JP5087419B2

JP5087419B2 - 不織布

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Publication number: JP5087419B2
Application number: JP2008025800A
Authority: JP
Inventors: 学金田; 進介長原; 泰樹内山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-02-05
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-02-05
Also published as: JP2009185408A

Description

本発明は不織布及びその製造方法に関する。本発明の不織布は、特に吸収性物品用の表面シートとして好適に用いられる。

本出願人は先に、肌側に配される第１層と吸収体側に配される第２層とが積層されて部分的に接合されており、該肌側に凹凸形状が形成されている吸収性物品用の表面シートを提案した（特許文献１参照）。この表面シートにおける第１及び第２層は、それぞれ繊維集合体からなり、第１層は、熱融着された繊維交絡点を有している。第２層の繊維密度は、第１層の繊維密度よりも高くなっている。この表面シートにおける凸部の端部、すなわち凹部に隣接する部位は、第１層と第２層との接合に起因して繊維密度が高くなっている。この表面シートは、排出された経血や尿等の液体を素早く吸収体に移行させる吸収性能、及び着用者の肌に当接する面が柔軟で肌への刺激が少ないという表面の柔軟性に優れたものである。

前記の表面シートとは別に本出願人は、エンボス加工によって形成された多数の熱融着部を有する不織布からなり、該熱融着部間において該不織布を構成する繊維が、該不織布の厚さ方向に突出して、該不織布の上下面それぞれに多数の隆起部を形成しており、該不織布の下面側に形成されている該隆起部はその基部が、該不織布の平面方向に張り出した形状となっている吸収性物品用の表面シートを提案した（特許文献２参照）。この表面シートにおける隆起部の端部も、上述した表面シートと同様に、エンボス加工に起因して繊維密度が高くなっている。この表面シートは、一旦吸収された液の逆戻り防止性や、着用者の動きに対する追従性が高いという利点を有する。

特開２００３−２５０８３６号公報特開２００４−１６６８４９号公報

本発明の目的は、前述した従来技術よりも更に性能が向上した不織布を提供することにある。

本発明は、一方の面と他方の面とを有し、該一方の面側に、多数の凸部と、該凸部間に位置する多数の凹部とを有し、該凹部に開孔を有する不織布であって、
前記不織布は、一方の面側に位置する第１繊維層と、他方の面側に位置する第２繊維層とを有する多層構造であり、
第１繊維層は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む層であり、第２繊維層は、加熱によって捲縮が発現した繊維を含む層であり、
前記凸部においては、第１繊維層の繊維密度よりも第２繊維層の繊維密度が高く、
前記凸部のうち、第１繊維層が占める部位においては、該部位の表面域の繊維密度の方が中心域の繊維密度よりも高くなっている不織布を提供するものである。

また本発明は、前記の不織布の製造方法であって、
繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む第１繊維層と、加熱によって捲縮が発現する繊維を含む第２繊維層とを積層して積層体を形成し、
流体透過性の材料からなり、表面に凹凸形状を有し、かつ凸部に突起部が設けられているパターン付与部材上に、前記積層体を、その第１繊維層が該パターン付与部材と対向するように載置し、
パターン付与部材上に載置された前記積層体に、その第２繊維層の側から流体流を吹き付けて、パターン付与部材の表面形状に対応した形状を該積層体に付与して、該積層体の第１繊維層側に、多数の小凸部と、該小凸部間に位置し、かつ開孔を有する多数の凹部を形成し、
前記積層体を加熱して第２繊維層中の繊維に捲縮を発現させて第２繊維層を平面方向に収縮させることで、第１繊維層をその厚み方向に隆起させて、前記小凸部が隆起してなる多数の凸部を形成する不織布の製造方法を提供するものである。

本発明の不織布においては、第１繊維層と第２繊維層との間で、繊維密度の相違に起因する毛管力に勾配が生じるのみならず、凸部のうち、第１繊維層が占める部位においても繊維密度の相違に起因する毛管力に勾配が生じる。その結果、本発明の不織布は、凹凸形状に起因する柔軟性やクッション性に加え、毛管力に起因する液の引き込み性に優れたものとなる。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明の不織布の一実施形態の要部拡大図が示されている。図２は、図１におけるII−II線断面図である。本実施形態の不織布は、主に吸収性物品の表面シートとしての使用を想定したものである。したがって、以下の説明では、本実施形態の不織布を「表面シート」とも言う。

