JP6581863B2 - 伸縮シートの製造方法及び紡糸装置 - Google Patents

Description

本発明は、弾性を有する繊維と不織布等のシート材との複合体である伸縮シートの製造方法、及び該製造方法に使用可能な紡糸装置に関する。

伸縮シートは、伸縮性、風合い、通気性等が良好であり、その特性を活かして、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品、医療用使い捨て衣類、清掃シート、眼帯、マスク、包帯等の各種用途に利用されている。斯かる伸縮シートに関し、例えば特許文献１には、不織布に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列している構成の伸縮シートが記載されている。特許文献１記載の伸縮シートは、いわゆる溶融紡糸法を利用して製造され、具体的には、溶融された弾性樹脂を紡糸ヘッドの下端面に設けられた複数のノズルから紡出させて、溶融又は軟化状態の弾性フィラメントを複数得、それら複数の弾性フィラメントを、所定速度で引き取って延伸しつつ、その固化前にシート材に融着させる工程を経て製造される。特許文献１には、斯かる製造方法に用いられる紡糸ヘッドのノズルの配置に関し、紡糸ヘッドには多数のノズルが直線状に一列に配置されている旨記載されている（特許文献１の〔００５６〕参照）

特許文献２には、家具、ベッド等に用いられるクッション材として使用可能な網状構造体が記載されている。特許文献２記載の網状構造体は、複数のオリフィスを持つ多列ノズルより熱可塑性エラストマーをノズルオリフィスに分配し、該エラストマーを所定の溶融温度で該ノズルより下方に向けて吐出させ、溶融状態で互いに接触させて融着させ３次元構造を形成する工程を経て製造される。特許文献２の実施例では、熱可塑性エラストマーを吐出するノズルを千鳥配列としたことが記載されている（特許文献２の〔００４６〕参照）。特許文献２記載技術において千鳥配列のノズルを採用している理由は、複数のノズルから紡出された複数の溶融状態の紡出物を意図的に接触・融着させて該膨出物の３次元構造を得るためであり、特許文献２記載技術においては、ノズルから紡出された複数の紡出物を互いに交差させずに一方向に延びるように配列することは想定されていない。

特開２００８−１７９１２８号公報 特開２０１５−９８６５４号公報

特許文献１記載の伸縮シートの製造方法、即ち、シート材に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列している伸縮シートの製造方法においては、ノズル間の距離を狭くすると、紡糸ヘッドの複数のノズルから紡出した複数のフィラメントどうしが、シート材に融着される前に結着してしまうという課題があった。即ち図１２に示すように、従来の紡糸ヘッド９１においては、その下端面９１ａに複数のノズル１２が直線状に一列に配置されているところ、そのノズル列における隣り合う２個のノズル１２，１２から紡出した２本のフィラメント４，４が、紡糸ヘッド９１の意図しない揺れ、気流の影響等により、紡出直後に交差して互いに結着してしまい、その結果、所望の太さよりも太いフィラメント４’が形成されてしまう場合があった。紡糸ヘッド９１の下端面９１ａには、ノズルピッチ（隣り合うノズルの中心間の距離）が相対的に小さい小ピッチ部９３と、ノズルピッチが相対的に大きい大ピッチ部９４とが存在するところ、斯かるフィラメントの結着現象は、ノズルピッチが小さいほど起こりやすく、紡糸ヘッド９１においては特に小ピッチ部９３で起こりやすい。

このような、ノズルからの紡出直後のフィラメントどうしの結着は、製造目的物である伸縮シートの外観や取り扱い性等に悪影響を及ぼす。例えば、伸縮シートにおける複数のフィラメントの一部のみが、斯かるフィラメントどうしの結着により径の太いものとなった場合、該伸縮シートにおいては、相対的に径の細いフィラメントと相対的に径の太いフィラメントとが混在することになるところ、該伸縮シートを巻回してロール状に巻き取った伸縮シートロールは、そのロール周面にフィラメントの径の不均一に起因して凹凸が発生するため、ロール全体として形状が歪であり、そのため、該ロールの巻き取りや巻き出し等の操作に支障が生じるおそれがある。

また、紡糸ヘッドのノズル設置面（下端面）を形成する壁材には、紡糸ヘッドに溶融樹脂を供給する際に圧力がかかるため、該圧力では破損しない程度の耐圧性が求められるところ、該壁材に複数のノズルを直線状に一列に穿設する場合に、そのノズルピッチが小さくなるほど、該壁材の耐圧性が低下する傾向がある。一方で、伸縮シートにおけるフィラメントの配置態様には多様な要望があり、フィラメントのピッチが比較的小さいものも要望されているが、斯かる要望に応え得る技術は未だ提供されていない。

従って本発明の課題は、高品質で取り扱い性に優れる伸縮シートを効率良く製造し得る伸縮シートの製造方法及び紡糸装置を提供することに関する。

本発明は、シート材に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列している、伸縮シートの製造方法であって、溶融された弾性樹脂を紡糸ヘッドの下端面に設けられた複数のノズルから紡出させて、溶融又は軟化状態の弾性フィラメントを複数得、それら複数の弾性フィラメントを、所定速度で引き取って延伸しつつ、その固化前にシート材に融着させる工程を有し、前記紡糸ヘッドの下端面は、複数の前記ノズルが千鳥状に配置された千鳥配置部を有し、前記千鳥配置部においては、複数の前記ノズルが一方向に所定間隔を置いて配置されてなるノズル列が、該一方向と直交する方向に複数配置され、且つ該一方向と直交する方向において、隣在する該ノズル列どうしで互いに該ノズルがずれている、伸縮シートの製造方法を提供するものである。

