JPH07503290A - 不織シート材料,テープおよび方法 - Google Patents

不織シート材料,テープおよび方法

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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】 不織シート材料、テープおよび方法 (産業上の利用分野) 本発明は不織シート材料、およびそれから作成したテープに関し、および特に強 化した引裂特性、湿潤および乾燥強度、および良好なハンド(Hand)値を示 す改良した不織シート材料およびテープに関する。
(従来の技術) 不織シート材料はしばしばテープの支持体またはウェブ成分およびそれに類似し たものに使用される。これらテープは通常、ヘルスケア−(health ca re)産業での種々の物品、例えば包帯およびチューブの貼付(affixat ion)、および予備作成した包帯、例えば救急用包帯および島型包帯用の支持 体および貼付材料に使用される。通常、それらをある種の製品、例えば診断用電 極、手術用接地板、および制御電極の貼付材料にも使用する。
不織シート材料から形成されるテープは、要求性能に基づく2種の一般的カテゴ リーに分類される。カテゴリー■には、装置方向の直角方向に引裂き得るシート 材料およびそれから作成したシートを含む。しかしながら、これら材料はしばし ばきれいには引裂き得ず、その結果、平坦でないまたは不規則な引裂エツジを示 す。これに反して、カテゴリーIIには、実際の用途に対して装置方向または装 置方向の直角方向のどちらにも引裂き得ないそれらシート材料およびテープを含 む。一般に、カテゴリーIの不織材料は主としてセルロース繊維を含有し、2. 5〜1の範囲の装置方向/直角装置方向の引張強さの比を示す。本質的に非破壊 性である多くの合成ポリマー繊維とは反対に、セルロース繊維は本質的に破壊性 (例えば、応力下で容易に破壊する)である。
通常、カテゴリー■のシート材料に用いるセルロース繊維を、繊維を固定または 部分的に固定する化学的バインダーにより共に接合する。加えて、化学的バイン ダーにより、シート材料の密度を増大し、他の有利な特性、例えば強化した引張 強さ、破断時伸び、ハンド(Hand)値(例えば、順応性(conforma bility)) 、毛羽立ち(fuzzing)および前述の比引裂特性を提 供する。しかし、これら有利な特性は、シート材料が湿潤状態になると、および 特に水または他の水ベースの液体で含浸状態になるとすぐに低下する。
カテゴリーIIの材料は、もっともしばしば本質的に非破壊性合成繊維から作成 し、そして熱的、機械的または化学的のいずれにも接合し、シート材料に構造的 に集結する。これら材料は、その特定の構造に依存して、強化した引張強さ、伸 び、ハンド(Hand)、および毛羽立ちの形成を示す。より硬質およびより毛 羽立ちの少ない傾向のある化学的に接合した材料に比較して、例えば、機械的に 接着したカテゴリーIIの材料は通常、より軟質およびより毛羽立ちが多い。し かし、実際にすべての場合、カテゴリーIIのシート材料は本質的に直角装置方 向には引裂き得す、そしてヘルスケア産業における貼付の要求には合致しない。
カテゴリー■およびIIの両者の不織シート材料およびテープは、ヘルスケアを 実施する傷装置および医療機器の貼付部分の適度に広範囲な用途を有する。しか し、どちらのタイプの材料も本質的な限定によりヘルスケア市場のより広範囲な 分野への重要な進展はし得なかった。
カテゴリーIの材料は耐水性が不足し、そしてなお柔軟性、ハンド(Hand) およ、 び/または適当な引裂特性を維持している一方、充分な強度が出ない。
強度は、引裂抵抗を犠牲にして、繊維の装置方向と直角装置方向の比を変えるこ とにより改良し得る。加えて、強度は、ハンド(Hand)および引裂抵抗を犠 牲にして、ベース繊維の含量および重量を増加することによっても改良し得る。
合成ポリマー繊維を用いて作成したカテゴリーIIのシート材料の特性を変える ことにより、より限定的となる。適度に良好な引裂抵抗は、シート材料を作成し 、結果的にテープとなる非常に硬質の繊維を使用することによってのみ達成し得 る。
そのようにするには、繊維と繊維の接合を本質的に固定し、布の順応性を減じ、 平坦でないエツジおよびまっすぐに引裂くことができないことに対して非常に困 難で不十分な引裂抵抗を与える。近年、多くの試みがなされ、カテゴリー■およ びIIの材料の特性を強化し、または、カテゴリー1およびIIの両者の所望の 特性を有する不織シート材料およびテープを提供する。そのようにするには、異 なる繊維種、含量、および重量の不織シート材料を試みた。加えて、化学的サイ ズ(Sizing)剤、ウェブの物理的絡合い(例えば、水絡合い(hydro entanglement))および熱的接合(例えば、熱エンボス加工)を用 いる接合を含む種々の接合技術を用いた。例えば、米国特許第4.973.51 3号(LABとの化学接合)、米国特許第4.341゜213号(強度および易 燃性を増大する化学接合)、米国特許第4.772.499号(水絡み合い(h ydroentanglement)および部分的化学接合)、米国特許第3. 737.368号、および米国特許第3.507.943号(彫刻ロールを用い る熱エンボス加工)を参照せよ。
例えば、米国特許第3.121.021号には、不活着性疎水性ゴム状繊維−サ イズポリマーで被覆するレーヨンステーブル繊維のティッシュ支持体から作成す る手術用接着剤テープを開示している。ポリマーと接着した支持体を、乾燥後に 微孔性構造を示す感圧接着剤の薄層で被覆する。疎水性ゴム状繊維−サイズポリ マーを導入することにより、撥水性を増加し、そしてこのカテゴリー■の材料の 湿潤強度を増大する。同様に、米国特許第4.112.177号は米国特許第3 .121.021号と本質的に同様の不織支持体を提供するが、しかし多数の接 着剤層を支持体に塗布し、それから作成するテープの接着特性を改良する。多孔 性両面塗布接着剤テープの更なる例を米国特許第4.844.973号に開示し ている。
米国特許第4.292.360号には、感圧接着剤テープを作成するのに使用し 得る多層不織シート材料を開示している。シート材料は、再湿潤性(rewet table)化学的バインダーにより被覆および集結される2種の不織ウェブを 含有する。不織ウェブはどんな種類またはどんな組合せのステーブル繊維の、単 独またはバインダー繊維との組合せからも形成し得る。化学的バインダーに加え て、シート材料を、要すればカレンダー加工またはエンボス加工をしてもよい。
米国特許第3.908.650号には、片面を感圧接着剤の多孔性層でおよびも う片面を多孔性熱可塑性フィルムで被覆する不織ウェブから形成する微孔性テー プを開示している。熱可塑性層と隣接する繊維は、少なくともある範囲まで撥水 性を有する。要すれば、繊維状ウェブはサイズ剤と熱的にまたは化学的に接合し ていてもよい。熱可塑性層の使用により、テープ全体の耐摩耗性および耐汚水性 を増加する。米国特許第4.772、499号により、直角装置方向に引裂可能 な不織ウェブを開示している。ウエブの引裂性は、接合剤を有するウェブの一部 をパターン接合することにより強化される。乾燥後、そのウェブは、ウェブの非 接合部分に沿って直角装置方向に引裂・可能であることを示した。米国特許第4 .303.724号はまた、特定のテクスチャーを有するまたは補助の撚り糸を 不織布のファイリング(filing)に使用し、それらの引裂特性を改良する ことを開示している。
西独−特許第DE 1595300号には、ウェブにまだ10〜40m:i%の 残留湿分が残存する間に、熱カレンダー加工する湿式堆積(wetJaid)ウ ェブから形成する不織布を開示している。これらのウェブは非延伸ポリエステル バインダー繊維を含有し、要すれば、延伸ポリエステル繊維、ポリアクリルアミ ド繊維、および/またはポリアミドイミド繊維を含有し得る。不織材料を補強す る主な方法としての加熱接着の更なる例を、米国特許第4.731.277号、 同4.639.390号、同4.511.615号、同4゜490、427号お よび同4.083.913号にも開示している。加えて、加熱接着はそのような ソート材料を加熱彫刻ロールを用いてエンボス加工することにより行い得る。
例えば、米国特許第3.737.368号および同3.507.943号を参照 せよ。
米国特許第4.490.425号には、ステーブル繊維、エンドレス繊維、また はその両者を加熱接着すること、および繊維の片面または両面をニードルパンチ ング(例えば、タッキング)し毛羽立った表面を形成することにより作成される 軟質および毛羽立った不織繊維を開示している。その後、片面または両面を熱接 着剤で被覆し、様々な衣料品の心地として使用可能な繊維を得る。また、同様の 心地材料およびその製造方法を米国特許第4.451.314号および同4.1 48.958号に開示している。
