(57)【要約】  本発明は、様々な被成形繊維の混合物に関するものであって、不透明度、バリア特性、及び機械的特性に制御可能な改善を提供する。本発明は又、２つ以上の異なる断面を有する被成形繊維の混合物を含む、少なくとも１つの層を含む繊維性布地に関する。様々な断面として、中実丸形繊維、中空丸形繊維、中実多葉（multi-lobal）繊維、中空多葉（multi-lobal）繊維、三日月形繊維、方形繊維、三日月形繊維、及びこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。
2008542570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの層を含むスパンメルト繊維性布地であって、前記繊維性布地は、ポリマー材料からなり、平均繊維デニール及び坪量を有するものであり、並びに前記繊維性布地が、丸形断面で、同一ポリマー材料で、同等の繊維デニールで、及び同等の坪量で生産された繊維性布地よりも高い不透明度を有する、スパンメルト繊維性布地。
【請求項２】
互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの層を含むスパンメルト繊維性布地であって、前記繊維性布地は、ポリマー材料からなり、平均繊維デニール及び坪量を有するものであり、並びに前記繊維性布地が、３葉断面で、同一ポリマー材料で、同等の繊維デニールで、及び坪量で生産された繊維性布地よりも低いＭＤ対ＣＤの比を有する、スパンメルト繊維性布地。
【請求項３】
被成形繊維の混合物を有する前記１つの層のＣＤ強度が、３葉断面を有する前記繊維性布地の強度より大きい、請求項２に記載のスパンメルト繊維性布地。
【請求項４】
２つ以上の異なる断面を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの層を含むスパンメルト繊維性布地であって、前記繊維性布地は、ポリマー材料からなり、平均繊維デニール及び坪量を有するものであり、並びに前記繊維性布地が、丸形断面で、同一ポリマー材料で、同等の繊維デニールで、及び同等の坪量で生産された繊維性布地よりも高い不透明度を有し、並びに前記繊維性布地が、３葉断面で、同一ポリマー材料で、同等の繊維デニールで、及び坪量で生産された繊維性布地よりも低いＭＤ対ＣＤの比を有する、スパンメルト繊維性布地。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成形繊維の混合物を含む繊維性布地に関する。
【背景技術】
【０００２】
市販されている織布及び不織布は通常、繊維に形成された合成ポリマーからなる。これらの布地は通常、高い固有全体的密度を有する、典型的には約０．９ｇ／ｃｍ3〜約１．４ｇ／ｃｍ3の範囲で有する、中実繊維で生産される。布地の全体的重量又は坪量は、所望の不透明度、並びに受容可能な厚さ、強度、及び保護認識を増進する布地の機械的特性の組によって決められることが多い。
【０００３】
主としてポリプロピレン及びポリエチレンであるポリオレフィン系ポリマーの使用が増加していることの１つの理由は、それらの嵩密度が、ポリエステル、ポリアミド、及び再生セルロース繊維よりもかなり低いからである。再生セルロース及びポリエステルの密度値が、約１．３５ｇ／ｃｍ3より高い場合もあるのに、ポリプロピレンの密度は、約０．９ｇ／ｃｍ3ぐらいである。嵩密度がより低いことは、同等の坪量及び繊維直径において、密度がより低いポリプロピレンの厚さ、強度、及び保護認識を増進するために、より多くの繊維を利用できることを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
布地の不透明度を増加することによって消費者の受入れに対処する別の方法は、全体的な繊維直径すなわちデニールを低下させることによる。布地において、柔軟性及び強度を改善するための「マイクロファイバー」技術の展開が、時流になっている。坪量及びコストを同時に低減しながら、不透明度及び強度を改善する他の方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、様々な被成形繊維の混合物に関するものであって、不透明度、バリア特性、及び機械的特性に制御可能な改善を提供する。本発明は又、互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの層を含むスパンメルト繊維性布地に関する。様々な断面形状は、無限であり、並びに中実丸形繊維、中空丸形繊維、中実多葉（multi-lobal）繊維、中空多葉（multi-lobal）繊維、三日月形繊維、方形繊維、三日月形繊維、及びこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。２種以上の異なる被成形繊維は又、２つの異なる繊維直径を有してもよい。一実施形態では、被成形繊維の少なくとも一種が、スパンレイド直径を有する。別の実施形態では、被成形繊維の少なくとも二種又は全てが、スパンレイド直径を有する。別の実施形態では、被成形繊維の少なくとも一種が、メルトブローン直径を有する。
【０００６】
本発明の繊維性布地は、単一のポリマーからなってもよく、又は二種以上のポリマーからなってもよい。それぞれの被成形繊維が、異なるポリマーからなってもよい。被成形繊維の一種以上は、バイコンポーネント又はマルチコンポーネント繊維であってもよい。１形状繊維対他形状繊維の比は、特定の機械的特性との組み合わせで、特定の不透明度を目標として調節することができる。二種以上の異なる被成形繊維はそれぞれ、典型的には、全繊維の少なくとも約５重量％を含む。一種の被成形繊維対他種の被成形繊維の比は、所望の特性次第で、約５：９５、１０：９０、２５：７５、若しくは５０：５０、又はいずれかの好適な比であってもよい。繊維性布地の被成形繊維層の坪量は、典型的には、約３ｇｓｍ〜約１５０ｇｓｍである。
【０００７】
本発明の被成形繊維を含む繊維性布地は、実質的に全て中実丸形繊維を含有する、並びに被成形繊維を含む繊維性布地と同一ポリマー材料で生産された、同等繊維デニールの繊維を有する、及び同一坪量の繊維性布地よりも、高い不透明度を有する。被成形繊維を含む本発明の繊維性布地は又、同一材料及び実質的に全て中実丸形繊維を含有する同等繊維デニール及び／又は同数種の繊維を有する坪量がより大きい繊維性布地よりも、高い不透明度を有することがある。本発明の被成形繊維を含む繊維性布地が、実質的に全て３葉繊維を含有し並びに被成形繊維を含有する繊維性布地と同一ポリマー材料で生産された同等繊維デニールの繊維を有し及び同一坪量の繊維性布地よりも、低いＭＤ対ＣＤの比を有するのも好ましいことである。加えて、被成形繊維の混合物の繊維性布地は、実質的に全て３葉繊維より高いＣＤ強度及び全（ＭＤ＋ＣＤ）強度を有する可能性がある。本発明の繊維性布地及び被成形繊維を含む繊維性布地の見かけ嵩密度は、実質的に全て中実丸形繊維を含有する、同じ繊維デニール、坪量、及びポリマー組成の繊維性布地の嵩密度よりも、約２％〜約５０％低い可能性がある。
【０００８】
本発明は又、不織布ラミネートに関する。該ラミネートは、互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの第一の層と、異なる繊維を含む少なくとも１つの第二の層とを含む。（異なる繊維とは、第二の層内の繊維が第一の層内の繊維と断面形状及び比が同じではないという意味で定義される。例えば、該繊維は、同一断面形状であるが異なる比であってもよい。別の例では、該繊維は、１つの断面形状だけを有してもよく、又は同一断面形状であるが異なるサイズであってもよい。）第二の層は、メルトブローン層又はスパンレイド層などのスパンメルト、ナノファイバー層、カード層、湿式載置層セルロース層、又はこれらのいずれかの組み合わせであってもよい。第二の層は又、製品の最終用途次第で、フィルム又は他のいずれか好適な材料であってもよい。第二の層の繊維が、第一の層の繊維と断面形状、サイズ、及び比が同じではない限り、第二の層内の繊維は、丸形であっても、成形されていてもよい。不織布ラミネートの一実施形態では、本発明の被成形繊維を含有する第一の層が、メルトブローン層の両側にラミネート（積層）される。第一の層がスパンレイドサイズの直径を有する被成形繊維を含有する場合、このラミネートは一般に、スパンレイド−メルトブローン−スパンレイドラミネート（ＳＭＳ）と呼ばれる。
