JP4627077B2 - 複合シートの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、２枚のシート状物からなり、一方のシート状物が多数の凸部を形成している複合シートの製造装置に関する。また本発明はこの製造装置を用いた複合シートの製造方法に関する。

弾性材料の少なくとも片面にスパンボンド不織布をポイント接合して複合不織布となし、この複合不織布を所定の方向に引っ張って負荷をかけた後、その負荷を除去することでスパンボンド不織布にたるみを生じさせ嵩高にした複合不織布が知られている（特許文献１参照）。この複合不織布はパンツタイプおむつのサイドベルトとして用いられる。多数の凸部を有する複合シートを得る方法としては、特許文献１記載の方法の他に、特許文献２及び３に記載されている方法も知られている。

しかし、特許文献１記載の不織布は、スパンボンド不織布の塑性変形を利用してたるみを生じさせているので、たるんだ部分では繊維の毛羽立ちが生じている。従って、そのような不織布を吸収性物品の表面シートとして用いると、毛羽立った繊維が皮膚を刺激してしまい、吸収性物品の装着感が低下してしまう。そもそもこの不織布は、吸収性物品の表面シートとして設計されたものではないので、これを吸収性物品の表面シートとして用いても十分な液漏れ防止効果は期待できない。特に高粘性液である軟便や経血の漏れ防止性は期待できない。

また、前記不織布におけるたるみは、スパンボンド不織布の塑性変形で生じたものであるから、常に一定の大きさで再現性良くたるみを生じさせることが容易でない。

特開平５−５９６５５号公報 特開平１０−２４５７５７号公報 特開平２−１８０３６号公報

従って本発明は、前述した従来の複合シートを製造する際の欠点を解消する複合シートの製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１及び第２の２枚のシート状物が部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、第１のシート状物が該接合部以外の部分において突出して、内部が空洞となっている多数の凸部を形成している複合シートの製造装置であって、
前記製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えており、
少なくとも第１のロールは、該ロールの回転方向に沿って交互に凹凸部を形成するように、複数枚の歯車が回転軸に取り付けられてロール状となされており、
所定枚数の歯車おきに、該歯車間に所定幅の空隙部が形成されており、該空隙部は、ロールの回転軸方向に延びるように第１のロール内に形成された吸引路と連通している複合シートの製造装置を提供することにより前記目的を達成したものである。

また本発明は、前記製造装置を用いた複合シートの製造方法であって、
第１のロールと第２のロールとの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて該シート状物を凹凸賦形し、
第１のロールに形成された前記吸引路を通じての吸引によって該ロールの周面に第１のシート状物を凹凸賦形された状態のまま保持しつつ第２のシート状物を重ね合わせ、第２のシート状物を、第１のロールにおける凸部上に位置する第１のシートと接合する複合シートの製造方法を提供するものである。

本発明の製造装置によれば、所望のピッチや大きさの凸部、特に小ピッチの凸部を有する複合シートを容易に製造することができる。また、多数の小さな凸部を確実に形成することも容易である。また凸部を一定の大きさで再現性良く形成できる。更に、歯車の組み合わせや幅を変更するだけの簡単な操作で、凸部のピッチや大きさを自由に変更できる。本発明の製造装置によって製造される複合シートは特に吸収性物品用の表面シートとして好適に用いられる。表面シートとして用いた場合、該シートは、液漏れ防止性に優れたものとなり、また吸収した液の隠蔽性の高いものとなる。

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。先ず本発明の製造装置を用いて製造される複合シートの一例について説明する。図１には本発明の製造装置を用いて製造される複合シートの一例の要部拡大図が示されている。本実施形態に従い製造される複合シートは、生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の肌当接面に配される表面シート１として好適に用いられる。図１に示す表面シート１は２枚のシート状物から構成されている。表面シート１は、着用者の肌側に向けられる第１のシート状物としての上層２と吸収体側に配される第２のシート状物としての下層３とを有している。上層２及び下層３は典型的には各種不織布やフィルムから構成されている。不織布としては、例えばカード法により製造された不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、スパンレース不織布及びニードルパンチ不織布等が挙げられる。フィルムを使用する場合には、これを穿孔して多数の開孔を設け液透過可能とすることが好ましい。

