物（複数）のいずれの接合に先立って延伸してもよい。同様に、コンポジットは製造後に延伸活性化することができる。
【００１２】
ここに使用するような弾性フィルム層はモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）層または多層フィルム、発泡体、網状体、スクリム（ｓｃｒｉｍ）、または他の同様の構造体の形であってよい。ある具体例において、弾性フィルム層は通気性である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のコンポジットには更なる層を付加することができるが、コンポジットの基本的な構造はＡ−Ｂ構造として言及できる。ここに「Ａ」は弾性不織層であり、「Ｂ」は弾性フィルムまたはウェッブ層である。他に、コンポジットはＡ−Ｂ−ＡまたはＢ−Ａ−Ｂ構造或いは非Ａまたは非Ｂ層（接着剤層を除く）を有する構造を含む他の多層構造を有することができる。ここに接着剤はＡ及びＢ層を一緒に積層するために使用しうることを理解すべきである。同様に３つより多い層を有する多層コンポジットは、Ａ及びＢ以外の１つまたはそれ以上の層から作られるコンポジットを含めて、本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
弾性不織布は、その潜在的な通気性並びにより限定された弾性の布よりも体を動きやすくする能力をもつため、種々の広い用途、例えば包帯材料、作業着及び医者の衣服のような衣服、おしめ、サポート着、失禁商品、トレーニングパンツ、及び他の個人的な衛生品に使用することができる。
【００１５】
フィルム不織コンポジットは以下の方法で製造できる。
１．フィルムの弾性不織物上への押出し積層、
２．２つの別々の弾性不織物間への押出し積層、
３．１つまたはそれ以上の弾性不織物への／間への接着剤積層。
【００１６】
他にコンポジットは、特に水性分散液を用い、フィルム層を弾性不織層上に（直接またはライン外で）注型することにより製造できる。他の別法は、直接またはライン外で熱接合して、熱接合された積層物を製造する方法である。そのような技術は本明細書に引用により包含される米国特許第５６８３７８７号に記述されている。上記積層技術のすべてはフィルム及び不織物間においてニュートラルな張力下に行うことができる。
【００１７】
得られるコンポジットは完全に弾性で、付加的活性化なしに直接製品に使用できよう。しかし弾性不織物は活性化もでき、即ち延伸活性化で積層前または後に高揚（ｅｎｈａｎｃｅ）できるが、この活性化は必要でない。即ち積層によるような接合前または後に、弾性不織物を予め活性化することは必ずしも必要ではない。
【００１８】
本発明の他の観点においては、「前弾性（ｐｒｅ−ｅｌａｓｔｉｃ）」の不織物も使用される。この場合、前弾性不織物は弾性をもたらすために活性化し、次いでフィルムに積層することができ、或いは積層物を製造し、次いで活性化することができる。不織物は究極的に自己弾性（ｓｅｌｆ−ｅｌａｓｔｉｃ）である。即ちそれはフィルムの存在と後続する活性化なしに弾性（即ち５０％延伸後の回復率＞６５％）であるとして判別できる。この場合活性化は付加的段階であるが、それは不織物に優れた感覚を、またはコンポジット積層物に改良されたひだを導入することができる。ある具体例において、活性化が所望ならば、不織物をその引張り強度が低下するように、一般には引張り強度がフィルムのそれ以下（不織物が活性化前にフィルムのそれ以下の引張り強度を有するか有しないかまで）になるように活性化する。活性化は初期引張りまたは延伸工程で行うことができる。巾広いウェッブ製品と関連する伝統的な延伸装置は、通常の引張りロール及びテンタ−枠を含む。この活性化工程は暫増（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ）延伸、テンタ−処理、ロール引張りなどを含む技術的に公知の引張りまたは延伸工程で達成できる。活性化工程は一般にストランドを不織ウェッブまたは布へ形成させた後に行われるが、それはその前に行ってもよい。活性化工程は一般に不織ウェッブまたは布を約１．１−１０．０倍に延伸する。有利な具体例において、ウェッブまたは布はその初期の長さの約２．５倍まで延伸され、または引張られる。暫増延伸工程は、流れ方向及び流れ方向を横切る方向の両方においてウェッをブ暫増的に延伸することを含む。