JP2017064227A - 伸縮シートの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】貫通孔の存在により通気性があり、しかも外層には孔が形成されない伸縮シートを得る。【解決手段】伸縮性を有しない第１シート層２１と、伸縮性を有しない第２シート層２２との間に、伸縮可能な弾性フィルム３０を伸長状態で介在させる供給工程と、この供給工程において、前記第１シート層２１及び前記第２シート層２２の外方から、熱溶融装置によって間隔を空けた多数の接合部領域に熱溶融エネルギーを与え、前記弾性フィルム３０を溶融し、前記第１シート層２１及び前記第２シート層２２を、直接又は弾性フィルムを介して多数の接合部で接合する。弾性フィルム３０は対向ロール６３を巡らせた後、アンビルロール６０を巡らせ、アンビルロール６０の周速を対向ロール６３の周速より速くすることにより弾性フィルム３０を伸長する。【選択図】図９

Description

本発明は、第１シート層と第２シート層とが弾性フィルムを挟んでなる伸縮シートの製造方法に関する。
吸収性物品、例えば使い捨ておむつにおいては、身体表面へのフィット性を向上するために、脚周りや胴周り等の適所に伸縮性を付与することが一般的である。伸縮性を付与するための手法としては、従来、糸ゴム等の細長状弾性伸縮部材を長手方向に伸長した状態で固定する手法が広く採用されているが、ある程度の幅で伸縮性を付与したい場合には、糸ゴムを幅方向に間隔を置いて並べて配置した状態で固定する態様が採用されている。
他方、並行に配置した複数本の糸ゴムに替えて、面条に押圧し伸縮性を付与するとともに、肌触りを考慮したものとして、不織布／エラストマーフィルム／不織布の構造を有する伸縮シートが提案されている。（例えば特許文献１参照）。
特許文献１は、第１外層、第２外層及び弾性フィルム（エラストマー）全体に孔が形成されない無孔の形態のほか、第１外層、第２外層及び弾性フィルム全体を貫通する孔を形成する有孔の形態も開示している。
無孔の形態であると、伸縮シートを例えば使い捨ておむつの裏面を構成するシートとして使用した場合、通気性がないので、ムレが生じるなどの問題がある。
他方で、特許文献１の有孔の形態は、第１外層と第２外層の間に、これより融点が高い又は融点を有しない連続したマシン方向（ＭＤ）に伸縮する弾性フィルムを供給し、所定の位置で第１外層と第２外層とを直接に溶着により結合させ、その後、ＣＤ方向に引っ張る力を作用させることによって、結合部位に第１外層、弾性フィルム及び第２外層全体に貫通する貫通孔を形成し、通気性を確保するものである。
いずれにしても、弾性フィルム（エラストマー）をマシン方向に伸長すると、弾性フィルムの巾が短くなるいわゆるネックイン減少が生じる。このネックインが生じることにより、所望の巾を有する積層シートを得るためには、第１外層及び第２外層の各巾より広幅の弾性フィルムを用意する必要があり、これが資材のコスト高を招いていた。
また、実際に積層されるシートのＣＤ方向について、弾性フィルムのネックインに伴って、幅方向中央と幅方向両側部とでは伸縮応力が異なってしまう現象が生じ、積層した伸縮シートを、製品、例えば使い捨ておむつに適用した場合に、均一な伸縮応力を得ることができないとの問題も生じることがある。
特許第４５６２３９１号公報
そこで本発明の主たる課題は、ネックインを抑制して資材コストを低減することが可能な伸縮シートの製造方法を提供する。
上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
（基本形態）
本発明の伸縮可能な伸縮シートを製造する方法は、
伸縮性を有しない第１シート層と、伸縮性を有しない第２シート層との間に、伸縮可能な弾性フィルムを伸長状態で介在させる供給工程と、
この供給工程において、前記第１シート層と前記第２シート層との間に前記弾性フィルムを伸長状態で介在させた状態で、前記第１シート層及び前記第２シート層の外方から、熱溶融装置によって間隔を空けた多数の接合部領域に熱溶融エネルギーを与え、前記弾性フィルムを溶融し、前記第１シート層及び前記第２シート層を、直接又は弾性フィルムを介して多数の接合部で接合する接合工程と、
を含み、
前記熱溶融装置は、アンビルロールと超音波ホーンとを有し、前記アンビルロールはその外表面にロール長方向及び外周方向に間隔を空けた多数の突部が形成され、
前記アンビルロールに対向して対向ロールが配置され、
前記弾性フィルムは対向ロールを巡らせた後、前記アンビルロールを巡らせ、前記アンビルロールの周速を前記対向ロールの周速より速くすることにより前記弾性フィルムを伸長するとともに、前記アンビルロールの突部の群と前記超音波ホーンとにより接合を行うものである。
本発明の伸縮シートでは、その第１シート層及び第２シート層に貫通する孔は形成されない。この点は、特許第４５６２３９１号公報の図５又は図７で示される伸縮シートと異なる。
他方、弾性フィルムをマシン方向に伸長状態で接合の個所に供給することにより、弾性フィルムと接合部との、少なくとも前記マシン方向の境界部分に貫通孔を形成することができる。この貫通孔が形成される理由については後に詳説する。
熱溶融装置は、アンビルロールと超音波ホーンとを有し、与えるエネルギーによって、第１シート、第２シート層及び弾性フィルムの少なくとも一つの層の少なくとも一部を溶融する手段である。
弾性フィルムの伸長に伴って、ネックインしようとする幅方向中央への移動力に対して、アンビルロールの突部群の凹凸が抵抗になってネックインを抑制するものと考えられる。
また、弾性フィルムは対向ロールを巡った後、アンビルロールを巡るものであるので、それらのロール表面との間の抵抗もネックインを抑制するものと考えられる。
前記対向ロールは、前記アンビルロールとでニップ段を構成するニップロールであることが好ましい。そいて、前記弾性フィルムを、前記ニップ段を通しながら、これに続いて前記アンビルロールを巡らせるのが好ましい。
ニップ段の存在により、弾性フィルムのロール表面との間の抵抗力がより強くなり、ネックインを抑制に寄与するものと考えられる。
アンビルロールの周速をニップロールの周速より速くすることにより前記弾性フィルムを伸長することが可能である。
ニップ段と、弾性フィルムが前記前記アンビルロールから離れる位置との間の距離が２５０ｍｍ未満であることが望ましい。
アンビルロールは、平坦なロールではなくクラウンロールであるのが望ましい。クラウンロールであることによって、クラウンロール表面との間の弾性フィルムの抵抗力が強くなり、ネックインを抑制に寄与するものと考えられる。
前記接合部の配置の一例は千鳥状である。
前記アンビルロールを展開状態で見たとき、単位面積内に含まれる前記突部の群の総和面積が占める突部面積率が、少なくともロール長に異なっているのが望ましい。
他方、弾性フィルムをマシン方向に伸長状態で接合の個所に供給することにより、弾性フィルムと接合部との、少なくとも前記マシン方向の境界部分に貫通孔を形成することができる。
本発明の接合部においては、例えば次の接合形態例がある。
（１）第１シート層及び第２シート層が部分溶融し、弾性フィルムに接合する、すなわち第１シート層及び第２シート層が弾性フィルムを介して接合する形態。
（２）弾性フィルムが溶融し、第１シート層及び第２シート層中に移行し、第１シート層及び第２シート層が、弾性フィルムを介在させることなく、直接接合する形態。
（３）（１）の形態と（２）の形態との中間の形態であって、弾性フィルムの両表面部分が溶融して第１シート層及び第２シート層中に移行し、しかし、弾性フィルムは部分的に残存していることにより、第１シート層及び第２シート層が残存弾性フィルムを介して接合する形態。
