JP2013256109A - シート融着体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体10(おむつ連続体)の一方の面を、レーザー光30が通過可能な光通過部27を有する支持部材21に当接させ、加圧状態となった帯状のシート積層体10に対して、支持部材21側から光通過部27を介して、該シート積層体10を構成するシートに吸収され該シートを発熱させる波長のレーザー光30を照射することにより、帯状のシート積層体10を分断するのと同時に、その分断によって生じた前記加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて、複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部4(サイドシール部)を形成する。
【選択図】図1
Description
また、本発明は、前記製造方法により前記シート融着体を製造する工程を含む、吸収性物品の製造方法を提供するものである。
また、突出部45の幅45w(図9参照。支持部材21の幅方向と直交する方向の長さ。)は、好ましくは1mm以上、更に好ましくは2mm以上、そして、好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より具体的には、好ましくは1mm以上20mm以下、更に好ましくは2mm以上10mm以下である。
複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体の製造方法であって、
前記複数枚のシートの少なくとも一部のシートは樹脂材を含み、
複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体の一方の面を、レーザー光が通過可能な光通過部を有する支持部材に当接させ、加圧状態となった該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該光通過部を介して、該シート積層体を構成するシートに吸収され該シートを発熱させる波長のレーザー光を照射することにより、該帯状のシート積層体を分断するのと同時に、その分断によって生じた前記加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて前記シール縁部を形成する工程を有する、シート融着体の製造方法。
前記光通過部は、前記支持部材を厚み方向に貫通するスリット状の開口部からなる前記<1>記載のシート融着体の製造方法。
<3>
スリット状の前記開口部の幅Wに対する、前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの直径φの比(φ/W)は、0.05以上8以下である前記<2>記載のシート融着体の製造方法。
<4>
スリット状の前記開口部の幅Wに対する、前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの直径φの比(φ/W)は、好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.1以上、特に好ましくは0.4以上、そして、好ましくは8以下、更に好ましくは7以下、特に好ましくは2以下、より具体的には、好ましくは0.05〜8、更に好ましくは0.1〜7、特に好ましくは0.4〜2である前記<2>記載のシート融着体の製造方法。
<5>
前記シート積層体が配される前記支持部材の外面における前記開口部の近傍に、周辺部よりも該外面上の該シート積層体側に突出した突出部が形成されている前記<2>又は<3>記載のシート融着体の製造方法。
<6>
前記光通過部は、前記支持部材の端部の近傍であり、該支持部材の端部から前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの中心までの距離W’に対する、該スポットの直径φの比(φ/W’)は、0.1以上16以下である前記<1>記載のシート融着体の製造方法。
<7>
前記光通過部は、前記支持部材の端部の近傍であり、該支持部材の端部から前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの中心までの距離W’に対する、該スポットの直径φの比(φ/W’)は、好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上、特に好ましくは0.8以上、そして、好ましくは16以下、更に好ましくは14以下、特に好ましくは8以下、より具体的には、好ましくは0.1〜16、更に好ましくは0.2〜14、特に好ましくは0.8〜8である前記<1>記載のシート融着体の製造方法。
