JP3558812B2

JP3558812B2 - Sheet-like elastic composite and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3558812B2
Application number: JP04062197A
Authority: JP
Inventors: 坦金平; 友昭木村; 智代雄渡辺; 定伊東
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10245757A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、身体に適度に密着して用いられる衛生医療用あるいは日用雑貨用被覆素材としての伸縮性を有するシート状複合体とその製造方法に関するものである。より詳細には、少なくとも１つの弾性シートを少なくとも１つの非弾性シートに接合したシート状弾性複合体に関し、この時の非弾性シートは凹凸形状（ギャザー形状）を持ち、その少なくとも片面側においてその凸部分のみを弾性シートと接着した、伸縮性を有するが、一定の伸度で伸び止まり感を生ずる、シート状弾性複合体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、使い捨ておむつのウエスト部は、幼児等着用者の身体に密着させ、かつまた体液の漏れを防ぐために、伸縮性を有する弾性部材を、おむつ本体を構成するフィルムあるいは／および布帛と共に使用することが普通である。そしてこのような伸縮性を有するおむつ用等シート部材を製造する方法は、既にいくつかの方法が開示されている。
【０００３】
例えば特公平７―３７７０３号公報には、伸縮性シートを伸張した状態で、ギャザーを形成可能な非伸縮性シートと熱エンボス貼り合わせを行い、直後に伸長状態を解放することにより、伸縮性シートが収縮し非伸縮性シートにギャザーを形成させた伸縮性シートとしている。
この方法は弾性シートを伸長した状態で貼り合わせるところが最大の特徴であるが、伸長状態で貼合せる場合、伸縮性シートがエンボスロールの熱により溶融し、そこから破れてしまう不安定性がつきまとう。また伸縮性シートを伸ばした時シートの幅が狭くなるので幅のコントロールが難しい。また、貼り合わせた後一度複合シートから張力を除き解放状態にする必要があるため製造上工程通過性に難がある事が想像できる。さらにまた、この複合シートは、伸長状態で複合した後、その伸縮性シートの収縮力により非伸縮性シートを収縮させギャザーを形成させるため、非伸縮性シートは柔軟かつ薄い物に事実上限定されてしまう。
【０００４】
また特開平５―２２２６０１号公報、特開平５―２４５９６１号公報および特開平５―２２８１７７号公報においては、弾性シートと非弾性シートとをシート長さ方向に延びるストライプ状熱エンボスロールにて貼り合わせて複合シートとした後、該複合シートを、非弾性不織布に永久歪みを与える伸長を行い、該伸長を解くことにより、伸縮性シートが収縮し非伸縮性シートにギャザーを形成させた伸縮性シートとする方法が開示されている。
しかし、この方法は、本発明と異なり、非伸縮性シートにはＣＤ方向に１００％以上の潜在的伸縮性が必要である。また、複合品を拡幅する事により十分な伸びを得ようとすると非伸縮性シートを一部破壊してしまい、毛羽立ちを生じたり外観を損ねてしまう。またこの方法は、熱エンボスにて貼り合わせると同時に伸び止まり感を与えるシートを製造する本発明と異なり、貼り合わせた複合品を一度拡幅する工程を必要とする。さらにこの方法は、シート幅方向への伸び止まり感を与える物であり、長さ方向への応用は非常に困難である。
【０００５】
また特開平７−２１３５５４号公報には、非伸縮性不織布を歯車で凹凸形状とし、その凸部に接着剤を塗布し、弾性シートを前記凸部に接着して、凹凸形状となした非伸縮性不織布の片面に伸縮性不織布を接着した伸縮性のある弾性複合体を製造する方法が開示されている。しかしこの方法においては、例えば、柔軟な非弾性シートを凹凸ロールに通して凹凸形状にしても、凹凸ロールの噛み合わせ部を通過した後、弾性シートと貼合わせるまでその凹凸ロールに沿った状態を維持することは極めて困難である。またこのような方法では、速度を上げた場合も同様に、凹部に押し込まれたシートが浮き上がってしまう。従って、その結果、凹凸（ギャザー）の間隔、大きさが不均一な弾性複合体とならざるを得ず、このようなものは伸縮度が一定しないものとなり、製品素材としては好ましいものではない。
【０００６】
上記不都合を解消するために、該発明では、非弾性シートが押し込まれる側の凹凸ロールにサクション部を設け吸引にて押し込まれたシートを保持する方法を開示しているが、サクションにて吸引保持することができる程度の不織布となると、その目付、その密度等が大きいものとならざるを得ず、対象とする不織布が特定のものとなり、一般的な通気性の高い不幟布を使用する場合、サクションにて吸引保持することは極めて困難である。すなわち、この方法は、一般的な不織布を対象とする製造方法としては、工業的使用に適するものではない。
【０００７】
さらに該発明では、接着剤にて貼り合わせをおこなっているため、「接着剤が裏抜けする」、「接着剤により風合いが堅くなる」という問題が生ずる。さらに、（本発明のように、）凹凸のピッチが小さく凹凸（ギャザー）が密に形成されるよう設計した場合、ロール凸部には極僅かの接看剤を正確に塗布する技術が必要であり、このような正確かつ精度を必要とする技術を、例えばおむつ製品製造の場合のように製造コストを下げて高速度でかつ長期間安定して連続運転する場合のような製造工程に用いることは適していない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き先行技術の不都合を解消した弾性シートと非弾性シートとからなるシート状弾性複合体（低伸長率において応力が低く一定の伸度において急激に応力が上昇する伸び止まり感を有するシート状弾性複合体）と、その製造方法を提供せんとするものであって、特に凹凸（ギャザー）の大きさ、間隔が正確であり、その均一性が揃ったシート状弾性複合体を提供せんとするものである。また本発明は、そのような均一性が揃った凹凸（ギャザー）を有するシート状弾性体を簡単かつ連続的に効率良く製造する方法を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、その幅方向に伸びる凹部と凸部とを、その長さ方向に一定間隔に形成した非伸縮性シート（Ａ）の該凸部に、伸縮性シート（Ｂ）を貼り合わせた形態の、伸縮性を有するシート状弾性複合体（Ｃ）を製造する方法であって、
