JP5960775B2 - 立体シート及び立体シートの製造方法 - Google Patents
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Description
従って、第1不織布1及び第2不織布2を構成する熱可塑性樹脂が、同一の単一樹脂であれば、シール面積によらずに一定の強度が得られ、シート形成用融着部3の輪郭31と貫通孔6の外周縁61との間の部分Pだけで第1不織布1及び第2不織布2が接合されていたとしても、実使用に耐え得る、第1不織布1及び第2不織布2の剥離強度が得られることが推測される。以上のことから、第1不織布1及び第2不織布2として、単一樹脂であるホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を用いて形成されたスパンボンド不織布を使用することが最も好ましい。
立体シート10の製造方法は、周面が凹凸形状となっている第1ロール11と第1ロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第2ロール12との噛み合わせ部に噛み込ませて第1不織布1を凹凸賦形する賦形工程と、該賦形工程の後、第2不織布2を、第1ロール11における凸部11a上に位置する第1不織布1と、第1ヒートロール13及び第2ヒートロール14により接合してシート形成用融着部3を形成して該シート形成用融着部3内に貫通孔6を形成する融着開孔工程とを備えている。第1ロール11に対して、第2ロール12、第1ヒートロール13及び第2ヒートロール14は、対向配置されており、第1ロール11の回転方向Rの上流側から下流側に向かって第1ロール11の周面に対して、その順に配置されている。周面が凹凸形状となっている第1ロール11及び第2ロール12に関しては、例えば、本出願人の先願の特開2004−174234号公報に記載のもの等を用いることができる。第1ヒートロール13及び第2ヒートロール14は、それぞれ周面に凹凸を有していないフラットなアンビルロールである。
本実施形態の立体シート10は、図1に示すように、互いに積層された第1不織布1及び第2不織布2が部分的に配されたシート形成用融着部3で接合して形成されているので、単層の立体シートに比べ、吸収性物品の表面シートとして用いたときに、着用時に中空の凸部4が潰れ難くなっている。また、第1不織布1及び第2不織布2を構成する長繊維が、溶融した熱可塑性樹脂を均一に紡糸して形成された単層繊維であるので、シート形成用融着部3における剥離強度が高く、使用時に積層間が剥がれ難くなっている。また、各凸部4により着用時における肌との接触面積が抑えられ、液戻りが低減し、赤みやかぶれを低減することが期待できる。また、軟便の拡がりを抑制し、便の肌への付着を低減することが期待できる。更に、シート形成用融着部3内に貫通孔6が形成されているので、液残りが低減し、液戻りが更に低減し、赤みやかぶれを更に低減することが期待できる。また、軟便の拡がりを更に抑制し、便の肌への付着を更に低減することが期待できる。
立体シート10の単位面積(1cm2)当たりの凸部4の数は、1個以上15個以下であることが好ましく、3個以上12個以下であることが更に好ましい。
また、立体シート10の単位面積(1cm2)当たりの貫通孔6の数は、1個以上50個以下であることが好ましく、4個以上30個以下であることが更に好ましい。
環状の前記部分Pの幅の確認方法は次のとおりとする。立体シート10を液体窒素に浸漬し、十分に凍結する。また、市販のカミソリを同様に液体窒素に十分に浸漬する。環状の前記部分Pを、冷やしたカミソリを用いて厚み方向に沿って切断する。その際、切断面の形状がカミソリによる切断の影響を受けなくすことを目的で、カミソリの刃と反対面をハンマー等で叩き瞬時に切断する。切断箇所を、100倍程度に拡大した顕微鏡で観察し、繊維の状態が視認できる領域を外縁部Rとし、フィルム状で繊維が視認できない領域を内縁部Qとして判断し、RとQとの距離をもってPの幅とする。
