JP2007303049A - 伸縮性不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の伸縮性不織布と比較して伸縮特性が一層高い伸縮性不織布を提供すること。
【解決手段】本発明の伸縮性不織布は、スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、並びに該弾性繊維と異なる他の弾性繊維及び／又は非弾性繊維を含んでいる。スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、その溶融粘度が２３０℃において１００〜７００Ｐａ・ｓで且つ溶融張力が０．２〜２．０ｃＮである。スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維は、該スチレン系エラストマーのみからなるか、又は該スチレン系エラストマー及びその他の熱可塑性エラストマーを含有している。
【選択図】図１

Description

本発明は伸縮性不織布に関する。

エラストマー樹脂からなる弾性繊維を含む伸縮性不織布が種々知られている。例えば特許文献１には、少なくとも約１０重量％のＡ−Ｂ−Ａブロック共重合体及びポリオレフィンを含む押出成形可能なエラストメリック組成物からなるミクロファイバを含むエラストメトリック不織布が記載されている。しかし、このミクロファイバは、その構成樹脂としてポリオレフィンを含んでいるので、それに起因して伸縮特性が十分なものとはならない。

特許文献２には、エラストマーメルトブローン繊維層及びエラストマーフィラメント層を有する異方性弾性繊維ウエブと、該ウエブに結合したギャザー可能な層とを有する複合弾性材料が記載されている。エラストマーフィラメントを構成する材料は、４０〜８０重量％のエラストマーポリマーと、５〜４０重量％の樹脂粘着剤である。このように、エラストマーフィラメントは、エラストマー樹脂以外の樹脂を含んでいるので、それに起因して伸縮特性が十分なものとはならない。

特許文献３には、スチレン含有量が１０〜４０重量％であり、数平均分子量が７００００〜１５００００のスチレン系エラストマーを６０〜９８重量％含む繊維又はフィルムからなる弾性シートを有する伸縮性複合シートが記載されている。この繊維又はフィルムには、スチレン系エラストマーに加えて、エラストマー以外の材料、例えばオレフィン系レジンやオイル成分が含まれている。これらの材料が含まれていることに起因して、この伸縮性複合シートは、その伸縮特性が十分なものとはならない。

特開昭６２−８４１４３号公報 特開平５−２７２０４３号公報 特開２００２−３６１７６６号公報

従って本発明の目的は、伸縮性を始めとする各種特性が一層向上した伸縮性不織布を提供することにある。

本発明は、 スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、並びに該弾性繊維と異なる他の弾性繊維及び／又は非弾性繊維を含み、
前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、その溶融粘度が２３０℃において１００〜７００Ｐａ・ｓで且つ溶融張力が０．２〜２．０ｃＮである伸縮性不織布を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の伸縮性不織布は、従来の伸縮性不織布と比較して伸縮特性が一層高いものとなる。特に、構成繊維の繊維径を細くすることや、連続繊維を成形することが容易なので、それによって伸縮特性を一層高めることができる。更に、他の樹脂成分やオイル成分を含有することなく、エラストマー樹脂のみから弾性繊維を形成することが容易なので、それによって伸縮特性を一層高めることができる。また弾性繊維層に非弾性繊維層が積層された場合には、両層の接合が良好になり、層間剥離が起こりづらくなる。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。本発明の伸縮性不織布は、弾性繊維層を有している。伸縮性不織布は、弾性繊維層のみから構成されていてもよく、或いは後述する図１に示すようにその少なくとも一方の面に実質的に非弾性の非弾性繊維層が積層されていてもよい。弾性繊維層は弾性繊維を含んでいる。弾性繊維層は弾性繊維のみからなるか、又は弾性繊維及び／若しくは非弾性繊維を含んでいる。弾性繊維は１種又は２種以上を用いることができる。弾性繊維層に非弾性繊維が含まれる場合、非弾性繊維は１種又は２種以上を用いることができる。

弾性繊維のうちの少なくとも１種の繊維は、スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維である。弾性繊維層に含まれる弾性繊維は、該スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維のみであるか、又は該弾性繊維及び該弾性繊維と異なる他の弾性繊維である。

前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維は、該スチレン系エラストマーのみから構成されるか、又は該スチレン系エラストマー及び他の１種又は２種以上の樹脂を含有して構成される。

本発明で用いられる前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維は、その構成樹脂の溶融粘度及び溶融張力によって特徴付けられる。前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、その溶融粘度が２３０℃において１００〜７００Ｐａ・ｓである。また前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、その溶融張力が０．２〜２．０ｃＮである。この範囲の溶融粘度は、従来用いられているスチレン系エラストマーの溶融粘度と比較して低いレベルにあり、またこの範囲の溶融張力は、従来用いられているスチレン系エラストマーの溶融張力と比較して高いレベルにある。つまり、本発明で用いられる前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、低溶融粘度及び高溶融張力を有することによって特徴付けられる。このような特徴を有する構成樹脂からなる弾性繊維を用いることで、本発明の伸縮性不織布は、その伸縮特性が従来のものに比較して一層高くなる。

特に、前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂が低溶融粘度及び高溶融張力を有することによって、弾性繊維を溶融紡糸するときの糸切れが起こりにくくなり、細径の連続繊維を容易に製造することができる。弾性繊維を細径にできることは、不織布の地合いにムラが生じづらくなることに大きく寄与し、また伸縮特性の向上にも大きく寄与する。弾性繊維を連続繊維（フィラメント）にできることも、伸縮特性の向上に大きく寄与する。連続繊維とは実質的に連続であり、例えば１０ｃｍ以上の長さのものを意味する。

更に、前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂が低溶融粘度及び高溶融張力を有することによって、糸切れによるショットが生じにくくなる。その結果、肌触りの良好な不織布が得られる。ショットとは、溶融紡糸時の糸切れによって生じる繊維の塊のようなものである。溶融紡糸時に繊維が切れると、切れた繊維が縮もうとするので繊維が丸まり塊のようになることが原因で発生する。ショットが生じると、不織布がざらついた感じになる。

以上の各観点から、前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂の溶融粘度を２００〜７００Ｐａ・ｓ、特に３００〜６００Ｐａ・ｓとすると、伸縮特性が一層向上する。スチレン系エラストマーの溶融張力を０．２〜１．５ｃＮ、特に０．５〜１．５ｃＮとすることも同様の効果がある。

前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂の溶融粘度及び溶融張力は、キャピログラフ（東洋精機製）を用いて測定される。測定条件は次の通りである。バレルのシリンダー直径は１０ｍｍ、ピストン直径は９．５５ｍｍである。ダイのノズル孔の直径は１．０ｍｍである。バレルを２３０℃に保ち、気泡が入らないように少量ずつ樹脂ペレットをシリンダー内に入れながら棒で押して充填する。樹脂を充填後、樹脂温度が安定するまで約５分間保持する。溶融粘度は、ピストン速度５ｍｍ／分における粘度の安定点で測定する。この時のせん断速度は６０ｓｅｃ^-1である。溶融張力は、同温度にてピストン速度１５ｍｍ／分、ドロー速度１５ｍ／分におけるテンションを測定して求められる。測定結果はＮ＝３の平均値とした。

弾性繊維を構成する樹脂の溶融時の粘度指標として、当該技術分野において一般的な指標であるメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、２．１６ｋｇ）を採用することもできる。メルトインデックスが好ましくは４〜５０ｇ／１０ｍｉｎ、より好ましくは６〜２０ｇ／１０ｍｉｎであると、通常成形温度よりも低い温度（例えば成形温度よりも５０〜１００℃低め）に設定される押出機の温度範囲において、成形時の押出機樹脂圧を低く抑えることができる。なお、メルトインデックスは、ある特定の温度での粘度指標に過ぎず、樹脂は温度を上げていくにつれてその粘度が低下していき、その低下具合は樹脂によって異なる。そのため、メルトインデックスは成形性の良さを示す一つの目安となるが、必ずしもすべての場合にあてはまるとは限らない。

弾性繊維に含まれる前記スチレン系エラストマーは、そのガラス転移点温度Ｔｇが−４０〜−１５℃、特に−３０〜−２０℃であることが、伸縮特性の一層の向上の点、及び弾性繊維がべたつき感を呈することを抑える点から好ましい。