【０００９】
本発明は又、使い捨て不織布物品に関する。その物品は、互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１つの層を含む、繊維性布地を含んでもよい。好適な物品には、おむつ、月経用品、及び拭取り布が挙げられる。物品がおむつであるとき、繊維性布地は、トップシート、バックシート、外側カバー、レッグカフ、耳、サイドパネルカバー、又はこれらのいずれかの組み合わせとして使用されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本明細書で用いられるすべての百分率、比率、及び割合は、特に指定しない限り、組成物の重量百分率による。本出願の実施例では、総組成の部分で列記されている。
【００１１】
本明細には、（１）本発明の材料、（２）繊維の形体、（３）繊維混合物の分布、（４）繊維の材料特性、（５）プロセス、（６）物品についての詳細説明が含まれる。
【００１２】
（１）材料
本発明には、熱可塑性ポリマー材料及び非熱可塑性ポリマー材料が使用されてもよい。熱可塑性ポリマー材料は、溶融紡糸に好適な粘弾性特性を有さなければならない。ポリマーの分子量は、ポリマー分子間のもつれを可能にするのに十分でなければならず、しかしそれでも、溶融紡糸可能であるように十分低くなければならない。溶融紡糸のために、約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは約５，０００ｇ／ｍｏｌ〜約７５０，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約１０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、更により好ましくは約５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約４００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する熱可塑性ポリマー。
【００１３】
熱可塑性ポリマー材料は、短繊維用の紡糸延伸プロセス又はスパンボンド連続繊維プロセスなどの既知のプロセスで典型的に接触するように、比較的急速に、好ましくは延伸流れ下で固化して、熱的に安定な繊維構造を形成可能でなければならない。好ましいポリマー材料には、ポリプロピレン及びポリプロピレンコポリマー類、ポリエチレン及びポリエチレンコポリマー類、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリアクリレート類、並びにこれらのコポリマー類及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。他の好適なポリマー材料には、米国公開特許２００３／０１０９６０５Ａ１及び２００３／００９１８０３にて詳細に説明されるような、熱可塑性デンプン組成物が挙げられる。その他の好適なポリマー材料には、エチレンアクリル酸、ポリオレフィンカルボン酸のコポリマー類、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００１４】
本発明の被成形繊維は、非熱可塑性ポリマー材料からなってもよい。非熱可塑性ポリマー材料の例には、ビスコースレーヨン、リオセル、木綿、木材パルプ、再生セルロース、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。非熱可塑性ポリマー材料は、溶液又は溶媒紡糸を経て製造されてもよい。再生セルロースは、毛管を通して酸凝固浴槽中へ押し出すことにより製造される。
【００１５】
使用される特定のポリマー、プロセス、及び繊維の最終用途次第で、二種以上のポリマーが望ましいことがある。本発明のポリマーは、繊維の機械的特性を改善する、溶融物の加工性を改善する、及び繊維の細径化を改善する量で存在する。ポリマーの選択及び量は、繊維が熱接着可能であるかどうかをも決定し、並びに最終製品の柔軟性及び手触りに影響を及ぼす。本発明の繊維は、単一ポリマーからなっても、ポリマーのブレンドからなっても、又は二種以上のポリマーからなるマルチコンポーネント繊維であってもよい。
【００１６】
多成分のブレンドが望ましいことがある。例えば、ポリエチレンとポリプロピレンのブレンド（以降においてポリマーアロイと呼ぶ）が、この技法の使用で、混合及び紡糸される場合もある。別の例には、ポリエステル類の異なる粘性物又はターモノマー含有物とのブレンドがある。区別可能な化学種を各コンポーネントに含有するマルチコンポーネント繊維も製造され得る。非限定的な例として、２５メルトフローレート（ＭＦＲ）ポリプロピレンと５０ＭＦＲポリプロピレンの混合、及び２５ＭＦＲホモポリマーポリプロピレンとエチレンをコモノマーとするポリプロピレンの２５ＭＦＲコポリマーとの混合が挙げられる。
【００１７】
任意に、他の成分が、紡糸可能な組成物に組み入れられてもよい。任意材料は、加工性を変更するように使われても、並びに／又は最終製品の不透明度、弾性、引張り強度、湿潤強度、及び弾性率などの物理特性を変更するように使われてもよい。他の効果には、酸化安定性が含まれる安定性、白色度、色、可撓性、弾力性、加工性、加工助剤、粘度修正剤、及び臭気制御が挙げられるが、これらに限定されない。任意材料の例には、二酸化チタン、炭酸カルシウム、色顔料、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。更なる添加物が、安価な充填材又は加工助剤として添加されてもよく、これには、マグネシウム、アルミニウム、シリコン、及びチタンの酸化物などの無機充填材が挙げられるが、これらに限定されない。他の好適な無機材料には、ケイ酸マグネシウム水和物、二酸化チタン、炭酸カルシウム、粘土、白亜、窒化ホウ素、石灰岩、珪藻土、雲母ガラス石英、及びセラミックスが挙げられるが、これらに限定されない。加えて、無機塩類が使用されてもよく、アルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類、及びリン酸塩類が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
（２）形体
本発明での繊維形状は、他の形状の中でも、中実丸形、中空丸形、及び様々な多葉（multi-lobal）形状繊維からなってもよい。互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物とは、走査型電子顕微鏡で断面図を調べる時に、区別されるのに十分に異なる断面形状を有する少なくとも二種の繊維であると定義される。例えば、２つの繊維が、３葉形状であるが、一方の３葉形状が長い脚部を有して、他方の３葉形状が短い脚部を有することもあり得る。好ましいわけではないが、被成形繊維が、たとえ全体的な断面形状が同じであっても、一種の繊維が中空であって他種が中実であると、異なるとされる場合もある。
【００１９】
