JP2023502109A - 熱抵抗およびバリア性の高い不織布 - Google Patents

熱抵抗およびバリア性の高い不織布 Download PDF

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Abstract

第1の最外スパンボンド層と、第2の最外スパンボンド層と、第1の最外スパンボンド層と第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に配置された少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、を含む不織布。第1の最外スパンボンド層は、互いに対して熱融合および圧縮され、不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する第1の複数の連続繊維を含む。第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含み、第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含む第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含み、第1の融点は、第3の融点より低い。

Description

開示の内容
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、2019年11月18日に出願された米国仮出願第62/936,826号に対して米国特許法第119条e項(35 U.S.C. §119(e))に基づく優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
〔技術分野〕
開示される本発明の実施形態は、概して、外側スパンボンド層と、外側スパンボンド層の間に位置する1つ以上のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、を概して有する不織布に関するものであり、不織布は、滅菌および/または直列化可能なパッケージにおける通気性バリア材料としての使用に適し得る。
〔背景〕
医療用包装材料には、現在、医療グレードの紙および不織布が含まれる。そのような1つの不織布が、Tyvek(登録商標)であり、これは、フラッシュスパン高密度ポリエチレン(HDPE)繊維から形成された不織布である。医療グレードの紙は、蒸気滅菌され得る(例えば、約134℃の温度で約6分間)。蒸気滅菌は、最も便利で、化学薬品を使用しない滅菌法であるとしばしば考えられている。しかし、医療グレードの紙は、Tyvek(登録商標)のような不織布と比較した場合に、しばしば、より高い粒子リント(particle lint)、より低い引裂強度、より低い通気性、より低い湿潤強度を示す。例えば、Tyvek(登録商標)は、医療グレードの紙に対する、リントがより低く通気性がより高い代替品を提供する。しかし、Tyvek(登録商標)は、HDPEの融点が低いため蒸気滅菌ができない。この点で、Tyvek(登録商標)を用いた滅菌は、過酸化水素プラズマ滅菌のエチレンオキシドのような化学滅菌に頼らなければならない。
したがって、種々の包装用途および種々の滅菌モダリティにおいて利用され得る不織布に対する当技術分野における必要性が依然として存在する。
〔概要〕
本発明の1つ以上の実施形態は、前述の問題の1つ以上に対処することができる。本発明による特定の実施形態は、不織布を提供し、これは、第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を含み、第1の複数の連続繊維は、互いに対して熱融合および圧縮されており、不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する(例えば、第1の複数の連続繊維は軟化され、少なくとも部分的に流動して微孔性フィルム構造を形成している)。第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む。不織布はまた、第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を含む。本発明の特定の実施形態によれば、不織布はまた、第1の最外スパンボンド層と第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含んでもよい。第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、第1の融点は、第3の融点より低い。
別の態様では、本発明は、不織布を形成する方法を提供する。本発明の特定の実施形態によれば、本方法は、
第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を提供または形成することを含み得、第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む。この方法は、第1の最外スパンボンド層上に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を堆積させることをさらに含み得、第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第1の融点よりも高い第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含む。本発明の特定の実施形態によれば、本方法は、
前駆体ウェブを形成する第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層上に直接または間接的に第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を提供または形成することも含み得、第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、第1の最外スパンボンド層と第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する。この方法はまた、前駆体ウェブの第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工して第1の複数の連続繊維を互いに対して圧縮し、水蒸気が通過することを可能にすると共に細菌学的汚染に対するバリアとしても機能する微孔性フィルムの形で実質的に滑らかな外面を形成することを含み得る。
別の態様では、本発明はパッケージを提供する。本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、少なくとも部分的に容器壁によって画定された内部を含む、密閉されるかまたは密閉可能な容器を含むことができ、この密閉されるかまたは密閉可能な容器の少なくとも一部は、本明細書に記載および開示されるような不織布などの通気性材料を含み、これを通って、エチレンオキシド、過酸化水素プラズマ、または蒸気などの滅菌ガスが、密閉されるかまたは密閉可能な容器の内部に出入りすることができる。
さらに別の態様では、本開示は、パッケージを滅菌する方法を提供し、この方法は、(i)本明細書に開示および記載されるようなパッケージを提供すること、(ii)パッケージを空気室内に配置すること、(iii)空気室およびパッケージから空気を抜くこと、(iv)空気室およびパッケージに滅菌ガスを充填すること、(v)滅菌ガスを空気室およびパッケージ内に所定の期間滞留させること、および(vi)滅菌ガスを抜くこと、を含む。
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。添付図面には、本発明の一部の実施形態が示されているが、すべての実施形態が示されているわけではない。実際、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載した実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。同様の符号は、全体を通して同様の要素を指す。
本発明の特定の実施形態による不織布を示す。 本発明の特定の実施形態による不織布の断面拡大画像を示す。 本発明の特定の実施形態による不織布の製造方法の概略図を示す。
〔詳細な説明〕
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。添付図面には、本発明の一部の実施形態が示されているが、すべての実施形態が示されているわけではない。実際、本発明は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書に記載した実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」は、文脈で明確に別様に規定しない限り、複数の指示物を含む。
開示されている本発明は、概して、不織布に関し、これは、最外スパンボンド層と、外側スパンボンド層の間に位置する1つ以上のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層とを含み、不織布は、滅菌および/または直列化可能なパッケージにおける通気性バリア材料としての使用に適し得る。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、2つの最外スパンボンド層の間に直接または間接的に位置する複数のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、最外スパンボンド層に比べて微細繊維を有する複数のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含む。本発明の特定の実施形態によれば、メルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、最外スパンボンド層を形成するために使用されるものと比較して有意に高いメルトフローレート(MFR)を有するポリマー組成物から形成することができる。本発明の特定の実施形態によれば、最外スパンボンド層の一方または両方の融点は、以下に説明するように、メルトブローン層および/または溶融フィブリル化層の融点よりも低い。この点に関して、最外スパンボンド層の一方または両方が、溶融されて(例えば、平滑カレンダー加工動作によって軟化され、流動し)、不織布の最外面の少なくとも1つに微孔性フィルム構造を形成することができると共に、好ましくはメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層の繊維を溶融(例えば、軟化および流動)させない。この点に関して、不織布は、バリア性を提供すると同時に蒸気通気性を維持することができる。
