(57)【要約】少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分を７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分を３０重量％〜２重量％含み、第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されているメルトブローンファイバー。メルトブローンファイバーは、複合体シート構造に組み込むことのできる良好な強度を有するウェブとして集められる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％と、を含み、前記第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されている多成分メルトブローンファイバー。
【請求項２】
前記第１のファイバー部分が前記第１のポリマー成分の８０重量％〜９８重量％であり、前記第２のファイバー部分が前記第２のポリマー成分の２０重量％〜２重量％である、請求項１に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項３】
前記第１のファイバー部分が前記第１のポリマー成分の９０重量％〜９８重量％であり、前記第２のファイバー部分が前記第２のポリマー成分の１０重量％〜２重量％である、請求項１に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項４】
前記ポリエステルポリマーがポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）およびそのコポリマーおよびターポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項５】
前記ポリエステルポリマーがポリ（エチレンテレフタレート）である、請求項４に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項６】
前記ポリエステルポリマーがポリ（ブチレンテレフタレート）である、請求項４に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項７】
前記ファイバーの断面形状が前記第１および第２のファイバー部分の並列構造である、請求項１に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項８】
前記ファイバーの断面形状が前記第１および第２のファイバー部分のさや／芯構造である、請求項１に記載のメルトブローンファイバー。
【請求項９】
少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％と、を含み、前記第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されている多成分メルトブローンファイバーのウェブ。
【請求項１０】
前記メルトブローンファイバーが前記第１のポリマー成分の８０重量％〜９８重量％を含み、前記第２のファイバー部分が前記第２のポリマー成分の２０重量％〜２重量％である、請求項９に記載のウェブ。
【請求項１１】
前記メルトブローンファイバーが前記第１のポリマー成分の９０重量％〜９８重量％を含み、前記第２のファイバー部分が前記第２のポリマー成分の１０重量％〜２重量％である、請求項９に記載のウェブ。
【請求項１２】
前記ウェブの機械方向および交差方向グラブ引張り強度が少なくとも５Ｎである、請求項９に記載のウェブ。
【請求項１３】
第１の側と反対の第２の側とを有する第１の繊維状層と、
前記第１の繊維状層の前記第１の側にボンドされた第２の繊維状層と、を含み、
前記第１の繊維状層は多成分メルトブローンファイバーからなるウェブであって、各ファイバーが、少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％と、を含み、前記第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されており、
前記第２の繊維状層は少なくとも９５重量％のメルトスパンポリマーファイバーを含み、
坪量が１２０ｇ／ｍ２未満で、機械方向および交差方向グラブ引張り強度が少なくとも３５Ｎである複合体シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明はメルトブローンファイバー、メルトブローンファイバーウェブおよびメルトブローンファイバーを含む複合体不織布に関する。本発明のメルトブローンウェブはアパレル、布拭き、衛生製品および医療包帯に用いるのに適した複合体布地に組み込むことができる。
【０００２】
関連技術の説明