有利には暫増延伸はウェッブを少なくとも１対のインターディジット構造の組合わさった延伸ローラーに向かわせることによって達成できる。そのような具体例のある観点において、インターディジット構造の組合わさった延伸ローラーは、実質的に弾性のより低い長さ方向に伸びる非活性化域を介在させることで分離された狭い、間隔的に離れた長さ方向に伸びる延伸活性化された弾性域を布内に生じさせる。暫増延伸は暫増延伸されたウェッブを第２のインターディジット構造の組合わさった延伸ローラー対へ向かわせて、ウェッブ内の第２の非活性化ストランド部分を延伸活性化する。ある有利な具体例において、４００％の暫増延伸が好適である。非機械的的暫増延伸は、流体（例えば空気または水）をウェッブの表面に吹き付けることと組み合わせて行うことができる。本発明による暫増延伸は、技術的に公知の方法で行うことができる。
【００１９】
他の利点は、弾性不織材料が弾性フィルムに効果的に密接に結合させることであり、集めまたは束ねられて暈だかにするのではない。長い期間にわたって、また多延伸で、本弾性コンポジットの全合体物は、弾性フィルム及び非弾性不織物から作ったコンポジットよりもかなり優れていよう。これはより良い全体的な耐摩耗性、持続的不織物合体性、及び全体的な一般的外観に具現化する。
【００２０】
図１及び２は、２つのコンポジットの製造法を示す。図では３層の工程を示してあるが、この本発明のコンポジット及び工程は２つ以上のまたは２つに等しいすべての層数を網羅することを理解すべきである。図１は、内側の弾性フィルム層が２つの外側の弾性不織層に積層されているコンポジットを製造するための押出し積層を示す。図１において、第１の弾性不織層６は巻き解きロール２から巻き解かれる。この第１の弾性不織層６は、溶融弾性ポリマ−７（これは冷却時に弾性フィルム溶融押出し機１を用いて付着される内側の弾性フィルム層を形成する）と共に前進する。次いで第２のロール３から第２の弾性不織層８が巻き解かれて、弾性ポリマ−と接触し、加圧ニップ４によって一緒に積層される３層体を形成する。ついで得られるコンポジット９を積層物再巻き取りロール５に巻き取る。この好適な工程は、ニュートラルな張力であるようにして行われる。
【００２１】
ディファレンシャル張力なしに積層物を加工することはより簡便であるようだが、本発明は少なくとも１つの弾性フィルムと少なくとも１つの弾性不織物をディファレンシャル張力下に接合することも包含することを理解すべきである。この方法においては、フィルムまたは不織物のいずれか或いは両方が延伸できる。この方法では、積層物は、静置状態において（同等の張力をかけてない積層物に比べて）より暈だかとなるであろうが、非線形の弾性伸長力も示すであろう。即ちこの力は、予め張力をかけた状態の伸張が達成される時であって、この時点では更なる伸長がすべての層の合計である力の下にある時点に至るまで、予め張力をかけた部分によって支配されるであろう。
【００２２】
図２においては、溶融接着剤積層法が示される。弾性フィルム７をフィルムロール１から巻き解き、積層物再巻き取りロールへ前進させる。接着剤相８ａ、８ｂは溶融接着剤噴霧器６によって弾性フィルムの各面に適用される。接着剤はホットメルト接着剤であってよい。代表的な限定を意味しない、商業的に入手できるホットメルト接着剤の例は、エイト・フィンドリ−（Ａｔｏ  Ｆｉｎｄｌｅｙ）Ｈ９２８２Ｆ、エイト・フィンドリ−Ｈ２１２０Ｆ、及びＨＰフラ−（Ｆｕｌｌｅｒ）ＨＬ−１４７０を含む。接着剤の噴霧された弾性フィルム９は、ロール２及び３から巻き解かれた第１及び第２の弾性不織層１０及び１１をフィルム９の各対応面と接触させる加圧ニップ４へ前進する。層１０及び１１はニップ４からの圧力でフィルム９に積層され、得られるニップ４からでるコンポジット１２を積層物ロール５で巻き取る。この工程中フィルムはニュ−トラル張力下にある（フィルム及びコンポジットは延伸されずまたはその他活性化はされない）。
【００２３】
温度、生産速度、フィルムの選択、接着剤の選択、弾性不織物の選択などは、容易に選択でき及びまたは決定できる。
【００２４】
