JP3883530B2 - 複合伸縮部材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、感触が柔らかく、見た目も美しいギャザーを形成し得る複合伸縮部材及びその製造方法に関する。

使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品においては、シート材に弾性部材を伸長状態で接合し、その弾性部材を収縮させて該シート材にギャザー（多数の襞を有する伸縮部）を形成させることが広く行われている。
しかし、従来の一般的なギャザーの襞は、その伸縮方向に直交する方向の長さが短いものであり、見た目にあまり美しいものではなかった。

特許文献１には、平坦なシート材料を折り曲げて山と谷を繰り返す多数の襞を形成し、弾性部材を襞の複数の山の頂部に接合してなる弾性伸縮性のシートが開示されている。このシートにおいては、襞が複数本の前記弾性部材に亘っており、比較的見た目に美しいものではあるが、その一方で、シート材と弾性部材との接合部の存在に起因して、襞が肌に接触したときの感触があまりよくない。

特許文献２には、不織布製のシート材と該シート材を折り返して形成した２層部分に挟まれた弾性部材とを有する弾性伸縮部であって、該弾性部材の伸縮方向に直交する方向に延びるシート材同士の線状の接合部分を有し、該接合部分において該弾性部材を前記シート材に接合してなる弾性伸縮部を備えた使い捨ておむつが記載されている。しかし、この使い捨ておむつの弾性伸縮部においても、肌に接触したときの柔らかさや感触の点において改善の余地がある。

特開２００１−１１７６９号公報 登録実用新案第２５１８９５３号公報

本発明の目的は、感触が柔らかく、見た目も美しいギャザーを形成し得る複合伸縮部材及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、２枚のシート材と、これら両シート材間に配された複数本の弾性部材とからなる伸縮部を有する複合伸縮部材であって、前記２枚のシート材は、前記伸縮部の伸縮方向及びそれに直交する方向において間欠的に互いに接合されており、前記弾性部材は、両シート材同士の接合部を通らないように前記伸縮部に配されており且つその両端部において両シート材に固定されており、前記両シート材のそれぞれが、各々複数本の前記弾性部材に亘って連続して延びる複数本の襞を形成している複合伸縮部材を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明は、前記複合伸縮部材の製造方法であって、一方のシート材上に複数本の弾性部材を伸長状態で沿わせ、該一方のシート材の弾性部材配置面上に、他方のシート材を積層する工程、積層状態の両シート材における前記弾性部材が配されていない部位を部分的に接合する工程、前記弾性部材を挟んだ状態の両シート材における、弾性部材が延びる方向において互いに離間した部位に、弾性部材を両シート材に固定する処理を施す工程、前記弾性部材を収縮させて両シート材それぞれに複数本の襞を形成させる工程とを具備してなる複合伸縮部材の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の複合伸縮部材は、感触が柔らかく、見た目も美しいギャザー（多数の襞を有する伸縮部）を有しており、吸収性物品等にそのようなギャザーを形成することができる。
本発明の複合伸縮部材の製造方法によれば、感触が柔らかく、見た目も美しいギャザー（多数の襞を有する伸縮部）を有する複合伸縮部材を容易に製造することができる。

以下本発明をその好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態（第１実施形態）としての複合伸縮部材１は、図１に示すように、２枚のシート材２，３と、これら両シート材間に配された複数本の弾性部材４とからなる伸縮部１０を有している。
伸縮部１０は、複合伸縮部材１における、弾性部材４が延びる方向の中央部に形成されており、複合伸縮部材１の同方向の両端部１１（一方のみ図示）において、弾性部材４は、シート材に対して接合されている。

伸縮部１０を構成する２枚のシート材２，３は、図２に示すように、伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）及びそれに直交する方向（Ｙ方向）のそれぞれにおいて間欠的に互いに熱融着（接合）されている。
本実施形態における複数本の弾性部材４は、互いに平行に配されており、それぞれ複合伸縮部材１の長手方向に沿って延びるように配されている。
本実施形態のように複数本の弾性部材が互いに平行に配されている場合における伸縮部１０の伸縮方向とは、弾性部材４が延びる方向と同じ方向である。尚、複数本の弾性部材４が互いに平行に配されていない場合の伸縮部の伸縮方向は、複数本の弾性部材に亘って延びる襞（後述する）の襞が延びる方向に直交する方向とする。