これらの形態のうち、特に、（２）の形態及び（３）の形態では、接合部と非接合部とで弾性フィルム強度の差異が生じる。したがって、伸長を保持した伸縮シートの伸長状態を、いったん解放して収縮させて製品とした後；あるいは、伸長を保持した伸縮シートを他の部材と結合した後、伸長状態をいったん解放して収縮させて製品した後；伸縮方向に機械的にあるいは人力で伸長させると、接合部と非接合部との境界部分で破断が生じる。
その結果、貫通孔が形成される。
貫通孔が形成されたものでは、通気性が確保される利点がある。貫通孔は、全ての接合部において形成される必要はなく、一部の接合部において形成されていても通気性を示す。弾性フィルムがマシン方向にのみに伸縮可能である場合、貫通孔は接合部の縁からマシン方向に延びた形状となる。弾性フィルムがマシン方向（ＭＤ）、及びこれに直交する方向（例えばＣＤ方向）の両者に伸縮可能である場合、貫通孔は接合部の縁から両方向に延びた形状となり、場合により接合部の周りに環状の形状となることがある。
先に述べたように、本発明の弾性フィルムは、一般的にエラストマーを使用するので、マシン方向（ＭＤ）及び直交方向（ＣＤ）に伸縮可能である。
前記接合部は、円形のように方向性を有しないもののほか、マシン方向（ＭＤ）長さより、直交方向（幅方向：ＣＤ）長さが長い形態が提供される。
本発明方法を実施するための、弾性フィルムの融点は８０〜１４５℃程度のものが好ましく、第１シート層及び第２シート層の融点は８５〜１９０℃程度、特に１３０〜１９０℃程度のものが好ましく、また、第１シート層及び第２シート層の融点と、より低い融点を示す弾性フィルム３０の融点との差は５０〜８０℃程度であるのが好ましい。
好適な具体例としては、前記弾性フィルムの融点が９５〜１２５℃であり、第１シート層の融点が１２５℃超〜１６０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃、第２シート層の融点が１２５℃超〜１６０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃である。
アンビルロールを展開状態で見たとき、単位面積内に含まれる突部の群の総和面積が占める突部面積率が、少なくともロール長に異なっているのが望ましい。
突部が前記接合部に対応する。接合部の好適例としては、接合部の面積は０．１４〜３．５ｍｍ2である。また、前記接合部の面積率は１．８〜２２．５％であるのが望ましい。
伸縮領域における接合部の面積率は１．８〜２２．５％である。
ここで、「面積率」とは単位面積に占める対象部分の割合を意味し、対象領域（例えば伸縮領域）における対象部分（例えば接合部、貫通孔の開口）の総面積を当該対象領域の面積で除して百分率で表すものであり、特に「接合部の面積率」とは、伸縮方向に弾性限界まで伸ばした状態の面積率を意味するものである。
また、伸縮シートの自然長状態における前記貫通孔の開口の面積は、接合部の面積の１倍超〜１．５倍であるのが好適である。
貫通孔の開口の面積は、当該伸縮構造が自然長の状態における値を意味し、貫通孔の開口の面積が、弾性フィルムの表と裏で異なる等、厚み方向に均一でない場合には最小値を意味する。
本明細書における接合部面積率は、後に説明するアンビルロールの突起部の大きさ、形状、離間間隔、ロール長方向及びロール周方向の配置パターンなどを選定することにより選択できる。
後述する「伸長応力」とは、ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９「プラスチック−引張特性の試験方法−」に準じて、初期チャック間隔（標線間距離）を５０ｍｍとし、引張速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとする引張試験により測定される「弾性限界の５０％まで伸ばしたときの応力（Ｎ／３５ｍｍ）」を意味する。幅３５ｍｍの試験片を切り出すことができない場合には、切り出し可能な幅で試験片を作成し、測定値を幅３５ｍｍに換算した値とする。対象の領域が小さく、十分な試験片を採取できない場合、伸縮応力の比較であれば、適宜小さい試験片でも、少なくとも比較できる。
また、後述の実施の形態において、領域内に複数の伸長応力が相違する場合、伸縮応力の相違を検証するための試験片の採取をどうするかが問題となる。この場合には、伸縮応力の絶対値を求めることから離れて、伸縮応力の比較のためには、伸縮シートの各部位について試験片を採取し、それぞれの試験片について、自然状態の１００％長さから１５０％長さに伸長したときの応力によって大小を比較することも可能である。
以上のとおり、本発明によれば、ネックインを抑制して資材コストを低減することが可能な伸縮シートの製造方法となる。
接合部の配置パターン例の平面図である。 接合部面積率が相違する例の概略平面図である。 接合部面積率が相違する他の例の概略平面図である。 接合部面積率が相違する別の例の概略平面図である。 伸縮シートの接合前の説明用断面図である。 伸縮シートの接合状態の説明用断面図である。 伸縮シートの収縮状態の説明用断面図である。 貫通孔が形成される伸縮シートの接合状態の説明用断面図である。 本発明に係る接合例の概要図である。 弾性フィルムの伸長手段の比較例の概要図である。 ネックイン生成の実験結果のグラフである。 クラウンロールの説明図である。 貫通孔の形成例の説明用平面図である。 態様を異にする貫通孔の形成例の説明用平面図である。 強制的な貫通孔の形成例の説明用断面図である。 接合部の各種配列例を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳説する。
本発明の伸縮シートは、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、吸収パッドなどの体液を吸収し、保持する吸収性物品に使用できる。
伸縮シートは、図５〜図８に示すように、伸縮性を有しない例えば不織布からなる第１シート層２１と、伸縮性を有しない例えば不織布からなる第２シート層２２との間に、前記前後方向に伸縮可能な弾性フィルム３０が積層されており、かつ、前記第１シート層２１及び前記第２シート層２２が、直接又は弾性フィルム３０を介して、間隔を空けた多数の接合部４０で接合されているものである。
ここで、第１シート層２１及び第２シート層２２が「伸縮性を有しない」とは全く伸縮しないことを意味するのではなく、弾性フィルムの伸縮性度合いとの比較では、実質的に伸縮しないことを意味する。
接合に際しては、例えば図９に示すように、外面に所定のパターンで形成した突部６０ａを有するアンビルロール６０と超音波ホーン６１との間に、第１シート層２１、弾性フィルム３０及び第２シート層２２を供給し、超音波ホーン６１により超音波溶融エネルギーを与え、例えば主に弾性フィルム３０を溶融することによって、第１シート層２１及び前記第２シート層２２と接合する。
前記アンビルロールに対向して対向ロール６３が配置されている。この対向ロールは、前記アンビルロールとの間で弾性フィルム３０を挟み付けるニップロールであるのが望ましい。
かかる装置の構造において、弾性フィルム３０を、対向ロール（ニップロール）６３に巡らせた後、ニップ位置に達し、その後は、アンビルロール６０を巡らせる。
その際に、駆動回転するアンビルロール６０の周速を対向ロール（ニップロール）６３の周速より速くすることにより、弾性フィルム３０を伸長するとともに、アンビルロール６０の突部６０ａの群と超音波ホーン６１とにより接合を行う。
このとき、アンビルロール６０の周速をニップロール６３の周速より速くする速度差を選択することにより、弾性フィルム３０の製造過程における伸長率（自然状態の長さを１００％としたときを基準とする）を設定できる。
なお、図１０に示すように、駆動回転するアンビルロール６０の周速を、後方の駆動ロール６２の周速より速め、それらのロールの速度差を利用して弾性フィルムを伸長させることもできる。６４はガイドローラである。