用語「実質的な」または「実質的に」は、本発明の特定の実施形態によれば、特定された全量を包含することができ、または、本発明の他の実施形態によれば、特定された全量ではなく、大部分を包含することができる(例えば、特定された全量の95%、96%、97%、98%、もしくは99%)。
本明細書において交換可能に使用される、用語「ポリマー(polymer)」または「ポリマーの(polymeric)」は、ホモポリマー、コポリマー、例えば、ブロック、グラフト、ランダム、および交互コポリマー、ターポリマーなど、ならびに、それらのブレンドおよび修飾物を含み得る。さらに、特に限定されない限り、用語「ポリマー」または「ポリマーの」は、すべての可能な構造異性体;幾何異性体、光学異性体、もしくはエナンチオマーを含むがこれらに限定されない立体異性体;および/または、このようなポリマーもしくはポリマー材料の任意のキラル分子形態を含むものとする。これらの構成は、このようなポリマーまたはポリマー材料のアイソタクチック、シンジオタクチックおよびアタクチック構成を含むが、これらに限定されない。用語「ポリマー」または「ポリマーの」は、Ziegler-Natta触媒系およびメタロセン/シングルサイト触媒系を含むがこれらに限定されない、種々の触媒系から製造されたポリマーも含むものとする。用語「ポリマー」または「ポリマーの」は、本発明の特定の実施形態によれば、発酵プロセスによって製造されるかまたは生物由来の(biosourced)ポリマーも含むものとする。
本明細書で使用される用語「不織布」および「不織ウェブ」は、間に差し挟まれているが、編物または織物のように識別可能な反復様式ではない、個々の繊維、フィラメント、および/または糸の構造を有するウェブを含み得る。不織布またはウェブは、本発明の特定の実施形態によれば、例えば、メルトブロープロセス、スパンボンドプロセス、ニードルパンチ、水流交絡、エアレイド、およびボンドカードウェブプロセス(bonded carded web processes)などの、当技術分野で従来知られている任意のプロセスによって形成することができる。本明細書で使用される「不織ウェブ」は、統合プロセスに供されていない複数の個々の繊維を含むことができる。
本明細書で使用される用語「層」は、X-Y平面内に存在する類似の材料タイプおよび/または機能の一般的に認識可能な組み合わせを含むことができる。
本明細書で使用される用語「多成分繊維」は、別々の押出機から押し出されるが、一緒に紡糸されて1つの繊維を形成する、少なくとも2つの異なるポリマー材料または組成物(例えば、2つ以上)から形成される繊維を含み得る。本明細書で使用される「二成分繊維」という用語は、別々の押出機から押し出されるが、一緒に紡糸されて1つの繊維を形成する、2つの異なるポリマー材料または組成物から形成される繊維を含み得る。ポリマー材料またはポリマーは、多成分繊維の断面を横切る別個のゾーンにおいて実質的に一定の位置に配置され、多成分繊維の長さに沿って連続的に延びる。このような多成分繊維の構成は、例えば、二成分繊維を含む多成分繊維の技術分野でそれぞれ知られているように、1つのポリマーが別のポリマーで囲まれているシース/コア配列、偏心シース/コア配列、サイドバイサイド配列、パイ配列、または「海の島」配列であってよい。
本明細書で使用する「縦方向」または「MD」という用語は、布が製造または搬送される方向を含む。本明細書で使用される用語「横方向」または「CD」は、MDに対して実質的に垂直な布の方向を含む。
本明細書で使用される用語「連続繊維」は、不織ウェブまたは不織布に形成される前に、それらの元の長さから切断されない繊維を指す。連続繊維は、約15センチメートル超から1メートル超の範囲であり、最大で、形成されているウェブまたは布の長さまでの、平均長を有することができる。例えば、本明細書で使用される連続繊維は、繊維の長さが繊維の平均直径よりも少なくとも1,000倍大きく、例えば、繊維の長さが繊維の平均直径よりも少なくとも約5,000、10,000、50,000、または100,000倍大きい繊維を含むことができる。
本明細書で使用される用語「アスペクト比」は、問題の繊維の断面の長軸の長さと短軸の長さとの比を含む。
本明細書で使用される用語「スパンボンド」は、溶融熱可塑性材料を紡糸口金の複数の微細な、通常は円形の毛細管からフィラメントとして押し出し、次いで押し出されたフィラメントの直径を急速に縮小させることによって形成される繊維を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、スパンボンド繊維は、収集面上に堆積されるとき、一般に粘着性ではなく、本明細書に開示および説明されるように、概ね連続的であってもよい。本発明の特定の複合体に使用されるスパンボンドは、文献にSPINLACE(登録商標)として記載されている不織布を含み得ることに留意されたい。
本明細書で使用される用語「メルトブローン」は、本発明の特定の実施形態によれば、溶融熱可塑性材料のフィラメントを細くし、それらの直径を縮小してマイクロファイバー直径にすることができる、収束する、高速で通常は高温のガス(例えば、空気)流中に、溶融糸またはフィラメントとして、複数の微細なダイ毛細管を通して溶融熱可塑性材料を押し出すことによって形成された、繊維を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、ダイ毛細管は円形であってよい。その後、メルトブローン繊維は、高速ガス流によって運ばれ、収集面上に堆積されて、ランダムに分配された(disbursed)メルトブローン繊維のウェブを形成する。メルトブローン繊維は、連続的であっても不連続的であってもよく、収集面上に堆積されたときに一般に粘着性であるマイクロファイバーを含み得る。しかし、メルトブローン繊維はスパンボンド繊維よりも長さが短い。
本明細書で使用される用語「溶融フィブリル化」は、1つ以上のポリマーが溶融され、多くの可能な構成へと押し出され(例えば、共押出、均質または二成分フィルムもしくはフィラメント)、次いで、溶融フィブリル化繊維の形成のための複数の個々のフィラメントへとフィブリル化または繊維化され得るという点で定義される、一般的なクラスの繊維製造を含むことができる。溶融フィブリル化方法の非限定的な例は、メルトブローン、溶融繊維バースト(melt fiber bursting)、および溶融フィルムフィブリル化を含み得る。本明細書で使用される用語「溶融フィルムフィブリル化」は、溶融物から溶融フィルムを製造し、次いで流体を用いて溶融フィルムから繊維(例えば、溶融フィルムフィブリル化繊維)を形成する方法を含み得る。例としては、米国特許第6,315,806号、同第5,183,670号、同第4,536,361号、同第6,382,526号、同第6,520,425号および同第6,695,992号が挙げられ、それぞれの内容は、そのような開示が本開示と一致する範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。さらなる例としては、Arium(商標)溶融フィルムフィブリル化プロセスおよびそれから形成された溶融フィルムフィブリル化繊維を記載する、米国特許第7,628,941号、同第7,722,347号、同第7,666,343号、同第7,931,457号、同第8,512,626号および同第8,962,501号が挙げられ、それぞれの内容は、そのような開示が本開示と一致する範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示された所与の範囲内でより小さな範囲を作り出すことができる本明細書に開示された全ての整数端点は、本発明の特定の実施形態の範囲内である。例として、約10~約15の開示は、例えば、約10~約11;約10~約12;約13~約15;約14~約15などの中間範囲の開示を含む。さらに、本明細書に開示される所与の範囲内でより小さな範囲を作り出すことができるすべての単一の小数(例えば、小数第1位まで報告された数)の端点は、本発明の特定の実施形態の範囲内である。例として、約1.5~約2.0の開示は、例えば、約1.5~約1.6;約1.5~約1.7;約1.7~約1.8などの中間範囲の開示を含む。
一態様では、本発明は不織布を提供し、これは、第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を含み、第1の複数の連続繊維は、互いに対して熱融合および圧縮され、不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する(例えば、第1の複数の連続繊維は軟化され、少なくとも部分的に流動して微孔性フィルム構造を形成している)。第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む。不織布はまた、第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を含む。本発明の特定の実施形態によれば、不織布はまた、第1の最外スパンボンド層と第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含んでもよい。第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、第1の融点は、第3の融点より低い。本発明の特定の実施形態によれば、微孔性フィルム構造は、微孔性フィルム構造を形成するために第1の複数の連続繊維の少なくとも部分的な軟化および流動によって形成され得るが、水蒸気が不織布を透過することを可能にすると共に、極性液体および/または微生物の浸透による不織布の浸透を少なくとも部分的に防止する。微孔性フィルム構造は、例えば、熱エリア結合を介するなどした、不織布の最外面の少なくとも1つの上での第1の複数の連続繊維の少なくとも一部の少なくとも部分的な溶融および流動によって、規定することができる。本発明の特定の実施形態によれば、例えば、第1の複数の連続繊維の第1のポリマー組成物は、軟化して流動し、不織布の少なくとも1つの最外面上に微孔性フィルムを形成している。この点に関して、本発明による特定の実施形態は、不織布の形態の通気性材料(例えば、通気性バリア材料)を提供する。