上層２と下層３とは多数の接合部４において部分的に接合されている。上層２は、接合部４以外の部分において着用者の肌側に向けて突出しており凸部５を形成している。凸部５の内部は空洞になっている。

本実施形態においては、凸部５はその底面が矩形である。また凸部５は、全体として稜線が丸みを帯びた扁平な直方体又は截頭四角錐体となっている。一方、接合部４も矩形となっている。

凸部５及び接合部４は、交互に且つ一方向に列をなすように配置されている。本実施形態においては図１に示すように、同図中Ｘ方向に沿って凸部５及び接合部４が交互に配置され列をなしている。この方向は、表面シート１の製造工程における流れ方向と一致し、また表面シート１が吸収性物品に組み込まれたときの該吸収性物品の長手方向又はそれと直交する方向と一致する。凸部５及び接合部４からなる列は、図１中Ｙ方向に亘って多列に配置されている。

表面シート１においては、一の列における任意の一つの凸部に着目したときに、該列に隣り合う左右の列においては、該一つの凸部と隣り合う位置に凸部が位置していない。「一つの凸部と隣り合う位置に凸部が位置していない」とは、一つの凸部に着目したときに、隣り合う列の完全に同位置に、凸部が位置していないことを意味している。つまり、図１におけるＹ方向に関して、隣り合う列間における凸部が完全に連なるように凸部が配置されていないことを意味する。従って、一つの凸部と隣り合う位置には、凸部の一部と接合部の一部の双方が存在していてもよいし、或いは接合部のみが存在していてもよい。Ｙ方向に関して凸部が完全に連なるように配置されていると、見掛け上Ｙ方向に長く延びた凸部が形成されることになり、その場合には液が長く延びた凸部に沿って流れ出しやすくなってしまい、液漏れの原因となる。

本実施形態においては、隣り合う２つの列において、接合部は半ピッチずつずれて配置されている。従って、一の列における任意の一つの接合部に着目したときに、該一つの接合部はその前後及び左右が凸部によって取り囲まれて形成された、閉じた凹部となっている。つまり、接合部は千鳥格子状に配置されている。従って、凸部も同様に千鳥格子状に配置されている。

凸部５及び接合部４がこのように配置されていることで、表面シート１を具備する吸収性物品においては液漏れが極めて効果的に防止される。詳細には、表面シート１を例えば使い捨ておむつ、特に高粘度の排泄物である軟便を排泄する低月齢児用のおむつの表面シートとして用いた場合には次の効果が奏される。軟便は高粘度であることから、一般に表面シートを速やかに透過しづらく表面シート上に滞留して横流れを起こしやすい。これに対して、本実施形態の表面シートによれば、軟便は、凸部５によって取り囲まれて形成された閉じた凹部内に捕捉されるので横流れが起こりずらくなり、また捕捉されることに起因して下方向（つまり吸収体方向）への移動が促進される。その結果、軟便の漏れが防止される。また、凸部５はその内部が空洞であることから、吸収体に吸収された軟便の色が、表面シート側から見て減殺されるという隠蔽効果もある。これらの効果は、軟便と同様に高粘度の排泄物である経血を吸収するための生理用ナプキンの表面シートとして、本実施形態の表面シート１を用いた場合にも同様に奏される。

この表面シート１の製造方法を図２〜図５に示す製造装置を参照しながら説明する。図２に示すように、本実施形態の製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロール１１と、第１のロール１１の凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロール１２と、アンビルロール１４とを備えている。第１のロール１１と第２のロール１２とは、それぞれのロール周面の凹凸部が噛み合うように配置されている。また第１のロール１１とアンビルロール１４とは、第１のロール１１の周面の凸部の頂部がアンビルロール１４の周面と当接するように配置されている。