該非伸縮性シート（Ａ）および該伸縮性シート（Ｂ）は熱可塑性のシートであり、
該非伸縮性シート（Ａ）を、工程幅方向に延びるストライプ状の凹凸溝を持ち、その加熱温度が非伸縮性シート（Ａ）の融点以下１５℃ないし４０℃の範囲内の温度に加熱された熱エンボスロール（１）と該エンボスロールの凹凸に対応する凹凸模様を持ち該エンボスロールよりも１０℃以上温度の低い凹凸ロール（２）との噛み合わせ部に供給し、該非伸縮性シート（Ａ）を凹凸状に付形しつつ該エンボスロールの回動と共に回動前進させ、
その後、該熱エンボスロール（１）と接触状態に設置したフラットロール（３）との間の接触部に、別途案内した伸縮性シート（Ｂ）と共に該伸縮性シート（Ａ）がフラットロール（３）側となるように供給し、該凹凸形成した非伸縮性シート（Ａ）の凸部のみを該伸縮性シート（Ｂ）と熱エンボス接着させることを特徴とするシート状弾性複合体の製造方法である。
また本発明は、前記非伸縮性シート（Ａ）が不織布であることを特徴とするシート状弾性複合体の製造方法である。
【００１０】
また本発明は、前記熱エンボスロール（１）の凹凸の、該凸部頂部幅が０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とするシート状弾性複合体の製造方法である。
また本発明は、前記熱エンボスロール（１）の凹凸の、該凹凸ピッチが０．５〜３．０ｍｍであることを特徴とするシート状弾性複合体の製造方法である。
また本発明は、前記熱エンボスロール（１）の凹凸の、該凹部深さが０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とするシート状弾性複合体の製造方法である。
【００１１】
さらにまた本発明は、上記いずれかに記載の方法で製造したシート状弾性複合体（Ｃ）であって、その幅方向に伸びる凹部と凸部とを、その長さ方向に一定間隔に形成した熱可塑性の非伸縮性シート（Ａ）の片面の該凸部に伸縮性シート（Ｂ）が熱エンボスにより融着され別途接着剤を用いることなく貼り合わさった複合体であることを特徴とする、伸縮性を有するが、低伸長率において応力が低く一定の伸度において急激に応力が上昇する伸び止まり感を有するシート状弾性複合体である。
【００１２】
図１は本発明のシート状弾性複合体（Ｃ）の側断面図であり、図２はその製造工程を概説する工程概念図である。
本発明においては、そのシート状弾性複合体（Ｃ）の製造方法において、非伸縮性シート（Ａ）に均一な凹凸（ギャザー）を形成するのに、熱可塑性のシート素材を用い、これを一定温度に加熱制御された凹凸部を有する熱エンボスロール（１）と凹凸ロール（２）との凹凸部に導入し、該凹凸部で凹凸を付形し、該付形した凹凸が元の状態に戻ることなく維持させて、別途供給された伸縮性シート（Ｂ）と重ね合わせ、両者を熱エンボスロール（１）と該ロール（１）よりも１０℃以上低い温度に保たれた凹凸ロール（２）との凹凸部に導入し、押圧し接合するものであり、これで得られるシート状弾性複合体（Ｃ）は、その非伸縮性シート（Ａ）の凹凸（ギャザー）が均一であり、したがって、その伸縮性が極めて均一な優れたものとなるものである。
【００１３】
また本発明は、上記熱エンボスロール（１）と凹凸ロール（２）での凹凸（ギャザー）付形と共に、伸縮性シート（Ｂ）との接合を前記熱エンボスロール（１）での加熱を利用し非伸縮性シート（Ａ）を構成する繊維それ自体の部分溶融で熱接着するものであり、接着剤を用いて貼り合わせる場合の接着剤の裏抜けや風合を堅くする前述の不都合がないものであり、凹凸（ギャザー）が均一であるばかりか、その風合が優れたものとなる。
【００１４】
さらにまた本発明の製造方法は、前記熱エンボスおよび熱接着方式で行うものであるため、高速での運転と共にそれが安定に連続運転できる大きなメリットを有する。
さらにまた本発明の製造方法においては、熱エンボスロール（１）の凹凸形状を変更することにより、得られるシート状弾性複合体（Ｃ）の伸び止まり点（Ｓ−Ｓカーブでの立ち上がり点）や外観を精確にコントロール可能であり、要求する弾性複合体を正確かつ容易に得ることができる。
【００１５】
図３は、本発明で得られる一例の、伸び止まり感を有する複合体（Ｃ）の強伸度特性を説明する概念図である。すなわち、本発明の弾性複合体（Ｃ）は、複合体（Ｃ）▲１▼、▲２▼いずれにおいても、非伸縮性シート（Ａ）の凹凸ひだ（ギャザー）が伸びきるまでは伸縮性シート（Ｂ）の伸長応力特性で伸長するが、凹凸ひだ（ギャザー）が伸びきった時点では非伸縮性シート（Ａ）が加わった特性となり、その伸長応力特性は図で急激に立ち上がり、伸び止まりの感じを与えるものとなるものである。
【００１６】
図４は、本弾性体（Ｃ）の複合に用いた各シート材料単体の伸長応力特性を説明する概念図であり、▲１▼は非伸縮性シート（Ａ）の、▲２▼は伸縮性シート（Ｂ）のそれを示す。▲１▼はスパンボンド単独の高応力特性の場合であり、この場合引き伸ばしに高い力を要し、このようなシートを用いた製品は使用者に圧迫感を与えることとなって好ましくない。また▲２▼はポリスチレン−ポリ（エチレンプロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）からなる弾性繊維単独の低応力特性の場合であり、この場合容易に引き伸ばし可能であるが、このようなシートを用いた製品はずるずると伸びていきその止まる点がなく使用者に不安定感を与えるものとなり好ましくない。
【００１７】
さらに図５には、本発明のシート状弾性複合体（Ｃ）の１００％伸長回復特性を、また図６には、本発明で使用する弾性シート（Ｂ）単独の１００％伸長回復特性を、それぞれ示している。図５に示すように、本発明の弾性複合体（Ｃ）は、その伸長応力特性が急激に立ち上がる以前の伸長領域においては、図６に示した弾性シート（Ｂ）単独の持つ伸縮性を保っており、例えば、この素材を紙おむつのウエスト部分に用いた場合、体の動きに沿って伸縮することになり、優れたフィット性を示す。
【００１８】
本発明において熱エンボスロール（１）は、非伸縮性シート（Ａ）を一定温度に加熱でき、かつそれに凹凸を付形できるものであればよく、特に制限されるものではないが、例えば、スチーム加熱あるいは熱媒により温度制御可能となした凹凸ロールが好ましく使用することができる。
また、凹凸ロール（２）についても同様に非伸縮性シート（Ａ）に凹凸を付形できるものであればよいが、付形した非伸縮性シート（Ａ）を熱エンボスロール（１）に保持させるため、熱エンボスロール（１）よりも１０℃以上低い温度に保つ必要がある。したがって、温度制御可能なものとすることが好ましい。
