JP2015113547A - 伸縮シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の伸縮シート10は、弾性繊維13及び非弾性繊維を含む伸縮性を有するシートである。伸縮シート10は、その伸長状態においては複数の孔16が開き、その非伸長状態においては孔16が閉じるシートである。伸縮シート10においては、伸長状態に開いた孔16の内部には、弾性繊維13が連続して配され、非弾性繊維が存在していない状態となる。
【選択図】図1
Description
非弾性繊維の「非弾性」は、非弾性繊維(本実施形態では第1シート基材11及び第2シート基材12)を伸縮シート10から取り出した状態において弾性を有しないことを意味する。ここで「弾性を有しない」とは、元の長さに対して1.3倍に伸ばした状態(元の長さの1.3倍の長さになる)から力を解放したときに、元の長さの1.1倍以下の長さまでには戻らない性質を言う。
また、本発明において、「伸縮シートの伸長状態」とは、伸び止まりに相当する300cN/50mmの強度で、該伸縮シートをMD方向に伸ばした状態を意味する。
尚、頂部14t及び谷部14vが異なるピッチに形成されていてもよい。
本願でいう弾性繊維と非弾性繊維の接合強度は、伸縮方向における接合強度を意味する。MD方向に伸縮する場合は、先ず、複合体1から、MD方向(X方向)に150mm、CD方向(Y方向)に25mmの大きさの矩形の試験片を切り出す。そして切り出された試験片の端部を弾性繊維と非弾性繊維を分かれるように約10mm剥離し、引張り試験機(島津製作所製オートグラフAG-1kNIS)に装着する。チャック間距離は5mmとする。試験片をMD方向(X方向)へ300mm/分の速度で剥離させ、そのときの平均剥離強度を測定する。チャックした弾性繊維の本数を数える。弾性繊維と非弾性繊維の区別は、伸縮性の違い、これらの繊維径の違い、さらに鑑別用染料を用いての染色によって判別することができる。弾性繊維と非弾性繊維との接合強度は平均剥離強度を弾性繊維の本数で割って求められる。また、CD方向に伸縮する場合は、X方向とY方向を入れ替えて行う。剥離強度が高く、弾性繊維が剥離せずに破断する場合には、最大強度を剥離強度とする。
先ず、伸縮シート10から弾性繊維を切り出す。弾性繊維と非弾性繊維の区別は伸ばすことができ、かつ元の長さに対して1.3倍に伸ばした状態(元の長さの1.3倍の長さになる)から力を解放したときに、元の長さの1.1倍以下の長さまで戻るものを選ぶ。
弾性繊維の引っ張り最大強度は、JIS L−1015に準拠し、測定環境温湿度20±2℃、65±5%RH、引張試験機のつかみ間隔20mm、引張速度20mm/minの条件で測定する。なお、既に製造された不織布から繊維を採取して伸度を測定するときを始めとして、つかみ間隔を20mmにできない場合、つまり測定する繊維の長さが20mmに満たない場合には、つかみ間隔を10mm又は5mmに設定して測定する。
また、歯溝ロール31の歯311同士のピッチPおよび歯溝ロール32の歯321同士のピッチPは0.4mm〜7mmであることが形成される孔の間隔が適度になり通気性の高いものが得られる点で好ましい。
弾性繊維13の最大伸度(E)≧延伸倍率(C)≧延伸前の複合体1の最大伸度(D)×1.5・・・(2)
以上の関係式(2)が成立することによって、延伸工程において、複合体1における第1及び第2シート基材11,12が切断され易くなっている。その為、製造される伸縮シート1に、伸縮シート1の伸長状態において開き、非伸長状態において閉じる孔16が形成される。
MD方向に(歯溝)延伸する場合、先ず、複合体1から、MD方向(X方向)に200mm、CD方向(Y方向)に50mmの大きさの矩形の試験片を切り出す。そして切り出された試験片を引張り試験機(島津製作所製オートグラフAG-1kNIS)に装着する。チャック間距離は150mmとする。試験片をMD方向(X方向)へ300mm/分の速度で伸長させ、そのときの荷重を測定する。複合体1の最大伸度(D)は、測定された最大点荷重での試験片の長さを(T2)とし、もとの試験片の長さを(T1)としたときに、T2/T1(倍)で求められる。最大伸度が2倍であることは延びが100%と等しい。CD方向に延伸する場合は、X方向とY方向を入れ替えて行う。
弾性繊維及び非弾性繊維を含む伸縮性を有する伸縮シートであって、
伸長状態においては複数の孔が開き、非伸長状態においては該孔が閉じており、
伸長状態において開いた前記孔の内部には、前記弾性繊維が連続して配され、前記非弾性繊維が存在していない伸縮シート。
