JPH02133643A - 不織複合材料 - Google Patents

不織複合材料

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JPH02133643A
JPH02133643A JP89190374A JP19037489A JPH02133643A JP H02133643 A JPH02133643 A JP H02133643A JP 89190374 A JP89190374 A JP 89190374A JP 19037489 A JP19037489 A JP 19037489A JP H02133643 A JPH02133643 A JP H02133643A
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thermoplastic polymer
fabric layer
nonwoven
reinforcing
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Mark H S Berman
マーク エイチ エス バーマン
Dilip D Doshi
ディリップ ディー ドーシー
Thomas F Gilmore
トーマス エフ ギルモア
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Original Assignee
Fort James Corp
James River Corp of Virginia
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業りの利用分野〉 本発明は、不織布、より詳しくは、熱可塑性重合体マイ
クロファイバーのメルトブローン布地層を2つの熱可塑
性重合体フィラメントの予備接着された補強布地層の間
にはさみ、これら3つの層を、布地材料を形成するよう
に一′#Hに連続接着してなる不織複合材料に関する。
〈従来の技術〉 メルトブローン材料を内含する不織布積層材料とし2て
は、広範なものがすでに知られている。このような布は
、さまざまな積層手順を用いて製造されている。
ボーンスラーガー(Bornslaeger )に対す
る米国特許第4,374,888号は、レクリエーショ
ン用の布として役立つ種類のかかる積層物を開示してい
る。ホチキス()lotchkiss )他に対する米
国特許第4,436,780号は、ワイパーとして用い
るためのメルトブローン材料を含む積層物を開示してい
る。
キットソン(KiLsori)他に対する米国特許第4
.196,245号は、手術後、手術用ドレープなどと
して役立つと言われる少なくとも2つのメルトブローン
布地層を有する複合材料を開示している。
ボーンスラーガー(Bornslaeger ) 、ホ
チキス(llotehkiss)他及びキフトソン(K
itson)他の布地は、点接着工程によって製造され
る。
ブロック(Broek )他に対する米国特許第4.0
41,203号は、メルトブローン布地と、熱可塑性重
合体のほぼ連続し、ランダムに分子配向されたフィラメ
ントのウェブを含む不織布状材t1を開示している。こ
のウェブは予備接着されておらず、従って、メルトブロ
ーン布地に接着されるまでは、それ自体の一体性を有し
ない。布地とウェブは一緒に点接着され、望ましい強度
特性をもち、しかも織物のような外観、ド1/−ブそし
て手触りを有すると言われる材料が得られる。
プレンティス(Prentice)に対する米国特許第
3.795.571号は、高い引裂き抵抗を有する少な
くとも1枚のその他のマットに接着された高い剥離引張
り強度をもつメルトブローされたマイクロフアイバーマ
ットを有する不織布積層材料を開示している。この積層
物は、点接着又は接着剤接着Gこよって形成させること
ができる。
マラニー(Malariey )に対する米国特許第4
.508.113号は、メルトブローン材料を内含する
5層(5ブライ)の使い捨てドレープを開示している。
シマラ(Shimalla)に対する米国特許第4.5
55.811号は、手術着として役立つ不織のメルトブ
ローン材料含有積層構造を開示している。マラニ(Ma
laney )及びシマラ (Shi++ia口a)の
積層材料は加熱された工:/ボノシング・カレンダーで
作られる。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、最小限の量のバラ繊維を含む不Hli
 731合材料を提供することにある。