また前記スチレン系エラストマーは、その示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による変曲点温度が２００〜２５０℃、特に２１５〜２５０℃であることが好ましい。この理由は、物理架橋点（スチレン系エラストマーの場合はスチレンブロックどうし）の結合力が比較的低い温度で弱くなるので、温度を上げた際に粘度の低下が大きくなるからである。

スチレン系エラストマーのガラス転移点温度及びＤＳＣによる変曲点温度は、何れもＤＳＣによる測定で求められる。測定条件は、３〜５ｍｇの試料を窒素雰囲気中で、−６０℃から昇温速度１０℃／分にて加熱して測定して求めることができる。

以上の諸物性を満たす限りスチレン系エラストマーの種類に特に制限はない。例えばモノマー成分として（１）スチレン、エチレン及びブチレンを含むもの（例えば主鎖骨格がＳＥＢＳ）、（２）スチレン、エチレン及びプロピレンを含むもの（例えば主鎖骨格がＳＥＰＳ）、（３）スチレン及びブチレンを含むもの（例えば主鎖骨格がＳＢＳ）、（４）スチレン及びイソプレンを含むもの（例えば主鎖骨格がＳＩＳ）などが挙げられる。これらのうち、（１）スチレン、エチレン及びブチレンを含むもの、（２）スチレン、エチレン及びプロピレンを含むもの、又は（１）及び（２）の双方を用いると、前記の諸物性を容易に満たすスチレン系エラストマーが得られるので好ましい。

前記（１）及び（２）のスチレン系エラストマーは、その重量平均分子量が３０，０００〜２００，０００、特に５０，０００〜１５０，０００であることが好ましい。

先に述べた通り、前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維は、樹脂成分として該スチレン系エラストマーのみから構成されていてもよく、或いは該スチレン系エラストマーと他の１種又は２種以上の樹脂とを含有して構成されていてもよい。弾性繊維が前記のスチレン系エラストマー及び他の樹脂を含有する場合、弾性繊維におけるスチレン系エラストマーの含有量は２０〜９９重量％、特に５０〜８０重量％であることが好ましい。前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維が該スチレン系エラストマーのみから構成されている場合には、前述の溶融粘度及び溶融張力は、該スチレン系エラストマーそのものの溶融粘度及び溶融張力と同じになる。

弾性繊維が前記のスチレン系エラストマー及び他の樹脂を含有する場合、当該他の樹脂としては、例えば、ゴム、またはポリオレフィン系エラストマー、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などの熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。また、熱可塑性エラストマー以外の樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。これらは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

弾性繊維が前記のスチレン系エラストマー及び他の樹脂を含有する場合、該弾性繊維の繊維形態としては、（イ）該スチレン系エラストマーと他の樹脂とのブレンドポリマーからなる単一繊維、（ロ）該スチレン系エラストマーと他の樹脂とを含有する複合繊維の形態が挙げられる。該複合繊維としては、芯鞘型複合繊維、サイド・バイ・サイド型複合繊維、分割繊維などが挙げられる。

前記のスチレン系エラストマーは、それ単独で溶融紡糸しても紡糸性が非常に良好である。これに対して従来のスチレン系エラストマーは、それ単独での紡糸性が低いので、他の樹脂を併用して紡糸性を高めていた。しかしその分、スチレン系エラストマーが本来的に有する伸縮特性が損なわれていた。従って、単独で溶融紡糸可能な前記のスチレン系エラストマーは、それが本来的に有する伸縮性が損なわれない観点から極めて有利である。つまり、弾性繊維は、樹脂成分として、前記のスチレン系エラストマーのみから構成されていることが特に好ましい。

また従来、スチレン系エラストマーの溶融粘度を下げる目的で、パラフィンオイルなどのオイル成分を含有させて繊維化する試みが行われてきた。オイル成分は繊維の表面にブリードアウトする場合があり、それに起因して他の樹脂との融着性が低下することがある。これに対して前記のスチレン系エラストマーにオイル成分を添加する必要はない。オイル成分が含まれていない弾性繊維は、弾性繊維どうしの融着性、及び非弾性繊維との融着性が高くなる。その結果、後述する図１に示す実施形態においては、弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３との接合が良好になり、層間剥離が起こりづらくなる。また伸縮性不織布１０の表面の毛羽立ちも抑えられる。更に、オイル成分が含まれていないことで、弾性繊維の溶融紡糸時に、揮発成分の発生が少なくなり、環境負荷が小さくなる。これらの観点から、本発明におけるスチレン系エラストマーを含む弾性繊維はオイル成分を実質的に含んでいないことが好ましい。実質的に含んでいないとは、オイル成分を全く含まないことを意味せず、弾性繊維の製造時に不可避的に混入するオイル成分は許容する趣旨である。

弾性繊維は、長繊維及び短繊維の何れの形態であってもよい。長繊維とは５０ｍｍ以上の長さのものをいい、連続繊維も含むものである。弾性繊維は好ましくは連続繊維の形態である。弾性繊維が連続繊維であると、ノズルリップからの熱風によって連続して伸長されるので、繊維径が細くなるばかりでなく、繊維径のバラツキが少なくなるという利点があるからである。また、冷風にて延伸する場合も同様の傾向となる。これによって、不織布を透かして見たときの地合いが良好となり、また、不織布の伸縮特性のバラツキが小さくなる。繊維径の細いものが得られるということは、熱風及び冷風の容量を小さくでき、製造コストの点でもメリットがある。

先に述べた通り、伸縮特性を高める、低コスト化、生産性を高める点で、弾性繊維層には、前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維に加えて、該弾性繊維と異なる他の弾性繊維が含まれていてもよい。他の弾性繊維としては、前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維と共に不織布を形成し得るものであればその種類に特に制限はない。他の弾性繊維としては、例えば前記のスチレン系エラストマーとは異なる種類のスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、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などの熱可塑性エラストマーを含有する弾性繊維が挙げられる。弾性繊維全体の重量に対する当該他の弾性繊維の配合割合は５〜８０重量％、特に１０〜５０重量％であることが好ましい。

また弾性繊維層には、肌触り、風合いを良くする点、強度を高める点で、前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維に加えて非弾性繊維が含まれていてもよい。或いは、前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維及び該弾性繊維と異なる他の弾性繊維に加えて、非弾性繊維が含まれていてもよい。非弾性繊維としては、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。非弾性繊維は、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。弾性繊維層が、弾性繊維と非弾性繊維とを含んで構成されている場合、前者／後者の重量比は、２０／８０〜８０／２０、特に３０／７０〜７０／３０であることが、良好な伸縮特性を有し、高い強度を実現させ、肌触りが良好で、風合いが向上する点から好ましい。

先に述べた通り、本発明の伸縮性不織布は、弾性繊維層のみから構成されていてもよく、或いはその少なくとも一方の面に実質的に非弾性の非弾性繊維層が積層されていてもよい。図１には本発明の伸縮性不織布の好ましい一実施形態における断面構造の模式図が示されている。本実施形態の伸縮性不織布１０は、弾性繊維層１の両面に、同一の又は異なる、実質的に非弾性の非弾性繊維層２，３が積層されて構成されている。

弾性繊維層１は弾性繊維を含む集合体である。弾性繊維層１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有するものである。弾性繊維層１は、少なくとも面と平行な一方向において、１００％伸長後に収縮させたときの残留歪みが２０％以下、特に１０％以下であることが好ましい。この値は、少なくとも、ＭＤ方向及びＣＤ方向の何れか一方において満足することが好ましく、両方向において満足することがより好ましい。

弾性繊維層１に含まれる弾性繊維は、例えば溶融した樹脂をノズル孔より押し出し、この押し出された溶融状態の樹脂を熱風により伸長させることによって繊維を細くするメルトブローン法や、半溶融状態の樹脂を冷風や機械的ドロー比によって延伸するスパンボンド法によって製造される。また、溶融紡糸法の一種であるピニングブローン法によって弾性繊維を製造することもできる。

弾性繊維層１は、弾性繊維を含むウエブや不織布の形態であり得る。例えば、スピニングブローン法、スパンボンド法、メルトブローン法等によって形成されたウエブや不織布であり得る。特に好ましくは、スピニングブローン法で得られたウエブである。