立体シート10を構成する第1不織布1又は第2不織布2の所定の部位から繊維を取り出し、その繊維に対する水の接触角を測定する。測定装置として、協和界面科学株式会社製の自動接触角計MCA−Jを用いる。接触角の測定には蒸留水を用いる。インクジェット方式水滴吐出部(クラスターテクノロジー社製、吐出部孔径が25μmのパルスインジェクターCTC−25)から吐出される液量を20ピコリットルに設定して、水滴を、繊維の真上に滴下する。滴下の様子を水平に設置されたカメラに接続された高速度録画装置に録画する。録画装置は後に画像解析や画像解析をする観点から、高速度キャプチャー装置が組み込まれたパーソナルコンピュータが望ましい。本測定では、17msec毎に画像が録画される。録画された映像において、不織布から取り出した繊維に水滴が着滴した最初の画像を、付属ソフトFAMAS(ソフトのバージョンは2.6.2、解析手法は液滴法、解析方法はθ/2法、画像処理アルゴリズムは無反射、画像処理イメージモードはフレーム、スレッシホールドレベルは200、曲率補正はしない、とする)にて画像解析を行い、水滴の空気に触れる面と繊維のなす角を算出し、接触角とする。第1不織布1又は第2不織布2から取り出した繊維は、繊維長1mmに裁断し、該繊維を接触角計のサンプル台に載せて、水平に維持する。該繊維1本につき異なる2箇所の接触角を測定する。N=5本の接触角を小数点以下1桁まで計測し、合計10箇所の測定値を平均した値(小数点以下第2桁で四捨五入)を接触角と定義する。
互いに積層された第1不織布及び第2不織布が部分的に熱融着されてシート形成用融着部が形成され、該第1不織布が、該シート形成用融着部で囲まれた非融着部において該第2不織布から離れる方向に突出して、内部が中空の凸部を多数形成している立体シートであって、
前記第1不織布及び前記第2不織布は、長繊維からなるウェブを熱融着部により固定した不織布であり、
前記長繊維は、溶融した熱可塑性樹脂を均一に紡糸して形成された単層繊維であり、
前記シート形成用融着部は、その輪郭よりも内側に、該輪郭の形状に相似する形状の外周縁を有する貫通孔を備え、該シート形成用融着部における前記輪郭と該貫通孔の外周縁との間の部分で、前記第1不織布及び前記第2不織布が接合されている立体シート。
前記第1不織布及び前記第2不織布は、構成する前記熱可塑性樹脂が同一である前記<1>に記載の立体シート。
<3>
前記熱可塑性樹脂は、単一樹脂からなる前記<1>又は<2>に記載の立体シート。
<4>
前記第1不織布と前記第2不織布との剥離強度は、0.2N/30mm以上である前記<1>〜<3>の何れか1に記載の立体シート。
<5>
前記シート形成用融着部の輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の部分における該外周縁側の内縁部には、断面視して前記長繊維の繊維形状が存在していない前記<1>〜<4>の何れか1に記載の立体シート。
<6>
前記第2不織布は、その親水度が、前記第1不織布の親水度よりも高い前記<1>〜<5>の何れか1に記載の立体シート。
<7>
前記第2不織布は、その坪量が、前記第1不織布の坪量よりも高く、該第1不織布の坪量は、8g/m2以上である前記<1>〜<6>の何れか1に記載の立体シート。
<8>
前記立体シートは、前記第2不織布側の面がほぼ平坦であり、前記第1不織布側に起伏の大きな凹凸が形成されている前記<1>〜<7>の何れか1に記載の立体シート。
前記非融着部である前記凸部は、周囲を、相互に離間した複数の前記シート形成用融着部によって囲まれており、前記凸部を囲む前記シート形成用融着部の数は、4個以上であり、好ましくは5個以上であり、また、8個以下であり、好ましくは6個以下である前記<1>〜<8>の何れか1に記載の立体シート。
<10>
前記凸部は、長手方向Xに、一定の間隔を空けて一列をなすように配置されており、このような列が幅方向Yに、多列に形成されており、前記凸部は、幅方向Yにも、一定の間隔を空けて一列をなすように配置されており、このような列が長手方向Xに、多列に形成されており、長手方向Xに延びる一つの列に着目すると、該列を構成する凸部と、該列に幅方向Yに隣り合う別の列を構成する凸部とが、半ピッチずれて配されており、幅手方向Yに延びる一つの列に着目すると、該列を構成する凸部と、該列に長手方向Xに隣り合う別の列を構成する凸部とが、半ピッチずれて配されている前記<1>〜<9>の何れか1に記載の立体シート。
<11>