本発明の別の目的は、良好な摩耗強さをもつ不織複合材
料を提供することにある。
本発明の他の目的は、不連続接着された不織複合材料に
匹敵する引裂き抵抗をもつ連続接着された複合材料を提
供することにある。
本発明の他の目的は、点接着された不織複合材に匹敵す
る柔軟性又は剛性をもつ連続接着された不織複合材料を
提供することである。
さらに、本発明の他のの[1的は、繊維材料、不織ウェ
ブのタイプ及び補強ウェブ層の坪量を操作して、望まし
い特定の特性をもつ不織複合材料の形成を可能にするこ
とができるよ・うな不織複合材料を提供することにある
更に又、本発明の他の目的は、医学分野において滅菌ラ
ップとして用いることができる不IQu 71合材料を
提供することにある。
本発明の更に別の目的は、細菌及びその他の汚染物質の
通過を妨げながら、蒸気のような滅菌物質の浸透をii
J能にするような滅菌ラップとして用いるための材料を
提供することにある。
本発明の他の目的は、疎水性でしかもそれを通しての液
体の浸透を最低限におさえるような滅菌ランプとして用
いるための材料を提供することにある。
〈発明の構成〉 本発明は、本明細書により具現化され、本明細書に広範
に記述されているように、滅菌ラップとして用いるのに
適した約1〜3oz/yd”の坪量をもつ不織複合材料
を提供することにより、先行技術の問題点及び欠点を克
服し本発明の意図に従った前述の目的を達成するもので
ある。この複合材料には、最高10ミクロンの平均繊維
直径および0、3〜0.6oz/yd”の範囲の公称坪
量をもつ熱可塑性1体マイクロファイバーのメルトブロ
ーン布地の層、ならびに、0.3〜2.0 oz/yd
2で同−又は異なる公称坪量をもつ、スパンボンデツド
ウェブ、湿式ウェブ及びカーデッドウェブの中から選ば
れた熱可塑性重合体フィラメントの2つの予備接着され
た補強布地層が含まれている。メルトブローン布地層及
び補強布地層は、メルトブローン布地層が補強布地層の
間に置かれた状態で、並置した表面突合わせ関係に位置
決めされる。これらの層はすべて、軽接着領域、中間接
着領域及び軽接着領域を形成するように、熱及び圧力を
加えることにより、2重らせん溝付きロールのニップで
一緒に連続接着される。
本発明の好ましい実施態様においては、熱可塑性重合体
フィラメントの補強布地層はスパンボンディングされて
おり、熱可塑性重合体マイクロファイバのメルトブロー
された布地及び熱可望性重lフィラメントの補強布地層
は、ポリプロピレンで構成されている。
本明細書に添イ」され、本明細書の一部をなす[図面は
、本発明の好ましい実施例を示し、詳細な説明とともに
、本発明の詳細な説明するためのものである。
〈実施例〉 その−例を添付の図面に示す本発明の好ましい実施例を
詳細に説明する。
第1図に示された本発明によると、熱可塑性重合体マイ
クロファイバーのメルトブローン布地層12と、各々熱
可塑性重合体フィラメントで作られた2つの予備接着さ
れた補強布地層14及び16とから構成された不織複合
材料10が提供される。
メルトブローン布地層12を形成するのに用いられる好
ましい熱可塑性重合体マイクロファイバーは、ポリプロ
ピレン、ノーイロン6、ナイロン6.6、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタ
レート、線状低密度ポリエチレン及びその共重合体、複
合体及びその混合物であるが、最も好ましいのはポリプ
ロピレンである。メルトブローン布地層12は、本明細
書にその全体を参考として組み込むパンティン(Bun
tin)他に対する米国特許筒3.978.185号、
ならびに[工業及びエンジニアリング化学」(Indu
strial and Engineering Ch
emistry )第48巻、第8号1342〜134
6頁に記載された工程のような既知の技術により用意さ
れ得る。要約すると、この工程は、加熱されたノズルの
オリフィスを通して溶融状態の繊維形成熱可塑性重合体
樹脂を熱ガス流内に押し出して、繊維流を形成する繊維
として溶融樹脂を細し、繊維を、不織マットを形成する
ように繊維流の経路の受:す器に集める、ことを含んで
いる。
熱可塑性重合体フィラメントで作られている補強用繊維
層14及び16は、好ましくは不織(Spunbond
ed)ウェブ、湿式ウェブ又はカーデッドウェブである
が、最も好まし7くは不織つLブである。不織ウェブを
製造する方法は、キニ(Kinney)に対する米国特
許筒3.338,992号及び第3.341,394号
;レビー(Levy)に対する米国特許筒3.276.