弾性フィルムは単層（ｍｏｎｏ−ｌａｙｅｒ）または多層フィルムであってよい。更に無孔性及び微孔性のフィルムは、本発明で使用するのに適当であると思われる。即ち弾性フィルムは、モノリシック層または多層フィルム、網状体、スクリム、または発泡体であってよい。弾性フィルムはバリア層をなしてもよく、良好なひだを示してもよい。弾性フィルムは約１５ｇ／ｍ２−１００ｇ／ｍ２、ある具体例では約２０ｇ／ｍ２−６０ｇ／ｍ２の坪量を有することができる。弾性フィルムの製造に使用される熱可塑性ポリマ−は、これに限定されるものではないが、ホモポリマ−、コポリマ−、タ−ポリマ−、及びこれらのブレンドを含むポリオレフィンを含む。そのような弾性ポリマ−の代表的な例は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、及びオクテンのポリマ−並びにそのコポリマ−、タ−ポリマ−、及びブレンドを含む。弾性フィルムは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンアクリル酸エチル（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、エチレンアクリル酸メチル（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸ブチル、ポリウレタン、ポリ（エ−テル−エステル）、ポリ（アミド−エ−テル）ブロックコポリマ−、スチレンブロックコポリマ−、例えばＳＢＳまたはＳＩＳ或いはこの水素化及び完全水素化同族体、及び１つまたはそれ以上のポリオレフィンとの組合わせを含むこれらの組合わせ物を用いて製造することもできる。
【００２５】
フィルムは水蒸気透過性を向上させるために添加剤またはブレンド成分を有していても
よい。多孔性ならば、その平均細孔寸法は延伸中に増大してもしなくてもよい。弾性フィルムは単層または多層フィルムを含んでなってもよい。更に無孔性及び微孔性フィルムは本発明で使用するのに適当であると思われる。ある具体例において、フィルムは工業的に理解される術語であるが、通気性である。通気性はフィルムを作る材料の選択により、多孔性により、フィルム中に孔を形成させることにより、などで付与することができる。他に通気性は、本発明のコンポジットの製造中における例えば延伸活性化でも付与しうる。フィルムは水分透過性または水分不透過性材料から作ることができる。いくつかのフィルムはフィルムの製造工程中にミクロ孔を発現させる充填剤をフィルムに添加することにより通気性にすることができる。ミクロ孔を発現させる充填剤とは、ポリマ−に添加でき且つポリマーから作られる押し出されたフィルムを化学的に妨害しないでまたはこれに悪影響しないでフィルム中に均一に分散できる粒子及び他の形態の材料を含むことを意味する。一般にミクロ孔を発現させる充填剤は粒形であり、普通約０．５−約８ミクロンの範囲の平均粒子寸法を有するいくらか球形のものであろう。フィルムはフィルム層の全重量に基づいて少なくとも約３０％のミクロ孔を発現させる充填剤を含むであろう。本発明では、フィルムの製造工程、得られるフィルムの通気性、または繊維質の弾性不織ウェッブへの接合性を妨害しないならば、有機及び無機の両方のミクロ孔を発現させる充填剤が使用できる。ミクロ孔を発現させる充填剤の例は、炭酸カルシウム、種々の粘土、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸ナトリウム、タルク、硫酸マグネシウム、二酸化チタン、ゼオライト、硫酸アルミニウム、セルロース型粉末、けいそう土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、カオリン、雲母、カ−ボン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラス粒子、パルプ粉末、木粉、セルロース誘導体、ポリマ−粒子、キチン、及びキチン誘導体を含む。ミクロ孔を発現させる充填剤粒子は、随時脂肪酸、例えばステアリン酸、またはより長鎖の脂肪酸、例えばベヘン酸で被覆されていてもよい。これは（バルク中における）粒子の自由な流動性を助け、またそのポリマ−マトリックスへの分散を容易にする。シリカ含有充填剤は、アンチブロッキング（ａｎｔｉｂｌｏｃｋｉｎｇ）性を付与するのに有効な量で存在してもよい。粒子の充填されたフィルムを生成させた後、これを延伸しまたは押しつぶしてフィルムを通過する通路を生じさせる。一般に本発明のための「通気性」を保証するために、得られる積層物はＡＳＴＭ  Ｅ９６−８０に記述されている試験法で測定して、典型的には２０℃下において少なくとも約２５０ｇ／ｍ２／２４時間の水蒸気透過速度（ＷＶＴＲ）を有するべきである。ある具体例において、ＷＶＴＲは少なくとも約５００ｇ／２０℃／ｍ２／２４時間である。本明細書で使用するような「フィルム」とは、薄い製品を意味し、種々の幅、長さ、及び厚さの細片、テープ、及びリボンを含む。フィルムは典型的には平面で、約５０ミルまで、より典型的には約１０ミルまでの厚さを有する。