内部が中空の前記各凸部は、それぞれが別個に独立して存在しているのではなく、任意の一つの凸部に着目したとき、該凸部の全周囲にて隣接する凸部と連結しており、凸部どうしの連結部の高さは、凸部の頂部の高さよりも低くなっており、前記連結部の頂部は、前記シート形成用融着部より高い位置にあり、該シート形成用融着部は、前記立体シートの凹凸構造の各凹部の中心に位置しており、該凹部は、それぞれが別個に独立して存在している前記<1>〜<10>の何れか1に記載の立体シート。
<12>
前記凸部の断面形状としては、全体として稜線が滑らかに丸みを帯びた、ドーム状の形状、扁平な直方体、或いは截頭四角錐体の何れかであり、前記シート形成用融着部を平面視した形状としては、円形状、矩形状、トラック形状の何れかである前記<1>〜<11>の何れか1に記載の立体シート。
<13>
前記シート形成用融着部における前記貫通孔は、該シート形成用融着部の内側に1個、前記第1不織布及び前記第2不織布を貫通して形成されており、該貫通孔を平面視した形状としては、該シート形成用融着部の形状を一様に縮小した相似形状であり円形状である前記<1>〜<12>の何れか1に記載立体シート。
<14>
前記立体シートにおいては、前記シート形成用融着部における輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の部分Pで、前記第1不織布及び前記第2不織布が接合されており、前記部分Pのうち、前記貫通孔の外周縁側の内縁部Qにおいては、断面視して、前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する長繊維の繊維形状が存在していない状態となっており、前記部分Pにおける内縁部Qにおいては、繊維形状が存在せずフィルム化した状態となっており、前記部分Pのうち、前記貫通孔から離れた部位Rにおいては、断面視して、前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する長繊維の繊維形状が存在し、完全にはフィルム化していない状態であり、該部分Pのフィルム化の程度は、前記貫通孔の中心から、同心円状に離れた部位ほど、その程度は小さくなる前記<1>〜<13>の何れか1に記載の立体シート。
<15>
前記シート形成用融着部における輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の前記部分Pは、該部分Pを厚み方向に沿って断面視したとき、第1不織布1及び第2不織布を構成する長繊維の繊維間距離が、内縁部Q側から外縁部R側に向かって漸次広くなっており、グラデーション的な構造を形成している前記<1>〜<14>の何れか1に記載の立体シート。
<16>
前記内縁部Q近傍の厚みと、前記外縁部R近傍の厚みを比べたとき、該外縁部R近傍の厚み>該内縁部Q近傍の厚みとなっている前記<1>〜<15>の何れか1に記載の立体シート。
<17>
前記第1不織布及び前記第2不織布は、長繊維からなるウェブを熱融着部により固定した不織布であり、該不織布としては、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、又はスパンボンドの層とメルトブローンの層との積層不織布の何れかである前記<1>〜<16>の何れか1に記載の立体シート。
<18>
前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する長繊維は、溶融した熱可塑性樹脂を均一に紡糸して形成された単層繊維であり、該単層繊維は、同芯型若しくは偏芯型の芯鞘型の繊維、又はサイド・バイ・サイド型の繊維を含まず、紡糸して形成された繊維が均一な一層構造の繊維である前記<1>〜<17>の何れか1に記載の立体シート。
<19>
前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ビニル系樹脂、ビニリデン系樹脂の何れかであり、ポリオレフィン系樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデンの何れかであり、ポリエステル系樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート何れかであり、ポリアミド系樹脂としてはナイロンであり、ビニル系樹脂としてはポリ塩化ビニルであり、ビニリデン系樹脂としてはポリ塩化ビニリデンであり、これら各種樹脂の1種を単独で又は2種以上を混合して用い、更に、これら各種樹脂は、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーの何れか1種以上を50〜100質量%含んだ樹脂か、これらホモポリマー、ランダムコポリマー、或いはブロックコポリマーを混合した樹脂である前記<1>〜<18>の何れか1に記載の立体シート。