前記複数枚のシートの一部は、熱融着性の合成樹脂を含むものであり、不織布、フィルム、不織布とフィルムとのラミネートシート等からなり、好ましくは複数枚のシートの全てのシートに樹脂材を含む前記<1>〜<7>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<9>
前記支持部材に当接している前記帯状のシート積層体の他方の面に、押さえ部材を押し付け、その状態の該帯状のシート積層体に対して、前記支持部材側から前記光通過部を介して前記レーザー光を照射する前記<1>〜<8>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<10>
前記支持部材及び前記押さえ部材の材料は、金属材料、樹脂又はセラミックスから選ばれる前記<9>記載のシート融着体の製造方法。
<11>
前記シート積層体は片側加圧の状態とされており、
前記片側加圧の状態のシート積層体は、前記支持部材と前記押さえ部材とに挟まれた部分と、該支持部材に当接していない部分とを有し、該挟まれた部分及びその近傍は、レーザー光の照射による分断前からその厚み方向に加圧(圧縮)された状態となり、該支持部材に当接していない部分における、該挟まれた部分の近傍を除く部分(該支持部材の端部から所定距離以上離間した部分)は、非加圧(非圧縮)状態となる前記<9>又は<10>記載のシート融着体の製造方法。
<12>
前記片側加圧の状態のシート積層体に対してレーザー光を照射して、該シート積層体を、前記支持部材と前記押さえ部材とに挟まれた部分側と、該支持部材に当接していない部分側とに分断した場合、該挟まれた部分側のシートの切断縁部どうしは、分断前から加圧状態にあるため融着するが、該支持部材に当接していない部分側のシートの切断縁部どうしは、分断前から非加圧状態にあるため融着しない前記<11>記載のシート融着体の製造方法。
<13>
前記片側加圧の状態のシート積層体に対して前記光通過部を介してレーザー光を照射してこれを分断する前記<11>又は<12>記載のシート融着体の製造方法。
前記<1>〜<13>の何れか1に記載の製造方法により製造されたシート融着体であって、
前記シール縁部の延びる方向と直交する方向の断面視において、前記分断によって生じた該シール縁部の外縁が前記シート融着体の内方に向かって凸の弧状をなし、且つ該外縁を含んでそれよりも前記シート融着体の内方に、該シート融着体を構成するシートどうしの融着部が形成され、該融着部は、該シート融着体の厚み方向の中央部が両端部に比して幅が広いシート融着体。
前記融着部は、その断面視において三日月状又は半月状に形成されている前記<14>記載のシート融着体。
前記<1>〜<13>の何れか1に記載の製造方法により前記シート融着体を製造する工程を含む、吸収性物品の製造方法。
前記吸収性物品は、吸収性本体と、該吸収性本体の非肌当接面側に配されて該吸収性本体を固定している外装体とを備え、且つ腹側部における該外装体の両側縁部と背側部における該外装体の両側縁部とが接合されて一対のサイドシール部が形成されているパンツ型使い捨ておむつであり、
帯状の前記外装体をその幅方向に折り畳み、折り畳まれた該外装体の所定箇所に前記レーザー光を照射することにより、帯状の該外装体を分断するのと同時に前記サイドシール部を形成して前記シート融着体とする、前記<16>記載の吸収性物品の製造方法。
<18>
一対のニップロール間に帯状の外層シート及び帯状の内層シートを送り込んで加圧することにより、両シート間に複数本の弾性部材が伸長状態で配された帯状の前記外装体を形成する工程を含む前記<17>記載の吸収性物品の製造方法。
<19>
一対のニップロールの間に、ウエスト部弾性部材、胴回り部弾性部材及びレッグ部弾性部材を伸長状態で挟み込んだ帯状の外層シート及び帯状の内層シートを送り込んで加圧することにより、両シート間に複数本の弾性部材が伸長状態で配された帯状の前記外装体を形成する工程を含む前記<17>記載の吸収性物品の製造方法。
<20>
