JP3196084U - 伸縮性シート - Google Patents
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Abstract
Description
また特許文献2には、伸縮シートとして、多数の弾性フィラメントを非伸長状態でそれらの全長にわたり伸長可能な不織布に接合したものが開示されている。これらの多数の弾性フィラメントは互いに交差せずに一方向に延びるように配列されている。
さらに特許文献3には、伸縮性複合不織布として、伸縮性不織布に、ブロック共重合ポリエステルのフィルムが押出しラミネートされているものが記載されている。この伸縮性不織布はハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステル系長繊維を主体とする不織ウェッブをエンボス加工してなる。
さらにまた特許文献4には、複合伸縮部材として、2枚のシート材と、両シート材間に配された複数本の弾性部材とからなる伸縮部を有するものが記載されている。2枚のシート材は、伸縮部の伸縮方向と、それに直交する方向に、間欠的に互いに接合されている。
特許文献2の伸縮シートは、不織布にエンボス加工を施して、不織布の強度を高めている。しかし、エンボス加工が施されていない不織布領域(非エンボス部)の強度をさらに改善する余地があった。また、非エンボス部と弾性フィラメントとの位置関係については不明であった。
特許文献3の伸縮性複合不織布は、不織ウェッブをエンボス加工している。しかし、エンボス加工が施されていない不織布領域(非エンボス部)の強度が十分ではなかった。また、非エンボス部と弾性体との位置関係については不明であった。
特許文献4の複合伸縮部材は、積層状態の両シート材間の弾性部材が配されていない部位をエンボス加工により部分的に熱融着して、両シート材料を接合している。また、弾性部材は両シートに接合されていないため、強度をさらに改善する余地があった。さらに襞を有する波状部分に弾性部材を有さないため、局所的な伸縮性をさらに改善する余地があった。
不織布11の一方向(図面の矢印A方向)に沿って上記エンボス部15が存在していない非エンボス部16が帯状に配されている。具体的にはMD方向に配されている。この非エンボス部16はエンボス部15よりも厚くされている。そしてエンボス部15の破壊を伴わないでエンボス部15間の不織布11が伸長可能となっている。
上記複数のそれぞれの弾性フィラメント13は、互いに交差せずに上記一方向に配列されていて、全長にわたり非伸長状態で不織布11の非エンボス部16に接合されている。これによって、上記エンボス部15間が伸長されるようになる。
MD方向とは、機械方向ともいい、不織布製造時における原料不織布の送給方向であり、「Machine Direction」を略した記載である。またCD方向とはMD方向に対して直交する方向であり、「Cross Direction」を略した記載である。
弾性フィラメント13がその全長にわたって不織布11に接合していることで、弾性フィラメント13と不織布11との接合力を高めることができる。その結果、非エンボス部16に配されている弾性フィラメント13によって、MD方向の引張強度が高められ、エンボス部15の配列とあいまって、指で押し圧しても伸縮性シート10を突き抜けにくくなる。また伸縮性シート10を伸ばしても、非エンボス部16の構成繊維が追従して、弾性フィラメント13が不織布11から剥離し難くなる。なお、不織布11から弾性フィラメント13が剥離すると、弾性フィラメント13が弛緩された自然状態において、不織布11と弾性フィラメント13との間に浮きが生じる。このため、伸縮性シート10に皺が生じやすくなり、伸縮性シート10全体としての一体感に欠けるものとなる。一方、上記の伸縮性シート10は、上記構成により伸縮しても一体感が保たれる。
上記不織布11は、長繊維不織布からなることが好ましい。例えば、不織布11を作製する原料不織布としては、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、またはスパンボンド不織布の層とメルトブローン不織布の層との積層不織布を用いることができる。また安価で、破断強度が高く、しかも薄い観点から、スパンボンド不織布を好適に用いることができる。なお、上記積層不織布の場合には、スパンボンド不織布の層のみ積層したもの、およびスパンボンド不織布の層をメルトブローン不織布の層の表面および裏面のいずれか一方または両方に配した不織布であることが好ましい。また柔らかさの観点から、エチレンプロピレンコポリマーを配合させた不織布が好ましい。さらに柔らかさの観点から、樹脂以外に滑剤や柔軟剤を配合した不織布が好ましい。また、エンボス部の実質的な破壊が生じないようにする観点、不織布の肌触りを良好にする観点、風合いを良くする観点から、短繊維からなる不織布を用いても良い。短繊維としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル(PETやPBT)、ポリアミド等からなる繊維等が挙げられる。短繊維は、親水性でも撥水性でも良い。また、芯鞘型またはサイド・バイ・サイド型の複合繊維、分割繊維、異形断面繊維、捲縮繊維、熱収縮繊維等を用いることもできる。これらの繊維は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