メルトブローンプロセスにおいて、不織ウェブは、溶融ポリマーをダイを通して押出し、得られたファイバーを熱い高速ガス流によって減衰および破断する工程により形成される。このプロセスにより、可動ベルトにより収集可能な短い極微細繊維が生成され、それらは冷却中に互いにボンドされる。このファイバーとファイバーのボンディングプロセスは、ファイバー表面の一部が、ファイバーの残りの材料よりも低い融点の材料から構成されているとより有効となり得る。低融点材料は、フィラメント間のボンディングを増大させ、シートの一体性を改善し、一方、高融点材料はフィラメントを無傷に保つ。このメルトブローンファイバーのボンディング材料を用いると、このメルトブローンウェブを、その他のメルトブローンウェブやスパンボンドウェブのようなファイバーの他の層により効果的に結合させることもできる。
【０００３】
米国特許第６，０５７，２６２号は、コレクタへ並列二成分ファイバーをメルトブローして合着交絡ウェブを形成することを開示している。この特許は、ポリ（エチレンテレフタレート）／ポリプロピレンファイバーの作製に着目している。
【０００４】
メルトブローンファイバーは、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（「ＳＭＳ」）複合体シートのような複合体ラミネートを含む様々な不織布に組み込まれてきた。ＳＭＳ複合体において、外側層は、複合体全体の強度に寄与するスパンボンドファイバー層であり、芯層はバリア特性を与えるメルトブローンファイバー層である。従来から、ＳＭＳ複合体のスパンボンドおよびメルトブローン層はポリプロピレンファイバーでできている。医療用ガウンのような特定の使用用途については、ＳＭＳ複合体シートは良好な強度およびバリア特性を有し、かつ、可能な限り柔らかくドレープ性があるのが望ましい。ポリプロピレン系ＳＭＳ布地は良好な強度およびバリア特性を与えるが、アパレル製品に望ましい柔らかさおよびドレープ性はない傾向がある。ポリプロピレン系ＳＭＳ布地はまた、ガンマ線で殺菌できないという制約もある。というのは、かかる布地はガンマ線で殺菌すると退色したり弱くなり、またポリプロピレン系ＳＭＳ布地のガンマ線殺菌は不快な悪臭を生成するためである。布地をガンマ線で殺菌するとファイバーまたは布地の強度が大幅に減じたり、ファイバーまたは布地の外観が大幅に変わったり、不快な悪臭が生成されるというときは、一般に、ポリマーファイバーまたは布地は放射線殺菌できないものと考えられる。ガンマ線殺菌ができないということは、放射線殺菌は医療産業において一般的に用いられているため、ポリプロピレン系ＳＭＳ布地にとって重大な問題である。
【０００５】
ウェブに形成したときに、更なる処理および取扱いのために適切な強度を示し、その他のウェブにボンドでき、放射線殺菌できる微細ポリエステルメルトブローンファイバーが必要とされている。
【０００６】
発明の簡単な概要
本発明のファイバーは、少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％と、を含み、第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されている多成分メルトブローンファイバーを目的とする。
【０００７】
他の実施形態において、本発明は、少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分を３０重量％〜２重量％と、を含み、第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されている多成分メルトブローンファイバーのウェブを目的とする。
【０００８】
他の実施形態において、本発明は、第１の側と反対の第２の側とを有する第１の繊維状層と、第１の繊維状層の第１の側にボンドされた第２の繊維状層と、を含み、第１の繊維状層は多成分メルトブローンファイバーであって、各ファイバーが少なくとも８０重量％のポリエステルポリマーを含有する第１のポリマー成分の第１のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％と、少なくとも２０重量％のポリエチレンポリマーを含有する第２のポリマー成分の第２のファイバー部分をファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％と、を含み、第２のファイバー部分の一部がファイバーの表面に沿って配置されており、第２の繊維状層が少なくとも９５重量％のメルトスパンポリマーファイバーを含む複合体シートである。本複合体シートの坪量は１２０ｇ／ｍ２未満、機械方向および交差方向グラブ引張り強度が少なくとも３５Ｎである。
【０００９】
発明の詳細な説明
本明細書で用いる「ポリオレフィン」という用語は、炭素と水素原子のみで構成された一連の飽和が大の非環式ポリマー炭化水素のことを意味する。代表的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびエチレン、プロピレンおよびメチルペンテンモノマーの様々な組合わせが挙げられる。
【００１０】
本明細書において用いる「ポリエチレン」という用語には、エチレンのホモポリマーばかりでなく、少なくとも８５％の繰返し単位がエチレン単位であるコポリマーも含まれるものとする。
【００１１】
