專利名稱：彈性伸縮性復(fù)合層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性伸縮性復(fù)合層，具本地說涉及由彈性層和層狀纖維集合體組成的彈性伸縮性復(fù)合層。
把彈性伸縮性的無紡布接合在由塑性彈性體等組成的彈性伸縮性層上，使該彈性伸縮性層表面的橡膠質(zhì)與皮膚的觸感變成類似布的觸感是公知的。例如為了把一次性尿布的不透液體的里層變成彈性伸縮性里層而使用的不透液體的彈性伸縮性層，往往把彈性種縮性無紡布層疊在該層的表面上。
對這樣層疊獲得的復(fù)合層，一般是在彈性伸縮性無紡布中使用纖維長度為50mm左右的短纖維。在這種復(fù)合層中，為了防止由于在其伸縮時互相纏繞地形成無紡布的短纖維之間的纏繞順序解開，而損傷作為無紡布的組織從而也損傷復(fù)合層的組織，同時為了不起毛必須使纖維纏繞部位之間互相接近。同時還必須使無紡布與彈性伸縮層的接合部位互相接近。這樣形成的互相接近的纏繞部位和接合部位變成了發(fā)揮復(fù)合層的高彈性伸縮時的障礙。
本發(fā)明的任務(wù)是盡可能排除防礙彈性伸縮性復(fù)合層伸縮性的原因，從而可以發(fā)揮該彈性復(fù)合層的高伸縮性能。
為了完成上述任務(wù)，本發(fā)明的前序部分是在沿互相垂直的兩個方向具有伸縮性的彈性層的至少一個面上接合具有沿上述兩個方向具有伸長性的片狀纖維集合體形成的犖性伸縮性復(fù)合層。
在該前序部分的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的特征是上述纖維集合體是具有非彈性伸長性的集合體，上述彈性層和上述纖維集合體在沿上述兩方向間歇地形成的接合部處形成為一體，構(gòu)成上述纖維體合體的每根纖維是在與上述彈性層形成一體的接合部與接合部之間連續(xù)的長纖維，并且在這兩個接合部之間構(gòu)成曲線。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中有以下各例(1)上述各纖維在上述接合部之間不互相熔接和連接。
(2)上述各纖維在上述接合部之間互相分開獨立。
(3)上述纖維在上述接合部之間構(gòu)成環(huán)形。
(4)上述纖維是聚丙烯和聚酯中之一的拉伸絲。
(5)上述纖維是直徑0．1～50μm的纖維。
(6)上述纖維是連續(xù)纖維。
(7)上述纖維集合體的單位面積重量是2～100g／m2。
(8)上述彈性層是由彈性伸縮性薄膜和彈性伸縮性的連續(xù)纖維中之一組成。
(9)上述彈性伸縮性薄膜是透濕性的薄膜。
(10)上述彈性伸縮性薄膜是JISZ0208規(guī)定的透濕度至少為1000g／m2／24小時，由JISL1092規(guī)定的耐水壓力至少為1m的薄膜。
(11)上述彈性伸縮性薄膜是硬成分和軟成分的嵌段共聚聚酯，上述軟成分是由聚酯和聚酯共聚物中之一組成。
(12)上述彈性伸縮性的連續(xù)纖維是硬軟成分和軟成分的嵌段共聚聚酯，上述軟成分是由聚酯和聚酯共聚物中之一組成。
(13)上述復(fù)合層沿上述兩方向至少可彈性伸縮20％。


圖1是復(fù)合層的斜視圖。
圖2是表示一個實施方式實例的復(fù)合層的立體圖。
圖3是表示另一個實施方式實例的復(fù)合層的立體圖。
圖4是表示復(fù)合層制造工序的一個實例的圖。
圖5是表示復(fù)合層制造工序的另一個實例的圖。
下面參照附圖詳細(xì)說明與本發(fā)明有關(guān)的彈性伸縮性復(fù)合層。
在圖1中以立體圖示出的彈性伸縮性復(fù)合層1具有上層2和下層3，上層2和下層3在接合部4熔接成一體。復(fù)合層1沿著由互相垂直的雙頭箭頭X-X，Y-Y中的至少箭頭Y-Y方向的點劃線所示的那樣可彈性伸縮。
