(57)【要約】  フィラメント繊度＜１．６ｄｔｅｘのポリオレフィンフィラメントから成るスパンボンド不織布であって、スパンボンド不織布が≦２０ｇ／ｍ2の坪量と、≧０．０６ｇ／ｃｍ3の密度と、機械方向で９．５〜６２Ｎ、機械方向を横切る方向で４．５〜３５Ｎの強力とを有するスパンボンド不織布。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント繊度＜１．６ｄｔｅｘのポリオレフィンフィラメントから成るスパンボンド不織布であって、スパンボンド不織布が≦２０ｇ／ｍ2の坪量と、≧０．０６ｇ／ｃｍ3の密度と、機械方向で９．５〜６２Ｎ、機械方向を横切る方向で４．５〜３５Ｎの強力とを有するスパンボンド不織布。
【請求項２】
スパンボンド不織布が０．０６〜０．０８４ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度を有することを特徴とする、請求項１記載のスパンボンド不織布。
【請求項３】
密度０．０６〜０．０８４ｇ／ｃｍ3においてスパンボンド不織布が３１００〜８４００ｌ／（ｍ2・ｓ）の通気性、５〜１７ｃｍの水柱を有することを特徴とする、請求項２記載のスパンボンド不織布。
【請求項４】
スパンボンド不織布が４〜１２ｇ／ｍ2の坪量、０．０６〜０．０７３ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度を有することを特徴とする、請求項１記載のスパンボンド不織布。
【請求項５】
スパンボンド不織布が３９００〜８３５０ｌ／（ｍ2・ｓ）の通気性、７〜１１ｃｍの水柱を有することを特徴とする、請求項４記載のスパンボンド不織布。
【請求項６】
密度０．０６〜０．０７３ｇ／ｃｍ3においてスパンボンド不織布が機械方向で１０〜３２Ｎ、機械方向を横切る方向で５〜２０Ｎの強力を有することを特徴とする、請求項４、５のいずれか記載のスパンボンド不織布。
【請求項７】
スパンボンド不織布が機械方向で２０〜７５％、機械方向を横切る方向で２０〜７５％の破断伸びを有することを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項８】
フィラメントが１〜１．３ｄｔｅｘの範囲内のフィラメント繊度を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項９】
凝固されたスパンボンド不織布が約７〜約２０ｇ／ｍ2の坪量を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１０】
不織布厚が約１１５〜約２９６μｍであることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１１】
ポリオレフィンフィラメントがポリプロピレンまたはポリエチレンまたは両方の混合物から成ることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１２】
ポリオレフィンフィラメントがオレフィン共重合体から成ることを特徴とする、請求項１１記載のスパンボンド不織布。
【請求項１３】
ポリオレフィンフィラメントが、メタロセン触媒によって製造されたポリオレフィンから成ることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１４】
ポリオレフィンフィラメントが、メタロセン触媒によって製造されたポリプロピレン（ｍポリプロピレン）から成ることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１５】
ポリオレフィンフィラメントが充填材または顔料を含むことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１６】
充填材が炭酸カルシウムであり、ポリマーフィラメントを基準に充填材含有量が＞５重量％であることを特徴とする、請求項１５記載のスパンボンド不織布。
【請求項１７】
充填材粒子（Ｄ９８）のトップカットが≦１０μｍ、充填材（Ｄ５０）の平均粒径が好ましくは約２〜約６μｍであることを特徴とする、請求項１５記載のスパンボンド不織布。
【請求項１８】
溶融紡糸法で生成されて不織布へと堆積されるフィラメントが熱的および／または化学的に凝固されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載のスパンボンド不織布。
【請求項１９】
少なくとも２つのスパンボンド不織布層で構成された積層体であって、少なくとも１つの層が請求項１〜１８のいずれか１項記載の軽量スパンボンド不織布から成る積層体。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか１項記載のスパンボンド不織布または請求項１９記載の積層体の、