本発明の特定の実施形態によれば、第1のポリマー組成物の第1の融点は、第3のポリマー組成物の第3の融点よりも少なくとも約1℃~約30℃低く、例えば、第3の融点よりも多くとも約30℃、25℃、20℃、15℃、10℃のいずれかだけ低く、かつ/または、第3の融点よりも少なくとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃のいずれかだけ低い。この点に関して、例えば、最外スパンボンド層の一方または両方は、少なくとも部分的に軟化され、流動されて、不織布の最外面の一方または両方に微孔性フィルムを形成することができ、一方、第3のポリマー組成物から形成された少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、軟化および流動しない。これに関して、第3のポリマー組成物から形成された少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、それらの断面形状(例えば、実質的に円形)を実質的に保持する。本発明の特定の実施形態によれば、最外スパンボンド層は、溶融および流動されて、不織布の少なくとも最外面上に微孔性フィルム構造を形成することができ、一方、内部の1つまたは複数のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、軟化および流動を受けない。この点に関して、第1の最外スパンボンド層および第2の最外スパンボンド層はそれぞれ、内部の1つまたは複数のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を保護する(例えば、リントの形成を軽減する)シース成分を画定し得る。この点に関して、内部の1つまたは複数のメルトブローン(meltbown)層および/または溶融フィブリル化層は、最外スパンボンド層の一方または両方と比較して、より少ない結合度を有することができる。本発明の特定の実施形態によれば、第2のポリマー組成物は、第3の融点より低い第2の融点を有する。第2の融点は、本発明の特定の実施形態によれば、第1の融点と同一であっても異なっていてもよい。
例えば、図1は、本発明の特定の実施形態による不織布1を示す。不織布1は、第1の最外スパンボンド層10と、第2の最外スパンボンド層20とを含む。図1に示す不織布は、3つの内部メルトブローン不織層および/または溶融フィブリル化不織層30、40、50を含む。上述のように、最外スパンボンド層10、20の一方または両方は、例えば、不織布の最外面の少なくとも一部が軟化し、流動して微孔性フィルム構造を形成すると共に、内部の不織布層が実質的に個々の繊維構造を保持するような条件下で、平滑熱カレンダー加工を受ける(例えば、エリア結合される)ことができる。
例えば、図2は、本発明の特定の実施形態による不織布1の断面拡大画像を示す。図2は、軟化され、流動して微孔性フィルム構造を形成している、第1の最外スパンボンド層10を示す。図2はまた、それらの個々の繊維構造を実質的に保持しているメルトブローン層の内部層を示す(例えば、層を形成する個々の繊維は視覚的に識別可能である)。
本発明の特定の実施形態によれば、第1のポリマー組成物は、第1のポリオレフィン組成物を含むことができる。例えば、第1のポリオレフィン組成物は、第1のポリプロピレン、第1のポリエチレン、第1のポリプロピレンコポリマー、第1のポリエチレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含むことができる。上記のように、第1のポリオレフィン組成物は、Ziegler-Natta触媒系およびメタロセン/シングルサイト触媒系を含むがこれらに限定されない、種々の触媒系から製造されたポリマーを含み得る。例えば、第1のポリマー組成物は、第1のシングルサイト触媒ポリプロピレン(メタロセン触媒ポリプロピレン)を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第2の複数の連続繊維は、第2のポリマー組成物を含むことができ、第2のポリマー組成物は、第1のポリマー組成物と同じであっても異なっていてもよい。この点に関して、第2のポリマー組成物は、第2のポリオレフィン組成物を含むことができる。例えば、第2のポリオレフィン組成物は、第2のポリプロピレン、第2のポリエチレン、第2のポリプロピレンコポリマー、第2のポリエチレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含むことができる。上記のように、第2のポリオレフィン組成物は、Ziegler-Natta触媒系およびメタロセン/シングルサイト触媒系を含むがこれらに限定されない、種々の触媒系から製造されたポリマーを含み得る。例えば、第2のポリマー組成物は、第2のシングルサイト触媒ポリプロピレン(メタロセン触媒ポリプロピレン)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、第3のポリマー組成物は、第3のポリオレフィン組成物を含むことができる。例えば、第3のポリオレフィン組成物は、第3のポリプロピレン、第3のポリエチレン、第3のポリプロピレンコポリマー、第3のポリエチレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含むことができる。上記のように、第3のポリオレフィン組成物は、Ziegler-Natta触媒系およびメタロセン/シングルサイト触媒系を含むがこれらに限定されない、種々の触媒系から製造されたポリマーを含み得る。例えば、第3のポリマー組成物は、第3のシングルサイト触媒ポリプロピレン(メタロセン触媒ポリプロピレン)を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第3の融点は、第1の融点および第2の融点の両方よりも高い値を有する。本発明の特定の実施形態によれば、第1の融点および/または第2の融点は150℃未満であってよく、第3の融点は150℃を超えることができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、以下の構造のうちの1つを含むことができる:
S1a-Mb-S2c (式1)
式中、
「M」は、メルトブローン不織布および/または溶融フィブリル化不織布を含み;
「S1」は、第1のスパンボンド不織布を含み;
「S2」は、第2のスパンボンド不織布を含み;
「a」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「b」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「c」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「S1」は第1の最外スパンボンド層を含み、「S2」は第2の最外スパンボンド層を含み、「M」は第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含む。
本発明の特定の実施形態によれば、例えば、不織布は、「a」が1であり、「b」が3であり、「c」が1である、式1による構造を有することができる。
この点に関して、本発明の特定の実施形態は、上述のように、メルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維がスパンボンド繊維の外層の間に直接または間接的に挟まれた、SMSを含む。本発明の特定の実施形態によれば、SMS不織布は、上述したようにカレンダー加工(例えば、平滑表面カレンダー加工)されて、スパンボンド層の連続繊維を密に詰め込み、不織布の少なくとも1つの最外面上に微孔性フィルム構造を形成することができる。本発明の特定の実施形態によれば、メルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、1つ以上のポリオレフィンまたは非ポリオレフィン(例えばPET)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、約0.4~約0.5μm、例えば、少なくとも約0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1μmのいずれか、および/または、多くとも約5、4、3、2.5、2、1.5、1.2、1.1、1μmのいずれかの、平均直径を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、実質的に変形していない構成を含むことができる。例えば、第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、少なくとも0.8~1.2、例えば1.0+/-0.1のアスペクト比を有する、ほぼ円形の断面を有することができる。本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数の溶融フィブリル化繊維は、溶融フィルムフィブリル化繊維を含む。