<20>
前記第1不織布及び前記第2不織布は、長繊維からなるウェブを熱融着部により固定したスパンボンド不織布であり、前記第1不織布及び前記第2不織布2を構成する熱可塑性樹脂はホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂である前記<1>〜<19>の何れか1に記載の立体シート。
<21>
前記凸部の高さは、1mm以上20mm以下であり、好ましくは3mm以上15mm以下であり、前記立体シートの単位面積(1cm2)当たりの前記凸部の数は、1個以上15個以下であり、好ましくは3個以上12個以下であり、前記立体シートの単位面積(1cm2)当たりの前記貫通孔の数は、1個以上50個以下であり、好ましくは4個以上30個以下である前記<1>〜<20>の何れか1に記載の立体シート。
<22>
前記凸部の底部面積(S1)は、1mm2以上400mm2以下であり、好ましくは4mm2以上300mm2以下であり、前記シート形成用融着部の面積(S2)は、1mm2以上50mm2以下であり、好ましくは1mm2以上36mm2以下である前記<1>〜<21>の何れか1に記載の立体シート。
<23>
前記貫通孔6の開孔面積(S3)は、1mm2以上100mm2以下であり、好ましくは2mm2以上50mm2以下であり、前記貫通孔6の長さは、1mm以上10mm以下であり、2mm以上7mm以下であり、また、シート形成用融着部3の長さは0.1mm以上5mm以下である前記<1>〜<22>の何れか1に記載の立体シート。
<24>
前記立体シートにおける前記第1不織布と前記第2不織布との剥離強度は、0.2N/30mm以上であり、好ましくは0.5N/30mm以上であり、上限値は3N/30mmである前記<1>〜<23>の何れか1に記載の立体シート。
<25>
前記立体シートを構成する前記第2不織布は、その坪量が、該立体シートを構成する前記第1不織布の坪量よりも高く、
前記第2不織布の坪量は、8g/m2以上であり、好ましくは、10g/m2以上であり、そして、25g/m2以下であり、好ましくは、20g/m2以下であり、好ましくは8g/m2以上25g/m2以下であり、更に好ましくは、10g/m2以上20g/m2以下であり、
前記第1不織布の坪量は、8g/m2以上であり、好ましくは、10g/m2以上であり、そして、20g/m2以下であり、18g/m2以下であることが好ましく、8g/m2以上20g/m2以下であることが好ましく、10g/m2以上18g/m2以下であることが更に好ましい前記<1>〜<24>の何れか1に記載の立体シート。
前記<1>〜<25>の何れか1に記載の立体シートを、前記第1不織布側が着用者の肌側を向くようにして吸収性物品の表面シートとして用いた吸収性物品。
<27>
前記吸収性物品は使い捨ておむつである、前記<26>に記載の吸収性物品。
<28>
前記<1>〜<25>の何れか1に記載の立体シートの製造方法であって、
前記第1不織布の原反から前記第1不織布を繰り出し、これとは別に、前記第2不織布の原反から前記第2不織布を繰り出し、そして、繰り出された該第1不織布を、第1ロールと第2ロールとの噛み合わせ部に噛み込ませて該第1不織布1を凹凸賦形し、次いで、該第1不織布を前記第1ロールの周面に引き続き吸引保持した状態下に、該第2不織布を重ね合わせ、その重ね合わせたものを、第1ロールと周面平滑な第1ヒートロールとの間で挟圧し、このとき該第1ロールと該第1ヒートロールの両方又は該第1ヒートロールのみを加熱しておき、次いで、熱融着によって接合された前記第1不織布及び前記第2不織布の重ね合わせたものを、前記第1ロールの周面に引き続き吸引保持した状態下で移動させ、該重ね合わせたものを、該第1ロールと周面平滑な第2ヒートロールとの間で挟圧し、このときの該第1ロールと該第2ヒートロールの両方又は該第2ヒートロールのみを加熱しておき、該第1ロールにおける凸部上である各歯車の歯の上に位置する前記シート形成用融着部において、更に前記第1不織布及び前記第2不織布を構成していた熱可塑性樹脂を溶融し、溶融した樹脂が該凸部の周囲に移動して前記貫通孔を形成してなる立体シートの製造方法。
