弾性不織布
１つ又はそれ以上の不織繊維層及び好ましくは通常の固い織物糸と組合せてスパンデックスを含んでなる弾性コンビネーション糸のアレイが、水圧的絡ませによって弾性的に伸張しうる布に成形される。
【発明の詳細な説明】
発明の名称弾性不織布技術分野 本発明は、弾性糸のアレイ（ａｒｒａｙ）と水圧的にもつれさせた不織布層を含んでなるスパンレースド（ｓｐｕｎｌａｃｅｄ）布に関する。更に、特に、本発明は、弾性糸がコンビネーション（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）糸であるそのような布に関する。この布は、保護服、バンドエード、おしめの一部等に用いるのに適当である。
背景の技術 スパンレースド布は既知である。そのような布は通常の水圧で絡ませる技術によって製造され、不織布層と弾性糸のアレイを含んでなることが知られている。
例えば、エバンス（Ｅｖａｎｓ）の米国特許第３，４８５，７０６号は、ステープル繊維の少なくとも一層を、多数の連続フィラメント糸と水圧的に絡ませたスパンレースド布を開示している。この特許は特に実施例５６の試料ｅにおいて２層のポリエステル・ステープル繊維と約２００％延伸したかつ水圧的に絡ませる際にその延伸が保持された多数の別の、平行な、７０デニールの裸のスパンデックス糸からなるスパンレースド布を開示している。試料ｅは、たて糸方向に高弾性を有する崇高なひだをよせた布として記述されている。しかしながら本発明は、裸のスパンデックスのアレイで作ったそのような水圧的に絡ませた不織布が繰り返しの伸張で損傷を受けるということを発見した。そのような伸張は弾性糸を、緩ませかつ布の中へ収縮させ、かくして布の弾性を失わせる。弾性コンビネーション糸は既知である。そのような糸は、普通少なくとも２つの層、すなわち弾性糸成分と比較的非弾性の（固い）糸の第２成分を含んでなる。そのような既知の糸は、包まれた糸、被覆された糸、積層糸、見掛上捩じった糸、空気ジェットで織り混ぜた糸、空気ジェットで絡ませた糸などを含む。しかしながら、そのような糸は、繊維層と水圧的に絡ませてスパンレースド布を製造することが知られていない。
発明の要約 本発明は、多数の弾性糸と水圧的にもつれさせた不織布層を含んでなる種類の改良された弾性スパンレースド布に関する。本発明の改良によれば、弾性糸のアレイは弾性糸成分と固い糸の第２成分を含んでなるコンビネーション糸から形成される。好ましくは、コンビネーション糸の弾性成分はスパンデックスであり、コンビネーション糸は１００％の破断伸張を持ち、また弾性コンビネーション糸はスパンレースド糸の全重量の３−５０％に相当する。
発明の詳細な説明 今や好適な具体例を用いて本発明を更に詳細に記述しよう。この記述は例示の目的であって、本発明の範囲を制限するものではない。その範囲は請求の範囲で定義される。
本発明によれば、１つまたは２つの不織繊維層と弾性コンビネーション糸のアレイとが、水圧的絡ませによって弾性的に伸張しうる布に形成される。
広範囲の出発繊維層が本発明で用いるのに適当である。例えば、すいた繊維のバット（ｂａｔｔ）、空気で配置した繊維バット、実質的に結合してない繊維または織布デニールの連続フィラメントのシート、ウッドパルプのシート、連続フィラメントのウェッブ（ｗｅｂ）など。これらは天然繊維または合成有機ポリマーの繊維であってよい。典型的には、繊維層の適当な全重量は０．５−５オンス／ｙｄ2（１７−１７０ｇ／ｍ2）の範囲である。
出発繊維層は普通「実質的に結合してない（ｎｏｎｂｏｎｄｅｄ）」ものである。ここにこの術語は繊維が一般的に例えば化学的または熱的作用により互いに結合していないことを意味する。しかしながら、「実質的に結合していない」とは少量の結合が含まれていてもよいことが意図される。結合の量が水圧的絡ませによる最終繊維の製造中に層の繊維の、複合弾性糸との絡み合いを妨害しない限りにおいて、繊維は実質的に結合していないと考えられる。
コンビネーション糸の適当なアレイは、たて糸様アレイ、交差（ｃｒｏｓｓ）
たて糸などを含む。コンビネーション糸のアレイが相当する弾性布の全重量の画分は、布に所望の最終の用途に依存して典型的には３−５０％、好ましくは２５−４０％の範囲である。
ここに「弾性コンビネーション糸」とは、非弾性の（すなわち固い）織物繊維またはフィラメントの第２成分と組み合わせた弾性フィラメントの第１成分を有するコンビネーション糸を意味する。コンビネーション糸の弾性フィラメント含量は広範囲に変えることができる。弾性フィラメント含量はコンビネーション糸の全重量の６０％という多量であってもよい。更に典型的には、弾性フィラメント含量は糸の全重量の２−２０％の範囲であり、３−８％の含量は一般に費用の点から好適である。普通コンビネーション糸はかなりの弾性伸張および回復が可能な崇高な糸である。本発明で使用する典型的な弾性コンビネーション糸は５０−２５０％、またはそれ以上の回復しうる伸張を示す。コンビネーション糸の第１成分に対する弾性フィラメントはスパンデックス、弾性体、ゴム等である。スパンデックスは好適である。ここに「スパンデックス」とは、その通常の意味を有し、即ち繊維形成物質がセグメント化ポリウレタンの少なくとも８５％からなる長鎖合成ポリマーである製造繊維またはフィラメントである。「コンビネーション糸」に含まれる糸には、既知の技術、例えば空気ジェット絡ませ、空気ジェット混合、被覆、積層などによりステープル織物繊維または織物フィラメントの糸と組み合わせた弾性フィラメントの糸である。