また本発明は、溶融樹脂をノズルから紡出して溶融又は軟化状態のフィラメントとする紡糸ヘッドを備えた紡糸装置であって、前記紡糸ヘッドの下端面に、複数の前記ノズルが千鳥状に配置された千鳥配置部を有し、前記千鳥配置部においては、複数の前記ノズルが一方向に所定間隔を置いて配置されてなるノズル列が、該一方向と直交する方向に複数配置され、且つ該一方向と直交する方向において、隣在する該ノズル列どうしで互いに該ノズルがずれている紡糸装置を提供するものである。

本発明によれば、高品質で取り扱い性に優れる伸縮シートを効率良く製造し得る伸縮シートの製造方法及び紡糸装置が提供される。本発明の伸縮シートの製造方法又は紡糸装置によって製造された伸縮シートは、シート材に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列しているところ、本発明によれば、該伸縮シートの製造時に弾性フィラメントの意図しない交差が起こり難いため、弾性フィラメントのピッチが比較的小さい伸縮シートを製造する場合であっても、高品質の伸縮シートを効率良く製造することができる。

図１は、本発明の伸縮シートの製造方法の一実施態様の実施に用いられる伸縮シートの製造装置の要部を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１に示す製造装置における紡糸ヘッドの下端面（ノズル設置面）側を上側に描いて模式的に示す斜視図である。 図３は、図２のＩ−Ｉ線断面を、紡糸ヘッドの下端面側を下側に描いて模式的に示す断面図である。 図４は、図１に示す製造装置における紡糸ヘッドにおけるノズルの配置を模式的に示す平面図である。 図５は、図１に示す製造装置における紡糸ヘッドのノズルから弾性フィラメントが紡出されている様子を模式的に示す斜視図である。 図６は、図１に示す製造装置を用いて製造された伸縮シートを一部破断して模式的に示す斜視図である。 図７は、本発明の伸縮シートの製造方法における弾性発現処理の実施に用いられる装置の要部を模式的に示す斜視図である。 図８は、本発明に係る紡糸ヘッドの他の実施態様における下端面（ノズル設置面）を模式的に示す平面図である。 図９は、図８に示す紡糸ヘッドを用いて製造された伸縮シートの平面図である。 図１０は、本発明に係る紡糸ヘッドにおけるノズルの配置の他の実施態様を示す平面図である。 図１１は、比較例の紡糸ヘッドにおけるノズルの配置を示す平面図である。 図１２は、従来の紡糸ヘッドの図５相当図である。

以下、本発明をその好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。図１〜図５には、本発明の伸縮シートの製造方法の一実施態様の実施に用いられる伸縮シートの製造装置１０の要部が示されている。また図６には、斯かる製造装置１０によって製造された伸縮シート１が一部破断した状態で示されている。

伸縮シート１は、図６に示すように、２枚のシート材２，３に複数の糸状の弾性フィラメント４が接合された構成を有し、それら複数の弾性フィラメント４が互いに交差せずに一方向に延びるように配列している。複数の弾性フィラメント４は、２枚のシート材２，３間に挟持固定されている。弾性フィラメント４は、後述するように、弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で延伸されて形成されたものである。複数の弾性フィラメント４は、それぞれ、伸縮シート３０の一方向（符号Ｙで示す方向）の全長に亘って実質的に連続している。本明細書において「弾性」とは、伸ばすことができ且つ伸ばした力から解放したときに収縮する性質を意味する。図６中符号Ｐは、弾性フィラメント４のピッチ、即ち、隣り合う弾性フィラメント４，４の中心間の距離を示している。伸縮シート１においては、複数の弾性フィラメント４は等ピッチで配置されている。

製造装置１０は、図１に示すように、溶融樹脂をノズルから紡出して溶融又は軟化状態のフィラメント４とする紡糸ヘッド１１を備えた紡糸装置を具備している。この紡糸装置は、いわゆるメルトブロー法によってフィラメントを防止する紡糸装置であり、紡糸ヘッド１１の他に、弾性樹脂のチップを溶融して紡糸ヘッド１１に送出する溶融押出機（図示せず）等を具備しており、基本構成は公知のメルトブロー方式の紡糸装置と同じである。

紡糸ヘッド１１は、図２及び図３に示すように、該ヘッド１１の下端面１１ａを形成する平面視長方形形状の底壁部１１Ｌと、該底壁部１１Ｌの周縁に連接された側壁部１１Ｓとを含んで構成され、これらの壁部１１Ｌ，１１Ｓで画成された紡糸ヘッド１１の内部空間は、前記溶融押出機から供給された溶融樹脂の貯留部１３となっている。紡糸ヘッド１１の下端面１１ａには複数のノズル１２が穿設されており、紡糸ヘッド１１の貯留部１３は、各ノズル１２を介して外部と連通している。紡糸ヘッド１１の材質は、公知のものと同様に設定することができ、通常は金属である。

本発明の主たる特徴の１つとして、図２及び図４に示すように、紡糸ヘッド１１のノズル設置面である下端面１１ａに、複数のノズル１２が千鳥状に配置された千鳥配置部１２Ａが設けられている点が挙げられる。千鳥配置部１２Ａにおいては、複数のノズル１２が一方向、具体的には下端面１１ａの長手方向Ｘに所定間隔を置いて配置されてなるノズル列１２Ｌ（図４中、点線で囲まれた部分）が、該一方向と直交する方向即ち下端面１１ａの幅方向Ｙに複数（本実施態様においては２列）配置され、且つ幅方向Ｙにおいて、隣在するノズル列１２Ｌ，１２Ｌどうしで互いにノズル１２がずれている。