944号;バターソン(Pe terson)に対する
米国特許筒3,502,538号;ハートマン(Ila
rtmann)に対する米国特許筒3,502,763
号及び3,509,009号;トポ(Dobo)他に対
する米国特許筒3.542,615号及び米国特許筒3
,692.618号中で開示されているこの方法には一
般に、不連続フィラメントを形成するため紡糸口金を通
して熱可塑性重合体を連続的に押し出す作業を伴ってい
る。フィラメントは分子配向及びねばり強さを達成する
ため引っ張られる。次いで、連続したフィラメントは例
えばキャリヤベルI・などの上にほぼランダムに置かれ
、はぼ連続したランダム配置の分子配向フィラメントの
・リエブを形成する。本発明による補強布地層14及び
16は予備接着されており、従ってそれ自身の構造的結
合性を有している。補強布地層14及び16を作るのに
用いられる好ましい熱可塑性重合体フィラメントは、ポ
リプロピレン、ナイロン6、ナイロン6.6、ボレブチ
レンテレフタ【/−ト、ポリエチレン、ポリエチレン・
テレフタレート、線状低密度ポリエチレン及び、その共
重合体、複合物及び混合物であるが、最も好ましいのは
ポリプロピレンである、 本発明によると、メルトブローン布地層12及び補強布
地層14及び16は、並置された表面突合せ状態で位置
決めされ、メルトブ〔J−ン布地層12が補強布地層1
4及び16の間に置かれている。次いで、これら3つの
布地層は全て、熱及び圧力を加えることによって一緒に
連続的に接着され、複合材料10を形成する。
第2図に示されているように、本発明によると、本発明
による不織複合材料は、らせん配列のランド部24と溝
部26のバータン力< Ql設された1対のロール20
及び22の間を通すことによりヨリ構造を型押しするこ
とによって作られる。本発明による不織複合材料を製造
するのに用いられる方法は、その全体を引用することに
よって本明細書に組込まれる米国特許筒3,507.9
43号によって開示されている。
第3図で図示されているように、本発明によれば、本発
明による不織複合材料10は、軽接着領域30、中間接
着領域32及び軽接着領域34を有している。軽接着領
域30は、不織複合材料30のこれらの領域において、
一方の側で1部ロール20がランド部24によって、ま
た、他方の側で下部ロール22がランド部24によって
接触される領域に作られる。中間接着領域32は、これ
らの領域の不織複合材料10において、一方の側で上部
又は下部ロール20及び22のいずれか1方が、溝部2
6によって接触し、また、他方の側が上部又は下部ロー
ル20及び22の・うちの他方がランド部24によって
接触される領域に作られる。軽接着領域34は5.これ
らの領域において、上部ロール20及び下部ロール22
の双方が溝部26によって各側で接触する領域に作られ
る。
本発明による不織複合材料を作るのに用いられる接着工
程は、連続接着パターンを有する材料を結果としてもた
らす。この不織複合材料は、最低数のバラ繊維を含んで
いなければならない。これは、一部には連続接着パター
ンのため、ただしそれ以上にこのスパンボンディング接
着された複合材料の表面が当初の予備接着工程によって
一回、そしてメルトブローン布地層に対する熱成層にお
いて1回の計2回接着されるためにあてはまると思われ
る。バラ繊維の存在を最小限におさえることは、特に本
発明による複合(A料が医療用品用の滅菌ラップとして
用いられる場合に有利である。
又、このことは、本発明による布地の不織補強層が、当
初の予備接着工程によって一回そしてヌルl−ブロー2
層ζ、ご対する熟成層において1回の計2回の接着され
ることから、材料の使用中に「けば立つ」傾向のある長
フィラメントのストランドの存在を防ぐために期待され
るであろう。かくして、不連続又は連続線接着のいずれ
かのものよりも高い摩耗強さが期待される。
さらに、本発明による不織複合材料により、予期せぬ優
れた引裂抵抗が達成される。今までのところ、連続接着
工法により製造された不織材料は、不連続接着工法によ
り製造された不織布に比べて不利な引裂抵抗に悩まされ
ていた。又、予備接着された層から成る不織複合材料は
、予備接着されていない不織複合物に比べて不利な引裂
抵抗に悩まされるということも予想される。(例2参照
