JP2022187164A - 不織布及びその製造方法、並びに吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】肌触りが良好で、体液の色の隠蔽性に優れた不織布を提供すること。【解決手段】本発明の不織布は、異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料とする。不織布は繊維どうしの融着点を有する。分割繊維は、各樹脂間が完全離間して形成された分割部と、各樹脂間が完全に離間していない非分割部とが、該繊維の長手方向に交互に形成されている。分割繊維は、非分割部における横断面形状が扁平であり、且つその横断面の長軸が前記不織布の面に沿う方向に配向している。本発明は、分割繊維を含む繊維ウエブにエアスルー処理、第1の押圧処理、及び第1の押圧処理よりも押圧の程度が低い第2の押圧処理を順次施して、前記不織布を製造する方法も提供する。【選択図】図1
Description
本発明は、不織布及びその製造方法、並びに吸収性物品に関する。
体液を吸収保持する吸収性物品の構成部材として、肌触りの向上や、尿や経血の色の隠蔽性の向上などを目的とした不織布が提案されている。
本出願人は先に、柔軟で感触に優れた不織布を提供することを目的として、熱処理やロールによる加圧によって分割繊維の一部を分割離間させた不織布を提案した(特許文献1参照)。
また本出願人は先に、感触及び隠蔽性の向上を目的として、第1層と第2層とを有し、第1層に分割型複合繊維を20質量%以上含む立体不織布を提案した(特許文献2参照)。
また本出願人は先に、使い捨ておむつの最外面の構成材として用いられる不織布として、表面粗さの平均偏差、及び摩擦係数の平均偏差を規定するエアスルー不織布を提案した(特許文献3参照)。
特許文献4には、2種以上の非相溶性の熱可塑性重合体が、繊維横断面において、積層面の80%以上が繊維横断面の長軸を横切り、平均して3層以上で並列積層されている複合繊維を捲縮して得られたステープルを用いた不織布が開示されている。
特許文献1~3に記載の不織布は、その感触及び隠蔽性が良好なものであるが、感触及び隠蔽性のさらなる向上に関して改善の余地がある。
特許文献4に記載の不織布は、その構成繊維を高圧水流の吹き付けによって絡合させて形成したものであるので、柔軟性等の感触の点で劣るものである。
特許文献4に記載の不織布は、その構成繊維を高圧水流の吹き付けによって絡合させて形成したものであるので、柔軟性等の感触の点で劣るものである。
したがって、本発明は、肌触りが良好で、体液の色の隠蔽性に優れた不織布及びその製造方法、並びに該不織布を備える吸収性物品に関する。
本発明は、不織布に関する。
前記不織布は、異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料とすることが好ましい。
前記不織布は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有することが好ましい。
前記分割繊維は、隣り合う少なくとも一対の前記各樹脂間が完全離間して形成された分割部と、隣り合うすべての前記各樹脂間が完全に離間していない非分割部とが、該繊維の長手方向に交互に形成されていることが好ましい。
前記分割繊維は、前記非分割部における横断面形状が扁平になっており且つその横断面の長軸が前記不織布の面に沿う方向に配向していることが好ましい。
前記不織布は、異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料とすることが好ましい。
前記不織布は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有することが好ましい。
前記分割繊維は、隣り合う少なくとも一対の前記各樹脂間が完全離間して形成された分割部と、隣り合うすべての前記各樹脂間が完全に離間していない非分割部とが、該繊維の長手方向に交互に形成されていることが好ましい。
前記分割繊維は、前記非分割部における横断面形状が扁平になっており且つその横断面の長軸が前記不織布の面に沿う方向に配向していることが好ましい。
また本発明は、前記不織布を備える吸収性物品に関する。
更に本発明は、前記不織布の製造方法に関する。
前記製造方法は、異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料として用いることが好ましい。
前記分割繊維を含む繊維ウエブにエアスルー処理を施して、前記融着点が形成された繊維集合体を得ることが好ましい。
前記繊維集合体に第1の押圧処理を施して、前記分割繊維に分割部を形成することが好ましい。
前記分割部が形成された前記繊維集合体に第2の押圧処理を施して、前記非分割部における横断面の長軸を面方向に配向させる工程を有することが好ましい、
第2の押圧処理は、第1の押圧処理よりも押圧の程度を低くした状態で行うことが好ましい。
前記製造方法は、異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料として用いることが好ましい。
前記分割繊維を含む繊維ウエブにエアスルー処理を施して、前記融着点が形成された繊維集合体を得ることが好ましい。
前記繊維集合体に第1の押圧処理を施して、前記分割繊維に分割部を形成することが好ましい。
前記分割部が形成された前記繊維集合体に第2の押圧処理を施して、前記非分割部における横断面の長軸を面方向に配向させる工程を有することが好ましい、
第2の押圧処理は、第1の押圧処理よりも押圧の程度を低くした状態で行うことが好ましい。
本発明によれば、肌触りが良好で、体液の色の隠蔽性に優れた不織布及びその製造方法、並びに該不織布を備える吸収性物品が提供される。
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。本発明の不織布は、分割繊維を原料として含む繊維シートである。不織布の構成繊維どうしは、好ましくは該繊維どうしの融着によって、融着点を有する繊維シートの形態を維持している。本発明の不織布は、尿や経血等の体液を吸収する吸収性物品等の構成部材として好適に用いられる。
以下の説明では、「分割繊維」は、文脈に応じ、原料そのものである未分割状態の繊維を意味する場合と、不織布内の存在態様である分割された部位を有する繊維とを意味する場合とがある。
以下の説明では、「分割繊維」は、文脈に応じ、原料そのものである未分割状態の繊維を意味する場合と、不織布内の存在態様である分割された部位を有する繊維とを意味する場合とがある。
図1には、原料として用いられる未分割状態の分割繊維の一実施形態が示されている。同図に示すように、不織布の原料として用いられる分割繊維10は、互いに異なる2種類以上の樹脂から構成された複合繊維である。各樹脂は繊維の長手方向に連続的に配され且つ繊維の周方向に配されていることが好ましい。分割繊維10は、その繊維の横断面において各樹脂が2箇所以上に区分されて存在しており、該繊維に熱及び外力の少なくとも一方を付与することで、各樹脂間が分割して離間可能となるように構成されている。同図に示す分割繊維10は、その横断面において各樹脂が放射状に存在している。繊維の横断面とは、繊維長さ方向に直交する方向に沿う断面を意味する。
以下の説明では、説明の便宜上、異なる二種類の樹脂からなる分割繊維を例にとり説明するが、本発明は異なる三種類以上の樹脂を含む分割繊維であっても特に制限されず適用可能である。
図1に示す分割繊維10は、互いに異なる2種類の樹脂である第1樹脂11と、第1樹脂11とは異なる第2樹脂12とから構成されている。これらの樹脂11,12はそれぞれ、繊維の長手方向(繊維長さ方向)に連続的に配されており、且つ繊維の周方向に交互に配されている。各樹脂11,12は、分割繊維の外面を構成する。同図に示す各樹脂11,12は、その横断面を見たときに、放射状で繊維の周方向に配されており、その最大の差し渡し長さが未分割状態の分割繊維における繊維径よりも小さくなっている。分割繊維10における構成樹脂及び繊維径の詳細は後述する。
図1に示す分割繊維10は、互いに異なる2種類の樹脂である第1樹脂11と、第1樹脂11とは異なる第2樹脂12とから構成されている。これらの樹脂11,12はそれぞれ、繊維の長手方向(繊維長さ方向)に連続的に配されており、且つ繊維の周方向に交互に配されている。各樹脂11,12は、分割繊維の外面を構成する。同図に示す各樹脂11,12は、その横断面を見たときに、放射状で繊維の周方向に配されており、その最大の差し渡し長さが未分割状態の分割繊維における繊維径よりも小さくなっている。分割繊維10における構成樹脂及び繊維径の詳細は後述する。
図2ないし図4には、不織布内での分割繊維10の存在形態が模式的に示されている。不織布内に存在する分割繊維10は、分割部20と非分割部30とを有している。分割部20と非分割部30とは、繊維の長手方向に沿って交互に形成されている。