図１及び図２に示す表面シート１０は、第１の面１０ａと、これに対向する第２の面１０ｂとを有する。第１の面１０ａは、表面シート１０が、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品に組み込まれたときに、着用者の肌側を向く面である。第２の面１０ｂは、吸収性物品の吸収体側を向く面である。表面シート１０は、それぞれ一方向Ｙに延びる多数の凸部２０及び凹部３０を有する。凸部２０は畝状に延びている。また凹部３０は溝状に延びている。したがって以下の説明においては、凸部２０及び凹部３０をそれぞれ畝部２０及び溝部３０とも言う。畝部２０及び溝部３０は、それらの延びる方向Ｙと直交する方向Ｘにわたって交互に配列されている。畝部２０は、表面シート１０における相対的に厚みの大きな部位から構成されており、溝部３０は、表面シート１０における相対的に厚みの小さな部位から構成されている。その結果、畝部２０の実質厚みは、溝部３０の厚みよりも大きい。ここで実質厚みとは、表面シート１０の第２の面１０ｂから各々の最上部までの長さ（見掛け厚み）ではなく、表面シート１０の繊維が存在する部分の長さを意味する。

図２に示すように、畝部２０は、その延びる方向と直交する方向（図中、Ｘで示す方向）での断面において、第１の面１０ａの側は、上に凸の滑らかな曲線を描く輪郭となっている。第２の面１０ｂの側は、下に凸の滑らかでかつ緩やかな曲線を描く輪郭となっている。畝部２０における第１の面１０ａの側は、第２の面１０ｂの側よりも高く盛り上がっており、これが周期的に連続している。これによって第１の面１０ａの側は、Ｘ方向に沿って波形形状になっている。したがって、表面シート１０の第１の面１０ａ側が着用者の肌と接する場合には、畝部２０の頂部及びその近傍の領域が部分的に接触することになり、全面接触に起因する蒸れによるべたつき感や、こすれに起因する刺激感が低減される。また、着用者から排泄された液が、着用者の肌に付着しづらくなる。

畝部２０の形状は上述の形状に限られず、例えば第２の面１０ｂの側が、上に凸の滑らかでかつ緩やかな曲線を描く輪郭となっている場合や、第２の面１０ｂの側が平坦である場合もある。このような形状の相違は、主として表面シート１０の製造条件に依存する。

畝部２０は、表面シート１０の構成繊維で満たされている。つまり畝部２０内には空洞は存在していない。同様に、溝部３０のうち、後述する開孔３１が形成されていない部位は、表面シート１０の構成繊維で満たされている。

図２に示すように、畝部２０は、Ｘ方向での断面において、第１の面１０ａ側に頂部２１を有し、この部位において実質厚みが最も大きくなっている。そして、Ｘ方向に関し、頂部２１から離れるに連れ実質厚みが漸減している。したがって、表面シート１０は、そのＸ方向に沿ってみたときに、実質厚みが周期的に変化したものとなっている。図には示していないが、畝部２０は、その延びる方向（図２中、紙面と直交する方向）において、頂部２１における実質厚みがいずれの位置においてもほぼ同じになっている。本実施形態の表面シート１０において、畝部２０と溝部３０との間に明確な境界部は存在せず、一般に、Ｘ方向に関して隣り合う２つの頂部２１間に位置する最も実質厚みの小さい部位及びその近傍の部位が溝部３０となる。畝部２０と溝部３０との境界を明確に定義する場合には、畝部２０の頂部２１における見掛け厚みの１／２の厚みの位置を、畝部２０と溝部３０との境界部とする。

畝部２０の見掛け厚みは、表面シート１０の肌触りを良好にする観点から、好ましくは０．３〜５ｍｍであり、更に好ましくは０．５〜３ｍｍである。畝部２０の頂部と溝部３０の底部との高低差Ｄ（図２参照）は、表面シート１０のクッション性及び通気性を高め、更に液の拡散を制御する観点から、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．３〜２ｍｍがより好ましい。畝部２０及び溝部３０の厚みや高低差Ｄは、マイクロスコープＶＨ‐８０００（キーエンス製）を用い、表面シート１０の断面を５０倍〜２００倍に拡大観察して測定する。断面は、フェザー剃刀（品番ＦＡＳ‐１０、フェザー安全剃刀（株）製）を用い、表面シート１０を切断して得る。

表面シート１０のＸ方向における畝部２０の幅は、肌触りと吸収性の観点から、１〜１０ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍがより好ましい。同様の観点から、表面シート１０のＸ方向における溝部３０の幅は、０．５〜７ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍが好ましい。畝部２０と溝部３０は同じ幅で形成されてもよく、あるいは異なる幅で形成されていてもよい。また、表面シート１０のＸ方向の中央域における畝部２０の幅を、側部域における畝部２０の幅よりも広くしてもよい。あるいは、畝部２０及び溝部３０の幅をランダムにするなど、所望の形態とすることができる。畝部２０及び溝部３０の幅は、後述する製造方法で用いるパターン付与部材５０（図４参照）の凹凸形状に応じ、様々に変更することができる。