)連続した接着パターンと、予備接着された補強層をも
つ本発明による複合材料の引裂抵抗が、例1において、
不連続接着され予備接着されていない複合材のものと比
較されている。驚くべきことに、その結果は、本発明に
基づく材料の引裂抵抗が、。
予備接着されていない補強層を伴う同等な不連続接着さ
れた材料のものと同じ位イ■れているということを示し
ている。
不連続接着によって製造された同様な先行技術の不織布
のものと比べて少なくとも比較可能な、感触とドレープ
によって測定された「柔軟性」又は「剛性」を維持しな
がら、同等な引裂抵抗が、本発明による不織複合材料に
より達成される(例1参照)。
本発明のもう1つの利点は、不織複合材料を結果として
もたらすような熱成層工程に先立つ補強布地層の予備接
着から得られる。予備接着された補強ウェブは、それぞ
れの補強布地層の坪量を、複合材料の両方及びその各サ
イドについて特定の特性が達せられるように操作するこ
とができるという点において、加工」二の柔軟性を提供
する。更に、予備接着されたウェブを用いた加エトの柔
軟性は、スパンボンディングとともに、湿式堆積又はカ
ーデイングなどの補強布地を製造するためのさまざまな
不織布技術の使用を可能にする。さらに、不織複合材料
の最終的布地特性をさらに操作するため、補強布地層用
に、さまざまな異なる重合体の組合せを選択することが
できる。
本発明の特に好ましい実施例によれば、外科用器具及び
その他の診療用品のための滅菌ラップとして不miM合
)、4料が用いられている。このような用途に役立つ布
地は、)成菌物質の浸透を可能にし、細菌やその他の汚
染物質の通過をかなり高いレヘルで妨げなくてはならな
す、又、撥水性を有していなくてはならない。本発明に
よる不織複合材料は、これらの基準を満たすものである
本発明による不織複合材料は、無菌手袋、注射器及び外
科用器具及び氷のうのための滅菌ラップとして役立つ。
又これは、手術帽、手術衣、手術台、及びマヨ(Moy
o)のスタンドカバー、隔離衣、洗浄用器具及び工業用
衣服及び布地などにも用いることができる。
以下の例は本発明の有利な特徴をさらに示すものである
。ただしこれらの例は制限的な意味をも一つものと考え
られてはならず、本発明のさまざまな特徴のほんの一例
にずぎないものである。
灯」− 本発明に基づく複合+AI4の試t’1を4つ調製した
これらの試料は、セ1/スi・う(Celestra■
)ポリプロピレンから作られた2枚のスパンボンデ7)
布地の間にポリウェブ(Polyweb@)ポリプロピ
レンで作られた1枚のメルトブローン布地を接着するこ
とによっ°C用意された。第2図に示されているような
らせん配列の1対の加熱されたロールを用いて、米国特
許筒3.507,943号内に開示されている方法によ
り、これら3つの層を接着した。
ロールは143’C〜145’C(289°F〜294
@F)の温度に保持した。762〜1676印/分(2
5〜55ft/分)の速さでロールの間に材料を送り込
んだ。ロールにより及ぼされる圧力はJR−1及びJR
−2については714ボンド/線インチであり、JR−
3及びJR−4については535ボンド/線形インチで
あった。
本発明による4つの連続接着された不織複合材寥々1試
料の引裂抵抗、感触及び衝撃耐水度の測定値を、キムガ
ード(Ki+lIguard@)という商品名でキンバ
リークラーク社が市販しておりブロック(Brock 
)他に対する米国特許筒4.041,203号により網
羅されていると考えられている従来の不連続接着材料の
2つの試料と比較した。
ASTMD−3776−85に従って材料の坪量を測定
した。材料の切断から始めてトングタイプの引裂を伝播
させるのに必要な力を測定するために落下振り子を用い
るASTMII−1424−83に従って、エルメント
ルク引裂き強さを測定した。スイング−アルバート、ハ
ンドル−〇−メータ(Thwing−Albert H
andle−0−Meter) 2115型を用いてT
APPI  T−498に従い、ハンドル−〇−メータ
(Handle−0−Meter−、感触針)測定値を
見極めた。ハンドル−〇−メータは、布地供試片を、動
翼を用いて平行な縁部を有するスロント内に押し込むの