分割部20は、分割繊維10を構成する各樹脂において、隣り合う少なくとも一対の樹脂の間が完全に離間して形成されている。具体的には、図3(a)ないし(d)に示すように、分割部20は、以下の態様(i)~(v)のいずれかによって構成されている。これらの形態は、各分割部20において、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
(i)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とがそれぞれ完全に離間しており、各樹脂11,12は互いに接触していない状態(図3(a)参照)。
(ii)分割繊維10を構成する一部の第1樹脂11が剥離する等して、隣り合う第2樹脂12から完全に離間した状態(図3(b)参照)。
(iii)分割繊維10を構成する一部の第2樹脂12が剥離する等して、隣り合う第1樹脂11から完全に離間した状態(図3(b)参照)。
(iv)一つの第1樹脂11に着目したときに、その第1樹脂11に隣り合う一方の第2樹脂12からは完全に離間しているが、該第1樹脂11に隣り合う他方の第2樹脂12からは完全に離間していない状態で構成樹脂の一部が剥離する等して、隣り合う樹脂から完全に離間した状態(図3(c)及び(d)参照)。
(v)一つの第2樹脂12に着目したときに、その第2樹脂12に隣り合う一方の第1樹脂11からは完全に離間しているが、該第2樹脂12に隣り合う他方の第1樹脂11からは完全に離間していない状態で構成樹脂の一部が剥離する等して、隣り合う樹脂から完全に離間した状態(図3(c)及び(d)参照)。
(vi) 前記(i)~(v)の形態のうち2つ以上が混在した状態。
(i)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とがそれぞれ完全に離間しており、各樹脂11,12は互いに接触していない状態(図3(a)参照)。
(ii)分割繊維10を構成する一部の第1樹脂11が剥離する等して、隣り合う第2樹脂12から完全に離間した状態(図3(b)参照)。
(iii)分割繊維10を構成する一部の第2樹脂12が剥離する等して、隣り合う第1樹脂11から完全に離間した状態(図3(b)参照)。
(iv)一つの第1樹脂11に着目したときに、その第1樹脂11に隣り合う一方の第2樹脂12からは完全に離間しているが、該第1樹脂11に隣り合う他方の第2樹脂12からは完全に離間していない状態で構成樹脂の一部が剥離する等して、隣り合う樹脂から完全に離間した状態(図3(c)及び(d)参照)。
(v)一つの第2樹脂12に着目したときに、その第2樹脂12に隣り合う一方の第1樹脂11からは完全に離間しているが、該第2樹脂12に隣り合う他方の第1樹脂11からは完全に離間していない状態で構成樹脂の一部が剥離する等して、隣り合う樹脂から完全に離間した状態(図3(c)及び(d)参照)。
(vi) 前記(i)~(v)の形態のうち2つ以上が混在した状態。
これによって、分割部20において、非分割部30における繊維径よりも小さい繊維径を有する第2繊維15が1本又は複数本存在している。第2繊維15は、分割繊維10を構成する各樹脂11,12に由来する。前記(i)~(iii)の形態では、第1樹脂11又は第2樹脂12のみからなる第2繊維15が形成される。また上述した(iv)及び(v)の形態では、第1樹脂11及び第2樹脂12を含み、且つ未分割状態の分割繊維よりも繊維径が小さい第2繊維15が形成されており、図3(d)に示すように、第2繊維15中における隣り合う樹脂どうしが完全離間していない形態も包含する。いずれの場合であっても、このような第2繊維15を有することによって、不織布表面の滑らかな触感や、不織布のふっくらとした高い柔軟性を発現させることができる。
他方、非分割部30は、分割繊維10を構成する各樹脂として、隣り合うすべての各樹脂の間が完全に離間していないように形成されている。具体的には、図4(a)ないし(c)に示すように、1つの非分割部30に着目したときに、非分割部30は、以下の態様(ア)~(オ)のいずれかによって構成されているこれらの形態は、各非分割部30において、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。なお、非分割部30において一部離間した樹脂は本発明における第2繊維には含まれない。
(ア)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しており、且つ空隙が形成されていない状態(図4(a)参照)。
(イ)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しているが、一部の第1樹脂11が隣り合う第2樹脂12から一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(b)参照)。
(ウ)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しているが、一部の第2樹脂12が隣り合う第1樹脂11から一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(b)参照)。
(エ)非分割部30の横断面の輪郭が楕円形等の非真円形となる等して、隣り合う各樹脂11,12は互いに接触しているが、隣り合う各樹脂11,12がそれぞれ一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(c)参照)。
(オ) 前記(ア)~(エ)の形態のうち2つ以上が混在した状態。
(ア)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しており、且つ空隙が形成されていない状態(図4(a)参照)。
(イ)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しているが、一部の第1樹脂11が隣り合う第2樹脂12から一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(b)参照)。
(ウ)第1樹脂11と、該樹脂11と隣り合う第2樹脂12とが互いに接触しているが、一部の第2樹脂12が隣り合う第1樹脂11から一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(b)参照)。
(エ)非分割部30の横断面の輪郭が楕円形等の非真円形となる等して、隣り合う各樹脂11,12は互いに接触しているが、隣り合う各樹脂11,12がそれぞれ一部離間して空隙Sが形成されている状態(図4(c)参照)。
(オ) 前記(ア)~(エ)の形態のうち2つ以上が混在した状態。
非分割部30は、図4(a)のように等方性の断面を有するものと、図4(c)のように繊維が扁平になる等の異方性の断面を有するものとが包含され、好ましくは扁平等の異方性の断面を有する非分割部30が等方性の断面を有するものよりも多く形成されている。
いずれの場合であっても、非分割部30の繊維径は、未分割状態の分割繊維における繊維径と同等であるか、又は該繊維径よりも大きくなっている。
いずれの場合であっても、非分割部30の繊維径は、未分割状態の分割繊維における繊維径と同等であるか、又は該繊維径よりも大きくなっている。
不織布の柔軟性を更に高める観点から、非分割部30は、図4(b)及び(c)に示すように、各樹脂11,12間が一部離間して形成された空隙Sを有することが好ましい。空隙Sは、好ましくは繊維長さ方向に沿って形成される。このような空隙Sは、例えば後述する製造方法において、第1の押圧処理の押圧の程度を適宜調整することで形成することができる。
図5には、不織布内の分割繊維10における非分割部30の横断面の走査型電子顕微鏡(SEM)の観察像が示されている。同図に示すように、不織布内の分割繊維10は、その非分割部30における横断面形状が扁平となっていることが好ましい。つまり、非分割部30の繊維長さ方向に直交する方向の断面形状が、長軸と短軸とを有する形状となっていることが好ましい。
これに加えて、横断面形状が扁平となった非分割部30において、その横断面の長軸(図5中、符号A1で表す線分である)が不織布の面方向に沿う方向(図5中、符号Xで表す)に配向していることも好ましい。このような構成となっていることによって、不織布を平面視したときに、非分割部30の平面積が大きい部位が不織布の面方向に沿って向いているので、他方の面側に存在する体液の色が見えづらくなり、隠蔽性が向上する。
本明細書における「横断面形状が扁平」であるとは、非分割部30の横断面を観察したときに、非分割部30における短軸の長さに対する長軸の長さの比(長軸の長さ/短軸の長さ)(以下、これを扁平率ともいう。)が1.3以上であることを意味する。隠蔽性を更に向上させる観点から、扁平率は、好ましくは1.4以上、より好ましくは1.5以上であり、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下である。この扁平率は、非分割部30の全長において満たしていることが好ましい。
上述した扁平率は、例えば後述する製造方法において、第1の押圧処理の押圧の程度を適宜調整することで達成することができる。