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度を、該弾性繊維の引っ張り最大強度で除した値が0.1以下である前記<1>に記載の伸縮シート。
<3>
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度を、該弾性繊維の引っ張り最大強度で除した値が、0.07以下、好ましくは0.05以下であり、0.01以上である前記<1>又は<2>に記載の伸縮シート。
<4>
前記弾性繊維は、伸長歪が無い状態で配されている前記<1>〜<3>の何れか1に記載の伸縮シート。
<5>
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度が、0.35cN/本以下である前記<1>〜<4>の何れか1に記載の伸縮シート。
<6>
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度が、0.25cN以下、好ましくは0.20cN以下であり、0.05cN以上である前記<1>〜<5>の何れか1に記載の伸縮シート。
<7>
前記弾性繊維の引っ張り最大強度(B)は、0.1cN/本以上10cN/本以下、好ましくは1cN/本以上10cN/本以下である前記<1>〜<6>の何れか1に記載の伸縮シート。
<8>
非弾性繊維は、剥離剤、静電気防止剤、潤滑剤、親水化剤、繊維着色剤等の少量の添加物を付与した繊維である前記<1>〜<7>の何れか1に記載の伸縮シート。
<9>
前記非弾性繊維は、剥離剤を有している前記<1>〜<8>の何れか1に記載の伸縮シート。
<10>
前記剥離剤の添加量は、0.05wt%〜3wt%である前記<1>〜<9>の何れか1に記載の伸縮シート。
<11>
伸長状態において円形状に開いた前記孔の表面積は、0.2mm2以上20mm2以下、好ましくは1.7mm2以上7.0mm2以下である前記<1>〜<10>の何れか1に記載の伸縮シート。
複数の前記孔の数は、1個/100cm2以上5000個/100cm2以下、好ましくは10個/100cm2以上1200個/100cm2以下である前記<1>〜<11>の何れか1に記載の伸縮シート。
<13>
前記伸縮シートは、第1シート基材及び第2シート基材からなり、
前記第1シート基材及び前記第2シート基材は、同形・同大の2枚の別のシート基材から形成されている前記<1>〜<12>の何れか1に記載の伸縮シート。
<14>
前記伸縮シートの2枚の第1シート基材及び第2シート基材は同一の材質のものである前記<1>〜<13>の何れか1に記載の伸縮シート。
<15>
前記伸縮シートの第1シート基材及び第2シート基材間に挟持固定された複数本のフィラメント状の前記弾性繊維は、一方向に長く形成されている前記<1>〜<14>の何れか1に記載の伸縮シート。
<16>
前記伸縮シートの第1シート基材及び第2シート基材は非弾性であり伸長性を有している前記<1>〜<15>の何れか1に記載の伸縮シート。
<17>
前記伸縮シートの厚みは、0.2mm以上2.0mm以下、好ましくは0.6mm以上1.6mm以下である前記<1>〜<16>の何れか1に記載の伸縮シート。
弾性繊維及び非弾性繊維を含む複合体を形成する複合体形成工程と、該複合体に延伸加工を施す延伸工程とを有する伸縮シートの製造方法であって、
前記延伸工程においては、延伸区間が10mm以下であり、
前記延伸区間での延伸倍率が、前記複合体の最大伸度の1.5倍以上であり、且つ前記弾性繊維の最大伸度以下であり、
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度を、該弾性繊維の引っ張り最大強度で除した値が0.1以下であり、
前記複合体形成工程にて用いるニップロールの狭圧力が線圧で表して0N以上4N以下である伸縮シートの製造方法。
<19>
前記複合体形成工程にて用いるニップロールの狭圧力が線圧で表して、2N/cm以上4N/cm以下である前記<18>に記載の伸縮シートの製造方法。
<20>
前記延伸区間での延伸倍率(C)は、前記複合体の最大伸度(D)の1.8倍以上、好ましくは最大伸度(D)の2.0倍以上である前記<18>又は<19>に記載の伸縮シートの製造方法。
<21>
前記延伸区間での延伸倍率(C)は、前記弾性繊維の最大伸度(E)の70%より小さく、最大伸度(E)の60%より小さい前記<18>〜<20>の何れか1に記載の伸縮シートの製造方法。
<22>