本明細書で用いる「ポリエステル」という用語には、少なくとも８５％の繰返し単位がジカルボン酸とジヒドロキシアルコールの縮合生成物であって、ポリマー結合がエステル単位の形成によりなされているポリマーが含まれるものとする。これには、芳香族、脂肪族、飽和および不飽和二酸および二アルコールが含まれる。本明細書で用いる「ポリエステル」という用語には、コポリマー（例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互のコポリマー）、これらのブレンドおよび変性体も含まれる。ポリエステルの一般的な例を挙げると、エチレングリコールとテレフタル酸の縮合生成物であるポリ（エチレンテレフタレート）である。
【００１２】
本明細書で用いる「メルトブローンファイバー」という用語は、溶融メルト処理可能なポリマーを、複数の微細な、通常は円状の毛管から、溶融スレッドまたはフィラメントとして高速ガス（例えば、空気）流に押出すことにより形成されるファイバーを意味する。高速ガス流は、溶融ポリマー材料のフィラメントを減衰させて、その直径を約０．５〜１０ミクロンに減少させる。メルトブローンファイバーは通常不連続ファイバーである。高速ガス流により運ばれたメルトブローンファイバーは、通常、収集表面に堆積して、不規則に分散したファイバーのウェブを形成する。
【００１３】
本明細書で用いる「メルトスパンファイバー」という用語は、溶融メルト処理可能なポリマー材料を、紡績口金の複数の微細な、通常は円状の毛管から、フィラメントとして押出し、押出されたフィラメントの直径を即時に減少させることにより形成されるファイバーを意味する。メルトスパンファイバーは、一般に、連続していて、平均直径が約５ミクロンを超える。
【００１４】
本明細書で用いる「不織布、シートまたはウェブ」という用語は、不規則に配置されて、編布のような識別可能なパターンなしで平面材料を形成する個々のファイバーまたはスレッドの構造のことを意味する。
【００１５】
本明細書で用いる「多成分メルトブローンウェブ」という用語には、多数の区別されたポリマー成分を含有する溶融フィラメントとして微細な毛管から得られるメルトブローンファイバースパンのことを意味し、溶融フィラメントは、高速ガス流によって減衰され、不規則に分散したファイバーのウェブとして収集表面に堆積する。
【００１６】
本明細書において、「機械方向」とは、シートの平面内の長さ方向、すなわち、シートを生産する方向のことである。「交差方向」とは、機械方向に対して垂直なシートの平面内の方向のことである。
【００１７】
本発明は、第１のポリマー成分と、ファイバーの表面の少なくとも一部に沿った第２のポリマー成分とを含有する多成分メルトブローンファイバーを目的とする。これらのファイバーは、ファイバーの低融点ポリマーを、接触するとウェブの一体性を増大するその他のファイバーにボンドすることができるウェブへと集められる。複合体シート構造を作製するときは、これらのメルトブローンファイバーをその他のウェブ層のファイバーにボンドすると、メルトブローンウェブのその他のウェブ層からの剥離に対する抵抗性を含む複合体の全体の一体性を増大させることもできる。
【００１８】
本発明によれば、多成分メルトブローンファイバーは、従来のメルトブローンプロセスに従って生産することができる。メルトブローンプロセスにおいて、１台以上の押出し機によってメルトポリマーをダイ先端に供給し、ポリマーが微細毛管開口部を通過するにつれてファイバー化されて、フィラメントのカーテンを形成する。フィラメントは空気延伸されて、ダイの微細毛管開口部周囲に配置されたガスのジェット、好ましくは空気により通常破断される。ファイバーは可動ベルトまたはスクリーン、スクリムまたはその他の繊維状層に堆積する。メルトブローンにより生産されるファイバーは、通常、有効直径が約０．５〜約１０ミクロンの不連続ファイバーである。本明細書で用いる、不規則な断面を有するファイバーの「有効直径」は、同じ断面部分領域を有する丸いと仮定されたファイバーの直径に等しい。
【００１９】
本発明の多成分メルトブローンウェブのファイバーにおける多成分ファイバーは、一般的に、平均有効直径が約０．５ミクロン〜１０ミクロン、より好ましくは約１〜６ミクロン、最も好ましくは約２〜４ミクロンの不連続ファイバーである。本発明の多成分メルトブローンウェブは、スピンパックから同時にスパンすることにより、少なくとも２種類のポリマーから形成される。多成分メルトブローンウェブは、異なる化学および／または物理特性を有する２種類の異なるポリマー成分から作製された二成分ウェブであるのが好ましい。二成分ウェブにおける二成分ファイバーの構造は、大半のファイバーが各ファイバーの長さの大部分に伸張している異なるポリマー成分を有する第１および第２の並列ファイバー部分からできた並列配列であるのが好ましい。あるいは、二成分ファイバーは、第１のファイバー部分が第２のファイバー部分により囲まれたさや／芯配列、異なるファイバー部分のパイスライスを備えたパイ形状配列、またはファイバー表面の少なくとも一部に沿って配置された低融点ポリマーによるその他の従来の二成分ファイバー構造を有することもできる。
【００２０】