上述した扁平率は、例えば後述する製造方法において、第1の押圧処理の押圧の程度を適宜調整することで達成することができる。
非分割部30の横断面形状における長軸及び短軸の各長さ並びに扁平率は、以下の方法で測定及び算出することができる。
まず、測定対象となる不織布を液体窒素で凍結させて、繊維の存在状態を固定する。次に、カミソリの刃などを用いて、凍結状態の不織布を構成繊維の横断面が形成されるように切断して、測定サンプルを作製する。続いて、マイクロスコープ又はSEMを用いて、測定サンプルの断面を、構成繊維の断面が認識でき、繊維断面の寸法が測定可能な程度の任意の倍率で観察する。各樹脂の間が完全に離間していない部位を非分割部30として特定する。この場合の倍率は例えば100倍とすることができる。この観察方法は本明細書における他の測定方法における観察方法においても同様に適用される。
続いて、非分割部30の横断面における周縁上の2点を結び、且つ断面の最大差し渡し長さの線分を長軸と定め、その長軸に直交する最大長さを有する線分を短軸と定める。そして、長軸及び短軸の各長さを画像解析ソフトウェア等で解析して算出し、長軸の長さを短軸の長さで除した値を算出する。この手順を観察断面に存在する100本以上の繊維の非分割部30を対象として行い、長軸の長さを短軸の長さで除した各値の算術平均値を、本発明における扁平率とする。
まず、測定対象となる不織布を液体窒素で凍結させて、繊維の存在状態を固定する。次に、カミソリの刃などを用いて、凍結状態の不織布を構成繊維の横断面が形成されるように切断して、測定サンプルを作製する。続いて、マイクロスコープ又はSEMを用いて、測定サンプルの断面を、構成繊維の断面が認識でき、繊維断面の寸法が測定可能な程度の任意の倍率で観察する。各樹脂の間が完全に離間していない部位を非分割部30として特定する。この場合の倍率は例えば100倍とすることができる。この観察方法は本明細書における他の測定方法における観察方法においても同様に適用される。
続いて、非分割部30の横断面における周縁上の2点を結び、且つ断面の最大差し渡し長さの線分を長軸と定め、その長軸に直交する最大長さを有する線分を短軸と定める。そして、長軸及び短軸の各長さを画像解析ソフトウェア等で解析して算出し、長軸の長さを短軸の長さで除した値を算出する。この手順を観察断面に存在する100本以上の繊維の非分割部30を対象として行い、長軸の長さを短軸の長さで除した各値の算術平均値を、本発明における扁平率とする。
また、本明細書における「横断面の長軸が不織布の面方向に沿う方向に配向」しているとは、上述の方法で100本以上の非分割部30の横断面を観察したときに、観察対象となった繊維における非分割部30の本数基準において、該非分割部30の70%以上、好ましくは80%以上が、非分割部30の長軸と不織布の面とのなす鋭角側の角度が45度未満であることをいう。非分割部30の長軸が不織布の面と平行となる方向に延びている場合、非分割部30の長軸と不織布の面とのなす角度は0度とする。
このような状態は、例えば後述する製造方法において、第2の押圧処理の押圧の程度を適宜調整することで達成することができる。
このような状態は、例えば後述する製造方法において、第2の押圧処理の押圧の程度を適宜調整することで達成することができる。
横断面の長軸が不織布の面方向に沿う方向に配向しているか否かは、上述と同様の方法で非分割部30における長軸を特定し、その長軸と、不織布の面とのなす角度を画像解析ソフトウェア等で解析して算出することができる。
本発明の不織布は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有する。この場合、融着点は不織布に三次元的に分散して存在する。繊維どうしの融着点は、繊維を構成する樹脂が熱及び圧力の少なくとも一方によって溶融する等して、繊維どうしの交点における各繊維の境界が不明瞭となっている。繊維どうしの融着点は、上述した分割部20、非分割部30及び第2繊維15の少なくとも一箇所において形成されている。このような融着点が形成されていることによって、分割部20において第2繊維15が形成された場合であっても、繊維の毛羽立ちや毛羽抜けの発生を防止することができ、肌触りが良好な不織布となる。不織布における融着点の有無は、上述の方法と同様に切断面を得て、その切断面に存在する繊維を観察することによって判断することができる。
以上の構成を有する不織布は、分割部20と非分割部30とが繊維の周方向に交互に存在した分割繊維を含んでいるので、分割部20に存在する第2繊維15に起因する良好な肌触りと、非分割部30による適度な外力抵抗性に起因する柔軟性とを両立して発現させることができる。その結果、細径の繊維のみから構成された不織布と比較して、不織布表面の滑らかさを高めつつ、ふっくらとした柔軟性を発現させることができるので、良好な肌触りや使用感を有する不織布となる。不織布の滑らかさやふっくらとした柔軟性といった物性は、後述する実施例にて詳述するように、摩擦係数の標準偏差MMD値や、圧縮仕事量の値として定量的に評価することが可能である。
また、不織布は、非分割部30の横断面が扁平であり、且つその扁平な横断面の長軸が不織布の面に沿う方向に配向しているので、不織布表面に触れたときに繊維の断面構造に起因する凹凸を感じにくくして、良好な肌触りを発現できる。これに加えて、不織布を一方の面から見たときに、非分割部30の平面積が大きい部位を主に視認させて、他方の面側に透過する等して存在する尿や経血などの体液の色を見えにくくすることができる。その結果、体液の色の隠蔽性が向上する。
更に、不織布に繊維どうしの融着点が存在することによって、不織布として実使用に耐えうる強度を発現させつつ、繊維の毛羽立ちや毛羽抜けの発生を防止することができ、この点でも肌触りが良好な不織布となる。
更に、不織布に繊維どうしの融着点が存在することによって、不織布として実使用に耐えうる強度を発現させつつ、繊維の毛羽立ちや毛羽抜けの発生を防止することができ、この点でも肌触りが良好な不織布となる。
不織布表面の滑らかさを高めて、肌触りを更に良好にする観点から、不織布に存在する分割繊維10は、図6に示すように、融着点以外の部位において、繊維が屈曲した屈曲部40を有することが好ましい。また屈曲部40は、不織布の面方向に沿うように形成されていることも好ましい。屈曲部40は、分割部20及び非分割部30の少なくとも一方に形成される。屈曲部が形成されていることによって、不織布に外力が付与されたときに、屈曲部を起点として構成繊維が変形しやすくなるので、構成繊維に起因する抵抗を少なくして、肌触りを更に良好にすることができる。
分割繊維が屈曲部を有するか否かは、以下の方法で判定することができる。まず、対象となる不織布の一方の面を上述の観察方法と同様に観察し、100倍拡大画像を得る。得られた拡大画像から折れ曲がった部分を有する繊維を目視にて特定し、その繊維の仮想中心線を画像ソフトウェア又は人手にて描出する。次いで、仮想中心線上に3つの仮想点を100μmおきにとる。そして、隣り合う仮想点どうしを通過する2本の仮想直線のなす角度のうち小さい側の角度が60度以上180度未満である部位を、本発明の屈曲部とする。つまり、屈曲部のなす角度は、60度以上であり、好ましくは65度以上である。また、繊維の強度が大きく低下することを防ぐ観点から、屈曲部のなす角度は、好ましくは150度以下である。
分割繊維の構成の詳細を以下に説明する。分割繊維は、上述のとおり、異なる二種類以上の樹脂を含んで構成されており、該各樹脂は繊維の長手方向に連続的に配され且つ繊維の周方向に配されている。未分割状態の分割繊維の横断面形状は、例えば、真円形及び楕円形等の円形状、三角形、四角形、五角形及び六角形などの凸多角形又は正多角形状等の幾何学形状が挙げられる。図1に示す分割繊維は、その横断面形状が円形状であり、等方性の形状となっている。
分割繊維を構成する樹脂は、分割繊維の横断面において、例えば放射状、層状などの非真円形状で配されており、好ましくは放射状で繊維の周方向に配されている。したがって、分割繊維を分割離間させた場合、各樹脂間の離間によって形成された第2繊維は、その繊維径が未分割状態の分割繊維より繊維径が小さいものであり、かつ横断面が非真円形状となる。
分割離間後に生じる第2繊維の繊維径を適度に小さくして不織布の肌触りを高める観点から、分割繊維の横断面における樹脂の区分数は、好ましくは4以上、より好ましくは8以上である。また、分割繊維の分割性を高める観点から、分割繊維の横断面における樹脂の区分数は、好ましくは48以下、より好ましくは32以下、更に好ましくは16以下である。
分割繊維の横断面における樹脂の区分数は、以下の方法で測定することができる。
まず、測定対象となる不織布を液体窒素で凍結させて、繊維の存在状態を固定する。次に、カミソリの刃などを用いて、凍結状態の不織布を構成繊維の横断面が形成されるように切断して、測定サンプルを作製する。続いて、マイクロスコープ又はSEMを用いて、測定サンプルの断面を、構成繊維の断面が認識でき、繊維断面の寸法が測定可能な程度の任意の倍率で観察する。各樹脂の間が完全に離間していない部位を非分割部30として特定する。目視で非分割部30の横断面における樹脂の区分数を測定する。この場合の倍率は例えば100倍とすることができる。