図３には第１のロール１１の要部斜視図が示されており、図４にはその一部の分解斜視図が示されている。第１のロール１１は、同モジュールの平歯車からなる第１の歯車１１ａ及び第２の歯車１１ｂを複数枚組み合わせ、これらの歯車を回転軸１５に同心状に取り付けてロール状に形成したものである。各歯車１１ａ，１１ｂは何れも同じ歯幅を有している。各歯車１１ａ，１１ｂはその中心が開口しており、その開口部に回転軸１５が挿入される。各歯車１１ａ，１１ｂ及び回転軸１５にはそれぞれ切り欠き部（図示せず）が形成されており、該切り欠き部にキー（図示せず）が挿入される。これによって各歯車１１ａ，１１ｂの空回りが防止される。

第１の歯車１１ａと第２の歯車１１ｂとは歯先円直径が同径となっている。また第１の歯車１１ａの歯数は第２の歯車１１ｂの歯数の整数倍となっている。具体的には、本実施形態に用いられる第２の歯車１１ｂの歯数が７であるのに対して、第１の歯車１１ａの歯数はその整数倍である２１になっている。

第１のロール１１においては、１枚の第２の歯車１１ｂに対してその両側にそれぞれ１枚ずつの第１の歯車１１ａが配されて、これらの３枚の歯車を一組とした歯車群１６が複数組配されている。各歯車群１６においては、第１の歯車１１ａ及び第２の歯車１１ｂは、各歯車１１ａ，１１ｂの歯がロールの回転軸方向に並列するように配されている。これによって各歯車群１６においては、ロール１１の回転方向に沿って凸部１７と凹部１８とが交互に形成される。凸部１７は、３枚の歯車（つまり２枚の第１の歯車１１ａと１枚の第２の歯車１１ｂ）それぞれの歯がロール１１の回転軸方向に並列して形成されたものであるか（図３中、符号１７ａで示す）、或いは２枚の第１の歯車１１ａの歯がロールの回転軸方向に並列して形成されたものである（図３中、符号１７ｂで示す）。一方、凹部１８は、２枚の第１の歯車１１ａの歯間で形成されたものである。凸部１７の幅は、表面シート１の凸部５におけるＹ方向の寸法を決定する。

歯車群１６は二組以上用いられる。各歯車群１６は、隣り合う歯車群１６，１６における凹凸部のピッチが互いに異なるように配される。本実施形態においては、隣り合う歯車群１６，１６は凹凸部が半ピッチずれている。

各歯車群１６においては、２枚の第１の歯車１１ａ間に、ロール１１の回転方向に沿って、一定の間隔をおいて空隙部１９が複数形成されている。各空隙部１９は、２枚の第１の歯車１１ａと、これらの間に位置する第２の歯車１１ｂとで形成されている。更に詳細には、各空隙部１９は、２枚の第１の歯車１１ａの相対向する側面と、第２の歯車１１ｂにおける隣り合う２つの歯によって画定される。従って空隙部１９は、第２の歯車１１ｂの歯数と同数形成されることになる。空隙部１９は、先に述べた凹部１８において外部に向かって開口している。

第１の歯車１１ａには、回転軸１５が挿入される中心の開口部を取り囲むように複数の開口部２０が形成されている。各開口部２０は同径であり、歯車の中心からそれぞれ等距離の位置に形成されている。隣り合う開口部２０，２０と歯車の中心とがなす角度は何れも等しくなっている。各歯車１１ａにおける開口部２０の個数は、第２の歯車１１ｂの歯数と同数になっている。そして、各歯車群１６を組み付ける場合には、各開口部２０が、第２の歯車１１ｂにおける隣り合う歯間にそれぞれ位置するように、第１及び第２の歯車１１ａ，１１ｂを配置する。このように各歯車群１６を組み付け、更にそれぞれの歯車群１６を凹凸部のピッチが互いに異なるように配した状態においては、それぞれの第１の歯車１１ａの開口２０が、ロール１１の回転軸方向に連なって、該回転軸方向に延びる複数の吸引路２１がロール１１の内部に形成される。そして各吸引路２１は、先に述べた空隙部１９と連通する。

吸引路２１の少なくとも一端は、ブロワや真空ポンプなどの吸引源（図示せず）に通じている。従って、吸引源を作動させて吸引操作を行うと、空隙部１９から吸引路２１を通じて空気が吸引される。