多葉（multi-lobal）形状繊維は、中実であっても、中空であってもよい。多葉（multi-lobal）繊維は、繊維の外側表面に沿って２つ以上の臨界点を有するものとして定義される。臨界点は、繊維が繊維軸に垂直に切断される時、繊維表面に対して垂直に引かれた線の傾きの絶対値の変化であるとして定義される。被成形繊維には、三日月形、楕円形、方形、ダイヤモンド形、又は他の好適な形状も含まれる。
【００２０】
中実丸形繊維は、合成繊維産業界で長年知られている。これらの繊維は、視覚的に、繊維断面の幅を横切って実質的に連続に分布する物質を有する。これらの繊維は、微小空隙又は内部フィブリルを含有してもよいが、実質的に連続であるとみなされている。中実丸形繊維の外表面には、臨界点が無い。
【００２１】
本発明の中空繊維は、丸形状又は多葉（multi-lobal）形状いずれであっても、中空領域を有することになる。中空繊維の中実領域が、中空領域を包囲する。中空領域の外周は、中実領域の内周でもある。中空領域は、中空繊維と同じ形状であってもよく、又は中空領域の形状は、非円形又は非同心にすることができる。２つ以上の中空領域が繊維内にあってもよい。
【００２２】
中空領域は、いかなる材料も含有しない繊維の部分であるとして定義される。また、空隙領域又はから空間として記述されてもよい。中空領域は、繊維の約２％〜約６０％を含む。中空領域は、好ましくは、繊維の約５％〜約４０％を含む。中空領域は、より好ましくは、繊維の約５％〜約３０％を含み、最も好ましくは、繊維の約１０％〜約３０％を含む。パーセントは、中空繊維の断面領域（すなわち二次元）に対して与えられている。三次元用語で記述される場合、繊維の空隙容積パーセントは、中空領域のパーセントと等量である。
【００２３】
本発明の場合、中空領域のパーセントは制御されなければならない。中空パーセントは、好ましくは２％以上であり、そうでなければ、中空領域の効果は微々たるものである。しかしながら、中空領域は、６０％を越えてはならず、そうでなければ、繊維が潰れる可能性がある。所望の中空パーセントは、使用される材料、繊維の最終用途、並びに他の繊維特性及び使用によって決まる。
【００２４】
本発明の被成形繊維の繊維「直径」は、繊維の外周に外接する直径として定義される。中空繊維の場合、直径は、中空領域のものではなく、中実領域の外縁部のものである。非丸形繊維の場合、繊維直径は、非丸形繊維の葉又は縁の最外点周りに外接する円を用いて測定される。この外接円直径は、その繊維の有効直径と呼ばれることもある。繊維は、好ましくは、２００μｍ未満の直径を有する。繊維直径は、より好ましくは、約３μｍ〜約１００μｍであり、好ましくは、約３μｍ〜約５０μｍである。繊維直径は、紡糸速度、総処理量（mass throughput）、温度、紡糸口金形状、及びブレンド組成が挙げられるがこれらに限定されない要因によって制御される。スパンレイド直径という用語は、約１２．５μｍを超える直径を有する繊維について言う。これは、約１．０ｄｐｆを超えるデニールから決定される。本発明でデニールを用いる基準は、ポリプロピレンである。中実丸形で約０．９００ｇ／ｃｍ3の密度を有するポリプロピレン繊維は、１２．５５μｍの直径を有する。スパンレイド直径は、典型的には約１２．５μｍ〜約２００μｍであり、好ましくは約１２．５μｍ〜約１５０μｍである。メルトブローン直径は、スパンレイド直径より小さい。メルトブローン直径は、典型的には約０．５μｍ〜約１２．５μｍである。好ましいメルトブローン直径は、約１μｍ〜約１０μｍの範囲である。
【００２５】
互いに異なる断面形状を有する二種以上の被成形繊維の平均繊維直径は、それぞれの繊維タイプの平均直径を測定し、平均直径を合計して、繊維タイプ（異なる被成形繊維）の総数により割り算することによって計算される。平均繊維デニールも、それぞれの繊維タイプの平均デニールを測定し、平均デニールを合計して、繊維タイプ（異なる被成形繊維）の総数により割り算することによって計算される。平均直径が少なくとも約１０％より高い又はより低い場合、繊維は、異なる直径又はデニールを有するとみなされる。互いに異なる断面形状を有する二種以上の被成形繊維は、同一直径を有することも、異なる直径を有することもある。加えて、その被成形繊維は、同一デニールを有することも、異なるデニールを有することもある。いくつかの実施形態では、被成形繊維は、異なる直径と同一デニールを有する。
【００２６】
本発明の被成形繊維は、より低い全体的見かけ嵩密度を有する。その見かけ嵩密度は、同一外接直径の中実丸形繊維に使用される同一ポリマー組成の実密度より低い。見かけ嵩密度は、実密度より約２％〜約５０％、好ましくは約５％〜約３５％低い。見かけ嵩密度は、本明細書で使用するとき、中実丸形繊維であるかのように外接する円直径を有する被成形繊維の密度として定義される。外接容積が一定のままであるのに、繊維質量が減少しているので、見かけ嵩密度は低くなる。質量は面積に比例する。例えば、３葉繊維（tribal fiber）の見かけ嵩密度は、その被成形繊維の外接面積のものである。したがって、見かけ嵩密度は、総中実面積を測定して、総外接面積と比較することにより計算される。同様に、中空丸形繊維の見かけ嵩密度は、繊維の総外接面積から中空領域面積を引き算することにより測定される。層中の被成形繊維の集合物の見かけ嵩密度も、計算することができる。
【００２７】
図１は、丸形中空繊維を示す。この繊維の中空領域の形状は、丸ではない。図２を用いて、丸形中空の繊維を示す。示されるように、中空領域の中心と中空繊維の中心は同じである。加えて、中空領域及び中空繊維の外周の形状又は湾曲も同じである。図３は、様々な３葉及び多葉（multi-lobal）形状が含まれる、幾つかの異なる形状の繊維を示す。図４は、被成形中空繊維を示す。
【００２８】
多葉（multi-lobal）繊維には、３葉及びデルタ形状のような最も普通に見かける変形型が含まれるが、これらに限定されない。多葉（multi-lobal）繊維の他の好適な形状には、三角形、方形、星形、又は楕円形が挙げられる。これらの繊維は、少なくとも１つの臨界点を有するとして最も正確に記述される。本発明における多葉（multi-lobal）繊維は、一般に約５０未満の臨界点、最も好ましくは約２０未満の臨界点を有する。多葉（multi-lobal）繊維は、一般に非円形として記述することができ、及び中実又は中空のいずれであってもよい。
【００２９】
本発明の単一及び多成分の繊維は、多数の種々の形状であってもよい。成分とは、本明細書で用いるとき、物質又は材料の化学種を意味するとして定義される。繊維は、構成がモノコンポーネントであってもよい。コンポーネントとは、本明細書で用いるとき、繊維の別の部分と空間的関係を有する、繊維の別個の部分として定義される。
【００３０】
本発明の繊維は、マルチコンポーネントの繊維であってもよい。マルチコンポーネント繊維、普通はバイコンポーネント繊維は、サイド・バイ・サイド、鞘−芯、放射状、リボン、又は海島型の構成になっていてもよい。その鞘は、芯の周りで非連続であっても、連続であってもよい。存在する場合、繊維内の中空領域は、単数でも多数でもよい。中空領域は、紡糸口金設計により、場合によっては、非限定的な例として、ＰＶＯＨ、ＥＶＯＨ、及びデンプンなどの水溶性コンポーネントを溶解することにより、作り出されてもよい。
【００３１】
（３）繊維混合物の分布
本発明の繊維形状は、実質的に全て丸形繊維だけ又は実質的に全て非丸形繊維だけの存在に対して相乗効果を提供するように、単一の層に相互混合される。「実質的に全て」とは、約５％未満の異なる形状を有するとして定義され、プロセスを完全に制御できないことに起因して５％未満の繊維が異なる層を除外することを意図するものではない。単一層内の互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物は又、異なる断面形状を有する繊維を別個の層に有する不織布よりも有益である。例えば、本発明の繊維性布地は、別個の１層が実質的に全て中実丸形繊維を有して別個の他層が実質的に全て３葉繊維を有する不織布ラミネートよりも、異なって機能し、またより望ましい可能性がある。これらの効果は、不透明度及び／又は機械的特性において観察される可能性がある。単一層内の被成形繊維の混合物は、生産中にロープ化する又は他の不均一性問題を異なる形状が防止する可能性があるので、有益であると考えられている。