畝部２０の実質厚みは、見掛け厚みの６０〜１００％、特に７０〜１００％であることが好ましい。畝部２０の実質厚みそれ自体は、最も大きい部位（頂部２１）において０．２〜４ｍｍ、特に０．３〜３ｍｍであることが好ましい。畝部２０がこのような厚みであると、畝部２０が倒れにくくなり、表面シート１０のクッション性が良くなり、更に液の吸収性（液通過性）が良好となる。また、畝部２０の実質厚みが、見掛け厚みより薄い場合、具体的には９０％以下の場合には、表面シート１０を有する吸収性物品の使用時に、該吸収性物品が湾曲形状に変形しても、表面シート１０の開孔部と吸収体との間に隙間が生じることが防止される。また表面シート１０が着用者の肌に柔軟にフィットする。なお、溝部３０の実質厚みは、０．１〜１ｍｍである。

図１及び図２に示すように、表面シート１０は、第１の面１０ａ側に位置する第１繊維層１０１と、かつ第２の面１０ｂ側に位置する第２繊維層１０２とを有する多層構造になっている。第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とは、両者が対向する面の全域において繊維の交絡によってのみ結合されている。換言すれば、交絡以外の他の結合方法、例えば熱エンボス加工による熱融着や、超音波エンボス加工による接合などの方法によっては結合されていない。両層が繊維の交絡によってのみ結合されていることで、畝部２０における繊維密度の分布の状態を、後述のようにすることが容易にできる。

畝部２０は、主として第１繊維層１０１によって占められている。例えば畝部２０は、図２に示す断面形状における面積基準で５０〜８０％が、第１繊維層１０１から構成されており、残りが第２繊維層１０２から構成されている。一方、開孔周辺部以外の溝部３０においては、図２に示す断面形状における面積基準で、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とがそれぞれ占める割合に、畝部２０ほど大きな差はない。例えば溝部３０は、面積基準で４０〜７０％が第１繊維層１０１から構成されており、残りが第２繊維層１０２から構成されている。

畝部２０の要部拡大図である図３に示すように、畝部２０においては、第１繊維層１０１よりも、第２繊維層１０２の繊維密度が高くなっている。具体的には、両繊維層１０１，１０２の境界１０３の近傍であって、かつ境界１０３よりも第１繊維層１０１側に位置する部位（以下、第１繊維層側境界近傍部位という）１１１の繊維密度よりも、境界１０３の近傍であって、かつ境界１０３よりも第２繊維層１０２側に位置する部位（以下、第２繊維層側境界近傍部位という）１１２の繊維密度が高くなっている。このように、第１繊維層側境界近傍部位１１１よりも、第２繊維層側境界近傍部位１１２の繊維密度を高くすることで、第１繊維層１０１から第２繊維層１０２へ向けて毛管力が高くなる勾配が生じ、それによって、第１繊維層１０１から第２繊維層１０２へ向けての液の引き込み力が発生する。特に、畝部２０における第２繊維層１０２のいずれの部位も、畝部２０における第１繊維層１０１のいずれの部位よりも繊維密度が高いことが、液の引き込み力が畝部２０の全体において発生するので好ましい。

第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とは、互いに異なる種類の繊維から構成されている。ここで言う「異なる種類」とは、繊維を構成する材料が異なることを意味するのみならず、繊維を構成する材料が同じであっても、その太さや長さが異なる場合も包含する。また、各層１０１，１０２がそれぞれ２種以上の繊維から構成される場合には、繊維を構成する材料がすべて同じであっても、各繊維の配合量が両層１０１，１０２で異なる場合には、両層１０１，１０２は異なる種類の繊維から構成されていると言う。第１繊維層１０１と第２繊維層１０２との境界１０３の位置は、例えば第１繊維層が熱融着性を有する繊維を主体として構成されている場合には、該繊維同士の熱融着点を有する部分の存在の有無によって判定することができる。したがって、後述する、第１繊維層１０１内に第２繊維層１０２の繊維が存在する状態は、第２繊維層１０２の構成繊維が、第１繊維層１０１との境界を越えて第１繊維層１０１に入り込んだ状態である。

畝部２０の繊維密度に関し、畝部２０のうち、第１繊維層１０１が占める部位においては、図３に示すように、該部位の表面域１１３と中心域１１４とで繊維密度が相違している。表面域１１３とは畝部２０の第１の面１０ａ側における表面及びその近傍の領域のことであり、溝部３０に隣接する畝部２０の端部も含まれる。中心域１１４とは、表面域１１３よりも内部に位置する領域のことである。表面域１１３と中心域１１４との繊維密度は、中心域１１４の方が高くてもよく、あるいは表面域１１３の方が高くてもよい。繊維密度が相違することで、表面域１１３と中心域１１４との間に毛管力の勾配が生じ、それによって液の引き込み力が発生する。特に、表面域１１３よりも中心域１１４の繊維密度を高くすることで、表面域１１３から中心域１１４へ向けて毛管力が高くなる勾配が生じ、それによって表面域１１３から中心域１１４へ向けての液の引き込み力が発生する。その結果、畝部２０の表面に液残りが生じにくくなり、表面のドライ感が高くなる。