【００１９】
熱エンボスロール（１）の凹凸模様は、凸部、その頂部での幅で接着面積を稼ぎ接着強度をコントロールでき、またそのピッチと深さでギャザーの大きさをコントロールし、非伸縮性不織布（Ａ）が伸び切るまでの伸度をコントロールするものである。このような凹凸の大きさ、ピッチは弾性複合体（Ｃ）を使用する最終用途により各々最適な条件設定を行えばよく一率には定まらないが、一般的には、該ロール（１）凹凸の凸部頂部幅は０．１〜１．０ｍｍの範囲内とすることが望ましい。また凹凸ピッチは０．５〜３．０ｍｍの範囲内とすることが望ましい。また凹部深さ（凸部高さ）は０．５〜２．０ｍｍの範囲内とすることが望ましい。さらに、凹凸の形状は特に限定されるものではないが、図７に示すような「ギヤ」の形状、あるいは図８に示すような「長方形」の形状であることが好ましい。
【００２０】
ギャザーが大き過ぎると、できた複合体（Ｃ）をロールに巻き取ることが困難になるばかりか、外観上も好ましくない。また、突起物等に接触した時、そこにギャザーが引っ掛かり破れの原因になる。逆に小さすぎては、効果を発揮しなくなるため好ましくない。
【００２１】
熱エンボスロール（１）に対応する凹凸ロール（２）は、金属模様ロール、コットンロール、ペーパーロールまたはゴムロールのいづれかからなり、熱エンボスロール（１）と確実に噛み合うことにより確実に非伸縮性シート（Ａ）を該熱エンボスロール（１）の凹部へ押し込むことができればいずれでも良い。しかし、非伸縮性シート（Ａ）を破らないようにコントロールすることの容易さの点では、コットンロールやペーパーロールを用いることがより好ましい。また、これら熱エンボスロール（１）と凹凸ロール（２）は、非伸縮性シート（Ａ）が噛み合わせ部に導かれてきたとき、そのシートによって凹凸部が離れる、あるいは噛み合わせ不能になる、などして非伸縮性シート（Ａ）へのギャザー形成が不十分とならないように、お互いの噛み合わせ部を機械的に加圧することにより噛み合わせを保持するようにする必要がある。
【００２２】
本発明において特に重要なことは、熱エンボスロール（１）の温度である。この温度は、非伸縮性シート（Ａ）の融点以下１５℃ないし融点以下４０℃の範囲内に保つことにより、噛み合わせ凹凸ロール（２）にて熱エンボスロール（１）凹部に押し込まれた非伸縮性シート（Ａ）が該ロール（１）表面へ浮き上がって来ることを防いでいることである。この温度が高すぎた場合、非伸縮性シート（Ａ）が融けるか、融けないまでもロールに取られたり、繊維が脆化してしまう。また、温度が低すぎた場合、シートの表面が融けないため一度凹部へ押し込まれた非伸縮性シート（Ａ）が浮き上がってしまう。
さらに、凹凸ロール（２）について、その温度を熱エンボスロール１に比べて１０℃以上低温に保つ必要がある。これは、非伸縮性シート（Ａ）を凹凸噛み合わせ部にて凹凸状に付形した後熱エンボスロール（１）の方へ確実に保持させるために必要である。
【００２３】
この非伸縮性シート（Ａ）をエンボスロール（１）の凹部ヘ押し込んでおくための方法としてロールにサクションゾーンを設け吸引する方法があるが、低目付け不織布の場合には通気度が高すぎるため意昧を成さない。したがって本発明においては、熱可塑性樹脂からなる非伸縮性シート（Ａ）をその融点ないし融点以下４０℃の範囲の温度に加熱し付形した凹凸が元に戻らないように維持して前進させる点が第一の肝要点である。
【００２４】
また本発明では、均質に揃った凹凸を付形した非伸縮性シート（Ａ）をフラットロール（３）の位置まで前進させ、該位置で該非伸縮性シート（Ａ）の凸部と別途供給された伸縮性シート（Ｂ）とを結合させるのに、接着剤を用いることなく、該非伸縮性シート（Ａ）を構成する構成繊維それ自体の部分溶融により両者シートを融着するものであり、得られる複合シート（Ｃ）は接着剤の存在による風合の悪さが解消でき、ソフトな極めて肌触りよいものを得ることができるようにした点が第二の肝要点である。
【００２５】
なおフラットロール（３）も特に制限されるものではなく、前記熱エンボスロール（１）にて凹凸を付形した非伸縮性シート（Ａ）と伸縮性シート（Ｂ）とを貼り合わせることができればよく、そのために必要な熱量をシートに供給できるよう温度制御可能なものとすることが好ましい。
【００２６】
本発明に使用できる非伸縮性のシート（Ａ）とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂からなる布帛、フィルムなどシート状物であれば何でも良いが、肌触りや柔軟性、通気性、さらにはコストを含めた点で不織布がより好ましい。
【００２７】
本発明で用いる伸縮性のシート（Ｂ）は、その弾性素材が特に限定されるものではなく、これまでに知られている素材、例えば、イソプレン、ブタジエン系合成ゴム、あるいはウレタンエラストマー、あるいはポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ポリスチレン・ポリ（エチレンブチレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレンプロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等のスチレン系エラストマー、エチレン・ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のポリオレフィン系エラストマー等からなるシート状物を用いることができる。該シート状物は、メルトブローに代表される不織布やその他の不織布ばかりでなく、さらには編み物、フィルムなどのシート状物であってもよいが、柔軟性、通気性やコストの点からは不織布がより好ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
実施例１：
〈非弾性シート（Ａ）〉；市販の出光石油化学（株）製商品名“ストラテックＲＮ２０１５”を使用した。これは、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂からなるスパンボンド不織布であり、その目付は１５ｇ／ｍ^２であった。このＰＰスパンボンド不織布の長さ方向の伸長応力特性は図４の▲１▼に示すとおりであった。さらに、このスパンボンド不織布につきＤＳＣ法により融点を測定したところ１６２℃であった。
【００２９】