【００２６】
不織物は通常且つ最も経済的には熱可塑性材料を溶融紡糸することにより作られる。そのような不織物は「紡糸接合（ｓｐｕｎｂｏｎｄ）」または「溶融ブロー（ｍｅｌｔ  ｂｌｏｗｎ）」した材料といわれ、このポリマ−材料の製造法もこの分野で良く知られている。紡糸接合法は経済的には溶融ブロ−法よりも有利であるが、一般にそれがより難しい方法であることが知られている。物理的性質の望ましい組合わせ、特に柔らかさ、強度及び耐久性の組合わせを有する純粋な弾性体からの紡糸接合された材料を製造する場合、しばしば重大な問題に遭遇する。本発明で使用される不織物は、典型的には且つ有利にはコンジュゲート繊維及び典型的には２成分繊維である。ある具体例において、不織物は鞘／芯構造を有する２成分繊維から作られる。他の具体例において、２成分繊維は、先端が処理された（ｔｉｐｐｅｄ）マルチロ−バル構造である。本発明に適当な代表的２成分の弾性不織物及びその製造法は、全体が本明細書に引用により包含されるオ−スチンのＷＯ第００／０８２４３号に示されている。
【００２７】
弾性不織布は、その通気性並びにその、より限定された弾性を有する繊維よりも体の動きを自由にする能力をもつために、種々の環境で、例えば包帯材料、作業着及び医者の衣
服のような衣服、おしめ、サポート着、失禁商品、トレーニングパンツ、及び他の個人的衛生製品に使用できる。本発明と特に関係あるものは、おしめの裏材シート、保護衣服、医者の衣服、及びドレ−プを形成する製品である。
【００２８】
本明細書で使用するような「ストランド」とは、「繊維」及び「フィラメント」の両方に一般的な術語として使用される。この関連において、「フィラメント」は材料の連続ストランドに関するものであり、一方「繊維」は限定された長さを有する切断したまたは不連続なストランドを意味する。即ち、以下の議論は「ストランド」または「繊維」または「フィラメント」を使用するが、その議論はすべての３つの術語に等しく当てはまるものである。
【００２９】
特に、弾性不織物に対して以下にまさに記述しようとしているものは、「化学的に」弾性繊維として定義できるものである。本発明の実施において使用される弾性不織物は、同業者の理解するように２次元弾性である。同業者にとって、これらの繊維の、より弾性の低い１次元弾性の、さもなければ本質的に非弾性の不織物の熱延伸によって製造される  「物理的」または「機械的」弾性不織物との区別は、容易に明白であろう。
【００３０】
弾性不織物を製造するために使用される２成分ストランドは、典型的には第１成分と第２成分とからなる。この第１成分は、延伸に供した時、その弾性限界内（即ち緩めた時に元に戻る）で変形または延伸するポリマ−に関する「弾性」ポリマ−である。多くの繊維形成の熱可塑性弾性体は、技術的に公知であり、ポリウレタン、ブロックコポリエステル、ブロックコポリアミド、スチレンブロックポリマ−、及びポリオレフィンコポリマ−を含むポリオレフィン弾性体を含む。第１（内側）成分として商業的に入手しうる弾性体の代表的な例は、以前はクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）社の販売するクレイトンポリマ−、デュポン・ダウエラストマ−製エンゲ−ジ（ＥＮＧＡＧＥ）、ダウケミカル社製バ−シフィ−（ＶＥＲＳＩＦＹ）弾性体、またはエクソン−モ−ビル社製ビスタマックス（ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ）ポリオレフィン弾性体、及びデクスコ（ＤＥＸＣＯ）の販売するベクタ−（ＶＥＣＴＯＲ）ポリマ−を含む。他の弾性体熱可塑性ポリマ−は、ポリウレタン弾性体材料（「ＴＰＵ］）、例えばダウケミカルの販売するペレタン（ＰＥＬＬＥＴＨＡＮＥ），ＢＡＳＦの販売するエラストラン（ＥＬＡＳＴＯＬＬＡＮ），Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社の販売するエスタン（ＥＳＴＡＮＥ）、ポリエステル弾性体、例えばＥ．Ｉ．デュポン社の販売するハイトレル（ＨＹＴＲＥＬ）、ポリエ−テルエステル弾性体材料、例えばアクゾ−・プラスチックス（Ａｋｚｏ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）の販売するア−ニテル（ＡＲＮＩＴＥＬ），及びポリエ−テルアミド材料、例えばエルフ・アトケム（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ）社の販売するペラクス（ＰＥＲＡＸ）を含む。ヘテロ相ブロックコポリマ−、例えばモンテル（Ｍｏｎｔｅｌ）から商品名カタロイ（ＣＡＴＡＬＬＯＹ）で販売されているものも本発明で有利に使用される。米国特許第５５９４０８０号に記述されるポリプロピレンポリマ−及びコポリマ−も本発明に適当である。