本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)および/または第2の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)は、(例えば、後述するように前駆体ウェブ中に存在する)部分軟化および溶融前の平均直径を、約10~約30μm、例えば、少なくとも約10、12、14、16、18、20、22μmのうちのいずれか、および/または、多くとも約30、28、26、24、22、20、18、16μmのうちのいずれかとすることができる。本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)および/または第2の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)は、単一成分繊維または多成分繊維(例えば、少なくともシース成分が第1のポリマー材料を含む二成分シース-コア繊維)を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第1の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)および/または第2の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)は、例えば1.5以上のアスペクト比を有する、非円形断面を含むことができる。あるいは、第1の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)および/または第2の複数の連続繊維(例えば、スパンボンド繊維)は、少なくとも0.8~1.2、例えば1.0+/-0.1のアスペクト比を有するほぼ円形の断面を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によると、不織布は、約1~約50重量%のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含むことができ、例えば、不織布の少なくとも約1、2、3、4、5、8、10、12、15、20、25重量%のいずれかが、メルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維であり、かつ/または、不織布の多くとも約50、45、40、35、30、25、20、15、12、10、5重量%のいずれかが、メルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維である。
本発明の特定の実施形態によると、第1のポリマー組成物は、第1のメルトフローレート(MFR)を含むことができ、第3のポリマー組成物は、第3のMFRを含むことができ、第3のMFRは、第1のMFRよりも大きい。例えば、第3のMFRと第1のMFRとの間のMFR比(第3のMFR:第1のMFR)は、約20:1~約150:1、例えば、少なくとも約20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1のいずれか、および/または、多くとも約150:1、140:1、130:1、120:1、110:1、100:1、90:1、80:1、70:1、60:1のいずれか、を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第3のMFRは、約1000dg/分~約2500dg/分、例えば、少なくとも約1000、1200、1400、1600、1800dg/分のいずれか、および/または、多くとも約2500、2400、2200、2000、1800dg/分のいずれかを含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、第1のMFRおよび/または第2のMFR(すなわち、第2のポリマー組成物のMFR)は、約10dg/分~約150dg/分、例えば、少なくとも約10、15、20、25、30dg/分のいずれか、および/または、多くとも約150、125、100、75、50、40、30dg/分のいずれかを含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、縦方向および横方向に垂直なz方向の厚さを含むことができ、その厚さは、約100μm~約200μm、例えば、少なくとも約100、110、120、130、140、150μmのいずれか、および/または、多くとも約200、190、180、175、170、160、150μmのいずれかを含む。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、AATCC TM127によって測定した場合に約100~約250mbar、例えば、AATCC TM127によって測定した場合に少なくとも約100、110、120、130、140、150mbarのいずれか、および/または、AATCC TM127によって測定した場合に多くとも約250、225、200、175、170、160、150のいずれかの、静水頭を含むことができる。本発明の特定の実施形態によると、不織布は、約0.8:1~約2:1、例えば、少なくとも約0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.15:1、1.2:1、1.25:1、1.3:1のいずれか、および/または、多くとも約2:1、1.9:1、1.8:1、1.7:1、1.6:1、1.5:1、1.4:1、1.3:1のいずれかの、静水頭対厚さ比(AATCC TM127で測定した場合のmbar単位の静水頭:μm単位の厚さ)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM D737-75によって測定した場合に約300~約1000mL/dm/分、例えば、ASTM D737-75によって測定した場合に少なくとも約300、400、500、550、600、650mL/dm/分のいずれか、および/または、ASTM D737-75によって測定した場合に多くとも約1000、900、800、700、650、600mL/dm/分のいずれか、の通気性を含むことができる。本発明の特定の実施形態によると、不織布は、約2.5:1~約5:1、例えば、少なくとも約2.5:1、2.75:1、3:1、3.25:1、3.5:1、3.75:1、4:1のいずれか、および/または、多くとも約5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1のいずれかの、通気性対厚さ比(ASTM D737-75によって測定した場合のmL/dm/分単位の通気性:μm単位の厚さ)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に約4~約10N、例えば、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に少なくとも約4、4.5、5、5.5、6、6.5Nのいずれか、および/または、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に多くとも約10、9、8、7、6.5Nのいずれか、の縦方向エルメンドルフ引裂き値を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に約5~約20N、例えば、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に少なくとも約5、6、7、8、9、10Nのいずれか、および/または、ASTM D1424-EN21974によって測定した場合に多くとも約20、18、16、14、12、10Nのいずれか、の横方向エルメンドルフ引裂き値を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、約1:8~約1:30、例えば、少なくとも約1:30、1:25、1:20、1:18、1:15のいずれか、および/または、多くとも約1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15のいずれか、の横方向エルメンドルフ引裂き対厚さ比(ASTM D1424-EN21974によって測定した場合のN単位の横方向エルメンドルフ引裂き:μm単位の厚さ)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM E96Dによって測定した場合に約750~約2500g/m/24時間、例えば、ASTM E96Dによって測定した場合に少なくとも約750、800、850、900、950、1000、1100、1200、1300、1400g/m/24時間のいずれか、および/または、ASTM E96Dによって測定した場合に多くとも約2500、2250、2000、1800、1600、1500g/m/24時間のいずれか、の水蒸気透過率(WVTR)を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、約7:1~約20:1、例えば、少なくとも約7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1のいずれか、および/または、多くとも約20:1、18:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1のいずれか、のWVTR対厚さ比(ASTM E96Dによって測定した場合のg/m/24時間単位のWVTR:μm単位の厚さ)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM F316-86によって測定した場合に約1.5~約3μm、例えば、ASTM F316-86によって測定した場合に少なくとも約1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、2.5μmのいずれか、および/または、ASTM F316-86によって測定した場合に多くとも約3、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4μmのいずれかを含み得る、平均孔径を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM F316-86によって測定した場合に約3.5~約6μm、例えば、ASTM F316-86によって測定した場合に少なくとも約3.5、3.8、4、4.2、4.3、4.4、4.5μmのいずれか、および/または、ASTM F316-86によって測定した場合に多くとも約6、5.8、5.6、5.4、5.2、5、4.8、4.6、4.5μmのいずれかを含み得る、最大孔径を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、最大孔径は、平均孔径よりも2.8μm以下大きくてよく、例えば、平均孔径よりも2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2、1.8、または1.6μm以下大きくてよい。