まず、測定対象となる不織布を液体窒素で凍結させて、繊維の存在状態を固定する。次に、カミソリの刃などを用いて、凍結状態の不織布を構成繊維の横断面が形成されるように切断して、測定サンプルを作製する。続いて、マイクロスコープ又はSEMを用いて、測定サンプルの断面を、構成繊維の断面が認識でき、繊維断面の寸法が測定可能な程度の任意の倍率で観察する。各樹脂の間が完全に離間していない部位を非分割部30として特定する。目視で非分割部30の横断面における樹脂の区分数を測定する。この場合の倍率は例えば100倍とすることができる。
分割繊維の構成樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂を組み合わせて用いることができる。具体的には、分割繊維の構成樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド樹脂;ポリ塩化ビニルやポリスチレン等のビニル系樹脂;ポリアクリル酸やポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂;及びこれらの共重合体;などの2種類以上の異なる樹脂を組み合わせて使用することができる。
分割繊維の分割離間性を高めつつ、不織布に融着点を形成しやすくして、肌触りが更に良好な不織布を容易に得やすくする観点から、分割繊維10は、異なる二種類の樹脂からなることが好ましい。すなわち、図1に示すように、分割繊維10は、第1樹脂11と第2樹脂12とから構成されることが好ましく、また第2樹脂12は、第1樹脂11よりも融点の高い樹脂であることも好ましい。
第1樹脂11と第2樹脂12とから構成された分割繊維を原料として用いた場合、不織布の融着点は、典型的には融点が低い第1樹脂11が溶融し、他の構成繊維と融着することによって形成される。また分割部20においては、各樹脂11,12の完全離間によって、第1樹脂11から構成された第2繊維15、及び第2樹脂12から構成された第2繊維15、並びに、第1樹脂11及び第2樹脂12を含み、未分割状態の分割繊維よりも樹脂の区分数が少ない第2繊維15の少なくとも一種が形成される。
十分な強度を持った不織布を容易に得る観点から、第1樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂であり、より好ましくは融点が160℃以下の熱可塑性樹脂であり、更に好ましくは融点が140℃以下の熱可塑性樹脂である。
また、分割繊維の分割離間性を高める観点から、第2樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂であり、より好ましくは融点が140℃を超える熱可塑性樹脂であり、更に好ましくは第1樹脂の融点よりも10℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂であり、より更に好ましくは第1樹脂の融点よりも20℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂である。
また、分割繊維の分割離間性を高める観点から、第2樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂であり、より好ましくは融点が140℃を超える熱可塑性樹脂であり、更に好ましくは第1樹脂の融点よりも10℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂であり、より更に好ましくは第1樹脂の融点よりも20℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂である。
互いに融点が異なる第1樹脂11及び第2樹脂12の組み合わせとしては、例えば、「第1樹脂/第2樹脂」で表して、ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン/ナイロン6、ポリプロピレン/ナイロン6、ナイロン6/ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、本発明の効果が奏される限りにおいて、構成樹脂の組み合わせは特に限定されない。
これらのうち、比較的低い温度で溶融して繊維同士を良好に接着させる観点から、第1樹脂は、ポリエチレンであることが好ましく、より好ましくは高密度ポリエチレンであることが好ましい。
熱接着処理を行ってもへたりにくく、不織布のふっくらとした高い柔軟性を得る観点から、第2樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンを用いることが好ましく、また、樹脂そのものの弾性率が高く、不織布の柔軟性を一層高くできる観点から、ポリエチレンテレフタレートを用いることがより好ましい。
熱接着処理を行ってもへたりにくく、不織布のふっくらとした高い柔軟性を得る観点から、第2樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンを用いることが好ましく、また、樹脂そのものの弾性率が高く、不織布の柔軟性を一層高くできる観点から、ポリエチレンテレフタレートを用いることがより好ましい。
樹脂の融点は、JIS K7121(1987)に準じて測定したDSC曲線から算出することができる。
詳細には、樹脂の融点は、示差走査熱量測定計(日立ハイテクサイエンス株式会社製、DSC7000x)を用いて測定することができる。まず、細かく裁断した繊維試料(1mg)を用いて、該試料の熱分析を昇温速度10℃/minで行い、各樹脂の融解ピーク温度を測定する。融点は、一回目昇温時の融解ピーク温度で定義される。融点がこの方法で明確に測定できない場合、この樹脂を「融点を持たない樹脂」と定義する。融点を持たない樹脂である場合、軟化点を融点とする。
詳細には、樹脂の融点は、示差走査熱量測定計(日立ハイテクサイエンス株式会社製、DSC7000x)を用いて測定することができる。まず、細かく裁断した繊維試料(1mg)を用いて、該試料の熱分析を昇温速度10℃/minで行い、各樹脂の融解ピーク温度を測定する。融点は、一回目昇温時の融解ピーク温度で定義される。融点がこの方法で明確に測定できない場合、この樹脂を「融点を持たない樹脂」と定義する。融点を持たない樹脂である場合、軟化点を融点とする。
分割繊維10の未分割状態における繊維径は、繊度で表して、好ましくは0.8dtex以上、より好ましくは1.0dtex以上であり、また、滑らかな不織布を得る観点から、繊度は、好ましくは4.4dtex以下、より好ましくは3.9dtex以下である。このような構成となっていることによって、製造時における製造装置への繊維の巻き付きを防止して不織布の製造効率を高めることができ、また、繊維がへたりにくく、得られる不織布の滑らかさ及びふっくらとした柔軟性が向上したものとなる。
肌触りがより滑らかな不織布を得る観点から、分割部20に存在する第2繊維15の繊維径は、繊度で表して、好ましくは1.0dtex以下の繊維であり、より好ましくは0.8dtex以下、更に好ましくは0.5dtex以下である。また、繊維の毛羽立ちや毛羽抜けを低減し、かつふっくらとした柔軟な不織布を得る観点から、好ましくは0.01dtex以上、より好ましくは0.1dtex以上である。第2繊維15の繊度は、用いる分割繊維における繊度や区分数、あるいは樹脂成分を適宜変更することによって調整することができる。同様の観点から、上述した繊度は、第1樹脂11からなる第2繊維15、および第2樹脂12からなる第2繊維15において満たすことが好ましい。
また、不織布の滑らかさ及びふっくらとした柔軟性を向上する観点から、非分割部30における繊度は、上述した分割繊維10の未分割状態における繊度と同様の範囲とすることが好ましい。
また、不織布の滑らかさ及びふっくらとした柔軟性を向上する観点から、非分割部30における繊度は、上述した分割繊維10の未分割状態における繊度と同様の範囲とすることが好ましい。
繊維の繊度は、不織布を上述と同様の方法で観察して得られた100倍拡大画像から、各繊維の断面積を測定する。その値と樹脂の密度から、各繊維の繊度を算出する。不織布中の繊維の樹脂の密度は、不織布を細かく裁断した繊維試料(1mg)を用いて、示差走査熱量測定によって繊維を構成する樹脂の融点を確認するとともに、赤外分光法(IR)、走査型電子顕微鏡(SEM)、および核磁気共鳴分析(NMR分析)を用いて、繊維中の樹脂種と、各樹脂種の重量平均割合を特定し、JIS K7112:1999に準じて測定された非発泡樹脂の密度の文献値から、各樹脂の密度を重量平均した値を、繊度の算出に用いる樹脂の密度とする。