欠点を排除しても、前述の繊維またはテープのどれもカテゴリーIおよびIIの 材料の有用性とうまくは結び付かない。実際、現在までのところ、単一不織シー ト材料、またはそれから作成したテープは、適当なハンド(Hand)値を保持 するが、強化した乾燥強度、匹敵する湿潤強度、および直角装置方向の容易な引 裂きは示さない。
(発明の要旨) 本発明により、伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維を用いて作成 する、および相互接合(interbonding)およびパターンエンボス加 工技術の組合せから形成する、不織シート材料、またはそれから作成したテープ を提供する。
これらシート材料は、ユーザーの要求範囲内で直角装置方向に指で引裂くことが でき、かつ(強化した乾燥強度、匹敵する湿潤強度、低ハンド(tland)測 定値および好ましくは3:1以下の引張強さの装置方向:直角装置方向の比を含 む)他の多くの所望の特性をも有するデー・プ支持体繊維として特に有用である 。
特に本発明により、伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維の不規則 に織編した繊維ウェブを含有する不織シート材料を提供する。その繊維ウェブは パターンエンボス加工され、および化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれら の組合せにより相互接合し、および更に不織シート材料が約20cm角のシート に対して250g以下のハンド(Hand)測定値を示し、そして直角装置方向 に容易に指で引裂く事ができる。好ましい態様では、不織シート材料は装置方向 にも容易に指で引裂く事ができる。
本発明により、第1および第2の表面を有する不織支持体を含有する感圧接着剤 を提供する。そして、該不織支持体が第1表面上に被覆した感圧接着剤を有し、 該不織支持体が不規則に織編した繊維ウェブを形成する伸長性非破壊ステーブル 繊維およびバインダー繊維を含有し、該繊維ウェブがパターンエンボス加工され 、および化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれらの組合せにより相互接合し 、および更に接着剤テープが約20cm角のシートに対して250g以下のハン ド(Hand)測定値を示し、そして直角装置方向に容易に指で引裂く事ができ る。
更に、本発明により、(a)伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維 の不規則に織編した繊維ウェブを形成すること:(b)繊維ウェブをパターンエ ンボス加工すること:および(C)化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれら の組合せにより相互接合し、不織シート材料が約20cm角のシートに対して2 50g以下のハンド(Band)測定値を示し、そして直角装置方向に容易に指 で引裂く事ができる不織シート材料を形成すること:を含有する不織シート材料 の製造方法を提供し得る。
本発明を特徴付けるこれらおよび様々な他の有用性および新規性を有する特徴が 、特に本明細書中に添付され本明細書の一部を構成している請求項に示されてい る。しかしながら、本発明、その有用性、およびそれを使用することにより得ら れる目的物のよりよい解釈に対して、添付の記載事項に記載されるべきであり、 そこには本発明の好ましい態様を説明および記載している。
(本発明の態様の詳細な説明) 不織シート材料 本発明の不織シート材料およびテープの繊維ウェブ成分を、湿式堆積法、乾式堆 積法(dry−1aid method)、例えばエアーレイヤリング(air  layering)およびカーディング(cardi口g)、ダイレクトレイ ド(direct−1aid)法、例えばスパンボンディング(spunbon ding)およびメルトブローイング(meltbloving)を含む当業者 間で公知の従来方法により作成する。そのような方法の例として、米国特許第3 .575.782号があり、その開示をここに挿入する。
伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維の両者を、本発明の不織シー ト材料およびテープの繊維ウェブ成分を作成するのに用いる。本明細書中で用い る「伸長性非破壊ステーブル繊維(tensilized nonfractu rable 5taple fibers)」の語により、合成ポリマーから形 成するステーブル繊維を表し、またそれを製造中に抜き取り、モしてポリマー鎖 を繊維の装置方向に十分延伸し、および適当な切断力を与えたとき容易には破壊 しない。これらステーブル繊維の制御された配向により、繊維を含有するポリマ ー鎖を高度の規則的結晶化度(例えば、一般的に約45%以上の結晶化度)とす る。一般に、本発明の伸長性非破壊ステーブル繊維は、少なくとも3.5g/デ ニールの切断力を与えないと破壊しない。
本発明の適する伸長性非破壊ステーブル繊維の非限定的例として、ポリエステル ステーブル繊維、ポリオレフィンステーブル繊維、ポリアミドステーブル繊維、 ポリアクリレートステーブル繊維、ポリカーボネートステーブル繊維、ポリスル ホンステーブル繊維、またはそれらを組合せたものを含む。
好ましくは、伸長性非破壊ステーブル繊維には延伸ポリオレフィンステーブル繊 維、例えば延伸ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリブチレンステーブル繊 維;延伸ポリエステルステーブル繊維、例えばポリエチレンテレフタレート(P ET) ;またはそれらを組合せたものを含有する。これらの延伸ステーブル繊 維は、好ましくは約1〜約10cm、より好ましくは2〜5cmの長さを有し、 約0.1〜約20デニール、より好ましくは約0.5〜約5デニール、および最 も好ましくは約0.7〜約2デニールの繊度を示す。特に好ましい態様では、伸 長性非破壊ステーブル繊維には延伸ポリエステルステーブル繊維、例えば0.7 5デニールのポリエステルステーブル繊維(テネシー州キンゲスポート(Kin gsport)のイーストマン・ケミカル・プロダクツ(Eastman Ch emical Produats)社製ポリエチレンテレフタレート(PET) のし−30型、またはノースカロライナ州シャーロット(Charlotte) のヘキスト・セラニーズ(Hoechst CeLanese)社製の標準ポリ エステルステーブル繊維(PET)) 、1.25デニールのポリエステルステ ーブル繊維(ノースカロライナ州シャーロット(Charlotte)のヘキス ト・セラニーズ(tloechst Ce1anese)社製のPETのT−1 31型)および/または2.0デニールの標準ポリエステルステーブル繊維(P ET) (ノースカロライナ州シャーロット(Charlotte)のヘキスト ・セラニーズ(Hoechst Ce1anese)社製)を含有する。
どんなタイプのバインダー繊維も、それらが伸長性非破壊ステーブル繊維を破壊 または本質的に弱くすることなしに伸長性非破壊ステーブル繊維に溶融接着し得 る限り、本発明の繊維ウェブを作成するのに使用し得る。これに関して、バイン ダー繊維を、本発明の不織シート材料およびテープに用いる伸長性非破壊ステー ブル繊維を使用して溶融接着し得る1種以上の合成熱可塑性ポリマーから作成す ることが好ましい。更に、バインダー繊維は、それだけに限定されないが、全体 として溶融可能なバインダー繊維、並んでいるバインダー繊維、2成分バインダ ー繊維、楕円形芯鞘(core−sheath)バインダー繊維、同心芯鞘バイ ンダー繊維、またはそれらを組合せたものを含む様々なバインダー繊維から構成 される。
適するバインダー繊維の例として、それらに限定されないが、ポリエステルバイ ンダー繊維:ポリオレフィンバインダー繊維、例えば熱可塑性ポリエチレン、ポ リプロピレンまたはポリブチレンバインダー繊維;ポリアミドバインダー繊維: またはそれらを組合せたものを含む。これらバインダー繊維は、好ましくは約1 〜約20cm、より好ましくは2〜lQcmの長さを有し、約0.1〜約20デ ニール、より好ましくは約0.2〜約10デニール、および最も好ましくは約0 .5〜約6デニールの繊度を示す。
特に好ましい態様において、バインダー繊維は例えば、溶融可能なポリエステル またはポリオレフィン樹脂の外側鞘(sheath)に囲まれる延伸ポリエステ ルまたはポリオレフィン繊維の芯(core)を含む芯鞘(core−shea th)バインダー繊維を含有する。本発明の繊維ウェブの用途に適する芯鞘(c ore−sheath)バインダー繊維の特定例として、ダイワ(DaiwaT M)バインダー繊維(カリフォルニア州ロスアンゼルス(Los Angele s)のツー1ルアメリカ(Chori America)社製の1.5デニール 、38a+mの結晶性ポリプロピレン芯および溶融可能なポリエチレン鞘);メ ルチイー(MeltyT″)バインダー繊維(コーリ・アメリカ(Chori  America)社製の2デニール、38龍の延伸ポリエステル芯および溶融可 能なポリエステル鎖) ; K−52バインダー繊維(ノースカロライナ州シャ ーロット(Charlotte)のヘキスト・セラニーズ(Hoechst C e1anese)社製の2デニール、38mmの延伸ポリエステル芯および溶融 可能なポリエステル鎖) : K−54バインダー繊維(ノースカロライナ州シ ャーロット(Charlotte)のへキストセラニーズ(T(oechst  Ce1anese)社製の2デニール、38關の延伸ポリエステル芯および溶融 可能なポリエステル鎖)を含む。