吸収性物品連続体をレーザー光の照射により個々に分断する際の、その分断予定部分及びその近傍における互いに重なり合う2枚のシート間は、レーザー光の照射前において、接着剤等により接合されている前記<16>〜<19>の何れか1に記載の吸収性物品の製造方法。
<21>
レーザー光の照射による分断によって生じたシートの切断縁部は、レーザー光の照射終了後から前記支持部材の接触により冷却されて固化し、該切断縁部の形成材料(繊維等)が溶融一体化した融着部となる前記<16>〜<20>の何れか1に記載の吸収性物品の製造方法。
<22>
前記吸収性物品は、吸収性物品の肌当接面を形成する表面シートと非肌当接面を形成する裏面シートとが、吸収体の周縁部より延出した部分で接合されているものである、前記<16>〜<21>の何れか1に記載の吸収性物品の製造方法。
<23>
前記吸収性物品は生理用ナプキンであり、該生理用ナプキンにおける表面シートとウイング部形成用シート、又はウイング部形成用シートと裏面シート、又は表面シートとウイング部形成用シートと裏面シート、が融着したものである、前記<16>〜<21>の何れか1に記載の吸収性物品の製造方法。
吸収性本体と、該吸収性本体の非肌当接面側に配されて該吸収性本体を固定している外装体とを備え、且つ腹側部における該外装体の両側縁部と背側部における該外装体の両側縁部とが接合されて一対のサイドシール部が形成されている吸収性物品であって、
前記サイドシール部は、帯状の前記外装体をその幅方向に折り畳み、折り畳まれた該外装体の所定箇所にレーザー光を照射することにより、帯状の該外装体を分断するのと同時に形成されており、
前記サイドシール部の外縁が前記外装体の内方に向かって凸の弧状をなしている吸収性物品。
<25>
前記サイドシール部は、シートの形成材料が溶融固化してなる融着部を有し、該融着部は、前記吸収性物品の幅方向の断面視において三日月状又は半月状に形成されている前記<24>記載の吸収性物品。
<26>
前記吸収性物品はウエスト開口部を有し、該吸収性物品の着用時に該ウエスト開口部が拡げられた状態においては、前記腹側部側の前記外装体の側縁部の角部と前記背側部側の該外装体の側縁部の角部とが接近し、両角部間の離間距離が縮まる前記<24>又は<25>記載の吸収性物品。
<27>
前記吸収性物品は、ウエストギャザーを形成するウエスト部弾性部材を有し、前記腹側部(前見頃)と前記背側部(後見頃)とで、該ウエスト部弾性部材の色が異なる前記<24>〜<26>の何れか1に記載の吸収性物品。
<28>
前記腹側部(前見頃)と前記背側部(後見頃)とで、前記外装体(外層シート、内層シート)の色が異なる前記<24>〜<27>の何れか1に記載の吸収性物品。
前記<1>〜<13>の何れか1に記載の製造方法に用いられるレーザー式接合装置であって、
回転駆動される円筒状の支持部材を備えた中空の円筒ロールと、無端状の加圧ベルトを備えたベルト式加圧装置と、該円筒ロールの中空部に該円筒ロールの周面部を形成する該支持部材に向けてレーザー光を照射する照射ヘッドとを備え、
前記円筒ロールは、前記支持部材を厚み方向に貫通するスリット状の開口部を有しているレーザー式接合装置。
前記<1>〜<13>の何れか1に記載の製造方法に用いられるレーザー式接合装置であって、
回転駆動される円筒ロールと、無端状の加圧ベルトを備えたベルト式加圧装置と、該ベルト式加圧装置の該加圧ベルトに囲まれた空間内に設けられたレーザー光の照射ヘッドとを備え、
前記加圧ベルトは、平面視して矩形形状のスリット状の開口部を有するレーザー式接合装置。
<31>
前記無端状の加圧ベルトは、前記円筒ロールと同速度で移動する前記<30>記載のレーザー式接合装置。
前述した方法に従ってシート積層体に対してレーザー光を照射することにより、シール縁部を有するシート融着体を製造した。シート積層体として、下記の3種類のシート積層体1〜3を用いた。使用したレーザー式接合装置は、静止状態のシート積層体に対してレーザー光を照射する点以外は、図1に示すレーザー式接合装置20と基本的に同様に構成されており、該レーザー式接合装置において、支持部材21は、厚み2mmのステンレス鋼(SUS304)からなり、押さえ部材24は、厚み0.75mmのステンレス鋼(SUS304H)からなり、支持部材におけるスリット状の開口部27(光通過部)の幅W(図6(b)参照)0.5mm、支持部材21と加圧部材24とによるシート積層体への加圧力(面圧)150kPa、加圧部分における、レーザー光による分断方向(シート積層体の幅方向)の長さ200mmであった。