しかし、これでは駆動回転するアンビルロール６０と駆動ロール６２との間が離間しており、その間で大きなネックインが生じる。
図１１にロール間の離間距離とナックイン率との関係を調べた結果を示す。
この 図１１によれば、単に伸長ロール間距離に正比例してネックイン率が高くなるのではなく、２５０ｍｍ以上の伸長ロール間距離になると急にネックイン率が高くなる。したがって、図９に示す例において、弾性フィルム３０の対向ロール（ニップロール）６３との接線から、アンビルロール６０を離れる位置までの距離は２５０ｍｍ以下にすることが望ましい。特に、１８０ｍｍ以下であるのが望ましい。
アンビルロール６０は、図１２に示すようにクラウンロールであるのが好適である。アンビルロール６０長は１０００ｍｍ程度が望ましい。
クラウン量は適宜選択できるが、必要ならば、ロール端部を冷却することによりクラウン量の調整が可能である。
他方で、アンビルロール６０の突部６０ａは、ロール長の中央ほど密になっているように形成でき、かかる形態であると、中央部が最も熱膨張し、クラウンを付与しやすい。
他方で、アンビルロール６０の材質はダイス鋼を使用するのが望ましく、また、焼き入れ硬度はＨＲＣで６０〜６１が最適である。
図６には接合後の伸縮シートについて、伸長状態における断面を模式的に図示してある（ただし未だ貫通孔は形成されていない。）。伸縮シートのマシン方向（図７の左右方向）の伸長状態を解放すると、図７（模式図）に示すように、弾性フィルム３０の収縮力により収縮し、外力を加えると伸長可能である。したがって、この伸縮シートを、その伸縮方向を、例えば使い捨ておむつの前後方向に一致させると、使い捨ておむつが前後方向に伸縮可能である。その伸縮方向を、例えば使い捨ておむつの幅方向に一致させると、使い捨ておむつが腰回り又はウエスト回り方向に伸縮可能である。
そして、伸縮シートは、製品の製造ライン内で製造するほか、伸縮シートのウェブを製造した後に、所望の面積に切断した上で得た伸縮シートを製品の所定部位に適用できる。
従来の使い捨ておむつにおいては、シートに糸ゴムを複数本並列に固定することにより行うのが一般的であるが、これでは糸ゴムやシートへの固定用のホットメルト接着剤の劣化による品質低下、並びに製造時における安定した生産性の点で劣る。これらの問題点は上記の伸縮シートによって解決できる。
しかも、図７の収縮状態を見ると分かるように、伸縮シートの外面が規則的な細かい皺又はひだが生成されるので、着用者の肌への感触性が良好である。
他方、上記例では、第１シート層２１と第２シート層２２とを、弾性フィルム３０を溶融させて接合した例である。この場合、（１）第１シート層２１又は第２シート層２２が弾性フィルム３０の表面で接合する態様、（２）弾性フィルム３０の表面部分が溶融し、第１シート層２１及び第２シート層２２のそれぞれの繊維間に侵入して接合する態様、（３）弾性フィルム３０のほぼ全体が溶融し、第１シート層２１及び第２シート層２２のそれぞれの繊維間に侵入して接合する態様などがある。本発明において、層間の接合態様についてこれらの例に限定されるものではない。
これらの態様のうち（３）などの態様においては、第１シート層２１と第２シート層２２とが、直接、すなわち弾性フィルムを介在することなく接合していると評価することができる。
上記（１）〜（３）の態様は、弾性フィルム３０の融点が、第１シート層２１及び第２シート層２２の融点より低い場合であるが、弾性フィルム３０の融点が、第１シート層２１及び又は第２シート層２２の融点より高い場合であってもよい。この場合は、第１シート層２１及び又は第２シート層２２の弾性フィルム３０側表面部分が活性化あるいは溶融して弾性フィルム３０に接合する形態である。
さらに、弾性フィルム３０が一部溶融するほか、第１シート層２１及び又は第２シート層２２も溶融することによって接合するものでもよい。
第１シート層２１及び又は第２シート層２２が不織布であり、その繊維が芯・鞘構造を有していてもよい。この場合において、例えば繊維の鞘成分のみが溶融して、接合に寄与させることができる。
本発明の伸縮シートにおいて、接合部の形状・大きさ及び配置が一様であるほか、当該領域の単位面積内に含まれる接合部の総和面積が単位面積に占める割合、すなわち接合部面積率を選択することができる。
図１は、接合部の配置パターン（アンビルロールを展開状態で見たときの突部群の配置パターンに近似する）例の平面図である。
伸縮方向に弾性限界まで伸ばした状態の接合部面積率としては、図１が参照されるように、単位面積Ｓ内に含まれる接合部４０,４０…の総和面積が占める割合を百分率で示したものである。この場合における単位面積Ｓとしては、接合部が１０個以上含まれるような大きさに設定することが望ましい（少ない個数では伸縮応力の比較を行いにくい。）。図１の例では、１３個の接合部を含んでいる。また、単位面積Ｓを定める外形は、正方形以外に長方形や円などの他の形状であってもよい。

接合部４０の一例は、図１に示す円形である。もちろん、楕円や長方形などの形状であってもよい。図１のＬｍはマシン方向の配列間隔長、Ｌｃはマシン方向と直交する直交方向（クロス方向：ＣＤ）の配列間隔長、Ｐｍはマシン方向（ＭＤ（のピッチ長、Ｐｃは直交方向（クロス方向：ＣＤ）のピッチ長である。
伸縮シート内における領域によって、接合部面積率が異なる態様を図２〜図６に示した。
図２は、領域Ａ、Ｂについて、接合部面積率をＡ＜Ｂとすることによって、伸縮応力をＡ＞Ｂの関係にしたものである。
例えば、ピッチ長Ｐｍ及びピッチ長Ｐｃが長い場合Ａと、ピッチ長Ｐｍ及びピッチ長Ｐｃが短い場合Ｂとを比較すると、ピッチ長Ｐｍ・Ｐｃが長い場合Ａ（接合部面積率が低い場合）の方が、ピッチ長Ｐｍ・Ｐｃが短い場合Ｂ（接合部面積率が高い場合）より伸長率が大きい。その結果、伸縮応力は、Ａ＞Ｂの関係になる。
図２の形態は、図２の横方向での伸長応力を領域ごと異なるものとなるので、伸縮応力が大きいＡ領域を、吸収性物品の幅方向中央領域に対応させる。そして、伸縮応力が小さい（いわば伸縮が小さい）Ｂ領域を中央のＡ領域の両外側に対応させる。
図３の場合には、中間領域内において、前後方向中間のＡ領域に対して、その前後に伸縮応力の小さいＢ領域を配置した例である。この例は、前後のＢ領域,Ｂ領域は例えば使い捨ておむつの前後方向端部に対応させることができ、この前後方向端部においては伸縮応力が小さいので、形状安定性が良好であるので着用者に対する装着が容易となる。
本発明において、接合部面積率の相違は、配置パターンの粗密のほか、接合部面積を変えることによっても可能である。
このことを理解するために、図４では、領域Ｃは小さな接合部を多数配置し、領域Ｄと同じ接合部面積とした例を示した。接合部面積をＡ＜Ｃ＝Ｄとすることによって、伸縮応力をＡ＞Ｃ＝Ｄの関係にしたものである。
弾性フィルムの厚み、材料、ひずみ・応力特性、融点などの物性は適宜選択できる。この弾性フィルムと、これに与える超音波溶融エネルギーと、伸縮シートの製造時における弾性フィルムの伸長率との関係などを選択することにより、図８に示すように、結合部４０の周囲に貫通孔３１を形成することができる。第１シート層２１及び第２シート層２２として例えば不織布により形成した場合、不織布は通気性を示すので、貫通孔３１の形成によって、伸縮シートの表裏に通気性を示す。したがって、例えば使い捨ておむつの外形シート又は外装シートとして使用した場合、通気性が良好となる。
通気貫通孔３１が形成される理由は必ずしも明確ではないが、超音波溶融エネルギーによって弾性フィルム３０が溶融し、かつ、アンビルロール６０の突部６０ａよる押圧によって結合部４０は薄層化する。このとき弾性フィルム３０も薄層化しながら、結合部４０の周囲部が破断強度に達し、伸長弾性フィルム３に作用している伸縮応力によって破断が開始し、釣合い個所まで収縮し、開孔するものと考えられる。