〈伸縮性シート（Ｂ）の製造〉；（株）クラレ製商品名“セプトン＃２００２”（ＳＥＰＳ樹脂）８０部に、ＰＰ樹脂２０部をブレンドし、これを押出機に投入して３１０℃で溶融し、孔径０．３ｍｍの孔をピッチ０．７５ｍｍで一列に配列したメルトブローンノズルから吐出させ、同時にこの溶融樹脂に３１０℃の熱風を噴射させ成形コンベア上にこのメルトブロー繊維を捕集し、メルトブローン不織布を得た。この時の、樹脂の単孔吐出量は、０．４ｇ／ｍｉｎ・孔であり、熱風量は０．１５Ｎｍ^３／分・ｃｍ幅であり、ダイと捕集コンベア間との距離は１５ｃｍであった。
この得られた伸縮性メルトブローン不織布の長さ方向の伸長応力特性は図４の▲２▼である。また、１００％伸長回復曲線を図６に示す。
【００３０】
〈シート状伸縮性複合体（Ｃ）の製造〉；上記の非弾性シート（Ａ）を図２に示す熱エンボスロール（１）と凹凸ロール（２）との間に導入し凹凸付形を行い、引き続き、該熱エンボスロール（１）に近接するフラットロール（３）部まで送り、ここで、該両ロール（１）、（３）間に別途案内された上記伸縮性シート（Ｂ）と積層状態で押圧して、非弾性シート（Ａ）の凸部頂部に伸縮性シート（Ｂ）が熱接着した、図１に示すような断面形状の伸縮性複合体（Ｃ）を得た。
この時の熱エンボスロール（１）および凹凸ロール（２）の凹凸形状は、図７に示すギヤタイプであり、それは凹凸のピッチが１．５７ｍｍ、深さが１．１３ｍｍ、凸部の頂部幅が０．５０ｍｍであった。該熱エンボスロール（１）の温度は１３２℃、凹凸ロール（２）の温度は８０℃、ロール（１）と（２）との接圧は２０ｋｇ／ｃｍであった。また、フラットロール（３）の温度は８０℃であり、このロール（３）も熱エンボスロール１に線圧３５ｋｇ／ｃｍの接触圧力で押さえられていた。また、この時の処理速度は１０ｍ／分であった。
得られた伸縮性複合体（Ｃ）の伸長弾性特性は図３の▲１▼に示すようなものであった。
【００３１】
実施例２；熱エンボスロール（１）と凹凸ロール（２）の凹凸形状がギヤタイプでなく図８に示すような長方形形状であり、その凹凸ピッチが１．４３ｍｍ、深さが１．５ｍｍ、および凸部頂部幅が０．５３ｍｍであることを除き、実施例１の方法で弾性複合体（Ｃ）を得た。
【００３２】
この伸縮性複合体（Ｃ）の伸長弾性特性は図３の▲２▼に示すようなものであり、およそ１００％伸長したところで「伸び止まり感」を示すものであった。また、この複合体（Ｃ）の１００％伸長回復特性は図５に示すように、十分な伸縮性を示した。さらにこれは、図６に示した弾性シート単独品の伸縮特性に比べ僅かに伸長応力が高いが、ほぼ同等な伸縮性であった。
【００３３】
比較例１；熱エンボスロール（１）の温度が１００℃であることを除き、実施例２の方法を用いて複合化を試みたが、熱エンボスロール（１）の凹凸部に押し込まれたスパンボンド不織布（Ａ）が弾性シート（Ｂ）との貼り合わせ前にロール１凹凸部から浮き上がり、均一なギャザーを持つ複合体にならず、部分的に十分な伸縮性および伸び止まり性を示さないものになった。
【００３４】
比較例２；熱エンボスロール（１）の温度が１５０℃であることを除き、実施例２の方法を用いて複合化を試みたが、スパンボンド不織布（Ａ）が熱エンボスロール（１）の凹凸部に押し込まれると同時に溶融してしまいギャザーを持つ複合体にならなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明シート状弾性複合体（Ｃ）の側断面図である。
【図２】本発明シート状弾性複合体（Ｃ）の製造工程を示す側面概念図である。
【図３】本発明シート状弾性複合体（Ｃ）の一例の伸長応力曲線である。
【図４】非弾性不織布および弾性不織布の強伸度特性である。
【図５】本発明シート状弾性複合体（Ｃ）の一例の１００％伸長回復特性である。
【図６】弾性シートの１００％伸長回復特性である。
【図７】ギヤ式凹凸ロールの例を示し、その両ロール噛合せ部の部分側面図である。
【図８】長方形式凹凸ロールの例を示し、その両ロール噛合せ部の部分側面図である。
【符号の簡単な説明】
１加熱エンボスロール
２凹凸ロール
３フラットロール
Ａ非伸縮性シート
Ｂ伸縮性シート
Ｃシート状弾性複合体[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a stretchable sheet-like composite as a covering material for hygiene and medical use or daily goods used in close contact with the body and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a sheet-like elastic composite in which at least one elastic sheet is joined to at least one inelastic sheet, wherein the inelastic sheet has a concavo-convex shape (gather shape), and has a convex shape on at least one side thereof. The present invention relates to a sheet-like elastic composite which has a stretch property in which only a portion is adhered to an elastic sheet, but gives a sense of stopping at a constant elongation, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
For example, a waist portion of a disposable diaper uses an elastic member having elasticity together with a film and / or a fabric constituting a diaper main body in order to make the waist portion of the disposable diaper adhere to the body of a wearer such as an infant and prevent leakage of bodily fluids. Is common. Several methods have already been disclosed for producing such a stretchable sheet member for diapers and the like.
