JP2008106377A - 伸縮性不織布 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1方向に伸縮性を有する伸縮性不織布10であって、最大伸度が50%以上であり、伸縮方向に1.5倍に伸長させたときにおいては、伸縮方向に、相対的に光の隠蔽性の低い低隠蔽部分12と相対的に光の隠蔽性の高い高隠蔽部分13とが交互に配列しており、伸縮方向に伸長させていないときにおいては、伸縮方向に、光の隠蔽性の差が実質的に存在していない。
【選択図】図1
Description
ところで、使い捨ておむつの外面を構成するシート等においては、非伸長状態において襞がなく、見栄えに優れると共に、伸長状態において、透けずに使用者に安心感を与えることでき、また破断強度が高いことが求められている。
しかしながら、特許文献1,2に記載の伸縮性シートにおいては、非伸長状態において襞が形成されており、見栄えに劣り、また、特許文献1,2には、伸長状態において透けを防止すること及び破断強度を向上させることについて何ら記載されていない。
そして、本発明は、伸長状態において低隠蔽部分12及び高隠蔽部分13が存在している一方で、低隠蔽部分12の隠蔽性と高隠蔽部分13の隠蔽性との差が小さい点に特徴がある。
隠蔽性は光の透過率、吸収率、反射率に依存する。隠蔽性が高いとは、光の透過率が低く、光の吸収率が高く、光の反射率の高いことを意味する。これらの尺度として、便宜的に光の透過度又は隠蔽性に起因した輝度により評価することができる。輝度は、白色系の伸縮性不織布の場合には、高隠蔽部分13において高くなる。黒色系の伸縮性不織布の場合には、これとは逆となる。低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とが交互に配列する本発明の伸縮性不織布においては、隠蔽性の差の小ささを、輝度の標準偏差の小ささとして評価することができる。
製造時における機械方向(MD方向)に沿って、低隠蔽部分12の幅は、透け具合が目立たないようにするため長すぎないようにすると共に、伸縮部分が短くならないようにする観点から、1.5倍に伸長した状態において0.1〜2mmであることが好ましく、0.2〜1mmであることが更に好ましい。また、高隠蔽部分13の幅は、0.05〜2mmであることが好ましく、0.05〜0.8mmであることが更に好ましい。
低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とは、意匠性の観点から、一定の周期で交互に配列していることが好ましい。
低隠蔽部分12と高隠蔽部分13との繰り返し周期並びに低隠蔽部分12の平均長さ及び高隠蔽部分13の平均長さを前述の範囲にするには、例えば、延伸加工において用いられる刃溝ロールの歯のピッチ、歯先の面積等を適宜設定すればよい。
伸長性の低い高隠蔽部分13の面積が小さいため、伸縮性不織布10全体として、モジュラスが低くなると共に、部分的に応力が集中しないため残留歪みが小さくなる。従って、伸縮特性に優れたものとなる。また、撥水性の非弾性繊維を用いた場合には、伸長時において耐水圧の高いものが得られる。
弱接合装置25の下流側には、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は一対の刃溝ロール31,32を備えている。各刃溝ロール31,32は、その周面部に、軸線方向に延び且つ互いに噛み合う刃溝を有している。刃溝ロール31,32が回転しているときに繊維シート10Aがそれらの噛み合い部分に供給されて噛み込まれることで、繊維シート10Aが刃溝ロール31,32の周面方向(即ちシートの長手方向)へ延伸される。尚、この延伸工程は別工程とすることもできる。
図2には、エアスルー方式の熱風炉を備えた仮融着装置Aが、第1ウエブ形成装置21と第2ウエブ形成装置22の間に設置されている状態が示されている。
尚、弾性繊維ウエブ1’は、直接紡糸に代えて、別のラインにおいて予め不織布状に製造されたものを、非弾性繊維ウエブ3’の上に合流させることで形成することもできる。
繊維シート10Bを弱接合する方法としては、上述の熱エンボス加工の他、超音波接合、フラットロールによるカレンダー接合、スチームジェット接合が挙げられる。
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10を効率的に製造することができる。
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。