に必要な力を測定する。衝撃耐水度は、材料内に浸透す
る対象材料上に噴霧された水の量を測定するため織物の
吸い取り紙を用いるA A T CC421985に従
って測定した。
表1に示されているその結果は30の試料についての平
均値を表わしており、本発明による複合材料がキムガー
ド材料のものに比べて、エルメンドルフ(Elmend
orf)引裂強さ試験により測定された同等な引裂抵抗
をもち、又感触とドレープにより測定された同等な「柔
軟性」又は「剛性」を有するということを立証している
。たとえ本発明の複合材料が連続接着されており、先行
技術の材料が不連続接着されているにせよ、このことは
あてはまるのである。
音とヰ Δ 皆ご零 −例一一り 例1の試料と同じ要領で複合材料の3つの試料を調製し
た。試料の1つ14486−01は、予備接着されてい
ないセレテトう(Celestra■)ポリプロピレン
のスパンボンディングされた布地を用いて用意した。そ
の他の2つの試料144−86−02及び14486−
03は、それぞれ6%及び18%の接着領域で予備接着
されたセレストラ(Celestra■)ポリプロピレ
ン布地を用いて用意した。セレストラは1.0oz/y
d”であり、複合材料を形成するのに用いられたポリウ
ェブ(Polyweb[F])ポリプロピレンメルトブ
ローン布地は0.6oz/yd”であった。
複合物接着条件: 温度: 141°C−143’C (286−290@F) 圧カニ  625pli  (1線形インチあたりのボ
ンド) 線速度:15〜2Ofpm(1分あたりのフィー各試料
の台形引裂荷重は、ASTM方法D方法17、第14節
に従って測定した。不織布の引裂抵抗を測定するため台
形引裂試験を用い、この不織布の特性を、繊維の接着及
び相互かみ合せ(インターロッキング)から、ならびに
繊維自身の物理的特性から導き出す。
表2に示されているように、その結果は、セレストラの
スパンボンディングされた補強層の予備接着の効果が、
結果として得られる複合布地の引裂強さを減少させるこ
とにある、ということを立証し7ている。試料144−
86−03中の予備接着のレベルが比較的高いため(1
4486−02の6%に対し8%)、  14486−
02よりも14486−03の方が複合物の引裂強さが
さらに低くなる。
表−一一影 複合織地の台 形引裂強さ(1ボンド) MD   24.5 14.9 12.6CD   1
4.5  8.0  6.8MD−縦方向、  CD=
横方向 表2に示されているデータから、スパンボンディングさ
れた補強層の予備接着が複合布地の引裂強度を減少させ
る効果を有するということが明白である。これはおそら
く、予備接着によりひき起こされる繊維の固定度が比較
的大きいということに起因するものと思われる。不織構
造内の繊維の固定の結果、引裂応力が布地全体にわたっ
て分布されなくなり、引裂強さは低くなる。
同様に、本発明による複合材料を製造するのに用いられ
る連続線接着方法によりもたらされる比較的高い繊維固
定度は又、相応する布地引裂強さの減少の原因ともなる
ということが予想できる。
その代りに、例1は、連続接着パターンの使用と予備接
着された補強層の組合せが、予備接着されていない補強
層及び不連続接着パターンを用いた商業用製品のものに
比較して、驚くほど高い引裂抵抗の複合材料を得るとい
う結果につながるということを例示している。これは、
連続接着パターンが、引裂ラインを完全に止めるのでは
なくむしろこれを抑制し方向づけし直すように作用する
という事実によるものである、ということがここでは自
明のこととして仮定されている。このとき、引裂き応力
は構造全体を通して効果的に分布させられ、補強層を予
備接着することにより実現される寸法上の安定性は複合
材料の予期せぬ高い引裂強さを可能にしてくれる。
本発明は、好ましい実施態様に関連づけて記述されてき
たが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく変更
及び修正を加えることも可能であるというふうに理解し
なくてはならない。かかる変更は、本発明及び特許請求
の範囲内に入るものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく不織複合材料の三層を示す断片