【００３２】
布地の不透明度及び機械的特性を制御する必要性のためには、共に混合された繊維形状の多数の組み合わせが可能である。繊維混合物は、一般に、中実丸形と中空丸形、中実丸形と多葉（multi-lobal）形、中空丸形と多葉（multi-lobal）形、中実丸形と中空丸形と多葉（multi-lobal）形、並びにこれらの組み合わせを含む。
【００３３】
繊維混合物の追加効果を明らかにするために、混合物の微小構成要素は、不織布ウェブ内に同一形状繊維が１００％に対して区別を可能にする十分な量で存在しなければならない。したがって、微小構成要素は、繊維組成全体の少なくとも５重量％の量で存在する。２つの異なる形状の繊維は各々、約５重量％〜約９５重量％を含むことができる。各繊維の所望の特定パーセントは、不織布ウェブの用途及び繊維の特定の形状によって決まる。
【００３４】
（４）材料特性
本発明の繊維性布地は、測定可能な坪量及び不透明度を有する。不透明度は、ＴＡＰＰＩ試験方法Ｔ４２５ｏｍ−０１「紙の不透明度（１５／ｄジオメトリ、照明Ａ／２等級、８９％反射率裏材及び紙裏材）」を用いて、測定することができる。不透明度は百分率で測定される。互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１層を含む繊維性布地の不透明度は、同一平均繊維デニール及び坪量の実質的に全て丸形繊維を含有する、また同一ポリマー材料で作製された繊維性布地よりも、数パーセントポイント大きい不透明度となる。不透明度は、約２〜約５０パーセントポイント更に大きく、また普通は約４〜約３０パーセントポイント更に大きいことがある。不透明度は、好ましくは少なくとも約５％より大きく、更に好ましくは７％より大きく、最も好ましくは約１０％より大きい。
【００３５】
図１１は、被成形繊維の幾つかの異なる繊維形状及び混合物についての、坪量に対する不透明度パーセントのグラフである。見られるように、３葉繊維が７５％と中実丸形繊維が２５％の混合物、並びに３葉繊維が５０％と中実丸形繊維が５０％の混合物は共に、同等坪量において、中空丸形繊維が１００％及び中実丸形繊維が１００％よりも高い不透明度測定値を有する。
【００３６】
坪量は、基材の単位面積当たりの質量である。試料基材の質量及び面積の独立した測定が実施され、単位面積当たりの質量の比の計算が行われる。互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む層の坪量は、好ましくは、繊維性布地の用途次第で、平方メートル当たり約１グラム（ｇｓｍ）〜約１５０ｇｓｍである。より好ましい坪量は、約２ｇｓｍ〜約３０ｇｓｍ、及び約４ｇｓｍ〜約２０ｇｓｍである。（被成形繊維の混合物を含む層が含まれる）繊維性布地全体の坪量は、約４ｇｓｍ〜約５００ｇｓｍ、好ましくは約４ｇｓｍ〜約２５０ｇｓｍ、より好ましくは約５ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍである。
【００３７】
加えて、被成形繊維で製造される繊維性布地は又、ある種の機械的特性、特に強度、可撓性、弾性、伸展性、柔軟性、厚さ、及び吸収性を示す。強度の測定は、乾燥引張り強度及び／又は湿潤引張り強度を包含する。可撓性は、剛性に関連しており、及び柔軟性に帰することができる。柔軟性は、一般に、可撓性及び質感の両方に関連する、生理的に知覚される属性として説明される。吸収性は、製品が流体を吸い取る能力、並びにその流体を保持する容量に関連する。本発明の繊維性布地は、望ましいバリア特性をも有する。
【００３８】
互いに異なる断面形状を有する被成形繊維の混合物を含む少なくとも１層を含む繊維性布地は、好ましくは、実質的に全て３葉断面を有する繊維で生産された、同一ポリマー材料、同等繊維デニール、及び坪量を有する繊維性布地よりも、低い機械方向対機械横方向の比（ＭＤ対ＣＤの比）を有する。加えて、本発明の繊維性布地が、実質的に全て３葉断面を有する繊維の繊維性布地より大きいＣＤ強度及び／又は全（ＭＤ＋ＣＤ）強度を有するのも望ましいことである。実質的に全て３葉の層より低いＭＤ対ＣＤの比を有することは、３葉層のＣＤ強度が望むほど高くなく、及びＭＤ強度が過度に高いことがあるので、望ましい場合もある。比較的高いＣＤ強度を達成するために坪量の増加が必要とされないように、ある層に比較的高いＣＤ強度を有することが望ましい。比較的高いＣＤ強度は、吸収性物品に取り付けられたタブ及び／又はファスナを保持するために、幾つかの用途において望まれている。ＭＤ強度が過度に強い（又はＣＤ強度を増加するために坪量の増加を余儀なくされて非常に高いＭＤ強度を創り出した）場合、転換プロセスに問題が生じる可能性がある。したがって、最良の性能を得るためには、ＭＤ対ＣＤの強度比の制御及び高い全強度の保持が望ましい。ＭＤ及びＣＤの引張り強度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１６８２により測定することができる。
【００３９】
図１２は、被成形繊維の幾つかの異なる繊維形状及び混合物について、ＭＤ対ＣＤの比のチャートである。見られるように、３葉繊維が７５％と中実丸形繊維が２５％の混合物並びに３葉繊維が５０％と中実丸形繊維が５０％の混合物は共に、３葉繊維が１００％より低いＭＤ対ＣＤ比を有する。図１３は、被成形繊維の幾つかの異なる繊維形状及び混合物について、結合温度に対するＣＤ引張り強度のグラフである。見られるように、３葉繊維が７５％と中実丸形繊維が２５％の混合物並びに３葉繊維が５０％と中実丸形繊維が５０％の混合物は共に、全ての結合温度において、３葉繊維が１００％より高いＣＤ強度を有する。
【００４０】
（５）プロセス
本発明の繊維性布地は、スパンメルト不織繊維性布地である。スパンメルトは、熱可塑性押出しを意味すると定義される。スパンメルトは、スパンレイド及びメルトブローンプロセスを包含する。スパンメルトは又、スパンボンド布地を包含する。
【００４１】
繊維製造の第一工程は、配合又は混合工程である。配合工程において、原材料が、通常は剪断力の下で、加熱される。組成物が適切に選択されていると、熱の存在下で剪断する結果、均質な溶融物が得られる。次に、溶融物が押出機の中に置かれ、ここで材料が混合され及び毛管を通して送り出されて、繊維を形成する。繊維は、次に細径化されて、集積される。繊維は、好ましくは実質的に連続であって（すなわち、約２５００：１より大きい長さ対直径の比を有する）、スパンレイド繊維と呼ばれる。繊維の集積物は、熱、圧力、化学的バインダー、機械的交絡、水流交絡、及びこれらの組み合わせの使用で共に結合されて、不織繊維性布地の形成という結果になる。繊維性布地は、次に、物品に組み込まれてもよい。
【００４２】
機器
実施例中の被成形繊維及び繊維性布地を生産するのに使用可能な機器の例には、フロリダ州メルボルン（Melbourne, FL）のヒルズ社（Hills Inc.）にて入手可能なものがある。スパンレイド被成形繊維及び布地を生産するのに使用されたラインは、５つの主要部分：（１）ポリマー成分を溶融、混合、及び計量する押出機（複数）及び溶融物ポンプ（複数）と、（２）ポリマー溶融物（単数又は複数）を形作られたオリフィスを有する毛管へ放出する、ポリマー溶融物分配システム及び紡糸口金を含む紡糸パックシステムと、（３）圧送空気、正圧、直接力、又は真空により駆動される細径化装置であって、これにより空気の牽引力がポリマー流れに作用して、繊維直径をオリフィスの全体的な幾何形状より小さく細径化する細径化装置と、（４）繊維が細径化装置の下でランダムな（１０未満の機械方向及び反対方向の繊維配向比を有することにより定義される）向きに集積される繊維横置き領域と、（５）集積繊維の長距離移動を防止する繊維結合システムとからなる。本発明に使用可能な繊維及び布地作製技術は、多数の会社が製造しており、非限定的な例として、ヒルズ社（Hills Inc.）、ライフェンハウザー社（Reifenhauser GmbH）、ニューマグ・アソン（Neumag ASON）、レイター（Reiter）他が挙げられる。