表面シート１０の液の引き込み性や表面のドライ感を考慮すると、畝部２０における繊維密度の大小は、第２繊維層１０２の部位が最も大きく、次いで第１繊維層１０１の中心域１１４が大きく、第１繊維層１０１の表面域１１３が最も小さいことが好ましい。このような繊維密度の分布を有する畝部２０は、例えば後述する方法にしたがい表面シート１０を製造することで得られる。

畝部２０における繊維密度の大小関係は上述のとおりであるところ、溝部３０における繊維密度の大小関係に特に制限はない。この理由は、溝部３０には、後述するように開孔３１が形成されているので、溝部３０における繊維密度の大小にかかわらず、溝部３０を通じての液の透過よりも、開孔３１を通じての液の透過が支配的となるからである。

畝部２０における繊維密度の大小は、電子顕微鏡（例えば日本電子（株）製ＣａｒｒｙＳｃｏｐｅＪＣＭ−５１００）を用い、各々の部位を５００〜１０００倍に拡大観察して繊維間距離を測定することで判断できる。繊維間距離は、一本の繊維に隣接する他の繊維の距離を手作業で計測することで求めたり、後述する画像解析装置を用いて畝部２０の断面の画像を２値化処理後、各繊維の重心間距離の平均値より円相当径を引いた値を比較することで求めたりすることができる。測定は１部位につき５ヶ所の断面で行い、１断面につき２ヶ所の計１０ヶ所行う。測定した１０ヶ所の平均値を各々の部位における繊維間距離とし、繊維間距離を比較することによって、繊維密度の大小を判断する。繊維間距離が大きいほど、繊維密度は小さいことになる。

図１及び図２に示すように、溝部３０には開孔３１が多数形成されている。開孔３１は溝部３０の延びる方向に沿って一定の間隔をおいて規則的に形成されている。したがって、表面シート１０には、そのＹ方向に沿って一定の間隔をおいて配置された多数の開孔３１からなる開孔列が、表面シート１０のＸ方向にわたって多列に形成された状態になっている。すべての開孔列における開孔３１の配置のピッチは同じになっている。隣り合う２つの開孔列においては、表面シート１０のＸ方向に関して開孔３１が同位置に位置している。そして、表面シート１０のＸ方向に沿ってシート１０の全域を見たときに、必ず開孔３１が形成されていない部位が存在するように該開孔３１は配置されている。さらに、表面シート１０全体で見ると、開孔３１は、シート１０のＸ方向において多列の列をなし、かつＹ方向においても多列の列をなすように分散配置されている。開孔３１がこのように配置されていることで、開孔３１が例えば千鳥格子状に配置されている場合に比較して、繊維のより分けによる開孔３１の形成を効率的に行うことができる。

開孔３１は、表面シート１０の平面視において種々の形状をとり得る。例えば円形、長円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等の形状、又はこれらの組み合わせの形状が挙げられる。開孔３１の形状や大きさは、表面シート１０の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。例えば、吸収性物品の表面シートに用いる場合には、開孔３１の大きさは、表面シート１０の平面視における投影面積で表して、０．５〜５ｍｍ²程度であることが、液の透過性及び表面シート１０の強度維持の観点から好ましい。開孔３１の大きさは、画像解析システムを使用して計測する。具体的には、以下のようにして行う。光源〔サンライトＳＬ−２３０Ｋ２；ＬＰＬ（株）社製〕、スタンド〔コピースタンドＣＳ−５；ＬＰＬ（株）社製〕、レンズ〔２４ｍｍ／Ｆ２．８Ｄニッコールレンズ〕、ＣＣＤカメラ〔（ＨＶ−３７；日立電子（株）社製）Ｆマウントによるレンズとの接続〕及びビデオボード〔スペクトラ３２００；カノープス（株）社製〕を用いて、表面シート１０の裏面１Ｂ側の画像を取り込む。取り込まれた画像をＮＥＸＵＳ社製の画像解析ソフトＮＥＷＱＵＢＥ（ｖｅｒ．４．２０）によって開孔３１の部分を二値化処理する。二値化処理された画像から得られる個々の面積の平均値を開孔の大きさとする。

開孔３１はその端部が、表面シート１０の第２の面１０ｂ側に突出して、突出部からなる導液管を形成していてもよい。かかる突出部を形成することで、表面シート１０のクッション性が一層高くなる。また、突出部を形成することで、表面シート１０の下側に位置する吸収体の構造によらず、表面シート１０と吸収体との接触を維持できることから、着用者から排泄された液が、表面シート１０から吸収体へ効率よく伝達される。