エンボス部15のMD方向の一定間隔は、延伸に対する伸び易さを有するという観点から、0.5mm以上であり、好ましくは1.0mm以上であり、さらに好ましくは1.5mm以上である。そしてシート自身の強度という観点から、15.0mm以下であり、好ましくは5.0mm以下であり、さらに好ましくは3.0mm以上である。また0.5mm以上15.0mm以下であり、好ましくは1.0mm以上5.0mm以下であり、さらに好ましくは1.5mm以上3.0mm以下である。エンボス部15および非エンボス部16を上記のような間隔とすることで、シート自体の強度を維持しつつ、弾性フィラメント13の配置が容易になる。
また、スパンボンド不織布は、単層のものでもよく、複数層積層されたものでもよい。
弾性フィラメント13には、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられる各種公知の弾性材料を特に制限なく用いることができる。例えば素材としては、SBS(スチレン−ブタジエン−スチレン)、SIS(スチレン−イソプレン−スチレン)、SEBS(スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン)、SEPS(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン)等のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー(エチレン系のα−オレフィンエラストマー、エチレン・ブテン・オクテン等を共重合したプロピレン系エラストマー)、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーが挙げられる。弾性フィラメント13は単成分系のものでもよく、あるいは芯鞘型やサイド・バイ・サイド型の多成分系のものでもよい。等を挙げることができる。弾性フィラメント13の形態としては、断面が矩形、正方形、円形、多角形等の糸状ないし紐状(平ゴム等)のもの、もしくはマルチフィラメントタイプの糸状のもの等を用いることができる。
弾性フィラメント13の応力は、フィラメントを1本採取し、12時間以上放置したものから試験片を作製する。そして株式会社島津製作所 オートグラフAG−X用い、チャック間150mm、引張速度300mm/minで、長さ200mmの試験片を90%まで伸長させるサイクル試験を実施する。そして伸長時からの、戻り過程において56%伸長時の荷重を測定する。その測定を、試験片4枚に対して行い、その測定値を平均し、戻り56%強度とする。測定時の温度(室温)を22℃±2℃とする。弾性フィラメント13は、伸縮性シート材料を液体窒素中に漬け込むことによって、またはドライヤー等により加熱することによって、剥離させて、取り出すことができる。
上記のように、弾性フィラメント13を不織布11と不織布12で挟んだ構成としたことにより、伸縮性シート10を巻物としたときのブロッキングを防止することはできる。
また、不織布11と不織布12は、弾性フィラメント13によってのみ接合されている。したがって、不織布11と不織布12とがエンボス等の接合手段によって直接接合されていない。このため、上記の作用効果とともに、不織布11、12と弾性フィラメント13とで構成されるため、通気性に優れ、とても柔らかい。そして不織布11、12の非エンボス部16の繊維部分は、エンボス部15より強度が低いため、繊維部分に弾性フィラメント13が接合されることで複合的に強度が高まる。
図3に示すように、上記説明したエンボス部15を配した不織布11および12を用意する。この不織布11、12は、エンボス部15が散在され、かつエンボス部15が配されていない領域の非エンボス部16がMD方向に配されていることが好ましい。原反ロール21、22のそれぞれから不織布11、12を第1ニップロール31、第2ニップロール32間に供給する。その際、弾性フィラメント供給部35から溶融状態の複数の弾性フィラメント13を所定速度で不織布11、12間に供給する。このとき、弾性フィラメント13は、互いに交差せず一方向に配列するように供給される。そして不織布11、12に挟まれた状態で弾性フィラメント13を第1ニップロール31と第2ニップロール32間を通す。第1ニップロール31により、弾性フィラメント13が融着せしめる適度な温度に冷却される。また第2ニップロール32は、弾性フィラメント13を潰さずにかつ不織布11、12と融着させる役割をもつ。これにより、不織布11、12間にて、弾性フィラメント13の固化前に、弾性フィラメント13が互いに交差せずに一方向に配列した状態で不織布11、12に融着され、複合シート17となる。そして、その複合シート17を巻き取って複合シート原反18を得る。