繊維ウェブ内のバインダー繊維に対する伸長性非破壊ステーブル繊維の重量比は 、本発明の不織シート材料またはテープの用途に依存する。はとんどの場合、本 発明の不織シート材料またはテープの予測される強度、裂は易さ、および他の要 求特性を、適当な接合および結局繊維ウェブの構造的接合性(integrit y)を保証するに必要な熱可塑性バインダー繊維の量と、高強度の伸長性非破壊 ステーブル繊維の量のバランスをとることによって、得ることが可能である。
一般に、繊維ウェブの約95〜約50重量%、好ましくは約90〜約60重量% を1種以上の伸長性非破壊ステーブル繊維が構成し、一方、繊維ウェブの約50 〜約5重量%、好ましくは約40〜約10重量%がバインダー繊維である。好ま しい態様では、伸長性非破壊ステーブル繊維、バインダー繊維の比は約10;1 〜約1:10、より好ましくは約5=1〜約1:1、および最も好ましくは約4 :1〜約2:1の範囲である。
本発明の不織シート材料の主成分を形成する繊維ウェブの厚さは、所望の用途に 太き(依存する。一般に、繊維ウェブは約0.04〜約0.5m+aの範囲の厚 さを有し得る。不織シート材料の所望の最終用途が医療用テープの裏地であると き、繊維ウェブが約0.15〜約0.4市の範囲の厚さを有することが好ましい 。加えて、繊維ウェブの重量は約10〜約100g/m”、好ましくは約15〜 約70g/a2、およびより好ましくは約20〜約50g/m2の範囲である。
本発明の原理に従って、繊維ウェブは化学接合剤、物理的絡み合いまたは両者に より相互接合しており、そしてパターンエンボス加工され本発明の不織シート材 料を得る。実際には、繊維ウェブへの相互接合およびパターンエンボス加工段階 の順序がある順序で実行されることが重要である。化学接合剤の繊維ウェブへの 適用がウェブ処理の最終段階となるべきであり、物理的絡み合いによる相互接合 を用いる際には第1段階となるべきである。例えば、1つの態様として、繊維ウ ェブは最初に物理的に絡み合わせ、次いでパターンエンボス加工し、そして最後 に化学接合剤を含浸させ、本発明の不織シート材料を得る。
繊維ウェブを相互接合する1つの方法として、当業者間で公知の従来の方法によ りウェブを作成した後、繊維を物理的に絡み合わせる方法がある。例えば、繊維 ウェブは、米国特許第5.016.331号に示されるようにニードル・タック (needle−tacked)で有り得、その開示の記載をここに挿入する。
更に別のおよび好ましい方法では、例えば米国特許第3.485.706号に開 示のように、繊維ウェブを水絡み合い(hydroentangle)させ得、 その開示の記載をここに挿入する。水絡み合い(hydroentanglin g)の1つの方法には、ステンレス鋼メツシュスクリーン(例えば、アーカンソ ー州スターシティ−(Star C1ty)のナショナル・ワイヤー・ファブリ ック(National 11re Fabric)社製100メツシユスクリ ーン)間に層を成す繊維ウェブを予定の速度(例えば、約23m/win)で、 ウェブの両側に衝突する高圧ウォーター・ジェット(例えば、約3〜約10MP a)を通過させることを含む。次いで、水絡み合いしたウェブを乾燥し、そして 前記のように、パターンエンボス加工しおよび化学接合剤を含浸させ得る。
本発明のすべての不織シート材料を、当業者間で公知の方法、例えば米国特許第 2.464.301号、同3.507.943号および同3.737.368号 によりパターンエンボス加工し、その開示の記載をここに開示する。一般に、繊 維ウェブを浮き彫りのおよびくぼんだ領域を有する模様を付けた(patter ned)(例えば、彫刻した)金属ロール、および一般に金属またはゴムから成 る中実のバックアップロールを通過させる。しかしながら、繊維ウェブを彫刻し た領域を一致してまたは交互に表示する2種のパターンのロール間にも送り得る 。どちらの場合にも、1種以上のロールに熱を供給するのが通常であり、そして 繊維ウェブをパターンの接触点に沿って加熱接合する。
好ましい態様では、本発明の繊維ウェブをパターンロールおよび中実のバックア ップロールを用いて熱エンボス加工する。エンボス加工の間、パターンロールの 温度を綿密に制御することが重要である。一般に、その温度は伸長性非破壊ステ ーブル繊維およびバインダー繊維が接触点で、ステーブル繊維を破壊することな くまたは繊維ウェブの強度を使用可能な強度レベル以下に大きく低下させること なく熱融着する温度でなければならない。これに関して、パターンロールの温度 を約120〜180℃、より好ましくは約125〜145℃の範囲に保持するが 好ましい。
加えて、パターンロールは不織シート材料と約0.10〜約0.30MPa、よ り好ましくは約015約〜0.25MPaの圧力下で接触し得る。
エンボスロール上に彫刻した特定のパターンは、得られる不織シート材料および テープに対して計画される用途に依存する。しかし、標準医療用テープに関して は、一連の直線をソート材料/テープ裏地の直角装置方向に沿って熱エンボス加 工する線状パターン、または、シート材料/テープ裏地の装置方向および直角装 置方向の両方に延びる一連の交差する型押線となる直交平行線(例えば、正方形 )パターンのどちらでもを用いることは好ましい。好ましい態様では、直交平行 線パターンは、約0.01〜約0.05+nm幅を有し、正方形状の両側的0. 05〜約0.1mmの非型押領域によりお互いに分離された型押線から形成され る一連の正方形を構成する。
不織シート材料の型押した表面積は、繊維ウェブの総表面積の約95%以下、好 ましくは約80%以下、より好ましくは約50%以下、および最も好ましくは約 30%以下となるべきである。しかし、繊維ウェブの表面積の100%を熱エン ボス加工(例えば、熱カレンダー加工)することはない。本発明の好ましい態様 では、線状の直角装置方向の型押パターンは、好ましくは約lθ〜約20%の型 押面積となり、一方、正方形の直交平行線パターンは約25〜35%の型押面積 となる。
非常に多くの化学接合剤を、当業者に公知のプロセスによって、本発明の繊維ウ ェブに適用し得る。有用な化学接合剤の非限定的例として、アクリル樹脂、ビニ ルアクリル樹脂、アセテート/エチレン、ポリ酢酸ビニル、およびそれに類似す るものを含む。化学接合剤を使用するものはすべて、親和力を有し、繊維ウェブ を含有する伸長性非破壊ステーブル繊維および/またはバインダー繊維と容易に 接合する。その化学接合剤は、それだけに限定されないが、アクリル樹脂と接合 するラテックス類、スチレン/ブタジェンゴム、酢酸ビニル/エチレン、酢酸ビ ニル/アクリレート類、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール類、ポリウレタ ン類、酢酸ビニル類、アクリル/酢酸ビニルおよびそれに類似するものを含む水 ベースの化学的バインダーを含有することが好ましい。これら水ベースの化学的 バインダーを通常、線巻ロッド、リバースロール、エアーナイフ、直接およびオ フセットグラビア、トレイリングプレイド(trailing blade)、 プリントボンド(print bond)、フオーム(foam)および吹付被 覆方法を含むどんな適する被覆方法を用いても、約25〜約35%固形分で繊維 ウェブに適用する。
本発明の好ましい化学接合剤の特定例として、それだけに限定されないが、ロー プレックス(Rhoplex”)E−2559(ペンシルバニア州フィラデルフ ィア(Philadelphia)のローム・アンド・ハース(Robm &  Ba5s)社製の約45%固形分のアクリルラテックスバインダー)、ユニカル (UNICALTl″)76−4402型(ノースカロライナ州シャーロット( Charlotte)のユニカル(UNICAL)社製の約50%固形分のスチ レン/ブタジェンゴムラテックス)、およびナショナル・スターチ(Natio nal StarchTM)No、 78−6283 にュージャージ州ブリッ ジウォーター(Bridgewater)のナショナル・スターチ(Natio nal 5tarch)社製の約45%固形分のアクリル/酢酸ビニルコポリマ ーラテックス)を含み、その内ナショナル・スターチ(National 5t arch”)No、 78−6283が特に好ましい。
化学接合剤は、本発明の不織シート材料およびテープにより示される所望の特性 、例えば乾燥強度、湿潤強度、および引裂特性を提供するに十分な添加量で適用 する。しかし、用いた化学接合剤の量は計画した用途に依存して変化する。例え ば、より少ないバインダーを使用すると材料のより低い/%ンド(lland)  (即ち、順応性を改良する)を示す一方、より多い化学接合剤を適用すると不 織シート材料の強度は増大し得る。