本実施形態においては、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とは隣接しており、両層間に他の層は介在していない。そして、表面シート１においては、第２繊維層１０２の構成繊維が、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２との境界１０３を越えて第１繊維層１０１に入り込んでいる。先に述べたとおり、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とは、両者が対向する面の全域において繊維の交絡によってのみ結合されているところ、第２繊維層１０２の構成繊維が、境界１０３を越えて第１繊維層１０１に入り込んでいることで、両層の結合が一層強固になるという利点がある。繊維のこのような入り込み状態は、例えば後述する製造方法にしたがい表面シートを得ることが実現できる。この入り込み状態は、畝部２０及び溝部３０の双方に存在することが液の通過性を良好とする観点から好ましく、特に畝部２０の方が溝部３０よりも入り込み状態が顕著であることが、使用時における繊維層間の分離を防ぎ易くなる点、及び製造時に畝部２０における第１繊維層１０１が占める部分の表面域の繊維密度よりも中心域の繊維密度の方を高くすることが容易となる点から好ましい。

第１繊維層１０１は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を主体としている。そして、第１繊維層１０１においては、該繊維どうしがそれらの交点で熱融着している。これによって、第１繊維層１０１を主たる構成部位とする畝部２０の凸状の立体形状の保形性が高まる。また、畝部２０の毛羽立ちを防止することができる。第１繊維層１０１は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の１種又は２種以上から構成されていてもよく、あるいは繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の他に、該繊維と熱融着しない他の繊維を含んで構成されていてもよい。後者の場合、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の量は、第１繊維層１０１の重量の６０〜９５重量％、特に７０〜９０重量％であることが好ましい。なお、第１繊維層１０１には、次に述べる第２繊維層１０２に含まれる捲縮が発現した繊維が含まれていてもよく、あるいは含まれていなくてもよい。好ましくは、第１繊維層１０１内に、及び第１繊維層１０１と第２繊維層１０２との間に毛管勾配を形成し易くする観点から、捲縮が発現した繊維は第１繊維層１０１には含まれていない。

第１繊維層１０１に含まれる、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維としては、熱可塑性ポリマー材料からなる繊維が好適に用いられる。熱可塑性ポリマー材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。また、これらの熱可塑性ポリマー材料の組み合わせからなる芯鞘型やサイド・バイ・サイド型の複合繊維も用いることができる。繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維は、熱収縮性を実質的に有しないか、又は第２繊維層１０２の原料繊維が捲縮を開始する温度では収縮しないものであることが好ましい。

一方、第２繊維層１０２は、後述する表面シートの製造過程における加熱によって捲縮が発現した繊維が含まれている。例えば、潜在捲縮性繊維が加熱されて捲縮し、コイル状の三次元捲縮を有する繊維が含まれている。かかる捲縮繊維が含まれていることで、第２繊維層１０２の繊維密度を容易に高くすることができる。捲縮繊維は、第１繊維層１０１に用いられる繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着可能温度においては、融着しないものであることが好ましい。この場合には、第２繊維層１０２の構成繊維は、熱融着によっては結合していない。第２繊維層１０２は、捲縮した繊維のみから構成されていてもよく、あるいは捲縮した繊維に加えて、捲縮していない繊維が含まれていてもよい。後者の場合、捲縮していない繊維の量は、第２繊維層の繊維密度をコントロールする観点から、第２繊維層１０２の重量の５〜３０重量％、特に１０〜２０重量％であることが好ましい。捲縮していない繊維としては、例えば非熱融着性繊維が挙げられる。第２繊維層１０２には、上述した第１繊維層１０１に用いられる、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維が含まれていてもよく、あるいは含まれていなくてもよい。好ましくは、繊維の収縮挙動と第１繊維層１０１と第２繊維層１０２の毛管力差（繊維密度勾配）の形成の容易さの観点から、繊維どうしの交点を第２繊維層１０２に含まれる捲縮繊維が捲縮を発現するような温度で熱融着可能にする繊維は第２繊維層１０２には含まれていない。

第１繊維層１０１及び第２繊維層１０２の構成繊維の繊度や繊維長は、本発明において特に臨界的なものではなく、これらの繊維層の製造方法や表面シート１０の製造方法、表面シート１０の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。

第１繊維層１０１及び第２繊維層１０２や、表面シート１０の坪量も、表面シート１０の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。例えば収縮工程後の第１繊維層１０１の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ²、特に３０〜６０ｇ／ｍ²とすることができ、収縮工程後の第２繊維層１０２の坪量は１５〜７０ｇ／ｍ²、特に２０〜５０ｇ／ｍ²とすることができる。また表面シート１０の坪量は３５〜１５０ｇ／ｍ²、特に４０〜８０ｇ／ｍ²とすることができる。