ヘッド部36には、複数のノズル部37が直線状に一列に配置されている。ノズル部37は、不織布11、12の幅方向に沿って配置されている。隣り合うノズル部37の間隔は、弾性フィラメント13の間隔に相当する。ノズル部37の突出口の形状は通常円形であり、その直径は弾性フィラメント13の直径および伸縮性に影響を及ぼす。この観点から、ノズル部37の直径は0.1mm以上であり、好ましくは0.2mm以上である。そして弾性フィラメントが切れずに成形できるという観点から、2.0mm以下であり、好ましくは0.6mm以下である。また0.1mm以上2.0mm以下であり、好ましくは0.2mm以上0.6mm以下である。上記の範囲のなるようにノズル部37の突出口の直径を設定することで、弾性フィラメント13は、求める直径に成形され、伸縮性を有し、かつ必要以上の応力がかからないために切れずに成形される。
また弾性フィラメント13を複合の形態(サイドバイサイド、芯鞘、海島構造等)とすることもできる。具体的にはポリプロピレン系のエラストマー樹脂とスチレン系のエラストマー樹脂とを組み合わせることが好ましい。
このように、搬送される不織布11、12に固化前の弾性フィラメント13を融着させながら、弾性フィラメント13は引き取られて延伸される。
弾性フィラメント13の融着に際して、不織布11、12に外部から熱は付与されていない。つまり、融着可能になっている弾性フィラメント13の溶融熱によってのみ、弾性フィラメント13と両不織布11、12とが融着する。この結果、両不織布11、12の構成繊維のうち、弾性フィラメント13の周囲に存在する繊維のみが弾性フィラメント13と融着し、それよりも離れた位置に存在する繊維は融着しない。そして両不織布11、12に加わる熱は最小限にとどまるので、不織布11、12自体が本来有する良好な風合いが維持される。それによって、得られる伸縮シート10の風合いが良好になる。
弾性フィラメント13の成形温度(ダイスの温度)は樹脂の流動性を上げて成形性をよくするために原料樹脂の溶融温度の+20℃以上、好ましくは+30℃以上、さらに好ましくは+40℃以上である。そして耐熱性のため、+120℃以下、好ましくは+100℃以下、さらに好ましくは+80℃以下である。また+20℃以上+120℃以下、好ましくは+30℃以上+100℃以下、さらに好ましくは+40℃以上+80以下である。
弾性フィラメント13の成形温度を上記温度範囲とすることで、原料樹脂に流動性が得られ、成形性よく弾性フィラメント13が形成される。
不織布11、12としては、伸長性を有しないものを用いても良いが、後述する延伸加工に対しては、伸長性を有するものの方が好ましい。この場合には、不織布11、12を含む複合シート17を、弾性フィラメント13の延びる方向に沿って弾性発現処理して、複合シート17に伸縮性を付与する。この操作を、それぞれ歯と歯底が周方向に交互に形成された一対の歯溝ロール43、44を備えた歯溝加工装置40を用い、複合シート17をその搬送方向、即ち弾性フィラメント13の延びる方向に沿って弾性発現処理させることで行う。
一方、内層シート112としては、不織布、不織布と樹脂フィルムとの積層材、多孔性フィルム等が好ましい。通気性、風合いを良好にする観点から、熱可塑性繊維からなる不織布から形成されているものが好ましく、また、排泄物の漏れ防止の観点から、撥水性の不織布から形成されているものが好ましい。
また、外層シート111、内層シート112からなる外装体101は、防漏性の観点から液不透過性を有することが好ましく、おむつ内の過度の湿度の上昇を防ぐ観点から通気性および水蒸気の透過性を有することが好ましい。
吸水性ポリマーとしては、この種の物品に通常使用されている各種のポリマー材料を用いることができる。吸水性ポリマーは、自重の20倍以上の水または生理食塩水を吸収して保持し得る性能を有するような超吸収性高分子化合物であることが好ましい。
締め付け力は、ウエストギャザーより腸骨ギャザーの方が、締め付け力が強いことが好ましい。またウエストギャザーより胴回りギャザーの方が、締め付け力が強いことが好ましい。また、各ギャザーの締め付け力は弾性部材の伸縮力によって調整される。各弾性部材は、外層シート111と内層シート112との間に伸長状態で接着されて固定されている。