一般に、繊維ウェブを化学接合剤に含浸し本発明の不織シート材料およびテープ を作成するとき、乾燥後の繊維ウェブ内の化学接合剤の重量は、約Log/1m 2〜約40g/m”、好ましくは約15g/In2〜約30g/m2の範囲であ る。これに関して、繊維ウェブを含有する繊維:繊維ウェブ内に加えた化学接合 剤の重量比は約5:1〜約1:5、より好ましくは約3:1〜約1=3、および 最も好ましくは約2=1〜約1:2の範囲である。
要すれば、本発明の繊維ウェブにも水ベースの剥離塗料、例えば低接着性ノく・ ツクサイズ(low−adhesion backsize(LAB))を、化 学接合剤をウェブ内に添加するのと同時または後に添加し得る。好ましい使用可 能なLABは、米国特許第4.973.513号に挙げられたものを含有し、そ こに開示された方法で適用する。その開示の記載をここに挿入する。化学接合剤 および任意のLABを適用した後、繊維ウェブをどんな適当な乾燥手段、例えば 接触乾燥、循環空気オーブン、インピンジメント(impingement)オ ーブン、通風(through−air)オーブンおよびそれに類似するものを 用いても乾燥する。
現在、2種の本発明の不織シート材料の特に好ましい一般構造がある。第1の態 様では、好ましい不織シート材料は、約20g/m2の平均繊維重量を有する約 20重量%の約2デニールの5cm長のポリエステルバインダー繊維を組合せた 、約80重量%の約1デニールの4cm長の延伸ポリエステルステープル繊維を 有する繊維ウェブを含有する。この繊維ウェブを、約28%の接着表面積となる 正方形の直交平行線パターンを用いて、パターンエンボス加工を行う。次いで、 型押繊維ウェブを、約28%固形分に希釈し約15g/m2のバインダー重量ま で乾燥した水ベースのアクリルコポリマー化学接合剤に含浸し、本発明の不織シ ート材料を得る。
第2の好ましい不織シート材料は、パターンエンボス加工する前に繊維ウェブを 水絡み合いさせ、バインダー重量が約25g/m”に増加するのと同時に、総繊 維重量が約508/112に増加する以外は本質的に第1の態様と同様の材料を 含有する。このように、総繊維重量:バインダー重量の比は、第1の好ましい態 様では質的に1・1であるのに対して、約2:】である。
テープ 繊維ウェブを相互接着およびパターンエンボス加工して本発明の不織シート材料 を作成した後、シート材料を輸送、および後述の接着剤の塗布、または標準医療 用テープおよびそれに類似するものを作成するのに用いる他の適当な被覆のため にロールに巻き付けてもよい。更に、不織シート材料を直接、接着剤塗布機に搬 送し、個々のテープロールに切断してもよい。
好ましくは、不織シート材料を感圧接着剤層で被覆し、本発明のテープを作成し た。これに関して、不織シート材料に適用する感圧接着剤は、溶剤ベース、水ベ ースまたはホットメルト接着剤であってもよい。適する接着剤およびその適用方 法を、例えば米国特許第2.708.192号(フェノール硬化ゴムベース接着 剤)、米国特許第Re24.906号(水ベースおよび溶剤ベース接着剤)、お よび米国特許第4,833、179号(ホットメルト接着剤)に開示しており、 開示の記載をすべてここに挿入する。
好ましい態様では、本発明の不織シート材料を、接着剤の組成以外に接着性、例 えば高コンプライアンスおよび高剪断の優れたバランスを示す一方、湿気に鈍感 な高固形分ラテックス感圧接着剤で被覆する。本発明の譲渡人に譲渡される同時 係属および出願の特許出願代理人事件番号第48167US八6八号、ルー(L u)等を参照せよ、そして開示の記載をここに挿入する。好ましい感圧接着剤の 特徴および有用性を、少な(とも一部分、ラテックス組成内に重合可能な界面活 性剤および低分子量疎水性ポリマーを存在させることにより、得ることができる 。
本発明の不織シート材料上に被覆される好ましいラテックス感圧接着剤を、水、 アクリレートおよびビニルモノマー、イオン性共重合可能な界面活性剤、任意の 連鎖移動剤、任意の架橋剤および疎水性ポリマーの混合物を乳化することにより 作成する。エマルションを窒素雰囲気下で撹拌しながら加熱し、次いで一部に開 始剤を処理し温度制御を保持する。反応混合物を反応が完結するまで加熱および 撹拌する。次いで、得られたアクリルラテックスを当業者間で公知の多くの従来 方法に従って被覆する。
ラテックス感圧接着剤のアクリレートモノマー成分は好ましくは、04〜CI2 アルキルエステルアクリレートモノマーを含有する。適するアルキルエステルア クリレートモノマーには、それだけには限定しないが、n−ブチルアクリレート 、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2 −エチルへキシルアクリレ−1・、イソノニルアクリレート、デシルアクリレー ト、ドデシルアクリレートおよびそれらの混合物を含む。
更に、アクリレート七ツマ−と化合するビニルモノマーは好ましくは、1)それ だけには限定しないが、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルおよびそ れに類似するもの、2)(それだけには限定しないが、メチルメタクリレート、 イソブチルメタクリレートおよびそれに類似するものを含む)アクリル(メタク リル)酸の01〜C4アルキルエステル、3)スチレンおよびそれらの混合物を 含む。
好ましいラテックス感圧接着剤内の有用な共重合可能なイオン性界面活性剤には 、それだけには限定しないが、国際公開番号筒WO89/12618号に開示さ れたものを含み、その記載をここに挿入する。その開示された界面活性剤は、a −βエチレンによる不飽和部を含む疎水性部分、ポリ(アルキレンオキシ)セグ メントを含む親水性部分およびイオン性セグメントを有する。好ましい共重合可 能な界面活性剤はMAZON S^ト211界面活性剤(PPGインダストリー ズ(Industries)社製:アルコキン基数が約5〜約25、典型的な例 では約15〜約20のエトキシ基を有するエチレンポリアルコキンアンモニウム スルフェートとして開示)である。
要すれば、ラテックス感圧接着剤は更に、それだけに限定しないが、多官能性ア クリレート類、例えばジアクリレート類、トリアクリレート類およびテトラアク リレート類、例えば1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリ(エチレン グリコール)ジアクリレート、ポリ(ブタジェン)ジアクリレート、ポリウレタ ンジアクリレートおよびトリメチロールプロパントリアクリレート:4−アクリ ロキシベゾフエノン:ジビニルベンゼン:およびその混合物を含む架橋剤を含有 する。
また、任意の連鎖移動剤、例えば四臭化炭素、メルカプタン類、アルコール類お よびそれらの混合物を含んでもよい。
前述のように、好ましいラテックス感圧接着剤には低分子量疎水性ポリマーを含 む。本明細書中の「疎水性ポリ7−(hydrophobic polyIIl er)Jという語は、水に不溶性のポリマーを表す。有用な疎水性ポリマーは約 400〜約50.000、好ましくは約500〜約20.000、および最も好 ましくは約600〜約10.000の範囲の平均分子量を有する。有用な低分子 量の共重合可能でない疎水性ポリマーの例として、それだけに限定しないが、ポ リスチレン樹脂、例えばバーキュレス・ケミカルズ(Bercules Che micals)社から市販のビンコラスティック(Piccolastic”) ^75、D125およびD150 ;ポリ(メチルメタクリレート)(PMM^ )樹脂;ポリブタジェン;ポリ(a−メチルスチレン):ブタジエンースチレン ブロックコポリマー類;およびエステルガム、例えばバーキュレス(Hercu les)社から市販のフォーラル(ForalT′)85および105およびそ れらの混合物から成る群から選択されるものを含む。
好ましくは、接着剤を被覆した本発明のテープも接着剤層を覆う剥離可能なライ ナー、またはテープの非接着性側に被覆する剥離被膜、例えば低接着性バックサ イズ(low−adhesion backsize(LAB))を利用し、ロ ールを用いてテープの巻き取りを容易にする。好ましくは、LAB被膜を繊維工 業界での従来の被覆方法を用いてテープの非接着性側に適用する。LABは水ベ ースの組成物を含有することが好ましいが、溶剤ベースの材料、例えばポリビニ ルカルバメートも有用である。
水ベースの適する成分として、それだけには限定しないが、ポリエチレン類、フ ルオロケミカル類、アクリレート類、シリコーン類、ビニルコポリマー類および 他のポリマーとこれらポリマーの組合せたものを含む。例えば、本発明のテープ に有用である良好なLABを、米国特許第4.728.571号に開示しており 、その開示の記載をここに挿入する。