前記延伸区間での延伸倍率が、3倍以上10倍以下である前記<18>〜<21>の何れか1に記載の伸縮シートの製造方法。
<23>
前記延伸区間での延伸倍率が、6倍以上10倍以下である前記<18>〜<22>の何れか1に記載の伸縮シートの製造方法。
<24>
前記弾性繊維の最大伸度(E)は、5倍以上12倍以下、好ましくは6倍以上12倍以下である前記<18>〜<23>の何れか1に記載の伸縮シートの製造方法。
図4,図5に示す製造装置100を用いて図1,図2に示す伸縮シートを製造した。第1シート基材及び第2シート基材としては、ポリプロピレン樹脂(22μm;100%)からなる坪量18g/m2、最大伸度150%のスパンボンド不織布を用いた。尚、ポリプロピレン樹脂には剥離剤が添加されていない。弾性繊維としては、SEPS樹脂を用いた。製造条件としては、上述した方法で求められる弾性繊維と非弾性繊維との接合強度(A)が0.3cNであり、弾性繊維の引っ張り最大強度(B)が23cN/本であった。また、延伸前の複合体をMD方向(流れ方向)に歯溝ロールを用いて延伸を行った。隣接する歯溝ロールの歯どうしの平均隙間L(延伸区間)は0.8mmであった。また、上述した方法で求められる延伸区間での延伸倍率(C)が7倍であり、延伸前の複合体の最大伸度(D)が2.1倍であり、弾性繊維の最大伸度(E)が8倍であった。また、ニップ圧に関しては、挟圧力を線圧で表して4N/cmであった。このような製造条件で伸縮性を有する実施例1の伸縮シートを製造した。製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が17個/100cm2形成されていた。弾性繊維の切れもなく風合いとして弾性繊維の切れた部分が肌に引っかかず、肌触りに優れるとともに通気性の高いものが得られた。
上述した方法で求められる延伸前の複合体の最大伸度(D)を1.7倍に変更する以外は、実施例1と同様にして実施例2の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が1.76mm2〜3.14mm2の孔が38個/cm2形成されていた。
上述した方法で求められる延伸区間での延伸倍率(C)を3.6倍に変更する以外は、実施例1と同様にして実施例3の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が3個/100cm2形成されていた。
ニップ圧に関して、挟圧力を線圧で表して0N(ニップロール間の隙間を材料厚みと同じにする)に変更する以外は、実施例1と同様にして実施例4の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が12個/100cm2形成されていた。
弾性繊維として、ポリウレタン製の弾性糸310dtexを弾性体の伸長率1.6倍にて5mm間隔で配し、ホットメルト接着剤により第1シート基材及び第2シート基材と接合して延伸前の複合体を形成した。それ以外は、実施例1と同様にして実施例5の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が15個/100cm2形成されていた。
第1シート基材及び第2シート基材のポリプロピレン樹脂に剥離剤を3wt%添加する以外は、実施例1と同様にして実施例5の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が20個/cm2形成されていた。
第1シート基材及び第2シート基材として、ポリプロピレン樹脂(22μm;100%)からなる坪量18g/m2、最大伸度40%のスパンボンド不織布を用いた。ニップ圧に関して、挟圧力を線圧で表して70N/cmに変更する以外は、実施例1と同様にして比較例1の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、孔が形成され、その箇所において弾性繊維が切断されていた。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜19mm2の孔が73個/100cm2形成されていた。
ニップ圧に関して、挟圧力を線圧で表して0.4N/cmに変更する以外は、実施例1と同様にして比較例2の伸縮シートを製造した。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、弾性繊維が切断されていた。このような製造条件で製造された伸縮シートにおいては、表面積が0.78mm2〜1.76mm2の孔が20個/100cm2形成されていた。