【００４３】
押出機及び溶融物ポンプは、所望のポリマーを基準に選定される。図８は、ポリマーを計量プレート全体に供給する単一溶融物ポンプの押出しシステム１０を示す。このシステム１０は、単一のポリマーに使用されても、ポリマーのブレンドに使用されてもよい。図８には、ポンプ１１、ポンプブロック１２、パック上部１３、フィルター１４、及びフィルター支持プレート１５の全てが示されている。計量プレート１６及び紡糸口金１７でシステムが完結する。
【００４４】
２タイプの異なるポリマーが繊維の紡糸に使用される場合、図９に示されるような２つの溶融物ポンプの押出しシステム２０の使用によって更に制御するのが、望ましいことがある。このシステム２０は、単一の押出機を有しても、２つの押出機を有してもよい。２つの計量又は溶融物ポンプ２１の使用が図９に示されており、１つのポンプ２１が１つのタイプのオリフィスへの供給に使用され、第二のポンプ２１が別のタイプのオリフィスへの供給に使用される。図８の単一溶融物ポンプの押出しシステムと同様に、ポンプブロック２２、パック上部２３、２つのフィルター２４、フィルター支持プレート２５、計量プレート２６、及び紡糸口金２７で、システムが完結する。２つのポンプ２１のそれぞれは、同一ポリマーを供給しても、異なる添加物（二酸化チタンなど）を有する同一ポリマーを供給しても、又は異なるポリマーブレンドを供給してもよい。２つのポンプ２１に対して又は２つのポンプ２１から供給されるポリマーの温度も、繊維に最善の横断面及び所望のせん断速度を作り出すポリマー条件を創出するのを助けるために、調節されてもよい
図１０も、単一溶融物ポンプの押出しシステムを示す。このシステム３０は、やはり単一のポリマーに使用されてもポリマーのブレンドに使用されてもよいものであって、計量プレートが含まれない点を除いて、図８の単一溶融物ポンプのシステムに類似している。図１０には、ポンプ３１、ポンプブロック３２、パック上部３３、フィルター３４、及びフィルター支持プレート３５の全てが、紡糸口金３７と共に示されている。
【００４５】
ポリマー溶融物は、分配又は計量プレートの使用により分配されてもよい。計量プレートを使用して、ポリマーを濾過域から、紡糸口金を横切って配置された２タイプ以上の紡糸孔へ分配してもよい。計量プレートを使用すると、単一圧力のポリマープールから所望の直径又はデニールを生産するために、圧力低下及びせん断速度の所望値を得る助けとなることができる。プレート内の流路が、ポリマーを選択された紡糸口金オリフィスの裏側へ放出し（プレートの分配機能）、及び選択されたポリマー圧力低下により、所望の量のポリマーを各紡糸口金オリフィスの裏側へ選択的に放出する（プレートの計量機能）可能性がある。
【００４６】
図７は、分配、計量、及び弁プレート用に使用可能な、典型的なエッチングのデザインを示す。図７に示されるようにエッチングされた計量プレートは、順応性のある分配能力を提供し、また安価に製造できる。代わりの方法としては、ドリル加工された計量器が使用可能である。ドリル加工された計量プレートは、通常はかなりの厚さを有し、これにより、孔の長さを圧力低下計算の一部にすることが必要になる。したがって、同一溶融物プールから紡糸される２タイプの繊維のデニールを調節するために、ドリル加工された計量プレート／紡糸口金の組み合わせを通る流量を制御及び調節するように、異なる直径の孔が使用される場合もある。異なる計量プレートの使用により、新しい紡糸口金を必要とすることなく、２タイプの紡糸孔の間で異なるデニール比を得ることができる。計量プレートは、多ポリマーシステムに使用することができ、また単一ポリマーシステムにも使用することができる。典型的には、単一ポリマーシステムの場合、計量プレートの必要性が無かった。しかしながら、異なる形のオリフィスでは、計量プレートは、それぞれのオリフィス構造へのポリマー流れを制御することによって、得られる繊維のデニール及び直径の制御に順応性を増すことができる。好適な計量プレート及び低コストエッチングプロセスの更なる例が、米国特許第５，１６２，０７４号にて開示されている。
【００４７】
計量プレートは、本発明では必要でないが、システムの制御性を強めるために望ましいことがある。ポリマーを紡糸口金オリフィスに分配及び計量する他の方法も、圧力低下、せん断速度、及び噴射延伸が制御される限り、使用されてもよい。噴射延伸とは、紡糸口金孔の出口におけるポリマーの速度に対する繊維の最大紡糸速度の比である。
【００４８】
図５及び６は、混合された被成形繊維を作製するのに使用可能な紡糸口金の例を示す。これらの図は、約９０／１０〜約５０／５０の比を示す。繊維の比は、約９５／５〜約５／９５の範囲とすることができる。紡糸口金は又、３葉、中実丸形、及び中空丸形が２５／４０／３５の比など、３種以上の繊維の異なる形状を有してもよい。
【００４９】
幾つかの実施例では、紡糸口金孔の向きを制御するのが望ましいことがある。図５Ａ及び５Ｄは、丸形繊維（図５Ｂ）及び３葉繊維（図５Ｃ）での片側急冷を示す。３葉繊維（又は他の多葉（multi-lobal）繊維）の先端が、図５に示されるように、急冷流へ向けられるのが望ましいことがある。この向きにすると、急冷空気が全葉の大部分に接触でき、繊維に対する最も均一な急冷及び物理的特性という結果が得られる可能性がある。この向きは又、急冷空気が３葉繊維を回転させることを防止しており、これが生じると、紡糸プロセス中に乱流及び繊維対繊維の衝突を引き起こしかねない。図６に示されるような両側急冷が、スパンボンドプロセスに好ましいことが多い。両側急冷の場合、紡糸口金中央部の３葉繊維は、その先端が図６Ｂに示されるように最も近い急冷空気源に向くように、方向付けされるのが好ましいことがある。多葉（multi-lobal）オリフィスの向きは、紡糸口金が１ｃｍ2当たり１個以上の多葉（multi-lobal）オリフィスを有するように、調節されるべきである。
【００５０】
紡糸口金内の被成形繊維の位置も、調節されることがある。丸形孔は、製造がより安価及び破断がより少なくて良好な紡糸がより容易であり、紡糸口金の端部に配置されてもよい。端部、外側、又は中間列では全て、乱流が最大であって、多葉（multi-lobal）繊維がより多く回転する、またからむ可能性がある。また、端部は通常、縁部が切り取られてリサイクル又は廃棄に向けられる場所である。そのような配置の一例が図６Ｂに示される。被成形繊維のオリフィスは、乱流を最小限にして急冷速度及びプロセスの安定性を最大限にするのを助けるために、直線列孔ではない、又はいずれか好適な配列の孔パターンに配置することができる。幾つかの実施では、ランダムな配置が望ましい。このことが、ロープ化若しくは他の不均一性問題の低減への助けになる可能性がある。
【００５１】
順応性のある紡糸パックシステムが、既存スパンレイドラインに改造設置されるのが望ましいことがある。用語スパンレイドは、押出機、ポリマー計量システム、紡糸パック、冷却セクション、繊維細径化、ベルト又はドラム上への繊維の横置き及び堆積、並びに真空が含まれる、紡糸システムを記述するのに使用されている。スパンレイドシステムは、繊維の結合強化のタイプを示さない。スパンボンドラインには、スパンレイドライン及び熱点接着が含まれる。繊維の結合強化の前の設備は、スパンボンドライン又はスパンレイドラインで同じである。