図１３には円形の突部６０ａの場合における生成される接合部４０にいて、貫通孔３１の形成例を模式的に示した。結合部４０のマシン方向（伸長方向）の両側にほぼ三日月状の貫通孔３１が形成される。
結合部は、伸長方向（マシン方向：ＭＤ）と直交する方向（クロス方向：ＣＤ）に長い形状とすることができる。この場合には、例えば図１４に示すように、大きく開孔する半円形の貫通孔３１を形成でき、通気性を高めたい場合に好適は手段である。
他方、貫通孔３１は全ての結合部に形成されることは必須ではない。もし、確実に貫通孔３１を形成すること、あるいは大きく開孔することが要請される場合には、図１３に示す手法を採ることができる。
すなわち、結合部４０を形成した伸縮シートを、図１５（ｂ）に示すように、突条又は突起６４ａを有する一対のロール６４間に通し、一方のロール６４の隣接する突起６４ａ, 突起６４ａ間に他方のロール６４の突起６４ａを食い込ませて、伸縮シートに変形力を加えて貫通孔３１を形成することができる。
ところで、個々の接合部４０及び貫通孔３１の自然長状態での形状は、真円形、楕円形、長方形等の多角形（線状や角丸のものを含む）、星形、雲形等、任意の形状とすることができる。個々の接合部４０の大きさは、適宜定めれば良いが、大きすぎると接合部４０の硬さが感触に及ぼす影響が大きくなり、小さすぎると接合面積が少なく資材同士が十分に接着できなくなるため、通常の場合、個々の接合部４０の面積は０．１４〜３．５ｍｍ2程度とすることが好ましい。個々の貫通孔３１の開口面積は、貫通孔３１を介して接合部が形成されるため接合部以上であれば良いが、接合部の面積の１〜１．５倍程度とすることが好ましい。
また、本発明の接合部としては、主伸縮部から非伸縮領域に直接移行するものでもよいが、その中間の遷移伸縮部を形成することもできる。
各領域における個々の接合部４０の面積及び面積率は、通常の場合次のようにするのが好ましい。
（非伸縮領域）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．２５〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：１６〜４５％（特に２５〜４５％）
（主伸縮部）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．１４〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：１．８〜１９．１％（特に１．８〜１０．６％）
（遷移伸縮部）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．２５〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：８〜２２．５％（特に１２．５〜２２．５％）
接合部４０及び貫通孔３１の平面配列は適宜定めることができるが、規則的に繰り返される平面配列が好ましく、図１６（ａ）に示すような斜方格子状や、図１６（ｂ）に示すような六角格子状（これらは千鳥状ともいわれる）、図１６（ｃ）に示すような正方格子状、図１６（ｄ）に示すような矩形格子状、図１６（ｅ）に示すような平行体格子（図示のように、多数の平行な斜め方向の列の群が互いに交差するように２群設けられる形態）状等（これらが伸縮方向に対して９０度未満の角度で傾斜したものを含む）のように規則的に繰り返されるもののほか、接合部４０の群（群単位の配列は規則的でも不規則でも良く、模様や文字状等でも良い）が規則的に繰り返されるものとすることもできる。接合部４０及び貫通孔３１の配列形態は、主伸縮部、遷移伸縮部、及び非伸縮領域において同じものとする他、異なるものとすることもできる。
弾性フィルム３０は特に限定されるものではなく、それ自体弾性を有する樹脂フィルムであれば特に限定なく用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、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、ポリアミド系エラストマー及びポリウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーの１種又は２種以上のブレンド物を、Ｔダイ法やインフレーション法などの押出成形によりフィルム状に加工したものを用いることができる。また、弾性フィルム３０としては、無孔のものの他、通気のために多数の孔やスリットが形成されたものも用いることができる。特に、伸縮方向における引張強度が８〜２５Ｎ／３５ｍｍ、伸縮方向と直交する方向における引張強度が５〜２０Ｎ／３５ｍｍ、伸縮方向における引張伸度が４５０〜１０５０％、及び伸縮方向と直交する方向における引張伸度が４５０〜１４００％の弾性フィルム３０であると好ましい。なお、引張強度及び引張伸度（破断伸び）は、引張試験機（例えばＳＨＩＭＡＤＺＵ社製のＡＯＵＴＧＲＡＰＨＡＧＳ−Ｇ１００Ｎ）を用い、試験片を幅３５ｍｍ×長さ８０ｍｍの長方形状とした以外は、ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９「プラスチック−引張特性の試験方法−」に準じて、初期チャック間隔を５０ｍｍとし、引張速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとして測定される値を意味する。弾性フィルム３０の厚みは特に限定されないが、２０〜４０μｍ程度であるのが好ましい。また、弾性フィルム３０の目付は特に限定されないが、３０〜４５ｇ／ｍ2程度であるのが好ましく、特に３０〜３５ｇ／ｍ2程度であるのが好ましい。
＜明細書中の用語の説明＞
明細書中の以下の用語は、明細書中に特に記載がない限り、以下の意味を有するものである。
・「伸長率」は、自然長を１００％としたときの値を意味する。
・「目付け」は次のようにして測定されるものである。試料又は試験片を予備乾燥した後、標準状態（試験場所は、温度２０±５℃、相対湿度６５％以下）の試験室又は装置内に放置し、恒量になった状態にする。予備乾燥は、試料又は試験片を相対湿度１０〜２５％、温度５０℃を超えない環境で恒量にすることをいう。なお、公定水分率が０．０％の繊維については、予備乾燥を行わなくてもよい。恒量になった状態の試験片から米坪板(２００ｍｍ×２５０ｍｍ、±２ｍｍ)を使用し、２００ｍｍ×２５０ｍｍ（±２ｍｍ）の寸法の試料を切り取る。試料の重量を測定し、２０倍して１平米あたりの重さを算出し、目付けとする。
・試験や測定における環境条件についての記載がない場合、その試験や測定は、標準状態（試験場所は、温度２０±５℃、相対湿度６５％以下）の試験室又は装置内で行うものとする。
本発明の伸縮シートは、パンツタイプ使い捨ておむつ他、テープタイプ、パッドタイプ等の各種使い捨ておむつ、生理用ナプキン等、伸縮構造を備える吸収性物品全般に利用できるものである。
また、吸収性物品の製造ライン内で接合を図りながら、例えばその裏面を構成するシートとして本発明に係る伸縮シートを製造できる。
Ａ〜Ｄ…領域、２１…第１シート層、２２…第２シート層、３０…弾性フィルム、３１…貫通孔、４０…接合部、６０…アンビルロール、６１…超音波ホーン、６３…対向ロール（ニップロール）。
本発明は、第１シート層と第２シート層とが弾性フィルムを挟んでなる伸縮シートの製造方法に関する。
吸収性物品、例えば使い捨ておむつにおいては、身体表面へのフィット性を向上するために、脚周りや胴周り等の適所に伸縮性を付与することが一般的である。伸縮性を付与するための手法としては、従来、糸ゴム等の細長状弾性伸縮部材を長手方向に伸長した状態で固定する手法が広く採用されているが、ある程度の幅で伸縮性を付与したい場合には、糸ゴムを幅方向に間隔を置いて並べて配置した状態で固定する態様が採用されている。