多成分成分メルトブローンファイバーは、ファイバーの総重量に基づいて７０重量％〜９８重量％の第１のポリマー成分の第１のファイバー部分と、ファイバーの総重量に基づいて３０重量％〜２重量％の第２のポリマー成分の第２のファイバー部分とを有する。より好ましくは、第１のファイバー部分は８０重量％〜９８重量％の前記第１のポリマー成分であり、前記第２のファイバー成分は２０重量％〜２重量％の前記第２のポリマー成分であり、最も好ましくは、第１のファイバー部分は９０重量％〜９８重量％の前記第１のポリマー成分であり、前記第２のファイバー成分は１０重量％〜２重量％の前記第２のポリマー成分である。
【００２１】
本発明によれば、第１および第２のポリマー成分の両方が、ポリマー混合物を含むことができ、第１のポリマー成分は少なくとも８０重量％のポリエステル、好ましくは少なくとも９０重量％のポリエステルであり、第２のポリマー成分は少なくとも２０重量％のポリエチレン、好ましくは少なくとも５０重量％のポリエチレンである。
【００２２】
本発明のメルトブローンウェブのファイバーは、図１に示すのと同様の押出しダイを有するメルトブローン装置を用いてメルトブローンすることができる。図１に示すメルトブローンダイ２０の断面図において、２種類の異なるポリマー成分が並行な押出し機２３および２４でメルトされ、別個に測定されて、ギアポンプ（図示せず）および管２５および２６を通過して、ダイキャビティ２２へと進む。ダイキャビティにおいて、ポリマー成分は層状の塊を形成し、２種類の成分が別個の層として分離される。層状の塊は毛管オリフィス２１のラインを通って押出される。チャネル２８から供給されるホットエアのジェットが出てくるポリマーファイバーを減衰させる。得られるファイバーは、２種類のフィラメントを含むものと考えられ、各々が、異なるポリマー成分からできており、両者とも、並列構造でメルトブローンファイバーの長さにわたって伸張している。あるいは、層１４の微細ファイバー（図３）は、その他の公知のメルトブローンプロセスにより生産することもできる。例えば、米国特許第４，３８０，５７０号に開示されているような別個のエアノズルが各ポリマー毛管を囲むプロセスによって生産することができる。
【００２３】
図２に、本発明のメルトブローンプロセスに用いる、図１に図示したのとは異なる押出しダイ２０’を示す。単純化させるために２成分系で示してある。別々に制御される複数の押出し機（図示せず）が、それぞれポリマー供給ポート２５’および２６’を通して個々の溶融ポリマー流を供給し、そこで、ポリマーは別個の押出し毛管２９および３０を通過し、好ましい実施形態においては、個々のポリマー流が共通の縦軸へ向かうようにダイの中で方向付けられる。しかしながら、押出し毛管は、互いに平行にしてよいが、個々の押出し毛管２９および３０から排出された後の、押出し溶融ポリマー流の合着を促すために互いに十分近接させる。押出されたポリマー流は合着し、ブローンオリフィスを通してダイから排出され、ファイバー化されて、押出されたポリマー流の共通の縦軸に向けられたガスジェット２８’から供給されるブローンガスによりフィラメントのカーテンを形成する。このプロセスにおいて、異なるポリマー成分について別個に制御された押出し機を用いて、個々のポリマーの押出しを最適化しつつも、両ポリマー成分を含む単一のファイバーを形成するために、各ポリマー成分について、温度、毛管直径および押出し圧力のような処理パラメータを個々に制御することができる。
【００２４】
当業者であれば、さや／芯多成分ファイバー、セグメントパイ形状多成分ファイバー等を生産するために図１および２のメルトブローンダイの設計を容易に認識することができることが分かるであろう。
【００２５】
本発明のメルトブローンウェブを組み込んだ複合体不織シートを図３に示す。シート１０は、３層複合体布地であり、内層１４は、外層１２および１６間に挟まれた極微細メルトブローンポリマーファイバーから構成されており、各層はこれより大きく強いボンドファイバーで構成されている。層１４に形成されるとき、内層１４の極微細ファイバーは、極微細通路を有するバリア層を生成する。層１４は流体のバリアとして作用するが、水蒸気が通るのは妨げない。ボンドファイバー層１２および１６は、複合体シートに対する強度、場合によってはバリア特性に寄与する、より粗く強いファイバーから構成される。あるいは、複合体シートは、図４に示すように２層複合体１８として形成してもよい。２層複合体シートにおいて、微細メルトブローンファイバー層１４を、これより粗く強いボンド層１２の片側だけに取り付ける。本発明の代替実施形態によれば、複合体シートは、層１４のような多層の微細メルトブローンファイバーで作製したり、あるいは、層１２および１６のような３層以上の粗く強いファイバー層で作製してもよい。
【００２６】