[0003]
For example, Japanese Patent Publication No. Hei 7-37703 discloses that a stretchable sheet is stretched by applying heat embossing to a non-stretchable sheet capable of forming a gather while stretching the stretchable sheet, and immediately releasing the stretched state. Are contracted to form gathers on the non-stretchable sheet.
This method is most characterized in that the elastic sheets are bonded together in a stretched state. However, when the elastic sheets are bonded together in a stretched state, the elastic sheet is melted by the heat of the embossing rolls, and the instability that the elastic sheet is broken therefrom is attached. Also, when the stretchable sheet is stretched, the width of the sheet becomes narrower, so that it is difficult to control the width. In addition, since it is necessary to release the tension from the composite sheet once and then release the composite sheet after bonding, it can be imagined that there is a difficulty in process passability in manufacturing. Furthermore, since the composite sheet is composited in the stretched state, the non-stretchable sheet is contracted by the contraction force of the stretchable sheet to form a gather, so that the non-stretchable sheet is practically limited to a soft and thin material. Would.
[0004]
Further, in JP-A-5-222601, JP-A-5-245961 and JP-A-5-228177, an elastic sheet and a non-elastic sheet are bonded by a striped hot embossing roll extending in the sheet length direction. After forming the composite sheet, the composite sheet is stretched to give permanent deformation to the non-elastic non-woven fabric, and the stretch sheet is released, whereby the stretch sheet shrinks to form a gather on the non-stretch sheet. Is disclosed.
However, this method differs from the present invention in that the non-stretchable sheet needs a potential stretchability of 100% or more in the CD direction. In addition, if an attempt is made to obtain sufficient elongation by widening the composite article, the non-stretchable sheet is partially broken, causing fluffing or impairing the appearance. In addition, this method differs from the present invention in that a sheet that gives a sense of elongation at the same time as being bonded by hot embossing is required, and requires a step of once widening the bonded composite product. Furthermore, this method gives a sense of stopping to stretch in the sheet width direction, and is very difficult to apply in the length direction.
[0005]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-21554 discloses a non-stretchable non-stretchable non-woven fabric which is formed into an uneven shape by using a gear, an adhesive is applied to the convex portion, and an elastic sheet is bonded to the convex portion to form the uneven shape. A method for producing a stretchable elastic composite in which a stretchable nonwoven fabric is adhered to one surface of a stretchable nonwoven fabric is disclosed. However, in this method, for example, even when a flexible non-elastic sheet is passed through a concavo-convex roll and formed into an irregular shape, after passing through the engaging portion of the concavo-convex roll, the state along the concavo-convex roll until the lamination with the elastic sheet is performed. It is extremely difficult to maintain. In addition, in such a method, even when the speed is increased, the sheet pushed into the concave portion also rises. Therefore, as a result, an elastic composite in which the interval and size of the unevenness (gather) are uneven is inevitable. Such an elastic composite has an inconsistent degree of expansion and contraction, and is not preferable as a product material.
[0006]
In order to solve the above-mentioned inconvenience, the present invention discloses a method in which a suction portion is provided on a concave-convex roll on the side where an inelastic sheet is pressed, and the sheet pressed by suction is held. If the nonwoven fabric is of such a degree that it can be used, its weight per unit area and its density must be large. However, it is extremely difficult to hold by suction at the suction. That is, this method is not suitable for industrial use as a production method for a general nonwoven fabric.
[0007]
Further, in the present invention, since the bonding is performed with the adhesive, there arises a problem that "the adhesive comes through," and "the texture is hardened by the adhesive". Furthermore, when the design is made such that the pitch of the unevenness is small and the unevenness (gather) is densely formed (as in the present invention), a technique for accurately applying a very small amount of the contacting agent to the roll convexity is required. Yes, such technologies that require accuracy and precision are used in manufacturing processes such as in the case of diaper product manufacturing where manufacturing costs are reduced and high-speed and long-term stable continuous operation is performed. Is not suitable.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a sheet-like elastic composite comprising an elastic sheet and a non-elastic sheet which solves the above-mentioned disadvantages of the prior art (a low-elongation feeling in which the stress is low at a low elongation rate and the stress rapidly increases at a constant elongation). And a method for producing the same. Particularly, the size and spacing of the unevenness (gather) are accurate, and the sheet-like elastic composite having uniformity is provided. It will not be provided. Further, the present invention is to provide a method for easily and continuously producing a sheet-like elastic body having unevenness (gathers) having such uniformity efficiently.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, the elastic sheet (B) is attached to the convex portion of the non-elastic sheet (A) in which the concave portion and the convex portion extending in the width direction are formed at regular intervals in the length direction. A method for producing a stretchable sheet-like elastic composite (C) having a stretched form,
The non-stretchable sheet (A) and the stretchable sheet (B) are thermoplastic sheets,
The non-stretchable sheet (A) has stripe-shaped concave and convex grooves extending in the process width direction, and its heating temperature is heated to a temperature within the range of 15 ° C to 40 ° C below the melting point of the non-stretchable sheet (A). The non-stretchable sheet (A) is supplied to the engaging portion between the hot embossing roll (1) and the concavo-convex roll (2) having a concavo-convex pattern corresponding to the concavo-convex of the embossing roll and having a temperature lower than the embossing roll by 10 ° C. or more. ) Is formed into a concave and convex shape, and is rotated and advanced with the rotation of the embossing roll.