‐身体衛生品（おむつ、生理用ナプキン、化粧用パッド）、
‐ぞうきん、ふきん、モップクロス、
‐例えばガス、エアゾールおよび液体用のフィルタ、
‐創傷用包帯、創傷湿布、
‐絶縁材料、防音不織布、
‐挿入材料、
‐ルーフィングアンダーフェルト、
‐ジオノンウーブン、または田畑用カバーを製造することへの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント繊度＜１．６ｄｔｅｘのポリオレフィンフィラメントから成るスパンボンド不織布に関する。このスパンボンド不織布は特別な機械的性質を特徴としている。
【０００２】
本発明はさらに、本発明に係るスパンボンド不織布を利用した積層体の製造、スパンボンド不織布の使用、そしてスパンボンド不織布で製造した積層体の使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
不織布はさまざまな仕方で製造可能な繊維シート材である。湿式不織布材製造、乾式不織布材製造の他に、溶融紡糸とメルトブロー（メルトブロー技術）が区別される。溶融紡糸とメルトブローの両方の技術は、仕上げたシート材にプラスチック顆粒を相応する設備で直接移すことができる利点を有する。これにより不織布製造時にこの設備の比較的高い生産性が根拠付けられる。
【０００４】
溶融紡糸時にポリマー顆粒は押出し機内で溶融され、紡糸装置の開口部、いわゆる紡糸口金に押し込まれ、冷却後に空気圧でまたは機械的に延伸される。延伸プロセスによってフィラメントの最終的強さが確定される。延伸後、移動する堆積ウェブ上に緩く堆積されるフィラメントは接触する交点の領域で化学的または熱的にいわゆる結合点で凝固される。こうして形成される不織布材の柔らかさは凝固が進むにつれて低下し、その曲げ硬さが強まる。上下に設けた同じまたは異なる複数のスパンボンド不織布層は熱的に、例えばカレンダ加工によって凝固させて複合材料（積層体）とすることができる。
【０００５】
メルトブローでは生産性が溶融紡糸時よりも低い。それに加えて、メルトブローによって製造された不織布材は溶融紡糸によって製造した不織布よりも機械的負荷容量が小さい。しかしながらメルトブローによって製造される不織布材はきわめて良好な遮蔽特性を特徴としている。
【０００６】
それゆえに低費用で不織布材を生産する目的は、メルトブローによって製造される不織布を、理想的には溶融紡糸によって完全に製造された不織布材に取替え、または積層体を製造する場合には減らすことである。
【０００７】
スパンボンド不織布の性質は、坪量と密度とによって、また例えば強力、破断伸び等の機械的性質によって、さらには例えば水密性、通気性等の遮蔽特性によって包括的に記述される。
【０００８】
スパンボンド不織布の坪量は面積に依存したその質量をｇ／ｍ2で表し、スパンボンド不織布の密度はスパンボンド不織布の坪量と厚さとの商に一致する。従ってスパンボンド不織布の坪量の低下はスパンボンド不織布密度の低下またはスパンボンド不織布厚の低下のいずれかを介して達成することができる。しかしながら両方とも通常時、およびその他すべての生産パラメータを一定に保つとき、スパンボンド不織布の機械的性質の負担となり、遮蔽特性の負担ともなる。
【０００９】
それでもなお坪量の低減は製品改善時の中心的パラメータである。なぜならば、不織布材から製造される製品の着用快適性をそれが実質的に一緒に決めるからである。幼児用おむつ、失禁製品および女性衛生製品では一層軽量のスパンボンド不織布への恒常的傾向を確認することができる。しかしそれに対して通気性は不織布厚の増すのにつれて低下する。しかしまさにこれらの製品は同時に、坪量低下時にも機械的性質と遮蔽特性との保証を必要とする。しかしながら坪量と機械的性質と遮蔽特性はさまざまなパラメータに依存している。前記変量のすべてを決定する決定的パラメータはフィラメント繊度である。糸またはフィラメントのフィラメント繊度は長さに関係した質量として明示され、その細かさを記述する。糸の細かさが高いとは小さな質量／長さ比を意味する。糸の細かさはテックス（ｔｅｘ）として測定され、１テックスは１０００ｍ当り１グラムであり、もしくは１デシテックス（ｄｔｅｘ）は１００００ｍ当り１グラムに一致する。
【００１０】
僅かなスパンボンド不織布厚は、低いフィラメント繊度を有するフィラメントを利用することによって基本的に達成可能である。というのも、不織布形成のため堆積させるとき総処理量を一定に留めかつ同時に搬送ベルト速度をそのままとするとき、一層細かなフィラメントはその直径が小さいので一層薄い不織布層を、一般に高い密度において生じるからである。