換言すれば、千鳥配置部１２Ａにおいては、複数のノズル１２が一方向（長手方向Ｘ）に所定間隔を置いて配置されてなる複数（本実施態様においては２列）のノズル列１２Ｌを、それぞれ、該一方向と直交する方向（幅方向Ｙ）に投影したときに、特定のノズル列１２Ｌにおける各ノズル１２の投影像の間（例えば、特定のノズル列１２Ｌにおいて隣り合う２個のノズル１２，１２の中間位置）に、該特定のノズル列１２Ｌと幅方向Ｙにおいて隣り合う別のノズル列１２Ｌにおけるノズル１２の投影像が配置されるように、複数のノズル１２が千鳥状に配置されている。尚、本発明でいう「千鳥状に配置」には、複数のノズル１２が前記の説明通りに完璧に配置されている態様のみならず、製造上不可避的なずれなど、意図しないわずかな配置のずれが生じている態様も含まれる。

前述した通り、図１２に示す紡糸ヘッド９１の如き従来の紡糸ヘッドにおいては、複数のノズル１２が、千鳥状ではなく、直線状に一列に配置されているため、特にノズルピッチが相対的に小さい小ピッチ部９３では、ノズル１２から紡出した複数の弾性フィラメント４どうしが、紡糸直後に意図せずに結着しやすく、そのため所望の太さの弾性フィラメント４が得られないという課題があった。これに対し、本実施態様においては、紡糸ヘッド１１における複数のノズル１２を千鳥状に配置することにより斯かる課題を解決しており、通常の製造装置１０の平時における稼働状態であれば、図５に示すように、複数のノズル１２から紡出された複数の弾性フィラメント４は、互いに交差することなく下方に向かって延び、単一の弾性フィラメント４の形態を保ったままの状態で、２枚のシート材２，３間に挟持固定される。従って製造装置１０によれば、製造目的物である伸縮シート１における弾性フィラメント４のピッチＰ（図６参照）が比較的小さい場合であっても、各弾性フィラメント４の太さが均一であり、高品質で取り扱い性に優れる伸縮シート１を効率良く製造することができる。

製造目的物である伸縮シート１における弾性フィラメント４のピッチＰ（図６参照）は、弾性フィラメント４を紡出するノズルの実質ノズルピッチＮＰ（図４参照）によって決定され、製造上特に問題が起こらなければ通常、実質ノズルピッチＮＰと同一である。この実質ノズルピッチＮＰは、「紡糸ヘッドのノズル設置面における複数のノズルをそれぞれ、該ノズル設置面の長手方向と直交する幅方向に投影したときの投影像におけるノズルピッチ」に相当する。ノズルピッチは、隣り合う２個のノズルの中心間の距離である。

例えば図１１に示すように、複数のノズル１２が紡糸ヘッドの長手方向Ｘに沿って直線状に一列に配置されている場合、その実質ノズルピッチＮＰは、該一列において隣り合う２個のノズル１２，１２の中心間の距離（ノズルピッチＰ１）と同じである。これに対し、紡糸ヘッド１１の千鳥配置部１２Ａにおける実質ノズルピッチＮＰは、図４に示すように、千鳥配置部１２Ａを構成する２列のノズル列１２Ｌ，１２Ｌをそれぞれ幅方向Ｙに投影したときの投影像において隣り合う２個のノズル１２，１２の中心間の距離である。従って仮に、図４の千鳥配置部１２Ａと図１１の一列のノズル列とで実質ノズルピッチＮＰが同一であっても、千鳥配置部１２Ａにおいては、実質ノズルピッチＮＰを構成する２個のノズル１２，１２が長手方向Ｘのみならず幅方向Ｙにも離間しており、そのため図１１の一列のノズル列に比して、該２個のノズル１２，１２の中心間距離が長い。これが、千鳥配置部１２Ａを備えた紡糸ヘッド１１において弾性フィラメント４どうしの意図しない交差・結着が起こり難い主な理由である。

また、紡糸ヘッド１１においては、このように、千鳥配置部１２Ａにおける複数のノズル１２どうしの中心間距離が比較的十分にとられており、複数のノズル１２それぞれを包囲する、底壁部１１Ｌを構成する金属等の部材が比較的多く存在するため、紡糸ヘッド１１は、少なくとも通常の溶融樹脂の供給圧力では破損し難い実用上十分な耐圧性を有し、装置の耐久性に優れる。

図１２に示す紡糸ヘッド９１のような、複数のノズルが直線状に一列に配置されている従来の紡糸ヘッドにおいては、ノズルピッチ（実質ノズルピッチＮＰ）を小さくすると前述した問題が起こり得るが、千鳥配置部１２Ａにおいては前述した通り、ノズルピッチを小さくしても問題は起こり難く、従って、弾性フィラメント４のピッチが小さい伸縮シート１を効率良く製造することができる。千鳥配置部１２Ａにおける複数のノズル列１２Ｌそれぞれのノズル１２のピッチＰ１（図４参照）は、例えば１ｍｍ以下に設定することができる。一方、ピッチＰ１の下限値は、紡糸ヘッド１１の材質等にもよるが、該材質が通常の金属であれば、０．２ｍｍ程度である。