復(fù)合層1的上層2是沿X-X、Y-Y方向中的至少Y-Y方向可非彈性伸長的層。該上層2是在接合部4與4之間連續(xù)的熱塑性合成樹脂的長纖維，最好是熱塑性合成樹脂的連續(xù)纖維6的集合體，纖維之間只在接合部4處互相熔接，在接合部4彼此之間既不熔接也不粘接，而纖維之間互相分離獨立。另外，纖維6在接合部4與4之間構(gòu)成不規(guī)則的曲線，并向下層3的上面擴展。在復(fù)合層1沿Y-Y方向和／或X-X方向伸長時，構(gòu)成曲線的纖維6對應(yīng)該伸長在接合部4與4之間朝向Y-Y方向和／或X-X方向延伸并改變走向，上層2非彈性地伸長。在該連續(xù)纖維6上有由作為非彈性合成樹脂的聚丙烯或乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、乙烯-丙烯-丁烯無規(guī)共聚物、聚酯、聚乙烯等組成的材料。連續(xù)纖維6的直徑最好為0．1～50μm。
復(fù)合層1的下層3是沿Y-Y方向、最好沿Y-Y方向和X-X方向具有彈性伸縮性的層，可沿Y-Y方向至少伸長200％，最好可至少伸長400％，在伸長100％后可以彈性收縮到原長度的1．3倍以下。在該層上有由包括熱塑性彈性體等彈性原材料組成的連續(xù)纖維的集合體，通過使這種集合體的連續(xù)纖維互相熔接或機械纏繞形成的無紡布，熱塑性合成橡膠形成的薄膜等。在薄膜上可以使用透濕性或非透濕性的材料。圖中以舉例方式示出了這樣的層中由連續(xù)纖維10組成的無紡布。
下層3的連續(xù)纖維和薄膜可以使用硬成分和軟成分的嵌段聚酯共聚物。如果是由該聚酯組成的連續(xù)纖維，則因為象天然纖維那樣地對應(yīng)應(yīng)環(huán)境條件發(fā)揮吸濕性和放濕性，所以由該連續(xù)纖維組成的復(fù)合層1是最適合用作一次性外衣等的衣料的材料。另外，因為由該聚酯形成的薄膜具有透濕性，所以通過適當(dāng)調(diào)整硬成分和軟成分的組合，使其透濕度至少為由JISZ0208規(guī)定的1000g／m2／24小時，其耐水壓至少為由JISL1092規(guī)定的1m，優(yōu)選的是至少2m，使用這樣調(diào)整過的薄膜1最適合作一次性尿布或生理用衛(wèi)生巾等一次性體液處理用品的不透液體的底層材料。復(fù)合層1可使用的薄膜的一個例子是東洋紡織株式會社的商品名“ベレプレン P30B”的薄膜。
硬成分是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度50℃以上的物質(zhì)，最好是由二羧酸和二醇類制得的聚酯。二羧酸和二醇類中至少一方最好包含芳香族環(huán)。在二羧酸的例子中有鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、2，6-萘二羧酸，2，7-萘二羧酸、1，-5萘二羧酸，二苯基-4，4′-萘二羧基酸，3，3′-二甲基二苯基4，4二羧酸，4，4′二羧酸，4．4′二苯基砜二羧酸，4，4′-二苯氧基乙烷二羧酸等芳香族二羧酸，琥珀酸，草酸、已二酸、癸二酸、十二碳二酸酸等脂肪族系二羧酸；1，4環(huán)已烷二羧酸，萘烷-2，6二羧酸等脂環(huán)族系二羧酸。
軟成分是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度20℃以下的物質(zhì)，最好是聚醚、脂肪族聚酯，聚醚與脂肪族聚酯的共聚物。聚醚的例子有聚乙二醇，聚(乙烯／丙烯)嵌段聚二醇、聚1，4-丁二醇、聚1，6-己醇等；脂肪族聚酯的例子有聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯、聚已內(nèi)脂等。