【００３１】
第２成分もポリマ−、好ましくは伸長しうるポリマ−である。いずれかの熱可塑性で繊維形成ポリマ−は、用途に依存して第２成分として可能であろう。価格、硬さ、溶融強度、紡糸速度、安定性などが考慮されよう。第２成分は、第１成分を形成するために使用されるポリマ−またはポリマ−組成物と比べて、より劣った弾性を示すポリマ−またはポリマ−組成物から作ることができる。非弾性の繊維形成熱可塑性ポリマ−の例は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン（ＬＬＤＰＥを含む）、ポリプロピレン、及びポリブテン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン及びこれらのブレンドを含む。第２成分のポリマ−は、２成分ストランドが延伸されるにつれて弾性限界内で弾性回復でき且つ伸長しうる。しかしながら、この第２成分は、第１成分ポリマ−よりも貧弱な弾性回復を与えるように選択される。第２成分は、弾性限界を越えて延伸でき且つ引張り応力の適用によって永久的に伸長しうるポリマ−であってもよい。例えば表面に第２成分を有する伸長された２成分フィラメントが収縮する場合、第２成分は典型的には圧縮された形態をとり、粗い外観のフィラメントの表面を与える。
【００３２】
最良の弾性を有するためには、弾性の第１成分にフィラメント断面の最大部分を占有させるようにすることが有利である。ある具体例において、ストランドを接合されたウェッブ環境で使用する時、この接合されたウェッブは流れ方向及び流れ方向を横切る方向の両方において独立に測定して、５０％伸長及び１回の引張り後に少なくとも約６５％の回復を示す。二乗平均平方根の、平均の回復しうる伸長は、（流れ方向の回復％）２＋（流れ方向を横切る方向の回復％）２の平方根である。
【００３３】
ある観点において、第２成分が実質的に非弾性で、全体として弾性でないストランドになる場合、ある具体例では第２成分はストランドが第２成分の長さを不可逆的に変えるのに十分な量でストランドを延伸する時弾性になるような量で存在する。
【００３４】
第１及び第２成分として使用するのに適当な材料は所望する機能に基づいて選択される。好ましくは、本発明の成分で使用されるポリマ−は、約５−約１０００のメルトフロ−を有する。一般にメルトブロ−法は、紡糸接合法よりも高いメルトフロ−のポリマ−を使用するであろう。
【００３５】
これらの２成分ストランドは、加工程添加剤を使用してまたは使用しないで製造できる。本発明の実施において、２つまたはそれ以上のポリマ−のブレンドは第１成分または第２成分或いはその両方に対して使用できる。
【００３６】
第１成分（本発明の弾性成分）及び第２成分は、繊維の特定の形態及び所望の使用目的に依存して、いずれかの量で多成分ストランド内に存在しうる。有利な具体例において、第１の成分は繊維の大多数、即ちストランドの重量に基づいて（「ｂｏｓ」）約５０重量％以上を形成する。例えば第１成分は有利には約８０−９９重量％ｂｏｓの範囲の量で、例えば約８５−９５重量％ｂｏｓの量で多成分ストランド中に存在しうる。そのような有利な具体例において、非弾性成分は約５０重量％ｂｏｓ未満の量で、例えば約１−約２０重量％ｂｏｓの量で存在するであろう。そのような有利な具体例の有利な観点において、第２の成分は、第２成分として使用される実際のポリマ−に依存して、約５−１５重量％ｂｏｓの範囲の量で存在しうる。他の具体例において、第２成分は約５−１０％の量で存在する。ある有利な具体例において、鞘／芯構造は、芯対鞘の重量比が約８５：１５以上、例えば９５：５である。
【００３７】
繊維の形は広範に変えられる。例えば、典型的な繊維は円断面形を有するが、時に異なる形、例えばトライロ−バル（ｔｒｉｌｏｂａｌ）形、または平らな（即ち「リボン」様）形を有する。また繊維は、例え円断面形であっても、特に延伸及び弛緩（自己バルク化または自己襞よりでらせんまたはスプリング形を形成）の場合非円断面の３次元形をとってもよい。