Thereafter, the stretchable sheet (A) together with the separately guided stretchable sheet (B) is placed in the contact portion between the hot embossing roll (1) and the flat roll (3) placed in contact with the flat roll (3). ) Side, and only the protrusions of the non-stretchable sheet (A) having the irregularities are heat-embossed to the stretchable sheet (B). It is.
Further, the present invention is the method for producing a sheet-like elastic composite, wherein the non-stretchable sheet (A) is a nonwoven fabric.
[0010]
Further, the present invention is a method for producing a sheet-like elastic composite, wherein the width of the convex top of the unevenness of the hot embossing roll (1) is 0.1 to 1.0 mm.
The present invention is also a method for producing a sheet-like elastic composite, wherein the pitch of the unevenness of the hot embossing roll (1) is 0.5 to 3.0 mm.
Further, the present invention is a method for producing a sheet-like elastic composite, wherein the depth of the concave portions of the unevenness of the hot embossing roll (1) is 0.5 to 2.0 mm.
[0011]
Furthermore, the present invention is a sheet-like elastic composite (C) produced by any one of the methods described above, wherein recesses and protrusions extending in the width direction are formed at regular intervals in the length direction. A composite in which a stretchable sheet (B) is fused to the convex portion on one surface of the thermoplastic non-stretchable sheet (A) by hot embossing and bonded without using an additional adhesive; It is a sheet-like elastic composite which has elasticity, but has a feeling of stop of elongation in which the stress is low at a low elongation rate and the stress rapidly increases at a constant elongation.
[0012]
FIG. 1 is a side cross-sectional view of the sheet-like elastic composite (C) of the present invention, and FIG. 2 is a process conceptual diagram outlining the manufacturing process.
In the present invention, in the method for producing the sheet-like elastic composite (C), a thermoplastic sheet material is used to form uniform unevenness (gather) on the non-stretchable sheet (A), and this is fixed. It is introduced into the uneven portion of the hot embossing roll (1) and the uneven roll (2) having the uneven portion controlled to be heated to the temperature, and the unevenness is formed by the uneven portion, and the formed unevenness returns to the original state. While maintaining without returning, the sheet is superimposed on a separately supplied stretchable sheet (B), and both of them are a hot embossing roll (1) and a concavo-convex roll (2) maintained at a temperature lower than the roll (1) by 10 ° C. or more. ) Is pressed into and bonded to the uneven portion, and the resulting sheet-like elastic composite (C) has uniform unevenness (gather) of the non-stretchable sheet (A). , Its elasticity is extremely uniform and excellent It is intended.
[0013]
In addition, the present invention utilizes the heating with the hot embossing roll (1) for the bonding with the stretchable sheet (B) together with the formation of the unevenness (gathering) on the hot embossing roll (1) and the uneven roll (2). The fibers constituting the non-stretchable sheet (A) are thermally bonded by partial melting of the fibers themselves, and do not have the above-mentioned inconvenience of hardening through or feeling of the adhesive when bonding with an adhesive. The unevenness (gather) is not only uniform, but also the feeling is excellent.
[0014]
Furthermore, since the production method of the present invention is performed by the hot embossing and the thermal bonding method, it has a great advantage that it can be operated continuously at high speed and stably and continuously.
Furthermore, in the production method of the present invention, by changing the concavo-convex shape of the hot embossing roll (1), the obtained sheet-like elastic composite (C) has a stretch stop point (a rising point in the SS curve) and The appearance can be precisely controlled, and the required elastic composite can be obtained accurately and easily.
[0015]
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the strong elongation characteristic of the composite (C) having a feeling of stoppage of elongation obtained by the present invention. That is, the elastic composite (C) of the present invention can be used in any of the composites (1) and (2) until the uneven folds (gather) of the non-stretchable sheet (A) are fully stretched. (E) elongates according to the elongation stress characteristic, but when the uneven folds (gathers) are completely extended, the non-elastic sheet (A) is added, and the elongation stress characteristic suddenly rises in the figure and stops elongation. It is something that gives a feeling.
[0016]
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the elongation stress characteristics of each sheet material used alone in the composite of the present elastic body (C). (1) is a non-stretchable sheet (A), and (2) is a stretchable sheet. This is shown for sheet (B). {Circle around (1)} is the case of the high stress characteristic of the spun bond alone. In this case, a high force is required for stretching, and a product using such a sheet undesirably gives a feeling of oppression to the user. (2) shows the case of the low stress characteristic of the elastic fiber composed of polystyrene-poly (ethylene propylene) -polystyrene block copolymer (SEPS) alone. In this case, the elastic fiber can be easily stretched. The used product grows slowly and has no stopping point, giving the user a sense of instability, which is not preferable.
[0017]
FIG. 5 shows the 100% elongation recovery characteristics of the sheet-like elastic composite (C) of the present invention, and FIG. 6 shows the 100% elongation recovery characteristics of the elastic sheet (B) used alone in the present invention. Each is shown. As shown in FIG. 5, the elastic composite (C) of the present invention retains the elasticity of the elastic sheet (B) alone shown in FIG. 6 in the elongation region before its elongation stress characteristic sharply rises. For example, when this material is used for the waist portion of a disposable diaper, the material expands and contracts with the movement of the body, and exhibits excellent fit.
[0018]
In the present invention, the hot embossing roll (1) is not particularly limited as long as it can heat the non-stretchable sheet (A) to a constant temperature and can form irregularities thereon. An uneven roll whose temperature can be controlled by heating or a heating medium can be preferably used.
Similarly, the uneven roll (2) may be any as long as it can form irregularities on the non-stretchable sheet (A), but the formed non-stretchable sheet (A) is held on the hot embossing roll (1). Therefore, it is necessary to keep the temperature at least 10 ° C. lower than that of the hot embossing roll (1). Therefore, it is preferable that the temperature can be controlled.