水圧的絡ませの通常の技術は弾性コンビネーション糸のアレイを不織繊維層と組み合わせて本発明の弾性不織布を製造するのに適当である。普通、崇高なコンビネーション糸は好適である。そのような崇高さは典型的にはコンビネーション糸の非弾性成分によって付与される。崇高さはループ、けん縮、部分的弛緩、端部弛緩などとして与えられる。水圧的絡ませ操作において、崇高な構造は容易に繊維層と絡んで弾性糸を繊維層と一緒に布中へしっかりと導入せしめる。本発明に従い、弾性コンビネーション糸を繊維層と水圧的に絡ませる場合、崇高な弾性コンビネーション糸を繊維層と接触させて置き、一方糸をその最高程度の伸張でなくて緊張下におくことが好適である。好ましくは、依然更に２５−７５％伸張することができる（すなわち２５−７５％の残存伸張を持つ）。水圧的に絡ませた布を絡ませ操作から取り出した時、糸の緊張は弛緩され、布の接触は更に崇高となる。
本発明の水圧的に絡ませたスパンレースド不織布は作った状態で（すなわちグレイジュ（ｇｒｅｉｇｅ）布として）有用である。一般に本発明の布は弾性コンビネーション糸の方向に２５−２５０％、普通好適には１００−２００％の弾性伸張性を有する。この布は０．５−５オンス／ｙｄ2、好適には１−３オンス／ｙｄ2（１７−１７０、好適には３４−１０２ｇ／ｍ2）の全単位重量をもつ。またこの布は強く、普通コンビネーション糸の方向に１０−５０ｌｂ／ｉｎ幅／オンス／ｙｄ2（５．２−２５．８ｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2）の範囲のグラブ（ｇｒａｂ）引っ張り強度およびコンビネーション糸の垂直方向に０．
４−１．５ｌｂ／オンス／ｙｄ2（０．５−２ｄＮ／ｇ／ｍ2）の範囲のタング（ｔｏｎｇｕｅ）引き裂き強度を有する。布のグラブ引っ張り強度およびタング引き裂き強度に対する好適な範囲はそれぞれ１５−４０ｌｂ／ｉｎ／オンス／ｙｄ2（７．７−２０．６ｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2）および０．５−１．３ｌｂ／オンス／ｙｄ2（０．７−１．７ｄＮ／ｇ／ｍ2）である。
布は多様な通常の布仕上げ処理に随時供することができる。選択する特別な仕上げ処理は布の使用上の性質および必要性に依存する。そのような処理には熱固定、幅だし、けん縮、成型、染色などがある。
試験法 上記の記述および下記の実施例において、本発明の弾性不繊布およびそれを製造するために用いる成分に対する種々の性質や特性が報告される。これらの性質および特性は次の方法によって測定した。
布または繊維層の単位重量は、ＡＳＴＭ Ｄ−３７７６−７９に従って測定した。布の単位重量あたりのコンビネーション糸の量は、布の単位面積の製造中に使用した糸のデニールおよび糸の長さから決定した。布の単位面積当たりの糸の重量を布の単位面積の全重量で割った値は布中のコンビネーション糸の重量画分である。糸アレイの重量は布の与えられた面積の全重量とその面積から注意深く除去されたすべての糸の重量から決定することができた。
引き裂き抵抗（すなわちタング引き裂き）強度は、ＡＳＴＭ Ｄ−２２６１６４／Ｃ−１４−２０によって測定した。グラブ引っ張り強度は、一般にＡＳＴＭ Ｄ−１１１７−８０に従って測定した。インストロン引っ張り試験機、幅４インチ（１０／２ｃｍ）および長さ６インチ（１５．２ｃｍ）の試料、ゲージ長３インチ（７．６ｃｍ）、クランプ・ジョウの幅１インチ（２．５ｃｍ）、および伸張速度１２インチ／分（３０．５ｃｍ／分）を使用した。測定値はＬＤ（縦または機械方向）、すなわちコンビネーション糸の方向、および／またはＴＤ（横または機械垂直方向）、すなわちコンビネーション糸の方向に垂直方向で報告される。タング引き裂き強度はｄＮ／ｇ／ｍ2の単位で、またグラブ引っ張り強度はｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2の単位で報告される。