【００１１】
従来の溶融紡糸技術（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４または特許文献５）を使用する場合、一層細いフィラメントはポリマー処理量（毎分および孔当りのポリマーのグラム）を下げることによって生成される。しかしこの試みは設備総処理量の低下と結び付いており、それゆえに生産性を考慮すると望ましくない。それに対して総処理量を高めると、その他の生産パラメータを一定に保つとき一般にフィラメントが太くなり、従ってフィラメント繊度が高まる。しかしフィラメント繊度が高まることは、軽量スパンボンド不織布を製造することにある本発明の目標設定を考慮すると望ましくない。
【００１２】
特許文献６により、軽量スパンボンド不織布を形成するフィラメントを製造するのに、紡糸板１メートル当り著しく多い数の口金孔を有する紡糸装置を使用すると、単位時間当りおよび孔当りのポリマー処理量のグラムは確かに低減するが、しかしながら全体として総処理量に変化はない。同時に、一層軽量のスパンボンド不織布の獲得を可能とする一層細いフィラメントが得られる。
【００１３】
先行技術から知られている軽量スパンボンド不織布材の一般的問題は、既に触れたように機械的安定性が低いことにある。このようなスパンボンド不織布はなかんずく機械方向を横切る方向で容易にちぎれることがあり、寸法安定性が劣る。坪量約１３．６ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を開示した特許文献７の場合、この欠点は、付加的に支出して、熱的接着時に強化した接着とエンボスローラの特殊なパターンとによって克服される。
【００１４】
先行技術により多層複合不織布（積層体）も公知であり、その外側層は溶融紡糸されたスパンボンド不織布層から成り、内側層の少なくとも１つは好ましくはメルトブローで製造されるごく細い繊維から成る。メルトブローで生成される層の低い機械的負荷容量は、良好な機械的負荷容量を全体として複合不織布に与えるために、溶融紡糸によって製造される外側スパンボンド不織布層を不可避的に必要とする。つまり、遮蔽特性と機械的性質との最善の組合せを有するスパンボンド不織布の製造はこれまでこのような積層体の製造によってのみ保証された。
【００１５】
さらに、溶融紡糸のみによって製造可能なスパンボンド不織布も先行技術により公知であり、低いフィラメント繊度を有するフィラメントが利用される。特許文献８は僅か０．３３ｄｔｅｘのフィラメント繊度を有する繊維で構成されるポリオレフィン製不織布を開示しており、この不織布は改良された障壁特性および透湿性を特徴としている。しかし坪量は、不織布厚０．３３ｍｍ、密度０．１３３６ｇ／ｃｍ3のとき≧４４．１ｇ／ｍ2と比較的高い。
【００１６】
オレフィンポリマーから軽量スパンボンド不織布を製造するための選択的方法を特許文献９が述べている。押出しによって得られるフィラメントは「海島」構造を有する。海ポリマーは島ポリマーとは別の溶解特性を有し、不織布製造後に溶解によって不織布から取り除かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第３６９２６１８号明細書
【特許文献２】米国特許第５０３２３２９号明細書
【特許文献３】米国特許第５８１４３４９号明細書
【特許文献４】国際公開第０３／０３８１７４号パンフレット
【特許文献５】国際公開第０２／０６３０８７号パンフレット
【特許文献６】独国特許出願公開第１０３６０８４５号明細書
【特許文献７】国際公開第９９／３２６９９号パンフレット
【特許文献８】米国特許第５８８５９０９号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００４／００７０１０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
こうした背景のもとで本発明の課題は、改善された機械的性質を有する、溶融紡糸によって作製された軽量スパンボンド不織布を得ることにある。機械的性質の改善は障壁特性（遮蔽特性）にも肯定的に作用しなければならない。さらに、スパンボンド不織布の製造は総処理量を低下させることなく生産性を保証するために行わねばならない。
【００１９】
本発明の課題はさらに、改善された機械的性質と同時に改善された遮蔽特性を有する、別の複合不織布材（積層体）と比較して軽量な積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
課題を解決するために、フィラメント繊度＜１．６ｄｔｅｘのポリオレフィンフィラメントが使用され、溶融紡糸技術の応用時にこのフィラメントがもたらすスパンボンド不織布は、≦２０ｇ／ｍ2の坪量と、≧０．０６ｇ／ｃｍ3の密度と、機械方向で１０〜６２Ｎ、機械方向を横切る方向で５〜３５Ｎの強力とを特徴としている。