[0019]
The concavo-convex pattern of the hot embossing roll (1) can control the adhesive strength by increasing the bonding area by the width at the convex part and the top part, and control the size of the gather by the pitch and the depth. A) controls the elongation until elongation is reached. The size and pitch of such irregularities may not be determined to a certain extent depending on the optimal use of the elastic composite (C) depending on the end use, but generally, the roll (1) Is preferably in the range of 0.1 to 1.0 mm. Further, it is desirable that the uneven pitch is in the range of 0.5 to 3.0 mm. Further, it is desirable that the depth of the concave portion (the height of the convex portion) is in the range of 0.5 to 2.0 mm. Further, the shape of the unevenness is not particularly limited, but is preferably a “gear” shape as shown in FIG. 7 or a “rectangular” shape as shown in FIG.
[0020]
If the gathers are too large, not only is it difficult to wind the formed composite (C) around a roll, but also the appearance is unfavorable. In addition, when it comes into contact with a projection or the like, the gathers are caught on the projection and cause breakage. Conversely, if it is too small, the effect will not be exhibited, which is not preferable.
[0021]
The concavo-convex roll (2) corresponding to the hot embossing roll (1) is made of any one of a metal pattern roll, a cotton roll, a paper roll, and a rubber roll. Any method can be used as long as (A) can be pushed into the concave portion of the hot embossing roll (1). However, it is more preferable to use a cotton roll or a paper roll from the viewpoint of easy control so as not to break the non-stretchable sheet (A). In addition, when the non-stretchable sheet (A) is guided to the meshing portion, the hot embossing roll (1) and the uneven roll (2) are separated from the uneven portion by the sheet, or cannot be meshed. In order to prevent the formation of gathers on the non-stretchable sheet (A) from becoming insufficient, it is necessary to maintain the meshing by mechanically pressing the meshing portions of each other.
[0022]
Of particular importance in the present invention is the temperature of the hot embossing roll (1). By keeping this temperature within the range of 15 ° C. or less to the melting point of the non-stretchable sheet (A) to 40 ° C. or less, the non-stretchable sheet (A) is pressed into the concave portion of the hot embossing roll (1) by the interlocking uneven roll (2). That is, the elastic sheet (A) is prevented from floating on the surface of the roll (1). If this temperature is too high, the non-stretchable sheet (A) melts, or if it does not melt, is taken up by a roll or the fibers become brittle. Further, when the temperature is too low, the non-stretchable sheet (A) once pushed into the concave portion floats because the surface of the sheet does not melt.
Further, it is necessary to maintain the temperature of the concave and convex roll (2) at a temperature lower than that of the hot embossing roll 1 by 10 ° C. or more. This is necessary to ensure that the non-stretchable sheet (A) is formed in a concavo-convex shape at the concavo-convex engaging portion, and then securely held toward the hot embossing roll (1).
[0023]
As a method for pressing the non-stretchable sheet (A) into the concave portion of the embossing roll (1), there is a method in which a suction zone is provided in the roll, and suction is performed. Don't make sense. Therefore, in the present invention, the non-stretchable sheet (A) made of a thermoplastic resin is heated to a temperature in the range of its melting point or 40 ° C. below the melting point, and is advanced while maintaining the formed irregularities so as not to be restored. Is the first key point.
[0024]
Further, in the present invention, the non-stretchable sheet (A) having the uniform unevenness formed thereon is advanced to the position of the flat roll (3), and is supplied separately from the convex portion of the non-stretchable sheet (A) at the position. The non-stretchable sheet (A) is fused with the stretchable sheet (B) by partially melting the constituent fibers constituting the non-stretchable sheet (A) without using an adhesive. The second important point of the composite sheet (C) is that the bad feeling due to the presence of the adhesive can be eliminated and a soft and very soft one can be obtained.
[0025]
The flat roll (3) is not particularly limited as long as the non-stretchable sheet (A) and the stretchable sheet (B) having irregularities formed thereon can be bonded by the hot embossing roll (1). It is preferable that the temperature can be controlled so as to supply a necessary amount of heat to the sheet.
[0026]
The non-stretchable sheet (A) that can be used in the present invention may be any sheet-like material such as a cloth or film made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyester, or polyamide. Nonwoven fabrics are more preferable in terms of properties and cost.
[0027]
The stretchable sheet (B) used in the present invention is not particularly limited in its elastic material, and any material known so far, for example, isoprene, butadiene-based synthetic rubber, urethane elastomer, or polystyrene. Styrene-based elastomers such as polyisoprene block copolymer (SIS), polystyrene / poly (ethylenebutylene) -polystyrene block copolymer (SEBS), polystyrene-poly (ethylene propylene) -polystyrene block copolymer (SEPS), and ethylene A sheet-like material composed of a polyolefin-based elastomer such as vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), and ethylene propylene rubber (EPDM) can be used. The sheet-like material is not only a non-woven fabric represented by melt blow and other non-woven fabrics, but may be a sheet-like material such as a knitted fabric or a film. More preferred.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
Example 1
<Non-elastic sheet (A)>; commercially available trade name "Stratec RN2015" manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. was used. This was a spunbonded nonwoven fabric made of a polypropylene (PP) resin, and had a basis weight of 15 g / m ² . The elongational stress characteristics in the length direction of this PP spunbonded nonwoven fabric were as shown in (1) of FIG. Further, the melting point of the spunbonded nonwoven fabric measured by the DSC method was 162 ° C.
[0029]
<Production of elastic sheet (B)>; 20 parts of PP resin were blended with 80 parts of "Septon # 2002" (SEPS resin) manufactured by Kuraray Co., Ltd. The molten resin is melted and discharged from a melt blown nozzle having a hole diameter of 0.3 mm arranged in a row at a pitch of 0.75 mm. Simultaneously, hot air of 310 ° C. is sprayed on the molten resin to collect the melt blown fibers on a molding conveyor. A non-woven fabric was obtained. At this time, the single hole discharge amount of the resin was 0.4 g / min · hole, the hot air flow was 0.15 Nm ³ / min · cm width, and the distance between the die and the collection conveyor was 15 cm. Was.
