(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性繊維を含むギャザー部材であって、ギャザー部材に含まれる前記弾性繊維が以下の（ａ）〜（ｄ）：
（ａ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄＴ）が０．０５０以上０．１５０以下であり、
（ｂ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％応力保持率（％）が６５以上９５以下であり、
（ｃ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目後の残留歪み（％）が４２以下であり、
（ｄ）応力緩和時間（秒）が７０以上９３以下であり、
（ｅ）ポリウレタン弾性繊維であり、
（ｆ）弾性繊維を構成するポリマーのソフトセグメントの分子量が４８５０以上５８００以下であり、
（ｇ）弾性繊維を構成するポリマーのハードセグメントの分子量が７００以上７８０以下であること
を満たし、
前記応力緩和時間（秒）は、２０℃相対湿度６５％の条件下、試料長１０ｍｍの風乾後の前記弾性繊維に対し、引張試験機で、１００ｍｍ／分の速度、伸度０％〜３００％の伸長回復繰り返し試験を２回実施し、その後、前記弾性繊維を伸度１００％まで１００ｍｍ／分の速度で伸長したときの到達応力をＳ１（ｃＮ）とし、その後、伸度１００％のまま保持し続けたとき、６００秒後の応力をＳ２（ｃＮ）とした場合に、以下の式：
Ｓ３（ｃＮ）＝（Ｓ１−Ｓ２）／５＋Ｓ２
で算出される緩和応力Ｓ３（ｃＮ）に達する時間（秒）を意味する、ギャザー部材。
【請求項２】
前記弾性繊維が、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、有機ジイソシアネート化合物、並びにイソシアネート基と反応する活性水素原子含有化合物を構成単位として含むポリウレタン弾性繊維である、請求項１に記載のギャザー部材。
【請求項３】
前記弾性繊維の１フィラメントあたりの繊度が５．０ｄｔ以上２０．０ｄｔ以下である、請求項１又は２に記載のギャザー部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のギャザー部材を有する、吸収性物品。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のギャザー部材を有する、医療用品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャザー部材、並びにこれを用いた吸収性物品及び医療用品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙おむつの腰部や脚部等には、フィット感を向上し、尿などの漏れを防ぐために伸縮性を有するギャザー部材が配置されている。このようなギャザー部材は、一般に、不織布、及びゴムやポリウレタンなどの弾性繊維を有し、弾性繊維は、ギャザー部材製造時に、伸長された状態でホットメルト接着剤等により不織布に接着され、ギャザー部材に伸縮性を付与している。
【０００３】
このため、ホットメルト接着剤等により不織布に接着された後の弾性繊維の伸縮材料としての特性が、紙おむつ等のフィット感や尿漏れ等に大きく影響する。こうした紙おむつ等のギャザー部材は、従来から各種の提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、特定のポリアルキレンエーテルジオールを構成単位として含むポリウレタン弾性繊維に、特定の処理剤を付着させた、着脱しやすく快適なフィット感を有するポリウレタン弾性繊維が提案されている。しかし、おむつの製造工程において弾性繊維は延伸工程やホットメルトによる接着工程等を経ることから、工程中に物性が変化し、使用方法によっては効果の程度が変動する。
【０００５】
また、特許文献２には、弾性繊維を２枚のシート間に一定間隔に配置したギャザー部材の物性を特定することにより、装着時のズレが発生しにくく、ゴムの跡付きが抑制できるパンツ型おむつが提案されている。しかしながら、これらの効果を得るための具体的な弾性繊維については開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４４２１４号公報
【特許文献２】特開２００４−８１３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、着脱しやすく、長時間フィット感が良好でずれ落ち難い、吸収性物品、及び医療用品等を提供することができる、ギャザー部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を行った結果、ギャザー部材に含まれる弾性繊維が、特定の伸長時応力、応力保持率、残留歪み、及び応力緩和時間を有することで上記課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち本発明は以下のとおりである。
〔１〕
弾性繊維を含むギャザー部材であって、ギャザー部材に含まれる前記弾性繊維が以下の（ａ）〜（ｄ）：
（ａ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄＴ）が０．０５０以上０．１５０以下であり、
（ｂ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％応力保持率（％）が６５以上９５以下であり、
（ｃ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目後の残留歪み（％）が４２以下であり、