スピニングブローン法においては、溶融ポリマーの吐出ノズルの先端近辺に、一対の熱風吐出部を、前記ノズルを中心に対向配置し、その下流に一対の冷風吐出部を、前記ノズルを中心に対向配置した紡糸ダイを用いる。スピニングブローン法によれば、溶融繊維の熱風による伸長と、冷風による冷延伸とが連続的に行われるので、伸縮性繊維の成形を容易に行えるという利点がある。また、繊維が緻密になりすぎず、短繊維に類した太さの伸縮性繊維を成形できるので、通気性の高い不織布が得られるという利点もある。更にスピニングブローン法によれば、連続フィラメントのウエブを得ることができる。連続フィラメントのウエブは、短繊維のウエブに比較して高伸張時の破断が起こりにくく、弾性を発現させやすいことから、本実施形態において極めて有利である。

スピニングブローン法に用いられる紡糸ダイとしては、例えば特公昭４３−３００１７号公報の図１に記載されているもの、特開昭６２−９０３６１公報の図２に記載されているもの、特開平３−１７４００８号公報の図２に記載されているものを用いることができる。更に、特開平３−１７４００８号公報の図２に示されるものや、特許第３３３５９４９号公報の図１ないし図３に示されるものを用いることができる。紡糸ダイより紡出された繊維は捕集ネットからなるコンベア上に堆積される。

非弾性繊維層２，３は、伸長性を有するが、実質的に非弾性のものである。ここでいう、伸長性は、構成繊維自体が伸長する場合と、構成繊維自体は伸長しなくても、繊維どうしの交点において熱融着していた両繊維どうしが離れたり、繊維どうしの熱融着等により複数本の繊維で形成された立体構造が構造的に変化したり、構成繊維がちぎれたりして、繊維層全体として伸長する場合の何れであっても良い。

非弾性繊維層２，３を構成する繊維としては、弾性繊維層１に含まれ得る非弾性繊維として先に説明したものと同様のものを用いることができる。非弾性繊維層２，３は、連続フィラメント又は短繊維のウエブ又は不織布であり得る。特に、短繊維のウエブであることが、厚みのある嵩高な非弾性繊維層２，３を形成し得る点から好ましい。２つの非弾性繊維層２，３は、構成繊維の材料、坪量、厚み等に関して同じであっても良く、或いは異なっていてもよい。芯鞘型の複合繊維の場合、芯がＰＥＴ、ＰＰ、鞘が低融点ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥが好ましい。特にこれらの複合繊維を用いると、弾性繊維層の構成繊維との熱融着が強くなり、層剥離が起こりにくい点で好ましい。

２つの非弾性繊維層２，３のうち少なくとも一方は、その厚みが弾性繊維層１の厚みの１．２〜２０倍、特に１．５〜５倍になっていることが好ましい。一方、坪量に関しては、２つの非弾性繊維層２，３のうち少なくとも一方は、その坪量よりも弾性繊維層の坪量の方が高くなっていることが好ましい。換言すれば、非弾性繊維層は、弾性繊維層よりも厚く且つ坪量が小さいことが好ましい。厚みと坪量とがこのような関係になっていることで、非弾性繊維層は、弾性繊維層に比較して厚みのある嵩高なものとなる。その結果、伸縮性不織布１０は柔らかで風合いの良好なものとなる。

非弾性繊維層２，３の厚みそのものに関しては、０．０５〜５ｍｍ、特に０．１〜１ｍｍであることが好ましい。一方、弾性繊維層１の厚みそのものに関しては、非弾性繊維層２，３の厚みよりも小さいことが好ましく、具体的には０．０１〜２ｍｍ、特に０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。厚みの測定は、伸縮性不織布を２０±２℃、６５±２％ＲＨの環境下に無荷重にて、２日以上放置した後、下記方法にて求めた。伸縮性不織布を０．５ｃＮ／ｃｍ²の荷重にて平板間に挟み、その状態下にマイクロスコープにて断面を２５倍から２００倍の倍率で観察し、各視野において平均厚みをそれぞれ求め、３視野の厚みの平均値として求めることができる。

非弾性繊維層２，３の坪量そのものに関しては、弾性繊維層の表面を均一に覆う観点及び残留歪みの観点から、それぞれ１〜６０ｇ／ｍ²、特に５〜１５ｇ／ｍ²であることが好ましい。一方、弾性繊維層１の坪量そのものに関しては、伸縮特性及び残留歪みの観点から、非弾性繊維層２，３の坪量よりも大きいことが好ましい。具体的には５〜８０ｇ／ｍ²、特に１０〜４０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

構成繊維の繊維径に関し、弾性繊維層１の構成繊維の繊維径は、少なくとも一方の非弾性繊維層２，３の構成繊維の繊維径の１．２〜５倍、特に１．２〜２．５倍であることが好ましい。これに加えて弾性繊維層１の構成繊維は、通気性及び伸縮特性の観点から、その繊維径が５μｍ以上、特に１０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以下、特に４０μｍ以下であることが好ましい。一方、非弾性繊維層２，３の構成繊維は、その繊維径が１〜３０μｍ、特に１０〜２０μｍであることが好ましい。つまり、非弾性繊維層２，３の構成繊維としては、弾性繊維層１の構成繊維よりも細めのものを用いることが好ましい。これによって、表層に位置する非弾性繊維層２，３の構成繊維の融着点が増加する。融着点の増加は、伸縮性不織布１０の毛羽立ち発生の防止に有効である。さらに、細めの繊維を用いることで肌触りの良い伸縮性不織布１０が得られる。

図１に示すように、弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３とは、弾性繊維層１の構成繊維が繊維形態を保った状態で、繊維交点の熱融着によって全面で接合されている。つまり、部分接合されている従来の伸縮性不織布とは、接合状態が異なっている。弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３とが全面接合されている本実施形態の伸縮性不織布１０においては、弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３との界面及びその近傍において、弾性繊維層１の構成繊維と、非弾性繊維層２，３の構成繊維との交点が熱融着しており、実質的に全面で均一に接合されている。全面で接合されていることによって、弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３との間に浮きが生じること、つまり、両層が離間して空間が形成されることが防止される。両層間に浮きが生じると、弾性繊維層と非弾性繊維層との一体感がなくなり伸縮性不織布１０の風合いが低下する傾向にある。本実施形態によれば、あたかも一層の不織布ごとき一体感のある多層構造の伸縮性不織布が提供される。

「弾性繊維層１の構成繊維が繊維形態を保った状態」とは、弾性繊維層１の構成繊維のほとんどが、熱や圧力等を付与された場合であっても、フィルム状、又はフィルム−繊維構造に変形していない状態をいう。弾性繊維層１の構成繊維が繊維形態を保った状態にあることで、本実施形態の伸縮性不織布１０には十分な通気性が付与されるという利点がある。

弾性繊維層１は、その層内において、構成繊維の交点が熱融着している。同様に、非弾性繊維層２，３も、その層内において、構成繊維の交点が熱融着している。

２つの非弾性繊維層２，３のうちの少なくとも一方においては、その構成繊維の一部が弾性繊維層１に入り込んだ状態、及び／又は、弾性繊維層の構成繊維の一部が少なくとも一方の非弾性繊維層２，３に入り込んだ状態になっている。このような状態になっていることで、弾性繊維層１と、非弾性繊維層２，３との一体化が促進され、両層間に浮きが生じることが一層効果的に防止される。結果としてそれぞれの層の表面に追従した形で層と層が組み合わさっている状態となる。非弾性繊維層の構成繊維は、その一部が弾性繊維層１に入り込み、そこにとどまっているか、或いは弾性繊維層１を突き抜けて、他方の非弾性繊維層にまで到達している。それぞれの各層において表面繊維間を結ぶ面をマクロ的に想定したとき、この面から層の内側に形成される繊維空間に、他の層の構成繊維の一部が前記層の断面厚み方向へ入り込んでいる。非弾性繊維層の構成繊維が弾性繊維層１に入り込み、そこにとどまっている場合、該構成繊維は、更に弾性繊維層１の構成繊維と交絡していることが好ましい。同様に、非弾性繊維層の構成繊維が弾性繊維層１を突き抜けて、他方の非弾性繊維層にまで到達している場合には、該構成繊維は、他方の非弾性繊維層の構成繊維と交絡していることが好ましい。これは伸縮性不織布の厚み方向断面をＳＥＭやマイクロスコープなどで観察した際に、層間において実質的に空間が形成されていないことで確認される。また、ここで言う「交絡」とは、繊維どうしが十分に絡み合っている状態を意味し、繊維層を単に重ね合わせただけの状態は交絡に含まれない。交絡しているか否かは、例えば、繊維層を単に重ね合わせた状態から、繊維層を剥離するときに要する力と、繊維層を重ね合わせ、それに熱融着を伴わないエアスルー法を適用した後に、繊維層を剥離する力とを比較して、両者間に実質的に差異が認められる場合には、交絡していると判断できる。