また、千鳥配置部１２Ａにおける隣り合うノズル列１２Ｌ，１２Ｌにおいて、「一方のノズル列１２Ｌにおける任意の１個のノズル１２（以下、特定ノズル１２という）と、他方のノズル列１２における該特定ノズル１２に最も近接するノズル１２との中心間の距離」（ピッチＰ２）は、ピッチＰ１と同範囲に設定することができる。

紡糸ヘッド１１の下端面１１ａにおける複数のノズル列１２Ｌそれぞれにおいては、複数のノズル１２が等ピッチで配置されている、即ちピッチＰ１（図４参照）が均一であるが、本発明においては、各ノズル列１２ＬにおいてピッチＰ１は均一でなくても良い。

紡糸ヘッド１１におけるノズル１２は、平面視円形状であるが、本発明においてはノズルの平面視形状は特に限定されず、多角形形状等の任意の形状とすることができる。平面視円形状ノズル１２の直径は、弾性フィラメント４の直径及び延伸倍率に影響を及ぼす。この観点から、ノズル１２の直径は好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２ｍｍ以上、そして、好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．６ｍｍ以下である。
また、ノズル１２の直径が前記範囲内にある場合において、ノズル１２のノズルピッチＰ１及びＰ２（図４参照）は、それぞれ、好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下、そして、好ましくは４．１ｍｍ以下、さらに好ましくは１．３ｍｍ以下である。

本発明の伸縮シートの製造方法は、例えば製造装置１０を用いて次のように実施することができる。製造装置１０を用いた伸縮シート１の製造方法は、図１に示すように、溶融された弾性樹脂を紡糸ヘッド１１の下端面１１ａに設けられた複数のノズル１２から紡出させて、溶融又は軟化状態の弾性フィラメント４を複数得、それら複数の弾性フィラメント４を、所定速度で引き取って延伸しつつ、その固化前にシート材２，３に融着させる工程を有している。

先ず、紡糸ヘッド１１に接続された図示しない溶融押出機により、弾性フィラメント４の原料である弾性樹脂のチップを溶融混練し、その溶融状態の弾性樹脂を紡糸ヘッド１１内の貯留部１３（図３参照）に供給する。こうして供給された溶融状態の弾性樹脂は、図５に示すように、紡糸ヘッド１１の下端面に穿設された複数のノズル１２から、溶融又は軟化状態の弾性フィラメント４として紡出される。前述した通り、複数のノズル１２は千鳥状に配置されているため、各ノズル１２から紡出された複数の弾性フィラメント４は、互いに交差することなく単一の弾性フィラメント４の形態を保ったまま、シート材２，３との合流位置へと延びる。

図１に示すように、紡出された溶融又は軟化状態の複数の弾性フィラメント４は、それぞれ、原反から同速度で繰り出されたシート材２，３と合流し、両シート材２，３間に挟持されて所定速度で引き取られる。弾性フィラメント４の引き取り速度は、両シート材２，３の繰り出し速度と一致している。弾性フィラメント４の引き取り速度は、弾性フィラメント４の直径及び延伸倍率に影響を及ぼす。延伸によって弾性フィラメント４に生じる張力は、弾性フィラメント４をシート材２，３と貼り合わせるときの風や静電気に起因する弾性フィラメント４の乱れを防止する。図６に示すように弾性フィラメント４どうしを交差させずに一方向へ配列させるためには、斯かる弾性フィラメント４の引き取り速度、張力等の調整が有効であることは勿論であるが、本実施態様においては、前述したように複数のノズル１２が千鳥状に配置されているため、基本的に、弾性フィラメント４どうしの交差という不都合が生じ難い。

溶融又は軟化状態の弾性フィラメント４は、その固化前に、即ち融着可能な状態でシート材２，３と合流する。その結果、弾性フィラメント４は、シート材２，３に挟持された状態で、これらのシート材２，３に融着する。つまり、固化前の弾性フィラメント４を搬送されるシート材２，３に融着させることで、弾性フィラメント４は引き取られて延伸される。弾性フィラメント４の融着に際してはシート材２，３には、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４に起因する溶融熱によってのみ、弾性フィラメント４と両シート材２，３とが融着する。その結果、両シート材２，３の構成繊維のうち、弾性フィラメント４の周囲に存在する繊維のみが弾性フィラメント４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。その結果、両シート材２，３に加わる熱は最小限にとどまるので、両シート材２，３が例えば不織布であれば、その不織布自身が本来的に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１の風合いが良好になる。

紡出された溶融又は軟化状態の弾性フィラメント４が、シート材２，３と合流するまでの間、該弾性フィラメント４は延伸されて延伸方向に分子が配向する。また直径が小さくなる。弾性フィラメント４を十分に延伸させる観点及び弾性フィラメント４の糸切れを防止する観点から、紡出された弾性フィラメント４に所定温度の風（熱風、冷風）を吹き付けて、弾性フィラメント４の温度を調整しても良い。また、弾性フィラメント４の延伸は、弾性フィラメント４を構成する樹脂組成物（弾性樹脂）の溶融状態での延伸（溶融延伸）だけでなく、その冷却過程における軟化状態の延伸（軟化延伸）であっても良い。