【００５２】
本発明において、繊維混合物は、様々なオリフィス形状を紡糸口金面を横切って分配し、比較的均一な繊維形状分布を作り出して、紡糸口金面を横切る空間場所を通して横置きすることにより、生産される。特定の形状は無限であるが、いくつかの実施例が、例証のために示される。
【００５３】
紡糸
本発明は、その最も好ましい実施形態において、溶融紡糸法を利用する。溶融紡糸では、押出品の意図的な質量損失は無い。セルロース、セルロース誘導体類、デンプン、及びタンパク質から繊維を生産する場合、溶液紡糸が使われてもよい。
【００５４】
紡糸は、１００℃〜約３５０℃にて実施される。加工温度は、各成分の化学的性質、分子量、及び濃度により決定される。１００ｍ／ｍｉｎを超える繊維紡糸速度が必要とされる。繊維紡糸速度は、好ましくは約５００ｍ／ｍｉｎ〜約１４，０００ｍ／ｍｉｎである。紡糸は、繊維が本質的にほとんど連続である限り、スパンレイド又はメルトブローンなどの技法を用いる直接紡糸を伴ってもよい。連続繊維は、本明細書において、約２５００：１を超える長さ対幅の比を有するとして定義される。
【００５５】
本発明において作製される繊維及び布地は、性能又は触知特性の改善のために、形成後に付加された仕上げ剤を含有することが多い。これらの仕上げ剤は通常、本質的に親水性又は疎水性であり、及び仕上げ剤を含有する物品の性能を改善するために使用される。例えば、ゴウルストン・テクノロジーズ（Goulston Technologies）のルロル（Lurol）９５１９は、ポリプロピレン及びポリエステルと共に使用されると、半耐久的な親水性仕上げを付与することができる。
【００５６】
（６）物品
本発明のスパンメルト繊維性布地は、不織布ウェブである。その繊維性布地は、１つ以上の層を含んでもよい。繊維性布地が１つ以上の層を含む場合、強度、一体性、及びある種の美的特性を達成するために、その層は通常、熱点接着又は他の技法により結合強化される。層は、別個の繊維横置き又は形成工程で生産された繊維性布地の部分（又は全て）であり、層全体に緊密に混合された同一繊維を有する。ラミネートは、２つ以上の不織布層が面間の混合有又は無でそれぞれの平面的な面の少なくとも一部に沿って接触しているものとして定義される。繊維性布地は、１つ以上のラミネートを含有してもよい。スパンレイド又はメルトブローンプロセスにおいて、繊維は、産業界で標準的なスパンボンドタイプの技術を使用して、結合強化される。典型的な結合方法には、カレンダー（圧力と熱）、通気熱、機械的交絡、水流交絡、ニードルパンチング、並びに化学的接着及び／又は樹脂接着が挙げられるが、これらに限定されない。加圧熱及び通気熱結合方法には、熱接着性の繊維が必要である。繊維は又、共に織られて布地シートを形成してもよい。この結合技法は、機械的連結法である。
【００５７】
本発明の被成形繊維の混合物は、様々な物品の作製のために、熱可塑性若しくは非熱可塑性の不織布ウェブと、又はフィルムウェブと接合若しくは組み合わされてもよい。別個の層には、通常は合成繊維である高分子繊維が、又は多くは天然繊維である非熱可塑性高分子繊維が、使用されてもよい。好適な合成繊維には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリレート類、及びこれらのコポリマー類、及びこれらの混合物から製造される繊維が挙げられる。天然繊維には、リオセル及びセルロース繊維とこれらの誘導体が挙げられる。好適なセルロース繊維には、いずれかの樹木又は植物に由来するものが含まれ、広葉樹繊維、針葉樹繊維、麻、及び木綿が挙げられる。やはり含まれるのは、レーヨンのような加工された天然セルロース資源から製造される繊維である。
【００５８】
本発明の被成形繊維の単一層は、それだけで物品中に使用されてもよく、又はその層は、他の不織布層若しくはフィルム層と組み合わされて、ラミネートを作り出してもよい。好適なラミネートの例として、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンドのラミネートが挙げられるが、これに限定されない。被成形繊維のスパンボンド層は、より高い不透明度及び機械的特性の制御が理由で、中実丸形繊維だけで作製される典型的なスパンボンド層よりも低い坪量を有することがあるが、それでも、より高い坪量の中実丸形繊維層と同じ不透明度及び機械的特性を提供する可能性がある。あるいは、被成形繊維層は、メルトブローン層の坪量若しくはデニールを削減できる、又はメルトブローン層を不必要にすることができるものとして利用されてもよい。本発明の被成形繊維のスパンボンド層は、スパンボンド−ナノファイバー−スパンボンドのラミネート中でも使用することができる。被成形繊維層は、両スパンボンド層として、又は１つだけのスパンボンド層として、使用できる。不織布中のそれぞれの別個の層は、異なる組成の繊維で作り出された層として識別される。本発明中で説明されるように、単一の層は、異なる繊維形状、直径、配置、及び組成物の組み合わせを有してもよい。被成形繊維の不織布層は又、フィルムウェブと組み合わされてもよい。これらのラミネートは、使い捨て不織布物品のバックシート又は他のバリアとして有用である。
【００５９】
本発明の被成形繊維は、他の好適な物品の中でも、不織布を作製するのに使用されてもよい。不織布又は繊維性布地の物品は、不連続又は連続する、並びに物理的及び／又は化学的に相互に付着する、１５％超過の複数繊維を含有する物品として定義される。不織布は、追加の不織布又はフィルムと組み合わされ、それだけで使用されるか、又は乳児用おむつ又は女性用生理パッドなどの他の材料との複雑な組み合わせの中の構成要素としてか、いずれかで使用される層状製品を作り出してもよい。好ましい物品は、使い捨ての不織布物品である。得られる製品は、空気、油、及び水用のフィルター；真空掃除機のフィルター；炉のフィルター；顔マスク；コーヒーフィルター、ティー又はコーヒーバッグ；断熱材及び遮音材；おむつ、女性用パッド、及び失禁用物品などの一回使用型衛生製品用の不織布；マイクロファイバー又は通気性布地などの吸水性及び着用柔軟性が改善された生分解性織物布地；粉塵の収集及び除去のための静電的に帯電されて組み立てられたウェブ；補強材、及び包装紙、筆記用紙、新聞印刷用紙、ダンボールなどの硬質紙用ウェブ、並びにトイレットペーパー、紙タオル、ナプキン及びフェイシャルティッシュなどの紙のティッシュ等級用ウェブ；バリア製品、手術用覆い、創傷被覆材、包帯、皮膚貼付材、及び自己溶解性縫合糸などの医療用途、並びにデンタルフロス及び歯ブラシ毛などの歯科用途に使用を見出してもよい。繊維性ウェブには、特定用途のための臭い吸収剤、シロアリ忌避剤、殺虫剤、殺鼠剤なども含まれてもよい。得られる製品は、水及び油を吸収するものであり、油若しくは水こぼしの清掃、又は農業若しくは園芸用途のための制御された水保持及び放出に使用を見出してもよい。得られる繊維又は繊維ウェブはまた、鋸屑、木材パルプ、プラスチック、及びコンクリートなどの他の材料に組み入れられて、壁、支持梁、プレス板、乾式壁体及び裏材、及び天井タイルなどの建築材料として使用可能な；ギプス、副木、及び舌圧子などの他の医療用途で使用可能な；並びに暖炉の装飾用及び／又は燃焼用の丸太に使用可能な、複合材料を形成してもよい。本発明の好ましい物品には、顔用布片又は清浄用布片などの衛生用途、及び医療用途のための使い捨て不織布が含まれる。衛生用途には、乳幼児用拭取り布又は女性用拭取り布などの拭取り布；おむつ、特にトップシート、レッグカフ、耳、サイドパネルカバー、バックシート、ダスティング層、獲得層、コアラップ、コア、又は外側カバー；及び女性用パッド又は製品、特にトップシートが挙げられる。その他の好ましい用途には、硬質表面清浄用の拭取り布又は布片がある。拭取り布は、ウェットでもドライでもよい。おむつは、様々な周知構成に組み立てられてもよいが、好適なおむつの構成が、一般的に、米国特許第６，００４，３０６号、第５，４６０，６２２号、第４８８８，２３１号、及び第４，６７３，４０２号に記載されている。