パーセントでの弾性伸張性は、次の方法で決定した。幅２インチの平らな布試料片上に長さ５．０８ｃｍのゲージ長の印を付けた。この試料を幅７．６２ｃｍの２つのクランプ間に垂直に吊した。重りを下のクランプから穏やかに１分間吊した。試料への全負荷量は４．５４ｋｇであった。下のクランプと重りを除去しかつ試料を平らな表面上で弛緩させたのち、印を付けたゲージ長を再び測定した。ついでパーセントでの弾性伸張性を式 弾性伸張性＝１００（Ｌs−Ｌx）／Ｌxから計算した。式中、Ｌsは吊した重りで伸びた長さであり、またＬxは重りを除いた後の弛緩した長さである。布が弾性伸びと回復の持続性を有するかどうかを決定するために、布をサイクル伸張試験に供した。この試験では、ゲージ長２インチを有する幅５．０８ｃｍの布試料を上述の弾性伸張試験のようにして、ただし挟まれていない布試料が幅１．２７ｃｍで各クランプの各端から出ているように各クランプ間に吊り下げた。４．５４ｋｇの重りを除去した後、試料の挟んでいない部分を、弾性糸が緩んでいるか、布中に収縮したかについて観察した。付加の付加／除去サイクルでの試験に合格するためには、そのような損傷が明白であってはならない。また繰り返しサイクルに合格するためには、布の弾性伸張が実質的に不変でなければならない（即ち１０％内で一定でなければならない）。
実施例 次の実施例は本発明に従う弾性コンビネーション糸のアレイを有する弾性スパンレースド不織布の製造法を例示し、この布を本発明以外の裸のスパンデックス糸のアレイで作った同様の布と比較する。実施例は、裸のスパンデックスで作った布は、それが布中で緩くなりかつ布が損傷に至るまでに１回以上の延伸サイクルにめったに生き残れないということを示す。これに対して、スパンデックス成分を含有するコンビネーション糸で作った本発明の試料布は、少なくとも１０回繰り返しの重りの付加／除去伸張サイクルにおいて、コンビネーション糸の緩みも、布の一体性または弾性の認め得る減少も示さなかった。実施例において、本発明の試料はアラビア数字で表記し、対照の試料は大文字で表記する。
実施例の弾性不織布を製造するために用いた水圧的絡ませ装置は、実質的に本明細書に参考文献として引用されるサマーズ（Ｓｕｍｍｅｒｓ）の米国特許第３，５３７，９４５号、第４欄、５−４５行および図１に記述されている通りであった。またサマーズは、第４欄５４行から第５欄８行までおよび図２において、大規模な連続製造における水圧的絡ませを行うのに適した装置を開示している。そのような装置の操作に関する更なる情報は、実施例の試料を製造するために装置を運転する特別な態様により各実施例で示される。
下記の実施例において、本発明の試料および対照試料を製造するために、つぎの糸、コンビネーション糸およびウェッブを用いた。
Ｙ−１。４４ｄｔｅｘの織ったナイロンで被覆した１５４ｄｔｅｘのライクラ（ＬｙｃｒａR）のコンビネーション糸。ライクラはＥ．Ｉ．デュポン社製のスパンデックス糸である。コンビネーション糸はＮ．Ｃ．マジソン（Ｍａｄｉｓｏｎ）のマックフィールド・テクスチャーリング社（Ｍａｃｔｉｅｌｄ Ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｃ．）製であった。
Ｙ−Ｃ。裸の１５４ｄｔｅｘライクラ。即ち被覆のないＹ−１と同一。
Ｗ−１。ポリボンド社（Ｐｏｌｙｂｏｎｄ Ｉｎｃ．）製の１．７ｄｔｅｘポリプロピレンフィラメントの３３．９ｇ／ｍ2の、結合してないウェッブ。
Ｗ−２。Ｅ．Ｉ．デュポン社製の１０６型ダクロンである１．５ｄｔｅｘ、長さ２．２ｃｍのポリエステル・ステープル繊維の３３．９ｇ／ｍ2の結合してないウェッブ。
Ｗ−２。ウエスターン・レッド・シーダー・ウッドパルプ（Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｄ Ｃｅｄｅｒ Ｗｏｏｄｐｕｌｐ）の４４ｇ／ｍ2の結合してないシート。
実施例Ｉ 本実施例は、上及び下の繊維ウェッブ間での、ナイロン被覆スパンデックス（Ｙ−１）弾性コンビネーション糸の一方向たて糸様アレイ（ａｒｒａｙ）の水圧的からませによる本発明の弾性不織布の製造を例示する。本発明の試料（試料１、２及び３）を、被覆したスパンデックス糸よりむしろ裸のスパンデックス糸（Ｙ−ｃ）で製造した同様の試料（試料Ａ）と比較した。この比較は、多くの弾性伸張に生き残る能力において本発明の優位性を明白に示す。裸のスパンデックスで作った対照試料は、合格−不合格試験の、１回の負荷の付加−除去サイクルに成功裏に生き残れなかった。これに対し、本発明の弾性布のコンビネーション糸は、１０回又はそれ以上の負荷の付加−除去サイクルの後でさえもそのような不合格の徴候を示さなかった。製造法及び得られた布の更なる詳細は、次の節及び下表１に要約される。