レーザー光としては、CO2レーザーを用い、レーザー出力24Wとした。レーザー光の走査速度は、レーザー光が照射される領域のエネルギー密度D(単位:J/mm2)が一定になるように変えた。エネルギー密度Dは、照射されたレーザー光のエネルギーを照射領域の面積で割った値であり、下記式(1)によって算出される。式(1)中、Pはレーザー出力(W)、φはシート積層体におけるレーザー光のスポットの直径(mm)、vはレーザー光の走査速度(mm/s)である。エネルギー密度Dは、シート積層体の種類に応じて変更し、下記シート積層体1及び2に対しては0.40J/mm2、下記シート積層体3に対しては0.80J/mm2とした。エネルギー密度Dは、下記式(1)から明らかなようにレーザー光のスポットの直径φの変化に応じて変化するため、レーザー光の走査速度を適宜変更することにより、エネルギー密度Dが一定となるようにした。レーザー光の走査速度は、下記シート積層体1及び2に対してスポットの直径φを0.20mm、φ1.00mm、φ3.50mmと変えた場合は、走査速度300mm/s、59mm/s、14mm/sとし、下記シート積層体3に対してスポットの直径φを0.20mm、φ1.00mm、φ3.50mmと変えた場合は、走査速度150mm/s、29mm/s、6mm/sとした。
・シート積層体2:弾性部材を用いずにホットメルト型接着剤のみを塗布した以外はシート積層体1と同じ構成のものを、シート積層体2とした。
・シート積層体3:坪量3.9g/m2の透明なポリエチレンフィルムを2枚積層したものを、シート積層体3とした。
スリット状の開口部27(光通過部)の幅W、レーザー光のスポットの直径φを適宜変更した以外は、実施例1と同様。
図11(a)に示すように、片側加圧の状態の帯状のシート積層体に対してレーザー光を照射した以外は、実施例1と同様。
図11(b)に示すように、加圧ベルト24(押さえ部材)として、支持部材21側の開口部27(光通過部)に対応する部分に開口部29を有しているものを用いた以外は、実施例1と同様。
非加圧状態のシート積層体に対してレーザー光を照射した。
レーザー光照射後のシート積層体(シート融着体)について、融着性、融着強度をそれぞれ下記方法により評価した。その結果を下記表1に示す。尚、各実施例において、レーザー光照射後のシート積層体(シート融着体)における融着部(シール縁部)は、該融着部の延びる方向(即ちレーザー光による分断方向あるいはシート積層体の幅方向)と直交する方向(該シート積層体の長手方向)の断面視において、該シート積層体の厚み方向の中央部が両端部(上端部及び下端部)に比して幅が広く、三日月状又は半月状に形成されていた。
レーザー光照射後のシート積層体(シート融着体)におけるレーザー光による分断部分を目視観察し、その分断によって生じたシートの切断縁部どうしが融着している場合を○、融着していない場合を×とした。より具体的には、レーザー光照射後のシート積層体(シート融着体)において、レーザー光の照射部分(レーザー光の照射時にスリット状の開口部と重なっていた部分)を基準として、該シート積層体の搬送方向の一方側及び他方側それぞれについて融着性の評価を行い、両側が融着している場合を○/○、片側(レーザー光の照射時に加圧状態にあった側)のみ融着している場合を○/×、両側が融着していない場合を×/×とした。
レーザー光照射後のシート積層体(シート融着体)から、レーザー光による分断部分を30mm幅で切り出して測定サンプルとし、この測定サンプルの融着強度(シール強度)を、引張試験機(エーアンドデイ社のテンシロン「RTCシリーズ」)を用いて測定する。この測定の際には、測定サンプルの長さ方向(シール縁部の延びる方向)の一端側を、該測定サンプルを構成する複数枚(シート積層体1及び2は4枚、シート積層体3は2枚)のシートの半数(シート積層体1及び2の場合は2枚・2枚、シート積層体3の場合は1枚・1枚)で剥離されるように、該測定サンプルの融着されていない2つの摘み部を、それぞれ、引張試験機のチャックに挟んで、180度反対方向に引っ張る(T字剥離)。その際、引張速度(チャック間距離の拡大速度)300mm/minで測定を行い、最大強度を求める。測定はn=20回行い、その最大強度の平均値を融着強度(単位:N/30mm)とする。
1A 腹側部
1B 背側部
2 吸収性本体