【００２１】
本発明の中心的考えはまず、不織布材の機械的性質がなかんずくフィラメント繊度、すなわち利用したフィラメントの細かさに左右されるとの一般的知識に基づいている。というのも、大きな細かさ（すなわち低いフィラメント繊度）を有するフィラメントの間に、フィラメント堆積後、不織布製造の他のパラメータに実質変化がないことを前提に大量の交差点が生じるからである。これにより、不織布の化学的または熱的凝固後に大量の結合個所が生じることになる。この理由から、低いフィラメント繊度のフィラメントを有する不織布材において機械的性質が改善されている。しかし、恒常的に改善された機械的性質を有する不織布材の形成を細かなフィラメントが可能とするとの原則は無条件で妥当するのではない。
【００２２】
本発明に係る不織布材の発明者達は、最高１．６ｄｔｅｘ、特に１．６ｄｔｅｘ〜１．０ｄｔｅｘの範囲内のフィラメント繊度を有するフィラメントがまさに、僅か４〜２０ｇ／ｍ2、特に４．０〜１２ｇ／ｍ2の坪量と同時に最適な機械的性質とを有する不織布材の製造を可能とすることを認識した。不織布密度の増加のゆえにフィラメントの細かさ増加に伴って確かに不織布材の坪量も上昇するが、それにもかかわらずフィラメント繊度を考慮すると、坪量と比較して機械的性質もしくは遮蔽特性が過比例的に改善される窓が存在すると考えられる。
【００２３】
本発明に係るスパンボンド不織布は軽量であり、同時に改善された機械的性質を有する。それと並んで、軽量にもかかわらずスパンボンド不織布の遮蔽特性も改善されている。本発明の枠内で「軽量」とは、不織布材の坪量が４〜２０ｇ／ｍ2であることを意味する。特徴として、本発明に係る不織布材は僅かな坪量にもかかわらず、匹敵する坪量の従来の不織布材を凌駕する機械的性質で優れている。
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。
【００２５】
１実施形態においてスパンボンド不織布は０．０６〜０．０８４ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度を有する。０．０８４ｇ／ｃｍ3の密度上限は、この枠内で設けられた約２０ｇ／ｍ2の坪量上限に一致した坪量のスパンボンド不織布に該当する。このスパンボンド不織布の通気性の下限は３１００ｌ／（ｍ2・ｓ）、上限は８４００ｌ／（ｍ2・ｓ）である。それに対して水密性は比較的高く、水柱は１７ｃｍ以下とすることができる。
【００２６】
好ましい実施形態においてスパンボンド不織布は最高１２ｇ／ｍ2の坪量を有する。特別均質かつ軽量であることを特徴とする４〜１２ｇ／ｍ2の範囲内の坪量を有するスパンボンド不織布の場合、密度は最高０．０７３ｇ／ｃｍ3である。密度と通気性は互いに逆に挙動するので、この軽量実施形態のスパンボンド不織布の場合通気性の下限は３９００ｌ／（ｍ2・ｓ）と著しく高い。相応に、最高１１ｃｍの水柱で水密性は低くなる。
【００２７】
強力の上限も、４〜１２ｇ／ｍ2の範囲内の坪量を有するスパンボンド不織布では坪量１２ｇ／ｍ2以上のスパンボンド不織布の場合よりも著しく低い。坪量２０ｇ／ｍ2以下のスパンボンド不織布では強力が機械方向（ＭＤ）で６２Ｎ以下、機械方向を横切る方向（ＣＤ）で３５Ｎ以下とすることができる。それに対して坪量１２ｇ／ｍ2以下のスパンボンド不織布では強力が機械方向（ＭＤ）で最高３２Ｎ、機械方向を横切る方向（ＣＤ）で最高２０Ｎである。
【００２８】
１２ｇ／ｍ2以下のスパンボンド不織布の破断伸びは機械方向で７５％以下、機械方向を横切る方向で７５％以下である。
【００２９】
特別好ましい実施形態において、その密度が０．０６〜０．０７ｇ／ｃｍ3であるスパンボンド不織布は通気性が３９００〜８３００ｌ／（ｍ2・ｓ）、水柱が７〜１１ｃｍである。測定された通気性は、３９００ｌ／（ｍ2・ｓ）のスパンボンド不織布の密度が低いので、０．０６〜０．０８４ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度を有するスパンボンド不織布の通気性の相応する下限よりも著しく高い下限を有する。それに対して、測定された水柱値は密度の低い特別好ましいスパンボンド不織布では７〜１１ｃｍであり、密度が０．０６〜０．０８４ｇ／ｃｍ3の範囲内で５〜１７ｃｍの水柱が測定されたスパンボンド不織布よりも狭い範囲内にある。
【００３０】
特別好ましくはフィラメント繊度が１〜１．３ｄｔｅｘの範囲内である。この細かさを有するフィラメントは坪量２０ｇ／ｍ2以下のスパンボンド不織布の製造を可能とする。
【００３１】