（ｄ）応力緩和時間（秒）が７０以上９５以下であること
を満たす、ギャザー部材。
〔２〕
前記弾性繊維が、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、有機ジイソシアネート化合物、並びにイソシアネート基と反応する活性水素原子含有化合物を構成単位として含むポリウレタン弾性繊維である、項目１に記載のギャザー部材。
〔３〕
前記弾性繊維を構成するポリマーのソフトセグメントの分子量が４８５０以上６０００以下である、項目２に記載のギャザー部材。
〔４〕
前記弾性繊維を構成するポリマーのハードセグメントの分子量が７００以上８２０以下である、項目２又は３に記載のギャザー部材。
〔５〕
前記弾性繊維の１フィラメントあたりの繊度が５．０ｄｔ以上２０．０ｄｔ以下である、項目１〜４のいずれか一項に記載のギャザー部材。
〔６〕
項目１〜５のいずれか一項に記載のギャザー部材を有する、吸収性物品。
〔７〕
項目１〜５のいずれか一項に記載のギャザー部材を有する、医療用品。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のギャザー部材は、着脱しやすく、長時間フィット感が良好でずれ落ち難い、吸収性物品、及び医療用品等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態のギャザー部材に含まれるポリウレタン弾性繊維のソフトセグメント部分、及びハードセグメント部分の構造式の一例である。
【図２】図２は、本実施形態のギャザー部材に含まれるポリウレタン弾性繊維の、ＮＭＲスペクトル図の一例である。
【図３】図３は、本実施形態のギャザー部材に含まれる弾性繊維の応力緩和時間測定時のグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」ともいう）を詳細に説明するが、本発明は以下の本実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
《ギャザー部材》
本実施形態におけるギャザー部材は、弾性繊維を含むギャザー部材であって、ギャザー部材に含まれる弾性繊維が以下の（ａ）〜（ｄ）：（ａ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄＴ）が０．０５０以上０．１５０以下であること、（ｂ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％応力保持率（％）が６５以上９５以下であること、（ｃ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目後の残留歪み（％）が４２以下であること、（ｄ）応力緩和時間（秒）が７０以上９５以下であることを満たす。ここで、本願明細書において弾性繊維の各物性は、ホットメルト接着剤等により不織布に接着された後の弾性繊維の物性を意味する。
【００１４】
本実施形態において、ギャザー部材に含まれる弾性繊維の３００％伸張回復繰返し試験における繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄＴ）（以下、単に「伸長時応力」ともいう。）は、０．０５０以上０．１５０以下である。伸長時応力が０．０５０以上であれば、弾性繊維本来の弾性体としての機能を良好に発現することができ、着用直後の良好なフィット感を得ることができ、０．１５０以下であると、紙おむつを着用する際に伸張する力が弱くてもスムーズに着用することができる。伸長時応力は、好ましくは、０．０６０以上０．１４５以下である。
【００１５】
本実施形態において、ギャザー部材に含まれる弾性繊維の３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％応力保持率（％）（以下、単に「応力保持率」ともいう。）は、６５以上９５以下である。応力保持率が６５以上では、着用時の締め付け力を充分に保持でき、ずれ落ちることが少なくなり、９５以下であれば、締め付け力が強くなりすぎず着用者が不快になりにくく、かつ、物理的に生産が容易である。応力保持率は、好ましくは、６７以上９５以下である。
【００１６】
本実施形態において、ギャザー部材に含まれる弾性繊維の３００％伸張回復繰返し試験における繰り返し３回目後の残留歪み（％）（以下、単に「残留歪み」ともいう。）は、４２以下である。残留歪みが４２以下であれば、着用時に弾性繊維が歪むことが少なく、締め付け力が弱くなってずれ落ちるといった不具合を効果的に低減することができる。残留歪みは、好ましくは４０以下である。
【００１７】
本実施形態において、ギャザー部材に含まれる弾性繊維の応力緩和時間（秒）は、７０以上９５以下である。応力緩和時間（秒）は短いほど良いが、７０未満の弾性繊維は物理的に生産が困難であり、９５以下であるとギャザー部材着用時に適度なフィット感を長期間維持することが可能である。応力緩和時間は、好ましくは、７０以上９３以下である。
【００１８】
本実施形態のギャザー部材に用いられる弾性繊維としては、ポリウレタン弾性繊維、ポリエステル弾性繊維、ポリアミド弾性繊維、ポリオレフィン弾性繊維、天然ゴム、合成ゴムから成るゴム糸、及びこれらを主体とした他の有機合成樹脂との複合もしくは混合によって得られる弾性繊維が用いられる。ポリウレタン弾性繊維とは、ポリエーテルジオール及び有機ジイソシアネートから成るソフトセグメント部分と、有機ジイソシアネート及びジアミンもしくはジオールから成るハードセグメント部分とから構成される。
【００１９】