特に好ましい態様では、米国特許第4.973.513号に開示される(その開 示の記載をここに挿入する)ように、化学接合剤を注入した後すぐに、水ベース LABを不織/−ト材料に適用する。これに関して、特に好ましいLABには、 米国特許第4゜973、513号の剥離被膜(Release Coating s)1−15として開示のポリ(ジメチルシロキサン)および/またはアクリレ ートポリマーを含有する。被覆後、不織シート材料内に注入するLABおよび化 学接合剤を米国特許第4.973.513号に開示のように乾燥する。
特性及び有用性 出願者は、シートまたはテープの直角装置方向に容易に引裂可能(即ち、破壊性 )と成り得、使用に適合する本質的に非破壊性繊維を構成する不織シート材料お よびそれから作成するテープという驚くべき発明をした。加えて、これら材料お よびテープは、強化した乾燥強度、匹敵する湿潤強度、および、装置方向および 直角装置方向の両方の強度の均一性を含む多数の有利な特性をも示し得る。現在 までのところ、以前の技術によるテープでは単独でこれらの有用性を提供するも のはなかった。
通常、不織シート材料またはテープは他の特性のためにある特性を犠牲にしなけ ればならない。例えば、直角装置方向に引裂可能なテープ(例えば、カテゴリー Iのテープ)を得るために、全体のテープ強度および特に湿潤強度を含有すべき である。同様に、良好な乾燥および湿潤強度を有するテープ(例えば、カテゴリ ーTIのテープ)を得るために、引裂属さ、およびしばしば順応性(confo rmability)を失う。このようにして、カテゴリーIおよびIIのテー プはしばしばそれらの適用に限定される。逆に言えば、本発明の不織シート材料 およびテープはヘルスケアの分野および強靭な、順応性のある、および容易に引 裂可能なテープが要求される他のどんな分野中での広い用途を発見すべきである 。特に、本発明の不織シート材料およびテープは、ハンド(Hand)を有する 典型的なカテゴリーIIの材料の装置方向の湿潤および乾燥強度における優位性 、および典型的なカテゴリーIの材料の直角装置方向の引裂抵抗における優位性 を併用し、ヘルスケア分野、アスレチックス(athletics)および他の 分野に広い適用性を有する材料を提供する。
本発明の不織シート材料またはテープの特定の引裂特性を、以下の試験方法(T est Methods)の項に詳述の試験方法に従って評価する。この方法に より、特定のシートまたはテープを、装置方向および直角装置方向の両方に、優 れた(excellent)、良好な(good)、並みの(fair)、不十 分(poor)または少しもない(none) (即ち、引裂けない)引裂特性 を有するかどうかを本質的に測定する。
本発明の範囲内となるために、不織シート材料またはそれらから作成するテープ は、直角装置方向に容易に指で引裂き可能であるべきである。本発明中で用いら れるように、直角装置方向に少なくとも並みの引裂き易さを示す時、不織シート 材料は容易に指で引裂き可能である。しかし、不織シート材料またはテープは直 角装置方向に少なくとも良好な引裂き易さを、最も好ましくは優れた引裂き易さ を示すことが好ましい。加えて、好ましい態様では、本発明の不織シート材料ま たはテープも、ノートまたはテープの装置方向に容易に指で引裂き可能(即ち、 「並みの(fair)J引裂き易さを示す)である。従って、本発明の最も好ま しいシート材料およびテープは装置方向および直角装置方向の両方に少な(とも 並みの引裂特性を示す。
指での引裂き易さは本発明の不織シートおよびテープの重要な特性であるが、シ ート材料およびテープの順応性(即ち、ハンド(Hand))を犠牲にしてその 特性を提供すべきではない。従って、不織シート材料および/またはテープが本 発明の範囲内にあるためには、約20cm幅のシートまたはテープで250g以 下のハンド測定値も示さなければならない。好ましくは、本発明の不織シート材 料および/またはテープは、約20cm幅のシートまたはテープで200g以下 、最も好ましくは150g以下のハンド測定値を示す。ハンド測定値が250g を越えると、不織シート材料および/またはテープはあまりに剛性が大きくなり 、使用時に表皮層または他の面に順応できな(なる。本発明の不織シート材料お よびテープの指での引裂き易さおよびハンド測定値は、これら材料に用いる特定 のパターンエンボス加工条件により影響を受ける。好ましくは、前述の正方形ま たは線状の直角装置方向のエンボス加エバターンを使用する。これらパターンの 内のどれかを使用するとき、本発明の不織シート材料およびテープは、直角装置 方向に容易に指で引裂可能であり、かつ容認できるハンド測定値を示す。特に、 不織シート材料およびテープは、線状または正方形パターンの型押線に沿って、 なだらかな、まっすぐなおよびはっきっとした裂は目を示す。しかし、そのよう な材料をパターンエンボス加工しないときには、それらは本質的に引裂不可能と なり、もし引裂けば、平坦でない裂は目およびぼろぼろの(frayed)エツ ジを示す。同様に、材料の総表面積を熱カレンダー加工すると、それらは本質的 に引裂不可能ともなる。加えて、これらの材料のいくつかが指での引裂き易さを 保持するなら、それらは一般的に本質的に非順応性となるほど高いハンド測定値 を示す。
本発明の不織シート材料およびテープは、典型的なカテゴリーIIの材料の強度 と比較して、より強化された繊維ウェブに用いる繊維の重量当たりの装置方向の 引張強度値を示す。このことは、これら材料の装置方向の湿潤引張強さに関して 特に顕著である。これらの不織シート材料およびテープを直角装置方向に容易に 指で引裂可能であるが、それらは少な(とも約1ON/cm、好ましくは少な( とも約15N/cm、およびより好ましくは少な(とも約2ON/cmの装置方 向の湿潤破壊時の引張強さを示す。同様に、これら材料の装置方向の乾燥破壊時 の引張強さも、少なくとも約1ON/cm、好ましくは少なくとも約15N/c m、およびより好ましくは少なくとも約2ON/amである。このようにして、 本発明の不織シート材料およびテープは、乾燥時と比較して、湿潤時に、装置方 向の引張強さにおける有意な低下は示さない。逆に、典型的なカテゴリーIのセ ルロース繊維材料(例えば、酢酸セルロースおよびレーヨン)は、湿潤時に引張 強さに30〜40%の低下を示す。更に、本発明のシート材料およびテープの指 での引裂き易さは、装置方向または直角装置方向のどちらにも本質的に引裂不可 能である典型的なカテゴリーIIの材料と直接対照する。
好ましくは、本発明のシート材料およびテープは、装置方向および直角装置方向 の両方に強化された引張強さを示す。これに関して、装置方向の引張強さ:直角 装置方向の引張強さの比(即ち、MD : CD比)は3:1以下、より好まし くは2:1以下であることが好ましい。更に、これら材料は好ましくは、約15 〜約40%、より好ましくは約20〜約30%の範囲の装置方向の乾燥伸びも示 す。
試験方法 本発明のシート材料およびテープの引裂特性を、そのような材料と密接な関係の 1試験群の個体で評価する。特に、これら個体は医療用テープ、アスレチックテ ーブ、およびそれに類似したもの、それらの用途、および適用技術と密接な関係 である。
各々の試験群には4種の個体を含有し、それらを評価用の不織シート材料および テープ試料として提供する。この試験群により、これら材料およびテープを装置 方向(即ち、ダウンウェブ(downveb))および直角装置方向(即ち、ク ロスウェブ(crossweb))の両方の引裂き易さ、引裂きの開始、引裂き の真直度、引裂きエツジの平滑性、引裂きを完了するのに必要な力を評価する。
これら引裂特性の各々について、優秀(excellent)(4)、良好(g ood)(3)、並(fairX2)、不十分(poorXl)または不良(n oneXo) (即ち、個体は材料を引裂き得ない)のいずれであるか評価する 。試験群を含有する4種の個体の結果をそれぞれの試料材料に対して組合せ、4 種の個体を平均し、最も近似な値へと概数にし、そして前述の引裂特性値の1つ として表す。
不織シート材料の引裂特性を、2.5cm x 30cmまたは5 cts x  30cmの打抜いた試料を用いて、装置方向引裂特性は30cm長さに沿って 、直角装置方向引裂特性は2,5cIまたは5cm長さに沿って評価する。試料 テープの引裂特性を、2.5cmまたは5c+a幅を有する巻いたテープを、装 置方向引裂特性はテープのダウンウェブ部分の約20cm長さに沿って評価する 一方、直角装置方向引裂特性は2.5cmまたは5cm長さに沿って評価する。