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM F2101-14によって測定した場合に少なくとも90%、例えば、ASTM F2101-14によって測定した場合に少なくとも約90、92、94、95、96、97、98、または99%のいずれか、の細菌濾過効率(BFE)を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、ASTM F1608によって測定した場合に3LRVより大きいエアロゾル胞子チャレンジ値(Aerosol Spore Challenge Value)(対数減少値またはLRV)を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によると、不織布は、ISO9073-10によって測定した場合に1000個以下の粒子、例えば、ISO9073-10によって測定した場合に約900、800、700、600、500、400、300個以下の粒子の、リントレベルを含むことができる。
本発明の特定の実施形態によると、不織布は、第1のポリマー組成物が軟化し、流動して微孔性フィルムを形成するように、例えば、約1500~約3000ポンド/リニアインチのニップ圧で、かつ、高い温度で、平滑カレンダー加工された不織布を含むことができる。
本発明の特定の実施形態によれば、不織布は、約30~約200g/平方メートル(GSM)、例えば、少なくとも約200、180、160、140、120、100、80、60gsmのいずれか、および/または、少なくとも約30、40、50、60、70、80、90gsmのいずれか、の坪量を含むことができる。
別の態様では、本発明は、不織布を形成する方法を提供する。本発明の特定の実施形態によれば、本方法は、
第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を提供または形成することを含み得、第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む。この方法は、第1の最外スパンボンド層上に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を堆積させることをさらに含み得、第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第1の融点よりも高い第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含む。本発明の特定の実施形態によれば、本方法は、
前駆体ウェブを形成する第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層上に直接または間接的に第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を提供または形成することも含み得、第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、第1の最外スパンボンド層と第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する。この方法はまた、前駆体ウェブの第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工して第1の複数の連続繊維を互いに対して圧縮し、水蒸気が通過することを可能にすると共に細菌学的汚染に対するバリアとしても機能する微孔性フィルムの形で実質的に滑らかな外面を形成することを含み得る。
本発明の特定の実施形態によれば、第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工するステップは、第1のポリマー組成物が軟化し、流動して微孔性フィルムを形成するように、約1500~約3000ポンド/リニアインチのニップ圧で、かつ、高い温度で、第1の最外スパンボンド層を平滑カレンダー加工すること(例えば、エリア結合)を含む。この点に関して、第2の最外スパンボンド層も、不織布の第2の最外面上に第2の微孔性フィルムを提供するために、平滑カレンダー加工動作を受けてもよい。本発明のそのような実施形態によれば、不織布の最外面の両方は、それぞれの連続スパンボンド繊維の軟化および流動から形成される微孔性フィルム構造を含む。
本発明の特定の実施形態によれば、第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工するステップは、第1の複数の連続繊維を、(i)第1の融点以上であり、かつ(ii)第3の融点未満であるカレンダー加工温度まで昇温することを含む。本発明の特定の実施形態によれば、第2の最外スパンボンド層は、第2の複数の連続繊維を、(i)第2の融点以上であり、かつ(ii)第3の融点未満であるカレンダー加工温度まで昇温することを含む。
本発明の特定の実施形態によれば、本方法は、第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工する(例えば、平滑カレンダー加工する)前に、前駆体ウェブを事前結合することも含むことができる。例えば、前駆体ウェブを事前結合するステップは、二次カレンダー加工(例えば、平滑カレンダー加工)の前に、前駆体ウェブの約1%~約30%の結合面積を付与することを含む。
例えば、図3は、本発明の特定の実施形態による不織布を製造する方法100の概略図を示す。図3に示すように、第1のスパンボンドビーム101は、第1の複数の連続スパンボンド繊維105を堆積させ、続いて、3つの連続するメルトブローンビーム110、120、130が、それぞれメルトブローン繊維115、125、135の層を堆積させる。続いて、スパンボンドビーム140である最終ビームが、メルトブローン繊維135の最終堆積層の上に第2の複数の連続スパンボンド繊維145を堆積させて、前駆体ウェブを形成する。次いで、前駆体ウェブは、熱カレンダー150によって事前結合され得る。オプションとして、前駆体ウェブは、キスロールアプリケータ160を介して添加剤(例えば、疎水性仕上げ等)で表面処理されてもよい。次いで、前駆体ウェブは、平滑カレンダー加工動作170などの二次熱カレンダー加工ステップを受けることができ、第1の複数の連続繊維は、軟化して流動し、不織布の最外面上に微孔性フィルムを形成する。得られた不織布は、巻取り機180上に保管することができる。
別の態様では、本発明はパッケージを提供する。本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、少なくとも部分的に容器壁によって画定された内部を含む密閉されるかまたは密閉可能な容器を含むことができ、この密閉されるかまたは密閉可能な容器の少なくとも一部は、本明細書に記載および開示されるような不織布などの通気性材料を含み、これを通して、エチレンオキシド、過酸化水素プラズマ、または蒸気などの滅菌ガスが、密閉されるかまたは密閉可能な容器の内部に出入りすることができる。
本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、容器壁上および/または通気性材料の一部上に配置された接着剤を含むことができる。あるいは、パッケージは、接着剤を欠いていてもよい。
本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、容器壁上および/または通気性材料の一部上に配置されたシールフィルムを含むことができる。例えば、通気性材料は、シールフィルムを介して容器壁にシールされ得る。
本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、可撓性パッケージを含むことができ、通気性材料は、可撓性パッケージの窓部分を画定することができる。あるいは、パッケージは剛性パッケージを含み得、通気性材料は、剥がすことができる、剛性パッケージの蓋または可撓性部分を画定する。
本発明の特定の実施形態によれば、パッケージは、容器の内部に配置された、医療装置などの物品を含む。例えば、医療装置は無菌であってよい。本発明の特定の実施形態によれば、容器の内部の雰囲気は、滅菌ガスを実質的に含まない。
さらに別の態様では、本開示は、パッケージを滅菌する方法を提供し、この方法は、(i)本明細書に開示および記載されるようなパッケージを提供すること、(ii)パッケージを空気室内に配置すること、(iii)空気室およびパッケージから空気を抜くこと、(iv)空気室およびパッケージに滅菌ガスを充填すること、(v)滅菌ガスを空気室およびパッケージ内に所定の期間滞留させること、および(vi)滅菌ガスを抜くこと、を含む。本発明の特定の実施形態によれば、滅菌ガスは、エチレンオキシド、エチレンオキシドおよび窒素、エチレンオキシドおよび二酸化炭素、1つ以上のクロロフルオロカーボン希釈剤を含むエチレンオキシド、オゾン、過酸化水素ガスプラズマ、二酸化塩素、水分(例えば蒸気)、およびそれらの混合物を含むことができる。本発明の特定の実施形態によれば、ステップ(iii)~(vi)は、複数の滅菌サイクルについて順番に繰り返される。
〔実施例〕
本開示は、以下の実施例によってさらに例示され、これらは決して限定的であると解釈されるべきではない。すなわち、以下の実施例に記載される特定の特徴は、単なる例示であり、限定するものではない。
試験方法
孔径:孔径はPMIポロメーターで測定し、直径25mmのサンプルホルダーを用いた。孔径測定法PMI自動キャピラリーフローポロメーターシステムは、ASTM F316-86/EN868-6-2017 Annex Cに従う。