本実施形態に用いられる弾性繊維は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、有機ジイソシアネート化合物、並びにイソシアネート基と反応する活性水素原子含有化合物を構成単位として含むポリウレタン弾性繊維であることが好ましい。
【００２０】
図１に、本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維のポリウレタンウレアのソフトセグメント部分とハードセグメント部分の構造式の一例を示す。図１中のＲ１はポリアルキレンエーテルジオールの残基、Ｒ２は有機ジイソシアネートの残基、そしてＲ３はジアミンの残基を表す。本実施形態においては、特定の伸長時応力、応力保持率、残留歪み、及び応力緩和時間を発現させる観点から、ポリウレタン弾性繊維を用いることが好ましい。
【００２１】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維に構成単位として含まれる、ポリアルキレエーテルジオールとしては、例えば：ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等の炭素数２〜６のアルキレン基が直鎖状にエーテル結合したものを用いても良いし；エチレン、プロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン等の炭素数２〜６の直鎖状のものと、１，２−プロピレン、３−メチルテトラメチレン、３−メチルペンタメチレン、２，２−ジメチルプロピレン等の炭素数２〜１０の分岐状のアルキレン基の２種以上がエーテル結合した、側鎖にメチル基を有する共重合ポリアルキレンエーテルジオールを用いても良い。得られるギャザーのストレッチ性能、耐水性、耐光性、耐摩耗性の観点から、ポリアルキレエーテルジオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましい。
【００２２】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維に構成単位として含まれる、有機ジイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族、脂環族及び芳香族のジイソシアネートの中で、反応条件下で溶解又は液状を示すものは全て適用できる。例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、メチレン−ビス（３−メチル−４−フェニルイソシアネート）、２，４−トリレンジイソシアネート、２、６−トリレンジイソシアネート、ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチル−ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−及びｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジメチル−１，３−キシリレンジイソシアネート、１−アルキルフェニレン−２，４及び２，６−ジイソシアネート、３−（α−イソシアネートエチル）フェニルイソシアネート、２，６−ジエチルフェニレン−１，４−ジイソシアネート、ジフェニル−ジメチルメタン−４，４−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレン−ビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−及び１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネートは単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。反応性や伸長時応力から、有機ジイソシアネート化合物としては、好ましくは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００２３】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維に構成単位として含まれる、イソシアネート基と反応する活性水素原子含有化合物は、鎖延長剤としての多官能性活性水素原子含有化合物、及び末端停止剤としての単官能性活性水素原子が挙げられる。
【００２４】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維に構成単位として含まれる、イソシアネート基と反応する鎖延長剤である多官能性活性水素原子含有化合物としては、例えば、ヒドラジン、ポリヒドラジン、炭素原子数２〜１０の直鎖または分岐した脂肪族、脂環族または芳香族の活性水素を有するアミノ基もしくはヒドロキシル基を持つ化合物が挙げられ、例えば、エチレンジアミン、１，３−プロピレンジアミン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ−イソプロピルエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、２−メチル−１，３−プロパンジアミン、３−メチル−１，５−ペンタンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ピペラジン、特開平５−１５５８４１号公報に記載されているウレア基を有するジアミン類等のジアミン、ヒドロキシルアミン、水、低分子量のグリコール、例えばエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、１，１０−デカンジオール、１，３−ジメチロールシクロヘキサンおよび１，４−ジメチロールシクロヘキサン等を用いることが出来る。好ましくは、多官能性活性水素原子含有化合物としては、エチレンジアミン、または１，２−プロピレンジアミンである。
