JP4108050B2 - 立体シート - Google Patents

Description

本発明は、多数の凸部を有する立体シートに関する。

液透過性の基材と該基材の表面に設けられたフィラメント層とを有し、両者が部分的に接合されて複数の接合部が形成されており、接合部と接合部との間においてフィラメントが湾曲してループ部を形成している表面層を備えた吸収性物品が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−６５７３６号公報

特許文献１の吸収性物品は、連続フィラメントのループ部を身体に追随させ、それによって肌に対する刺激を抑え、また吸収層への透過性を高めたり液戻りを抑制しようとするものである。
しかし、特許文献１の吸収性物品における表面層においては、フィラメント層と基材層との接合部が連続直線状に形成されており、前記接合部をヒートシール等で形成すると、表面層自体が柔軟性に劣るものとなって、肌触りが悪化する。また、連続直線状の接合部の存在によって、基材層側の面の平坦性が損なわれ、吸収体から表面層が浮き上がる現象（いわゆる浮き）が生じやすくなる。

従って、本発明の目的は、柔軟性に富み、基材層側の面を比較的平坦に形成することのできる立体シートを提供することにある。

本発明は、長繊維のトウからなるフィラメント層と基材層とを有し、これら両層が部分的に接合されて所定パターンの接合部が形成されており、前記フィラメント層が部分的に片面側に突出して多数の内部空洞の凸部を形成している立体シートであって、前記所定パターンの接合部は、非連続的に配置された多数の小接合部からなり、前記立体シートに、複数の小接合部に周囲を取り囲まれた閉鎖領域が多数形成されており、各閉鎖領域内の前記長繊維は、実質的にその総てが、その配向方向の前後に位置する他の閉鎖領域との境界部において、前記小接合部に固定されている立体シートを提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の立体シートは、柔軟性に富み、基材層側の面を比較的平坦に形成することができるものである。また、シート全体のひずみやゆがみが少ない立体シートが形成できる。本発明の立体シートは、様々な用途に用いることができるが、吸収性物品用のシート、特に表面シート用に適している。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の立体シートの一実施形態としての立体シート１は、図１〜図５に示すように、長繊維のトウからなるフィラメント層２と、基材層３からなる。
長繊維のトウは、多数の長繊維（フィラメント）の集合体であって、長繊維が配向方向が概ね揃っているものである。

フィラメント層を構成する長繊維は、肌触りや風合いおよび外観の点からその繊維径が０．５〜２０ｄｔｅｘ、特に１〜１０ｄｔｅｘであることが好ましい。

フィラメント層２を構成する長繊維２１は、図２に示すように、立体シート１を平面視したときに概ね一方向に延びている（以下、この方向を長繊維の配向方向又はシートのＸ方向ともいう）。本実施形態の立体シート１におけるＸ方向は、立体シート１の製造時の機械方向でもある。

基材層３は、繊維集合体から構成されている。ここでいう繊維集合体は、不織布も含む概念である。

フィラメント層２と基材層３とは、所定パターンの接合部で部分的に接合されている。具体的には、フィラメント層２と基材層３とは、図２に示すように、巨視的に見て格子状に形成された接合部で接合されている。

本実施形態の接合部は、図２に示すように、巨視的に見ると格子状パターンに形成されているが、図３に示すように、微視的に見ると、非連続的に配置された多数の小接合部４４，４４・・からなる。
非連続的に配置されているとは、小接合部が連なって連続線状の接合部を形成していないことを意味する。
小接合部は、最も長い方向の長さＬ１（図３参照）が０．１〜３０ｍｍ、特に０．３〜１５ｍｍであることが、柔軟性及び基材層側の平坦性の向上等の観点から好ましい。

立体シート１には、格子状パターンの接合部によって、図２及び図３に示すように、複数の小接合部４４に周囲を取り囲まれた閉鎖領域４３が多数形成されている。本実施形態の立体シート１には、隣接する閉鎖領域４３，４３同士間を小接合部の集合からなる間欠接合線４１，４２によって仕切られたかたちで、菱形の閉鎖領域４３が多数形成されている。各閉鎖領域４３は、一群の小接合部、より具体的には、小接合部からなる間欠接合線に周囲を取り囲まれている。

各閉鎖領域４３内の長繊維は、図３に示すように、実質的にその総てが、その配向方向（Ｘ方向）の前後に位置する他の閉鎖領域間との境界部４１，４２において、小接合部４４に固定されている。例えば、図３中の長繊維２１ａは、その配向方向の前後における一端部側が小接合部４４ａ、他端部側が小接合部４４ａ’に固定されており、長繊維２１ｃ及び２１ｃ’は、それぞれ、その配向方向の前後の一端部側が小接合部４４ｃ、他端部側が小接合部４４ｃ’に固定されている。また、長繊維２１ｂは、その配向方向の前後の一端部側が小接合部４４ｂ、他端部側が小接合部４４ｂ’に固定されている。尚、長繊維２１ｃ’は、一端部側が小接合部４４ｂ、他端部側が小接合部４４ｂ’にも固定されている。
尚、本実施形態においては、各閉鎖領域と他の隣接する閉鎖領域間との境界部は、間欠接合線４１，４２によって形成されている。