本実施例の試料布に対する弾性糸のたて後様アレイは、所望の糸を、長さ１６インチ×巾１２インチ（長さ４０．６ｃｍ×巾３０．５ｃｍ）の枠に１２糸／ｉｎ（４．７糸／ｃｍ）の間隔で巻きつけることによって製造した。アレイの製造において、糸の枠上での各半回転に対して（ａ）糸を真すぐに保った、（ｂ）２６インチ（６５ｃｍ）まで延伸した、及び（ｃ）１６インチ（４１ｃｍ）まで収縮させた。この巻き付け法は、巻かれた糸の延伸及び部分的収縮を伴い、緊張下に、但し６２．５％の残存伸張を有して巻かれた糸を与えた。次いで糸の端をテープで枠に止め、続いて切って、平行糸の単一層を形成させた。本発明の試料１、２及び３に対してはコンビネーション糸Ｙ−１を用いてアレイを作った。対照試料Ａに対しては裸のスパンデックス糸を使用した。表１に示す種類の上及び下繊維層間に糸の各平行なアレイを置いた。このように合体させた糸及び層を、開口２０％の１３メッシュ金網上に置き、次いで直径０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）のオリフィスから流出する円柱ジェット水流線に垂直な方向に１０ｙｄ／分（９．１４ｍ／分）の速度で通過させることによって水圧的絡ませに供した。オリフィスは４０個／ｉｎ（１５．７個／ｃｍ）の均一な間隔で、金網の表面上１インチ（２．５４ｃｍ）離れたところに位置し、１回目の通過に対しては２００ｐｓｉｇ（１，３８１０ｋＰａ）の、次いで更に３回の通過に対しては１，５００ｐｓｉｇ（１０，３００ｋＰａ）
の供給圧で操作した。
上述した試験結果は、本発明の布が負荷の付加／除去試験に生き残る能力において優れている（対照試料の高々１回に対して少くとも１０回のサイクル）ばかりでなく、本発明に従ってコンビネーション糸で作った弾性布試料は対照試料よりも大きい引き裂き耐性と高い弾性伸張をもつということを示している。また対照試料を負荷の付加−除去サイクルに一度供した場合、更なるサイクルは布の弾性伸張を急速に実質的にゼロまで減少させるということも発見された。
実施例II 本実施例は、ナイロン被覆スパンデックス（Ｙ−１）の複合弾性糸の交差配置したたて糸のアレイを、ポリエステル繊維ウェッブ（Ｗ−２）の繊維層間で水圧的に絡ませることによる本発明の弾性不織布の製造を示す。本発明の試料４を、裸のスパンデックス（Ｙ−ｃ）の交差配置したたて糸で製造した同様の試料（試料Ｂ）と比較した。実施例１におけるように、この比較は本発明の試料の、対照試料に対する優位性を明白に示している。裸のスパンデックスで作った対照試料Ｂは、裸の弾性フィラメントが弛くなって、布中に収縮するまでに、負荷の付加−除去サイクルの合格−不合格試験を１回でも成功裏に生き抜けなかった。これに対して本発明の弾性布のコンビネーション糸は２０回の負荷の付加／除去サイクル後でもそのような損傷の徴候を示さなかった。
本実施例の布を製造するために、平行な糸の単一たて糸の代りに互いに垂直に交差して配置した２つのそのようなたて糸をも用いる以外、実施例Ｉの試料２及び対照例Ａの合体法及び水圧的絡ませ法を繰り返した。更なる製造法の詳細及び得られる布を下表IIに要約する。
実施例１におけるように、表IIに要約した結果も、本発明の布の、対照布に対する優位性を示す。本発明に従って弾性コンビネーション糸の交差たて糸で作った試料は、裸のスパンデックスの弾性糸の交差たて糸で作った対照試料Ｂよりも強く、弾性があり、非常に安定であった。試料４は試験を停止するまでに負荷の付加／除去サイクルを２０回成功裏に耐えたが、対照試料Ｂは第１回のサイクル後に弾性糸の収縮と損傷を示した。
発明の名称弾性不織布技術分野 本発明は、弾性糸のアレイ（ａｒｒａｙ）と水圧的にもつれさせた不織布層を含んでなるスパンレースド（ｓｐｕｎｌａｃｅｄ）布に関する。更に、特に、本発明は、弾性糸がコンビネーション（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）糸であるそのような布に関する。この布は、保護服、バンドエード、おしめの一部等に用いるのに適当である。
背景の技術 スパンレースド布は既知である。そのような布は通常の水圧で絡ませる技術によって製造され、不織布層と弾性糸のアレイを含んでなることが知られている。
例えば、エバンス（Ｅｖａｎｓ）の米国特許第３，４８５，７０６号は、ステープル繊維の少なくとも一層を、多数の連続フィラメント糸と水圧的に絡ませたスパンレースド布を開示している。この特許は特に実施例５６の試料ｅにおいて２層のポリエステル・ステープル繊維と約２００％延伸したかつ水圧的に絡ませる際にその延伸が保持された多数の別の、平行な、７０デニールの裸のスパンデックス糸からなるスパンレースド布を開示している。試料ｅは、たて糸方向に高弾性を有する崇高なひだをよせた布として記述されている。しかしながら本発明は、裸のスパンデックスのアレイで作ったそのような水圧的に絡ませた不織布が繰り返しの伸張で損傷を受けるということを発見した。そのような伸張は弾性糸を、緩ませかつ布の中へ収縮させ、かくして布の弾性を失わせる。弾性コンビネーション糸は既知である。そのような糸は、普通少なくとも２つの層、すなわち弾性糸成分と比較的非弾性の（固い）糸の第２成分を含んでなる。そのような既知の糸は、包まれた糸、被覆された糸、積層糸、見掛上捩じった糸、空気ジェットで織り混ぜた糸、空気ジェットで絡ませた糸などを含む。しかしながら、そのような糸は、繊維層と水圧的に絡ませてスパンレースド布を製造することが知られていない。