図２は、２枚のシート材２，３同士の熱融着部（接合部）５の形成パターンを示す図であり、本実施形態においては、図示の通り、熱融着部５が千鳥状に形成されている。
複数本の弾性部材４に亘って連続して延びる襞６を確実に形成させる観点から、伸縮部を伸張させた状態（図２，３に示す状態，伸縮部伸張時）の伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）における、熱融着部５のピッチＰ１（図２参照）は１〜３０ｍｍ、特に６〜２０ｍｍであることが好ましく、各熱融着部５の長さＬ１（図２参照）は０．１〜５ｍｍ、特に０．２〜１．５ｍｍであることが好ましく、前記ピッチＰ１と前記長さＬ１の比（Ｐ１／Ｌ１）は１．１〜３００、特に４〜１００であることが好ましい。

伸縮部１０における２枚のシート材２，３は、熱融着部５以外の部位においては互いに接合されていないことが好ましい。
各弾性部材４は、両シート材同士の熱融着部５を通らないように伸縮部１０に配されており、弾性部材４の両端部においてのみ両シート材２，３に固定されている。弾性部材４の両端部は、複合伸縮部材１の両端部１１（一方のみ図示）において、シート材２，３に挟まれた状態で両シート材間に固定されている。前記両端部１１が伸縮可能に形成される場合もある。

シート材同士の熱融着部５は、伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）及びそれに直交する方向（Ｙ方向）にそれぞれ列をなす（シール線をなす）ように形成されており、該直交する方向の列を構成する熱融着部５は弾性部材２本毎に１個形成されている。
伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）の列とそれに隣接する列との間には、熱融着部５が存在しない領域が、複合伸縮部材１の両端部１１（一方のみ図示）間に亘って連続的に形成されており、その領域に弾性部材４が非接合状態で配されている。尚、伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）の列とそれに隣接する列とでは、熱融着部５の位置が半ピッチ（Ｐ１／２）ずれている。

本実施形態の複合伸縮部材１おいては、その自然状態（外力を加えない状態）において、弾性部材４が収縮して、図１に示すように、２枚のシート材２，３のそれぞれが、各々複数本の弾性部材４に亘って連続して延びる複数本の襞６，６を形成している。

両シート２，３の各襞６は、複合伸縮部材１の両面それぞれに突出するように形成されており、各襞６の突出方向の先端部には、断面円弧状の凸曲面が形成されている。その凸曲面は、伸縮部の伸縮方向に直交する方向（Ｙ方向）に連続的に延びている。本実施形態においては、伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）において相隣接する熱融着部５，５間に、それぞれ２本の襞６が形成されており、それらの襞６は、弾性部材４と重なる箇所において分断されることなく、伸縮部の伸縮方向に直交する方向（Ｙ方向）に連続的に延びている。

本実施形態の複合伸縮部材１は、弾性部材４の収縮により形成された多数の襞６，６のそれぞれが、伸縮部１０の伸縮方向に直交する方向（Ｙ方向）に連続的に延びているため、見た目に非常に美しい。これに対して、シート材２，３同士を、弾性部材４に沿って連続的に接合（熱融着、接着剤による接着等）した場合には、襞６（特に頂部）が弾性部材４と重なる個所において凹んで分断されてしまい、ランダムな襞が形成され見た目の美しさが損なわれるのみならず、外力に対する襞６の変形自由度が低下して、肌触りの柔軟性も低下する。