【００２５】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維に構成単位として含まれる、イソシアネート基と反応する末端停止剤である単官能性活性水素原子としては、例えば、ジエチルアミンのようなジアルキルアミン、及びエタノールのようなアルキルアルコールが用いられる。これらの鎖延長剤および末端停止剤は、単独で用いてもよく、又は２種以上混合して用いても良い。
【００２６】
ポリウレタン弾性繊維のポリウレタン化の反応操作に関しては、無溶媒でもよく、又はジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等の溶剤を用いてもよい。
【００２７】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維のポリウレタン重合体は、ポリアルキレンエーテルジオールとモル過剰の有機ジイソシアネートを反応させてソフトセグメントとなるウレタンプレポリマーを合成後、鎖延長剤でハードセグメントを重合し、末端停止剤で末端封鎖するといった公知の技術を用いて製造することができる。
【００２８】
本実施形態に用いられるポリウレタン弾性繊維のソフトセグメント数平均分子量Ｍｓを制御する方法としては、ポリアルキレンエーテルジオールの数平均分子量Ｍｄｏと、ポリアルキレンエーテルジオールに対する有機ジイソシアネートのモル比Ｎ１を調整する方法が挙げられる。ここで、ソフトセグメント数平均分子量Ｍｓは、下記式（１）により計算される。
【００２９】
Ｍｓ＝｛Ｍｄｏ＋Ｍｄｉ（Ｎ１−Ｎ０）｝／（Ｎ１−Ｎ０−１）−２Ｍｄｉ  …式（１）
【００３０】
Ｍｓ：ソフトセグメント部分の数平均分子量
Ｍｄｏ：ポリアルキレンエーテルジオールの数平均分子量
Ｍｄｉ：有機ジイソシアネートの分子量
Ｎ１：有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
Ｎ０：下記式（２）により求められる、ウレタンプレポリマー反応後に存在する未反応の有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
【００３１】
Ｎ０＝ａＮ１４＋ｂＮ１３＋ｃＮ１２＋ｄＮ１＋ｅ  …式（２）
【００３２】
式２中、ａ〜ｅ：定数（ａ＝０．０３８０６、ｂ＝−０．３９９７、ｃ＝１．６１７、ｄ＝−２．１４４、ｅ＝０．８７９５）
【００３３】
つまり、ソフトセグメント部分の数平均分子量Ｍｓを制御するためには、使用するポリアルキレンエーテルジオールの分子量Ｍｄｏを決定した上で、上記式（１）のＭｓが所定の値となるように、ポリアルキレンエーテルジオールに対する有機ジイソシアネートのモル比Ｎ１を設計すればよい。
【００３４】
ソフトセグメント部分の数平均分子量Ｍｓは、４８５０以上６０００以下であることが好ましい。４８５０以上では、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が低下し、ギャザー部材中のポリウレタン弾性繊維の３００％伸長時の応力が低下し、着脱性がより良好となる。また、６０００以下であると、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が上昇し、ギャザー部材中のポリウレタン弾性繊維の３００％伸長時の応力が上昇し、より良好なフィット感を得ることができる。より好ましくは、４９００以上５９００以下である。さらに好ましくは５０５０以上５９００以下である。
【００３５】
得られたウレタンプレポリマーにジアミンを反応させ、鎖伸長させるとき、未反応の有機ジイソシアネートを存在させることによって、ハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈを大きくすることができる。したがって、ハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈを制御する方法としては、ジアミンの分子量Ｍｄａと、鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比Ｎ３を調整する方法が挙げられる。なお、鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートは、プレポリマー反応前に過剰に添加された、ウレタンプレポリマー合成後に存在する未反応分であっても良く、ウレタンプレポリマー合成完了後、鎖伸長反応時に追加で添加したものでも良く、これらの組み合わせであっても良い。すなわち、鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比Ｎ３は下記式（３）で示され、有機ジイソシアネートを追加添加する必要がないときにはＮ２は０であってよい。
【００３６】
Ｎ３＝Ｎ０＋Ｎ２  …式（３）
【００３７】
Ｎ３：鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
Ｎ０：前記式（２）で求められる、ウレタンプレポリマー反応後に存在する未反応の有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
Ｎ２：鎖延長反応時の追加添加分の有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比（追加添加しない場合はＮ２＝０である）