実質的にその総てとは、閉鎖領域４３内に配された長繊維の全数の内の１０％程度が配向方向の前後の何れか又は両方において固定されていない場合を許容する趣旨である。但し、閉鎖領域４３内に配された長繊維の全数の内の９５％以上、特に全数がその配向方向の前後両方において固定されていることが好ましい。長繊維が小接合部に固定されている態様としては、長繊維が基材層３に固定されていても良いし、基材層に固定された長繊維に固定されていても良い。

本実施形態においては、閉鎖領域同士間の境界部を形成している間欠接合線４１，４２を、図３に示すように、それぞれ多数の小接合部４４が直列に間欠配置されてなる複数本の接合部列から構成し、相隣接する接合部列における小接合部同士の中心位置を、前記長繊維の配向方向に直交する方向（Ｙ方向）にずらすことにより、閉鎖領域４３内の総ての長繊維がその配向方向の前後両側において小接合部において固定されるようにしてある。
柔軟性及び基材層側の平坦性の向上等の観点から、各接合部列を構成する小接合部４４の配置ピッチＰ１（図３参照）は０．１５〜６０ｍｍ、特に０．５〜３０ｍｍであることが好ましく、各接合部列内において隣接する小接合部４４ａ，４４ｂ間の間隔〔接合部列が延びる方向Ｌにおける間隔（Ｐ１−Ｌ１），図３参照〕は０．０５〜３０ｍｍ、特に０．２〜１５ｍｍであることが好ましい。

各閉鎖領域４３内の長繊維２１における、小接合部４４に固定された固定部間の部分は、基材層３又は他の長繊維２１に固定されていない。そして、その固定されていない部分が、図１，図４及び図５に示すように、円弧状に湾曲して立体シート１の片面側に、多数の凸部５を形成している。凸部５は、一つの凸部に着目したときに、その前後左右に他の凸部が位置している。即ち、凸部５は、長繊維の配向方向（Ｘ方向）及びそれに直交する方向（Ｙ方向）の両方向に非連続的に形成されている。

本実施形態の立体シート１は、上述したように、閉鎖領域４３内の長繊維の実質的に総てが、その繊維方向の前後両側において、閉鎖領域４３同士の境界部を形成する小接合部４４に固定されているため、凸部５は、形状安定性に優れると共に、その表面に、概ね一方向（Ｘ方向）に配向した長繊維がきれいに表れており外観が美麗である。また、長繊維が概ね一方向に揃っていることによって、表面が滑らかである。

しかも、閉鎖領域４３が、連続線状の接合部ではなく、小接合部の集合体からなる接合部によって画成されているため、シートが柔軟であり、また、小接合部間の隙間で接合部の応力が緩和されるため、基材層３側の面にうねりが生じることを防止することができる。

本実施形態の立体シート１における基材層３側の面は、図４に示すように、間欠接合線４１，４２が形成された部位がやや窪んでいる程度で、全体として見れば概ね平坦である。また、間欠接合線４１，４２が形成された部位、より詳細には、小接合部４４が形成された部位は、他の部分に比して厚みが小さく且つ密度が大きくなっている。
本発明の立体シート１は、基材層３側の面が平坦であるものに制限されない。用途等に応じて、凹凸を形成する２次加工を施しても良い。

尚、立体シート１におけるフィラメント層２側の面は、上述したように凸部５が多数形成されており、間欠接合線４１，４２が形成された部位が相対的に大きく窪んでいる。即ち、フィラメント層２側の面は凹凸を有している。この凹凸部によって、身体から排泄される液を吸収する吸収性物品の表面シートとして用いた場合、ムレ、カブレの発生の防止、肌触りの向上等を図ることができる。

本実施形態の立体シート１における小接合部４４（巨視的にみれば格子状パターンの接合部）は、フィラメント層２と基材層３とを重ね合わせた後、これらを部分的に加熱及び加圧、または超音波エンボスすることにより形成されている。

次に、本発明の立体シートの製造方法について、上述した立体シート１を製造する場合を例にして説明する。
先ず、長繊維のトウを所定の幅に拡げてフィラメント層２を形成し、そのフィラメント層２上に、熱収縮性を有する繊維集合体からなる基材層３を積層する。基材層３を構成する繊維集合体は、不織布化していないウエブの状態でも不織布であっても良い。また、基材層３上にフィラメント層２を形成しても良い。