弾性フィラメント４とシート材２，３とを合流させるときの弾性フィラメント４の温度は、繊維融着を確実にするために１００℃以上であることが好ましい。また弾性フィラメント４の形状を保持して伸縮特性の良好な伸縮シート１を得る観点から、斯かる合流時の弾性フィラメント４の温度は１８０℃以下であることが好ましい。より好ましくは１２０〜１６０℃の範囲である。斯かる合流時、即ち弾性フィラメント４とシート材２，３との接合時の温度は、弾性フィラメント４と接合させるラミネート基材として、弾性フィラメント４を構成する樹脂組成物の融点と異なる融点を有する変性ポリエチレンや変性ポリプロピレン等からなるフィルムを用いて、その接合状態を観察することで測定できる。このとき、弾性フィラメント４とラミネート基材とが融着していれば、接合温度はラミネート基材の融点以上である。

弾性フィラメント４とシート材２，３との合流時（接合時）には、弾性フィラメント４は実質的に非伸長状態（外力を取り除いたときに縮まない状態）である。両者の接合状態においては、シート材２，３の構成繊維の少なくとも一部が、弾性フィラメント４へ融着するか、さらには弾性フィラメント４とシート材２，３の構成繊維の少なくとも一部との両方が融着することがより好ましい。十分な接合強度が得られるからである。得られる伸縮シート１の伸縮特性は、弾性フィラメント４とシート材２，３との接合点の密度に影響を受ける。また、伸縮特性は、接合温度、接合圧力の他、後述する弾性発現処理によるシート材２，３の延伸（図７参照）によっても調整することができる。シート材２，３の構成繊維を弾性フィラメント４に融着させることで、接合点１つ１つの接合強度が高くなる。接合点の密度を低くすると、シート材２，３による伸縮阻害が少なくなり、且つ十分な接合強度を有する伸縮シート１が得られるので好ましい。

複数の弾性フィラメント４をシート材２，３と合流させるときには、各弾性フィラメント４が互いに交差せず一方向に配列するようにする。そして図１に示すように、弾性フィラメント４をシート材２，３と合流させて両シート材２，３間に弾性フィラメント４を挟持させた状態で、これら三者を一対のニップロール１５，１５によって挟圧する。挟圧の条件は、得られる伸縮シート１の風合いに影響を及ぼす。挟圧力が大きすぎると弾性フィラメント４が両シート材２，３内に食い込みやすくなり、それに起因して得られる伸縮シート１の風合いが低下しやすい。この観点から、ニップロール１５，１５による挟圧力は、弾性フィラメント４が両シート材２，３に接触する程度で足り、過度に高い挟圧力は必要とされない。

ニップロール１５による挟圧の別の条件として、ニップロール１５の温度が挙げられる。本発明者らの知見によれば、ニップロール１５を加熱した状態で挟圧を行うよりもむしろ、加熱しないか（つまり成り行きにまかせるか）、又は冷却しながら挟圧を行う方が、風合いの良好な伸縮シート１が得られる。ニップロール１５を冷却する場合には、冷却水等の冷媒を用い、ニップロール１５の表面設定温度が１０〜５０℃になるように温度調節することが好ましい。

以上の工程を経ることで、図６に示す伸縮シート１、即ち、２枚のシート材２，３間に弾性フィラメント４が挟持固定された複合シートが得られる。但し、シート材２，３の種類如何によっては、以上の工程だけでは伸縮シートが得られない場合がある。即ち、シート材２，３として本来的に伸長性を有するものを用いた場合には、以上の工程のみで目的とする伸縮シート１が得られるが、シート材２，３として本来的に伸長性を有しないものを用いた場合には、以上の工程を経て得られた前記複合シートに対し、さらに以下に述べる弾性発現処理を施す必要がある。

図７には、前記弾性発現処理の一実施態様の実施の様子が示されている。前記弾性発現処理は、弾性フィラメント４をシート材２，３に融着させた後、該シート材２，３を該弾性フィラメント４の延びる方向に延伸する処理であり、斯かる処理により、本来的に伸長性を有しないシート材２，３に、伸長性が付与される。前記弾性発現処理の処理対象物は、図１に示す工程を経て得られた、弾性フィラメント４をシート材２，３に融着させてなる複合シート１’である。

図７に示す弾性発現処理は、歯と歯底とが周方向に交互に形成された一対の歯溝ロール１７，１７を備えた延伸装置を用い、両ロール１７，１７間に複合シート１’を導入してこれを搬送することで実施され、これによって複合シート１’は、その搬送方向、即ち弾性フィラメント４の延びる方向に沿って延伸され、目的とする伸縮シート１となる。この延伸装置は、原反から繰り出された複合シート１’を歯溝ロール１７，１７間に通すための手段として、歯溝ロール１７に対して複合シート１’の搬送方向の上流側に配置された一対のニップロール１６，１６と、歯溝ロール１７に対して該搬送方向の下流側に配置された一対のニップロール１８，１８とを備えており、両ロール１６，１８によって複合シート１’の搬送速度を適宜調整することで、複合シート１’の延伸の程度を調整可能になされている。

前記延伸装置は、一対の歯溝ロール１７，１７の一方又は双方の枢支部を上下に変位させる公知の昇降機構（図示せず）を有し、両ロール１７，１７間の間隔が調節可能になされている。例えば、一対の歯溝ロール１７，１７を、一方の歯が他方の歯間に遊挿され、他方の歯が一方の歯間に遊挿されるように組み合わせ、その状態の両歯溝ロール１７，１７間に、複合シート１’を挿入してこれを弾性発現処理させる。一対の歯溝ロール１７，１７の両方が駆動源によって駆動するようになっていても良く（共回りロール）、一方のみが駆動源によって駆動するようになっていても良い（連れ回りロール）。歯溝ロール１７の歯形としては、一般的なインボリュート歯形、サイクロイド歯形が用いられ、特にこれらの歯幅を細くしたものが好ましい。前記弾性発現処理については、特許文献１に記載の弾性発現処理を適宜利用することができる。