【００３８】
ハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈは、下記式（４）によって計算することができる。すなわち、使用する鎖伸長剤、ジアミンの分子量を決定した上で、下記式（４）のＭｈが当初決定した値となるように、鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比Ｎ３を決めればよい。
【００３９】
Ｍｈ＝｛Ｍｄａ（Ｎ１＋Ｎ３−Ｎ０−１）＋Ｍｄｉ×Ｎ３｝／（Ｎ１−Ｎ０−１）＋２Ｍｄｉ  …（４）
【００４０】
Ｍｈ：ハードセグメント部分の数平均分子量
Ｍｄａ：ジアミンの分子量（２種類以上を混合して使用する場合はその数平均分子量）
Ｍｄｉ：有機ジイソシアネートの分子量
Ｎ０：前記式（４）で求められる、ウレタンプレポリマー合成後に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
Ｎ１：有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
Ｎ３：前記式（３）で求められる、鎖伸長反応時に存在する有機ジイソシアネートのポリアルキレンエーテルジオールに対するモル比
【００４１】
必要に応じて有機ジイソシアネートを追加で添加したウレタンプレポリマーは、必要に応じて不活性溶媒で希釈して濃度を調整する。その後、鎖延長剤のジアミンを反応させ、ハードセグメント部分を生成させることにより、当初決定したソフトセグメント数平均分子量とハードセグメント数平均分子量を有するポリウレタンウレア溶液を製造することが出来る。なお、このときジアミンは不活性溶媒で希釈されていても良い。また、鎖延長剤のジアミン中に単官能性活性水素原子を有する末端停止剤を含んでいても良い。
【００４２】
ハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈは、７００以上８２０以下であることが好ましい。７００以上であれば、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が上昇し、ギャザー部材中のポリウレタン弾性繊維の３００％伸長時の応力が上昇し、ギャザー部材のより良好なフィット性が得られる。８２０以下であれば、ポリウレタン全体におけるハードセグメント部分の占める割合が低下し、ギャザー部材中のポリウレタン弾性繊維の３００％伸長時の応力が低下し、ギャザー部材の着脱性がより良好となる。ハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈは、より好ましくは、７１０以上８００以下である。
【００４３】
本実施形態において、ポリウレタン重合体に各種安定剤や顔料などを添加してもよい。例えば、耐光剤、ヒンダードフェノール系薬剤やベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、リン系及び各種ヒンダードアミン系の酸化防止剤、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム等の無機物、カーボンブラック及び各種顔料、銀や亜鉛やこれらの化合物などを含む抗菌剤や消臭剤、帯電防止剤、酸化窒素捕捉剤、熱酸化安定剤、光安定剤等を併用して添加してもよい。
【００４４】
ポリウレタン重合体を、公知の乾式紡糸、溶融紡糸又は湿式紡糸法等で繊維状に成形して、ポリウレタン弾性繊維を得ることができる。また、異なる原料を用いて重合したポリウレタン重合体を紡糸の前段階で混合して紡糸してもよい。紡糸時の紡糸速度は２５０〜８００ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。より好ましくは３００〜７００ｍ／ｍｉｎである。さらに巻き取り時の、紡糸された糸が最初に接するゴデットローラー（以下、「第一ゴデットローラー」という。）と巻き取り機との速度比は下記式（５）で示され、この速度比が０．９〜１．７であることが好ましい。巻き取り速度比が０．９以上であれば適度に糸が延伸され、応力緩和時間（秒）を７０以上９５以下にすることがより容易となる。巻き取り速度比が０．９より小さいと、糸に延伸がかからず応力緩和時間が短くなる傾向にある。また、巻き取り速度比を１．７以下にすることで、糸が必要以上に延伸されず、３００％伸長時の応力を０．１５ｃＮ／ｄＴ以下に調整することがより容易となる。巻き取り速度比は、好ましくは１．０〜１．５である。
【００４５】
巻き取り速度比＝巻き取り機速度（ｍ／ｍｉｎ）／第一ゴデットローラー速度（ｍ／ｍｉｎ）  …式（５）
【００４６】
ポリウレタン弾性繊維の単糸数は、モノフィラメント及びマルチフィラメントのいずれでもよいが、ギャザー部材作製時の接着性の観点から、単糸繊度が５．０ｄｔ（デシテックス）以上２０．０ｄｔ（デシテックス）以下であることが好ましく、単糸繊度が５．０ｄｔ以上２０．０ｄｔ以下であるマルチフィラメントであることがより好ましい。単糸繊度は、さらに好ましくは、６．０ｄｔ以上１８．０ｄｔ以下である。弾性繊維の総繊度は１０〜３０００ｄｔが好ましい。
【００４７】
得られたポリウレタン弾性繊維は、通常、紙管パッケージに巻き取る前又は後に、ロールオイリング、ガイドオイリング、スプレーオイリング等の公知の方法によって処理剤を付与されるが、処理剤を付与しないで巻き取ってもよい。
【００４８】