本発明の効果が奏される限りにおいて、本発明の不織布は、分割繊維に加えて、分割繊維以外の他の繊維(以下、単に「他の繊維」ともいう。)が更に含まれていてもよい。不織布に含まれ得る他の繊維は、上述した各種の熱可塑性樹脂を含む繊維や、収縮率の異なる2種類の熱可塑性樹脂を成分とする芯鞘複合繊維又はサイド・バイ・サイド複合繊維等の分割繊維以外の複合繊維が挙げられる。他の繊維の横断面形状は、上述した各種の幾何学形状とすることができる。
他の繊維の繊維径は、繊度で表して、好ましくは0.8dtex以上、より好ましくは1.0dtex以上であり、好ましくは4.4dtex以下、より好ましくは3.9dtex以下である。
不織布の良好な肌触りと隠蔽性とを高いレベルで両立する観点から、不織布中の分割繊維の含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。また、不織布の強度を高める観点から、不織布中の分割繊維の含有量は、好ましくは100質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。
不織布は、分割繊維のみから構成され(すなわち分割繊維が100質量%)、他の繊維は非含有(すなわち他の繊維が0質量%)であってもよい。他の繊維を更に含む場合、不織布の強度を高めつつ、柔軟性を高くする観点から、他の繊維の含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。
本発明の不織布は、その目的に応じて、単層であっても多層であってもよい。具体的には、不織布は、1つの繊維集合体(単層及び多層を問わない)のみから構成されていてもよく、あるいは第1の繊維集合体と、該集合体とは別の繊維集合体又は繊維集合体以外の他のシート材料とを重ね合わせたマルチプライの積層構造を有していてもよい。
不織布は、その総坪量が、好ましくは8g/m2以上、より好ましくは10g/m2以上、更に好ましくは15g/m2以上であり、好ましくは80g/m2以下、より好ましくは50g/m2以下、更に好ましくは40g/m2以下である。
上述した構成になっていることによって、比較的低坪量の不織布とした場合であっても、非分割部30における扁平の配向を維持しつつ、分割部20における第2繊維15によって見かけの繊維量を増大させることができるので、不織布の感触と体液の色の隠蔽性とが十分に発現する。
上述した構成になっていることによって、比較的低坪量の不織布とした場合であっても、非分割部30における扁平の配向を維持しつつ、分割部20における第2繊維15によって見かけの繊維量を増大させることができるので、不織布の感触と体液の色の隠蔽性とが十分に発現する。
本発明の不織布は、該不織布の風合いを向上する観点から、その厚みが、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.3mm以上であり、好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下である。上述した不織布の厚みは、0.5g/cm2荷重下において、レーザー変位計等を用いて測定したものとする。
上述した不織布は、これをこのままで用いてもよく、あるいは、吸収性物品の構成部材として該不織布を用い、該不織布を備える吸収性物品としてもよい。つまり、本発明の不織布は、吸収性物品用として好適に用いられる。
吸収性物品は、典型的には、表面シートと、裏面シートとを備え、表面シートと裏面シートとの間に配された吸収体を備える。吸収性物品は、本発明の不織布を表面シート又は裏面シートの構成部材として配した状態で用いることができる。吸収性物品としては、例えば使い捨ておむつ、尿漏れパッド、生理用ナプキン、パンティライナー等の使い捨ての物品が包含されるが、これらに限定されるものではなく、人体から排出される液の吸収に用いられる物品を広く包含する。
吸収性物品に用いられる吸収体は、吸収性コアを備えている。吸収性コアは例えばパルプをはじめとするセルロース等の親水性繊維の積繊体、該親水性繊維と吸水性ポリマーとの混合積繊体、吸水性ポリマーの堆積体などから構成され、典型的には親水性繊維と吸水性ポリマーとを含む。
吸収性コアは、コアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートの被覆態様としては、例えば、少なくともその肌対向面が液透過性のコアラップシートで覆われていてもよく、肌対向面及び非肌対向面を含む表面の全域がコアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートとしては、例えば親水性繊維からなる薄葉紙や、液透過性を有する不織布などを用いることができる。
吸収性コアは、コアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートの被覆態様としては、例えば、少なくともその肌対向面が液透過性のコアラップシートで覆われていてもよく、肌対向面及び非肌対向面を含む表面の全域がコアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートとしては、例えば親水性繊維からなる薄葉紙や、液透過性を有する不織布などを用いることができる。
以上は本発明の不織布及び該不織布を備える吸収性物品に関する説明であったところ、以下に本発明の不織布の好適な製造方法を説明する。本製造方法は、原料となる分割繊維を含む繊維のウエブにエアスルー処理を行って、繊維集合体を得る工程を備える。これに加えて、得られた繊維集合体に押圧処理を行う工程を備える。原料となる分割繊維は、異なる二種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されているものであることが好ましい。
まず、分割繊維を含む繊維のウエブを形成する。この繊維ウエブは、例えば公知のカード機を用いたカード法によって形成することができる。分割繊維に加えて他の繊維を含有させる場合には、分割繊維と他の繊維とが混合された状態で1つの繊維ウエブを形成してもよく、別途形成した他の繊維のウエブと分割繊維を含む繊維ウエブとを重ね合わせて形成してもよい。本工程を経た分割繊維は未分割状態のものであり、分割部20は形成されていない。
次に、繊維ウエブに対して熱風を吹き付けるエアスルー処理を行って、分割繊維を含む繊維集合体を得る(エアスルー工程)。本工程は、繊維のウエブを不織布化する工程であり、このように作製された繊維集合体は、一般的にエアスルー不織布と呼ばれるものであり、構成繊維どうしの融着点が形成されている。本工程を経た分割繊維は未分割状態のものであり、分割部20は形成されていない。
エアスルー工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風は、その温度及び風速を特定の範囲とすることが、融着点を効率的に形成しやすくして、不織布の風合い及び肌触りを良好にする観点から好ましい。
詳細には、繊維ウエブに吹き付ける熱風の温度は、構成繊維に含まれる樹脂のうち最も低い融点M(℃)との関係において、好ましくは融点M-10℃以上、より好ましくは融点M-5℃以上、更に好ましくは融点Mの温度以上とし、好ましくは融点M+40℃以下、より好ましくは融点M+20℃以下、更に好ましくは融点M+10℃以下の範囲とすることができる。上述した熱風の温度は、熱風の吹き出し口での温度とする。
詳細には、繊維ウエブに吹き付ける熱風の温度は、構成繊維に含まれる樹脂のうち最も低い融点M(℃)との関係において、好ましくは融点M-10℃以上、より好ましくは融点M-5℃以上、更に好ましくは融点Mの温度以上とし、好ましくは融点M+40℃以下、より好ましくは融点M+20℃以下、更に好ましくは融点M+10℃以下の範囲とすることができる。上述した熱風の温度は、熱風の吹き出し口での温度とする。
またエアスルー工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風の風速は、繊維ウエブの厚み方向に熱風を十分に通過させて、繊維どうしの融着を形成させやすくする観点から、好ましくは0.30m/秒以上、より好ましくは0.35m/秒以上であり、好ましくは2m/秒以下、より好ましくは1.5m/秒以下である。上述した熱風の風速は、熱風の吹き出し口での風速とする。
上述した温度及び風速の条件でエアスルー工程を行うことによって、繊維ウエブを構成する分割繊維における融点が低い樹脂(例えば第1樹脂11)を溶融又は軟化させて、繊維どうしが融着した部位をランダムに形成することができるので、製造される不織布は、エアスルー不織布に起因する柔軟性及び良好な風合いを発現しつつ、使用に耐えうる強度が発現したものとなる。
上述した温度及び風速の条件でエアスルー工程を行うことによって、繊維ウエブを構成する分割繊維における融点が低い樹脂(例えば第1樹脂11)を溶融又は軟化させて、繊維どうしが融着した部位をランダムに形成することができるので、製造される不織布は、エアスルー不織布に起因する柔軟性及び良好な風合いを発現しつつ、使用に耐えうる強度が発現したものとなる。