表面シート１０は親水化されていることが好ましい。親水化の方法としては、例えば親水化剤で処理した繊維を原料として用いる方法が挙げられる。また、親水化剤を練り込んだ繊維を原料として用いる方法が挙げられる。さらに、本来的に親水性を有する繊維、例えば天然系や半天然系の繊維を使用する方法が挙げられる。表面シート１０の製造後に、これに界面活性剤を塗工することでも親水化を行うことができる。

次に、図１に示す表面シート１０の好ましい製造方法について説明する。表面シート１０は、図４に示す装置を用いて製造される。この装置を用いた製造方法は、（イ）第１繊維層及び第２繊維層の重ね合わせによる積層体の製造工程、（ロ）積層体の凹凸賦形工程、（ハ）凹凸賦形された積層体の熱処理工程を有する。

図４に示す装置４０は、流体透過性のパターン付与部材５０及び噴射ノズル５１及び熱風吹き付け部５２を備えている。パターン付与部材５０は無端ベルト状のものであり、メッシュ等の流体透過性材料で構成されている。図５（ａ）及び（ｂ）に示すようにパターン付与部材５０には、その長手方向と同方向に延びる凸部５５と凹部５６とが、パターン付与部材５０の幅方向に交互に形成されている。これによって、表面シート１０の原料である積層体５３に、その搬送方向と直交する方向に波状構造を形成することができる。凸部５５の頂部には、パターン付与部材５０の長手方向に沿って断続的に形成された突起部５４が位置している。突起部５４は、パターン付与部材５０の長手方向に沿って一定間隔をおいて配置されている。かつパターン付与部材５０の幅方向でみたときに、突起部５４は一直線上に位置するように配置されている。

噴射ノズル５１は、パターン付与部材５０に対向するように配置されている。噴射ノズル５１は、パターン付与部材５０の全幅にわたり流体を噴射できるような構造になっている。

熱風吹き付け部５２は、所定温度に加熱された熱風を、凹凸賦形された積層体５３に吹き付けることが可能な構造になっている。熱風吹き付け部５２は、その全体にわたって同じ温度の熱風が積層体５３に吹き付けることが可能な構造になっているか、又は積層体５３の搬送方向に沿って、次第に高温の熱風が該積層体５３に吹き付けることが可能な構造になっている。

（イ）の工程においては、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２とを重ね合わせ、積層体５３を得る。第１繊維層１０１は、先に述べた繊維を構成繊維とするウエブ又は不織布からなる。第２繊維層１０２は、加熱によって捲縮の発現が可能な繊維、例えば潜在捲縮性繊維を含むウエブからなる。この時点では、第１繊維層１０１における繊維密度は均一になっている。第２繊維層１０２についても同様である。

（ロ）の工程においては、（イ）の工程で得られた積層体５３が、図４中、矢印で示す方向に回動するパターン付与部材５０上に載置され、該パターン付与部材５０によって搬送される。このとき、積層体５３における第１繊維層１０１の側がパターン付与部材５０と対向するように、積層体５３はパターン付与部材５０上に載置される。パターン付与部材５０によって搬送される積層体５３には、噴射ノズル５１から噴射された流体が吹き付けられる。この流体の吹き付けによる圧力で、積層体５３は、図５（ａ）及び（ｂ）に順に示すように、パターン付与部材５０における凸部５５の位置において、構成繊維のより分けが生じる。このより分けによって、構成繊維は、凸部５５間に位置する凹部５６内へ移動していく。つまり、繊維の分配が起こる。また、流体の吹き付け面に位置する第２繊維層１０２の構成繊維が第１繊維層１０１内に入り込み、両層の界面において両層の構成繊維の交絡が生じ、両層の一体化が促進される。さらに、凸部５５の頂部に形成されている突起部５４によって、図５（ｂ）に示すように、構成繊維のより分けが促進され、突起部５５上に位置する積層体５３に孔が生じる。この孔が、表面シート１０における開孔３１となる。これらの結果、積層体５３には、図６に示すように、積層体５３の第１繊維層１０１側に、多数の小さな凸部からなる小畝部２０’と、該小畝部２０’間に位置し、かつ開孔３１’を有する多数の凹部からなる溝部３０’が形成される。なお、図６に示す積層体５３は、図４に示す積層体５３を上下逆転させた状態を示しており、流れ方向の断面を示している。

この工程で用いられる流体としては、空気等の気体を使用することが可能である。流体としては、空気流、水蒸気流（スチームジェット）などを使用することが好ましい。水蒸気流（スチームジェット）とは、液体状態でない水の流体流をいう。本工程では、繊維の移動による畝溝構造及び開孔の形成を主目的とし、繊維の交絡の程度は低く抑えるように、使用する流体の種類や流体に吹き付け圧を選択することが好ましい。