上層2和下層3除了可以通過在接合部4加熱加壓形成一體外，還可以用超聲波處理形成一體。另外，在通過上層2的連續(xù)纖維6與下層3的組織機械纏繞使兩者形成一體的情況下，作為用于該纏繞的手段可以采用針刺，高壓柱狀水流處理等。接合部4的每個面積在0．03～10mm2的范圍內(nèi)，占復(fù)合層的面積的比例最好在1-50％的范圍內(nèi)。
當(dāng)沿著例如Y-Y方向拉該復(fù)合層1時，下層3沿Y-Y方向彈性伸長，隨著該伸長使上層2的曲線的連續(xù)纖維6在改變走向的同時沿Y-Y方向非彈性伸長。在直到纖維6的曲線伸展到極限之前的期間，為拉伸復(fù)合層1所需要的力主要為拉伸下層3所需要的力。因為上層2只改變纖維6的走向，所以對拉伸復(fù)合層1的力幾乎沒有影響。當(dāng)進(jìn)一步拉伸復(fù)合層1時，構(gòu)成曲線的連續(xù)纖維6伸展到極點，在接合部4與4之間變成直線形狀。為了拉伸變成這樣的復(fù)合層1，則需要拉伸下層3的力和拉伸直線形纖維6的力。連續(xù)纖維6由于在構(gòu)成曲線的同時延伸，所以即使下層3沿X-X方向伸長時，也不會防礙該伸長。連續(xù)纖維6的曲線最好是在復(fù)合層1的表面方向形成環(huán)狀，通過這樣的構(gòu)成容易獲得沿Y-Y方向和X-X方向相同的例如至少20％彈性伸縮的各向同性的復(fù)合層1。
圖2表示復(fù)合層1的另一實施例，它具有與圖1同樣的圖面。在該復(fù)合層1中用由熱塑性彈性材料組成并具有沿Y-Y方向和X-X方向彈性收縮性的薄膜20作為下層3，上層2和下層3在接合部4熔接。
圖3是表示復(fù)合層1的另一例的圖，它具有與圖2同樣的圖面。在該復(fù)合層1中，在由薄膜20組成的下層3的下面預(yù)先形成與上層2同樣的可彈性或非彈性伸長的第3層300，上層2，下層3與第3層300在接合部4互相熔接成一體。第3層300是由熱塑性合成樹脂組成的連續(xù)纖維310的集合體，纖維310之間最好是只在接合部4互相熔接，而在接合部4之間既不熔接也不粘接，在接合部4與4之間連續(xù)纖維310一邊構(gòu)成不規(guī)則曲線、最好是在復(fù)合層1的表面方向構(gòu)成的環(huán)形一邊向下層3的下面擴散。在復(fù)合層1伸長時，第3層300與上層2一樣非彈性伸長。連續(xù)纖維310使用與連續(xù)纖維6相同的原材料。
按照本發(fā)明也可以從圖1的復(fù)合層獲得與圖3相同3層構(gòu)造的復(fù)合層。例如在圖1的復(fù)合層1的下層3的下面形成與圖3相同的第3層300，也可以使該第3層300在接合部4處接合在下層3上。
圖4是獲得圖1所例示的復(fù)合層1的制造工序圖。在圖中環(huán)形傳送帶30從左向右行進(jìn)。在圖的左側(cè)部分，在傳送帶30的上方設(shè)置第一熔噴纖維成形機31，在傳送帶30的下方設(shè)置吸入機構(gòu)31A，第1成形機31在傳送帶30的寬度方向有并排的若干個噴嘴，由非收縮性的熱塑性合成樹脂組成的第1連續(xù)纖維35從這些噴咀中噴出，在傳送帶30的上面邊構(gòu)成不規(guī)則的曲線，邊堆積形成第1網(wǎng)41。在第1網(wǎng)41上為了不使堆積層疊的第1連續(xù)纖維35之間熔接并且即使已熔接也能在后面的工序中容易地分開，而選擇第1成形機31的噴射條件和皮帶30的運行條件。第1連續(xù)纖維35至少具有70％的斷裂延伸率。