そして、その積層体に対して熱エンボス処理、超音波エンボス処理、接着剤を用いた接合等の一体化処理を施して、フィラメント層２と基材層３とを厚み方向に一体化させる。この一体化処理により、巨視的には図２に示すような格子状の接合部、微視的には図３に示すように配置された多数の非連続的な小接合部が形成される。この一体化処理には、好ましくは小接合部４４に対応する小さな突起が所定のパターンで多数配置されたエンボスロールや加圧板等を用いる。

そして、この積層体に対してスルーエア等の手法で熱処理を施し、基材層３を熱収縮させる。基材層３の熱収縮により、閉鎖領域４３内の長繊維２１の中央部分が、基材層３から離間するように隆起し、高さのある凸部５が多数形成される。凸部５の内部は、基材層から十分に隆起しきれずにいるフィランメント層の下層側の繊維が屈曲しながら存在して充填している。尚、基材層３を熱収縮させる際には、長繊維の配向方向（Ｘ方向）及びそれに直交する方向（Ｙ方向）の両方向に収縮させても良いし、テンター等を用いてＸ方向のみに収縮させても良い。少なくともＸ方向に収縮させることが好ましい。凸部５の内部は、フィランメント層及び／又は基材層を構成する繊維によって満たされていることが好ましい。内部が繊維に満たされるようにする観点から、基材層３の収縮は、Ｘ方向及びＹ方向の両方向を収縮させることが好ましい。

フィラメント層２を構成する長繊維及び基材層３を構成する繊維としては、それぞれ、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、これらの重合体や変成物、これらの２種以上からなる複合繊維（例えばポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン／ポリエステル複合繊維）、レーヨン、コットン等のセルロース系繊維等が挙げられる。
特に、フィラメント層２及び／又は基材層３は、熱融着による接着性が良いことから、ポリオレフイン繊維等の熱可塑性繊維（熱可塑性樹脂からなる繊維）、特に、ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン／ポリエステル複合繊維等を含むことが好ましい。但し、ポリオレフィン繊維などの熱可塑性繊維は、一般にその表面が親水性でないので吸収性に乏しい。従って、吸収性物品用の表面シートとして用いる場合は、表面が親水性になるように、界面活性剤や親水化物で表面処理したり含有させたりして親水化することが好ましい。

特に、フィラメント層２を構成する繊維は、基材層との接合性を考慮すると、ポリオレフィン系樹脂やそれらの共重合物、変成物を用いることが好ましく、更にポリエステル系、ポリアミド系等の他の樹脂と組み合わせた複合繊維等も用いることができる。

熱収縮性を有する繊維集合体からなる基材層３を用い、該基材層３を熱収縮させて凸部５を形成する場合の繊維集合体としては、凸部５の形成性や吸収性や風合い等の観点から、熱収縮性繊維を含む繊維集合体を好ましく用いることができる。

熱収縮性繊維としては、熱処理により捲縮を発現して収縮する熱捲縮性繊維が好ましく、特に立体的な捲縮を発現する潜在捲縮性繊維が好ましい。潜在捲縮性繊維は、例えば収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料を成分とする偏心芯鞘型複合繊維又はサイド・バイ・サイド型複合繊維からなり、その例としては、特開平９−２９６３２５号公報や特許２７５９３３１号公報に記載のものが挙げられる。収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料の例としては、例えばエチレン−プロピレンランダム共重合体（ＥＰ）とポリプロピレン（ＰＰ）との組み合わせが、立体シート１の柔らかさの点で好適である。

潜在捲縮性繊維を含む繊維集合体の収縮により、凸部を形成させる場合、熱収縮前の基材層３に含有させる潜在捲縮性繊維の量は、熱収縮前の基材層３の重量に対して３０重量％以上、特に５０〜１００重量％であることが好ましい。
潜在捲縮性繊維を含む基材層３に用いると、これを熱収縮して得られた立体シート１は、捲縮した潜在捲縮性繊維によって、良好な圧縮回復性や伸張回復性を示すため、例えば吸収性物品の表面シート等として用いた場合に、着用者の動きに対する追従性に優れるので好ましい。

本実施形態の立体シート１は、様々な用途に用いることができる。
例えば、液透過性の表面シート、液不透過性の裏面シート及びこれら両シート間に介在された液保持性の吸収体を具備する吸収性物品の表面シートとして特に好ましく用いることができる。その場合、立体シート１は、基材層３側が吸収体４側に向くように配することが好ましい。
このような吸収性物品としては、生理用ナプキン、パンティライナー、使い捨ておむつ、尿取りパッド、母乳吸収パッド等の、身体からの排泄液吸収用の吸収性物品を典型例として挙げることができる。
立体シート１を、このような吸収性物品の表面シートとしても用いることによって、肌触りが良好で、吸収性能に優れた吸収性物品が得られる。