また、本実施形態の複合伸縮部材１は、伸縮部１０における弾性部材４が、一方のシート材２における襞６と襞６との間の谷部と他方のシート材４における襞６と襞６との間の谷部との間に挟まれた状態で存在し、それらの谷部同士間に挟まれた部分を含めて両シート材２，３の何れにも接合されていない状態で存在すること、及び、伸縮部１０における両シート材２，３が伸縮部１０の伸縮方向及びそれに直交する方向の何れの方向においても連続的に接合されていないことにより、剛性の増加を防止できると共に外力に対する襞６の変形自由度が向上している。また、襞の先端が凸曲面を形成している。
そのため、シート材の厚み方向にボリュームが出るとともに複合伸縮部材１の表面に触れたときの感触が極めて柔らかく、肌触りが極めて良好である。

また、伸縮部１０における弾性部材が、両シート材２，３に接合されていない状態で存在するため、接着剤使用量をゼロ又は少量に抑制することができ、特に本実施形態のように、２枚のシート材２，３同士の接合を熱融着により行なった場合に接着剤使用量の低減効果は一層顕著である。ホットメルトが少ないので、通気性や透湿性を損なうこともない。

本実施形態の複合伸縮部材１の形成材料について説明する。
前記シート材２，３としては、それぞれ、例えばエアースルー不織布、ヒートロール不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布等の各種製法による不織布、織布、編布、樹脂フィルム等、及びこれら２以上を積層一体化させてなるシート材等を用いることができる。
見た目に美しく、感触の良い柔軟な襞を形成させる観点から、両シート材又は一方のシート材（特に複合伸縮部材を肌に当接させる用途に用いる場合の肌側の面を形成するシート材）の形成材料は、エアースルー不織布、ヒートロール不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布等であることが好ましい。

シ−トが弾性部材の収縮に対して変形することで、襞を成形する。つまり、このシートの剛性がこの複合伸縮部材の襞の成形性・クッション性を決める要素の一つとなる。剛性はシート材料の座屈強度によって表すことができる。本発明に用いられる不織布の座屈強度としては１００ｃＮ以下、特に７０ｃＮ以下とすることが好ましい。ここで、座屈強度は、下記に示す様に、テンシロン万能試験装置（オリエンテック社製）の圧縮試験モードにより測定される。

座屈強度試験法（ＣＤ）：
機械流れ方向（ＭＤ）に１５０ｍｍ、機械流れ方向と直交する方向（ＣＤ）に３０ｍｍの長方形の試験片を取り、直径４５ｍｍの円筒を作り、重なり合った部分の上端と下端とをホッチキス等で止め測定サンプルとする。これを、テンシロン万能試験装置の圧縮武験モードにより、測定環境２０℃、６５％ＲＨ、測定条件としては、圧縮速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、測定距離２０ｍｍで測定を行う。サンプルを２０ｍｍ圧縮した時の最大強度を各サンプルについて測定し、その平均値を求め、これを座屈独度とする。
前述したように、シート材としては好ましくは不繊布が用いられる。不織布の坪量としては、好ましくは５〜５０ｇ／ｍ²、特に好ましくは１８〜３０ｇ／ｍ²の不織布が用いられる。そうした坪量の不織布の座屈強度は、好ましくはＣＤ方向で５０ｃＮ以下、特に好ましくは３０ｃＮ以下、ＭＤ方向で好ましくは７０ｃＮ以下、特に好ましくは５０ｃＮ以下である。

また、シート材は、熱融着による接合を容易にする観点から、その形成素材（不織布の場合の繊維、樹脂フィルムのフィルム材料等）が熱融着性の樹脂からなることが好ましく、熱融着性の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。不織布等を構成する繊維は、表面のみが熱融着性の樹脂からなる芯鞘型の複合繊維等であっても良い。
尚、２枚のシート材のうちの一方のシート材と他方のシート材とでは、形成材料が同一でも異なっていても良い。

本発明における２枚のシート材は、別体の２枚のシートに限られるものではなく、一枚のシート材を折り曲げて相対向する２面を形成し、一方の面を構成する部分を１枚のシート材、他方の面を構成する部分をもう１枚のシート材とすることもできる。