非弾性繊維層の構成繊維を、弾性繊維層に入り込ませる、及び／又は、弾性繊維層の構成繊維を非弾性繊維層に入り込ませるには、非弾性繊維層の構成繊維と非弾性繊維層の構成繊維を熱融着させる処理前において非弾性繊維または弾性繊維の少なくともどちらかがウエブ状態（熱融着していない状態）であることが好ましい。構成繊維を他の層に入り込ませる観点から、ウエブ状態である繊維層は、短繊維の方が長繊維に比べ自由度が高いことから好ましい。

また、非弾性繊維層の構成繊維を、弾性繊維層１に入り込ませる、及び／又は、弾性繊維層の構成繊維を非弾性繊維層に入り込ませるには、エアスルー法を用いることが好ましい。エアスルー法を用いることで、相対する繊維層に構成繊維を入り込ませ、また、相対する繊維層から構成繊維を入り込ませることが容易となる。またエアスルー法を用いることで、非弾性繊維層の嵩高さを維持しつつ、非弾性繊維層の構成繊維を、弾性繊維層１に入り込ませることが容易となる。非弾性繊維層の構成繊維を、弾性繊維層１を突き抜けさせて他方の非弾性繊維層にまで到達させる場合にも、同様にエアスルー法を用いることが好ましい。特に、ウエブ状態の非弾性繊維層を、弾性繊維層と積層して、エアスルー法を用いることが好ましい。この場合、弾性繊維層はその構成繊維同士が熱融着をしていてもよい。さらに、後述する製造方法において説明するように、特定の条件下でエアスルー法を行うことで、また、熱風の通りをよくするため伸縮性不織布の通気性、特に弾性繊維層の通気度を高いものとすることで、繊維をより均一に入り込ませることができる。エアスルー法以外の方法、例えばスチームを吹きかける方法も使用することができる。また、スパンレース法、ニードルパンチ法などを用いることも可能であるが、その場合には非弾性繊維層の嵩高さが損なわれたり、表面に弾性繊維層の構成繊維が表面にでてきてしまい、得られる伸縮性不織布の風合いが低下する傾向にある。

特に、非弾性繊維層の構成繊維が、弾性繊維層１の構成繊維と交絡している場合には、エアスルー法のみによって交絡していることが好ましい。

エアスルー法によって繊維を交絡させるためには、気体の吹きつけ圧、吹きつけ速度、繊維層の坪量や厚み、繊維層の搬送速度等を適切に調整すればよい。通常のエアスルー不織布を製造するための条件を採用しただけでは、非弾性繊維層の構成繊維と弾性繊維層１の構成繊維とを交絡させることはできない。後述する製造方法において説明するように、特定の条件下でエアスルー法を行うことによって、本発明において目的とする伸縮性不織布が得られる。

エアスルー法では一般に、所定温度に加熱された気体を、繊維層の厚み方向に貫通させている。その場合には、繊維の交絡及び繊維交点の融着が同時に起こる。しかし本実施形態においては、エアスルー法によって各層内の構成繊維間で繊維交点を融着させることは必須ではない。換言すれば、エアスルー法は、非弾性繊維層の構成繊維を、弾性繊維層１に入り込ませるために、或いは、該構成繊維を弾性繊維層１の構成繊維と交絡させ、そして、非弾性繊維層の構成繊維と弾性繊維層の構成繊維とを熱融着させるために必要な操作である。また、繊維が入り込む方向は、加熱された気体の通過方向と非弾性繊維層と弾性繊維層との位置関係によって変わる。非弾性繊維層は、エアスルー法によって、その構成繊維内で繊維交点が融着されたエアスルー不織布となることが好ましい。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の伸縮性不織布の好ましい形態においては、実質的に非弾性の非弾性エアスルー不織布の厚み方向内部に、構成繊維が繊維形態を保った状態の弾性繊維層１が含まれており、該エアスルー不織布の構成繊維の一部が弾性繊維層１に入り込んだ状態、及び／又は、弾性繊維層の構成繊維の一部が非弾性繊維層に入り込んだ状態になっている。更に好ましい形態においては、エアスルー不織布の構成繊維の一部が弾性繊維層１の構成繊維とエアスルー法によってのみ交絡している。弾性繊維層１がエアスルー不織布の内部に含まれていることによって、弾性繊維層１の構成繊維は、実質的に伸縮性不織布の表面には存在しないことになる。このことは、弾性繊維に特有のべたつき感が生じない点から好ましいものである。

本実施形態の伸縮性不織布１０には、図１に示すように、非弾性繊維層２，３に、微小な凹部が形成されている。これによって、伸縮性不織布１０は、その断面が、微視的には波形形状になっている。この波形形状は、後述する製造方法において説明するように、伸縮性不織布の１０の延伸加工によって生じるものである。この波形形状は、不織布１０の風合いそのものに大きな悪影響を及ぼすものではない。むしろ、より柔らかで良好な不織布が得られる点から有利である。

図１には示していないが、本実施形態の伸縮性不織布１０にはエンボス加工が施されていてもよい。エンボス加工は、弾性繊維層１と非弾性繊維層２，３との接合強度を一層高める目的で行われる。従って、エアスルー法によって弾性繊維層１と非弾性繊維層２，３とを十分に接合できれば、エンボス加工を行う必要はない。なお、エンボス加工は、構成繊維どうしを接合させるが、エアスルー法と異なり、エンボス加工によっては構成繊維どうしは交絡しない。

本実施形態の伸縮性不織布１０は、その面内方向の少なくとも一方向に伸縮性を有する。面内のすべての方向に伸縮性を有していてもよい。その場合には、方向によって伸縮性の程度が異なることは妨げられない。最も伸縮する方向に関し、伸縮性の程度は、１００％伸長時の荷重が２０〜５００ｃＮ／２５ｍｍ、特に４０〜１５０ｃＮ／２５ｍｍであることが好ましい。また１００％伸長状態から収縮させたときの残留歪みが１５％以下、特に１０％以下であることが好ましい。

本実施形態の伸縮性不織布１０は、その良好な風合いや、毛羽立ち防止性、伸縮性、通気性の点から、外科用衣類や清掃シート等の各種の用途に用いることができる。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。例えば、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として用いることができる。また、ナプキンの伸縮性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。伸縮性不織布の坪量や厚みは、その具体的な用途に応じて適切に調整できる。例えば吸収性物品の構成材料として用いる場合には、坪量２０〜１６０ｇ／ｍ²程度、厚み０．１〜５ｍｍ程度とすることが望ましい。また、本発明の伸縮性不織布は、弾性繊維層の構成繊維が繊維形態を保っていることに起因して、柔軟であり、また通気性が高くなっている。柔軟性の尺度である曲げ剛性に関し、本発明の伸縮性不織布は、曲げ剛性値が１０ｃＮ／３０ｍｍ以下と低いものとなっていることが好ましい。通気性に関しては、通気度が１６ｍ／（ｋＰａ・ｓ）以上となっていることが好ましい。また、伸度は１００％以上であることが望ましい。

曲げ剛性は、ＪＩＳ Ｌ−１０９６に準拠して測定され、ハンドルオメーターによる押し込み量８ｍｍ、スリット幅１０ｍｍの条件において、それぞれ流れ方向とそれに対して直角方向に曲げた際の平均値として得られる。通気度は、カトーテック製ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＡＩＲ−ＰＥＲＭＥＡＢＩＬＩＴＹ ＴＥＳＴＥＲ ＫＥＳ-Ｆ８-ＡＰ１により通気抵抗を測定し、その逆数として求められる。

次に、本実施形態の伸縮性不織布１０の好ましい製造方法を、図２を参照しながら説明する。図２には、本実施形態の伸縮性不織布１０の製造方法に用いられる好ましい製造装置が模式的に示されている。図２に示す装置は、製造工程の上流側から下流側に向けて、ウエブ形成部１００、熱風処理部２００及び延伸部３００をこの順で備えている。