【００６０】
連続繊維の実施例
下記実施例が、本発明を更に例証する。ポリプロピレンが、アトフィナ（ATOFINA）からフィナ（FINA）３８６０Ｘとして購入された。二種のポリプロピレンが、バセル（Basell）からプロファックス（Profax）ＰＨ−８３５及びＰＤＣ−１２７４として購入された。ポリエチレンが、ダウケミカル（Dow Chemical）からアスペン（Aspun）６８１１Ａとして購入された。二種のポリエステル樹脂が、イーストマン・ケミカル社（Eastman Chemical Company）からＰＥＴとしてのイーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣとして、及びｃｏＰＥＴとしてのイーストマン（Eastman）１４２８５として購入された。メルトブローン等級のポリプロピレン樹脂が、エクソン・ケミカル社（Exxon Chemical Company）からエクソン（Exxon）３４５６Ｇとして購入された。
【００６１】
示されている不透明度の測定は、オパシメータ（Opacimeter）モデルＢＮＬ−３シリアル番号７６２８で実施される。１つの試料に対して３測定が実施され、各材料について３試料の平均が用いられる。
【００６２】
比較例：中実丸形、中空丸形、又は３葉１００％
ポリプロピレンのスパンボンド布が、バセル（Basell）ＰＨ−８３５から生産され、例外として実施例Ｃ１３〜１５は、フィナ（FINA）３８６０Ｘから生産されている。Ｃ１〜Ｃ７及びＣ１３〜Ｃ３３は、孔当たり０．４ｇｈｍの処理量である。Ｃ８〜Ｃ１２は、孔当たり０．６５ｇｈｍの処理量である。繊維の形状は、表中で、中実丸形（実丸）、中空丸形（空丸）、及び３葉（３）として表される。比較例は全て、２０１６孔の紡糸口金を使用する。繊維は、表中に示される平均繊維直径又はデニールに細径化される。これらの繊維は、熱と圧力を用いて、共に熱接着される。次の不織布が生産されており、坪量は決定されたもの、不織布の不透明度及び／又はＣＤ引張り強度はサンプルに対して測定されたものである。
【００６３】
【表１】
2008542570.tif 000003
【００６４】
【表２】
2008542570.tif 000004
【実施例】
【００６５】
実施例１：中空丸形、中実丸形、及び３葉の混合物を含有する繊維ウェブの不透明度及び機械的特性
ポリプロピレンのスパンボンド布は、バセル（Basell）ＰＨ−８３５から作製された中実丸形繊維（実丸）、中空丸形繊維（空丸）、及び３葉繊維（３）を使用して生産される。繊維形状の混合と各オリフィスへポリマーを供給する計量プレートとを含有する、特製の紡糸口金が使用される。孔当たりの処理量は、２０１６孔紡糸口金を使用して、０．４ｇｈｍである。繊維は、表中に示される平均繊維直径又はデニールに細径化される。繊維は、熱と圧力を用いて、共に熱接着される。次の不織布が生産されており、坪量は決定されたもの、不織布の不透明度及び／又はＣＤ引張り強度はサンプルに対して測定されたものである。
【００６６】
【表３】
2008542570.tif 000005
【００６７】
実施例２：二種のポリマー及び２つの形状を含有する繊維ウェブ
スパンボンド機が、ポリプロピレンを２２０℃で、又はポリエステルを２９０℃で走らせるように設定される。図６に示されるような紡糸口金が、繊維の生産に使用されてもよい。２つの溶融物ポンプ付きの計量システムが、各ポリマータイプ及び溶融物流れの制御に使用されてもよい。不織布は、ある範囲の質量流れ比及びデニールで生産可能である。いかなるポリマー及び形状の組み合わせも使用されてもよい。例えば、バセル（Basell）ＰＨ−８３５の中実丸形繊維は、ダウ（Dow）アスペン（Aspun）６８１１Ａ及び／又はイーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣの３葉繊維と組み合わされてもよい。あるいは、バセル（Basell）ＰＨ−８３５は３葉繊維及びアトフィナ（ATOFINA）３８６０Ｘで作製された中空丸形繊維を作製するのに使用することもできる。
【００６８】
実施例３：二種のポリマー及び２つの形状とメルトブローン層を含有する繊維ウェブ
実施例２の繊維性布地が作製されて、エクソン（Exxon）３５４６Ｇから作製されたポリプロピレンメルトブローン層と組み合わされる。メルトブローンの平均直径は、処理量０．６ｇｈｍにおいて、３μｍである。２つの層は、共に熱接着、又は水流交絡、又は他の結合方法での組み合わせが可能である。
【００６９】
実施例４：一種のポリマー及び２つの形状を含有する繊維ウェブ
繊維ウェブは、０．１５ｇｈｍで供給された中実丸形のメルトブローン直径の繊維と、０．４ｇｈｍで供給された３葉のスパンレイド直径の繊維とで生産される。別の実施形態では、中実丸形のスパンレイド直径の繊維も同一層内に作製されて、３繊維の層を創り出す。
【００７０】
実施例５：マルチコンポーネント中実丸形繊維とマルチコンポーネント３葉繊維の混合物を含有する繊維ウェブ
スパンボンド不織布は、マルチコンポーネント中実丸形繊維とマルチコンポーネント３葉繊維の５０／５０重量％混合物を含有して生産される。マルチコンポーネント中実丸形繊維は、鞘材料としてのアトフィナ（ATOFINA）３８６０Ｘと芯材料としてのバセル（Basell）プロファックス（Profax）ＰＨ−８３５とを５０／５０重量％比で有する、鞘−芯である。中実丸形繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。３葉繊維は、３葉先端材料としてのアトフィナ（ATOFINA）と芯材料としてのバセル（Basell）プロファックス（Profax）ＰＨ−８３５とは２０／８０重量％比からなる。３葉繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。次に、これらの繊維は、従来の結合方法を用いて、最も一般的には熱点接着を用いて、共に結合強化されるが、水流交絡も使用可能である。５ｇｓｍまでの坪量が生産可能である。所望の場合、エクソン（Exxon）３５４６Ｇを使用して、ポリプロピレンのメルトブローン層を生産することができる。メルトブローン平均直径は、処理量０．６ｇｈｍにおいて、３μｍである。次に、メルトブローン層が、直接集積又は第二の供給源からの持ち込みのいずれかにより、スパンレイド層と組み合わされる。他の代替層も追加可能である。繊維は、熱と圧力を用いて、共に熱接着される。この不織布は、より低い分子量のアトフィナ（ATOFINA）３８６０Ｘがマルチコンポーネント繊維の外側コンポーネントに存在するため、高い不透明度特性と改善された強度を有する。所望の用途での必要性に応じて、個々の繊維のコンポーネント比を変化させて、強度を更に調節することができ、及び被成形繊維の比を変化させて、不透明度及び強度を変更することができる。
【００７１】
実施例６：更に、メルトブローン直径を混合した（plus mixed meltblown diameter）マルチコンポーネント中実丸形繊維及びマルチコンポーネント３葉繊維の混合物を含有する繊維ウェブ