WVTR:ASTM E96D---材料の水蒸気透過試験のための標準試験方法を用いてWVTRを評価した。この試験方法は、手順Bの、相対湿度(RH)50%、32℃で水蒸気が通過する材料の水蒸気透過率の測定を対象とし、グラム/平方メートル/24時間(g/m/24時間)で報告する。
通気性:通気性は、シートの表面間の規定された圧力差でシートを通過する空気流の尺度であり、ASTM D 737に従って実施され、試験面積は38cm、試験圧力は125Paであり、mL/dm/分で報告される。
湿潤微生物浸透:DIN 58953-6、セクション3.8試験-滅菌供給品-パート6:滅菌され、その後湿気中で耐菌性について試験される、医療装置用包装材料の微生物バリア試験、に従った、湿度下での耐菌性の細菌バリア性に関する試験。本発明の実施例の材料は、蒸気(134℃/5分)およびH-プラズマ(Steriplas/50℃/2回注入)で滅菌後、湿度下で耐菌性について試験され、DIN 58953-6、セクション3.8に従って「十分に耐菌性がある」と評価された。
細菌濾過効率(BFE):BFEは、ASTM F2101-14a 黄色ブドウ球菌の生物学的エアロゾルを用いた、医療材料の細菌濾過効率(BFE)を評価するための標準試験法、に従って評価された。BFE試験は、試験物品上流の細菌対照数と下流の細菌数を比較することにより、試験物品の濾過効率を決定するために実施される。黄色ブドウ球菌の懸濁液を、噴霧器を用いてエアロゾル化し、一定の流量および一定の空気圧で試験物品に送達した。この試験方法は、ASTM F2101-14、Annex B、およびAS4381:2015に適合する。
エアロゾル胞子チャレンジ(曝露チャンバー法):エアロゾル胞子チャレンジを、多孔性包装材料の微生物ランキングの標準試験法であるASTM F1608に従って評価した(曝露チャンバー法)。この試験方法は、無菌医療装置の包装に使用されることが意図された多孔性材料を通過する空中浮遊細菌の通過を測定するために用いられる。この試験方法は、細菌胞子が試験材料を通過することが検出可能となる条件下で材料を試験するように設計されている。研究室では、多孔性材料を試験し、標準条件下で試験した対数減少値(LRV)材料を決定した。エアロゾル胞子チャレンジ(曝露チャンバー法)ASTM F1608試験は、低い流量、長い曝露時間、および高いチャレンジレベルを採用しており、高い差圧値を有する材料の試験を可能にする。全ての流速は標準レベルであった。
ゲルボフレックスリンティング(Gelbo Flex Linting):ISO 9073-10:乾燥状態で生成したリントおよび他の粒子を測定するための標準試験方法(ゲルボフレックス)に従って、粒子のリンティングの試験を実施した。ゲルボフレックス機構を使用して、テストチャンバー内で試験物品(サンプルサイズ:幅22cm×長さ28.5cm)にねじりと圧縮の複合作用を与えた。屈曲中、チャンバーから空気を抜き取り、生成された粒子を、レーザー粒子カウンターを用いて、数え、寸法で分類した。各タイプの材料について0.3μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm、10.0μm~25μmの粒子サイズを収集し、計数した。
サンプル
比較サンプル1:フラッシュスパン高密度ポリエチレン(HDPE)繊維から形成され不織布のブランドである、Tyvek(登録商標)1073B。このサンプル材料繊維は、約1.54μm(0.66μm~2.54μm)の平均直径を有する。
比較サンプル2:市販の医療グレードの紙を購入し、別の比較サンプルとして使用した。
本発明実施例:本発明のサンプル材料は、SMMMS構造を有し、5ビーム製造ライン(すなわち、Reicofil 4ライン)で製造された。本発明のサンプルを形成するプロセスは、移動形成表面上に置かれた(deposed)連続メタロセンポリプロピレンフィラメントのビーム1から第1のスパンボンド層を形成し、次いで、第1のスパンボンド層上に置かれたビーム2、3、4を介してメルトブローン繊維の3つの分離された層を形成することを含んだ。メルトブローン繊維は、第1のスパンボンド層よりも高い融点(すなわち9℃高い)を有するメタロセンポリプロピレンから形成された。次に、ビーム(bean)5を用いて、メルトブローン層を覆う第2のスパンボンド層を紡いで、堆積させた。次いで、得られた前駆体ウェブ(例えば、統合動作を受けていないSMMMSウェブ)をカレンダーのニップ点に供給し(例えば、事前結合)、圧力下で点結合した(すなわち、1080N/cmおよび165℃の温度)。次に、事前結合された前駆体ウェブ(すなわち、本発明実施例0(ベース不織布))を、平滑金属カレンダーニップと共に、温度310°F(154.40℃)、ライン速度38メートル/分で、1500~2500ポンド/リニアインチの高圧下で熱結合して、本発明実施例を得た。得られた不織布の特性を以下の表1にまとめる。
本発明実施例では、メルトフローレート(MFR)の異なるメタロセンPPスパンボンドおよびメタロセンPPメルトブローン樹脂を用いた。すなわち、スパンボンド層はそれぞれ、MFR30dg/分のメタロセンポリプロピレンから形成され、メルトブローン層はそれぞれ、MFR1800dg/分のメタロセンポリプロピレンから形成された。各スパンボンド層を形成するポリマー組成物の融点は、各メルトブローン層を形成するポリマー組成物よりも9℃低かった。この点に関して、スパンボンド層とメルトブローン層との間の融点の差は、例えば図2に示されるように、不織布の中心またはコアに、別個の、より微細な繊維(例えば、溶けていない)を維持しながら、二次カレンダー加工(例えば、微孔性フィルム構造を付与する平滑カレンダー加工)中の外側スパンボンド層のより容易な溶融(例えば、軟化および少なくとも部分的な流動)を可能にした。この点に関して、本発明のサンプルは、望ましいレベルの通気性を維持することができた。表1において本発明実施例0(ベース不織布)と特定される前駆体ウェブの総坪量は、76.8g/mであった。
本発明のサンプルでは、メルトブローン層の各々のメルトブローン繊維の各々は、円形断面および1.06μm(0.33μm~3μm)の平均直径を有し、各スパンボンド層のスパンボンド繊維は、約17.22μm(15.84μm~20μm)の平均直径を有した。前駆体ウェブ(本発明実施例0)の連続スパンボンド繊維の第1の層は約33.3gsmであり、3つのメルトブローン層の全ての合計は約10.2gsmになり、連続スパンボンド繊維の第2の層は約33.3gsmであった。前駆体ウェブ(本発明実施例0)をエンボスロールで事前結合し、不織布の表面の18%の点結合された結合面積を得た。
比較サンプル1および比較サンプル2と比較した前駆体ウェブ(本発明実施例0)および本発明実施例の試験結果データの要約を表1にまとめる。
Figure 2023502109000002

表1に示されるように、本発明実施例は、医療グレードの紙およびTyvek(登録商標)よりも小さい平均孔径を有した。また、平均孔径は76gsmのTyvek材料より29%小さく、医療用紙より67%小さかった。本発明実施例の最大孔径は、76gsmのTyvek材料より42%低く、医療用紙より40%低かった。この点に関して、本発明実施例は、Tyvekおよび医療用紙の両方よりも優れた均一性および低い変動性を有していた。
本発明実施例のような特定の実施形態によれば、不織布の構造は、蒸気が不織布を通過することを可能にし、同時に、細菌および極性液体(例えば、水、血液など)に対する十分かつ/または望ましいバリア性を提供する。さらに、本発明実施例は、本発明の特定の実施形態による実施形態が、Tyvek(登録商標)よりも高い静水頭、およびより高いバリア性(例えば、LRV>3)を提供することを示す。
本発明に対するこれらおよび他の改変および変形は、添付の特許請求の範囲にさらに具体的に記載されている、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者によって実施することができる。さらに、種々の実施形態の態様は、全体または部分的に交換され得ることを理解されたい。さらに、当業者は、上記の説明が単なる例であり、添付の特許請求の範囲にさらに記載されているように本発明を限定することを意図していないことを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲は、本明細書に含まれるバージョンの例示的な説明に限定されるべきではない。
〔実施の態様〕
(1) 不織布であって、
(i)互いに対して熱融合および圧縮され、かつ前記不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する第1の複数の連続繊維を含む、第1の最外スパンボンド層であって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、第1の最外スパンボンド層と、
(ii)第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層と、
(iii)前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層であって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点より低い、少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、
を含む、不織布。
(2) 前記第1の複数の連続繊維の前記第1のポリマー組成物は、軟化して流動し、前記微孔性フィルムを形成し、前記微孔性フィルムは、水蒸気が前記不織布を透過することを可能にすると共に、極性液体による前記不織布の浸透を少なくとも部分的に防止する、実施態様1に記載の不織布。
(3) 前記第1の融点は、前記第3の融点よりも少なくとも約1℃~約30℃低く、例えば、前記第3の融点よりも多くとも約30℃、25℃、20℃、15℃、10℃のいずれかだけ低く、かつ/または、前記第3の融点よりも少なくとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃のいずれかだけ低い、実施態様1~2に記載の不織布。