3 外装体(シート融着体)
31 外層シート
32 内層シート
4 サイドシール部(シール縁部)
4a サイドシール部の外縁
40 融着部
10 おむつ連続体(帯状のシート積層体)
10C 分断予定部分
20,20A レーザー式接合装置
21,21A 支持部材
23A 円筒ロール(押さえ部材)
24 加圧ベルト(押さえ部材)
24A 加圧ベルト(支持部材)
27 開口部(光通過部)
28 凹部
30 レーザー光
Claims (10)
- 複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体の製造方法であって、
前記複数枚のシートの少なくとも一部のシートは樹脂材を含み、
複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体の一方の面を、レーザー光が通過可能な光通過部を有する支持部材に当接させ、加圧状態となった該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該光通過部を介して、該シート積層体を構成するシートに吸収され該シートを発熱させる波長のレーザー光を照射することにより、該帯状のシート積層体を分断するのと同時に、その分断によって生じた前記加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて前記シール縁部を形成する工程を有する、シート融着体の製造方法。 - 前記光通過部は、前記支持部材を厚み方向に貫通するスリット状の開口部からなる請求項1記載のシート融着体の製造方法。
- スリット状の前記開口部の幅Wに対する、前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの直径φの比(φ/W)は、0.05以上8以下である請求項2記載のシート融着体の製造方法。
- 前記シート積層体が配される前記支持部材の外面における前記開口部の近傍に、周辺部よりも該外面上の該シート積層体側に突出した突出部が形成されている請求項2又は3記載のシート融着体の製造方法。
- 前記光通過部は、前記支持部材の端部の近傍であり、該支持部材の端部から前記シート積層体における前記レーザー光のスポットの中心までの距離W’に対する、該スポットの直径φの比(φ/W’)は、0.1以上16以下である請求項1記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材に当接している前記帯状のシート積層体の他方の面に、押さえ部材を押し付け、その状態の該帯状のシート積層体に対して、前記支持部材側から前記光通過部を介して前記レーザー光を照射する請求項1〜5の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材及び前記押さえ部材の材料は、金属材料、樹脂又はセラミックスから選ばれる請求項6記載のシート融着体の製造方法。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の製造方法により製造されたシート融着体であって、
前記シール縁部の延びる方向と直交する方向の断面視において、前記分断によって生じた該シール縁部の外縁が前記シート融着体の内方に向かって凸の弧状をなし、且つ該外縁を含んでそれよりも前記シート融着体の内方に、該シート融着体を構成するシートどうしの融着部が形成され、該融着部は、該シート融着体の厚み方向の中央部が両端部に比して幅が広いシート融着体。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載の製造方法により前記シート融着体を製造する工程を含む、吸収性物品の製造方法。
- 前記吸収性物品は、吸収性本体と、該吸収性本体の非肌当接面側に配されて該吸収性本体を固定している外装体とを備え、且つ腹側部における該外装体の両側縁部と背側部における該外装体の両側縁部とが接合されて一対のサイドシール部が形成されているパンツ型使い捨ておむつであり、
帯状の前記外装体をその幅方向に折り畳み、折り畳まれた該外装体の所定箇所に前記レーザー光を照射することにより、帯状の該外装体を分断するのと同時に前記サイドシール部を形成して前記シート融着体とする、請求項9記載の吸収性物品の製造方法。
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