不織シート材料またはテープのダラムで表す総ハンド([]and)測定により 、これら材料のドレープ/順応性を測定する。相対的に高ハンド値を有するそれ ら材料は堅く、順応性がない。逆に、相対的に低ハンド値により、柔軟で順応性 のある材料を提供する。以下の試料のハンド値を、スウィング−アルバート・ハ ンドル−〇−メーター(Thving−^1bert Handle−o−me ter”)211−300型(ペンシルバニア州フィラデルフィア(Phila delphia)のスウィング−アルバート・インスッルメント(Thving −^1bert Instrument)社製)を用いて、211−300型用 取扱説明書に概説されている方法に従って得、その開示の記載をここに挿入する 。すべてのハンド測定を約20cm正方形の/−ト材料について行う。本明細書 中の不織シート材料およびテーブの引張特性をインストロン(InstronT 1′)引張試験機(マサチューセッツ州カントン(Canton)のインストロ ン(Instron)社製)を用いて測定する。装置方向および直角装置方向の 引張強さく即ち、N/cmで表す乾燥破壊時)および装置方向の伸び(%)を、 ASTM試験方法D方法682−64に従って測定する。試料材料を20℃に保 持した脱イオン水中に5分間浸漬後、装置方向の湿潤引張強さく即ち、N/co +で表す湿潤破壊時)もASTM試験方法D方法682−64に従って測定する 。次いで、試験試料の水分を吸い取って乾燥後すぐに試験する。前述の引張強さ 測定値を得た後、乾燥材料の装置方向:直角装置方向の引張強さの比(即ち、M D:CD)を計算する。
本発明を、以下の非限定的実施例の記載により、更に説明する。すべての部数お よび百分率は、別に表示しない限り重量部を表す。
(実施例1〜8および比較例9〜18)実施例1〜8および比較例9〜I8の不 織シート材料をヘルゲス・ランダム−カード([lergeth Random −Card)装置(独国ドルマン(1)tllman)のへルゲスーホリングス ウォルス(Hergeth−Rol l i ngsworth )GMBH製 )を用いて、従来の不織ウェブ作成技術により作成した。実施例および比較例の シート材料の各々に使用した繊維組成、総繊維重量、化学バインダー重量および パターンエンボス加工条件を、以下の第1表および第3表に示した。
実施例1〜8および比較例9〜18の不織シート材料には、0.75デニール、 38關のL−30型ポリエチレンテレフタレート(PET)ステープル繊維(テ ネシー州キンゲスポート(Kingsport)のイーストマン・ケミカル・プ ロダクツ(Eastman Chemical Products)社製)また は125デニール、38mmのT−121型PETステープル繊維(ノースカロ ライナ州ンヤーロット(Charlotte)のヘキスト・セラニーズ(Ilo echst Ce1anesC)社製)のどちらかを使用した。加えて、比較例 9〜13の不織シート材料は、前述のPETステーブル繊維と接合した15デニ ール、40mmの櫟準ビスコース法レーヨンステープル繊維にューヨーク州ニュ ーヨーク(New York)のコータウルズ・ノース・アメリカ(Court auld’ s North America)社製)を使用した。
15デニール、33mmのダイ7(DaiwaTM)バインダー繊維(結晶性ポ リプロピレン芯および溶融可能なポリエチレン繊維組を含有する芯鞘繊維、カリ フォルニア州ロスアンゼルス(Los Angeles)のコーリ・アメリカ( Chori America)社製)、または2デニール、38mmのに一54 型バインダー繊維(延伸ポリエステル芯および無定形の溶融可能なポリエステル 鞘を含有する芯鞘繊維:ノースカロライナ州シャーロット(Charlotte )のヘキスト・セラニーズ(Hoechst Ce1anese)社製)のどち らかを使用し、実施例1〜8および比較例9〜18の不織シート材料を作成した 。
実施例1〜8および比較例10〜14および18のすべての不織シート材料を、 本明細書中の第1表および第3表に示した加工条件を用いて、パターンエンボス 加工またはフラットカレンダー加工した。次いで、実施例および比較例のシート 材料をアクリル酢酸ビニルコポリマーラテックス化学バインダーにュージャージ 州ブリッジウォーター(Bridgewater)のナショナル・スターチ・ア ンド・ケミカル(National 5tarch and Chemical )社製の45%固形分のラテックスNo、 78−6283 ; 25〜35% 固形分に脱イオン水て希釈して使用)に浸漬した。加えて、米国特許第4.97 3゜513号のコーティング(Coating) lとして開示の低接着性バッ クサイズ(low adhesion backsize : LAB)を含む ポリ(ジメチルシロキサン)を、米国特許第4.973.513号に開示の方法 を用いて、化学バインダーの後すぐにシート材料上に被覆し、次いでシート材料 をオーブン中で乾燥した。実施例1〜8および比較例9〜18の不織シート材料 の様々な機械的特性および引裂特性を、本明細書中に記載の試験方法に従って測 定した。装置方向:直角装置方向の引張強さの比(MD=CD)、装置方向ノ乾 燥引張強す(MDDRYBREAK)、装置方向ノff1fll引張強す(MD  WET BREAK)、装置方向の伸び(MD DI?Y ELONG、 ) 、ハンド(Hand)値、および装置方向および直角装置方向の両方の引裂強さ を以下の第2表および第4表に示した。
*こねら比較シート材料はパターンエンボス加工しなかったが、それらの表面積 の本質的に全部(即ち、100%)を平坦カレンダー加工を行った。
第2表および第4表の比較により、本発明の不織シート材料および典型的にカテ ゴリーIの材料に見られるセルロース繊維(例えば、レーヨン)を含有する比較 材料の間の、装置方向の湿潤引張強さの著しい違いを示した。特に、実施例1〜 8の不織シート材料は、13〜19N/cmの範囲の装置方向の湿潤破壊値を示 し、一方、比較例9〜13のレーヨン含有材料は4〜8N/Cl11の範囲の値 、即ち、本発明のシート材料より、平均で58%低い湿潤強度を示した。同様に 、比較例9〜13の材料の装置方向の乾燥破壊値も、本質的には実施例1〜8の 不織シート材料より低い(即ち、それぞれ6〜12N/cm対13〜2ON/c m)。
加えて、比較例14〜18の不十分または不良の直角装置方向の引裂特性は、た とえ繊維組成物が本発明の不織シート材料に用いられたものと類似しているもの を使用しても、シート材料のパターンエンボス加工の失敗または完全に平坦なシ ート材料のカレンダー加工により、それらは本質的に引裂不可能となる事を示し た。
更に、比較材料もソートの装置方向には本質的に引裂不可能であった。比較する と、不織シート材料に用いた正方形のエンホスパターンにより、直角装置方向に すべて指で引裂可能な、かつ装置方向に本質的にすべて指で引裂可能な材料を得 た。更に、実施例2のノート材料の不十分な装置方向の引裂特性は、不十分な加 工条件に起因すると考えられていた。特に、実施例2のシート材料はその他の例 の材料より30%速い線速度で形成された。この線速度の変化により、パターン エンボス加工に起因し、それによってより不十分な引裂特性となる熱接合の有効 性が減少すると考えられた。
(実施例19〜22および比較例23〜34)実施例19〜22および比較例2 3〜34の不織シート材料の繊維ウェブを、マサチューセッツ州ウオールポール (tialpole)のベラチク(Veratec)社の専売の加工ラインを用 いて作成した。繊維不織ウェブを、出願者(Applicant)が受け取る前 に、不規則にカードおよび水絡み合い(hydroentangled)を行っ た。次いで、ウェブを出願者が更に加工し、実施例および比較例の不織シート材 料となった。実施例および比較例のシート材料の各々に使用した繊維組成、総繊 維重量、化学バインダー重量およびパターンエンボス加工条件を、以下の第5表 および第7表に示した。
実施例19〜22および比較例23〜34の不織シート材料には、0.75デニ ール、38市の標準ポリエチレンテレフタレート(PET)ステープル繊維また は12デニール、38mmの標準PETステープル繊維(ノースカロライナ州ン ヤーロット(Charlotte)のヘキスト・セラニーズ(Hoechst  Ce1anese)社製)のどちらかを使用した。加えて、比較例23〜26の シート材料は、前述のポリエステルステーブル繊維と接合した1゜5デニール、 40moの標準ビスコース法レーヨンステーブル繊維にューヨーク州ニューヨー ク(New York)のコータウルズ・ノース・アメリカ(Courtaul d’ s North^merica)社製)を使用した。
2デニール、38mmのメルチイー(MeltyTM)バインダー繊維(延伸ポ リエステル芯および溶融可能なポリエステル繊維組を含有する芯鞘繊維;カリフ ォルニア州ロスアンゼルス(Los Angeles)のコーリ・アメリカ(C hori America)社製)、または2デニール、38mmのに一52型 バインダー繊維(延伸ポリエステル芯および無定形の溶融可能なポリエステル鎖 を含有する芯鞘繊維;ノースカロライナ州シャーロット(Charlotte) のヘキスト・セラニーズ(Hoechst Ce1anese)社製)のどちら かを使用し、実施例19〜22および比較例23〜34の不織シート材料を作成 した。