ウエブ形成部１００には、第１ウエブ形成装置２１、第２ウエブ形成装置２２及び第３ウエブの形成装置２３が備えられている。第１ウエブの形成装置２１及び第３ウエブの形成装置２３としては、カード機が用いられている。カード機としては、当該技術分野において通常用いられているものと同様のものを特に制限なく用いることができる。一方、第２ウエブ形成装置２２としては、スピニングブローン紡糸装置が用いられている。スピニングブローン紡糸装置においては、溶融ポリマーの吐出ノズルの先端近辺に、一対の熱風吐出部が、前記ノズルを中心に対向配置されており、その下流に一対の冷風吐出部が、前記ノズルを中心に対向配置された紡糸ダイが備えられている。スピニングブローン法に用いられる紡糸ダイとしては、例えば特開平３−１７４００８号公報の図２に示されるものや、特許第３３３５９４９号公報の図１ないし図４に示されるものを用いることができる。

熱風処理部２００は熱風炉２４を備えている。熱風炉２４内では、所定温度に加熱された加熱ガス、特に加熱空気が吹き出すようになっている。互いに重ね合わされた３層のウエブが熱風炉内に導入されると、該ウエブの上方から下方に向けて、若しくはその逆方向に、又は両方向に加熱ガスが強制的に貫通する。

延伸部３００は、弱接合装置２５及び延伸装置３０を備えている。弱接合装置２５は、一対のエンボスロール２６，２７を備えている。弱接合装置２５は、熱風処理部２００によって形成された繊維シートにおける各層のウエブの接合を確実にするためのものである。弱接合装置２５の下流には、これに隣接して延伸装置３０が配置されている。延伸装置３０は、大径部３１，３２と小径部（図示せず）とが軸線方向に交互に形成されてなり、互いに噛み合いが可能になっている一対の凹凸ロール３３，３４を備えている。両凹凸ロール３３，３４間に繊維シートが噛み込まれることで該繊維シートがロールの軸線方向（即ちシートの幅方向）へ延伸される。

以上の構成を有する装置を用いた伸縮性不織布の製造方法について説明すると、先ず、弾性繊維からなるウエブの各面に、同一の又は異なる非弾性繊維からなる一対のウエブを配する。なお「弾性繊維からなるウエブ」とは、弾性繊維のみからなるウエブだけでなく、該ウエブから形成される弾性繊維層（図１符号１で示される層）の伸縮弾性を損なわない範囲において、弾性繊維に加えて少量の非弾性繊維が含まれているウエブも包含する。

図２に示すように、ウエブ形成部１００においては、非弾性の短繊維を原料として用い、第１ウエブ形成装置２１であるカード機によって非弾性繊維ウエブ３’を製造し、一方向に連続搬送させる。スチレン系エラストマー等からなる弾性樹脂を原料として用い、第２ウエブ形成装置２２であるスピニングブローン紡糸装置によって紡出された繊維は捕集ネットからなるコンベア上に堆積され、弾性繊維の連続フィラメントを含む弾性繊維ウエブ１’が製造される。これをコンベアから剥離させ第１ウエブ形成装置２１より形成され一方向に連続搬送されている非弾性繊維ウエブ３’上に積層させる。この弾性繊維ウエブ１’上には、更に、第３ウエブ形成装置２３であるカード機によって製造された非弾性繊維ウエブ２’が積層される。

また、非弾性繊維ウエブ３’を熱処理により仮融着させた後、又は仮交絡させた後に、その上に直接紡糸された弾性繊維を、直接堆積させることが好ましい。このようにすることで、弾性繊維の自由度が高くなり、風等によってお互いの繊維を一層入り込ませやすくなるので好ましい。熱処理による仮融着としては、ヒートロール法、加圧カレンダーロール法、スチーム法、エアスルー法などが挙げられ、仮交絡としては、ニードルパンチ法、ウオータージェット法などが挙げられる。特にヒートロールおよびエアスルー法を用いると、不織布の風合いを損ねることがない点、及び設備スペースを小さくできる点で好ましい。非弾性繊維ウエブ３’は仮融着後、又は仮交絡後に巻き取らず、インラインにてその上に弾性繊維を直接堆積させることが好ましい。一旦巻き取ってしまうと、巻き付き圧によって非弾性繊維ウエブ３’が潰れてしまう場合がある。仮融着、仮交絡させる目的は、ウエブ上に弾性繊維を直接溶融紡糸して堆積させるとき、該ウエブが風等で吹き飛ばされないようにすることにある。

弾性繊維ウエブ１’の形成にスピニングブローン法を用いると、溶融繊維の熱風による伸長と、冷風による冷延伸とが連続的に行われるので、伸縮性繊維の成形を容易に行えるという利点がある。また、繊維が緻密になりすぎず、短繊維に類した太さの伸縮性繊維を成形できるので、通気性の高い不織布が得られるという利点もある。更にスピニングブローン法によれば、連続フィラメントのウエブを得ることができる。連続フィラメントのウエブは、短繊維のウエブに比較して高伸張時の破断が起こりにくく、弾性を発現させやすいことから、本実施形態において極めて有利である。

弾性繊維ウエブ１’が例えば２種の繊維から構成されている場合、具体的には弾性繊維ウエブ１’が前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、及び該弾性繊維と異なる他の弾性繊維から構成されている場合や、前記のスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、及び非弾性繊維から構成されている場合には、図２に示すスピニングブローン紡糸装置の紡糸ダイとして、図３に示すものを用いることができる。図３に示す紡糸ダイは、紡糸ノズルＡと、紡糸ノズルＢとが交互に配列された構造になっている。紡糸ノズルＡからは前記のスチレン系エラストマーを含有する樹脂が吐出される。一方、紡糸ノズルＢからは、他の熱可塑性エラストマー又は非弾性の樹脂が吐出される。

３つのウエブの積層体は、エアスルー方式の熱風炉２４に送られ、そこで熱風処理が施される。熱風処理によって、繊維どうしの交点が熱融着し、弾性繊維ウエブ１’はその全面において非弾性繊維ウエブ２’，３’と接合する。熱風処理に際しては、各層のウエブが一体化していないことが好ましい。これによって各ウエブが有する嵩高で厚みのある状態が熱風処理後も維持されて、風合いの良好な伸縮性不織布が得られる。

熱風処理によって、繊維どうしの交点を熱融着させ、各層のウエブを全面接合することに加えて、主として熱風の吹き付け面側に位置する非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維の一部を、弾性繊維ウエブ１’に入り込ませることが好ましい。また、熱風処理の条件を制御することによって、非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維の一部を、弾性繊維ウエブ１’に入り込ませ、更に、該ウエブ１’の構成繊維と交絡させることが好ましい。或いは、非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維の一部を、弾性繊維ウエブ１’を突き抜けさせて、非弾性繊維ウエブ３’にまで到達させ、該ウエブ３’の構成繊維と交絡させることが好ましい。

非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維の一部を、弾性繊維ウエブ１’に入り込ませる、及び／又は、弾性繊維ウエブ１’の構成繊維の一部を非弾性繊維ウエブ２’に入り込ませるための条件は、熱風風量０．４〜３ｍ／秒、温度８０〜１６０℃、搬送速度５〜２００ｍ／分、熱処理時間０．５〜１０秒であることが好ましい。特に、エアスルー法として一般的に行われる熱風風量よりも高いことが好ましく、特に好ましくは熱風風量１〜２ｍ／秒である。エアスルー熱処理に用いるネットに通気度の高いものを用いると、エアの通りによって繊維が一層入り込みやすくなる。同様に非弾性繊維ウエブ３’上に弾性繊維ウエブ１’を直接紡糸する場合も、紡糸時の風によって弾性繊維ウエブ１’の構成繊維が非弾性繊維ウエブ３’に入り込み易くなる。熱風処理に用いるネット、及び弾性繊維の直接紡糸に用いるネットは、それらの通気度が２５０〜８００ｃｍ³／（ｃｍ²・ｓ）、特に４００〜７５０ｃｍ³／（ｃｍ²・ｓ）であることが好ましい。上記条件は繊維を軟化させて均一に入り込ませる点と繊維を融着させる点においても好ましい。更に、繊維を交絡させるためには、熱風風量を３〜５ｍ／秒とし、吹きつけ圧を０．１〜０．３ｋＰａとすることで可能となる。弾性繊維ウエブ１’の通気度が８ｍ／（ｋＰａ・ｓ）以上、更に好ましくは２４ｍ／（ｋＰａ・ｓ）以上であると、熱風の通りがよくなり、繊維をより均一に入り込ませることができるので好ましい。また、繊維の融着が良好で最大強度が高くなる。更に毛羽立ちも防止される。