層１２および１６の大きく強いボンドファイバーは、従来のメルトスパンファイバー、またはその他種類の強いスパンボンドファイバーであるのが好ましい。メルトスパンファイバーは実質的に連続ファイバーであるのが好ましい。あるいは、層１２および１６は、ファイバーが互いにボンドして強いウェブ構造を形成する、乾式または湿式ステープルファイバーウェブ、またはカードウェブとすることができる。層１２および１６のファイバーは、芯層１４のポリエチレン含有微細ファイバーが容易にボンドできるポリマーでできていなければならない。層１２および１６のファイバーは、これらが、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミドまたはこれらの組み合わせのような、ポリプロピレン以外のポリマーから構成される外層を有しているという点でガンマ線殺菌可能であるのが好ましい。複合体布地を放射線殺菌する最終使用用途に用いない場合には、層１２および１６のファイバーも、ガンマ線殺菌されないポリプロピレンのようなポリマーから構成することができる。
【００２７】
層１２および１６の大きく強いファイバーは、米国特許第３，８０２，８１７号、第５，５４５，３７１号および第５，８８５，９０９号に開示された高速紡績プロセスのような高速溶融紡績プロセスを用いて生産される実質的に連続しているスパンボンドファイバーである。これらのファイバーは、単一成分ファイバー、多成分ファイバーまたはこれらの組合わせとして生産することができる。多成分ファイバーは、並列、さや−芯、セグメントパイまたは海の孤島構造をはじめとする様々な公知の断面構造に作製することができる。
【００２８】
層１２および１６にとって好ましいメルトスパンファイバーは、ポリエステルおよびポリエチレンから構成される二成分ファイバーである。ポリエステル成分は、布地の強度に寄与し、一方、ポリエチレン成分は布地を柔軟にし、ドレープ性を与える。さらに、ポリエチレン成分は、ファイバーのポリエステル成分より低い融点を有しており、サーマルボンディングプロセスを用いて、層１２および１６をより容易に芯層１４の微細メルトブローンファイバーにボンド可能とさせる。あるいは、層１２および１６は、単一ポリマー成分ファイバーのブレンドから構成する、例えば、ファイバーの一部がポリエチレンファイバーで、ファイバーのまた一部がポリエステルファイバーであるスパンボンドウェブのようにすることができる。
【００２９】
上述した二成分メルトブローンウェブを組み込んだ複合体不織布は、図１または２に図示したメルトブローンダイを組み込んだメルトブローン装置と組み合わせて米国特許第３，８０２，８１７号、第５，５４５，３７１号または第５，８８５，９０９号による装置を用いてインラインで生産することができる。あるいは、複合体シートの層は、独立して生産して、後に結合およびボンドして複合体シートを形成することもできる。２台以上のスパンボンドウェブ生産装置を直列で用いて、異なる単一または複数成分ファイバーのブレンドからできたウェブを生産することができ、メルトブローン多層を備えた複合体シートを生産するために、２台以上のメルボブローンウェブ作製セクションを直列で用いることができる。さらに、様々なウェブ作製部において用いるポリマーを互いに異なるものとすることができるものと考えられる。
【００３０】
第２のスパンボンドウェブ層が望ましい場合には、第２のスパンボンドウェブ作製装置からの実質的に連続したスパンボンドファイバーをメルトブローン層１４上に堆積して（図３）、複合体シートの第２のスパンボンド層１６を形成する。スパンボンド層１２および１６は必ずしも同じ厚さまたは坪量を有している必要はない。
【００３１】
スパンボンド−メルトブローン−スパンボンドウェブ構造をサーマルボンディングロール間に通過させて、ロールで収集される複合体不織ウェブ１０を生産する。ボンディングロールは、複合体の最低の融点のポリマーのプラスマイナス２０℃以内の温度に維持された加熱ロールであるのが好ましい。本発明のポリエチレン含有複合体シートについては、１１５〜１２０℃のボンディング温度および３５０〜７００Ｎ／ｃｍのボンディング圧力を適用すると良好なサーマルボンディングが得られる。複合体シート層のボンディングの代替の方法としては、カレンダーボンディング、通気ボンディング、蒸気ボンディングおよび接着ボンディングが挙げられる。
【００３２】
任意で、フルオロケミカルコーティングを複合体不織ウェブに塗布して、ファイバー表面の表面エネルギーを減少させ、液体浸透に対するファイバーの抵抗を増大させることができる。例えば、局所仕上げ処理により布地を処理して、液体バリア性を改善する、特に、低表面張力の液体に対するバリア性を改善してもよい。多くの局所仕上げ処理方法は当業界に周知であり、スプレー塗布、ロールコーティング、泡塗布、ディップスキージ塗布等が挙げられる。代表的な仕上げ成分としては、ＺＯＮＹＬ（登録商標）フルオロケミカル（Ｅ．Ｉ．　ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ（デラウェア州、ウィルミントン）の登録商標）またはＲＥＰＥＡＲＬ（登録商標）フルオロケミカル（三菱（ニューヨーク州、ニューヨーク）より入手可能）が挙げられる。局所仕上げプロセスは、布地生産とインラインで、または別個のプロセス工程のいずれかで実施することができる。あるいは、かかるフルオロケミカルもまた、メルトのための添加剤としてファイバーにスパンすることもできる。
【００３３】