<29>
前記第1ロールと上流側の前記第1ヒートロールとで前記シート形成用融着部を形成し、その後、該第1ロールと下流側の前記第2ヒートロールとで、前記貫通孔を形成するか、又は、
前記第1ロール及び上流側の前記第1ヒートロールで、前記シート形成用融着部及び前記貫通孔を形成し、該第1ロール及び上流側の該第1ヒートロールとの挟持圧力と温度等を調整することにより、前記第1不織布を前記第2不織布に重ね合わせたものに対して、該シート形成用融着部を形成しながら、該貫通孔を形成する前記<28>に記載の立体シートの製造方法。
単一樹脂であるポリプロピレン樹脂からなる繊維(2.0dtex)から構成された第1不織布及び第2不織布を、図6に示す製造装置を用いて部分的に熱融着して、図1に示す立体シートを製造した。立体シートの単位面積(1cm2)当たりの凸部の数は3個であり、立体シートの単位面積(1cm2)当たりの貫通孔の数は12個であった。尚、凸部の底部面積(S1)は9mm2であり、シート形成用融着部の面積(S2)5mm2であり、貫通孔の開孔面積(S3)は2mm2であった。また、貫通孔の長さは1mmであり、シート形成用融着部の長さは0.5mmであった。次に上述した測定方法により測定した立体シートの剥離強度は、1.2N/30mmであった。
単一樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂からなる繊維(2.2dtex)から構成された第1不織布及び第2不織布を用いる以外は、実施例1と同様にして実施例2の立体シートを製造した。実施例2の立体シートの剥離強度は、1.0N/30mmであった。
芯部にポリエチレン、鞘部にポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた芯鞘複合繊維(2.6dtex、繊維長51mm)から構成された第1不織布及び第2不織布を用いる以外は、実施例1と同様にして比較例1の立体シートを製造した。比較例1の立体シートの剥離強度は、0.13N/30mmであった。
花王株式会社製の「メリーズ(登録商標)2013年製」の製品から表面シートを取り除き、実施例1〜2の立体シート又は比較例1の立体シートを替わりに用い、第1不織布側が着用者の肌側を向くようにして使い捨ておむつを作製した。実施例1〜2の立体シート又は比較例1の立体シートを表面シートに用いた使い捨ておむつに関し、以下のようにして装着テストを行い、第1不織布及び第2不織布の剥離の有無を評価した。
<試験条件>
テスト環境:温度27℃、湿度60%
装着者 幼児1〜3名
各使い捨ておむつに関して、装着5時間経過後の第1不織布及び第2不織布の剥離の有無を、以下の基準で評価した。得られた結果を表1に示す。
A:第1不織布と第2不織布との融着部分から全く剥離していない。
B:第1不織布と第2不織布との融着部分から若干剥離している。
C:第1不織布と第2不織布との融着部分から剥離している。
1 第1不織布
2 第2不織布
3 シート形成用融着部
31 シート形成用融着部の輪郭
4 凸部
5 連結部
6 貫通孔
61 貫通孔の外周縁
P シート形成用融着部の輪郭と貫通孔の外周縁との間の部分
11 第1ロール
11a 凸部
12 第2ロール
13 第1ヒートロール
14 第2ヒートロール
Claims (9)
- 互いに積層された第1不織布及び第2不織布が部分的に熱融着されてシート形成用融着部が形成され、該第1不織布が、該シート形成用融着部で囲まれた非融着部において該第2不織布から離れる方向に突出して、内部が中空の凸部を多数形成している立体シートであって、
前記第1不織布及び前記第2不織布は、長繊維からなるウェブを熱融着部により固定した不織布であり、
前記長繊維は、溶融した単一樹脂からなる熱可塑性樹脂を均一に紡糸して形成された単層繊維であり、
前記シート形成用融着部は、その輪郭よりも内側に、該輪郭の形状に相似する形状の外周縁を有する貫通孔を備え、該シート形成用融着部における前記輪郭と該貫通孔の外周縁との間の部分で、前記第1不織布及び前記第2不織布が接合されており、