前記弾性発現処理によって、伸縮シート１の厚みは、該弾性発現処理前の複合シート１’の厚みに対して１．１倍〜４倍、特に１．３倍〜３倍に増すことが好ましい。これによって、両シート材２，３の構成繊維が塑性変形して伸びることで繊維が細くなる。これと同時に、両シート材２，３が一層嵩高となり、肌触りが良く、クッション性が良好になる。

本発明の製造方法によって製造された伸縮シート１は、前記弾性発現処理を経ているか否かを問わず、弾性フィラメント４の延びる方向（図６中符号Ｙで示す方向）と同方向に伸縮可能になっている。伸縮シート１の伸縮性は、弾性フィラメント４の弾性に起因して発現する。伸縮シート１を、弾性フィラメント４の延びる方向と同方向に引き伸ばすと、弾性フィラメント４及びシート材２，３が伸長する。そして伸縮シート１の引き伸ばしを解除すると、弾性フィラメント４が収縮し、その収縮に連れてシート材２，３が引き伸ばし前の状態に復帰する。また、伸縮シート１においては、弾性フィラメント４と直交した状態で結合している他の弾性フィラメントは存在していないので、伸縮シート１を、弾性フィラメント４の延びる方向と同方向に引き伸ばしたときには、該伸縮シート１がその引き伸ばし方向と直交する方向に縮む、いわゆる幅縮みをほとんど起こさずに伸長する。

伸縮シート１は、弾性フィラメント４の延びる方向に沿って１００％伸長させ、その状態から５０％戻したときの荷重Ａ（以下、５０％戻り強度ともいう）と、弾性フィラメント４の延びる方向に沿って５０％伸長させたときの荷重Ｂ（以下、５０％行き強度ともいう）との比（Ａ／Ｂ）が５０％以上、特に６５％以上となることが、十分な伸縮特性の発現の点から好ましい。

また、具体的な用途にもよるが、伸縮シート１は、その全体の坪量が、好ましくは１０ｇ／ｍ²以上、さらに好ましくは２５ｇ／ｍ²以上、そして、好ましくは１５０ｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは６０ｇ／ｍ²以下である。伸縮シート１の厚みに関しては、好ましくは０．０５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上、そして、好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下である。伸縮シート１の厚みの測定は、次のようにして測定される。即ち、測定対象シートを０．５ｃＮ／ｃｍ²の荷重にて平板間に挟み、平板間の距離を測ることで、該測定対象シートの厚みを測定することができる。

伸縮シート１を構成する弾性フィラメント４の直径は、特に制限されないが、伸縮シート１の風合いと弾性フィラメント４の生産性とのバランス等の観点から、好ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは２０μｍ以上、そして、好ましくは２００μｍ以下、更に好ましくは１３０μｍ以下である。弾性フィラメント４の直径は、ノズル１２の直径によって決定される。

また、伸縮シート１において弾性フィラメント４のピッチＰ（図６参照）は、伸縮シート１が十分な伸縮性及び布様の良好な風合いを発現する等の観点から、弾性フィラメント４の直径が前記範囲であることを条件として、好ましくは０．１ｍｍ以上、更に好ましくは０．４ｍｍ以上、そして、好ましくは５ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。

伸縮シート１の形成材料について説明すると、シート材２，３としては、例えば、エアスルー不織布、ヒートロール不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布等の不織布を用いることができる。これらの不織布は、連続フィラメント又は短繊維の不織布であり得る。シート材２とシート材３とは、同種のものでも良く、異種のものでも良い。ここでいう、「同種のシート材」とは、シート材の製造プロセス、シート材の構成繊維の種類、構成繊維の繊維径や長さ、シート材の厚みや坪量等がすべて同じであるシート材どうしを意味する。これらのうちの少なくとも一つが異なる場合には、「異種のシート材」である。シート材２，３の坪量は、風合い、厚み及び意匠性等の観点から、それぞれ、好ましくは３ｇ／ｍ^２以上、更に好ましくは５ｇ／ｍ^２以上、そして、好ましくは１００ｇ／ｍ^２以下、更に好ましくは３０ｇ／ｍ^２以下である。

シート材２，３の構成繊維としては、例えば、実質的に非弾性の非弾性繊維を用いることができ、その場合、シート材２，３は、該非弾性繊維を主体とする伸長可能な繊維層となり得る。斯かる非弾性繊維としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリアミド等からなる繊維等が挙げられる。シート材２，３の構成繊維は、短繊維でも長繊維でも良く、親水性でも撥水性でも良い。また、芯鞘型又はサイド・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種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

シート材２，３の構成繊維の好ましい一例として、低融点成分及び高融点成分の２成分以上からなるものが挙げられる。その場合には、少なくとも低融点成分の熱融着により、その構成繊維同士が繊維交点で接合される。低融点成分及び高融点成分の２成分以上からなる芯鞘型の複合繊維としては、芯が高融点ＰＥＴ、ＰＰで、鞘が低融点ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥのものが好ましい。特にこれらの複合繊維を用いると、弾性フィラメント４との融着が強くなり、両者間での剥離が起こりにくくなるので好ましい。

弾性フィラメント４は、例えば熱可塑性エラストマーやゴム等の弾性樹脂を原料とするものである。特に熱可塑性エラストマーを原料として用いると、通常の熱可塑性樹脂と同様に押出機を用いた溶融紡糸が可能であり、またそのようにして得られた弾性フィラメントは熱融着させやすいので、伸縮シート１に好適である。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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等が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