スパンボンド不織布は，マルチコンポーネント中実丸形繊維とマルチコンポーネント３葉繊維とメルトブローン直径の繊維との４５／４５／１０重量％混合物を含有して生産される。マルチコンポーネント中実丸形繊維は、鞘材料としてのアトフィナ（ATOFINA）３８６０Ｘと芯材料としてのバセル（Basell）プロファックス（Profax）ＰＨ−８３５とを５０／５０重量％比で有する、鞘−芯である。中実丸形繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。３葉繊維は、３葉先端材料としてのアトフィナ（ATOFINA）と芯材料としてのバセル（Basell）プロファックス（Profax）ＰＨ−８３５とが２０／８０重量％比からなる。３葉繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。中実丸形及び３葉のスパンボンドオリフィスは、０．４ｇｈｍにてポリマーを供給され、一方、メルトブローン直径のオリフィスは、０．１５ｇｈｍにてポリマーを供給される。これらの繊維の全てが、エッチングされた計量プレート及び紡糸口金から押し出される。メルトブローン直径の繊維は、６μｍの平均直径を有する。次に、これらの繊維は、従来の結合方法を用いて、共に結合強化される。この不織布も、より低い分子量のアトフィナ（ATOFINA）３８６０Ｘがマルチコンポーネント繊維の外側コンポーネントに存在するために、高い不透明度特性と改善された強度を有する。所望の用途での必要性に応じて、個々の繊維のコンポーネント比を変化させて、強度を更に調節することができ、及び被成形繊維の比を変化させて、不透明度及び強度を変更することができる。
【００７２】
実施例７：マルチコンポーネント中実丸形繊維、モノコンポーネント３葉繊維、及びメルトブローン直径の繊維の混合物を含有する繊維ウェブ
スパンボンド不織布は，マルチコンポーネント中実丸形繊維とモノコンポーネント３葉繊維とメルトブローン直径の繊維との２０／７０／１０重量％混合物を含有して生産される。マルチコンポーネント中実丸形繊維は、芯材料としてのイーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣポリエステルと鞘材料としてのイーストマン１４２８５との７５／２５重量％比である。マルチコンポーネント丸形繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。モノコンポーネント３葉繊維は、イーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣからなる。ポリエステルのメルトブローン繊維は、イーストマン（Eastman）Ｆ３３ＨＣを使用して生産される。モノコンポーネント３葉繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲のサイズに細径化される。メルトブローン平均直径は、処理量０．６ｇｈｍにおいて、３μｍである。この構成を用いて、高強度及び嵩高のポリエステルスパンボンドを生産する。所望の用途での必要性に応じて、個々の繊維及び繊維タイプ間のコンポーネント比を変化させて、不透明度及び強度を更に変更することができる。
【００７３】
実施例８：マルチコンポーネント中実丸形繊維とモノコンポーネント３葉繊維の混合物を含有する繊維ウェブ
スパンボンド不織布は，同じ紡糸口金からのマルチコンポーネント中実丸形繊維とモノコンポーネント３葉繊維とメルトブローン直径の繊維との２０／７０／１０重量％混合物を含有して生産される。あるいは、スパンボンド不織布は、マルチコンポーネント中実丸形繊維とモノコンポーネント３葉繊維の３０／７０重量％混合物を含有して生産することができる。マルチコンポーネント中実丸形繊維は、芯材料としてのイーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣポリエステルと鞘材料としてのイーストマン１４２８５との７５／２５重量％比である。マルチコンポーネント丸形繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲の直径に細径化される。モノコンポーネント３葉繊維は、イーストマン（Eastman）Ｆ６１ＨＣからなる。存在する場合、ポリエステルのメルトブローン繊維は、イーストマン（Eastman）Ｆ３３ＨＣを使用して生産される。モノコンポーネント３葉繊維は、毛管当たりの総処理量（mass throughput）次第で、１．０ｄｐｆまでの範囲のサイズに細径化される。メルトブローン平均直径は、処理量０．１５ｇｈｍにおいて、６μｍである。被成形繊維を有する不織布ウェブは、メルトブローン層と組み合わされてもよい。他の代替層も追加可能である。
【００７４】
本発明を例証するために、生産可能な繊維の幅広さを実例説明する多数の実施例が、本明細書に示され提供されてきた。しかし、本発明に提示されたデータにより限定されるものではなく、さらなる変化が既知である。
【００７５】
すべての特許、特許出願（並びにそれらに基づいて発行されたあらゆる特許、及び対応して公開されたあらゆる外国特許出願）、並びに本明細書全体にわたって言及した刊行物の開示は、本明細書に参考として組み込まれる。しかしながら、本明細書に参考として組み込まれる文献の何れもが本発明を教示又は開示していないことを明言する。
【００７６】
本発明の特定の実施形態が例示および説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。本発明の範囲内にあるこのような変更及び修正のすべては、添付の請求項に網羅されることを意図する。
【００７７】
本発明のこれら及びその他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の請求の範囲、及び添付図を考慮することにより、更に良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】形作られた中空コアを有する丸形中空繊維を示す。
【図２】丸形中空コアを有する丸形中空繊維を示す。
【図３Ａ】被成形繊維を示す。
【図３Ｂ】被成形繊維を示す。
【図３Ｃ】被成形繊維を示す。
【図３Ｄ】被成形繊維を示す。
【図４Ａ】被成形中空繊維を示す。
【図４Ｂ】被成形中空繊維を示す。
【図４Ｃ】被成形中空繊維を示す。
【図４Ｄ】被成形中空繊維を示す。
【図４Ｅ】被成形中空繊維を示す。
【図５Ａ】単一側から急冷される、数で９０／１０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図５Ｂ】単一側から急冷される、数で９０／１０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図５Ｃ】単一側から急冷される、数で９０／１０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図５Ｄ】単一側から急冷される、数で９０／１０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図６Ａ】両側急冷される、数で５０／５０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図６Ｂ】両側急冷される、数で５０／５０の３葉と中実丸形の紡糸口金を示す。
【図７Ａ】個々の毛管オリフィスに供給する分配計量プレートを示す。
【図７Ｂ】個々の毛管オリフィスに供給する分配計量プレートを示す。
【図８】ポリマーを計量プレート全体に供給する単一の溶融物ポンプを示す。
【図９】計量プレートに配置された各オリフィスタイプへのポリマー流れを供給及び調節するための２ポンプシステムを示す。
【図１０】単一溶融物ポンプの押出しシステムを示す。
【図１１】種々の被成形繊維についての不透明度測定値のグラフ。
【図１２】種々の被成形繊維のＭＤ対ＣＤ比を示すチャート。
【図１３】種々の被成形繊維のＣＤ引張り強度のグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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