エアスルー工程における繊維ウエブの搬送速度は、上述の温度及び風速の範囲において、好ましくは2m/min以上、より好ましくは5m/min以上、更に好ましくは50m/min以上であり、好ましくは150m/min以下、より好ましくは120m/min以下、更に好ましくは60m/min以下である。
次に、得られた繊維集合体に押圧処理を施す。この押圧処理は、第1の押圧処理と、第1の押圧処理と押圧の程度が異なる第2の押圧処理とに大別される。つまり、本製造方法における押圧処理は複数回行うものである。いずれの押圧処理であっても、繊維集合体をその厚み方向に加圧して圧縮することができる方法を採用することができる。以下の説明では、押圧処理の一実施形態として、一対のロール間に繊維集合体を導入して押圧する方法を例にとり説明する。
第1の押圧処理は、未分割状態の分割繊維に外力を付与することによって、分割繊維を構成する各樹脂を完全に分割離間させて分割部20を形成させる工程である。これに加えて、本工程は、分割繊維を押しつぶして、分割繊維の横断面形状が扁平になった非分割部30を形成する。またこれに加えて、本工程を経て、繊維の屈曲部を形成することができる。
第1の押圧処理は一回のみ行ってもよく、必要に応じて複数回行ってもよい。また第1の押圧工程における温度は、室温等の非加熱状態であってもよく、加熱状態であってもよく、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
第1の押圧処理は一回のみ行ってもよく、必要に応じて複数回行ってもよい。また第1の押圧工程における温度は、室温等の非加熱状態であってもよく、加熱状態であってもよく、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
分割部20を部分的に形成しやすくするとともに、扁平率の高い非分割部30を形成しやすくする観点から、第1の押圧処理における加圧条件は、一対のロール間に生じる線圧で表して、好ましくは50N/cm以上、より好ましくは100N/cm以上、更に好ましくは150N/cm以上である。
また、繊維集合体をフィルム化させずに、構成繊維どうしの境界が明瞭となっている繊維形状を保ちつつ、得られる不織布の風合いを良好なものとする観点から、線圧で表して、好ましくは700N/cm以下、より好ましくは450N/cm以下、更に好ましくは300N/cm以下である。
また、繊維集合体をフィルム化させずに、構成繊維どうしの境界が明瞭となっている繊維形状を保ちつつ、得られる不織布の風合いを良好なものとする観点から、線圧で表して、好ましくは700N/cm以下、より好ましくは450N/cm以下、更に好ましくは300N/cm以下である。
第1の押圧処理における加圧時間は、繊維集合体を構成する繊維の繊維形状が保たれ、且つ分割繊維の各樹脂の完全離間ができる条件であれば、適宜設定可能である。例えば、上述した圧力条件における加圧時間は、一回当たり、好ましくは0.01秒以上、より好ましくは0.04秒以上とし、好ましくは0.1秒以下、より好ましくは0.08秒以下とすることができる。加圧時間は、例えば繊維ウエブの搬送速度を適宜調整することによって設定することができる。
続いて、第1の押圧処理を経て分割繊維に分割部20が形成された繊維集合体に対して、第2の押圧処理を施す。第2の押圧処理は、横断面形状が扁平になった非分割部30の横断面の長軸を繊維集合体の面方向に配向させる工程である。これに加えて、分割部20の形成によって生じた第2繊維15や、屈曲部40を均して、面方向に配向させることができる。
第2の押圧処理は、第1の押圧処理よりも押圧の程度を低くした状態で行うことが好ましい。押圧の程度を低くする方法としては、例えば、第2の押圧処理における一対のロール間隔を第1の押圧処理における一対のロール間隔よりも広げるなどして、繊維集合体に付与される外力を低くすることができる。あるいは、押圧の程度を低くする方法の別の例として、各押圧処理における各一対のロール間隔は同一とし、第1の押圧処理に用いられるロールの周面を非弾性体等の硬質部材等の硬度が相対的に高い部材で構成し、第2の押圧処理に用いられるロールの周面を弾性体等の軟質部材等の硬度が相対的に低い部材で構成して、繊維集合体に付与される外力を低くすることができる。このように構成することによって、扁平な非分割部30の横断面の長軸を平面方向に効率的に配向させることができる。
非分割部30における長軸の面方向への配向性を更に高める観点から、第2の押圧処理における加圧条件は、第1の押圧処理における加圧条件よりも低いことを条件として、一対のロール間に生じる線圧で表して、好ましくは20N/cm以上、より好ましくは30N/cm以上である。また扁平率を所定の範囲に維持しやすくする観点から、線圧で表して、好ましくは150N/cm以下、より好ましくは100N/cm以下である。
各押圧処理に用いられる各一対のロールは、その構成材料として、金属などの非弾性材や、ゴムなどの弾性材を用いることができる。弾性材としては、例えば、硬質ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)等の弾性変形可能な弾性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、JIS K6253に準じて測定されるタイプD硬度が好ましくは20以上、より好ましくは70以上であり、また、好ましくは100以下、より好ましくは95以下である。タイプD硬度は、高度の指標の一つであり、数値が高いほど硬度が高いことを示す。
分割繊維の構成樹脂を分割離間させて分割部20と、構成樹脂が完全離間せずに横断面形状が扁平になった非分割部30とをバランスよく且つ効率的に形成させる観点から、第1の押圧処理においては、少なくとも一方のロールの周面が非弾性である一対のロールを用いて、繊維集合体を両ロール間に導入して行うことが好ましい。この場合、第1の押圧処理に用いられる一対のロールとしては、例えば、一方のロールの周面を金属製とし、他方のロールの周面を金属製又は前記弾性樹脂製とすることができる。これらのロールの周面は、好ましくはいずれも平滑である。
不織布の風合いを維持しつつ、過度な外力を付与することなく、扁平な非分割部30の横断面の長軸を面方向に効率的に配向させる観点から、第2の押圧処理においては、周面がともに弾性である一対のロールを用いて、分割部20が形成された繊維集合体を両ロール間に導入して行うことが好ましい。この場合、第2の押圧処理に用いられる一対のロールとしては、例えば、各ロールの周面をともに、上述した弾性樹脂製とすることができる。
各押圧処理に用いられる各一対のロールは、それぞれ独立して、ロール周面が平滑なものであってもよく、あるいは凹凸構造がロール周面に形成された非平滑のものであってもよい。また、一対のロールの双方の周面が平滑若しくは非平滑ものであってもよく、一方のロール周面が平滑であり、他方のロール周面が非平滑であってもよい。
各押圧処理において加熱する場合、その加熱温度は、それぞれ独立して、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上であり、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下とすることができる。押圧処理を加熱状態で行う場合は、ロールの周面を上述の温度範囲に加熱すればよい。
以上の条件で各押圧処理を行うことによって、第2繊維15を複数有する分割部20と、長軸が面方向に配向した非分割部30とを有する不織布を容易に得ることができる。上述の方法によって得られた不織布は、上述した各押圧処理を経た場合でも、エアスルー不織布である。
以上の工程を経て、本発明の不織布を得ることができる。この不織布は、好ましくは、以後の工程で、吸収性物品の構成部材として組み込まれる。
不織布を吸収性物品の構成材料とする場合、吸収性物品を製造する工程のうちのいずれかにおいて、上述の方法で製造された不織布を構成材料の一つとして用い、該不織布を切断する工程や、該不織布と吸収性物品を構成する他の構成材料(例えば吸収体やシート等)とを積層又は接合する等の各種操作を行う工程のうち一つ以上備えて、目的とする吸収性物品を製造することができる。
不織布を吸収性物品の構成材料とする場合、吸収性物品を製造する工程のうちのいずれかにおいて、上述の方法で製造された不織布を構成材料の一つとして用い、該不織布を切断する工程や、該不織布と吸収性物品を構成する他の構成材料(例えば吸収体やシート等)とを積層又は接合する等の各種操作を行う工程のうち一つ以上備えて、目的とする吸収性物品を製造することができる。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。
〔実施例1〕
原料として、横断面が真円形状であり、繊度1.8dtexの分割繊維を用いた。この分割繊維は、第1樹脂であるPE(融点:132℃)と、第2樹脂であるPET(融点:255℃)とが繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されているものであった。この分割繊維は、その横断面において、PEとPETと各4個ずつの計8個に区分されており(区分数:8)、これらの樹脂は放射状に配されていた。