以下、本発明の他の実施態様について図面を参照して説明する。後述する他の実施態様については、前記実施態様と異なる構成部分を主として説明し、同様の構成部分は前記実施態様と同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記実施態様についての説明が適宜適用される。

図８に示す紡糸ヘッド１１Ａの下端面１１ａは、千鳥配置部１２Ａに加えてさらに、複数のノズル１２が千鳥状に配置されていない非千鳥配置部１２Ｂを有し、千鳥配置部１２Ａと非千鳥配置部１２Ｂとが、一方向即ち紡糸ヘッド１１Ａの長手方向Ｘにおいて隣接している。本実施形態においては、非千鳥配置部１２Ｂは、千鳥配置部１２Ａを構成する１列のノズル列１２Ｌにおける千鳥配置部１２Ａからの延出部からなる。即ち、非千鳥配置部１２Ｂは、１列のノズル列１２Ｌからなる。非千鳥配置部１２Ｂの配置はこの例に限られず、例えばＹ方向において１２Ｌ，１２Ｌの間に配されても良い。

図９には、図８に示す紡糸ヘッド１１Ａを用いて製造された伸縮シート１Ａが示されている。伸縮シート１Ａは、千鳥配置部１２Ａから紡出された複数の弾性フィラメント４が配置された強伸縮部５と、非千鳥配置部１２Ｂから紡出された複数の弾性フィラメント４が配置された弱伸縮部６とを有している。強伸縮部５は、弱伸縮部６に比して弾性フィラメント４のピッチが小さく、それ故、弱伸縮部６に比して伸縮力が強い。つまり、伸縮シート１Ａは、図中Ｘで示す一方向、即ち伸縮シート１Ａの長手方向（弾性フィラメント４の延びる方向）と直交する幅方向における伸縮性が不均一であり、この点で、複数の弾性フィラメント４が等ピッチで配置され、該幅方向における伸縮性が均一な伸縮シート１（図６参照）と異なる。このような、伸縮性の異なる部位を幅方向に複数有する伸縮シート１Ａは、例えば使い捨ておむつ等の着用物品の構成部材として用いた場合、着用者の体型の変位に対する追従性に優れ、良好なフィット性が得られる。

本発明に係る紡糸ヘッドにおけるノズルの配置は、前記実施態様に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば千鳥配置部１２Ａを構成するノズル列１２Ｌの数は特に制限されず、図４に示す如き２列の他、図１０に示すように３列にすることもでき、図示していないが４列以上とすることもできる。また、ノズル１２の平面視形状、ノズルピッチＰ１，Ｐ２、実質ノズルピッチＮＰ等は、製造目的物である伸縮シートの用途等に応じて適宜調整すれば良く、特に制限されない。

本発明の製造方法の実施により、又は本発明の紡糸装置を用いて製造された伸縮シートは、例えば、パンツ型使い捨ておむつの外包材として好適に用いられる。またこの用途以外に、その良好な風合いや、毛羽立ち防止性、伸縮性、通気性等の利点を生かし、医療用使い捨て衣類や清掃シート、眼帯、マスク、包帯等の各種の用途に用いることもできる。特に生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の構成材料として好ましく用いられる。吸収性物品の構成材料としては、例えば、吸収体よりも肌側に位置する液透過性のシート（表面シート、サブレイヤー等を含む）や、使い捨ておむつの外面を構成するシート、胴回り部やウエスト部、脚周り部等に弾性伸縮性を付与するためのシート等が挙げられる。また、ナプキンのウイングを形成するシート等として用いることができる。また、それ以外の部位であっても、伸縮性を付与したい部位等に用いることができる。

〔実施例〕
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
図１〜図５に示す製造装置（紡糸装置）と同様の構成の装置を用いて、図６に示す伸縮シート１と同様の構成を有し、複数の弾性フィラメントが等ピッチで配置された伸縮シートを製造した。より具体的には、前記紡糸ヘッド１１の如き、全ノズルが千鳥状に配置された紡糸ヘッドを具備する紡糸装置を用いて複合シートを得、該複合シートを、図７に示すように、一対の歯溝ロール１７，１７の如き、歯と歯底が周方向（実長方向）に交互に形成された一対の歯溝ロールを備えた弾性発現処理装置（延伸装置）を通すことにより、該複合シートに伸縮性を付与し、目的とする、伸縮シートを製造した。使用した装置におけるノズルピッチ等は下記表１の通りであり、また、使用した材料等は下記の通りである。
・弾性フィラメント：スチレン系の熱可塑性エラストマー、繊維径１１０μｍ
・弾性フィラメントの坪量：１０ｇ／ｍ^２
・シート材（繊維層）：芯部がＰＥＴ、鞘がＰＥからなる複合繊維（非弾性繊維、繊維太さ３．３ｄｔｅｘ）からなる坪量２０ｇ／ｍ^２のエアスルー不織布
・伸縮シートの坪量：５０ｇ／ｍ^２