(4) 前記第1のポリマー組成物は、第1のポリオレフィン組成物、例えば、第1のポリプロピレン、第1のポリエチレン、第1のポリプロピレンコポリマー、第1のポリエチレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含む、実施態様1~3に記載の不織布。
(5) 前記第2の複数の連続繊維は、第2のポリマー組成物を含み、前記第2のポリマー組成物は、前記第1のポリマー組成物と同じであっても異なっていてもよく、前記第2のポリマー組成物は、第2の融点を有し、前記第2の融点は、前記第3の融点より低い、実施態様1~4に記載の不織布。
(6) 前記第1の融点は150℃未満であり、前記第3の融点は150℃を超える、実施態様1~5に記載の不織布。
(7) 前記不織布は、次の構造のうちの1つを含み:
S1-M-S2
式中、
「M」は、メルトブローン不織布および/または溶融フィブリル化不織布を含み;
「S1」は、第1のスパンボンド不織布を含み;
「S2」は、第2のスパンボンド不織布を含み;
「a」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「b」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「c」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
「S1」は前記第1の最外スパンボンド層を含み、「S2」は前記第2の最外スパンボンド層を含み、「M」は前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含む、実施態様1~6に記載の不織布。
(8) 前記第1のポリマー組成物は、第1のメルトフローレート(MFR)を有し、前記第3のポリマー組成物は、第3のMFRを有し、前記第3のMFRは、前記第1のMFRよりも大きい、実施態様1~7に記載の不織布。
(9) 前記第3のMFRと前記第1のMFRとのMFR比(第3のMFR:第1のMFR)は、約20:1~約150:1、例えば、少なくとも約20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1のいずれか、および/または、多くとも約150:1、140:1、130:1、120:1、110:1、100:1、90:1、80:1、70:1、60:1のいずれか、を含む、実施態様8に記載の不織布。
(10) 前記第3のMFRは、約1000dg/分~約2500dg/分、例えば、少なくとも約1000、1200、1400、1600、1800dg/分のいずれか、および/または、多くとも約2500、2400、2200、2000、1800dg/分のいずれかを含み、前記第1のMFRは、約10dg/分~約150dg/分、例えば、少なくとも約10、15、20、25、30dg/分のいずれか、および/または、多くとも約150、125、100、75、50、40、30dg/分のいずれかを含む、実施態様8~9に記載の不織布。
(11) 前記不織布は、以下:
(i)約0.8:1~約2:1、例えば、少なくとも約0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.15:1、1.2:1、1.25:1、1.3:1のいずれか、および/または、多くとも約2:1、1.9:1、1.8:1、1.7:1、1.6:1、1.5:1、1.4:1、1.3:1のいずれかの、静水頭対厚さ比(AATCC TM127で測定した場合のmbar単位の静水頭:μm単位の厚さ);
(ii)約2.5:1~約5:1、例えば、少なくとも約2.5:1、2.75:1、3:1、3.25:1、3.5:1、3.75:1、4:1のいずれか、および/または、多くとも約5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1のいずれかの、通気性対厚さ比(ASTM D737-75によって測定した場合のmL/dm/分単位の通気性:μm単位の厚さ);
(iii)約1:8~約1:30、例えば、少なくとも約1:30、1:25、1:20、1:18、1:15のいずれか、および/または、多くとも約1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15のいずれか、の横方向エルメンドルフ引裂き対厚さ比(ASTM D1424-EN21974によって測定した場合のN単位の横方向エルメンドルフ引裂き:μm単位の厚さ);または、
(iv)約7:1~約20:1、例えば、少なくとも約7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1のいずれか、および/または、多くとも約20:1、18:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1のいずれか、のWVTR対厚さ比(ASTM E96Dによって測定した場合のg/m/24時間単位のWVTR:μm単位の厚さ)、
の1つ以上を有する、実施態様1~10に記載の不織布。
(12) 不織布を形成する方法であって、
(i)第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を提供または形成することであって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、ことと、
(ii)前記第1の最外スパンボンド層上に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を堆積させることであって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点よりも低い、ことと、
(iii)前駆体ウェブを形成する前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層上に直接または間接的に第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を提供または形成することであって、前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する、ことと、
(iv)前記前駆体ウェブの前記第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工し、前記第1の複数の連続繊維を互いに対して圧縮して、水蒸気が通過することを可能にすると共に細菌学的汚染に対するバリアとしても機能する微孔性フィルムの形で実質的に滑らかな外面を形成することと、
を含み、
前記第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工することは、オプションとして、前記第1のポリマー組成物が軟化し、流動して前記微孔性フィルムを形成するように、約1500~約3000ポンド/リニアインチのニップ圧で、かつ高い温度で、前記第1の最外スパンボンド層を平滑カレンダー加工することを含み、前記高い温度は、(i)前記第1の融点以上であり、かつ(ii)前記第3の融点未満である、方法。
(13) パッケージであって、
少なくとも部分的に容器壁によって画定された内部を含む、密閉されるかまたは密閉可能な容器を含み、前記密閉されるかまたは密閉可能な容器の少なくとも一部は、通気性材料を含み、これを通って、滅菌ガスが、前記密閉されるかまたは密閉可能な容器の前記内部に出入りすることができ、前記通気性材料は、(i)互いに対して熱融合および圧縮され、前記不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層であって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、第1の最外スパンボンド層と;(ii)第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層と;(iii)前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層であって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点より低い、少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、を含む、パッケージ。
(14) 前記容器壁上および/または前記通気性材料の一部上に配置されたシールフィルムをさらに含み、前記通気性材料は、前記シールフィルムを介して前記容器壁にシールされている、実施態様13に記載のパッケージ。
(15) パッケージを滅菌する方法であって、
(i)実施態様14に記載のパッケージを提供することと、
(ii)前記パッケージを空気室に配置することと、
(iii)前記空気室および前記パッケージから空気を抜くことと、
(iv)前記空気室および前記パッケージに滅菌ガスを充填することと、
(v)前記滅菌ガスを前記空気室および前記パッケージ内に所定の期間滞留させることと、
(vi)前記滅菌ガスを抜くことと、
を含む、方法。

Claims (15)

  1. 不織布であって、
    (i)互いに対して熱融合および圧縮され、かつ前記不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する第1の複数の連続繊維を含む、第1の最外スパンボンド層であって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、第1の最外スパンボンド層と、
    (ii)第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層と、
    (iii)前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層であって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点より低い、少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、
    を含む、不織布。