本発明による複合体不織シートの坪量は好ましくは１０〜１２０ｇ／ｍ２、より好ましくは３０〜９０ｇ／ｍ２、最も好ましくは５０〜７０ｇ／ｍ２である。複合体不織シートのグラブ引張強度は、用いるサーマルボンディング条件に応じて大きく変わり得る。代表的なグラブ引張強度（機械と交差の両方向について）は３５〜４００Ｎ、より好ましくは４０〜３００Ｎ、最も好ましくは５０〜２００Ｎである。複合体不織シートのメルトブローンファイバー内層の坪量は一般的には２〜４０ｇ／ｍ２、より好ましくは５〜３０ｇ／ｍ２、最も好ましくは１２〜２５ｇ／ｍ２、機械方向と交差方向の両方におけるグラブ引張り強度は少なくとも５Ｎである。各外層の坪量は一般的に３〜５０ｇ／ｍ２、より好ましくは８〜４０ｇ／ｍ２、最も好ましくは１２〜３５ｇ／ｍ２である。複合体シートの層は、例えば、微細ファイバー層および／または大きなファイバー層中の低融点成分ポリマーの溶融のような、サーマルボンディングにより併せて固定されるのが好ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、複合体シートは少なくとも１０ｃｍ、より好ましくは少なくとも２５ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも４５ｃｍ、最も好ましくは少なくとも６０ｃｍの静水頭を示す。複合体シートの水衝撃性は好ましくは５ｇ未満、より好ましくは２ｇ未満、最も好ましくは０．５ｇ未満である。複合体シートのフレージャー透気率は好ましくは１ｍ３／分／ｍ２より大きい、より好ましくは５ｍ３／分／ｍ２より大きい。
【００３４】
本発明を以下の実施例により例証するが、本発明を例証するためであって、決して本発明を限定するものではない。
【００３５】
試験方法
上述の説明および後述の実施例において、以下の試験方法を用いて、様々な記録された特徴および特性を測定した。ＡＳＴＭとは、アメリカ試験材料学会を指す。
【００３６】
ファイバー直径は光学顕微鏡により測定し、平均値としてマイクロメートルで記録してある。
【００３７】
坪量は、布またはシートの単位面積当たりの質量の尺度であり、ＡＳＴＭ　Ｄ−３７７６により測定し、ｇ／ｍ２で記録してある。
【００３８】
グラブ引張強度は、シートの破断強度の尺度であり、ＡＳＴＭ　Ｄ５０３４により実施され、ニュートン（Ｎ）で記録してある。
【００３９】
実施例１
メルトブローン二成分ファイバーを、ポリ（エチレンテレフタレート）の第１のポリマー成分と、ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）の二成分ブレンドを含む第２のポリマー成分とにより作製した。ポリ（エチレンテレフタレート）成分は、固有粘度が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）（米国特許第４，７４３，５０４号の通りに測定、デュポン社よりＣｒｙｓｔａｒ（登録商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ３９４９）より入手可能）から作製した。ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分は、ダウ・ケミカル社よりＡＳＰＵＮ６８３１Ａとして入手可能な、メルトインデックスが１５０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８に従って測定）の鎖状低密度ポリエチレン９０重量％と、ヘキスト社よりＭｅｒｇｅ１３００Ａとして入手可能なポリ（ブチレンテレフタレート）１０重量％とを含有していた。ブレンド成分中にポリ（ブチレンテレフタレート）が存在していると、ポリエチレンの曳糸性が改善される。ポリエチレンおよびポリ（ブチレンテレフタレート）を押出し機において２６５℃で混合することによりポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）二成分ブレンドを調製した。
【００４０】
第１および第２のポリマー成分を別個に押出し、ろ過し、測定して、並列フィラメント断面を与える配列の二成分スピンパックへ送った。スピンパックのダイを６００°Ｆ（３１５℃）まで加熱した。ダイは、２４インチ（６１ｃｍ）のラインに配列された６０１個の毛管開口部を有していた。ポリマーを各毛管を通して、ポリマー流量０．８０ｇ／ホール／分でスパンした。減衰エアを６１５°Ｆ（３２３℃）の温度まで加熱し、１分当たり４２５標準立方フィート（１２ｍ３／分）の速度で２つの幅０．８ｍｍのエアチャネルを通して供給した。２つのエアチャネルは２４インチのラインの毛管開口部の長さを流れており、毛管のラインの各側の各チャネルは毛管開口部から１ｍｍ離した。ポリ（エチレンテレフタレート）を２６ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給し、ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）を２．９ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給した。ポリ（エチレンテレフタレート）９０重量％と、９０重量％のポリエチレン／１０重量％のポリ（ブチレンテレフタレート）を含有するブレンド１０重量％の二成分メルトブローンウェブを生産した。フィラメントを可動の形成スクリーン上に集めて、メルトブローンウェブを生産した。メルトブローンウェブをロール上に集めた。坪量は１７ｇ／ｍ２であった。ウェブのグラブ引張り特性を表１に記録する。