原料として、横断面が真円形状であり、繊度1.8dtexの分割繊維を用いた。この分割繊維は、第1樹脂であるPE(融点:132℃)と、第2樹脂であるPET(融点:255℃)とが繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されているものであった。この分割繊維は、その横断面において、PEとPETと各4個ずつの計8個に区分されており(区分数:8)、これらの樹脂は放射状に配されていた。
まず、坪量が30g/m2となるように調整した分割繊維のみからなる繊維ウエブをエアスルー処理し、不織布化した繊維集合体を得た。エアスルー処理の条件は、繊維集合体の搬送速度を10m/minとし、138℃の熱風を風速1.0m/秒で吹き付けた。
次いで、周面がともに非弾性且つ平滑である金属製の一対のロールを用い、このロール間に繊維集合体を導入して、第1の押圧処理を行った。第1の押圧処理の条件は、温度を室温とし、繊維集合体に付与される線圧を200N/cmとした。
続いて、周面がともに弾性且つ平滑である硬質ゴム製(タイプD硬度:88度)の一対の樹脂ロールを用い、このロール間に第1の押圧処理を経た繊維集合体を導入して、第2の押圧処理を行った。第2の押圧処理の条件は、温度を室温とし、繊維集合体に付与される線圧を50N/cmとした。
次いで、周面がともに非弾性且つ平滑である金属製の一対のロールを用い、このロール間に繊維集合体を導入して、第1の押圧処理を行った。第1の押圧処理の条件は、温度を室温とし、繊維集合体に付与される線圧を200N/cmとした。
続いて、周面がともに弾性且つ平滑である硬質ゴム製(タイプD硬度:88度)の一対の樹脂ロールを用い、このロール間に第1の押圧処理を経た繊維集合体を導入して、第2の押圧処理を行った。第2の押圧処理の条件は、温度を室温とし、繊維集合体に付与される線圧を50N/cmとした。
これらの工程を経て、目的とする不織布を得た。この不織布は、繊維どうしの融着点を有し、分割繊維に分割部20と非分割部30とが繊維の長手方向に交互に形成されていた。分割部20においては、繊度が1dtex以下であり、且つPE又はPETからなる第2繊維15が複数本形成されていた。非分割部30は、当該部分の繊維横断面が扁平となっており、その横断面の長軸が不織布の面に沿う方向を向いていた。非分割部30の扁平率及び0.5g/cm2荷重下における不織布の厚みは、以下の表1に示すとおりであった。
〔実施例2~4〕
実施例1で用いた分割繊維と、芯がPET樹脂製であり且つ鞘がPE樹脂製である芯鞘複合繊維(繊度:2.4dtex、樹脂含有比率:芯が48.8質量%、鞘が51.2質量%)とが混合された繊維ウエブを用いた以外は、実施例1と同様の方法でエアスルー処理、第1の押圧処理及び第2の押圧処理を順次行って、目的とする単層の不織布(坪量30g/m2)を得た。分割繊維と芯鞘複合繊維との混合比率は、以下の表1に示すとおりとした。
これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有し、分割繊維に分割部20と非分割部30とが繊維の長手方向に交互に形成されていた。分割部20においては、繊度が1dtex以下であり、且つPE又はPETからなる第2繊維15が複数本形成されていた。非分割部30は、当該部分の繊維横断面が扁平となっており、その横断面の長軸が不織布の面に沿う方向を向いていた。非分割部30の扁平率及び0.5g/cm2荷重下における不織布の厚みは、以下の表1に示すとおりであった。
実施例1で用いた分割繊維と、芯がPET樹脂製であり且つ鞘がPE樹脂製である芯鞘複合繊維(繊度:2.4dtex、樹脂含有比率:芯が48.8質量%、鞘が51.2質量%)とが混合された繊維ウエブを用いた以外は、実施例1と同様の方法でエアスルー処理、第1の押圧処理及び第2の押圧処理を順次行って、目的とする単層の不織布(坪量30g/m2)を得た。分割繊維と芯鞘複合繊維との混合比率は、以下の表1に示すとおりとした。
これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有し、分割繊維に分割部20と非分割部30とが繊維の長手方向に交互に形成されていた。分割部20においては、繊度が1dtex以下であり、且つPE又はPETからなる第2繊維15が複数本形成されていた。非分割部30は、当該部分の繊維横断面が扁平となっており、その横断面の長軸が不織布の面に沿う方向を向いていた。非分割部30の扁平率及び0.5g/cm2荷重下における不織布の厚みは、以下の表1に示すとおりであった。
〔比較例1〕
分割繊維を用いずに、実施例2で用いた芯鞘複合繊維のみを用い、かつ第1の押圧処理及び第2の押圧処理をいずれも行わなかった以外は、実施例2と同様の方法で不織布(坪量30g/m2)を得た。この不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、構成繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
分割繊維を用いずに、実施例2で用いた芯鞘複合繊維のみを用い、かつ第1の押圧処理及び第2の押圧処理をいずれも行わなかった以外は、実施例2と同様の方法で不織布(坪量30g/m2)を得た。この不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、構成繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
〔比較例2~5〕
分割繊維と芯鞘複合繊維との混合割合を以下の表1に示すように変更し、且つ第1の押圧処理及び第2の押圧処理をいずれも行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で不織布を得た。これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、分割繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
分割繊維と芯鞘複合繊維との混合割合を以下の表1に示すように変更し、且つ第1の押圧処理及び第2の押圧処理をいずれも行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で不織布を得た。これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、分割繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
〔比較例6~9〕
分割繊維と芯鞘複合繊維との混合割合を以下の表1に示すように変更し、且つ第2の押圧処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で不織布(坪量30g/m2)を得た。
これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有し、分割繊維に分割部20と非分割部30とが繊維の長手方向に交互に形成されていた。分割部20においては、繊度が1dtex以下であり、且つPE又はPETからなる第2繊維15が複数本形成されていた。またこれらの不織布はいずれも、非分割部30における繊維横断面が扁平となっていたが、その横断面の長軸が不織布の面に沿う方向に配向していなかった。
分割繊維と芯鞘複合繊維との混合割合を以下の表1に示すように変更し、且つ第2の押圧処理を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で不織布(坪量30g/m2)を得た。
これらの不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有し、分割繊維に分割部20と非分割部30とが繊維の長手方向に交互に形成されていた。分割部20においては、繊度が1dtex以下であり、且つPE又はPETからなる第2繊維15が複数本形成されていた。またこれらの不織布はいずれも、非分割部30における繊維横断面が扁平となっていたが、その横断面の長軸が不織布の面に沿う方向に配向していなかった。
〔比較例10〕
比較例1と同じ芯鞘複合繊維を用いた以外は、実施例1と同様の方法で不織布を得た。この不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、構成繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
比較例1と同じ芯鞘複合繊維を用いた以外は、実施例1と同様の方法で不織布を得た。この不織布はいずれも、繊維どうしの融着点を有していたが、構成繊維に分割部20及び非分割部30は形成されておらず、また繊維横断面は扁平ではなかった。
[不織布表面の滑らかさの評価]
不織布表面の滑らかさは、以下の書籍に記載の方法にて測定される摩擦係数の平均偏差MMD値を指標として評価した。