発明の要約 本発明は、多数の弾性糸と水圧的にもつれさせた不織布層を含んでなる種類の改良された弾性スパンレースド布に関する。本発明の改良によれば、弾性糸のアレイは弾性糸成分と固い糸の第２成分を含んでなるコンビネーション糸から形成される。好ましくは、コンビネーション糸の弾性成分はスパンデックスであり、コンビネーション糸は１００％の破断伸張を持ち、また弾性コンビネーション糸はスパンレースド糸の全重量の３−５０％に相当する。
発明の詳細な説明 今や好適な具体例を用いて本発明を更に詳細に記述しよう。この記述は例示の目的であって、本発明の範囲を制限するものではない。その範囲は請求の範囲で定義される。
本発明によれば、１つまたは２つの不織繊維層と弾性コンビネーション糸のアレイとが、水圧的絡ませによって弾性的に伸張しうる布に形成される。
広範囲の出発繊維層が本発明で用いるのに適当である。例えば、すいた繊維のバット（ｂａｔｔ）、空気で配置した繊維バット、実質的に結合してない繊維または織布デニールの連続フィラメントのシート、ウッドパルプのシート、連続フィラメントのウェッブ（ｗｅｂ）など。これらは天然繊維または合成有機ポリマーの繊維であってよい。典型的には、繊維層の適当な全重量は０．５−５オンス／ｙｄ2（１７−１７０ｇ／ｍ2）の範囲である。
出発繊維層は普通「実質的に結合してない（ｎｏｎｂｏｎｄｅｄ）」ものである。ここにこの術語は繊維が一般的に例えば化学的または熱的作用により互いに結合していないことを意味する。しかしながら、「実質的に結合していない」とは少量の結合が含まれていてもよいことが意図される。結合の量が水圧的絡ませによる最終繊維の製造中に層の繊維の、複合弾性糸との絡み合いを妨害しない限りにおいて、繊維は実質的に結合していないと考えられる。
コンビネーション糸の適当なアレイは、たて糸様アレイ、交差（ｃｒｏｓｓ）
たて糸などを含む。コンビネーション糸のアレイが相当する弾性布の全重量の画分は、布に所望の最終の用途に依存して典型的には３−５０％、好ましくは２５−４０％の範囲である。
ここに「弾性コンビネーション糸」とは、非弾性の（すなわち固い）織物繊維またはフィラメントの第２成分と組み合わせた弾性フィラメントの第１成分を有するコンビネーション糸を意味する。コンビネーション糸の弾性フィラメント含量は広範囲に変えることができる。弾性フィラメント含量はコンビネーション糸の全重量の６０％という多量であってもよい。更に典型的には、弾性フィラメント含量は糸の全重量の２−２０％の範囲であり、３−８％の含量は一般に費用の点から好適である。普通コンビネーション糸はかなりの弾性伸張および回復が可能な崇高な糸である。本発明で使用する典型的な弾性コンビネーション糸は５０−２５０％、またはそれ以上の回復しうる伸張を示す。コンビネーション糸の第１成分に対する弾性フィラメントはスパンデックス、弾性体、ゴム等である。スパンデックスは好適である。ここに「スパンデックス」とは、その通常の意味を有し、即ち繊維形成物質がセグメント化ポリウレタンの少なくとも８５％からなる長鎖合成ポリマーである製造繊維またはフィラメントである。「コンビネーション糸」に含まれる糸には、既知の技術、例えば空気ジェット絡ませ、空気ジェット混合、被覆、積層などによりステープル織物繊維または織物フィラメントの糸と組み合わせた弾性フィラメントの糸である。
水圧的絡ませの通常の技術は弾性コンビネーション糸のアレイを不織繊維層と組み合わせて本発明の弾性不織布を製造するのに適当である。普通、崇高なコンビネーション糸は好適である。そのような崇高さは典型的にはコンビネーション糸の非弾性成分によって付与される。崇高さはループ、けん縮、部分的弛緩、端部弛緩などとして与えられる。水圧的絡ませ操作において、崇高な構造は容易に繊維層と絡んで弾性糸を繊維層と一緒に布中へしっかりと導入せしめる。本発明に従い、弾性コンビネーション糸を繊維層と水圧的に絡ませる場合、崇高な弾性コンビネーション糸を繊維層と接触させて置き、一方糸をその最高程度の伸張でなくて緊張下におくことが好適である。好ましくは、依然更に２５−７５％伸張することができる（すなわち２５−７５％の残存伸張を持つ）。水圧的に絡ませた布を絡ませ操作から取り出した時、糸の緊張は弛緩され、布の接触は更に崇高となる。