伸縮性不織布の厚みは、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、次の方法にて求める。先ず伸縮性不織布を0.5cN/cm2の荷重にて平板間に挟む。その状態下にマイクロスコープにて断面を25〜200倍の倍率で観察し、各層の平均厚みを求める。また、平板間の距離から全体の厚みを求める。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する。
低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とは2方向に交互に配列していてもよい。その場合、低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とが、MD方向のみならずCD方向にも交互に配列した(換言すると、低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とが面方向に格子縞状に配列した)伸縮性不織布となる。このような配列形態は、例えば、MD方向に低隠蔽部分12と高隠蔽部分13とが交互に配列した伸縮性不織布10に対し、CD方向への延伸加工を更に行うことで得ることができる。
また、前述の製造方法においては、繊維シート10AをMD方向に延伸させているが、これに代えてCD方向に延伸させることもできる。
また、弾性繊維層1と非弾性繊維層2,3との接合は、エアスルー法に制限されず、例えば、以下の方法が挙げられる。弾性繊維層の構成繊維が紡糸直後で溶融状態又は半溶融状態のときに、その溶融状態又は半溶融状態の弾性繊維層の構成繊維を、非弾性繊維層ウエブの上に導入し、溶融状態又は半溶融状態の弾性繊維層の構成繊維の固化結合力又は粘着力を利用して、弾性繊維層1と非弾性繊維層2,3との接合を行う。
<輝度>
株式会社プラネトロン製:画像解析ソフト Image−Pro Plus(Ver.4.0)を用い、ラインプロファイル(水平シックプロファイル)にて、輝度の測定を行った。伸縮性不織布のサンプルとして、伸長方向に50mm、伸長方向と直交する方向に25mmにカットしたものを用いた。黒色台紙上に、次に述べる伸度になるように、伸縮性不織布のサンプルの伸長方向の両端をテープにて貼り付けた。サンプルが非伸長状態において、テープの間隔は30mmとした。
伸縮性不織布の伸縮方向へ200mm、それと直交する方向へ50mmの大きさで矩形の試験片を切り出した。株式会社オリエンテック製:テンシロン RTC1210Aに試験片を装着した。チャック間距離は150mm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「(伸縮方向の)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「(伸縮方向の)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。
また、100%伸長後、直ちに同速にて50%伸長状態に戻したときの強度(「50%戻り強度」)を、50%伸長時の荷重から求めた。50%戻り強度は、例えば使用時の締め付け力に相当するもので、伸縮性能として重要である。
また、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の割合を測定し、その値を「残留歪み」とした。
未延伸方向とは、伸縮方向に対して直交する方向であり、従って、未延伸方向の最大強度及び最大伸度は、前述の伸縮方向の最大強度及び最大伸度の測定方法を、伸縮方向に対して直交する方向(未延伸方向)へ引っ張り試験を行う形で援用して測定される。例えば、試験片は、伸縮方向へ50mm、それと直交する方向(未延伸方向)へ200mmの大きさで矩形に切り出す。
繊維径は、弾性繊維について、ランダムに選んだ10本の繊維径を、光学顕微鏡により200〜500倍にて測定し、その平均値として求めた。
厚みは、前述の<伸縮性不織布の厚みの測定方法>に記載された方法により測定した。
また、伸縮性不織布を伸縮方向に1.5倍に伸長させたときの外観を、以下の基準で判定した。判定は3人で行い、2人以上同じ意見であればその意見を判定結果とし、3人がそれぞれ別の意見であれば真ん中の意見を判定結果とした。
×:透け感があり、強度的に弱そうに見える。
△:やや透け感がある。
○:問題の無い範囲の透け感である。
◎:布様の外観を有し、安心感がある。