熱風処理においては、非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維の一部が、弾性繊維ウエブ１’に入り込むのと同時に、非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維及び／又は非弾性繊維ウエブ３’の構成繊維と、弾性繊維ウエブ１’の構成繊維とが、それらの交点で熱融着することが好ましい。この場合、熱風処理を、該熱風処理後の弾性繊維が繊維形態を維持するような条件下に行うことが好ましい。即ち、熱風処理によって弾性繊維ウエブ１’の構成繊維がフィルム状、或いはフィルム−繊維構造にならないようにすることが好ましい。そして、熱風処理においては、非弾性繊維ウエブ２’の構成繊維どうしが交点において熱融着し、同様に弾性繊維ウエブ１’の構成繊維どうし、及び非弾性繊維ウエブ３’の構成繊維どうしが交点において熱融着する。

エアスルー方式の熱風処理によって、３つのウエブが一体化された繊維シート１０Ｂが得られる。繊維シート１０Ｂは、一定幅を有して一方向に延びる長尺帯状のものである。繊維シート１０Ｂは、次いで延伸部３００へ搬送される。延伸部３００においては、繊維シート１０Ｂは先ず弱接合装置２５に搬送される。弱接合装置２５は、周面にエンボス用凸部が規則的に配置された金属製のエンボスロール２６及びそれに対向配置された金属製又は樹脂製の受けロール２７を備えたエンボス装置からなる。弱接合装置２５によって繊維シート１０Ｂには熱エンボス加工が施される。これによって、エンボス加工が施された繊維シート１０Ａが得られる。なお弱接合装置２５による熱エンボス加工に先立って熱風処理部２００により行われる熱融着によって、各層のウエブは互いに接合して一体化しているので、弱接合装置２５による熱エンボス加工は、本発明において必須のものではない。各層のウエブの接合一体化を確実にしたい場合は、弱接合装置２５による熱エンボス加工は有効である。また、弱接合装置２５によれば、各層のウエブの接合一体化に加えて、繊維シート１０Ａの毛羽立ちが抑えられるという利点がある。

弱接合装置２５による熱エンボス加工は、熱風処理部２００によって行われる熱融着に対して補助的に行われるものであるから、その加工条件は比較的穏やかでよい。逆に、熱エンボス加工の条件を過酷にすると、繊維シート１０Ａの嵩高さが損なわれ、また繊維のフィルム化が起こり、最終的に得られる伸縮性不織布の風合いや通気性にマイナスに作用する。このような観点から熱エンボス加工の線圧及びエンボスロールの加熱温度を設定する。

熱エンボス加工によって得られた繊維シート１０Ａは、図４に示すように、個々独立した散点状の接合部４を多数有する。接合部４は規則的な配置パターンで形成されている。接合部４は、例えば、繊維シート１０Ａの流れ方向（ＭＤ）及びその直交方向（ＣＤ）の両方向に不連続に形成されていることが好ましい。

弱接合装置２５において熱エンボス加工が施された繊維シート１０Ａは、引き続き延伸装置３０へ送られる。図２ないし図５に示すように、繊維シート１０Ａは、大径部３１，３２と小径部（図示せず）が軸長方向に交互に形成された一対の凹凸ロール３３，３４を備えた延伸装置３０によって、搬送方向（ＭＤ）と直交する方向（ＣＤ）へ延伸される。

延伸装置３０は、一方又は双方の凹凸ロール３３，３４の枢支部を公知の昇降機構により上下に変位させ、両者の間隔が調節可能に構成されている。図１並びに図５（ｂ）及び（ｄ）に示されるように、各凹凸ロール３３，３４は、一方の凹凸ロール３３の大径部３１が、他方の凹凸ロール３４の大径部３２間に遊挿され、他方の凹凸ロール３４の大径部３２が一方の凹凸ロール３３の大径部３１間に遊挿されるように組み合わされる。この状態の両ロール３３，３４間に、繊維シート１０Ａを噛み込ませて、繊維シート１０Ａを延伸させる。

この延伸工程においては、図４及び図５に示すように、繊維シート１０Ａの幅方向における、接合部４の位置と、凹凸ロール３３，３４の大径部３１，３２の位置とを一致させることが好ましい。具体的には、図４に示すように、繊維シート１０Ａには、ＭＤに沿って接合部４が一直線状に複数個並んで形成されている接合部列が、複数列形成されており（図４では１０列図示）、図４において、最も左側に位置する接合部列Ｒ₁を始めとして、そこから一つ置きの接合部列Ｒ₁のそれぞれに含まれる接合部４については、一方の凹凸ロール３３の大径部３１の位置が一致し、左から２つ目の接合部列Ｒ₂を始めとして、そこから一つ置きの接合部列Ｒ₂のそれぞれに含まれる接合部については、他方の凹凸ロール３４の大径部３２の位置が一致するようにしてある。図４中、符号３１，３２で示す範囲は、繊維シート１０Ａが、両凹凸ロール３３，３４間に噛み込まれている状態の一時点において、各ロールの大径部３１，３２の周面と重なる範囲を示したものである。

繊維シート１０Ａが、凹凸ロール３３，３４間に噛み込まれた状態で両ロール３３，３４間を通過する際には、図５（ｂ）及び（ｄ）に示すように、接合部４と、何れかの凹凸ロールの大径部３１，３２とが重なる一方、大径部３１，３２と重ならない大径部同士間の領域、即ち上述した接合部列Ｒ間の領域が幅方向へ積極的に引き伸ばされる。従って、接合部４の破壊や各層のウエブ間の剥離が生じるのを防止しつつ、繊維シート１０Ａの接合部以外の部分を効率的に延伸させることができる。また、この延伸により、非弾性繊維ウエブ２，３が十分に伸長され、それによって非弾性繊維ウエブ２，３が、弾性繊維ウエブ１’の自由な伸縮を阻害する程度が大きく低下する。その結果、本製造方法によれば、高伸縮性であり、また、破れや毛羽立ちの少ない外観の良好な伸縮性不織布を効率的に製造することができる。

前記の延伸加工によって、繊維シート１０Ａの厚みは、延伸加工前後で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、非弾性繊維層２，３の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、非弾性繊維層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。

延伸加工される前の繊維シート１０Ａの厚みが薄いと、繊維シート１０Ａのロール原反を運搬及び保管するスペースを小さくできるメリットがある。

更に、前記の延伸加工によって、繊維シート１０Ａの曲げ剛性は、延伸加工前に比較して３０〜８０％、特に４０〜７０％に変化することが好ましい。これによって、ドレープ性が良く柔らかな不織布が得られる。また、延伸加工される前の繊維シート１０Ａの曲げ剛性が高いことで、搬送ラインで繊維シート１０Ａに皺が入りにくくなるので好ましい。その上、延伸加工時にも繊維シート１０Ａに皺が入らず加工しやすいものとなるので好ましい。

延伸加工前後での繊維シート１０Ａの厚みや曲げ剛性は、非弾性繊維層２，３に用いられる繊維の伸度、エンボスロールのエンボスパターン、凹凸ロール３３，３４のピッチや先端部の厚み、噛み合わせ量によって制御することができる。

厚みは、伸縮性不織布を２０±２℃、６５±２％ＲＨの環境下に無荷重にて、２日以上放置した後、下記方法にて求めた。伸縮性不織布を０．５ｃＮ／ｃｍ²の荷重にて平板間に挟み、その状態下にマイクロスコープにて断面を２５倍から２００倍の倍率で観察し、各層の平均厚みを求めた。また平板間の距離から全体の厚みを求めた。繊維の入り込みについては相互の入り込みの中間点を厚みとした。