本発明の水圧的に絡ませたスパンレースド不織布は作った状態で（すなわちグレイジュ（ｇｒｅｉｇｅ）布として）有用である。一般に本発明の布は弾性コンビネーション糸の方向に２５−２５０％、普通好適には１００−２００％の弾性伸張性を有する。この布は０．５−５オンス／ｙｄ2、好適には１−３オンス／ｙｄ2（１７−１７０、好適には３４−１０２ｇ／ｍ2）の全単位重量をもつ。またこの布は強く、普通コンビネーション糸の方向に１０−５０ｌｂ／ｉｎ幅／オンス／ｙｄ2（５．２−２５．８ｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2）の範囲のグラブ（ｇｒａｂ）引っ張り強度およびコンビネーション糸の垂直方向に０．
４−１．５ｌｂ／オンス／ｙｄ2（０．５−２ｄＮ／ｇ／ｍ2）の範囲のタング（ｔｏｎｇｕｅ）引き裂き強度を有する。布のグラブ引っ張り強度およびタング引き裂き強度に対する好適な範囲はそれぞれ１５−４０ｌｂ／ｉｎ／オンス／ｙｄ2（７．７−２０．６ｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2）および０．５−１．３ｌｂ／オンス／ｙｄ2（０．７−１．７ｄＮ／ｇ／ｍ2）である。
布は多様な通常の布仕上げ処理に随時供することができる。選択する特別な仕上げ処理は布の使用上の性質および必要性に依存する。そのような処理には熱固定、幅だし、けん縮、成型、染色などがある。
試験法 上記の記述および下記の実施例において、本発明の弾性不繊布およびそれを製造するために用いる成分に対する種々の性質や特性が報告される。これらの性質および特性は次の方法によって測定した。
布または繊維層の単位重量は、ＡＳＴＭ Ｄ−３７７６−７９に従って測定した。布の単位重量あたりのコンビネーション糸の量は、布の単位面積の製造中に使用した糸のデニールおよび糸の長さから決定した。布の単位面積当たりの糸の重量を布の単位面積の全重量で割った値は布中のコンビネーション糸の重量画分である。糸アレイの重量は布の与えられた面積の全重量とその面積から注意深く除去されたすべての糸の重量から決定することができた。
引き裂き抵抗（すなわちタング引き裂き）強度は、ＡＳＴＭ Ｄ−２２６１６４／Ｃ−１４−２０によって測定した。グラブ引っ張り強度は、一般にＡＳＴＭ Ｄ−１１１７−８０に従って測定した。インストロン引っ張り試験機、幅４インチ（１０／２ｃｍ）および長さ６インチ（１５．２ｃｍ）の試料、ゲージ長３インチ（７．６ｃｍ）、クランプ・ジョウの幅１インチ（２．５ｃｍ）、および伸張速度１２インチ／分（３０．５ｃｍ／分）を使用した。測定値はＬＤ（縦または機械方向）、すなわちコンビネーション糸の方向、および／またはＴＤ（横または機械垂直方向）、すなわちコンビネーション糸の方向に垂直方向で報告される。タング引き裂き強度はｄＮ／ｇ／ｍ2の単位で、またグラブ引っ張り強度はｄＮ／ｃｍ／ｇ／ｍ2の単位で報告される。
パーセントでの弾性伸張性は、次の方法で決定した。幅２インチの平らな布試料片上に長さ５．０８ｃｍのゲージ長の印を付けた。この試料を幅７．６２ｃｍの２つのクランプ間に垂直に吊した。重りを下のクランプから穏やかに１分間吊した。試料への全負荷量は４．５４ｋｇであった。下のクランプと重りを除去しかつ試料を平らな表面上で弛緩させたのち、印を付けたゲージ長を再び測定した。ついでパーセントでの弾性伸張性を式 弾性伸張性＝１００（Ｌs−Ｌx）／Ｌxから計算した。式中、Ｌsは吊した重りで伸びた長さであり、またＬxは重りを除いた後の弛緩した長さである。布が弾性伸びと回復の持続性を有するかどうかを決定するために、布をサイクル伸張試験に供した。この試験では、ゲージ長２インチを有する幅５．０８ｃｍの布試料を上述の弾性伸張試験のようにして、ただし挟まれていない布試料が幅１．２７ｃｍで各クランプの各端から出ているように各クランプ間に吊り下げた。４．５４ｋｇの重りを除去した後、試料の挟んでいない部分を、弾性糸が緩んでいるか、布中に収縮したかについて観察した。付加の付加／除去サイクルでの試験に合格するためには、そのような損傷が明白であってはならない。また繰り返しサイクルに合格するためには、布の弾性伸張が実質的に不変でなければならない（即ち１０％内で一定でなければならない）。
実施例 次の実施例は本発明に従う弾性コンビネーション糸のアレイを有する弾性スパンレースド不織布の製造法を例示し、この布を本発明以外の裸のスパンデックス糸のアレイで作った同様の布と比較する。実施例は、裸のスパンデックスで作った布は、それが布中で緩くなりかつ布が損傷に至るまでに１回以上の延伸サイクルにめったに生き残れないということを示す。これに対して、スパンデックス成分を含有するコンビネーション糸で作った本発明の試料布は、少なくとも１０回繰り返しの重りの付加／除去伸張サイクルにおいて、コンビネーション糸の緩みも、布の一体性または弾性の認め得る減少も示さなかった。実施例において、本発明の試料はアラビア数字で表記し、対照の試料は大文字で表記する。