このようなフィラメントを得るのに適し、従って本発明に係るスパンボンド不織布を製造するのに適しているのはなかんずくポリオレフィンポリマーとその共重合体混合物である。「ポリマー」は、簡単な分子（モノマー）から重合、重縮合または重付加によって構成された高分子物質である。ポリオレフィンの類はなかんずくポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ；ＵＬＤＰＥ、ＵＨＭＷ‐ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ（１‐ブタン）、ポリイソブチレン、ポリ（１‐ペンテン）、ポリ（４‐メチルペント‐１エン）、ポリブタジエン、ポリイソプレンおよび各種オレフィン共重合体を含む。これらの他に、ヘテロフェーズブレンドもポリオレフィンに含まれる。例えばポリオレフィン、特にポリプロピレンまたはポリエチレン、ポリオレフィンとα、β不飽和カルボン酸または無水カルボン酸とのグラフト重合体または共重合体を使用することができる。
【００３２】
しかしポリオレフィンの特別な適性はポリエステル、ポリカーボネイト、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスチレン、ポリアミドまたはそれらの混合物の使用を排除しない。
【００３３】
両方の事例において原料ポリマーの列挙は最終的なものではない。それゆえに、当業者に周知の他のすべての溶融紡糸可能なポリマーがスパンボンド不織布材を製造するための応用から排除されてはいない。
【００３４】
本発明に係る不織布材を製造するのに特別適しているのはポリエチレンとポリプロピレン、そしてオレフィン共重合体もしくはそれらの混合物である。自明のことであるが、使用されるポリエチレンは既に各種ポリエチレンの混合物のことがある。使用されるポリプロピレンにも同様のことが妥当する。
【００３５】
メタロセン触媒で製造されたポリプロピレン（ｍ‐ＰＰ）はポリマー単位の分子量の均一分布を有する。そのことから、処理量が強く高まった場合でもｍ‐ＰＰが直径の小さいフィラメントをなお生じることを説明することができよう。
【００３６】
押出し前にポリマーに充填材または顔料が添加されるようになっている。基本的に、当業者に周知のかつ予定された不織布の使用に適したすべての充填材または顔料が考慮の対象となる。費用上の理由のみからでも炭酸カルシウムは特別興味ある充填材である。二酸化チタン（ＴｉＯ2）も充填材として適しており、本発明に係る不織布材の製造に予定されている。
【００３７】
特別好ましい実施形態においてフィラメントは５重量％超の充填材含有量を有することができる。充填材（Ｄ５０）の平均粒径が好ましくは２μｍ〜６μｍであり、粒子（Ｄ９８）のトップカットは≦１０μｍである。
【００３８】
スパンボンド不織布の凝固は当業者に周知のあらゆる方法で行うことができる。好ましくは、凝固は化学的または熱的なものである。カレンダ加工による熱的凝固の場合、エンボス箇所の領域で不織布厚が低減している。
【００３９】
凝固されたスパンボンド不織布の不織布厚は１１５〜２９６μｍの範囲内である。５０００孔／ｍ（紡糸ダイマニホールド幅１５０ｍｍ）の紡糸装置の場合不織布厚は約１３０〜約２９６μｍの範囲内である。７０００孔／ｍ（紡糸ダイマニホールド幅１５０ｍｍ）の紡糸装置の場合不織布厚は約１１５〜約２６６μｍの範囲内である。これは、細かなフィラメントが傾向的に不織布厚を小さくすることを示している。
【００４０】
本発明に係るスパンボンド不織布は少なくとも２つのスパンボンド不織布層から成る積層体内に１つの層を形成する。第２層または他の層は、使用時の必要に応じて、本発明に係るスパンボンド不織布に類似した性質または明確に異なる性質を有することができる。本発明に係る不織布材はその軽量さのみに基づいても数多くの組合せに適している。積層体の層の１つまたは複数をメルトブローによって製造することも考えられる。
【００４１】
スパンボンド不織布の使用可能性の多様さも本発明の枠内のことである。本発明に係る不織布材の最重要な使用可能性とされるのは挿入材料、身体衛生品（おむつ、生理用ナプキン、化粧用パッド）、ぞうきん、ふきん、モップクロスの製造、そしてガスフィルタ、液体フィルタ、創傷用包帯、創傷湿布用である。絶縁材料、防音不織布材およびルーフィングアンダーフェルトの製造も考えられる。ジオノンウーブンとしての利用も考えられる。ジオノンウーブンが利用されるのは例えば堤防を固化するとき、屋根緑化分野で、地層とばら物とを分離するためのごみ処理場カバーの層として、または道路舗装のバラスト道床の下方の中間層としてである。田畑においても不織布材はカバーとして有益に利用可能である。
【００４２】