生理用ナプキン等、着用者の前後方向にその長手方向を一致させて用いられる吸収性物品においては、その長手方向に、長繊維の配向方向（立体シートのＸ方向）を一致させると、前後方向への液の拡散性を高める一方、幅方向への液の拡散を抑えることができ、横漏れ防止性を向上させることができる。

また、本実施形態の立体シート１は、清拭シート、清掃シートとして用いることもできる。例えば清拭シートとしては、顔やお尻等の肌のお手入れ用、清掃シートとしては、トイレ、キッチン、床等の清掃用に用いることができる。清拭シートや清掃シートは、薬液等を含浸又は塗布した湿式シートであっても良いし、薬液等を含浸等させない乾式シートであっても良い。

以上、本発明の一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。
巨視的に見た接合部のパターンは、格子状に限られず、巨視的に見て曲線状の閉鎖型パターンでもよく、閉鎖領域を形成し得る他の様々なパターンとすることができる。
例えば、図６に示すようなパターンであっても良い。図６においては、多数の円形の小接合部４４’によって、立体シートに、正六角形状の閉鎖領域４３’が多数形成されている。

また、立体シートに形成する小接合部は、図１や図６に示すもののように実質的に総てが同じ形状のものであっても良いが、異なる形状の小接合部を２種以上組み合わせても良い。図７は、図６に示す円Ｃのなかに示された３つの円形の小接合部に代えて、一つの長円形の小接合部を設けた例である。尚、小接合部の形状は、長円形、円形、楕円形、卵形、矩形、菱形、ハート形等とすることができる。

凸部５は、基材層３からフィラメント層２を離間させて、内部空洞にしてもよい。内部空洞は、フィラメント層の繊維量や繊維の剛性を調整したり、Ｘ方向のみを収縮させるなどして達成できる。

本発明の一実施形態としての立体シートを一部省略して示す斜視図である。 図１に示す立体シートをフィラメント層側から見た状態を示す平面図である。 図２の一部を拡大して示す模式拡大平面図である。 図１に示す立体シートにおける、長繊維の配向方向（Ｘ方向）に沿う断面（３つの凸部それぞれの頂部を通る断面）を示す断面図である。 図１に示す立体シートにおける、長繊維の配向方向に直交する方向（Ｙ方向）に沿う断面（１つの凸部の頂部を通る断面）を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の立体シートにおける要部を示す模式平面図である。 本発明の更に他の実施形態の立体シートにおける要部を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ 立体シート
２ フィラメント層
３ 基材層
４４ 小接合部
５ 凸部

Claims (7)

1. 長繊維のトウからなるフィラメント層と基材層とを有し、これら両層が部分的に接合されて所定パターンの接合部が形成されており、前記フィラメント層が部分的に片面側に突出して多数の凸部を形成している立体シートであって、
   前記所定パターンの接合部は、間欠接合線からなり、前記間欠接合線は、多数の小接合部がそれぞれ直列に間欠配置されてなる複数本の接合部列からなり、前記立体シートに、前記間欠接合線に周囲を取り囲まれた閉鎖領域が多数形成されており、
   前記各閉鎖領域内の前記長繊維は、実質的にその総てが、その配向方向の前後に位置する他の閉鎖領域との境界部において、前記小接合部に固定されており、
   前記フィラメント層は、前記各閉鎖領域内の前記長繊維が前記凸部を形成している立体シート。
2. 前記基材層が熱収縮した熱収縮性繊維を含む請求項１記載の立体シート。
3. 前記熱収縮性繊維が、潜在捲縮性繊維である請求項２記載の立体シート。
4. 前記間欠接合線が、巨視的に見て格子状パターンに形成されており、該各間欠接合線は、相隣接する接合部列における小接合部の中心位置同士が、前記長繊維の配向方向に直交する方向にずれている請求項１〜３の何れかに記載の立体シート。
5. 前記多数の凸部の内部は、前記フィランメント層及び／又は前記基材層を構成する繊維によって満たされている請求項１〜４の何れか記載の立体シート。
6. 液透過性の表面シート、液不透過性の裏面シート及びこれら両シート間に介在された液保持性の吸収体を具備する吸収性物品であって、
   前記表面シートが、請求項１記載の立体シートからなり、該立体シートは、前記基材層側が前記吸収体側に向くように配されている吸収性物品。
7. 請求項２記載の立体シートの製造方法であって、
   長繊維のトウからなるフィラメント層と熱収縮性繊維を含む基材層とを積層する工程、その積層体に所定の接合処理を施して、前記所定パターンの接合部を形成する工程、及び接合部を形成した積層体に熱処理を施して前記基材層を少なくとも前記長繊維の配向方向と同方向に熱収縮させる工程を具備する立体シートの製造方法。

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