川端季雄著、「風合い評価の標準化と解析」、第2版、社団法人日本繊維機会学会風合い計量と規格化研究委員会、昭和55年7月10日発行。
不織布表面の滑らかさは、以下の書籍に記載の方法にて測定される摩擦係数の平均偏差MMD値を指標として評価した。
川端季雄著、「風合い評価の標準化と解析」、第2版、社団法人日本繊維機会学会風合い計量と規格化研究委員会、昭和55年7月10日発行。
詳細には、測定機器(カトーテック株式会社製、KES-FB4表面試験機)を用いた。20cm×20cmの寸法となるように切り出した不織布試料の一方の面について、該測定機器に付属の0.5mm径のピアノ線を幅5mmでU字状に曲げたものからなる摩擦子を用いて、該摩擦子を錘によって49cNの荷重で試験片に圧着させ、不織布の一方向に沿って摩擦子を0.1cm/secの一定速度で水平に2cm移動させて測定した。この測定を1つの試料を用いて、三ケ所測定し、その摩擦係数の平均偏差の算術平均値を評価指標となるMMD値とした。MMD値は不織布表面の粗さの指標となるものであり、MMD値が小さいほど、測定対象の表面が滑らかであり、肌触りが良好なものである。結果を以下の表1に示す。
[不織布の柔軟性の評価]
不織布の柔軟性は、上記書籍に記載の方法にて測定される圧縮仕事量(WC)を指標として評価した。
詳細には、測定機器(カトーテック株式会社製、KES-G5圧縮試験機)を用い、100mm×100mmの寸法となるように切り出した不織布試料を測定装置の試験台に取り付け、その試料を面積2cm2の円形平面を有する2枚の鋼板間で圧縮した。圧縮速度は0.02cm/sec、圧縮最大荷重は490mN/cm2とした。
圧縮仕事量(WC)は下記式(1)で算出され、その値の単位は「mN・cm/cm2」である。下記式(1)中、Tm、T0及びPaはそれぞれ、490mN/cm2荷重時の試料厚み、4.9mN/cm2荷重時の試料厚み、及び測定時(圧縮過程)の荷重(mN/cm2)を示す。
この測定を3つの試料を用いて測定し、その算術平均値を評価指標となる圧縮仕事量値とした。圧縮仕事量(WC)の値が大きいほど、不織布の柔軟性に優れ、ふっくら感を知覚できるものである。結果を以下の表1に示す。
不織布の柔軟性は、上記書籍に記載の方法にて測定される圧縮仕事量(WC)を指標として評価した。
詳細には、測定機器(カトーテック株式会社製、KES-G5圧縮試験機)を用い、100mm×100mmの寸法となるように切り出した不織布試料を測定装置の試験台に取り付け、その試料を面積2cm2の円形平面を有する2枚の鋼板間で圧縮した。圧縮速度は0.02cm/sec、圧縮最大荷重は490mN/cm2とした。
圧縮仕事量(WC)は下記式(1)で算出され、その値の単位は「mN・cm/cm2」である。下記式(1)中、Tm、T0及びPaはそれぞれ、490mN/cm2荷重時の試料厚み、4.9mN/cm2荷重時の試料厚み、及び測定時(圧縮過程)の荷重(mN/cm2)を示す。
この測定を3つの試料を用いて測定し、その算術平均値を評価指標となる圧縮仕事量値とした。圧縮仕事量(WC)の値が大きいほど、不織布の柔軟性に優れ、ふっくら感を知覚できるものである。結果を以下の表1に示す。
[隠蔽性の評価]
不織布の色の隠蔽性は、L*a*b*表色系において、明るさ(白色の度合い)を示すL*値に基づいて、単位坪量当たりのL*値として評価した。
詳細には、日本電色工業株式会社製のハンディ型分光色差計NF333を用いて、赤色の基準板上に測定対象の不織布試料を載置して、その試料上面から、JIS Z 8781-4:2013に準じてL*値を測定した。測定時の設定は、視野角2°、光源Cとした。この測定を1つの不織布における3箇所を対象として行い、この算術平均値を評価対象となるL*値とした。これとは別に、測定に供した試料の坪量(g/cm2)を測定及び算出した。
単位坪量当たりのL*値は、L*値を試料の坪量で除することによって算出される。L*値は+100が白色を示しているので、単位坪量当たりのL*値が高いほど白色の度合いが高く、尿や経血等の色の隠蔽性に優れるものであることを意味する。結果を以下の表1に示す。
不織布の色の隠蔽性は、L*a*b*表色系において、明るさ(白色の度合い)を示すL*値に基づいて、単位坪量当たりのL*値として評価した。
詳細には、日本電色工業株式会社製のハンディ型分光色差計NF333を用いて、赤色の基準板上に測定対象の不織布試料を載置して、その試料上面から、JIS Z 8781-4:2013に準じてL*値を測定した。測定時の設定は、視野角2°、光源Cとした。この測定を1つの不織布における3箇所を対象として行い、この算術平均値を評価対象となるL*値とした。これとは別に、測定に供した試料の坪量(g/cm2)を測定及び算出した。
単位坪量当たりのL*値は、L*値を試料の坪量で除することによって算出される。L*値は+100が白色を示しているので、単位坪量当たりのL*値が高いほど白色の度合いが高く、尿や経血等の色の隠蔽性に優れるものであることを意味する。結果を以下の表1に示す。
表1に示すように、実施例の不織布は、比較例の不織布と比較して、不織布表面の滑らかさが高く、柔軟性も良好で、肌触りが良好であることが判る。また実施例の不織布は、比較例の不織布と比較して、色の隠蔽性に優れることも判る。
Claims (14)
- 異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料とする不織布であって、
前記不織布は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有し、
前記分割繊維は、隣り合う少なくとも一対の前記各樹脂間が完全離間して形成された分割部と、隣り合うすべての前記各樹脂間が完全に離間していない非分割部とが、該繊維の長手方向に交互に形成されており、
前記分割繊維は、前記非分割部における横断面形状が扁平になっており且つその横断面の長軸が前記不織布の面に沿う方向に配向している、不織布。 - 前記非分割部における横断面形状において、短軸の長さに対する長軸の長さの比(長軸の長さ/短軸の長さ)が1.3以上である、請求項1に記載の不織布。
- 前記非分割部は前記各樹脂間が一部離間して形成された空隙を有する、請求項1又は2に記載の不織布。
- 前記分割繊維が前記融着点以外の部位において屈曲部を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の不織布。
- 前記分割繊維の横断面における樹脂の区分数が4以上48以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の不織布。
- 前記分割繊維は、異なる2種類の前記樹脂からなり、
前記樹脂として、第1樹脂と、第1樹脂よりも融点の高い第2樹脂とを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の不織布。 - 前記分割部において、第1樹脂又は第2樹脂からなる第2繊維を有し、
第2繊維の繊度が1dtex以下である、請求項6に記載の不織布。 - 前記分割繊維を20質量%以上含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布。
- 坪量が8g/m2以上80g/m2以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の不織布。
- 0.5g/cm2荷重下における厚みが0.05mm以上10mm以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載の不織布。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を備える、吸収性物品。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布の製造方法であって、
異なる2種類以上の樹脂が繊維の長手方向に連続的に配され且つ該各樹脂が繊維の周方向に配されており、各樹脂間が離間可能に構成されている分割繊維を原料として用い、
前記分割繊維を含む繊維ウエブにエアスルー処理を施して、前記融着点が形成された繊維集合体を得て、
前記繊維集合体に第1の押圧処理を施して、前記分割繊維に分割部を形成し、
前記分割部が形成された前記繊維集合体に第2の押圧処理を施して、前記非分割部における横断面の長軸を面方向に配向させる工程を有し、
第2の押圧処理は、第1の押圧処理よりも押圧の程度を低くした状態で行う、不織布の製造方法。 - 少なくとも一方のロールの周面が非弾性である一対のロールを用い、
前記繊維集合体を前記両ロール間に導入して第1の押圧処理を行う、請求項12に記載の製造方法。 - 周面がともに弾性である一対のロールを用い、
前記分割部が形成された前記繊維集合体を前記両ロール間に導入して第2の押圧処理を行う、請求項12又は13に記載の製造方法。
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