弾性部材４の形成材料としては、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられる各種公知の弾性材料を特に制限なく用いることができ、例えば素材としては、スチレン−ブタジエン、ブタジエン、イソプレン、ネオプレン等の合成ゴム、天然ゴム、ＥＶＡ、伸縮性ポリオレフィン、ポリウレタン等を挙げることができ、形態としては、断面が矩形、正方形、円形、多角形状等の糸状ないし紐状（平ゴム等）のもの、或いはマルチフィラメントタイプの糸状のもの等を用いることができる。

この複合伸縮部材の襞の成形性を決めるもう一つの要素は、弾性部材の伸長倍率と伸縮応力である。襞の断面形状を凸形状にするために所要の弾性部材の伸長倍率と伸縮応力が必要となる。弾性部材は、好ましくは２０〜１０００％、特に好ましくは５０〜４００％の伸長状態にてシート材に対して適用される。そうして、弾性部材が収縮し、収縮した部分の不織布が余り、熱融着郡の貼り合わせ面とは反対側の方向に、外側に断面凸形状に変形することで襞が形成される。
以上のように、襞の高さは成形性・クッション性を考えるとき重要であり、接合部パターンと間隔、材料及び弾性部材の選択により、任意に設計することができる。この襞の高さは，好ましくは片側１〜１５ｍｍ程度である。襞を高くするためには、相隣接する接合部の間隔を所定の寸法だけ確保し、その間隔が詰まるだけの伸縮伸長倍率と凸形状の襞が形成させることで、ボリューム感のある柔らかい複合伸縮部材を形成することができる。襞の片側の高さがｈのものをつくるとき、このとき接合部の間隔は最低でも２×ｈとすることが必要であり、間隔が２×ｈの最低値の場合に弾性部材は相隣接する接合部が隣接するくらい収縮することが必要である。

好ましい弾性部材の一つに、天然ゴム（または合成ゴム）がある。天然ゴム（合成ゴム）としては、厚みが０．０５〜１．５ｍｍ、幅が０．２〜５ｍｍであって、断面積にもよるが代表的な断面積として０．３５ｍｍ厚みの０．９１ｍｍ幅の単糸の１００％伸長時の応力が１〜７０ｇｆ程度、好ましくは１〜４０ｇｆ程度、特に好ましくは１〜３０ｇｆ程度の低モジュラスの弾性部材が望まれる。複合伸縮部材に、こうした応力特性を有する性部材を複数本用いる。
他の好ましい弾性部材に、ポリウレタンのスパンデックス弾性繊維がある。単糸のサイズが１０〜３３６０デニールのもの、特に好ましくは７０〜１１２０デニールのものが用いられる。デニールは糸の太さを表す単位であり、９０００ｍで１ｇある糸を１デニールと呼ぶ。このスパンデックス弾性繊維を３０〜５００％に伸長したものを複数本用いる。
上記に挙げた低モジュラスの弾性部材の単糸を、好ましくは１００％以上、特に好ましくは２００％以上の高伸長倍率で複数本配置することにより、柔らかく伸縮する美しい襞を有する複合伸縮部材を得ることができる。

上述した複合伸縮部材１は、例えば以下の方法により効率的且つ経済的に生産することができる。
先ず、一方のシート材２上に、複数本の弾性部材４をそれぞれ伸長状態で互いに平行となるように配し（沿わせ）、次いで、該シート材２における弾性部材４を配置した面上に、他方のシート材３を積層する。

次いで、積層状態の両シート材における弾性部材４が配されていない部位を熱エンボス又は超音波エンボス等により部分的に熱融着する。熱エンボス又は超音波エンボスは、例えば熱融着部５の形成パターン（図２参照）に対応するパターンの凸部を周面に有するエンボスロールと、該ロールに対向する受けロールとの間に積層状態の両シート材を挿通させて行うことができる。