前記立体シートにおいては、前記シート形成用融着部における輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の部分Pで、前記第1不織布及び前記第2不織布が接合されており、前記部分Pのうち、前記貫通孔の外周縁側の内縁部Qにおいては、断面視して、前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する長繊維の繊維形状が存在していない状態となっており、
前記部分Pにおける内縁部Qにおいては、繊維形状が存在せずフィルム化した状態となっており、
前記部分Pのうち、前記貫通孔から離れた部位Rにおいては、断面視して、前記第1不織布及び前記第2不織布を構成する長繊維の繊維形状が存在し、完全にはフィルム化していない状態であり、該部分Pのフィルム化の程度は、前記貫通孔の中心から、同心円状に離れた部位ほど、その程度は小さくなる立体シート。 - 前記第1不織布及び前記第2不織布は、構成する前記熱可塑性樹脂が同一である請求項1に記載の立体シート。
- 前記シート形成用融着部における輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の前記部分Pは、該部分Pを厚み方向に沿って断面視したとき、第1不織布及び第2不織布を構成する長繊維の繊維間距離が、内縁部Q側から外縁部R側に向かって漸次広くなっており、グラデーション的な構造を形成している請求項1又は2に記載の立体シート。
- 前記第1不織布と前記第2不織布との剥離強度は、0.2N/30mm以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の立体シート。
- 前記シート形成用融着部の輪郭と前記貫通孔の外周縁との間の部分における該外周縁側の内縁部には、断面視して前記長繊維の繊維形状が存在していない請求項1〜4の何れか一項に記載の立体シート。
- 前記第2不織布は、その親水度が、前記第1不織布の親水度よりも高い請求項1〜5の何れか一項に記載の立体シート。
- 前記第2不織布は、その坪量が、前記第1不織布の坪量よりも高く、該第1不織布の坪量は、8g/m2以上である請求項1〜6の何れか一項に記載の立体シート。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の立体シートを、前記第1不織布側が着用者の肌側を向くようにして吸収性物品の表面シートとして用いた吸収性物品。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の立体シートの製造方法であって、
前記第1不織布の原反から前記第1不織布を繰り出し、これとは別に、前記第2不織布の原反から前記第2不織布を繰り出し、そして、繰り出された該第1不織布を、第1ロールと第2ロールとの噛み合わせ部に噛み込ませて該第1不織布を凹凸賦形し、次いで、該第1不織布を前記第1ロールの周面に引き続き吸引保持した状態下に、該第2不織布を重ね合わせ、その重ね合わせたものを、第1ロールと周面平滑な第1ヒートロールとの間で挟圧し、このとき該第1ロールと該第1ヒートロールの両方又は該第1ヒートロールのみを加熱しておき、次いで、熱融着によって接合された前記第1不織布及び前記第2不織布の重ね合わせたものを、前記第1ロールの周面に引き続き吸引保持した状態下で移動させ、該重ね合わせたものを、該第1ロールと周面平滑な第2ヒートロールとの間で挟圧し、このときの該第1ロールと該第2ヒートロールの両方又は該第2ヒートロールのみを加熱しておき、該第1ロールにおける凸部上である各歯車の歯の上に位置する前記シート形成用融着部において、更に前記第1不織布及び前記第2不織布を構成していた熱可塑性樹脂を溶融し、溶融した樹脂が該凸部の周囲に移動して前記貫通孔を形成してなる立体シートの製造方法であって、
前記第1ロールと上流側の前記第1ヒートロールとで前記シート形成用融着部を形成し、その後、該第1ロールと下流側の前記第2ヒートロールとで、前記貫通孔を形成する、立体シートの製造方法。
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