凹凸ロール３３，３４の大径部３１，３２の周面は、繊維シート１０Ａに損傷を与えないようにするために、先鋭でないことが好ましい。例えば図５（ｂ）及び（ｄ）に示すように、所定幅の平坦面となっていることが好ましい。大径部３１，３２の先端面の幅Ｗ〔図５（ｂ）参照〕は、０．３〜１ｍｍであることが好ましく、接合部４のＣＤ方向の寸法の０．７〜２倍、特に０．９〜１．３倍であることが好ましい。これにより、非弾性繊維の繊維形態が破壊されにくくなり、高強度の伸縮性不織布が得られる。

大径部間のピッチＰ〔図５（ｂ）参照〕は、０．７〜２．５ｍｍであることが好ましい。このピッチＰは、接合部４のＣＤ方向の寸法の１．２〜５倍、特に２〜３倍であることが好ましい。これによって布様の外観を呈し、肌触りの良い伸縮性不織布が得られる。また、接合部４のＣＤ方向のピッチ（ＣＤ方向に隣合う接合部列Ｒ₁同士の間隔、またはＣＤ方向に隣合う接合部列Ｒ₂同士の間隔）は、大径部間のピッチＰに対し、位置関係を一致させるため基本的には２倍であるが、繊維シート１０ＡのＣＤ方向の伸びやネックインのため１．６倍〜２．４倍の範囲内であれば位置を一致させることが可能である。

延伸装置３０から送り出された繊維シート１０Ａは、その幅方向への延伸状態が解放される。即ち伸長が緩和される。その結果、繊維シート１０Ａに伸縮性が発現し、該シート１０Ａはその幅方向へ収縮する。これによって目的とする伸縮性不織布１０が得られる。なお、延伸状態を解放する場合、延伸状態が完全に解放されるようにしてもよく、或いは伸縮性が発現する限度において、延伸状態が或る程度維持された状態で延伸状態を解放してもよい。

本発明は、前記実施形態に制限されない。例えば、本発明の伸縮性不織布は、不織布全体としてみたときに、スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、並びに該弾性繊維と異なる他の弾性繊維及び／又は非弾性繊維を含んでいればよい。従って、例えば弾性繊維層を２層有する伸縮性不織布は本発明の範囲内である。この場合には、一方の弾性繊維層はスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、又は該弾性繊維に加えて非弾性繊維を含み、他方の弾性繊維層はスチレン系エラストマーを含有する弾性繊維と異なる他の弾性繊維、又は該弾性繊維に加えて非弾性繊維を含む。この不織布は、弾性繊維層を２層有することに加えて、１層以上の非弾性繊維層を有してもよい。更に、スチレン系エラストマーを含有する繊維のみからなる弾性繊維層と、１層以上の非弾性繊維層とを有する伸縮性不織布も、本発明の範囲内である。

また、前記実施形態の伸縮性不織布１０は、弾性繊維層１の両面に、同一の又は異なる、実質的に非弾性の非弾性繊維層２，３が積層された形態のものであったが、これに代えて、弾性繊維層の一面に非弾性繊維層が積層された２層構造の形態であってもよい。或いは弾性繊維層のみからなる単層構造の形態であってもよい。これら単層又は２層構造の形態の伸縮性不織布の詳細については、３層構造に係る前記実施形態の伸縮性不織布１０に関する説明が適宜適用される。なお２層構造の伸縮性不織布を、吸収性物品の構成材料として用いる場合、特に使用者の肌に触れる箇所に使用する場合には、非弾性繊維層を着用者の肌側に向くように使用することが、肌触りやべたつき防止等の観点から好ましい。

また本発明の不織布が、弾性繊維層の少なくとも一面に非弾性繊維層を配してなる構成の場合、弾性繊維層と非弾性繊維層の構造は図１に示すものに制限されない。

また図５に示す方法においては、一方の凹凸ロールの大径部と他方の凹凸ロールの小径部とによって繊維シート１０Ａが挟まれていない状態で延伸が行われたが、両者間の間隔を狭くして、両者間に繊維シート１０Ａを挟んだ状態で延伸を行うこともできる。つまり、繊維シートを介して底つきした状態で延伸することもできる。また、延伸工程は、特開平６−１３３９９８号公報に記載の方法を用いることもできる。

また前記の製造方法においては、繊維シート１０ＡをＣＤ方向に延伸させたが、これに代えてＭＤ方向に延伸させることもできる。

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るものではない。

〔実施例１〕
弾性繊維ウエブを次の方法で形成した。弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度３００Ｐａ・ｓ、溶融張力１．３ｃＮのＳＥＢＳを用いた。また、これと異なる他の非弾性繊維の樹脂として、ＭＦＲ６０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、のポリプロピレン樹脂（ホモ）を用いた。これらの樹脂を用いて２種の樹脂の混合繊維からなる弾性繊維ウエブを成形した。ウエブ１の形成には２台の押出機を用い、各樹脂をダイス温度２９０℃にてそれぞれの押出機で溶融させ紡糸ノズルから押し出し、スピニングブローン法によってネット上に繊維を堆積させた。紡糸ノズルは図３に示すように、それぞれの樹脂を交互に押し出す形状のものであった。ＳＥＢＳとポリプロピレンの重量比率は５０／５０とした。弾性繊維の繊維径は２５μｍであった。非弾性繊維の繊維径は１８μｍであった。ウエブの坪量は４０ｇ／ｍ²であった。

このウエブを熱処理機に導入し、エアスルー方式で熱風を吹き付け、熱処理を行った。熱処理の条件は、ネット上温度１４０℃、熱風風量２ｍ／秒、吹き付け圧１０ｋＰａ、吹き付け時間１５秒であった。この熱処理によって２種の繊維を含むウエブが一体化された繊維シートが得られた。

次いで繊維シートに熱エンボス加工を施した。熱エンボス加工は、エンボス凸ロールとフラット金属ロールとを備えたエンボス装置を用いて行った。エンボス凸ロールとしてＭＤのピッチ２ｍｍ、ＣＤのピッチ２ｍｍである多数の凸部を有するドット状凸ロールを用いた。各ロールの温度は１３０℃、線圧は３００Ｎ／ｃｍとした。このエンボス加工によって接合部が規則的なパターンで形成された繊維シートを得た。

繊維シートに対して延伸加工を施した。延伸加工は、大径部と小径部が軸長方向に交互に形成された一対の凹凸ロールを備えた延伸装置を用いて行った。大径部間のピッチＰは１．０ｍｍであった。延伸処理によって繊維シートをＣＤに延伸させた。これによりＣＤに伸縮する坪量４０ｇ／ｍ²の不織布が得られた。なお、各工程の搬送速度は何れも１０ｍ／分であった。

〔実施例２〕
弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度６００Ｐａ・ｓ、溶融張力０．２ｃＮのＳＥＢＳを用いた。これ以外は実施例１と同様にして伸縮性不織布を作製した。弾性繊維の繊維径は３０μｍであった。非弾性繊維の繊維径は１８μｍであった。弾性繊維ウエブの坪量は４０ｇ／ｍ²であった。

〔実施例３〕
図１に示す伸縮性不織布を、図２で示す装置を用いて製造した。先ず直径１７μｍ、繊維長５１ｍｍの短繊維（芯：ＰＥＴ、鞘：ＰＥ）をカード機に供給し、カードウェブからなる非弾性繊維ウエブ３’を形成した。ウエブ３’の坪量は１０ｇ／ｍ²であった。この非弾性繊維ウエブ３’上に弾性繊維ウエブ１’を積層した。

弾性繊維ウエブ１’を次の方法で形成した。弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度３００Ｐａ・ｓ、溶融張力１．３ｃＮのＳＥＢＳ（第１のＳＥＢＳ）を用いた。また、これと異なる他の弾性繊維の樹脂として、２３０℃における溶融粘度１５００Ｐａ・ｓ、溶融張力１．０ｃＮのＳＥＢＳ（第２のＳＥＢＳ）を用いた。これらの樹脂を用いて２種の樹脂の混合繊維からなる弾性繊維ウエブ１’を成形した。ウエブ１’の形成には２台の押出機を用い、各樹脂をダイス温度２９０℃にてそれぞれの押出機で溶融させ紡糸ノズルから押し出し、スピニングブローン法によってネット上に繊維を堆積させた。紡糸ノズルは図３に示すように、それぞれの樹脂を交互に押し出す形状のものであった。第１のＳＥＢＳと第２のＳＥＢＳの重量比率は８０／２０とした。第１のＳＥＢＳからなる弾性繊維の繊維径は２５μｍであった。第２のＳＥＢＳからなる弾性繊維の繊維径は３５μｍであった。ウエブ１’の坪量は２０ｇ／ｍ²であった。