的斜視図である。 第2図は、第3図に示されているタイプの接着パターン
を作るのに用いることのできる一対のロールを示してい
る。 第3図は、本発明に基づく不織複合材料を作るのに用い
られる連続接着方法によって作られた1つのバター・ン
タイブを示している。 10−不織複合材料、12−メルトブローン織地層、1
4.16−補強布地層、20.22−ロール、24−ラ
ンド部、26−=溝部、3〇−軽接着領域、32−中間
接着領域、34−軽接着領域、図面の浄書(内容に変更
なし) 1、事件の表示 平成1年特許願第190374号 2、発明の名称 不織複合材 3、補正をする者 事件との関係

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)滅菌ラップとして用いるのに適した1〜3oz/
    yd^2の坪量の不織複合材料において、平均繊維直径
    が最高10ミクロンであり坪 量が0.3〜0.6oz/yd^2であるような熱可塑
    性重合体マイクロファイバーのメルトブローン布地の層
    ; スパンボンデッドウェブ、湿式ウェブ及び カーデッドウェブから選択され、0.3から2.0oz
    /yd^2までの同一の又は異なる坪量を有する熱可塑
    性重合体フィラメントの2つの予備接着された補強布地
    層; を含み、 かかるメルトブローン布地層及び補強布地層は並置され
    た表面突合せ関係に位置決めされ、前記メルトブローン
    布地層は前記補強布地層の間に位置決めされ、前記層の
    全ては、熱と圧力を加えることによりわずかな2重らせ
    ん溝付きロールのニップで、一緒に連続接着され、重接
    着領域、中間接着領域及び軽接着領域を有する複合材料
    を形成している、を特徴とする不織複合材料。
  2. (2)メルトブローン布地を形成するのに用いられる前
    記熱可塑性重合体マイクロファイバーが、ポリプロピレ
    ン、ナイロン6、ナイロン6.6、ポリブチレン・テレ
    フタレート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
    ト、線状低密度ポリエチレン及びその共重合体、複合物
    及び混合物の中から選択されることを特徴とする、請求
    項(1)に記載の不織複合材料。
  3. (3)前記熱可塑性重合体マイクロファイバがポリプロ
    ピレンであることを特徴とする、請求項(2)に記載の
    不織複合材料。
  4. (4)前記補強布地層形成に用いられる熱可塑性重合体
    フィラメントが、ポリプロピレン、ナイロン6、ナイロ
    ン6.6、ポリブチレン・テレフタレート、ポリエチレ
    ン、ポリエチレンテレフタレート、線状低密度ポリエチ
    レン及びその共重合体、複合物及び混合物の中から選択
    されることを特徴とする、請求項(1)に記載の不織複
    合材料。
  5. (5)前記熱可塑性重合体フィラメントはポリプロピレ
    ンであることを特徴とする、請求項(4)に記載の不織
    複合材料。
  6. (6)前記熱可塑性重合体フィラメントの補強布地層が
    スパンボンディングされていることを特徴とする、請求
    項(1)に記載の不織複合材料。
  7. (7)補強用織地層を作るのに用いられる前記熱可塑性
    重合体フィラメントは12ミクロン以上の平均フィラメ
    ント径を有していることを特徴とする、請求項(6)に
    記載の不織複合材料。
  8. (8)前記フィラメントは12ミクロンから55ミクロ
    ンまでの平均フィラメント径をもつことを特徴とする、
    請求項(7)に記載の不織複合材料。
  9. (9)メルトブローン布地層とスパンボンディングされ
    た補強布地層の比率が重量で0.075:1から1:1
    であることを特徴とする、請求項(6)に記載の不織複
    合材料。
  10. (10)前記メトルブローン布地層対スパンボンデット
    層の比が0.2:1から0.7:1であることを特徴と
    する、請求項(9)に記載の複合材料。
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