本実施形態に使用される処理剤としては、特に限定されないが、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性シリコン、ポリエーテル変性シリコン、アミノ変性シリコン、鉱物油、鉱物性微粒子、例えばシリカ、コロイダルアルミナおよびタルク等、高級脂肪酸金属塩粉末、例えばステアリン酸マグネシウムおよびステアリン酸カルシウム等、高級脂肪族カルボン酸、高級脂肪族アルコール、並びにパラフィンおよびポリエチレン等の常温で固形状ワックス等の油剤が挙げられ、これらを単独、又は必要に応じて任意に組合せて付与してもよい。また、ホットメルトを介した不織布との接着性、巻糸体からの解舒性、及びおむつ製造工程中の摩擦性向上等を目的として、ホモまたは共重合ポリアルキレンエーテルジオールと末端にＯＨ基を有する炭素数８〜２５の高級アルコールとの混合物に、鉱物油、ジメチルシリコン、又は鉱物油とジメチルシリコンとの混合物を添加した処理剤を使用してもよい。
【００４９】
《ギャザー部材の製造方法》
ギャザー部材の製造方法は、通常の紙おむつ、生理用品、マスク、包帯等の製造工程における通常の方法で、弾性糸が伸長された状態で、ホットメルト等を介して不織布等に接着される方法によって作製することができる。通常、ギャザー部材に使用される弾性繊維は、ギャザー部に配置される際に巻糸体から解舒された後、ガイドやローラーを介してドラフト率２．０〜４．０の範囲で延伸され、その状態でホットメルトを弾性繊維に直接塗布して不織布に接着する工程、あるいはホットメルトを塗布した不織布に弾性繊維を接着する工程を経る。その工程を経ることにより、弾性繊維に軽微なセットがなされ、本実施形態における物性を発現する弾性繊維を得ることができる。
【００５０】
本実施形態に用いられるギャザー部材中の弾性繊維は裸糸であってもよく、他の弾性繊維又は非弾性繊維によって被覆又はカバリングされたものであってもよい。
【００５１】
《吸収性物品及び医療用品》
本実施形態のギャザー部材は、生理用品や使い捨て紙おむつに代表される吸収性物品や、マスク、包帯等の医療用品の基材として好適に使用することができる。例えば、紙おむつ等のウエスト部や脚回り部においては、不織布にホットメルトを介して弾性繊維を接着した部位があり、本実施形態のギャザー部材は、特にこうしたウエスト部や脚回り部に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
《ギャザー部材の製造例》
弾性繊維を５ｍｍの間隔で平行に３本並べ、弾性繊維の元の長さに対して３倍になるように伸長し、伸張させた弾性繊維に、１６０℃で溶融させたホットメルト（ヘンケルジャパン（社）製ディスポメルト５４３４）を、繊維１本当たり０．０３ｇ／ｍとなるようにサンツール（社）製のコームガンで塗布した。伸張させホットメルトを塗布した弾性繊維を、伸張を保持した状態で、幅方向５ｃｍ、目付１７ｇ／ｍ２の旭化成せんい（社）製不織布、エルタスガード（登録商標）２枚で挟み込み、その上からローラーにて圧着し、ギャザー部材を作製した。
【００５４】
《ギャザー部材の評価方法》
〈ギャザー部材の着用感〉
ギャザー部材を無伸長状態で１日放置し、弾性繊維の応力を充分緩和させた。その後、緩和させた状態のギャザー部材から長さ４２ｃｍを測りとり、この末端同士をヒートシーラーで熱接着して、ギャザー部材から成る周囲４２ｃｍの輪を作製した。この輪をウエスト長７５ｃｍ〜８０ｃｍの被験者１０人がウエスト部位に着用し、その際の着用感の官能評価を下記基準で実施した。
・着脱性
◎：着脱性が良いと判断した人が８〜１０人の場合
○：着脱性が良いと判断した人が６〜７人の場合
△：着脱性が良いと判断した人が４〜５人の場合
×：着脱性が良いと判断した人が３人以下の場合
・フィット性
◎：締め付けが適度と判断した人が８〜１０人の場合
○：締め付けが適度と判断した人が６〜７人の場合
△：締め付けが適度と判断した人が４〜５人の場合
×：締め付けが適度と判断した人が３人以下の場合
・フィット持続性
◎：ギャザー部材着用３０分間の締め付けが適度と判断した人が８〜１０人の場合
○：ギャザー部材着用３０分間の締め付けが適度と判断した人が６〜７人の場合
△：ギャザー部材着用３０分間の締め付けが適度と判断した人が４〜５人の場合
×：ギャザー部材着用３０分間の締め付けが適度と判断した人が３人以下の場合
【００５５】
〈（ａ）３００％伸張回復繰り返し試験における繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄＴ）、（ｂ）繰り返し３回目の２００％保持率（％）、（ｃ）繰り返し３回目の残留歪み（％）〉
ギャザー部材を、有機溶媒のシクロヘキサンに１０分浸漬して撹拌した。撹拌後、不織布から剥離した弾性繊維を取り出し、１日風乾させた。風乾後、弾性繊維の長さ（ｍ）と重量（ｇ）から繊度（ｄｔ）を下記式（６）から求めた。
【００５６】
繊度（ｄｔ）＝１００００／弾性繊維の長さ（ｍ）×弾性繊維の重量（ｇ）  …式（６）
【００５７】
次に引張試験機（オリエンテック（株）製ＲＴＧ−１２１０型テンシロン）を使用し、２０℃、相対湿度６５％の条件下で、試料長１０ｍｍの風乾後の弾性繊維を１００ｍｍ／分の速度で伸度０％〜３００％の伸長回復繰り返し試験を３回実施した。その際、繰り返し３回目の３００％伸長時の応力（ｃＮ）を測定した。得られた応力値を前記式（６）により求めた弾性繊維の繊度（ｄｔ）で除した値を３００％伸長時の応力（ｃＮ／ｄｔ）とした。
【００５８】
また、３００％伸長回復繰り返し試験の伸長時の応力をＳＭ、回復時の応力をＲＭとし、繰り返し３回目の２００％伸度の時のＳＭ（ｃＮ）とＲＭ（ｃＮ）を測定した。この２００％伸度の時のＳＭに対するＲＭの比率を２００％応力保持率（％）と呼び、下記式（７）より求めた。
【００５９】