次いで、弾性部材４を挟んだ状態の両シート材における、弾性部材４が延びる方向において互いに離間する部位に、弾性部材４を両シート材２，３に固定する一体化処理を施す。一体化処理は、弾性部材を両シート材２，３に接合することができる処理であり、熱エンボス又は超音波エンボス処理を用いることができる。他の一体化処理としては、一方又は両方のシート材及び／又は弾性部材に接着剤を塗工し、その接着剤を塗布した部位を加圧する処理であっても良い。この場合の接着剤は、例えば、弾性部材４を配する前の一方のシート材２、該シート２に重ねる前の他方のシート材３、該シート材２上に配する前又は配した後の弾性部材４等に塗工する。

そして、一体化処理を施した部位が、弾性部材４が延びる方向の両端部に位置するように、弾性部材４を挟んだ状態の両シート材２，３における所定箇所を切断する。そして、弾性部材４を収縮させて両シート材２，３のそれぞれに複数本の襞を形成させることにより、上述した構成の複合伸縮部材１が得られる。

次に、本発明の他の実施形態（第２実施形態）としての複合伸縮部材１’について説明する。第２実施形態については、第１実施形態と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない点は、上述した複合伸縮部材１について説明が適宜適用される。

第２実施形態の複合伸縮部材１’は、図３に示すように、シート材２，３同士の熱融着部５が、伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）及びそれに直交する方向（Ｙ方向）にそれぞれ列をなすように形成されており、該直交する方向の列を構成する熱融着部５が各弾性部材４同士間毎に形成されている。
第２実施形態の複合伸縮部材１’においても、その自然状態（外力を加えない状態）において、弾性部材４が収縮して、２枚のシート材２，３のそれぞれが、第１実施形態と同様に、各々複数本の弾性部材４に亘って連続して延びる複数本の襞（ギャザー）６，６を形成しており、そのため、上述した複合伸縮部材１と同様の作用効果が奏し得られる。

第２実施形態の複合伸縮部材１’においては、伸縮部の伸縮方向（Ｘ方向）において相隣接する熱融着部５，５間には各一本の襞６が形成されている。

複数本の弾性部材４に亘って連続して延びる襞６を確実に形成させる観点から、伸縮部１０伸張時の該伸縮部１０の伸縮方向（Ｘ方向）における、熱融着部５のピッチＰ２（図３参照）は１〜２０ｍｍ、特に３〜１０ｍｍであることが好ましく、各熱融着部５の長さＬ２（図３参照）は０．１〜５ｍｍ、特に０．２〜１．５ｍｍであることが好ましく、前記ピッチＰ２と前記長さＬ２の比（Ｐ２／Ｌ２）は１．１〜２００、特に２〜５０であることが好ましい。

尚、上述した複合伸縮部材１，１’（特に複合伸縮部材１）において、伸縮部１０の伸縮方向に直交する方向（Ｙ方向）における、熱融着部５のピッチＰ３（図２，３参照）は１〜４０ｍｍ、特に２〜１５ｍｍであることが好ましく、各熱融着部５の長さＬ３（図２，３参照）は０．５〜２０ｍｍ、特に１〜１０ｍｍであることが好ましく、前記ピッチＰ３と前記長さＬ３の比（Ｐ３／Ｌ３）は１．０５〜８０、特に１．０５〜１５であることが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されない。
例えば、上述した複合伸縮部材１，１’における襞は、Ｙ方向の両端に位置する２本の弾性部材間に亘って連続していたが、複合伸縮部材のＹ方向の端部近傍における弾性部材は、シート材２，３に接合された状態で存在していも良い。但し、弾性部材の総数のうちの少なくとも３本、好ましくは半分、特に好ましくは７０％以上の弾性部材に亘って襞が連続していることが好ましい。また、両シート材２，３に接合された弾性部材４の端部が、複合伸縮部材１の端部に存在するのに代えて、複合伸縮部材１のＸ方向の端部よりも内側に存在していても良い。尚、複合伸縮部材中の弾性部材の本数は、複合伸縮部材の寸法や用途に応じて適宜に決定し得るが、例えば５〜３０本とすることができる。また、シート材同士の接合部は、熱融着部に代えて、ホットメルト型接着剤等を用いてシート材同士を接着した接着部であっても良い。
また、熱融着部の形成パターンは適宜変更することができ、各熱融着部の形状も、矩形、長円、円、菱形等適宜の形状とすることができる。