  2. 前記第1の複数の連続繊維の前記第1のポリマー組成物は、軟化して流動し、前記微孔性フィルムを形成し、前記微孔性フィルムは、水蒸気が前記不織布を透過することを可能にすると共に、極性液体による前記不織布の浸透を少なくとも部分的に防止する、請求項1に記載の不織布。
  3. 前記第1の融点は、前記第3の融点よりも少なくとも約1℃~約30℃低く、例えば、前記第3の融点よりも多くとも約30℃、25℃、20℃、15℃、10℃のいずれかだけ低く、かつ/または、前記第3の融点よりも少なくとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃のいずれかだけ低い、請求項1~2に記載の不織布。
  4. 前記第1のポリマー組成物は、第1のポリオレフィン組成物、例えば、第1のポリプロピレン、第1のポリエチレン、第1のポリプロピレンコポリマー、第1のポリエチレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1~3に記載の不織布。
  5. 前記第2の複数の連続繊維は、第2のポリマー組成物を含み、前記第2のポリマー組成物は、前記第1のポリマー組成物と同じであっても異なっていてもよく、前記第2のポリマー組成物は、第2の融点を有し、前記第2の融点は、前記第3の融点より低い、請求項1~4に記載の不織布。
  6. 前記第1の融点は150℃未満であり、前記第3の融点は150℃を超える、請求項1~5に記載の不織布。
  7. 前記不織布は、次の構造のうちの1つを含み:
    S1-M-S2
    式中、
    「M」は、メルトブローン不織布および/または溶融フィブリル化不織布を含み;
    「S1」は、第1のスパンボンド不織布を含み;
    「S2」は、第2のスパンボンド不織布を含み;
    「a」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
    「b」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
    「c」は、層の数を表し、1、2、3、4、5から独立して選択され;
    「S1」は前記第1の最外スパンボンド層を含み、「S2」は前記第2の最外スパンボンド層を含み、「M」は前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を含む、請求項1~6に記載の不織布。
  8. 前記第1のポリマー組成物は、第1のメルトフローレート(MFR)を有し、前記第3のポリマー組成物は、第3のMFRを有し、前記第3のMFRは、前記第1のMFRよりも大きい、請求項1~7に記載の不織布。
  9. 前記第3のMFRと前記第1のMFRとのMFR比(第3のMFR:第1のMFR)は、約20:1~約150:1、例えば、少なくとも約20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1のいずれか、および/または、多くとも約150:1、140:1、130:1、120:1、110:1、100:1、90:1、80:1、70:1、60:1のいずれか、を含む、請求項8に記載の不織布。
  10. 前記第3のMFRは、約1000dg/分~約2500dg/分、例えば、少なくとも約1000、1200、1400、1600、1800dg/分のいずれか、および/または、多くとも約2500、2400、2200、2000、1800dg/分のいずれかを含み、前記第1のMFRは、約10dg/分~約150dg/分、例えば、少なくとも約10、15、20、25、30dg/分のいずれか、および/または、多くとも約150、125、100、75、50、40、30dg/分のいずれかを含む、請求項8~9に記載の不織布。
  11. 前記不織布は、以下:
    (i)約0.8:1~約2:1、例えば、少なくとも約0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.15:1、1.2:1、1.25:1、1.3:1のいずれか、および/または、多くとも約2:1、1.9:1、1.8:1、1.7:1、1.6:1、1.5:1、1.4:1、1.3:1のいずれかの、静水頭対厚さ比(AATCC TM127で測定した場合のmbar単位の静水頭:μm単位の厚さ);
    (ii)約2.5:1~約5:1、例えば、少なくとも約2.5:1、2.75:1、3:1、3.25:1、3.5:1、3.75:1、4:1のいずれか、および/または、多くとも約5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1のいずれかの、通気性対厚さ比(ASTM D737-75によって測定した場合のmL/dm/分単位の通気性:μm単位の厚さ);
    (iii)約1:8~約1:30、例えば、少なくとも約1:30、1:25、1:20、1:18、1:15のいずれか、および/または、多くとも約1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15のいずれか、の横方向エルメンドルフ引裂き対厚さ比(ASTM D1424-EN21974によって測定した場合のN単位の横方向エルメンドルフ引裂き:μm単位の厚さ);または、
    (iv)約7:1~約20:1、例えば、少なくとも約7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1のいずれか、および/または、多くとも約20:1、18:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1のいずれか、のWVTR対厚さ比(ASTM E96Dによって測定した場合のg/m/24時間単位のWVTR:μm単位の厚さ)、
    の1つ以上を有する、請求項1~10に記載の不織布。
  12. 不織布を形成する方法であって、
    (i)第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層を提供または形成することであって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、ことと、
    (ii)前記第1の最外スパンボンド層上に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層を堆積させることであって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点よりも低い、ことと、
    (iii)前駆体ウェブを形成する前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層上に直接または間接的に第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層を提供または形成することであって、前記第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層は、前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する、ことと、
    (iv)前記前駆体ウェブの前記第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工し、前記第1の複数の連続繊維を互いに対して圧縮して、水蒸気が通過することを可能にすると共に細菌学的汚染に対するバリアとしても機能する微孔性フィルムの形で実質的に滑らかな外面を形成することと、
    を含み、
    前記第1の最外スパンボンド層をカレンダー加工することは、オプションとして、前記第1のポリマー組成物が軟化し、流動して前記微孔性フィルムを形成するように、約1500~約3000ポンド/リニアインチのニップ圧で、かつ高い温度で、前記第1の最外スパンボンド層を平滑カレンダー加工することを含み、前記高い温度は、(i)前記第1の融点以上であり、かつ(ii)前記第3の融点未満である、方法。
  13. パッケージであって、
    少なくとも部分的に容器壁によって画定された内部を含む、密閉されるかまたは密閉可能な容器を含み、前記密閉されるかまたは密閉可能な容器の少なくとも一部は、通気性材料を含み、これを通って、滅菌ガスが、前記密閉されるかまたは密閉可能な容器の前記内部に出入りすることができ、前記通気性材料は、(i)互いに対して熱融合および圧縮され、前記不織布の最外面上に微孔性フィルムを画定する第1の複数の連続繊維を含む第1の最外スパンボンド層であって、前記第1の複数の連続繊維は、第1の融点を有する第1のポリマー組成物を含む、第1の最外スパンボンド層と;(ii)第2の複数の連続繊維を含む第2の最外スパンボンド層と;(iii)前記第1の最外スパンボンド層と前記第2の最外スパンボンド層との間に直接または間接的に位置する第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維を含む少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層であって、前記第1の複数のメルトブローン繊維および/または溶融フィブリル化繊維は、第3の融点を有する第3のポリマー組成物を含み、前記第1の融点は、前記第3の融点より低い、少なくとも第1のメルトブローン層および/または溶融フィブリル化層と、を含む、パッケージ。
  14. 前記容器壁上および/または前記通気性材料の一部上に配置されたシールフィルムをさらに含み、前記通気性材料は、前記シールフィルムを介して前記容器壁にシールされている、請求項13に記載のパッケージ。
  15. パッケージを滅菌する方法であって、
    (i)請求項14に記載のパッケージを提供することと、
    (ii)前記パッケージを空気室に配置することと、
    (iii)前記空気室および前記パッケージから空気を抜くことと、
    (iv)前記空気室および前記パッケージに滅菌ガスを充填することと、
    (v)前記滅菌ガスを前記空気室および前記パッケージ内に所定の期間滞留させることと、
    (vi)前記滅菌ガスを抜くことと、
    を含む、方法。
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