図3および図4に示す製造装置を用いて2層の不織布を有する伸縮性シートを製造した。2層の不織布は、ともに構成繊維がポリプロピレン樹脂100%(平均繊維径22μm)である。そして、MD方向に沿ったエンボス部の列を間欠配置し、そのエンボス部の列に対して帯状の非エンボス部をCD方向に交互に配した。非エンボス部の幅(図1における非エンボス部16の列の幅)は0.14mm、非エンボス部間の距離(図1におけるエンボス部15が存在する領域列の幅)は1.0mm、エンボス部のMD方向の長さは1.0mm、エンボス部のMD方向の間隔は2.2mm、坪量18g/m2のスパンボンド不織布を用いた。弾性フィラメントは、SEPS樹脂を用い、フィラメント直径が0.1mm、坪量10g/m2のものを用いた。
2層の不織布は非エンボス部が対向するように重ね合わされ、その間に弾性フィラメントを、各非エンボス部上のMD方向に交差させずに配して、全長にわたり非伸長状態で不織布に融着させた。この製造条件としては、弾性フィラメントの融着温度を145℃とし、図3によって説明した方法で作製した。また、延伸前の積層シートをMD方向(流れ方向)に歯溝ロールを用いて延伸を行った。隣接する歯溝ロールの歯どうしの平均隙間L(延伸区間)は0.8mmであった。また、延伸倍率が2倍であった。このような製造条件で伸縮性を有する実施例1の伸縮シートを製造した。製造された伸縮シートにおいては、弾性フィラメント繊維と非弾性繊維との接合割合が46%であった。
[実施例2]
不織布の非エンボス部間の距離が0.18mmのものを用いた以外、実施例1と同様の作製条件にて伸縮性シートを作製した。
[実施例3]
不織布の非エンボス部間の距離が0.33mmのものを用いた以外、実施例1と同様の作製条件にて伸縮性シートを作製した。
[実施例4]
不織布の非エンボス部間の距離が0.51mmのものを用いた以外、実施例1と同様の作製条件にて伸縮性シートを作製した。
非エンボス部間の距離が0mmで非エンボス部に弾性フィラメントが入らない不織布を用いた以外、実施例1と同様の作製条件にて伸縮性シートを作製した。
不織布11、乃至12のCD方向における非エンボス部の幅とピッチ、および弾性フィラメントのCD方向における幅とピッチから、非エンボス部間に収まる割合を算出した。
幅50mm×長さ200mmの試験片を、株式会社島津製作所 オートグラフAG−X用い、チャック間150mm、MD方向に引張速度300mm/minで、試験片が破断するまで伸長させた荷重を求めた。この試験を試験片4枚に対して行い、その平均値をMD強度として求めた。測定時の温度(室温)を22℃±2℃とした。
幅50mm×長さ200mmの試験片を、株式会社島津製作所 オートグラフAG−X用い、チャック間150mm、引張速度300mm/minで、試験片を90%まで伸長させた後、戻り過程の56%伸長時の荷重を試験片4枚に対して平均し求めた。測定温度22℃±2℃とした。
2 裏面シート
3 吸収体
4 本体
5 サイドシート
10 伸縮性シート
11,12 不織布
13 弾性フィラメント
15 エンボス部
16 非エンボス部
51 立体ギャザー弾性体
100 おむつ
101 外装体
101F 腹側外装体
101R 背側外装体
103 サイドシール部
104 開口部
105 レッグ開口部
111 外層シート
112 内層シート
113 レッグギャザー形成用弾性部材
C 股下部
D 胴回り部
F 腹側部
R 背側部
Claims (8)
- エンボス部が散在された不織布と、
互いに交差せずに一方向に配列されて、全長にわたり非伸長状態で前記不織布に接合された複数の弾性フィラメントとを有し、
前記不織布は前記一方向に沿って前記エンボス部が存在していない非エンボス部を有し、
前記弾性フィラメントは前記非エンボス部と接合している伸縮性シート。 - 前記不織布が前記エンボス部の破壊を伴わずに前記エンボス部間で伸長可能である請求項1記載の伸縮性シート。
- 前記弾性フィラメントは複数の前記不織布に挟まれている請求項1または2に記載の伸縮性シート。
- 複数の前記不織布同士は前記弾性フィラメントのみによって接合されている請求項3記載の伸縮性シート。
- 前記不織布は、前記一方向と交差する方向に延びる非エンボス部を更に有している請求項1から4のいずれか1項に記載の伸縮性シート。
- 前記弾性フィラメントは前記非エンボス部にのみ配されている請求項1から5のいずれか1項に記載の伸縮性シート。
- 前記不織布は、長繊維不織布からなる請求項1から6のいずれか1項に記載の伸縮性シート。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の伸縮性シートを用いた吸収性物品。
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