【００３８】
坪量は、普通ｇ／ｍ２またはオンス／ヤ−ド２単位の不織布の密度に関するものである。不織布に対して許容しうる坪量は、製品における用途によって決定される。一般に１つは与えられた製品によって課せられる性質に適合する最低の坪量（最低価格）を選択する。弾性不織物に対して、１つの問題はある伸長時の収縮力であり、またはある伸長での弛緩後に布にどのくらいの力がかかるかである。坪量を規定する他の問題は、比較的不透明な布を有することが普通望ましい場合の被覆であり、または透明の場合布中の見掛けの孔が小さい寸法及び均一な分布であるべきことである。使い捨て製品に対する不織物工業における最も普通の坪量は、１／２−４．５オンス／ヤ−ド２（１７−１５０ｇ／ｍ２またはｇｓｍ）の範囲である。いくつかの用途、例えば耐久性または準耐久性の製品は高い坪量でさえ許容しうる。低い坪量の材料は有利には多梁（ｂｅａｍ）構造で製造することができることを理解すべきである。即ち個々の層の各々が１７ｇｓｍ未満の坪量を有する場合ＳＭＳ（紡糸接合／メルトブロ−／紡糸接合）複合物布を製造することが有利であるが、好適な最終坪量は少なくとも１７ｇｓｍであることが期待されよう。
【００３９】
第１及び第２のポリマ−成分は、随時限定なしに顔料、酸化防止剤、安定剤、表面活性剤、ワックス、流動促進剤、固溶媒、粒状体、及び組成物の加工性を高めるために添加される材料を含む。
【００４０】
本発明に適用されるような弾性材料または弾性様不織物は、典型的には流れ方向及び横切る方向のウェッブの及び一回の引張りの５０％伸長後の回復伸長に基づいて、約６５％またはそれ以上の二乗平均平方根の平均回復伸長を有するいずれかの材料に属する。材料が延伸及び直後の弛緩後に元の寸法に戻らない程度はその永久変形％である。ＡＳＴＭ試験法によれば、変形及び回復は１００％に算入されよう。変形は伸長後の残存弛緩長さを伸長の長さ（伸長）で割った値として定義される。例えば２００％伸長（元の１インチゲージからの更なる２インチの伸長）に引張り、弛緩した１インチゲージ（長さ）試料は、ａ）試料が今や３インチ長であり且つ１００％変形（（３インチ最終−１インチ初期）／２インチ伸長）を有するであろうように元に戻らない、或いはｂ）元の１インチゲージに完全に戻り０％変形（（１インチ最終−１インチ初期）／２インチ伸長）を示す、或いはｃ）これらの中間のどこかである。変形を測定するためにしばしば使用される及び実際的な方法は、伸長から弛緩した後復元力または負荷がゼロの達する時残存緊張（回復）を試料で観察することである。この方法及び上述の方法は、試料を１００％伸長した時同一の結果を生じるに過ぎないであろう。例えば上記の場合のように、試料が２００％伸長後に全然回復しなかった場合には、弛緩後のゼロ負荷における残存緊張は２００％であろう。明らかにこの場合、変形及び回復は、１００％に算入されないであろう。これに対して、非弾性不織物は、これらの基準に適合しない。
【００４１】
本発明の新規な弾性繊維は、他の繊維、例えばＰＥＴ、ナイロン、ポリオレフィンおよび木綿と共用して弾性繊維とすることができる。１つの例はマルチフィラメント、延伸活性化して非弾性成分を永久的に伸長したヤ−ンを作るために束ねた多成分トウである。この方法は個々の成分のいずれとも異なる驚くほど柔らかいまたは手触りの弾性ヤ−ンを与える。
【００４２】
繊維の直径はいろいろな方法で測定且つ報告することができる。一般に繊維の直径は、デニ−ル／フィラメントで線密度として、またはより簡単にはミクロンで幅として測定される。デニ−ルは繊維の長さ９０００メートル当たりの繊維のグラム数として定義される織物の術語である。モノフィラメントは一般に１５以上、普通３０以上のデニ−ル／フィラメントを有する押し出された単一のストランドに関するものである。小さいデニ−ルの繊維は一般に約１５以下のデニ−ルを有する繊維に関するものである。ミクロ繊維は一般に約１００ミクロンより大きくない直径を有する繊維に関するものである。存在するＳＢＣに対して、典型的な固体密度を０．９２ｇ／ｃｍ３とすると、直径約１００ミクロンの純モノフィラメント繊維は６５のデニ−ルを有するであろう。ブレンドまたは多成分繊維の場合、その固体密度を測定しまたは計算してデニ−ルを直径のミクロンに変換しなければならない。本明細書に記述される本発明の弾性繊維に対して、直径は広く変えることができる。繊維のデニ−ルは最終製品の性能に合うように調整することができる。期待される繊維の直径値は、溶融ブロ−の場合約５−約２０ミクロン／フィラメント、紡糸接合の場合約１０−約５０ミクロン／フィラメント、及び連続巻き取りフィラメントの場合約２０−約２００ミクロン／フィラメントであろう。いずれかの直径のストランドは、典型的には４５０ミクロン未満であるけれども、本材料として可能である。衣料の用途の場合、典型的な名目上のデニ−ルは３７超、他の具体例では５５以上或いは６５以上であろう。