第1成形機31的右方設(shè)置第2熔噴纖維成形機32和吸入機構(gòu)32A。第2成形機32也具有沿傳送帶寬度方向并列配置的若干個噴嘴，由可彈性伸縮的熱塑性合成樹脂組成的第2連續(xù)纖維40從這些噴嘴中噴出，在第1網(wǎng)31的上面邊構(gòu)成不規(guī)則的曲線邊堆積形成第2網(wǎng)42。堆積層疊的第2連續(xù)纖維40之間互相熔接，為了形成第2網(wǎng)42沿傳送帶30的運行方向上、更好是沿該運行方向和與該運行方向相垂直的方向具有可彈性伸縮性能的無紡布，而選擇第2成形機32的噴射條件。這個第2連續(xù)纖維40的斷裂延伸率比第1連續(xù)纖維35高。
重疊的第1、2網(wǎng)41、42在上下一對壓紋輥34、34之間通過并在作為網(wǎng)41、42行進(jìn)方向的長度方向和與該長度方向垂直的寬度方向中的至少長度方向上間斷地加壓加熱互相熔接而形成第1復(fù)合網(wǎng)43。
第1復(fù)合網(wǎng)43通過拉伸用的第1、2、3輥36、37、38。雖然第1、3輥36、38的轉(zhuǎn)動速度相同，但比第2輥37的轉(zhuǎn)動速度慢。設(shè)定第1輥36與第2輥37的轉(zhuǎn)動速度差，以使復(fù)合網(wǎng)43在10～60℃、更好是在15～40℃的室溫附近拉伸到所需的倍率。拉伸后的第1復(fù)合網(wǎng)43在第2輥37與第3輥38之間彈性地收縮到原長度并形成第2復(fù)合網(wǎng)44。
第1復(fù)合網(wǎng)43拉伸時，在用壓紋輥34熔接的部位與部位之間第1連續(xù)纖維35在其斷裂拉伸率以內(nèi)的范圍拉伸。沿其長度方向產(chǎn)生塑性變形，尺寸伸長，直徑變細(xì)。由第2連續(xù)纖維37組成的第2網(wǎng)42在熔接的部位與部位之間在第2連續(xù)纖維40的彈性極限內(nèi)彈性地伸長，最好是在這個拉伸工序中，除了用壓紋輥34熔接的部位之外，將在形成第1網(wǎng)41的連續(xù)纖維35之間的幾乎全部的熔接和機械的纏繞脫開，另外最好還能基本上脫開第1連續(xù)纖維35與第2網(wǎng)42的熔接。第1復(fù)合網(wǎng)43的優(yōu)選拉伸率是50～300％。
將第2復(fù)合網(wǎng)44卷成卷，然后裁剪成適當(dāng)?shù)某叽?，使之成為?fù)合層1。第2復(fù)合網(wǎng)44中的第1網(wǎng)41和第2網(wǎng)42成為圖1中復(fù)合層1的上層2和下層3。在第2復(fù)合網(wǎng)44中用壓紋輥34熔接的部分變成為復(fù)合網(wǎng)1的接合部4。
由于第1、2網(wǎng)41、42由連續(xù)纖維形成，所以這兩個網(wǎng)41、42的接合部4即使遠(yuǎn)離也能保持兩網(wǎng)41、42成一體。另外由于接合部4互相遠(yuǎn)離，而使對第2復(fù)合網(wǎng)44即復(fù)合層1的伸縮性的防礙變小。
在把這樣獲得的第2復(fù)合網(wǎng)44即復(fù)合層1使用在一次性尿布、一次醫(yī)療用外衣等穿用物品上時，即使在第2復(fù)合網(wǎng)42中含有橡膠材料，在用第1網(wǎng)41與皮膚接觸時，也不會因橡膠材料特有的相對皮膚打滑不良的特性而刺激皮膚。由于第1連續(xù)纖維35伸長后直徑變細(xì)，所以比噴射后狀態(tài)下的連續(xù)纖維35柔軟，皮膚觸感良好。第2復(fù)合網(wǎng)44的第1連續(xù)纖維35如果在除壓紋加工的接合部4之外，連續(xù)纖維35之間不熔接，則在與第2網(wǎng)42也不熔接的相互分離獨立的情況下，使笫2復(fù)合網(wǎng)44拉伸時的初始力只需用使第2網(wǎng)42拉伸的比較小的力就夠了。