２００％応力保持率（％）＝２００％ＲＭ／２００％ＳＭ×１００  …式（７）
【００６０】
２００％ＲＭ：３００％伸長回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％伸度の時のＲＭ（ｃＮ）
２００％ＳＭ：３００％伸長回復繰り返し試験における繰り返し３回目の２００％伸度の時のＳＭ（ｃＮ）
【００６１】
さらに３００％伸長回復繰り返し試験を３回実施した後のＲＭが０となる歪み量ＲＳ（ｍｍ）を測定した。この時の残留歪み（％）は下記式（８）より求めた。
【００６２】
残留歪み（％）＝ＲＳ／１０×１００  …式（８）
【００６３】
ＲＳ：３００％伸長回復繰り返し試験を３回実施した後のＲＭが０となる歪み量（ｍｍ）
【００６４】
〈ＮＭＲによるソフトセグメント部分の数平均分子量Ｍｓ、及びハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈ〉
ギャザー部材を、有機溶媒のシクロヘキサンに１０分浸漬して撹拌した。撹拌後、不織布から剥離した弾性繊維を取り出し、１日風乾させた。その後、クロロホルムを溶媒としてソックスレー抽出を行い、弾性繊維から有機系添加剤を除去した。クロロホルムを乾燥除去し、以下の装置と条件で測定を行った。
測定装置      ：ＪＥＯＬ社製  ＥＣＳ４００
測定核        ：１Ｈ
共鳴周波数    ：４００ＭＨｚ
積算回数      ：２５６回
測定温度      ：室温
溶媒          ：重水素化ジメチルホルムアミド
測定濃度      ：１．５重量％
化学シフト基準：ジメチルホルムアミド（８．０２３ｐｐｍ）
【００６５】
この測定条件で測定したポリアルキレンエーテルジオールと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートからなるポリウレタン弾性繊維のＮＭＲスペクトルの例を図２に示す。図２中の線ＰがＮＭＲスペクトルであり、Ｉがその積分曲線である。この例では、両端がウレタン結合である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートのメチレン基（ｆ１）のピークが３．８７ｐｐｍに、一方がウレタン結合でもう一方がウレア結合である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートのメチレン基のピーク（ｆ２）が３．８４ｐｐｍに、両端がウレア結合である４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートのメチレン基のピーク（ｆ３）が３．８１ｐｐｍに確認できる。ピークｆ１の積分曲線の高さをＦ１とし、同様にｆ２、ｆ３に対応する積分曲線の高さをＦ２、Ｆ３とした。図１の構造式中のソフトセグメント部分の平均繰り返し数ｍ、ウレア部分の平均繰り返し数ｎは下記式（９）および（１０）より求めた。
【００６６】
ｍ＝２×（Ｆ１／Ｆ２）  …式（９）
【００６７】
ｍ：ソフトセグメント部分の平均繰り返し数
Ｆ１：ピークｆ１の積分曲線の高さ
Ｆ２：ピークｆ２の積分曲線の高さ
【００６８】
ｎ＝２×（Ｆ３／Ｆ２）  …式（１０）
【００６９】
ｎ：ハードセグメント部分の平均繰り返し数
Ｆ３：ピークｆ３の積分曲線の高さ
Ｆ２：ピークｆ２の積分曲線の高さ
【００７０】
さらに、ソフトセグメント部分の数平均分子量Ｍｓ、およびハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈは下記式（１１）、（１２）より求めた。
【００７１】
Ｍｓ＝（Ｍｄｏ＋Ｍｄｉ）×ｍ＋Ｍｄｏ  …式（１１）
【００７２】
Ｍｓ：ソフトセグメント部分の数平均分子量
Ｍｄｏ：ポリアルキレンエーテルジオールの数平均分子量
Ｍｄｉ：有機ジイソシアネートの分子量
ｍ：ソフトセグメント部分の平均繰り返し数
【００７３】
Ｍｈ＝（Ｍｄａ＋Ｍｄｉ）×ｎ＋Ｍｄａ＋２Ｍｄｉ  …式（１２）
【００７４】
Ｍｈ：ハードセグメント部分の数平均分子量
Ｍｄａ：ジアミンの分子量（２種類以上を混合して使用する場合はその数平均分子量）
Ｍｄｉ：有機ジイソシアネートの分子量
ｎ：ハードセグメント部分の平均繰り返し数
【００７５】
また、ポリアルキレンエーテルジオールの構造やポリアルキレンエーテルジオールの数平均分子量ＭｄｏはＮＭＲスペクトルによって確認することもできる。
【００７６】
〈（ｄ）応力緩和時間〉
ギャザー部材を、有機溶媒のシクロヘキサンに１０分浸漬して撹拌した。撹拌後、不織布から剥離した弾性繊維を取り出し、１日風乾させた。次に引張試験機（オリエンテック（株）製ＲＴＧ−１２１０型テンシロン）を使用し、２０℃、相対湿度６５％の条件下、試料長１０ｍｍの風乾後の弾性繊維を１００ｍｍ／分の速度で、伸度０％〜３００％の伸長回復繰り返し試験を２回実施した。実施後の試料長１０ｍｍの弾性繊維をさらに伸度１００％まで１００ｍｍ／分の速度で伸長し、その時の到達応力Ｓ１（ｃＮ）を測定した。この弾性繊維を伸度１００％のまま保持し続け、６００秒後の応力Ｓ２（ｃＮ）を測定した。図３に、本実施形態のギャザー部材に含まれる弾性繊維の応力緩和時間測定時のグラフの一例を示す。このＳ１とＳ２値を用いて、下記式（１３）より求められる緩和応力Ｓ３（ｃＮ）に達する時間（秒）を図３に示すようにしてグラフから読み取り、応力緩和時間（秒）とした。ただし、伸度１００％への伸長開始時点を０秒として応力緩和時間を測定した。
【００７７】
Ｓ３（ｃＮ）＝（Ｓ１−Ｓ２）／５＋Ｓ２  …式（１３）
【００７８】
Ｓ３：緩和応力
Ｓ１：伸度０％〜３００％の伸長回復繰り返し試験を２回実施後、さらに伸度１００％まで伸長した際に到達する応力（ｃＮ）