【００４１】
スパンボンド外層はさや−芯断面を有する二成分ファイバーであった。複合体シートの外層に用いる、２つの坪量（１７ｇ／ｍ２と２４ｇ／ｍ２）のスパンボンドウェブを生産した。スパンボンド二成分ファイバーを、ダウ・ケミカル社よりＡＳＰＵＮ６８１１Ａとして入手可能な、メルトインデックスが２７ｇ／１０分（ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８に従って測定）の鎖状低密度ポリエチレンと、デュポン社よりＣｒｙｓｔａｒ（登録商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ３９４９）として入手可能な、固有粘度が０．６３、重量平均分子量が約３５，７００のポリ（エチレンテレフタレート）ポリエステルから作製した。ポリエステル樹脂を１８０℃の温度で結晶化し、１２０℃の温度で乾燥して、使用前に水分含有量を５０ｐｐｍ未満とした。
【００４２】
別個の押出し機において、スパンボンド層に用いるポリ（エチレンテレフタレート）を２９０℃まで加熱し、ポリエチレンを２８０℃まで加熱した。ポリマーを押出し、ろ過し、測定して、２９５℃に維持され、さや−芯フィラメント断面部を与えるように設計された二成分スピンパックへ送った。ポリマーを紡績口金を通してスパンして、ポリエチレンさやとポリ（エチレンテレフタレート）芯を有する二成分フィラメントを生産した。スピンパック毛管当たりのポリマー総流量は１７ｇ／ｍ２の坪量について１．０ｇ／分、２４ｇ／ｍ２の坪量について１．０ｇ／分であった。ポリマーを測定して、ファイバー重量基準で３０％のポリエチレン（さや）と７０％のポリエステル（芯）のフィラメントファイバーを与えた。フィラメントを、２つの対向する急冷ボックスから提供される急冷空気により長さ１５インチ（３８．１ｃｍ）の急冷ゾーンにおいて温度１２℃および速度１ｍ／秒で冷却した。フィラメントを、スピンパックの毛管開口部の下２０インチ（５０．８ｃｍ）離れた空気延伸ジェットに通過させて、フィラメントを約９０００ｍ／分の速度で延伸した。得られた小さく強い実質的に連続したフィラメントを真空吸引をしながら、配置ベルト上へ堆積させた。２つのウェブ（１７ｇ／ｍ２と２４ｇ／ｍ２の坪量）のファイバーの有効直径は９〜１２ミクロンの範囲内であった。得られたウェブを別々に２つのサーマルボンディングロール間を通して、ポイントボンディングパターンを用いて１００℃の温度および１００Ｎ／ｃｍのニップ圧で、搬送のためにウェブを僅かに貼り合わせた。ボンディング中のライン速度は１７ｇ／ｍ２の坪量については２０６ｍ／分、２４ｇ／ｍ２の坪量については１４６ｍ／分であった。軽くボンドさせたスパンボンドウェブをそれぞれロール上に集めた。
【００４３】
１７ｇ／ｍ２の坪量のスパンボンドウェブを可動ベルト上で巻き戻すことにより、複合体不織シートを作製した。メルトブローン二成分ウェブを巻き戻し、可動スパンボンドウェブの上部に配置した。２４ｇ／ｍ２の坪量スパンボンドウェブの第２のロールを巻き戻し、スパンボンドメルトブローンウェブの上に配置して、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド複合体不織ウェブを生産した。刻み目のある油加熱金属カレンダーロールおよび平滑油加熱金属カレンダーロール間で、複合体シートをサーマルボンドした。両ロールの直径は４６６ｍｍであった。刻み目のあるロールは、点サイズが０．４６６ｍｍ２、点深さが０．８６ｍｍ、点間隔が１．２ｍｍ、ボンド領域が１４．６％のダイアモンドパターンを有するクロムコートの未硬化鋼表面を有していた。平滑ロールは硬化鋼表面を有していた。複合体ウェブを１１０℃の温度、３５０Ｎ／ｃｍのニップ圧、２０ｍ／分のライン速度でボンドした。ボンド複合体シートをロール上に集めた。この複合体不織シートの最終坪量は５８ｇ／ｍ２であった。シートのグラブ引張り特性を表１に示す。
【００４４】
実施例２および３
メルトブローン二成分ファイバーを、ポリ（エチレンテレフタレート）成分対ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分の重量比を９０：１０（実施例１）から、実施例２および３については８０：２０および７０：３０にそれぞれ調整した以外は実施例１の手順に従って形成した。メルトブローンウェブおよび複合体シートのグラブ引張り特性を表１に記録する。
【００４５】
実施例４
ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分中のポリ（ブチレンテレフタレート）を、固有粘度が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）（米国特許第４，７４３，５０４号の通りにして測定、デュポン社よりＣｒｙｓｔａｒ（登録商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ３９４９）として入手可能）に代えた以外は実施例１の手順に従って形成した。また、ポリエチレン／ポリ（エチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分中のポリエチレン対ポリ（エチレンテレフタレート）の比率を６０：４０に調整した。溶融紡績中の減衰空気は、１分当たり４２５標準立方フィート（１２ｍ３／分）の代わりに１分当たり４５０標準立方フィート（１３ｍ３／分）の速度で供給した。ウェブのグラブ引張り特性を表１に記録する。複合体シートは作製しなかった。
【００４６】
実施例５および６
メルトブローン二成分ファイバーを、ポリ（エチレンテレフタレート）成分対ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分の比率を実施例５および６について８０：２０および７０：３０にそれぞれ調整した以外は実施例４の手順に従って形成した。メルトブローンウェブのグラブ引張り特性を表１に記録する。
【００４７】
実施例７
メルトブローン二成分ファイバーを、ポリ（エチレンテレフタレート）の第１のポリマー成分と、ポリエチレンの第２のポリマー成分とにより作製した。ポリ（エチレンテレフタレート）成分は、固有粘度が０．５３のポリ（エチレンテレフタレート）（米国特許第４，７４３，５０４号の通りに測定、デュポン社よりＣｒｙｓｔａｒ（登録商標）ポリエステル（Ｍｅｒｇｅ４４４９）より入手可能）から作製した。ポリエチレン成分は、メルトインデックスが１５０ｇ／１０分の鎖状低密度ポリエチレン（ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８に従って測定、ダウ・ケミカル社よりＡＳＰＵＮとして入手可能）から作製した。
【００４８】
第１および第２のポリマー成分を別個に押出し、ろ過し、測定して、並列フィラメント断面を与える配列の二成分スピンパックへ送った。スピンパックのダイを６００°Ｆ（３１５℃）まで加熱した。ダイは、２０．８インチ（５２．８ｃｍ）のラインに配列された６２４個の毛管開口部を有していた。ポリマーを各毛管を通して、ポリマー流量０．８０ｇ／ホール／分でスパンした。減衰エアを６１５°Ｆ（３２３℃）の温度まで加熱し、８ｐｓｉ（５５．１ｋＰａ）の圧力で、幅１．５ｍｍの２つのエアチャネルへ供給した。２つのエアチャネルは２０．８インチのラインの毛管開口部の長さを流れており、毛管のラインの各側の１つのチャネルは毛管開口部から１．５ｍｍ離した。ポリ（エチレンテレフタレート）を２７ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給し、ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）を３．０ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給した。９０重量％のポリ（エチレンテレフタレート）と１０重量％のポリエチレンの二成分溶融ブローンウェブを作製した。フィラメントを可動の形成スクリーン上に集めて、メルトブローンウェブを生産した。メルトブローンウェブをロール上に集めた。坪量は１７ｇ／ｍ２であった。ウェブのグラブ引張り特性を表１に記録する。
【００４９】
実施例８
ポリ（エチレンテレフタレート）を２４ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給し、ポリエチレン／ポリ（ブチレンテレフタレート）を６．０ｋｇ／時の速度でスピンパックへ供給した以外は実施例７と同様にして実施例８を生産した。
【００５０】
比較例Ａ
ポリエチレン／ポリ（エチレンテレフタレート）二成分ブレンド成分を、ポリ（エチレンテレフタレート）成分に用いた同じポリ（エチレンテレフタレート）に代えた以外は、実施例１の手順に従ってメルトブローン一成分ファイバーを形成した。溶融紡績中の減衰エアは、１分当たり４２５標準立方フィート（１２ｍ３／分）の代わりに１分当たり２２５標準立方フィート（６．４ｍ３／分）の速度で供給した。ウェブのグラブ引張り特性を表１に記録する。複合体シートは作製しなかった。
【００５１】
表１は、実施例１〜８のグラブ引張り特性が比較例Ａより高いことを示す。
【００５２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合体不織布に用いられるメルトブローンファイバーの生産に用いられるメルトブローンダイの断面概略図である。
【図２】本発明の複合体不織布に用いられるメルトブローンファイバーの生産に用いられる他のメルトブローンダイの断面概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による複合体不織布の断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による複合体不織布の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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