実施例19〜22および比較例26.30および32のすべての不織シート材料 を、本明細書中の第5よび第7表に示した加工条件を用いて、パターンエンボス 加工またはフラットカレンダー加工した。次いで、実施例19〜22および比較 例23〜27.29〜30.32および34の水絡み合いおよびエンボス加工し たシート材料をアクリル酢酸ビニルコポリマーラテックス化学バイ二/ダーにュ ージャージ州ブリッジウォーター(Bridgewater)のナショナル・ス ターチ・アンド・ケミカル(National 5tarchand Chem ical)社製の45%固形分のう”FツクスNo、 78−6283 ; 2 5〜35%固形分に脱イオン水て希釈して使用)に浸漬した。しかし、比較例2 8.31および33の不織ノート材料をどんな化学バインダーにも含浸しなかっ た。加えて、LAB (即ち、米国特許第4.973.513号のコーティング (Coating) 1 )を含むポリ(ジメチルンロキサン)を、米国特許第 4.973.513号に開示の方法を用いて、化学バインダーの後すぐにすべて の実施例および比較例のシート材料上に被覆し、次いでシート材料をオーブン中 で乾燥した。
実施例19〜22および比較例23〜34の不織シート材料の様々な機械的特性 および引裂特性を、本明細書中に記載の試験方法に従って測定した。装置方向: 直角装置方向の引張強さの比(MD:CD)、装置方向の乾燥引張強さくMD  DRY BREAK)、装置方向の湿潤引張強さOID WET BREAK) 、装置方向のパーセント伸び(MD DRY ELONG、 )、ハンド(Ha nd)値、および装置方向および直角装置方向の両方の引裂特性を以下の第6表 および第8表に示した。
表面積の本質的に全部(即ち、100%)を平坦カレンダー加工を行った。
第6表および第8表に示した値の比較により、実施例1〜8(第2表)および比 較例9〜18(第4表)の不織シート材料に関して記載したものと本質的に同様 の結果を示した。比較例23〜26のレーヨン含有シート材料はすべて本質的に 、実施例19〜22の不織シート材料(即ち、24〜37N/Cm)より低い装 置方向の湿潤破壊値(即ち、12〜16N/cm)を示した。加えて、比較例お よび実施例の材料間の装置方向の乾燥破壊値(実施例19〜22に関して25〜 37N/cm ;比較例23〜26に関して22〜3ON/cm)の間にも容易 にわかる違いがあった。これに関して、セルロースのレーヨン繊維をウェブの単 独ステーブル繊維(即ち、比較例23〜24)として使用し、またレーヨン繊維 を本発明に使用したタイプの伸長性非破壊ステーブル繊維(比較例25〜26) との組合せに使用したとき、比較例の材料の装置方向の湿潤および乾燥引張強さ は、本質的には実施例の材料より低くなることに注目すべきである。
同様に、比較例30を除いて、比較例27〜29、および31〜34の同様の繊 維組成の材料はすべて本質的に、直角装置方向に引裂不可能であった。比較する と、実施例19〜22の不織シート材料はすべて、直角装置方向および装置方向 の両方に優れた引裂易さを示した。たとえ比較例30の不織シート材料が直角装 置方向および装置方向の両方に並の引裂易さを示したとしても、それは670g のハンド測定値も示し、非常に堅(て順応性シート材料として使用不可能であっ た。同様に、比較例24.25.29.32および34の材料も本発明の不織シ ート材料に要求される値以上のハンド値を示した。比較すると、実施例19〜2 2の不織シート材料はすべて、105〜135gの範囲のハンド値を示した。
(実施例35〜42および比較例43〜52)実施例35〜42および比較例4 3〜52のテープには、実施例1〜8および比較例9〜18の不織シート材料を 、それぞれテープ構造の支持材として使用した(第1表および第3表)。パター ンエンボス加工、化学バインダーおよびLAB (米国特許第4.973.51 3号)の被覆、およびこれら材料の乾燥の後、高固形分ラテックス、アクリレー トベースの感圧接着剤(PSA) (即ち、同時係属および出願の米国特許出願 代理人事件番号第48167USA6A号の実施例5)を米国特許第3.121 .021号に概説された方法に従って、不織支持体のLABを被覆していない側 に被覆した。実施例35〜42および比較例43〜52のテープの種々の機械的 および引裂特性を本明細書中に記載の試験方法に従って、測定した。特に、装置 方向の乾燥引張強さくMD DRY BREAK)、装置方向のパーセント伸び (MD DRY ELONG、 )、および装置方向および直角装置方向の両方 の引裂特性を以下の第9表および第10表に示した。加えて、第9表および第1 0表には、テープ支持体を含有する実施例および比較例の不織シート材料(本明 細書中の第2表および第4表を参照)の装置方向:直角装置方向の引張強さの比 (蓋D:CD)、装置方向の湿潤引張強さくMD WET BREAK)、およ びノλンド(Hand)(ilも示した。感圧接着剤を不織シート材料に被覆し 、本明細書中に記載の実施例および比較例のテープを作成し、たとき、示された これら特性値は本質的に変化していないままであった。
(実施例53〜56および比較例57〜68)実施例53〜5Gおよび比較例5 7〜68のテープには、実施例19〜22および比較例23〜34の不織シート 材料を、それぞれテープ構造の支持材として使用した(第5表および第7表)。
これら実施例および比較例のテープには、本明細書中の実施例35〜42および 比較例43〜52に記載のものと同様のLABおよびPSA接着剤被膜を用いた 。
実施例53〜56および比較例57〜68のテープの種々の機械的および引裂特 性を本明細書中に記載の試験方法に従って、測定した。装置方向の乾燥引張強さ くMD DRYBREAK)、装置方向のパーセント伸び(MD DRY EL ONG、 )、および装置方向および直角装置方向の両方の引裂特性を以下の第 11表および第12表に示した。加えて、第11表および第12表には、テープ 支持体を含有する実施例および比較例のシート材料(本明細書中の第6表および 第8表を参照)の装置方向:直角装置方向の引張強さの比(MD:CD)、装置 方向の湿潤引張強さく輩D WET BREAK)、およびノ1ンド(Hand )値も示した。実施例35〜42および比較例43〜52に記載のように、これ ら値は不織ノート材料および感圧接着剤を被覆した得られたテープの間では本質 的に変化していないままであった。
第9〜12表に記載した値はすべて、実施例1〜8および19〜22および比較 例9〜18および23〜34の不織シート材料に被覆した感圧接着剤の適用によ り、どのような重要な場合にも、これら材料に関して示された特性を変えること はないことを示した。これに関して、本発明の不織シート材料のすべての前述の 有用性は、それらから作成したテープに同等にうまく適用される。このようにし て、本発明の接着剤テープは、比較例43〜47および57〜60(第10表お よび第12表)のレーヨン含有テープより、本質的に高い装置方向の乾燥および 湿潤引張強さを示した(第9表および第11表参照)。また、これら材料は、比 較例48〜52.61〜63および65〜67のテープがそうでないのに対して 、直角装置方向および装置方向に指で引裂可能であった。更に、並の引裂き易さ を示すそれら比較例のテープはまた、本発明のテープにより提供されたちの以上 に大きなハンド値も示した。
特許法に従って、好ましい重量分率、加工条件および製品の使用法の説明が提供 されたが、本発明の範囲はそれらにまたはそれらによって限定されるものではな い。本発明の範囲および精神を逸脱する事なく、本発明の様々な修飾および変更 が当業者間のだれにもはっきりと理解できる。この適用内で記載された実施例は 、特定の目的に対する特性を達成するパターンエンボス加工条件と同様に様々な タイプ、量および繊維組成比の可能性の例証となる。
従って、本発明の範囲の理解のために、以下の請求項に記載する。
国葬層審輻失 、 、、PCT/IIs 93100379フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE) 、0A(BF、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN 、TD。
TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH。
DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR,LK、LU、MG、 MN、MW、NL、NO,NZ、PL、PT、RO,RU、SD、SE、UA( 72)発明者 クラン、ローI/ン・ケイ−アメリカ合衆国 55133−34 27、ミネソタ州、セント・ボール、ポスト・オフィス・ボックス33427番 (番地の表示なし)

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維の不規則に繊編した繊維 ウェブから成る不織シート材料であって、該繊維ウェブがパターンエンボス加工 され、および化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれらの組合せにより内部接 合し、更に不織シート材料が約20cmの正方形シートに対して250g以下の ハンド(Hand)測定値を示し、そして直角装置方向に容易に指で引裂く事が できる不織シート材料。