Ｓ２：伸度０％〜３００％の伸長回復繰り返し試験を２回実施後、さらに伸度１００％まで伸長し、そのまま６００秒保持し続けた後の応力（ｃＮ）
【００７９】
［実施例１］
数平均分子量１８００のポリテトラメチレンエーテルグリコール１８００ｇ（１．００モル）と、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート３９２ｇ（１．５７モル）を乾燥窒素雰囲気下、６０℃で３時間攪拌することで反応させて、末端がイソシアネートであるウレタンプレポリマーを得た。これを室温まで冷却した後、追加添加分の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート１０ｇ（０．０４モル）とジメチルアセトアミド２６９２ｇを追加して室温で攪拌することにより、均一なプレポリマー溶液を得た。
【００８０】
一方、ジアミンとしてエチレンジアミンを３６．５ｇ（０．６１モル）と、末端停止剤としてジエチルアミンを４．３ｇ（０．０５９モル）とを、ジメチルアセトアミド２６６３ｇに溶解した溶液を、上記プレポリマー溶液に高速攪拌下で一気に加え、さらに室温下で１時間反応させ、ポリウレタン溶液を得た。
【００８１】
さらに重合直後のポリウレタン溶液に、添加剤としてｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンとイソブチレンとの縮合物をポリウレタンポリマー固形分に対して１重量％、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾールをポリウレタンポリマー固形分に対して０．２重量％、及びハイドロタルサイトをポリウレタンポリマー固形分に対して０．３重量％添加して、均一なポリウレタン溶液を得た。添加剤を加えたポリウレタン溶液を室温減圧下で脱泡し、紡糸原液を得た。
【００８２】
この紡糸原液を、紡口口金を使用して紡口直下の加熱窒素ガス温度２７０℃の雰囲気下に吐出し、第一ゴデットローラーと巻き取り機との速度比１．３の条件下、巻き取り機の速度５００ｍ／分で、ジメチルシリコンを主成分とする油剤を付与した後、ボビンに巻き取り、６２０ｄｔ（７２フィラメント）のポリウレタン弾性繊維を得た。
【００８３】
このポリウレタン弾性繊維から、上記「《ギャザー部材の製造例》」に記載の方法にしたがって、実施例１のギャザー部材を作製し、上記「《ギャザー部材の評価方法》」に記載の方法にしたがって、ギャザー部材の着用感、及びギャザー部材から抜き出したポリウレタン弾性繊維の各物性を評価した。その結果、着脱性は◎、フィット性は○、フィット持続性は○であった。また、（ａ）３００％伸長回復繰り返し試験の繰り返し３回目の３００％伸長時の応力は０．１２０ｃＮ／ｄｔ、（ｂ）繰り返し３回目の２００％応力保持率は６８％、（ｃ）繰り返し３回目の残留歪みは３３％、（ｄ）応力緩和時間は９２秒であった。
【００８４】
実施例１のギャザー部材から抜き出したポリウレタン弾性繊維のＮＭＲ測定の結果、図２のスペクトルが得られた。図２中のｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する積分曲線の高さＦ１、Ｆ２、Ｆ３は、各々７．１６、９．０３、２．１８であった。これらから求めたソフトセグメント部分の平均繰り返し数ｍとハードセグメント部分の平均繰り返し数ｎは、前記式（９）及び（１０）より、ｍが２．７９、ｎが３．３３であった。つまり、このポリウレタンウレアのソフトセグメント部分の数平均分子量Ｍｓとハードセグメント部分の数平均分子量Ｍｈは、前記式（１１）及び（１２）より、Ｍｓが５０５０、Ｍｈが７１０であった。また、これは原料仕込み量から前記式（１）及び前記式（４）より求めたＭｓが５０８０、Ｍｈが７４０であることから、ＮＭＲ測定によって得られた値は原料仕込み量から計算された値と良い一致を示した。
【００８５】
［参考例２］
実施例１と同様の方法で、以下の表１に示す原料及び仕込み比で製造したポリウレタン溶液を、巻き取りの際に第一ゴデットローラーと巻き取り機との速度比を１．６とした以外は実施例１と同様の方法で紡糸を行い、６２０ｄｔ（７２フィラメント）のポリウレタン弾性繊維を得た。さらに実施例１と同様にしてギャザー部材を作製し、ギャザー部材の着脱性、フィット性、フィット持続性、及びギャザーを構成する弾性繊維の各物性評価、ＮＭＲによる分析を行った。結果を以下の表１、表２に示す。
【００８６】
［実施例３、参考例４及び５、並びに比較例１〜６］
実施例１と同様の方法で以下の表１に示す原料及び仕込み比で製造したポリウレタン溶液を、実施例１と同様の方法で紡糸を行い、６２０ｄｔ（７２フィラメント）のポリウレタン弾性繊維を得た。さらに実施例１と同様に、ギャザー部材を作製し、ギャザー部材の着脱性、フィット性、フィット持続性、及びギャザーを構成する弾性繊維の各物性評価、ＮＭＲによる分析を行った。結果を以下の表１、表２に示す。
【００８７】
【表１】
0006758089.tif 000002
【００８８】
【表２】
0006758089.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本実施形態のギャザー部材は、生理用品や使い捨て紙おむつに代表される吸収性物品、マスク、包帯等の医療用資材の基材として使用されることで、着脱しやすく、長時間フィット性が良好であり、ずれ落ち難い製品を得ることができる。
【図１】
0006758089.tif 000004
【図２】
0006758089.tif 000005
【図３】
0006758089.tif 000006