このようにして凹凸賦形された積層体５３は、次いで（ハ）の工程において熱処理が施される。あるいは、必須ではないが、必要に応じ、熱処理を施す前に、凹凸賦形された積層体５３における第２繊維層１０２の側から流体を吹き付けて、ウエブからなる第２繊維層１０２の構成繊維を交絡させて第２繊維層１０２を不織布化させてもよい。この場合、流体として水蒸気流を用い、かつその吹き付けを瞬間的に行うことで、第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮の発現を防止しつつ、第２繊維層１０２を首尾良く不織布化することができる。

（ハ）の工程においては、積層体５３に熱風を吹き付け、これを貫通させること又は吸引させることで、（ｉ）第１繊維層１０２に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を融着させ、また（ii）第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維に捲縮を発現させる。この場合、（ｉ）と（ii）とは同時に行ってもよく、あるいは先ず（ｉ）を行い、次いで（ii）を行ってもよい。（ｉ）と（ii）を同時に行う場合には、吹き付ける熱風の温度を、第１繊維層１０２に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着温度（融点）以上とし、かつ第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度以上とする。先ず（ｉ）を行い、次いで（ii）を行う場合には、先ず、第１繊維層１０２に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着温度以上で、かつ第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度未満の温度の熱風を吹き付け、次いで、第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度以上の熱風を吹き付ける。なお、後者の工程においては、第１繊維層を不織布化した後パターン付与部材５０から離間させておくことが好ましい。

この熱処理によって、第２繊維層１０２に含まれている潜在捲縮性繊維に捲縮が発現し、図７に示す矢印Ａで示すように、第２繊維層１０２は平面方向に収縮する。一方、第１繊維層１０１には潜在捲縮性繊維が含まれていないので、第１繊維層１０１の構成繊維は、第２繊維層１０２の収縮に連れて厚さ方向へ移動する。その結果、図６に示す小畝部２０’が隆起して、図７に示す畝部２０が形成される。第２繊維層１０２は、それに含まれている潜在捲縮性繊維の収縮によって、その繊維密度が収縮前に比べて高くなる。また、先に述べたとおり、前記の（ロ）の工程によって、第２繊維層１０２の構成繊維である潜在捲縮性繊維が、第１繊維層１０１に入り込んでいるので、第２繊維層１０２に近い位置に存在する第１繊維層１０１の構成繊維が、該潜在捲縮性繊維の収縮によって第２繊維層１０２に向けて牽引される（図７中、矢印Ｂで示す）。この牽引の程度は、第２繊維層１０２に近い位置に存在する繊維ほど大きい。その結果、畝部２０のうち、第１繊維層１０１が占める部位においては、その中心域１１４の繊維密度が、表面域１１３の繊維密度よりも相対的に高くなる。尤も、中心域１１４の繊維密度は、第２繊維層１０２の繊維密度のレベルにまでは高くならない。

前述した牽引の程度が畝部２０の中心域１１４ほど大きくなる理由は次のとおりであると考えられる。積層体５３の凹凸賦形工程において、溝部３０においては、流体による繊維のより分けがなされるため、畝部２０と比べ繊維量が少なくなる。従って、溝部３０では潜在捲縮性繊維の繊維量が少ないことと、繊維量が少ないことによってより潜在捲縮性繊維と他の繊維が混ざり易くなることから、潜在捲縮性繊維による熱収縮が小さくなると考えられる。また、畝部２０においては、第１繊維層１０１と第２繊維層１０２との交絡の程度は繊維量が多くなるほど小さく、熱収縮の繊維も多くなるため、中心域１１４ほど第２繊維層１０２の収縮が起こりやすいためと考えられる。これらの理由によって、牽引の程度が畝部２０の中心域１１４ほど大きくなる。

（ハ）の熱処理工程においては、搬送される積層体５３の左右の側部をテンター等の把持手段で把持し、第２繊維層１０２の幅方向（積層体５３における小畝部２０’及び溝部３０’の延びる方向と直交する方向）の収縮をコントロールすることが好ましい。詳細には、第２繊維層１０２の長手方向での収縮を極力抑制し、幅方向の収縮が優先的に生じるように、幅方向の収縮をコントロールすることが好ましい。これによって、小畝部２０’の隆起を効率的に行うことが可能となり、凹凸形状の明瞭な表面シート１０を得ることができる。

これまでに説明してきた製造方法は、（イ）第１繊維層１０１及び第２繊維層１０２の重ね合わせによる積層体５３の製造工程、（ロ）積層体５３の凹凸賦形工程、（ハ）凹凸賦形された積層体５３の熱処理工程を有していたが、これに代えて、第２繊維層１０２の構成繊維の第１繊維層１０１への入り込みをコントロールする観点から、第１繊維層１０１を弱不織布化した後、（イ）の工程を実施してもよい。あるいは、弱不織布化のために第１繊維層１０１をパターン付与部材５０の上に積層し流体流によって処理した後、（イ）の工程を実施することもできる。