  2. 2.伸長性非破壊ステーブル繊維が、ポリカーボネートステーブル繊維、ポリス ルホンステーブル繊維、ポリエステルステーブル繊維、ポリアミドステーブル繊 維、ポリオレフィンステーブル繊維、ポリアクリレートステーブル繊維、または それらを組合せたものから成る群から選択される請求項1記載の不織シート材料 。
  3. 3.伸長性非破壊ステーブル繊維が、延伸ポリエステルステーブル繊維、延伸ポ リオレフィンステーブル繊維またはそれらを組合せたものを含有する請求項1記 載の不織シート材料。
  4. 4.ポリエステルステーブル繊維がポリエチレンテレフタレートステーブル繊維 を含有する請求項2記載の不織シート材料。
  5. 5.伸長性非破壊ステーブル繊維が約0.7〜約2デニールの繊度を示す請求項 1記載の不織シート材料。
  6. 6.バインダー繊維が、伸長性非破壊ステーブル繊維を破壊または本質的に弱く することなしに伸長性非破壊ステーブル繊維に溶融接合し得る熱可塑性バインダ ー繊維を含有する請求項1記載の不織シート材料。
  7. 7.熱可塑性バインダー繊維が、ポリエステルバインダー繊維、ポリオレフィン バインダー繊維またはそれらを組合せたものから成る群から選択される請求項6 記載の不織シート材料。
  8. 8.バインダー繊維が約0.5〜約6デニールの繊度を示す請求項1記載の不織 シート材料。
  9. 9.バインダー繊維が芯鞘(core−sheath)バインダー繊維を含有す る請求項1記載の不織シート材料。
  10. 10.芯鞘(core−sheath)バインダー繊維が延伸ポリエステル繊維 、延伸ポリオレフィン繊維またはそれらの組合せの芯(core)、およびポリ エステル樹脂、ポリオレフィン樹脂およびそれらの組合せから成る群から選択さ れる熱可塑性ポリマーをから成る外側層を含有する請求項9記載の不織シート材 料。
  11. 11.伸長性非破壊ステーブル繊維が、繊維状支持体を含有する繊維の総重量の 約90〜約60重量%を構成し、かつバインダー繊維が繊維状支持体を含有する 繊維の総重量の約40〜約10重量%を構成する請求項1記載の不織シート材料 。
  12. 12.伸長性非破壊ステーブル繊維:バインダー繊維の重量比が約5:1〜約1 :1である請求項1記載の不織シート材料。
  13. 13.伸長性非破壊ステーブル繊維:バインダー繊維の重量比が約4:1〜約2 :1である請求項1記載の不織シート材料。
  14. 14.伸長性非破壊ステーブル繊維が約0.75〜約1.25デニールのポリエ ステルステーブル繊維を含有し、かつバインダー繊維が約1.5〜約2.5デニ ールの熱可塑性バインダーを含有し、かつ繊維状ウェブ中の伸長性非破壊ステー ブル繊維:バインダー繊維の重量比が約4:1〜約2:1である請求項1記載の 不織シート材料。
  15. 15.繊維状ウェブの約50%以下がパターンエンボス加工されている請求項1 記載の不織シート材料。
  16. 16.繊維状ウェブの約30%以下がパターンエンボス加工されている請求項1 記載の不織シート材料。
  17. 17.繊維状ウェブが正方形または直角装置方向の線状パターンにパターンエン ボス加工されている請求項1記載の不織シート材料。
  18. 18.化学接合剤が水ベースの化学バインダーを含有する請求項1記載の不織シ ート材料。
  19. 19.水ベースの化学バインダーが、アクリルバインダー、スチレン/ブタジエ ンバインダー、酢酸ビニルバインダー、酢酸ビニル/エチレンバインダー、酢酸 ビニル/アクリレートバインダー、ポリ塩化ビニルバインダー、ポリビニルアル コールバインダー、ポリウレタンバインダーおよびそれらを組合せたものから成 る群から選択される請求項18記載の不織シート材料。
  20. 20.水ベースの化学バインダーが、アクリル/酢酸ビニルコポリマーラテック スを含有する請求項18記載の不織シート材料。
  21. 21.繊維状ウェブを含む伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維: ウェブ内に保持された化学バインダー剤の乾燥時の重量比が約2:1〜1:2で ある請求項1記載の不織シート材料。
  22. 22.繊維状ウェブの物理的絡み合いを水絡み合い(hydroentangl e)、ニードル・タッキング(needle−tacking)またはそれらの 組合せにより行う請求項1記載の不織シート材料。
  23. 23.不織シート材料が20cm角のシートで200g以下のハンド(Hand )測定値を示す請求項1記載の不織シート材料。
  24. 24.不織シート材料が20cm角のシートで150g以下のハンド(Hand )測定値を示す請求項1記載の不織シート材料。
  25. 25.不織シート材料が装置方向に容易に指で引裂可能である請求項1記載の不 織シート材料。
  26. 26.不織シート材料が、装置方向および直角装置方向の両方に少なくとも容易 に指で引裂可能である請求項25記載の不織シート材料。
  27. 27.シート材料が、少なくとも約10N/cmの装置方向の湿潤破壊値を示す 請求項1記載の不織シート材料。
  28. 28.シート材料が、少なくとも約10N/cmの装置方向の乾燥破壊値を示す 請求項1記載の不織シート材料。
  29. 29.シート材料の装置方向の引張強さ:直角装置方向の引張強さの比が3:1 以下である請求項1記載の不織シート材料。
  30. 30.シート材料の装置方向の引張強さ:直角装置方向の引張強さの比が2:1 以下である請求項1記載の不織シート材料。
  31. 31.第1および第2の表面を有する不織支持体を含有する感圧接着剤テープで あって、該不織支持体が第1表面に被覆される感圧接着剤を有し、不織支持体が 互いに不規則に織編し繊維状ウェブを形成する伸長性非破壊ステーブル繊維およ びバインダー繊維を含有し、該繊維状ウェブがパターンエンボス加工され、およ び化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれらの組合せにより内部接合し、およ び更に接着剤テープが約20cm角のシートに対して250g以下のハンド(H and)測定値を示し、そして直角装置方向に容易に指で引裂く事ができること を特徴とする感圧接着剤テープ。
  32. 32.不織支持体の第2表面に被覆される更に低接着性組成物を含有する請求項 31記載の感圧接着剤テープ。
  33. 33.低接着性組成物が、ポリ(ジメチルシロキサン)組成物、アリクレート組 成物、ポリカルバミド酸ビニル組成物およびそれらを組合せたものから成る群か ら選択される低接着性バックサイズ(backsize)を含有する請求項32 記載の感圧接着剤テープ。
  34. 34.更に不織支持体の第1表面を覆う剥離ライナーを含有する請求項31記載 の感圧接着剤テープ。
  35. 35.感圧接着剤がゴムベース接着剤、水ベース接着剤、溶剤ベース接着剤、ホ ットメルト接着剤またはそれらの組合せたものを含有する請求項31記載の感圧 接着剤テープ。
  36. 36.感圧接着剤が、重合可能な界面活性剤および低分子量疎水性ポリマーを保 持する高固形分ラテックス感圧接着剤を含有する請求項31記載の感圧接着剤テ ープ。
  37. 37.(a)伸長性非破壊ステーブル繊維およびバインダー繊維の不規則に織編 した繊維状ウェブを形成すること;(b)繊維状ウェブをパターンエンボス加工 すること;および(c)化学接合剤、物理的絡み合い、またはそれらの組合せに より繊維状ウェブを内部接合し、不織シート材料が約20cm角のシートに対し て250g以下のハンド(Hand)測定値を示し、そして直角装置方向に容易 に指で引裂く事ができる不織シート材料を形成すること;を含有する不織シート 材料の製造方法。
  38. 38.パターンエンボス加工工程が、繊維状ウェブ上に正方形または直角装置方 向の線状パターンにエンボス加工することを含有する請求項37記載の不織シー ト材料の製造方法。
  39. 39.相互接合工程が、繊維状ウェブに水ベース化学接合剤を注入することを含 有する請求項37記載の不織シート材料の製造方法。
  40. 40.水ベース化学接合剤を注入した繊維状ウェブを、本質的にすべての水分が 除去されるまで乾燥することを更に含有する請求項39記載の不織シート材料の 製造方法。
  41. 41.相互接合工程が、繊維状ウェブをパターンエンボス加工する前に繊維状ウ ェブに水絡み合い(hydroentangle)を行うことを含有する請求項 37記載の不織シート材料の製造方法。
  42. 42.感圧接着剤層を不織シート材料の第1表面上に更に被覆することを含有す る請求項37記載の不織シート材料の製造方法。
  43. 43.低接着性組成物を不織シート材料の第2表面に適用することを更に含有す る請求項42記載の不織シート材料の製造方法。
  44. 44.不織シート材料の第1表面を剥離ライナーで被覆した感圧接着剤を覆うこ とを更に含有する請求項42記載の不織シート材料の製造方法。
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