The elongational stress characteristics in the length direction of the obtained stretchable melt-blown nonwoven fabric are (2) in FIG. FIG. 6 shows a 100% elongation recovery curve.
[0030]
<Production of sheet-like stretchable composite (C)> The above-mentioned inelastic sheet (A) was introduced between hot embossing roll (1) and uneven roll (2) shown in FIG. Subsequently, the sheet is fed to a flat roll (3) adjacent to the hot embossing roll (1), where it is laminated with the stretchable sheet (B) separately guided between the rolls (1) and (3). Pressing in this state gave a stretchable composite (C) having a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 in which the stretchable sheet (B) was thermally bonded to the tops of the convex portions of the inelastic sheet (A).
At this time, the uneven shape of the hot embossing roll (1) and the uneven roll (2) is a gear type shown in FIG. 7, which has an uneven pitch of 1.57 mm, a depth of 1.13 mm, and a top width of the convex portion. It was 0.50 mm. The temperature of the hot embossing roll (1) was 132 ° C., the temperature of the uneven roll (2) was 80 ° C., and the contact pressure between the rolls (1) and (2) was 20 kg / cm. The temperature of the flat roll (3) was 80 ° C., and the roll (3) was also pressed against the hot embossing roll 1 at a contact pressure of a linear pressure of 35 kg / cm. The processing speed at this time was 10 m / min.
The stretch elasticity characteristics of the obtained stretchable composite (C) were as shown in (1) of FIG.
[0031]
Example 2 The uneven shape of the hot embossing roll (1) and the uneven roll (2) is not a gear type but a rectangular shape as shown in FIG. 8, the pitch of the unevenness is 1.43 mm, the depth is 1.5 mm, and An elastic composite (C) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the width of the projection top was 0.53 mm.
[0032]
The stretchable elastic properties of the stretchable composite (C) are as shown in (2) of FIG. 3, and when the stretched composite has been stretched by about 100%, the "stretch feeling" is exhibited. In addition, the composite (C) exhibited sufficient stretchability as shown in FIG. 5 for the 100% elongation recovery characteristics. Further, this had slightly higher elongation stress than the elastic property of the elastic sheet alone shown in FIG. 6, but had almost the same elasticity.
[0033]
Comparative Example 1 A composite was attempted using the method of Example 2 except that the temperature of the hot embossing roll (1) was 100 ° C., but the span was pressed into the uneven portion of the hot embossing roll (1). The bonded non-woven fabric (A) floats up from the uneven portion of the roll 1 before bonding with the elastic sheet (B), does not form a composite having a uniform gathering, and does not partially exhibit sufficient elasticity and stretch stoppage. Became.
[0034]
Comparative Example 2 Composite was attempted using the method of Example 2 except that the temperature of the hot embossing roll (1) was 150 ° C. It was melted at the same time as it was pushed into the uneven portion, and did not become a composite having gathers.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a sheet-like elastic composite (C) of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing a production process of the sheet-like elastic composite (C) of the present invention.
FIG. 3 is an elongation stress curve of an example of the sheet-like elastic composite (C) of the present invention.
FIG. 4 shows the strength and elongation characteristics of an inelastic nonwoven fabric and an elastic nonwoven fabric.
FIG. 5 shows 100% elongation recovery characteristics of an example of the sheet-like elastic composite (C) of the present invention.
FIG. 6 shows 100% elongation recovery characteristics of an elastic sheet.
FIG. 7 is a partial side view of an example of a gear-type concave / convex roll and a meshing portion of both rolls.
FIG. 8 is a partial side view of an example of a rectangular concavo-convex roll, and a portion where both rolls mesh together.
[Brief description of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating embossing roll 2 Uneven roll 3 Flat roll A Non-stretchable sheet B Stretchable sheet C Sheet-like elastic composite

Claims

The elasticity of the form in which the elastic sheet (B) is bonded to the convex part of the non-elastic sheet (A) in which the concave part and the convex part extending in the width direction are formed at regular intervals in the length direction. A method for producing a sheet-like elastic composite (C) having the following formula: wherein the non-stretchable sheet (A) and the stretchable sheet (B) are thermoplastic sheets, and the non-stretchable sheet (A) is A hot embossing roll (1) having striped concave and convex grooves extending in the process width direction, the heating temperature of which is heated to a temperature within the range of 15 ° C. to 40 ° C. below the melting point of the non-stretchable sheet (A); The non-stretchable sheet (A) is provided with an uneven pattern corresponding to the unevenness of the roll, and is supplied to the engagement portion with the uneven roll (2) having a temperature of 10 ° C. or lower than the embossing roll ( 1 ). While shaping, the rotation of the hot embossing roll is The stretchable sheet (B) is then moved forward with the stretchable sheet (B) separately guided to the contact portion between the hot embossing roll (1) and the flat roll (3) placed in contact with the hot embossing roll (1). Characterized in that the non-stretchable sheet (A) having irregularities is heat-embossed only to the stretchable sheet (B). A method for producing a composite.

The method for producing a sheet-like elastic composite according to claim 1, wherein the non-stretchable sheet (A) is a nonwoven fabric.

The method for manufacturing a sheet-like elastic composite according to claim 1, wherein the width of the top of the projections of the unevenness of the hot embossing roll (1) is 0.1 to 1.0 mm.

The method for producing a sheet-like elastic composite according to claim 1, wherein the pitch of the unevenness of the hot embossing roll (1) is 0.5 to 3.0 mm.

The method for producing a sheet-like elastic composite according to claim 1, wherein the depth of the concave portion of the concave and convex portions of the hot embossing roll (1) is 0.5 to 2.0 mm.

A sheet-like elastic composite (C) produced by the method according to any one of claims 1 to 5, wherein concave portions and convex portions extending in the width direction are formed at regular intervals in the length direction. A stretchable sheet (B) fused to the convex portion on one surface of the thermoplastic non-stretchable sheet (A) by hot embossing and bonded together without using an additional adhesive, A sheet-like elastic composite which has elasticity, but has a feeling of stop of elongation in which the stress is low at a low elongation rate and the stress rapidly increases at a constant elongation.