実施例1〜6、比較例1〜2の伸縮シートに関し、下記表1に示す各項目を測定・評価した。「肌触り」、「通気度」、「伸縮50%伸長時の戻り強度」、及び「CD方向最大強度」は、それぞれ以下の方法で測定・評価した。
女性モニター5人に、伸縮シートが見えない暗箱内で、該伸縮シートの肌触りの評価を、温度:25℃、湿度:40%の環境下で行った。各モニターの評価に応じて、下記の点数を付け、モニター5人の平均点(小数点以下を四捨五入)を肌触りの評価点とした。
5点:肌触りが良い。
4点:肌触りがやや良い。
3点:普通。
2点:肌触りがやや悪い。
1点:肌触りが悪い。
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、その逆数に係数12.5を掛け合わせて通気度を求めた。
伸縮シートを、その伸縮方向(MD方向)へ200mm、それと直交するCD方向へ50mmの大きさで切り出し矩形の試験片を得た。引張試験機(島津製作所製オートグラフAG-1kNIS)に試験片をチャック間距離150mmで装着した。試験片をその伸縮方向へ300mm/分の速度で伸長させた。引き続き試験片を100%まで伸長させ、次いで、ただちに戻り方向(収縮方向)へ同速度で収縮させ、50%伸長させた時点の荷重を記録し、50%戻り強度とした。こうして求めた50%戻り強度の値を用いて、50%戻り強度を算出した。
伸縮シートを、その伸縮方向(MD方向)へ50mm、それと直交するCD方向へ200mmの大きさで切り出し矩形の試験片を得た。そして切り出された試験片を引張り試験機(島津製作所製オートグラフAG-1kNIS)に装着する。チャック間距離は150mmとする。試験片をCD方向(Y方向)へ300mm/分の速度で伸長させ、そのときの荷重を測定し、測定された最大点荷重を最大強度として求めた。
伸縮シートを、その伸縮方向(MD方向)へ200mm、それと直交するCD方向へ50mmの大きさで切り出し矩形の試験片を得た。そして切り出された試験片を引張り試験機(島津製作所製オートグラフAG-1kNIS)に装着する。チャック間距離は150mmとする。試験片をMD方向(X方向)へ300mm/分の速度で伸長させ、そのときの荷重を測定し、測定された最大点荷重を最大強度として求め、その点における伸度を最大伸度とした。
また、実施例1〜6の伸縮シートは、比較例1〜2の伸縮シートに比べ、伸縮特性に優れ、実用上充分な強度を有するシートであった。
1 複合体
11 第1シート基材
12 第2シート基材
13 弾性繊維
14t 頂部
14v 谷部
15 稜線部
16 孔
100 製造装置
20 複合体形成部
21 紡糸ヘッド
22 ニップロール
30 延伸部
31,32 歯溝ロール
33,34,35,36 ニップロール
Claims (7)
- 弾性繊維及び非弾性繊維を含む伸縮性を有する伸縮シートであって、
伸長状態においては複数の孔が開き、非伸長状態においては該孔が閉じており、
伸長状態において開いた前記孔の内部には、前記弾性繊維が連続して配され、前記非弾性繊維が存在していない伸縮シート。 - 前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度を、該弾性繊維の引っ張り最大強度で除した値が0.1以下である請求項1に記載の伸縮シート。
- 前記弾性繊維は、伸長歪が無い状態で配されている請求項1又は2に記載の伸縮シート。
- 前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度が、0.35cN/本以下である請求項1〜3の何れか1項に記載の伸縮シート。
- 前記非弾性繊維は、剥離剤を有している請求項1〜4の何れか1項に記載の伸縮シート。
- 弾性繊維及び非弾性繊維を含む複合体を形成する複合体形成工程と、該複合体に延伸加工を施す延伸工程とを有する伸縮シートの製造方法であって、
前記延伸工程においては、延伸区間が10mm以下であり、
前記延伸区間での延伸倍率が、前記複合体の最大伸度の1.5倍以上であり、且つ前記弾性繊維の最大伸度以下であり、
前記弾性繊維と前記非弾性繊維との接合強度を、該弾性繊維の引っ張り最大強度で除した値が0.1以下であり、
前記複合体形成工程にて用いるニップロールの狭圧力が線圧で表して0N以上4N以下である伸縮シートの製造方法。 - 前記延伸区間での延伸倍率が、6倍以上10倍以下である請求項6に記載の伸縮シートの製造方法。
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