これらのデニ−ルはマルチフィラメント（トウ）並びにモノフィラメントからのものであってもよい。典型的には耐性の衣料は、４０以上のデニ−ルの繊維または繊維トウが使用される。使い捨て不織物の用途に対しては、繊維の直径は７５ミクロン未満（ｂｅｌｏｗ）、５０ミクロン未満（ｂｅｌｏｗ）、または３５ミクロン未満（ｂｅｌｏｗ）であってよい。典型的には不織物の場合、繊維が細ければ細いほど、与えられた坪量（布の面積当たりの繊維重量、例えばｇ／ｍ２）に対して布全体にわたる分布または被覆は良好になる。
【００４３】
弾性繊維の場合、典型的には非弾性材料を用いる場合と同一の直径が達成できない事例である。これは非常に低いＴｇ成分を含む柔らかい材料としての弾性体の性質のためである。それゆえに紡糸中、弾性体は延伸張力を弛緩するや否や（繊維直径の増大に帰結する）「元に戻る」傾向がある。細い繊維（直径＜４０ミクロン）は良好な弾性を有して容易に達成でき、また小さい繊維（直径＜１０ミクロン）はより高パ−セントで非弾性成分を有する低弾性ブレンドまたは多成分繊維を用いて、例えばより高パ−セントの非弾性体を含む２成分繊維を生成させ、次いでこの繊維を分割して弾性体及び非弾性体のフィブリルとすることにより達成できる。
【００４４】
不織物組成物または製品は、典型的にはランダムに配置されているが、織り布または編み布の場合のように同定できるようには配置されてない個々の繊維または糸の構造を有するウェッブまたは布である。本発明の弾性繊維は、本発明の不織弾性布並びに弾性不織布を非弾性材料と組み合わせて含んでなるコンポジット構造を製造するために使用できる。本発明の不織弾性布は、本明細書に記述される弾性体材料及び非弾性体ポリマ−、例えばポリオレフィンを用いて製造される２成分繊維を含み得る。
【００４５】
本発明の多成分ストランドの主たる成分は上述したが、そのようなポリマ−成分は多成分ストランドに悪影響しない他の材料を含んでもよい。例えば第１及び第２ポリマ−成分はこれがすべてではないが、顔料、酸化防止剤、安定剤、表面活性剤、ワックス、流動促進剤、固溶媒、粒剤及び組成物の加工性を高めるのに添加される材料を含むことができる。
【００４６】
不織ウェッブは技術的に認められている技術で製造できる。紡糸接合として公知のある種の方法は、紡糸接合ウェッブを製造するための最も普通な方法である。種々の紡糸接合法の例は、キニ−（Ｋｉｎｎｅｙ）の米国特許第３３８９９２号、ドルシュナ−（Ｄｏｅｓｃｈｎｅｒ）の米国特許第３６９２６１３号、マツキの米国特許第３８０２８１７号、アッペル（Ａｐｐｅｌ）の米国特許第４４０５２９７号、バルク（Ｂａｌｋ）の米国特許第４８１２１１２号及びブリニョ−ラ（Ｂｒｉｇｎｏｌａ）らの米国特許第５６６５３００号に記述されている。
【００４７】
この種のすべての紡糸接合法は、それが２成分フィラメントを製造しうる口金及び押し出し系を有しているならば、本発明の弾性布を製造するために使用できる。しかしながら、ある好適な方法は形成表面の下に位置する真空からの延伸張力を付与することを含んだ。この方法は形成表面に対するストランド速度を連続的に増加させ、弾性ストランドのスナップバック（ｓｎａｐ  ｂａｃｋ）に対する機会をほとんど与えない。
【００４８】
溶融ブローとして公知の他の種類の方法は、本発明の不織布を製造するためにも使用できる。このウェッブ形成法は、ＮＲＬレポ−ト第４３６４号、Ｖ．Ａ．ウェンツ（Ｗｅｎｄｔ）、Ｅ．Ｌ．ブ−ヌ（Ｂｏｏｎｅ）及びＣ．Ｄ．フルハ−ティ−（Ｆｌｕｈａｒｔｙ）による「極細有機繊維の製造」、及びブンチン（Ｂｕｎｔｉｎ）らの米国特許第３８４９２４１号に記述されている。
【００４９】
米国特許第５２９０６２６号に記述されているような２成分フィラメントの押出しを備えているいずれかの溶融ブロ−法も本発明の実施に使用できる。
【００５０】