他方、並行に配置した複数本の糸ゴムに替えて、面条に押圧し伸縮性を付与するとともに、肌触りを考慮したものとして、不織布／エラストマーフィルム／不織布の構造を有する伸縮シートが提案されている。（例えば特許文献１参照）。
特許文献１は、第１外層、第２外層及び弾性フィルム（エラストマー）全体に孔が形成されない無孔の形態のほか、第１外層、第２外層及び弾性フィルム全体を貫通する孔を形成する有孔の形態も開示している。
無孔の形態であると、伸縮シートを例えば使い捨ておむつの裏面を構成するシートとして使用した場合、通気性がないので、ムレが生じるなどの問題がある。
他方で、特許文献１の有孔の形態は、第１外層と第２外層の間に、これより融点が高い又は融点を有しない連続したマシン方向（ＭＤ）に伸縮する弾性フィルムを供給し、所定の位置で第１外層と第２外層とを直接に溶着により結合させ、その後、ＣＤ方向に引っ張る力を作用させることによって、結合部位に第１外層、弾性フィルム及び第２外層全体に貫通する貫通孔を形成し、通気性を確保するものである。
いずれにしても、弾性フィルム（エラストマー）をマシン方向に伸長すると、弾性フィルムの巾が短くなるいわゆるネックイン減少が生じる。このネックインが生じることにより、所望の巾を有する積層シートを得るためには、第１外層及び第２外層の各巾より広幅の弾性フィルムを用意する必要があり、これが資材のコスト高を招いていた。
また、実際に積層されるシートのＣＤ方向について、弾性フィルムのネックインに伴って、幅方向中央と幅方向両側部とでは伸縮応力が異なってしまう現象が生じ、積層した伸縮シートを、製品、例えば使い捨ておむつに適用した場合に、均一な伸縮応力を得ることができないとの問題も生じることがある。
特許第４５６２３９１号公報
そこで本発明の主たる課題は、ネックインを抑制して資材コストを低減することが可能な伸縮シートの製造方法を提供する。
上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
（基本形態）
本発明の伸縮可能な伸縮シートを製造する方法は、
伸縮性を有しない第１シート層と、伸縮性を有しない第２シート層との間に、伸縮可能な弾性フィルムを伸長状態で介在させる供給工程と、
この供給工程において、前記第１シート層と前記第２シート層との間に前記弾性フィルムを伸長状態で介在させた状態で、前記第１シート層及び前記第２シート層の外方から、熱溶融装置によって間隔を空けた多数の接合部領域に熱溶融エネルギーを与え、前記弾性フィルムを溶融し、前記第１シート層及び前記第２シート層を、直接又は弾性フィルムを介して多数の接合部で接合する接合工程と、
を含み、
前記熱溶融装置は、アンビルロールと超音波ホーンとを有し、前記アンビルロールはその外表面にロール長方向及び外周方向に間隔を空けた多数の突部が形成され、
前記アンビルロールに対向して対向ロールが配置され、
前記弾性フィルムは対向ロールを巡らせた後、前記アンビルロールを巡らせ、前記アンビルロールの周速を前記対向ロールの周速より速くすることにより前記弾性フィルムを伸長するとともに、前記アンビルロールの突部の群と前記超音波ホーンとにより接合を行うものである。
実施の形態におけるでは、その第１シート層及び第２シート層に貫通する孔は形成されない。この点は、特許第４５６２３９１号公報の図５又は図７で示される伸縮シートと異なる。
他方、弾性フィルムをマシン方向に伸長状態で接合の個所に供給することにより、弾性フィルムと接合部との、少なくとも前記マシン方向の境界部分に貫通孔を形成することができる。この貫通孔が形成される理由については後に詳説する。
熱溶融装置は、アンビルロールと超音波ホーンとを有し、与えるエネルギーによって、第１シート、第２シート層及び弾性フィルムの少なくとも一つの層の少なくとも一部を溶融する手段である。
弾性フィルムの伸長に伴って、ネックインしようとする幅方向中央への移動力に対して、アンビルロールの突部群の凹凸が抵抗になってネックインを抑制するものと考えられる。
また、弾性フィルムは対向ロールを巡った後、アンビルロールを巡るものであるので、それらのロール表面との間の抵抗もネックインを抑制するものと考えられる。
前記対向ロールは、前記アンビルロールとでニップ段を構成するニップロールであることが好ましい。そいて、前記弾性フィルムを、前記ニップ段を通しながら、これに続いて前記アンビルロールを巡らせるのが好ましい。
ニップ段の存在により、弾性フィルムのロール表面との間の抵抗力がより強くなり、ネックインを抑制に寄与するものと考えられる。
アンビルロールの周速をニップロールの周速より速くすることにより前記弾性フィルムを伸長することが可能である。
ニップ段と、弾性フィルムが前記アンビルロールから離れる位置との間の距離が２５０ｍｍ未満であることが望ましい。
アンビルロールは、平坦なロールではなくクラウンロールであるのが望ましい。クラウンロールであることによって、クラウンロール表面との間の弾性フィルムの抵抗力が強くなり、ネックインを抑制に寄与するものと考えられる。
前記接合部の配置の一例は千鳥状である。
前記アンビルロールを展開状態で見たとき、単位面積内に含まれる前記突部の群の総和面積が占める突部面積率が、少なくともロール長に異なっているのが望ましい。
他方、弾性フィルムをマシン方向に伸長状態で接合の個所に供給することにより、弾性フィルムと接合部との、少なくとも前記マシン方向の境界部分に貫通孔を形成することができる。
本発明の接合部においては、例えば次の接合形態例がある。
（１）第１シート層及び第２シート層が部分溶融し、弾性フィルムに接合する、すなわち第１シート層及び第２シート層が弾性フィルムを介して接合する形態。
（２）弾性フィルムが溶融し、第１シート層及び第２シート層中に移行し、第１シート層及び第２シート層が、弾性フィルムを介在させることなく、直接接合する形態。
（３）（１）の形態と（２）の形態との中間の形態であって、弾性フィルムの両表面部分が溶融して第１シート層及び第２シート層中に移行し、しかし、弾性フィルムは部分的に残存していることにより、第１シート層及び第２シート層が残存弾性フィルムを介して接合する形態。
これらの形態のうち、特に、（２）の形態及び（３）の形態では、接合部と非接合部とで弾性フィルム強度の差異が生じる。したがって、伸長を保持した伸縮シートの伸長状態を、いったん解放して収縮させて製品とした後；あるいは、伸長を保持した伸縮シートを他の部材と結合した後、伸長状態をいったん解放して収縮させて製品した後；伸縮方向に機械的にあるいは人力で伸長させると、接合部と非接合部との境界部分で破断が生じる。
その結果、貫通孔が形成される。
貫通孔が形成されたものでは、通気性が確保される利点がある。貫通孔は、全ての接合部において形成される必要はなく、一部の接合部において形成されていても通気性を示す。弾性フィルムがマシン方向にのみに伸縮可能である場合、貫通孔は接合部の縁からマシン方向に延びた形状となる。弾性フィルムがマシン方向（ＭＤ）、及びこれに直交する方向（例えばＣＤ方向）の両者に伸縮可能である場合、貫通孔は接合部の縁から両方向に延びた形状となり、場合により接合部の周りに環状の形状となることがある。
先に述べたように、本発明の弾性フィルムは、一般的にエラストマーを使用するので、マシン方向（ＭＤ）及び直交方向（ＣＤ）に伸縮可能である。
前記接合部は、円形のように方向性を有しないもののほか、マシン方向（ＭＤ）長さより、直交方向（幅方向：ＣＤ）長さが長い形態が提供される。
本発明方法を実施するための、弾性フィルムの融点は８０〜１４５℃程度のものが好ましく、第１シート層及び第２シート層の融点は８５〜１９０℃程度、特に１３０〜１９０℃程度のものが好ましく、また、第１シート層及び第２シート層の融点と、より低い融点を示す弾性フィルム３０の融点との差は５０〜８０℃程度であるのが好ましい。