這樣第2復(fù)合網(wǎng)44即使由上下層組成，也能成為伸縮容易和柔軟的層。如果是圖示例的工序，第2復(fù)合網(wǎng)44中的第1、2網(wǎng)41、42的各自單位面積重量成各從成形機31、32噴射出時的單位面積重量，另外，因為第1、2網(wǎng)41、42都是連續(xù)纖維的集合體，所以由它們獲得的第2復(fù)合網(wǎng)44一般透氣性良好，即使反復(fù)伸縮，也不會發(fā)生起毛，短纖維不會從該網(wǎng)44上脫落，第二復(fù)合網(wǎng)44因為具有彈性而不容易發(fā)生斷裂和拆痕等。這些性質(zhì)使復(fù)合層1用在醫(yī)療用外衣上是最優(yōu)選的。
可以對獲得復(fù)合層1的圖4的工序進(jìn)行各種各樣的改變，例如可以使第2網(wǎng)42先于第1網(wǎng)41供給傳送帶30，為了使第1、2網(wǎng)41、42接合，可以采用針刺和高壓柱狀水流處理等手段代替利用壓紋用的輥34的加工。另外，如果在圖4的第2成形機32的下游側(cè)設(shè)置第3熔噴纖維成形機，用從該成形機噴射出的第3連續(xù)纖維在第2網(wǎng)42上形成與第1網(wǎng)41相同的第3網(wǎng)，則也可以制造由第1、2網(wǎng)41、42和第3網(wǎng)細(xì)成的三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層1。第1網(wǎng)41和第3網(wǎng)在樹脂的種類和纖度、色澤等外觀上既可以相同也可以不同。
圖5是與表示圖2的復(fù)合層1的制造方法的圖4相同的工序圖。在該例中，把由熱塑性彈性材料組成的并在傳送帶30的行進(jìn)方向具有彈性伸縮性的薄膜52作為第2網(wǎng)42從圖中的左方供給，在該薄膜52上，供給由第1連續(xù)纖維35組成的第1網(wǎng)41。使第1、2網(wǎng)41、42與圖2相同地通過壓紋輥34、34之間進(jìn)行間斷地熔接形成第1復(fù)合網(wǎng)43，在被第1～3輥36、37、38拉伸后通過收縮而形成第2復(fù)合網(wǎng)44。這樣，在采用薄膜52形態(tài)的第2網(wǎng)42上熔接第1網(wǎng)41形成圖1中接合部4的第2復(fù)合網(wǎng)4上由連續(xù)纖維形成與圖4的第2復(fù)合網(wǎng)44相同的第一網(wǎng)41，這些接合部4的各個面積小到例如0．03～1mm左右，即使使其面積總和減小到第2復(fù)合層44的表面積的1～10％左右，在第二復(fù)合層44伸縮時第1、2網(wǎng)41、42也不能簡單地分開。但是在本發(fā)明中，根據(jù)需要可以使接合部4的面積在0．03～10mm2的范圍內(nèi)變化，可以使其面積總和在第二復(fù)合網(wǎng)44的表面積的1～5％范圍內(nèi)變化。
如果改變圖5的工序，使用第3熔噴纖維成形機將第3連續(xù)纖維供給上面已供給有第1連續(xù)纖維35的薄膜52的下面，則可以獲得利用纖維網(wǎng)夾著薄膜52的圖3的復(fù)合層1。
與本發(fā)明有關(guān)的彈性收縮性復(fù)合層，因為層疊在彈性層的至少一個面上的伸長性纖維集合體是連續(xù)纖維組成的，所以即使彈性層與纖維集合體的接合部分之間互相遠(yuǎn)離，也能將所述彈性層與纖維集合體保持為一體。這樣獲得的復(fù)合層也不會因互相接近形成的接合部位而防礙伸縮性。該復(fù)合層由于即具有伸縮性又由于連續(xù)纖維的存在而使其觸感類似于布，所以適合作一次性尿布、生理用衛(wèi)生巾、一次外衣等穿著物品的面料。