以下、図１〜図７を基に本発明を例示的に詳しく説明する。しかし指摘される実施例は本発明の特殊性を説明するものにすぎず、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】異なる坪量を有するスパンボンド不織布で測定した繊維の細かさ（フィラメント繊度）を示す。
【図２】さまざまなスパンボンド不織布のスパンボンド不織布密度を坪量にわたってプロットして示す。
【図３】異なる坪量を有するスパンボンド不織布の機械方向（ＭＤ）における強力を示す。
【図４】異なる坪量を有するスパンボンド不織布の横方向（ＣＤ）における強力を示す。
【図５】異なる坪量を有するスパンボンド不織布で測定した通気性を示す。
【図６】異なる坪量を有するスパンボンド不織布の水柱を示す。
【図７】軽量スパンボンド不織布の光学顕微鏡写真である。
【図８】スパンボンド不織布の組成、プロセス条件および特徴的性質を示す表１である。
【図９】スパンボンド不織布と、２つのスパンボンド不織布層から成る積層体との組成、プロセス条件および特徴的性質を示す表２である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
【表１】
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【００４５】
明示されているのは紡糸板１メートル当りの孔の総数であり、口金孔を備えた口金パック面の幅は１５０ｍｍである。
【実施例１】
【００４６】
チーグラー・ナタ触媒によって製造された、以下でＺＮ‐ＰＰと称するポリプロピレン（モプレンMoplen（登録商標）ＨＰ５６０Ｒ；製造業者：バーゼルBasell）から、溶融紡糸によって異なる坪量を有するスパンボンド不織布が製造された。スパンボンド不織布を形成するフィラメントのフィラメント繊度は１．３ｄｔｅｘ、１．８ｄｔｅｘ、２．１ｄｔｅｘに調整された。
【００４７】
相応するスパンボンド不織布は「試料１」〜「試料１４」とされた。ＺＮ‐ＰＰから製造されたスパンボンド不織布の組成、プロセス条件および特徴的性質は図８の表１から読み取ることができる。
【００４８】
スパンボンド不織布の製造は従来の「ライコフィルReicofil ３」スパンボンド不織布設備において行われた。すなわち、
ａ．紡糸板１メートル当り５０００個の口金孔と、口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍとを有する紡糸装置を備えた従来の紡糸装置（「試料１〜１０」）と、
ｂ．紡糸板１メートル当り口金孔７０００個と紡糸板面当り高めた数の口金孔と、口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍとを有する紡糸板を含む変更された紡糸装置（「試料１１〜１４」）が、使用された。
【実施例２】
【００４９】
比較のため、紡糸板１メートル当りの数を高められた口金孔（１メートル当り口金孔７０００個と、口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍ）を有するこの変更された紡糸装置で、メタロセン触媒によって製造されたポリプロピレン（メトセネMetocene ＨＭ５６２Ｓ；製造業者バーゼル）‐以下でｍ‐ＰＰと称する‐から、異なる坪量を有するスパンボンド不織布も生産された。スパンボンド不織布を形成するフィラメントのフィラメント繊度は１．３ｄｔｅｘと１．１ｄｔｅｘに調整された。
【００５０】
こうして生成されたスパンボンド不織布が「試料１５」〜「試料２４」とされた。ｍ‐ＰＰから製造されたスパンボンド不織布と、２つのスパンボンド不織布層から成る積層体との組成、プロセス条件および特徴的性質は、図９の表２から読み取ることができる。
【００５１】
製造された単層スパンボンド不織布の坪量は７ｇ／ｍ2から２０ｇ／ｍ2まで変更された。
【００５２】
例えば二酸化チタン等の溶融添加剤または顔料のさらなる添加は、本発明の枠内のことであるが、ここでは行われなかった。
【実施例３】
【００５３】
「試料２５」のスパンボンド不織布の製造は、１つのプロセスステップで２つのスパンボンド不織布層を接合した積層体を形成する形で、「ライコフィル３」スパンボンド不織布設備において行われた。このために選択された構成では、第１層を製造するために（ａ）従来の紡糸装置（１メートル当り５０００個の口金孔を有する紡糸板；口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍ）が使用され、第２スパンボンド不織布層を製造するために（ｂ）紡糸板の面積当り口金孔の数を高めた変更された紡糸装置（紡糸板１メートル当り口金孔７０００個；口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍ）が使用された。設備総処理量は、両方の紡糸装置（ａ）、（ｂ）で同じ処理量が達成されるように選択された。これは、両方の紡糸装置（ａ）、（ｂ）の構成の違いに基づいて、口金孔の処理量が紡糸装置（ａ）では約０．６３ｇPolmer／孔＊分（試料２５、第１層）、紡糸装置（ｂ）では約０．４５ｇPolymer／孔＊分（試料２５、第１層）であることを意味する。