好適な具体例としては、前記弾性フィルムの融点が９５〜１２５℃であり、第１シート層の融点が１２５℃超〜１６０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃、第２シート層の融点が１２５℃超〜１６０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃である。
アンビルロールを展開状態で見たとき、単位面積内に含まれる突部の群の総和面積が占める突部面積率が、少なくともロール長に異なっているのが望ましい。
突部が前記接合部に対応する。接合部の好適例としては、接合部の面積は０．１４〜３．５ｍｍ2である。また、前記接合部の面積率は１．８〜２２．５％であるのが望ましい。
伸縮領域における接合部の面積率は１．８〜２２．５％である。
ここで、「面積率」とは単位面積に占める対象部分の割合を意味し、対象領域（例えば伸縮領域）における対象部分（例えば接合部、貫通孔の開口）の総面積を当該対象領域の面積で除して百分率で表すものであり、特に「接合部の面積率」とは、伸縮方向に弾性限界まで伸ばした状態の面積率を意味するものである。
また、伸縮シートの自然長状態における前記貫通孔の開口の面積は、接合部の面積の１倍超〜１．５倍であるのが好適である。
貫通孔の開口の面積は、当該伸縮構造が自然長の状態における値を意味し、貫通孔の開口の面積が、弾性フィルムの表と裏で異なる等、厚み方向に均一でない場合には最小値を意味する。
本明細書における接合部面積率は、後に説明するアンビルロールの突起部の大きさ、形状、離間間隔、ロール長方向及びロール周方向の配置パターンなどを選定することにより選択できる。
後述する「伸長応力」とは、ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９「プラスチック−引張特性の試験方法−」に準じて、初期チャック間隔（標線間距離）を５０ｍｍとし、引張速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとする引張試験により測定される「弾性限界の５０％まで伸ばしたときの応力（Ｎ／３５ｍｍ）」を意味する。幅３５ｍｍの試験片を切り出すことができない場合には、切り出し可能な幅で試験片を作成し、測定値を幅３５ｍｍに換算した値とする。対象の領域が小さく、十分な試験片を採取できない場合、伸縮応力の比較であれば、適宜小さい試験片でも、少なくとも比較できる。
また、後述の実施の形態において、領域内に複数の伸長応力が相違する場合、伸縮応力の相違を検証するための試験片の採取をどうするかが問題となる。この場合には、伸縮応力の絶対値を求めることから離れて、伸縮応力の比較のためには、伸縮シートの各部位について試験片を採取し、それぞれの試験片について、自然状態の１００％長さから１５０％長さに伸長したときの応力によって大小を比較することも可能である。
以上のとおり、本発明によれば、ネックインを抑制して資材コストを低減することが可能な伸縮シートの製造方法となる。他の効果は以下の説明によっても明らかになる。
接合部の配置パターン例の平面図である。 接合部面積率が相違する例の概略平面図である。 接合部面積率が相違する他の例の概略平面図である。 接合部面積率が相違する別の例の概略平面図である。 伸縮シートの接合前の説明用断面図である。 伸縮シートの接合状態の説明用断面図である。 伸縮シートの収縮状態の説明用断面図である。 貫通孔が形成される伸縮シートの接合状態の説明用断面図である。 本発明に係る接合例の概要図である。 弾性フィルムの伸長手段の比較例の概要図である。 ネックイン生成の実験結果のグラフである。 クラウンロールの説明図である。 貫通孔の形成例の説明用平面図である。 態様を異にする貫通孔の形成例の説明用平面図である。 強制的な貫通孔の形成例の説明用断面図である。 接合部の各種配列例を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳説する。
本発明の伸縮シートは、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、吸収パッドなどの体液を吸収し、保持する吸収性物品に使用できる。
伸縮シートは、図５〜図８に示すように、伸縮性を有しない例えば不織布からなる第１シート層２１と、伸縮性を有しない例えば不織布からなる第２シート層２２との間に、前記前後方向に伸縮可能な弾性フィルム３０が積層されており、かつ、前記第１シート層２１及び前記第２シート層２２が、直接又は弾性フィルム３０を介して、間隔を空けた多数の接合部４０で接合されているものである。
ここで、第１シート層２１及び第２シート層２２が「伸縮性を有しない」とは全く伸縮しないことを意味するのではなく、弾性フィルムの伸縮性度合いとの比較では、実質的に伸縮しないことを意味する。
接合に際しては、例えば図９に示すように、外面に所定のパターンで形成した突部６０ａを有するアンビルロール６０と超音波ホーン６１との間に、第１シート層２１、弾性フィルム３０及び第２シート層２２を供給し、超音波ホーン６１により超音波溶融エネルギーを与え、例えば主に弾性フィルム３０を溶融することによって、第１シート層２１及び前記第２シート層２２と接合する。
前記アンビルロールに対向して対向ロール６３が配置されている。この対向ロールは、前記アンビルロールとの間で弾性フィルム３０を挟み付けるニップロールであるのが望ましい。
かかる装置の構造において、弾性フィルム３０を、対向ロール６３に巡らせた後、ニップ位置に達し、その後は、アンビルロール６０を巡らせる。
その際に、駆動回転するアンビルロール６０の周速を対向ロール６３の周速より速くすることにより、弾性フィルム３０を伸長するとともに、アンビルロール６０の突部６０ａの群と超音波ホーン６１とにより接合を行う。
このとき、アンビルロール６０の周速を対向ロール６３の周速より速くする速度差を選択することにより、弾性フィルム３０の製造過程における伸長率（自然状態の長さを１００％としたときを基準とする）を設定できる。
なお、図１０に示すように、駆動回転するアンビルロール６０の周速を、後方の駆動ロール６２の周速より速め、それらのロールの速度差を利用して弾性フィルムを伸長させることもできる。６４はガイドローラである。
しかし、これでは駆動回転するアンビルロール６０と駆動ロール６２との間が離間しており、その間で大きなネックインが生じる。
図１１にロール間の離間距離とナックイン率との関係を調べた結果を示す。
この 図１１によれば、単に伸長ロール間距離に正比例してネックイン率が高くなるのではなく、２５０ｍｍ以上の伸長ロール間距離になると急にネックイン率が高くなる。したがって、図９に示す例において、弾性フィルム３０の対向ロール６３との接線から、アンビルロール６０を離れる位置までの距離は２５０ｍｍ以下にすることが望ましい。特に、１８０ｍｍ以下であるのが望ましい。
アンビルロール６０は、図１２に示すようにクラウンロールであるのが好適である。アンビルロール６０長は１０００ｍｍ程度が望ましい。
クラウン量は適宜選択できるが、必要ならば、ロール端部を冷却することによりクラウン量の調整が可能である。
他方で、アンビルロール６０の突部６０ａは、ロール長の中央ほど密になっているように形成でき、かかる形態であると、中央部が最も熱膨張し、クラウンを付与しやすい。
他方で、アンビルロール６０の材質はダイス鋼を使用するのが望ましく、また、焼き入れ硬度はＨＲＣで６０〜６１が最適である。
図６には接合後の伸縮シートについて、伸長状態における断面を模式的に図示してある（ただし未だ貫通孔は形成されていない。）。伸縮シートのマシン方向（図７の左右方向）の伸長状態を解放すると、図７（模式図）に示すように、弾性フィルム３０の収縮力により収縮し、外力を加えると伸長可能である。したがって、この伸縮シートを、その伸縮方向を、例えば使い捨ておむつの前後方向に一致させると、使い捨ておむつが前後方向に伸縮可能である。その伸縮方向を、例えば使い捨ておむつの幅方向に一致させると、使い捨ておむつが腰回り又はウエスト回り方向に伸縮可能である。