本発明の複合伸縮部材は、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品の伸縮部形成用に特に好ましく用いられる。その場合、複合伸縮部材の完成後に、それを吸収性物品に固定して伸縮部を形成しても良いが、吸収性物品の製造工程に、複合伸縮部材の製造工程を組み込み、複合伸縮部材が組み込まれた状態の吸収性物品が製造されるようにすることもできる。
図４は、複合伸縮部材を用いて形成する伸縮部の例を、ファスニングテープ２１を有する使い捨ておむつ２０の場合を例に示したものであり、例えば、ウエスト回り伸縮部２２、ファスニングテープ２１に連動して伸縮するテープ近傍伸縮部２３、胴回り伸縮部２４及び防漏壁の肌当接面に形成された伸縮部２５等を、本発明の複合伸縮部材を用いて形成することができる。

本発明の一実施形態としての複合伸縮部材を一部破断して示す斜視図である。 図１の複合伸縮部材の伸縮部を伸張させた状態を示す平面図である。 本発明の他の実施形態としての複合伸縮部材を示す図（図２相当図）である。 本発明の複合伸縮部材を用いて形成する伸縮部の例を、ファスニングテープを有する使い捨ておむつの場合を例に示したものである。

符号の説明

１，１’ 複合伸縮部材
２ シート材
３ シート材
４ 弾性部材
５ 熱融着部（接合部）
６ 襞

Claims (5)

1. ２枚のシート材と、これら両シート材間に配された複数本の弾性部材とからなる伸縮部を有する複合伸縮部材であって、
   前記２枚のシート材は、前記伸縮部の伸縮方向及びそれに直交する方向において間欠的に互いに接合されており、前記弾性部材は、両シート材同士の接合部を通らないように前記伸縮部に配されており且つその両端部において両シート材に固定されており、前記両シート材のそれぞれが、各々複数本の前記弾性部材に亘って連続して延びる複数本の襞を形成している複合伸縮部材。
2. 前記２枚のシート材同士の接合が、該シート材同士を熱融着するものである請求項１記載の複合伸縮部材。
3. 前記シート材同士の接合部が千鳥状に形成されており、前記伸縮部伸張時の該伸縮部の伸縮方向における、前記接合部のピッチＰ１が１〜３０ｍｍであり、各接合部の長さＬ１が０．１〜５ｍｍであり、前記ピッチＰ１と前記長さＬ１の比（Ｐ１／Ｌ１）が１．１〜３００である請求項１又は２記載の複合伸縮部材。
4. 前記シート材同士の接合部が、前記伸縮部の伸縮方向及びそれに直交する方向にそれぞれ列をなすように形成され、該直交する方向の列を構成する接合部は各弾性部材同士間毎に形成されており、前記伸縮部伸張時の該伸縮部の伸縮方向における、該接合部のピッチＰ２が１〜２０ｍｍであり、各接合部の長さＬ２が０．１〜５ｍｍであり、前記ピッチＰ２と前記長さＬ２の比（Ｐ２／Ｌ２）が１．１〜２００である請求項１又は２記載の複合伸縮部材。
5. 請求項１記載の複合伸縮部材の製造方法であって、一方のシート材上に複数本の弾性部材を伸長状態で沿わせ、該一方のシート材の弾性部材配置面上に、他方のシート材を積層する工程、積層状態の両シート材における前記弾性部材が配されていない部位を部分的に接合する工程、前記弾性部材を挟んだ状態の両シート材における、弾性部材が延びる方向において互いに離間する部位に、弾性部材を両シート材に固定する処理を施す工程、前記弾性部材を収縮させて両シート材それぞれに複数本の襞を形成させる工程とを具備してなる複合伸縮部材の製造方法。