【００５４】
プロセスは、紡糸装置（ａ）ではＺＮ‐ＰＰ（モプレンＨＰ５６０Ｒ）が処理され、紡糸装置（ｂ）ではｍ‐ＰＰ（メトセネＨＭ５６２Ｓ）が処理されるように管理された。両方の紡糸装置の処理量が概ね同じに選択されたので、積層体の両方の層の坪量も同じである。すなわち、個々の層の坪量がそれぞれ５ｇ／ｍ2である積層体が製造された。
【００５５】
図に示されたデータの説明を行う。
【００５６】
図１は、異なる坪量を有するスパンボンド不織布がごく均一なフィラメント細かさ（フィラメント繊度）を有することを示している。
【００５７】
図２は、調整されたプロセス条件によって、坪量とスパンボンド不織布厚との測定された値から計算したスパンボンド不織布密度を著しく変更できることを示している。計算されたスパンボンド不織布密度はスパンボンド不織布の坪量の関数として示してある。７０００孔／ｍの紡糸装置で製造されたフィラメントはフィラメント繊度が１〜１．３ｄｔｅｘである。高められた孔数（口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍにおいて１メートル当り７０００個の口金孔）を有するこの紡糸装置を使用する場合特に、図２によれば、従来の紡糸装置（口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍにおいて１メートル当り５０００個の口金孔を備えた紡糸板）を使用する場合よりもスパンボンド不織布密度が著しく高いことが判明する。高められた孔密度を有する紡糸装置を使用した場合の不織布密度の増加は繊維の高い細かさに帰すことができる。
【００５８】
図３と図４にはスパンボンド不織布の機械的性質について例示的に、異なる坪量を有するスパンボンド不織布で測定した機械方向（ＭＤ）の強力‐図３参照‐と機械方向を横切る方向（ＣＤ）の強力‐図４参照‐が示してある。
【００５９】
製造時に使用される紡糸装置にかかわりなく強力は機械方向でも横方向でも狭い範囲内にあることが判明する。ＺＮ‐ＰＰと比較してｍ‐ＰＰから製造されたスパンボンド不織布の強力値は傾向的に多少小さいが、そのことは両方のポリマーの分子的違いに帰すことができよう。利用されたＺＮ‐ＰＰのメルトフローインデックスは２５ｄｇ／分、利用されたｍ‐ＰＰのメルトフローインデックスは３０ｄｇ／分であり、これはｍ‐ＰＰの分子量が小さいことを示唆している。
【００６０】
図５によれば、図２に関連して述べたスパンボンド不織布密度の変化からスパンボンド不織布の通気性の顕著な変化が生じる。図５に示す通気性データを基に、こうして製造されるスパンボンド不織布用に使用される両方の紡糸装置の働きを明らかにすることができる。紡糸板の面積当り高められた数の口金孔（１メートル当り７０００個の口金孔；口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍ）を有する紡糸装置を用いて製造された軽量スパンボンド不織布について、純粋に検討して、１メートル当り５０００個の口金孔と口金孔を備えた口金パック面の幅１５０ｍｍとを有する紡糸装置を用いて製造された各スパンボンド不織布よりも著しく低い通気性が測定された。
【００６１】
しかしながら気付く点として、坪量１２ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布（試料２１：スパンボンド不織布密度０．０７１ｇ／ｃｍ3、ｍ‐ＰＰフィラメント繊度１．１ｄｔｅｘ、１メートル当り７０００個の口金孔を有する紡糸板）と、坪量１７ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布（試料６：密度０．０６８ｇ／ｃｍ3、ＺＮ‐ＰＰフィラメント繊度１．８ｄｔｅｘ、１メートル当り５０００個の口金孔を有する紡糸板）と、坪量２０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布（試料１：密度０．０６８ｇ／ｃｍ3、ＺＮ‐ＰＰフィラメント繊度２．１ｄｔｅｘ、１メートル当り５０００個の口金孔を有する紡糸板）は、類似オーダ内の約５３２０ｌ／（ｍ2・ｓ）の通気性を十分に有する。
【００６２】