そして、伸縮シートは、製品の製造ライン内で製造するほか、伸縮シートのウェブを製造した後に、所望の面積に切断した上で得た伸縮シートを製品の所定部位に適用できる。
従来の使い捨ておむつにおいては、シートに糸ゴムを複数本並列に固定することにより行うのが一般的であるが、これでは糸ゴムやシートへの固定用のホットメルト接着剤の劣化による品質低下、並びに製造時における安定した生産性の点で劣る。これらの問題点は上記の伸縮シートによって解決できる。
しかも、図７の収縮状態を見ると分かるように、伸縮シートの外面が規則的な細かい皺又はひだが生成されるので、着用者の肌への感触性が良好である。
他方、上記例では、第１シート層２１と第２シート層２２とを、弾性フィルム３０を溶融させて接合した例である。この場合、（１）第１シート層２１又は第２シート層２２が弾性フィルム３０の表面で接合する態様、（２）弾性フィルム３０の表面部分が溶融し、第１シート層２１及び第２シート層２２のそれぞれの繊維間に侵入して接合する態様、（３）弾性フィルム３０のほぼ全体が溶融し、第１シート層２１及び第２シート層２２のそれぞれの繊維間に侵入して接合する態様などがある。本発明において、層間の接合態様についてこれらの例に限定されるものではない。
これらの態様のうち（３）などの態様においては、第１シート層２１と第２シート層２２とが、直接、すなわち弾性フィルムを介在することなく接合していると評価することができる。
上記（１）〜（３）の態様は、弾性フィルム３０の融点が、第１シート層２１及び第２シート層２２の融点より低い場合であるが、弾性フィルム３０の融点が、第１シート層２１及び又は第２シート層２２の融点より高い場合であってもよい。この場合は、第１シート層２１及び又は第２シート層２２の弾性フィルム３０側表面部分が活性化あるいは溶融して弾性フィルム３０に接合する形態である。
さらに、弾性フィルム３０が一部溶融するほか、第１シート層２１及び又は第２シート層２２も溶融することによって接合するものでもよい。
第１シート層２１及び又は第２シート層２２が不織布であり、その繊維が芯・鞘構造を有していてもよい。この場合において、例えば繊維の鞘成分のみが溶融して、接合に寄与させることができる。
本発明の伸縮シートにおいて、接合部の形状・大きさ及び配置が一様であるほか、当該領域の単位面積内に含まれる接合部の総和面積が単位面積に占める割合、すなわち接合部面積率を選択することができる。
図１は、接合部の配置パターン（アンビルロールを展開状態で見たときの突部群の配置パターンに近似する）例の平面図である。
伸縮方向に弾性限界まで伸ばした状態の接合部面積率としては、図１が参照されるように、単位面積Ｓ内に含まれる接合部４０,４０…の総和面積が占める割合を百分率で示したものである。この場合における単位面積Ｓとしては、接合部が１０個以上含まれるような大きさに設定することが望ましい（少ない個数では伸縮応力の比較を行いにくい。）。図１の例では、１３個の接合部を含んでいる。また、単位面積Ｓを定める外形は、正方形以外に長方形や円などの他の形状であってもよい。

接合部４０の一例は、図１に示す円形である。もちろん、楕円や長方形などの形状であってもよい。図１のＬｍはマシン方向の配列間隔長、Ｌｃはマシン方向と直交する直交方向（クロス方向：ＣＤ）の配列間隔長、Ｐｍはマシン方向（ＭＤ（のピッチ長、Ｐｃは直交方向（クロス方向：ＣＤ）のピッチ長である。
伸縮シート内における領域によって、接合部面積率が異なる態様を図２〜図６に示した。
図２は、領域Ａ、Ｂについて、接合部面積率をＡ＜Ｂとすることによって、伸縮応力をＡ＞Ｂの関係にしたものである。
例えば、ピッチ長Ｐｍ及びピッチ長Ｐｃが長い場合Ａと、ピッチ長Ｐｍ及びピッチ長Ｐｃが短い場合Ｂとを比較すると、ピッチ長Ｐｍ・Ｐｃが長い場合Ａ（接合部面積率が低い場合）の方が、ピッチ長Ｐｍ・Ｐｃが短い場合Ｂ（接合部面積率が高い場合）より伸長率が大きい。その結果、伸縮応力は、Ａ＞Ｂの関係になる。
図２の形態は、図２の横方向での伸長応力を領域ごと異なるものとなるので、伸縮応力が大きいＡ領域を、吸収性物品の幅方向中央領域に対応させる。そして、伸縮応力が小さい（いわば伸縮が小さい）Ｂ領域を中央のＡ領域の両外側に対応させる。
図３の場合には、中間領域内において、前後方向中間のＡ領域に対して、その前後に伸縮応力の小さいＢ領域を配置した例である。この例は、前後のＢ領域,Ｂ領域は例えば使い捨ておむつの前後方向端部に対応させることができ、この前後方向端部においては伸縮応力が小さいので、形状安定性が良好であるので着用者に対する装着が容易となる。
本発明において、接合部面積率の相違は、配置パターンの粗密のほか、接合部面積を変えることによっても可能である。
このことを理解するために、図４では、領域Ｃは小さな接合部を多数配置し、領域Ｄと同じ接合部面積とした例を示した。接合部面積をＡ＜Ｃ＝Ｄとすることによって、伸縮応力をＡ＞Ｃ＝Ｄの関係にしたものである。
弾性フィルムの厚み、材料、ひずみ・応力特性、融点などの物性は適宜選択できる。この弾性フィルムと、これに与える超音波溶融エネルギーと、伸縮シートの製造時における弾性フィルムの伸長率との関係などを選択することにより、図８に示すように、結合部４０の周囲に貫通孔３１を形成することができる。第１シート層２１及び第２シート層２２として例えば不織布により形成した場合、不織布は通気性を示すので、貫通孔３１の形成によって、伸縮シートの表裏に通気性を示す。したがって、例えば使い捨ておむつの外形シート又は外装シートとして使用した場合、通気性が良好となる。
通気貫通孔３１が形成される理由は必ずしも明確ではないが、超音波溶融エネルギーによって弾性フィルム３０が溶融し、かつ、アンビルロール６０の突部６０ａよる押圧によって結合部４０は薄層化する。このとき弾性フィルム３０も薄層化しながら、結合部４０の周囲部が破断強度に達し、伸長弾性フィルム３に作用している伸縮応力によって破断が開始し、釣合い個所まで収縮し、開孔するものと考えられる。
図１３には円形の突部６０ａの場合における生成される接合部４０にいて、貫通孔３１の形成例を模式的に示した。結合部４０のマシン方向（伸長方向）の両側にほぼ三日月状の貫通孔３１が形成される。
結合部は、伸長方向（マシン方向：ＭＤ）と直交する方向（クロス方向：ＣＤ）に長い形状とすることができる。この場合には、例えば図１４に示すように、大きく開孔する半円形の貫通孔３１を形成でき、通気性を高めたい場合に好適は手段である。
他方、貫通孔３１は全ての結合部に形成されることは必須ではない。もし、確実に貫通孔３１を形成すること、あるいは大きく開孔することが要請される場合には、図１３に示す手法を採ることができる。
すなわち、結合部４０を形成した伸縮シートを、図１５（ｂ）に示すように、突条又は突起６４ａを有する一対のロール６４間に通し、一方のロール６４の隣接する突起６４ａ, 突起６４ａ間に他方のロール６４の突起６４ａを食い込ませて、伸縮シートに変形力を加えて貫通孔３１を形成することができる。
ところで、個々の接合部４０及び貫通孔３１の自然長状態での形状は、真円形、楕円形、長方形等の多角形（線状や角丸のものを含む）、星形、雲形等、任意の形状とすることができる。個々の接合部４０の大きさは、適宜定めれば良いが、大きすぎると接合部４０の硬さが感触に及ぼす影響が大きくなり、小さすぎると接合面積が少なく資材同士が十分に接着できなくなるため、通常の場合、個々の接合部４０の面積は０．１４〜３．５ｍｍ2程度とすることが好ましい。個々の貫通孔３１の開口面積は、貫通孔３１を介して接合部が形成されるため接合部以上であれば良いが、接合部の面積の１〜１．５倍程度とすることが好ましい。
また、本発明の接合部としては、主伸縮部から非伸縮領域に直接移行するものでもよいが、その中間の遷移伸縮部を形成することもできる。