弾性繊維ウエブ１’上に、前述と同様の短繊維からなる非弾性繊維ウエブ２’を積層した。ウエブ２’の坪量は１０ｇ／ｍ²であった。

これら３層のウエブの積層体を熱処理機に導入し、エアスルー方式で熱風を吹き付け熱処理を行った。熱処理の条件は、ネット上温度１４０℃、熱風風量２ｍ／秒、吹き付け圧１０ｋＰａ、吹き付け時間１５秒であった。この熱処理によって３層のウエブが一体化された繊維シート１０Ｂが得られた。

次いで繊維シート１０Ｂに熱エンボス加工を施した。熱エンボス加工は、エンボス凸ロールとフラット金属ロールとを備えたエンボス装置を用いて行った。エンボス凸ロールとしてＭＤのピッチ２ｍｍ、ＣＤのピッチ２ｍｍである多数の凸部を有するドット状凸ロールを用いた。各ロールの温度は１２０℃、線圧は３００Ｎ／ｃｍとした。このエンボス加工によって接合部が規則的なパターンで形成された繊維シート１０Ａを得た。

繊維シート１０Ａに対して延伸加工を施した。延伸加工は、大径部と小径部が軸長方向に交互に形成された一対の凹凸ロールを備えた延伸装置を用いて行った。大径部間のピッチＰは１．０ｍｍであった。延伸処理によって繊維シート１０ＡをＣＤに延伸させた。これによりＣＤに伸縮する坪量４０ｇ／ｍ²の不織布が得られた。なお、各工程の搬送速度は何れも１０ｍ／分であった。

〔比較例１〕
弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度８７０Ｐａ・ｓ、溶融張力０．２ｃＮのＳＥＢＳ樹脂を用いた。また、これと異なる他の非弾性繊維の樹脂として、ＭＦＲ６０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、のポリプロピレン樹脂（ホモ）を用いた。ＳＥＢＳとポリプロピレンの重量比率を５０／５０に設定して実施例１と同様にダイス温度２９０℃にてスピニングブローン法で弾性繊維ウエブ１’を成形したところ、繊維が太く地合いの点で均一なものが得られなかった。そこでダイス温度を３２０℃に上げて再び成形した。その結果得られたウエブ１’における弾性繊維の繊維径は３２μｍであった。非弾性繊維の繊維径は１５μｍであった。ウエブ１’の坪量は４０ｇ／ｍ²であった。これら以外は実施例１と同様にして伸縮性不織布を作製した。ダイス温度を３２０℃での成形では、成形温度が高いことに起因して樹脂分解による臭いが発生した。

〔比較例２〕
弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度２００Ｐａ・ｓ、溶融張力０．１ｃＮのＳＥＢＳ樹脂を用いた。また、これと異なる他の非弾性繊維の樹脂として、ＭＦＲ６０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、のポリプロピレン樹脂（ホモ）を用いた。これらの樹脂を用い実施例１と同様にダイス温度２９０℃にてスピニングブローン法で弾性繊維ウエブ１’を成形したところ、弾性繊維の引きちぎれにより繊維ウエブ化できず、伸縮性不織布が得られなかった。

〔比較例３〕
弾性繊維に用いる樹脂として、２３０℃における溶融粘度１５００Ｐａ・ｓ、溶融張力１．０ｃＮのＳＥＢＳ樹脂を用いた。また、これと異なる他の非弾性繊維の樹脂として、ＭＦＲ６０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、のポリプロピレン樹脂（ホモ）を用いた。これらの樹脂を用い実施例１と同様にダイス温度２９０℃にてスピニングブローン法で弾性繊維ウエブ１’を成形したところ、弾性繊維は細くならず、地合いが悪く均一なものとならず、伸縮性不織布が得られなかった。ダイス温度を３２０℃まで上げても、やはり弾性繊維は細くならず、地合いが悪く均一なものとならず、伸縮性不織布が得られなかった。

〔評価〕
実施例及び比較例で得られた伸縮性不織布の特性を以下の表１に示す。表中の各項目の測定方法は次の通りである。

＜強度、伸度及び残留歪み＞
伸縮性不織布の伸縮方向へ５０ｍｍ、それと直交する方向へ２５ｍｍの大きさで矩形の試験片を切り出した。オリエンテック製テンシロンＲＴＣ１２１０Ａに試験片を装着した。チャック間距離は２５ｍｍであった。試験片を不織布の伸縮方向へ３００ｍｍ／分の速度で伸長させ、そのときの荷重を測定した。そのときの最大点の荷重を最大強度とした。またそのときの試験片の長さをＢとし、もとの試験片の長さをＡとしたとき、｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００を最大伸度（％）とした。また、１００％伸長サイクル試験を行い、１００％伸長時強度を１００％伸長時の荷重から求めた。更に、１００％伸長後、同速にて原点に戻して行ったときの戻らない長さ割合を測定し、その値を残留歪とした。

＜曲げ剛性＞
大栄科学精機製作所製ＨＯＭ−３を用いて測定した。

表１及び２に示す結果から明らかなように、実施例の不織布は、比較例の不織布に比べて伸縮特性が良好である。

なお、実施例の不織布の断面をＳＥＭ観察したところ、何れの不織布においても弾性繊維層の構成繊維と非弾性繊維層の構成繊維とが熱融着しており、これらの繊維層は全面接合されていた。また、非弾性繊維層の構成繊維の一部が弾性繊維層の厚み方向に入り込んでいることが確認された。弾性繊維層の構成繊維は繊維形態を保っていた。

図１は、本発明の伸縮性不織布の一実施形態の断面構造を示す模式図である。 図２は、図１に示す伸縮性不織布の製造に用いられる好ましい装置を示す模式図である。 図３は、図２に示す装置における第２ウエブ形成装置であるスピニングブローン紡糸装置の紡糸ダイの構造の一例を示す模式図である。 図４は、延伸加工を施す繊維シートの一例を示す平面図である。 図５（ａ）は、図４に示す繊維シートのＣＤ方向のａ−ａ線に沿う断面図、図５（ｂ）は、凹凸ロール間で変形した状態（延伸させている状態）の図５（ａ）に対応する断面図、図５（ｃ）は、図４に示す繊維シートのＣＤ方向のｃ−ｃ線に沿う断面図、図５（ｄ）は、凹凸ロール間で変形した状態（延伸させている状態）の図５（ｃ）に相当する断面図である。

符号の説明

１ 弾性繊維層
２ 非弾性繊維層
３ 非弾性繊維層
４ 接合部
１０Ａ 繊維シート
１０ 伸縮性不織布

Claims (5)

1. スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維、並びに該弾性繊維と異なる他の弾性繊維及び／又は非弾性繊維を含み、
   前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維の構成樹脂は、その溶融粘度が２３０℃において１００〜７００Ｐａ・ｓで且つ溶融張力が０．２〜２．０ｃＮである伸縮性不織布。
2. 前記スチレン系エラストマーは、そのガラス転移点温度Ｔｇが−４０〜−１５℃であり、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による変曲点温度が２００〜２５０℃である請求項１記載の伸縮性不織布。
3. 前記スチレン系エラストマーが、そのモノマー成分としてスチレン、エチレン及びブチレンを含むものであるか、若しくはスチレン、エチレン及びプロピレンを含むものであるか、又はその両者である請求項１又は２記載の伸縮性不織布。
4. 前記スチレン系エラストマーを含有する弾性繊維が、該スチレン系エラストマーのみからなるか、又は該スチレン系エラストマー及びその他の熱可塑性エラストマーを含有してなる請求項１ないし３の何れかに記載の伸縮性不織布。
5. 前記スチレン系エラストマーを含有する前記弾性繊維、並びに該弾性繊維と異なる他の前記弾性繊維及び／又は前記非弾性繊維を含む弾性繊維層を有し、
   前記弾性繊維層の少なくとも一面に、実質的に非弾性の非弾性繊維層が配されている請求項１ないし４の何れかに記載の伸縮性不織布。
   

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