図1に示す伸縮性不織布を、図2に示す装置を用いて製造した。まず直径21μm、最大伸度200%、繊維長44mmの高伸度の短繊維(芯がPETで、鞘がPEの芯鞘型複合繊維)をカード機21に供給し、カードウエブからなる非弾性繊維ウエブ3’を形成した。この非弾性繊維ウエブ3’を仮融着装置Aに導入し、エアスルー方式で熱風を吹き付け、熱風処理を行い、構成繊維を仮融着した。熱風処理の条件は、ネット上温度が137℃であった。この熱風処理によって、構成繊維が仮融着された坪量10g/m2の非弾性繊維ウエブ3’を得た。この非弾性繊維ウエブ3’上に、連続繊維からなる弾性繊維ウエブ1’を直接積層した。
実施例1に比して、延伸加工に用いる一対の刃溝ロール31,32として、実施例1における「共回り」方式の延伸ロールに代えて、一方の刃溝ロール32のみが駆動し、他方の刃溝ロール31が刃溝ロール32の回転に伴って従動する「連れ回り」方式の延伸ロールを用いた。それ以外は、実施例1と同様である。
〔実施例3〕
実施例1に比して、非弾性繊維ウエブ3’及び2’を構成する短繊維として、酸化チタンを0.3wt%含む短繊維を用いた。それ以外は、実施例1と同様である。
実施例1に比して、MD方向へ延伸を行う一対の刃溝ロール31,32に代えて、大径部と小径部と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CD方向へ3倍延伸を行った。それ以外は、実施例1と同様である。
〔実施例5〕
実施例1に比して、非弾性繊維ウエブ3’及び2’を構成する短繊維として、最大伸度35%の低伸度の短繊維を用いた。それ以外は、実施例1と同様である。
実施例2に比して、伸縮性不織布10を、3層のウエブの積層体から形成されたものに代えて、図2に示す装置を用いて以下の通り、伸縮性不織布を製造した。弾性樹脂としてスチレン系エラストマー樹脂からなる弾性樹脂を用いた。非弾性樹脂としてホモタイプのポリプロピレン樹脂(PP)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。弾性繊維ウエブ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。紡糸ノズルはそれぞれの樹脂を交互に押し出す形状のものであった。弾性樹脂と非弾性樹脂との重量比(前者/後者)は5/5であった。弾性繊維の繊維径は20μmであった。非弾性繊維の繊維径は15μmであった。弾性繊維ウエブ1’の坪量は40g/m2であった。
そして、実施例2と同様に熱エンボス加工及び延伸加工を行った。
実施例6に比して、延伸加工に用いる一対の刃溝ロール31,32として、歯のピッチが3mmのものを用いた。それ以外は、実施例6と同じである。
2,3 非弾性繊維層
4 接合部
10A,10B 繊維シート
10 伸縮性不織布
12 低隠蔽部分
12’ 低隠蔽部分に対応する部分
13 高隠蔽部分
13’ 高隠蔽部分に対応する部分
Claims (7)
- 少なくとも1方向に伸縮性を有する伸縮性不織布であって、
最大伸度が50%以上であり、伸縮方向に1.5倍に伸長させたときにおいては、伸縮方向に、相対的に光の隠蔽性の低い低隠蔽部分と相対的に光の隠蔽性の高い高隠蔽部分とが交互に配列しており、
伸縮方向に伸長させていないときにおいては、伸縮方向に、光の隠蔽性の差が実質的に存在していない伸縮性不織布。 - 伸縮方向に1.5倍に伸長させたときにおいて、伸縮性不織布の輝度についての標準偏差が2〜15である請求項1記載の伸縮性不織布。
- 伸縮方向に1.5倍に伸長させたときにおいて、前記低隠蔽部分及び前記高隠蔽部分の繰り返し周期は1〜5mmであり、
この繰り返し方向において、高隠蔽部分の平均長さの方が低隠蔽部分の平均長さよりも短い請求項1又は2記載の伸縮性不織布。 - 最大伸度が100%以上であり、伸縮方向に2倍に伸長させたときにおいて、伸縮性不織布の輝度についての標準偏差が2〜15である請求項1〜3の何れかに記載の伸縮性不織布。
- 弾性繊維及び非弾性繊維を含み、非弾性繊維にフィラーを0.1〜1.0wt%含有する請求項1〜4の何れかに記載の伸縮性不織布。
- 一対の刃溝ロールでその両方が駆動するロールからなる延伸装置によって延伸されることにより形成される請求項1〜5の何れかに記載の伸縮性不織布。
- 請求項1〜6の何れかに記載の伸縮性不織布を用いた吸収性物品。
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