各領域における個々の接合部４０の面積及び面積率は、通常の場合次のようにするのが好ましい。
（非伸縮領域）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．２５〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：１６〜４５％（特に２５〜４５％）
（主伸縮部）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．１４〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：１．８〜１９．１％（特に１．８〜１０．６％）
（遷移伸縮部）
接合部４０の面積：０．１４〜３．５ｍｍ2（特に０．２５〜１．０ｍｍ2）
接合部４０の面積率：８〜２２．５％（特に１２．５〜２２．５％）
接合部４０及び貫通孔３１の平面配列は適宜定めることができるが、規則的に繰り返される平面配列が好ましく、図１６（ａ）に示すような斜方格子状や、図１６（ｂ）に示すような六角格子状（これらは千鳥状ともいわれる）、図１６（ｃ）に示すような正方格子状、図１６（ｄ）に示すような矩形格子状、図１６（ｅ）に示すような平行体格子（図示のように、多数の平行な斜め方向の列の群が互いに交差するように２群設けられる形態）状等（これらが伸縮方向に対して９０度未満の角度で傾斜したものを含む）のように規則的に繰り返されるもののほか、接合部４０の群（群単位の配列は規則的でも不規則でも良く、模様や文字状等でも良い）が規則的に繰り返されるものとすることもできる。接合部４０及び貫通孔３１の配列形態は、主伸縮部、遷移伸縮部、及び非伸縮領域において同じものとする他、異なるものとすることもできる。
弾性フィルム３０は特に限定されるものではなく、それ自体弾性を有する樹脂フィルムであれば特に限定なく用いることができ、例えば、スチレン系エラストマー、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、ポリアミド系エラストマー及びポリウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーの１種又は２種以上のブレンド物を、Ｔダイ法やインフレーション法などの押出成形によりフィルム状に加工したものを用いることができる。また、弾性フィルム３０としては、無孔のものの他、通気のために多数の孔やスリットが形成されたものも用いることができる。特に、伸縮方向における引張強度が８〜２５Ｎ／３５ｍｍ、伸縮方向と直交する方向における引張強度が５〜２０Ｎ／３５ｍｍ、伸縮方向における引張伸度が４５０〜１０５０％、及び伸縮方向と直交する方向における引張伸度が４５０〜１４００％の弾性フィルム３０であると好ましい。なお、引張強度及び引張伸度（破断伸び）は、引張試験機（例えばＳＨＩＭＡＤＺＵ社製のＡＯＵＴＧＲＡＰＨＡＧＳ−Ｇ１００Ｎ）を用い、試験片を幅３５ｍｍ×長さ８０ｍｍの長方形状とした以外は、ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９「プラスチック−引張特性の試験方法−」に準じて、初期チャック間隔を５０ｍｍとし、引張速度を３００ｍｍ／ｍｉｎとして測定される値を意味する。弾性フィルム３０の厚みは特に限定されないが、２０〜４０μｍ程度であるのが好ましい。また、弾性フィルム３０の目付は特に限定されないが、３０〜４５ｇ／ｍ2程度であるのが好ましく、特に３０〜３５ｇ／ｍ2程度であるのが好ましい。
＜明細書中の用語の説明＞
明細書中の以下の用語は、明細書中に特に記載がない限り、以下の意味を有するものである。
・「伸長率」は、自然長を１００％としたときの値を意味する。
・「目付け」は次のようにして測定されるものである。試料又は試験片を予備乾燥した後、標準状態（試験場所は、温度２０±５℃、相対湿度６５％以下）の試験室又は装置内に放置し、恒量になった状態にする。予備乾燥は、試料又は試験片を相対湿度１０〜２５％、温度５０℃を超えない環境で恒量にすることをいう。なお、公定水分率が０．０％の繊維については、予備乾燥を行わなくてもよい。恒量になった状態の試験片から米坪板(２００ｍｍ×２５０ｍｍ、±２ｍｍ)を使用し、２００ｍｍ×２５０ｍｍ（±２ｍｍ）の寸法の試料を切り取る。試料の重量を測定し、２０倍して１平米あたりの重さを算出し、目付けとする。
・試験や測定における環境条件についての記載がない場合、その試験や測定は、標準状態（試験場所は、温度２０±５℃、相対湿度６５％以下）の試験室又は装置内で行うものとする。
本発明の伸縮シートは、パンツタイプ使い捨ておむつ他、テープタイプ、パッドタイプ等の各種使い捨ておむつ、生理用ナプキン等、伸縮構造を備える吸収性物品全般に利用できるものである。
また、吸収性物品の製造ライン内で接合を図りながら、例えばその裏面を構成するシートとして本発明に係る伸縮シートを製造できる。
Ａ〜Ｄ…領域、２１…第１シート層、２２…第２シート層、３０…弾性フィルム、３１…貫通孔、４０…接合部、６０…アンビルロール、６１…超音波ホーン、６３…対向ロール。

Claims (8)

  1. 伸縮可能な伸縮シートを製造する方法において、
    伸縮性を有しない第１シート層と、伸縮性を有しない第２シート層との間に、伸縮可能な弾性フィルムを伸長状態で介在させる供給工程と、
    この供給工程において、前記第１シート層と前記第２シート層との間に前記弾性フィルムを伸長状態で介在させた状態で、前記第１シート層及び前記第２シート層の外方から、熱溶融装置によって間隔を空けた多数の接合部領域に熱溶融エネルギーを与え、前記弾性フィルムを溶融し、前記第１シート層及び前記第２シート層を、直接又は弾性フィルムを介して多数の接合部で接合する接合工程と、
    を含み、
    前記熱溶融装置は、アンビルロールと超音波ホーンとを有し、前記アンビルロールはその外表面にロール長方向及び外周方向に間隔を空けた多数の突部が形成され、
    前記アンビルロールに対向して対向ロールが配置され、
    前記弾性フィルムは対向ロールを巡らせた後、前記アンビルロールを巡らせ、前記アンビルロールの周速を前記対向ロールの周速より速くすることにより前記弾性フィルムを伸長するとともに、前記アンビルロールの突部の群と前記超音波ホーンとにより接合を行うことを特徴とする伸縮シートの製造方法。
  2. 前記接合工程において、前記接合部領域全体に孔が形成されておらず前記第１シート層及び前記第２シート層を残存させるとともに、前記弾性フィルムと前記接合部との、少なくとも前記伸長方向の境界部分に貫通孔を形成する請求項１記載の伸縮シートの製造方法。
  3. 前記対向ロールは、前記アンビルロールとでニップ段を構成するニップロールであり、前記弾性フィルムは前記ニップ段を通しながら前記アンビルロールを巡らせる請求項１記載の伸縮シートの製造方法。
  4. 前記ニップ段と、前記弾性フィルムが前記前記アンビルロールから離れる位置との間の距離が２５０ｍｍ以下である請求項３記載の伸縮シートの製造方法。
  5. 前記対向ロールは、前記アンビルロールとでニップ段を構成するニップロールであり、前記弾性フィルムは前記ニップ段を通しながら前記アンビルロールを巡らせる請求項１記載の伸縮シートの製造方法。
  6. 前記アンビルロールはクラウンロールである請求項１〜５のいずれか１項に記載の伸縮シートの製造方法。
  7. 前記突部の配置は千鳥状にすることができる。
  8. 前記アンビルロールを展開状態で見たとき、単位面積内に含まれる前記突部の群の総和面積が占める突部面積率が、少なくともロール長に異なっている請求項１又は７記載の伸縮シートの製造方法。
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