上述の弱不織布化とは、繊維が解繊されて集められた状態にあるウエブよりも高い引っ張り強度を有するが、完全に不織布化された状態ではないことを意味する。本発明における弱不織布化を実現するための方法としては、以下の２通りの方法を例示できる。
（１）第１繊維層から好ましい不織布を製造するための条件よりも緩やかな条件（エアスルー法にあっては熱風温度条件を２〜５℃下げた熱風処理）によって第１繊維層１０１を処理する方法。
（２）第１繊維層に融着温度の異なる２種以上の繊維を配合し、それらの繊維のうちの少なくとも１種に融着が起こらない条件で熱処理を行う方法。この方法によれば、繊維の配合量を制御することで、弱不織布化された第１繊維層の強度を所望のものとすることが容易である。融着が起こらない繊維の配合量は３０〜７０重量％であることが好ましい。

このようにして、目的とする不織布（表面シート）が得られる。この表面シートは、典型的には液不透過性又は撥水性の裏面シートとともに用いられ、両シート間に液保持性の吸収体を挟持して吸収性物品となされる。そのような吸収性物品としては、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつなど当該技術分野において知られている種々の製品が挙げられる。

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。例えば前記実施形態は、本発明の不織布を吸収性物品の表面シートに適用した場合のものであるが、本発明の不織布はそれ以外の用途にももちろん使用することができる。そのような用途としては、例えば清掃用シート等が挙げられる。

また前記実施形態においては、畝部２０及び溝部３０から凸部及び凹部がそれぞれ形成されていたが、これに代えて、凸部及び凹部の配置パターンとして、散点状に分散配置された凸部と、該凸部の間に位置する凹部とからなる配置パターンを採用することもできる。

図１は、本発明の不織布の一実施形態の要部を拡大して示す斜視図である。図２は、図１におけるII−II線断面図である。図３は、畝部の要部拡大図である。図４は、図１に示す不織布の製造に好適に用いられる装置を示す模式図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、図４に示す装置におけるパターン付与部材の幅方向の断面の構造を示す模式図である。図６は、凹凸賦形がなされた積層体の幅方向の断面の構造を示す模式図である。図７は、熱処理工程における畝部での繊維の移動の状態を示す模式図である。

符号の説明

１０不織布（表面シート）
２０畝部（凸部）
３０溝部（凹部）
３１開孔
１０１第１繊維層
１０２第２繊維層
１０３境界
１１３表面域
１１４中心域

Claims

一方の面と他方の面とを有し、該一方の面側に、多数の凸部と、該凸部間に位置する多数の凹部とを有し、該凹部に開孔を有する不織布であって、
前記不織布は、一方の面側に位置する第１繊維層と、他方の面側に位置する第２繊維層とを有する多層構造であり、
第１繊維層は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む層であり、第２繊維層は、加熱によって捲縮が発現した繊維を含む層であり、
前記凸部においては、第１繊維層の繊維密度よりも第２繊維層の繊維密度が高く、
前記凸部のうち、第１繊維層が占める部位においては、該部位の表面域の繊維密度よりも中心域の繊維密度の方が高くなっている不織布。
前記第１繊維層と前記第２繊維層とは隣接しており、該第２繊維層の構成繊維が、第１繊維層との境界を越えて第１繊維層に入り込んでいる請求項１記載の不織布。
第１繊維層と第２繊維層とが、繊維の交絡によってのみ結合されている請求項１又は２のいずれかに記載の不織布。
請求項１ないし３のいずれかに記載の不織布からなり、前記一方の面を、着用者の肌側を向く面として用いる吸収性物品用の表面シート。
請求項１記載の不織布の製造方法であって、
繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む第１繊維層と、加熱によって捲縮が発現する繊維を含む第２繊維層とを積層して積層体を形成し、
流体透過性の材料からなり、表面に凹凸形状を有し、かつ凸部に突起部が設けられているパターン付与部材上に、前記積層体を、その第１繊維層が該パターン付与部材と対向するように載置し、
パターン付与部材上に載置された前記積層体に、その第２繊維層の側から流体流を吹き付けて、パターン付与部材の表面形状に対応した形状を該積層体に付与して、該積層体の第１繊維層側に、多数の小凸部と、該小凸部間に位置し、かつ開孔を有する多数の凹部を形成し、
前記積層体を加熱して第２繊維層中の繊維に捲縮を発現させて第２繊維層を平面方向に収縮させることで、第１繊維層をその厚み方向に隆起させて、前記小凸部が隆起してなる多数の凸部を形成する不織布の製造方法。