実施例の弾性不織布を製造するために用いた水圧的絡ませ装置は、実質的に本明細書に参考文献として引用されるサマーズ（Ｓｕｍｍｅｒｓ）の米国特許第３，５３７，９４５号、第４欄、５−４５行および図１に記述されている通りであった。またサマーズは、第４欄５４行から第５欄８行までおよび図２において、大規模な連続製造における水圧的絡ませを行うのに適した装置を開示している。そのような装置の操作に関する更なる情報は、実施例の試料を製造するために装置を運転する特別な態様により各実施例で示される。
下記の実施例において、本発明の試料および対照試料を製造するために、つぎの糸、コンビネーション糸およびウェッブを用いた。
Ｙ−１。４４ｄｔｅｘの織ったナイロンで被覆した１５４ｄｔｅｘのライクラ（ＬｙｃｒａR）のコンビネーション糸。ライクラはＥ．Ｉ．デュポン社製のスパンデックス糸である。コンビネーション糸はＮ．Ｃ．マジソン（Ｍａｄｉｓｏｎ）のマックフィールド・テクスチャーリング社（Ｍａｃｔｉｅｌｄ Ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｃ．）製であった。
Ｙ−Ｃ。裸の１５４ｄｔｅｘライクラ。即ち被覆のないＹ−１と同一。
Ｗ−１。ポリボンド社（Ｐｏｌｙｂｏｎｄ Ｉｎｃ．）製の１．７ｄｔｅｘポリプロピレンフィラメントの３３．９ｇ／ｍ2の、結合してないウェッブ。
Ｗ−２。Ｅ．Ｉ．デュポン社製の１０６型ダクロンである１．５ｄｔｅｘ、長さ２．２ｃｍのポリエステル・ステープル繊維の３３．９ｇ／ｍ2の結合してないウェッブ。
Ｗ−２。ウエスターン・レッド・シーダー・ウッドパルプ（Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｄ Ｃｅｄｅｒ Ｗｏｏｄｐｕｌｐ）の４４ｇ／ｍ2の結合してないシート。
実施例Ｉ 本実施例は、上及び下の繊維ウェッブ間での、ナイロン被覆スパンデックス（Ｙ−１）弾性コンビネーション糸の一方向たて糸様アレイ（ａｒｒａｙ）の水圧的からませによる本発明の弾性不織布の製造を例示する。本発明の試料（試料１、２及び３）を、被覆したスパンデックス糸よりむしろ裸のスパンデックス糸（Ｙ−ｃ）で製造した同様の試料（試料Ａ）と比較した。この比較は、多くの弾性伸張に生き残る能力において本発明の優位性を明白に示す。裸のスパンデックスで作った対照試料は、合格−不合格試験の、１回の負荷の付加−除去サイクルに成功裏に生き残れなかった。これに対し、本発明の弾性布のコンビネーション糸は、１０回又はそれ以上の負荷の付加−除去サイクルの後でさえもそのような不合格の徴候を示さなかった。製造法及び得られた布の更なる詳細は、次の節及び下表１に要約される。
本実施例の試料布に対する弾性糸のたて後様アレイは、所望の糸を、長さ１６インチ×巾１２インチ（長さ４０．６ｃｍ×巾３０．５ｃｍ）の枠に１２糸／ｉｎ（４．７糸／ｃｍ）の間隔で巻きつけることによって製造した。アレイの製造において、糸の枠上での各半回転に対して（ａ）糸を真すぐに保った、（ｂ）２６インチ（６５ｃｍ）まで延伸した、及び（ｃ）１６インチ（４１ｃｍ）まで収縮させた。この巻き付け法は、巻かれた糸の延伸及び部分的収縮を伴い、緊張下に、但し６２．５％の残存伸張を有して巻かれた糸を与えた。次いで糸の端をテープで枠に止め、続いて切って、平行糸の単一層を形成させた。本発明の試料１、２及び３に対してはコンビネーション糸Ｙ−１を用いてアレイを作った。対照試料Ａに対しては裸のスパンデックス糸を使用した。表１に示す種類の上及び下繊維層間に糸の各平行なアレイを置いた。このように合体させた糸及び層を、開口２０％の１３メッシュ金網上に置き、次いで直径０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）のオリフィスから流出する円柱ジェット水流線に垂直な方向に１０ｙｄ／分（９．１４ｍ／分）の速度で通過させることによって水圧的絡ませに供した。オリフィスは４０個／ｉｎ（１５．７個／ｃｍ）の均一な間隔で、金網の表面上１インチ（２．５４ｃｍ）離れたところに位置し、１回目の通過に対しては２００ｐｓｉｇ（１，３８１０ｋＰａ）の、次いで更に３回の通過に対しては１，５００ｐｓｉｇ（１０，３００ｋＰａ）
の供給圧で操作した。
上述した試験結果は、本発明の布が負荷の付加／除去試験に生き残る能力において優れている（対照試料の高々１回に対して少くとも１０回のサイクル）ばかりでなく、本発明に従ってコンビネーション糸で作った弾性布試料は対照試料よりも大きい引き裂き耐性と高い弾性伸張をもつということを示している。また対照試料を負荷の付加−除去サイクルに一度供した場合、更なるサイクルは布の弾性伸張を急速に実質的にゼロまで減少させるということも発見された。