權(quán)利要求
1．一種彈性伸縮性復(fù)合層，其在互相垂直的兩個方向具有伸縮性的彈性層的至少一個面上接合有在上述兩方向具有伸長性的片狀的纖維集合體，其特征在于上述纖維集合體是具有非彈性伸長的集合體，上述彈性層和上述纖維集合體在沿上述兩方向間斷地形成的接合部處形成為一體，構(gòu)成上述纖維集合體的各纖維是在與上述彈性層形成一體的接合部與接合部之間連續(xù)的長纖維，并且在這兩個接合部之間構(gòu)成曲線。
2．如權(quán)利要求1所記載的復(fù)合層，其特征在于上述各纖維在上述接合部之間不互相熔接和粘接。
3．如權(quán)利要求1或2所記載的復(fù)合層，其特征在于上述各纖維在上述接合部之間互相分離獨立。
4．如權(quán)利要求1、2或3所記載的復(fù)合層，其特征在于上述纖維在上述接合部之間構(gòu)成環(huán)形。
5．如權(quán)利要求1～4中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述纖維是聚丙烯和聚酯中之一的拉伸絲。
6．如權(quán)利要求1～5中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述纖維是直徑0．1～50μm的纖維。
7．如權(quán)利要求1～6中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述纖維是連續(xù)纖維。
8．如權(quán)利要求1～7中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述纖維集合體的單位面積重量是2～100g／m2。
9．如權(quán)利要求1～8中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述彈性層是由彈性伸縮性薄膜和彈性伸縮性的連續(xù)纖維中之一組成。
10．如權(quán)利要求1～9中任一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述彈性伸縮性薄膜是透濕性的薄膜。
11．如權(quán)利要求9或10所記載的復(fù)合層，其特征在于上述彈性伸縮性薄膜是由JISZ0208規(guī)定的透濕度至少為1000g／m2／24小時，由JISL1092規(guī)定的耐水壓力至少為1m的薄膜。
12．如權(quán)利要求9、10或11所記載的復(fù)合層，其特征在于上述彈性伸縮性薄膜是硬成分和軟成分的嵌段共聚聚酯，上述軟成分是由聚酯和聚酯的共聚物中之一組成。
13．如權(quán)利要求9所記載的復(fù)合層，其特征在于上述彈性伸縮性的連續(xù)纖維是硬成分和軟成分的嵌段共聚聚酯，上述軟成分是由聚酯和聚酯的共聚物中之一細(xì)成。
14．如權(quán)利要求1～13中任何一項所記載的復(fù)合層，其特征在于上述復(fù)合層沿上述兩方向至少可彈性伸縮20％。
全文摘要
本發(fā)明公開了由彈性層和纖維集合體組成的彈性伸縮性復(fù)合層,把具有非彈性伸長特性的纖維集合體2通過間斷配置的接合部4接合在彈性層3的至少一個面上形成復(fù)合片1。構(gòu)成纖維集合體2的纖維6在接合部4與4之間是連續(xù)的長纖維,并在所述這些接合部4與4之間構(gòu)成曲線。
文檔編號D04H1/70GK1283422SQ0012426
公開日2001年2月14日 申請日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者小林利夫, 丹下悟, 八卷孝一 申請人:尤妮佳股份有限公司