今やある好適な実施例に関して本発明を記述しよう。しかしながら、これらの実施例は本質的に単なる例示であり、本発明の範囲をいずれにも限定するものではないことを認識すべきである。
【実施例１】
【００５１】
この材料は、一般に図２に記述される方法に従う接着剤積層で製造される弾性不織物／弾性フィルム／弾性不織物コンポジットである。２つの弾性不織物層は一般に先に概述した２成分紡糸接合法で製造した。内側の第１成分は熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）またはスチレン／イソプレン／スチレンブロックコポリマ−（ＳＩＳ）であり、また第２の外側の成分はポリプロピレンである。繊維の形態は種々のパ−セントの鞘／芯である。弾性フィルムは厚さが５０及び９０ミクロンのＳＢＳに基づくフィルムである。対照材料は工業的に標準な非弾性不織物／弾性フィルム積層物で、機械的に活性化したものである。表１において、「ＮＷ」は不織物、「ＢＷ」は坪量、「ＣＤ」は流れ方向を横切る方向を示す。
【００５２】
【表１】
2007503330.tif 000002
【００５３】
表１の結果は、完全に弾性の不織物が現在通用している製品に比べて、以下のような改善をもたらす：不織物の予備活性化のいずれか及びすべての必要性の排除、コンポジットとしての不織物の改善された耐摩耗性及び適合性、並びにかなり減じられたフィルムの厚さにおけるコンポジットの匹敵しうる総合的弾性。
【実施例２】
【００５４】
コンポジットは、一般に図１に記述される方法に従う押出し積層で製造した弾性不織物
／弾性フィルム／弾性不織物コンポジットである。２つの弾性不織物層は一般に先に概述した２成分紡糸接合法で製造した。紡糸接合した不織物は「紡糸したまま」のものであり、更に延伸活性化しなかった。紡糸接合不織物を作る２成分繊維の内側の第１成分は熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）であり、また第２の外側成分はポリエチレンである。繊維の形態は９５／５芯／鞘比の芯／鞘構造である。弾性フィルムはアフィニティ−（ＦＦＩＮＩＴＹ）ポリオレフィンプラストマ−のブレンドであり、その厚さは表２及び３に示すように各実施例で変化させた。これらの実施例のフィルムは更に加工または活性化しなかった。表において比較される他の本発明の材料は接着剤で接合した弾性不織物／弾性有孔フィルム積層物、例えば実施例１及び表１に列挙したものである。すべての本発明の実施例において、コンポジットは表に示される性質を決定する前に更に加工または活性化しなかった。表１において、「ＮＷ」は不織物、「ＢＷ」は坪量、「ＣＤ」は流れ方向を横切る方向を示す。
【００５５】
【表２】
2007503330.tif 000003
【００５６】
【表３】
2007503330.tif 000004
【００５７】
表２及び３の結果は、本発明の押出し法で製造した完全に弾性の不織物が、実施例１に記述した本発明の接着剤積層物と同程度の弾性積層物として有効であることを示す。押出し積層の１つの利点は、非常に減じられたフィルム重量でも、伝統的な接着剤積層物に類
似の性質を達成できることである。実施例２の完全に弾性の接着剤積層物に関して、完全に弾性の接着剤積層物は現在の製品に優る次の改善をもたらす：不織物の予備活性化のいずれか及びすべての必要性の排除、コンポジットとしての不織物の改善された耐摩耗性及び適合性、並びにかなり減じられたフィルムの厚さにおけるコンポジットの匹敵しうる総合的弾性。
【００５８】
本発明の更なる改変及び他の具体化は、本記述に関して同業者にとって明らかであろう。従って、この記述は単に例示として解釈でき、同業者に本発明を行う方法を教示する目的のためである。本明細書に示される及び記述される本発明の形態は例示の具体例として理解すべきである。均等の成分または材料はここに例示した及び記述したものに代替でき、本発明のある特徴は他の特徴の活用とは独立に利用でき、すべては本発明の記述の利点を有することに関して同業者にとって明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施で使用しうる押出し積層法を示す。
【図２】本発明の実施で使用しうる溶融接着剤積層法を示す。
【図１】
2007503330.tif 000005
【図２】
2007503330.tif 000006
【国際調査報告】
2007503330.tif 000007
2007503330.tif 000008