実施例II 本実施例は、ナイロン被覆スパンデックス（Ｙ−１）の複合弾性糸の交差配置したたて糸のアレイを、ポリエステル繊維ウェッブ（Ｗ−２）の繊維層間で水圧的に絡ませることによる本発明の弾性不織布の製造を示す。本発明の試料４を、裸のスパンデックス（Ｙ−ｃ）の交差配置したたて糸で製造した同様の試料（試料Ｂ）と比較した。実施例１におけるように、この比較は本発明の試料の、対照試料に対する優位性を明白に示している。裸のスパンデックスで作った対照試料Ｂは、裸の弾性フィラメントが弛くなって、布中に収縮するまでに、負荷の付加−除去サイクルの合格−不合格試験を１回でも成功裏に生き抜けなかった。これに対して本発明の弾性布のコンビネーション糸は２０回の負荷の付加／除去サイクル後でもそのような損傷の徴候を示さなかった。
本実施例の布を製造するために、平行な糸の単一たて糸の代りに互いに垂直に交差して配置した２つのそのようなたて糸をも用いる以外、実施例Ｉの試料２及び対照例Ａの合体法及び水圧的絡ませ法を繰り返した。更なる製造法の詳細及び得られる布を下表IIに要約する。
実施例１におけるように、表IIに要約した結果も、本発明の布の、対照布に対する優位性を示す。本発明に従って弾性コンビネーション糸の交差たて糸で作った試料は、裸のスパンデックスの弾性糸の交差たて糸で作った対照試料Ｂよりも強く、弾性があり、非常に安定であった。試料４は試験を停止するまでに負荷の付加／除去サイクルを２０回成功裏に耐えたが、対照試料Ｂは第１回のサイクル後に弾性糸の収縮と損傷を示した。
【特許請求の範囲】
１．繰返し伸張からの損傷に対する大きな耐性のために、弾性糸のアレイを、第１の弾性フィラメント成分と第２の、織物デシテックス（ｄｅｃｉｔｅｘ）のフィラメントの非弾性ステープル繊維成分とを含んでなるコンビネーション糸で製造する、弾性糸アレイと水圧的に絡ませた不織繊維層を含んでなる種類の改良されたスパンレースド布。
２．コンビネーション糸の第１成分がスパンデックスであり且つコンビネーション糸重量の高々６０％に相当し、コンビネーション糸が少くとも１００％の破断伸張を有し且つスパンレースド布の全重量の３〜５０％の範囲に相当し、そして繊維層がスパンレースド布の全重量の９７〜３％に相当する請求の範囲１によるスパンレースド布。
３．スパンデックスがコンビネーション糸の全重量の２〜２０％の範囲に相当し、スパンレースド布が１７〜１７０ｇ／ｍ2の範囲の単位重量、２５〜２５０％の範囲の弾性伸張、５．２〜２５．８ｄＮ／ｃｍ幅／ｇ／ｍ2の範囲のコンビネーション糸方向のグラブ引張り強度及び０．５〜２ｄＮ／ｇ／ｍ2の範囲のコンビネーション糸垂直方向のタング引き裂き強度を有する、請求の範囲２による弾性スパンレースド布。
１．繰返し伸張からの損傷に対する大きな耐性のために、弾性糸のアレイを、第１の弾性フィラメント成分と第２の、織物デシテックス（ｄｅｃｉｔｅｘ）のフィラメントの非弾性ステープル繊維成分とを含んでなるコンビネーション糸で製造する、弾性糸アレイと水圧的に絡ませた不織繊維層を含んでなる種類の改良されたスパンレースド布。
２．コンビネーション糸の第１成分がスパンデックスであり且つコンビネーション糸重量の高々６０％に相当し、コンビネーション糸が少くとも１００％の破断伸張を有し且つスパンレースド布の全重量の３〜５０％の範囲に相当し、そして繊維層がスパンレースド布の全重量の９７〜３％に相当する請求の範囲１によるスパンレースド布。
３．スパンデックスがコンビネーション糸の全重量の２〜２０％の範囲に相当し、スパンレースド布が１７〜１７０ｇ／ｍ2の範囲の単位重量、２５〜２５０％の範囲の弾性伸張、５．２〜２５．８ｄＮ／ｃｍ幅／ｇ／ｍ2の範囲のコンビネーション糸方向のグラブ引張り強度及び０．５〜２ｄＮ／ｇ／ｍ2の範囲のコンビネーション糸垂直方向のタング引き裂き強度を有する、請求の範囲２による弾性スパンレースド布。
【公表番号】特表平８−５０１６０７
【公表日】平成８年（１９９６）２月２０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−５０８１０８
【出願日】平成５年（１９９３）９月９日
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ９３／０８２５５
【国際公開番号】ＷＯ９４／０６９５６
【国際公開日】平成６年（１９９４）３月３１日
【出願人】
【氏名又は名称】イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
【公表日】平成８年（１９９６）２月２０日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）９月９日
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ９３／０８２５５
【国際公開番号】ＷＯ９４／０６９５６
【国際公開日】平成６年（１９９４）３月３１日
【出願人】
【氏名又は名称】イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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