〔比較例１〕
全ノズルが図１１に示すように直線状に一列に配置された紡糸ヘッドを用いた以外は、実施例１と同様にして伸縮シートを製造した。

〔評価試験〕
実施例及び比較例において、伸縮シートの製造中に、ノズルから紡出された複数の弾性フィラメントが、シート材に融着される前に交差して結着するか否か（フィラメント結着現象の有り無し）を目視で観察した。また、実施例及び比較例で製造した伸縮シートを、公知の巻き取り手段を用いてロール状に巻回して伸縮シートロールとし、この伸縮シートロールの外観及び取り扱い性をそれぞれ評価した。以上の結果を下記表１に示す。
伸縮シートロールの外観の評価は、評価対象のロールを目視観察することによって実施し、ロール外周表面に段差が見られず略平滑の場合を○（最高評価）、ロール外周表面に５ｍｍ程度の段差がある場合を△、ロール外周表面に６ｍｍ以上の段差がある場合を×（最低評価）とした。
伸縮シートロールの取り扱い性は、評価対象のロールを加工機に供することすることによって実施し、加工機においてロールから巻き出されて搬送中の伸縮シートの蛇行、即ち搬送方向と直交する方向（伸縮シートの幅方向）における適正な搬送位置からのズレ量が３ｍｍ以下の場合を○（最高評価）、蛇行が３ｍｍを超えて６ｍｍ以下の場合を△、蛇行が７ｍｍ以上の場合を×（最低評価）とした。

１，１Ａ 伸縮シート
１’ 複合シート
２，３ シート材
４ 弾性フィラメント
５ 強伸縮部
６ 弱伸縮部
１０ 伸縮シートの製造装置
１１，１１Ａ，９１ 紡糸ヘッド
１１Ｌ 底壁部
１１Ｓ 側壁部
１２ ノズル
１２Ａ 千鳥配置部
１２Ｂ 非千鳥配置部
１１ａ，９１ａ 紡糸ヘッドの下端面（ノズル設置面）
１５，１６，１８ ニップロール
１７ 歯溝ロール

Claims (8)

1. シート材に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列している、伸縮シートの製造方法であって、
   溶融された弾性樹脂を紡糸ヘッドの下端面に設けられた複数のノズルから紡出させて、溶融又は軟化状態の弾性フィラメントを複数得、それら複数の弾性フィラメントを、所定速度で引き取って延伸しつつ、その固化前にシート材に融着させる工程を有し、
   前記紡糸ヘッドの下端面は、複数の前記ノズルが千鳥状に配置された千鳥配置部を有し、前記ノズルの直径が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記千鳥配置部においては、複数の前記ノズルが一方向に所定間隔を置いて配置されてなるノズル列が、該一方向と直交する方向に複数配置され、且つ該一方向と直交する方向において、隣在する該ノズル列どうしで互いに該ノズルがずれており、
   前記ノズル列において隣り合う２個のノズルの中心間の距離を、ピッチＰ１とし、前記千鳥配置部において隣り合う２列の前記ノズル列のうちの一方における任意の１個のノズルと他方における該１個のノズルに最も近接するノズルとの中心間の距離を、ピッチＰ２とした場合、ピッチＰ１及びＰ２がそれぞれ１．０ｍｍ以上４．１ｍｍ以下である、伸縮シートの製造方法。
2. シート材に複数の弾性フィラメントが接合され、それら複数の弾性フィラメントが互いに交差せずに一方向に延びるように配列している、伸縮シートの製造方法であって、
   溶融された弾性樹脂を紡糸ヘッドの下端面に設けられた複数のノズルから紡出させて、溶融又は軟化状態の弾性フィラメントを複数得、それら複数の弾性フィラメントを、所定速度で引き取って延伸しつつ、その固化前にシート材に融着させる工程を有し、
   前記紡糸ヘッドの下端面は、複数の前記ノズルが千鳥状に配置された千鳥配置部と、複数の前記ノズルが千鳥状に配置されていない非千鳥配置部とを有し、
   前記千鳥配置部においては、複数の前記ノズルが一方向に所定間隔を置いて配置されてなるノズル列が、該一方向と直交する方向に複数配置され、且つ該一方向と直交する方向において、隣在する該ノズル列どうしで互いに該ノズルがずれており、
   前記千鳥配置部と前記非千鳥配置部とが、前記ノズル列の一方向において隣接している、伸縮シートの製造方法。
3. 前記ノズルの直径が０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下（ただし、０．２ｍｍを除く）である、請求項１又は２に記載の伸縮シートの製造方法。
4. 前記弾性フィラメントと前記シート材との合流時における該弾性フィラメントの温度が１００℃以上１８０℃以下である、請求項１〜３の何れか一項に記載の伸縮シートの製造方法。
5. 前記弾性フィラメントを前記シート材に融着させた後、該シート材を該弾性フィラメントの延びる方向に延伸する工程を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の伸縮シートの製造方法。
6. 溶融樹脂をノズルから紡出して溶融又は軟化状態のフィラメントとする紡糸ヘッドを備えた紡糸装置であって、
   前記紡糸ヘッドの下端面は、複数の前記ノズルが千鳥状に配置された千鳥配置部と、複数の前記ノズルが千鳥状に配置されていない非千鳥配置部とを有し、
   前記千鳥配置部においては、複数の前記ノズルが一方向に所定間隔を置いて配置されてなるノズル列が、該一方向と直交する方向に複数配置され、且つ該一方向と直交する方向において、隣在する該ノズル列どうしで互いに該ノズルがずれており、
   前記千鳥配置部と前記非千鳥配置部とが、前記ノズル列の一方向において隣接している、紡糸装置。
7. 前記千鳥配置部を構成する前記ノズル列の数が３列以上である、請求項６に記載の紡糸装置。
8. 複数の前記ノズル列それぞれにおいて、複数の前記ノズルが等ピッチで配置されている、請求項６又は７に記載の紡糸装置。