さらに、紡糸板の面積当り高めた数の口金孔（１メートル当り７０００個の口金孔）を有する変更された紡糸装置でｍ‐ＰＰ（フィラメント繊度１．１ｄｔｅｘ）から製造された坪量７ｇ／ｍ2、密度０．０６３ｇ／ｃｍ3のスパンボンド不織布（試料２４）は通気性が８３５０ｌ／（ｍ2・ｓ）であり、１メートル当り５０００個の口金孔を有する紡糸板でＺＮ‐ＰＰ（フィラメント繊度１．８ｄｔｅｘ）から製造された坪量１０ｇ／ｍ2、密度０．０５８ｇ／ｃｍ3のスパンボンド不織布（試料８）と同じ通気性を有し、または１メートル当り５０００個の口金孔を有する従来の紡糸装置でＺＮ‐ＰＰ（フィラメント繊度２．１ｄｔｅｘ）から製造された坪量１２ｇ／ｍ2、密度０．０５６ｇ／ｃｍ3のスパンボンド不織布（試料３）とさえ同じ通気性を有する。
【００６３】
結果としてこれは、細かなフィラメントから製造された不織布がその高い密度のゆえに確かに低い通気性を有するが、しかし同時に著しく軽量であり得ることを意味する。それに加えて、曲線推移を正確に検討して気付くように通気性の低下は坪量の増加に伴って直線的に推移するのではない。すなわち、従来の不織布と軽量不織布との間の通気性差は坪量の増加に伴って小さくなる。
【００６４】
図６には水柱がそれぞれスパンボンド不織布の坪量との関係で示してある。
【００６５】
図７には坪量約７ｇ／ｍ2の２つのスパンボンド不織布の２つの光学顕微鏡写真が示してある。試料１０（図８の表１参照）は坪量が７ｇ／ｍ2である。紡糸板１メートル当り５０００個の孔を有する紡糸装置を利用してＺＮ‐ＰＰから製造されたフィラメントは繊度が１．８ｄｔｅｘである。試料は１０倍に拡大して示してある。試料２４（図９の表２参照）は坪量が７ｇ／ｍ2である。紡糸板１メートル当り７０００個の孔を有する紡糸装置を利用してｍ‐ＰＰから製造されたフィラメントは繊度が僅か１．１ｄｔｅｘである。試料は１０倍に拡大して示してある。これらの写真がスパンボンド不織布密度の測定を確認するものであり、試料２４は密度が高い。
【００６６】
本発明に係る軽量スパンボンド不織布では、
ａ）スパンボンド不織布を形成するフィラメントが、紡糸板の面積当り口金孔数を高めた変更された紡糸装置を用いて紡出される、
ｂ）スパンボンド不織布を形成するフィラメントのフィラメント繊度が極力小さい、
ｃ）スパンボンド不織布が高められたスパンボンド不織布密度を有する、
ｄ）好ましくはｍ‐ＰＰがスパンボンド不織布の製造に利用される、
以上の条件のもとで機械的性質と障壁特性との最良の組合せが観察された。
【００６７】
方法
本発明に係るスパンボンド不織布の特性を究明するために以下の方法が援用された。
【００６８】
フィラメント繊度／坪量／不織布厚／スパンボンド不織布密度
フィラメント繊度の究明は顕微鏡で行われた。測定されたフィラメント繊度をデシテックス（マイクロメートル）に換算することは次式で行われた（密度ＰＰ＝０．９１ｇ／ｃｍ3）：
【００６９】
【数１】
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【００７０】
スパンボンド不織布の坪量（basis weight）の判定はＤＩＮ ＥＮ ２９０７３‐１に従って１０×１０ｃｍ大の試料体で行われた。
【００７１】
スパンボンド不織布の厚さは、所定の測定圧力のもとでスパンボンド不織布を介装した２つの面平行な測定面の距離として測定された。測定はＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ９０７３‐２と同様に実施され、堆積重量１２５ｇ、測定面積２５ｃｍ2、測定圧力５ｇ／ｃｍ2が利用された。
【００７２】
スパンボンド不織布密度はスパンボンド不織布の坪量と厚さとから計算される。
【００７３】
通気性
スパンボンド不織布の通気性の測定はＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ９２３７に従って行われた。測定ヘッドの面積は２０ｃｍ2、印加試験圧力は２００Ｐａであった。
【００７４】
水柱
水柱の判定はＤＩＮ ＥＮ ２０８１１に依拠して実施された。試験圧力の勾配は１０ｍｂａｒ／分。測定試料の第３の箇所から水が初めて進出する水圧が水密性の尺度としてｍｂａｒもしくは水柱ｃｍで示される。
【００７５】
機械的性質
スパンボンド不織布の機械的性質はＤＩＮ ＥＮ ２９０７３‐３に従って究明された。ゲージ長：１００ｍｍ、試料幅：５０ｍｍ、送り量：２００ｍｍ／分。「強力」は力‐伸び曲線を通過時に達成される最大力、「破断伸び」は力‐伸び曲線中の強力に付属した伸びである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【国際調査報告】
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