以上の構成を有する製造装置を用いた複合シートの製造方法について説明する。先ず図２に示すように、上層２の原反２’から上層２を繰り出す。これとは別の下層３の原反３’から下層３を繰り出す。繰り出された上層２を、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合わせ部に噛み込ませて上層２を凹凸賦形する。この場合、第１のロール１１を先に述べたように吸引しておく。吸引は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合い部から上層２と下層３との合流部までの間で行われる様に制御されている。従って、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合いによって凹凸賦形された上層２は、第１のロール１１に形成された空隙部１９による吸引力によって図５に示すように該ロールの周面に密着し、その凹凸賦形された状態が保持される。吸引を行わない場合には、上層２が第１のロール１１の周面から浮き上がってしまい、結果として所望の凹凸形状を有するシートを得ることができない。

次いで、上層２を第１のロール１１の周面に引き続き密着させた状態下に（図５参照）、図２に示すように、別に繰り出されている下層３を重ね合わせ、その重ね合わせたものを第１のロール１１とアンビルロール１４との間で挟圧する。このとき、第１のロール１１とアンビルロール１４の両方又はアンビルロール１４のみを所定温度に加熱しておく。これによって、第１のロール１１における凸部上、つまり各歯車の歯の上に位置する上層２が下層３と熱融着によって接合される。

上層２と下層３とを熱融着によって接合することに代えて、接着剤による接着や超音波接合によってこれらの層を接合してもよい。

以上の方法によって、図１に示す表面シート１が得られる。本実施形態の製造装置によれば従来技術の項で述べた特許文献１に記載の技術と異なり、凸部を所望のピッチで且つ一定の大きさで再現性良く形成できるという利点がある。また、歯車間に空隙部１９を設けることにより使用する凹凸ロールの周面形状を損なわないため、特に小ピッチで多数の小さな凸部を確実に形成できるという利点もある。更に、歯車の組み合わせや幅を変更するだけの簡単な操作で、凸部のピッチや大きさを自由に変更できる。小ピッチの小凸部を多数形成できることは、肌触りが良好で、クッション感が高く、視覚的な印象の良い表面シートを得る点から有利である。

このようにして得られた表面シート１は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッドなどの吸収性物品に用いられる。吸収性物品は一般に液透過性の表面シート、液不透過性の裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を有して構成されている。また得られたシートは、吸収性物品の表面シート以外の用途、例えば吸収性物品の裏面シート、ファスニングテープを備えた使い捨ておむつにおける該ファスニングテープの基材シートや該ファスニングテープが係合するランディングテープ用シート、ウイングを備えた生理用ナプキンにおける該ウイングの基材シート、メカニカルファスナのループ部材用パネル材、清掃用シート、清拭シート等としても用いることができる。

本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記実施形態においては、第１のロール１１における各歯車群１６は、該歯車群における凹凸部のピッチが互いに半ピッチずれるように配置されていたが、半ピッチ以外のピッチで配置されていてもよい。或いは、第１のロール１１は、第１の歯車１１ａ及び第２の歯車１１ｂの歯がロールの回転軸方向に並列して、ロールの回転方向に沿う凹凸部が交互に且つロールの幅方向全域にわたり連続して形成されているものであってもよい。この場合には、それぞれ同一方向に延びる凸部及び凹部が交互に形成された複合シートが得られる。

また前記実施形態においては、２枚の第１の歯車１１ａと、これらの間に位置する１枚の第２の歯車１１ｂとで一組の歯車群が構成されていたが、歯車群の構成はこれに限られず、少なくとも１枚の第２の歯車１１ｂの少なくとも一方の側に、少なくとも１枚の第１の歯車１１ａを配し、これを以て一組の歯車群となすことができる。

また前記実施形態においては、２枚の第１の歯車１１ａ間に第２の歯車１１ｂを介在させることで空隙部１９を形成していたが、空隙部の形成方法はこれに限られない。例えば第２の歯車１１ｂを第１の歯車１１ａと一体化した形状の歯車を用いて空隙部を形成してもよい。

また前記実施形態においては、第１のロール１１の構造に関して説明したが、第２のロール１２も第１のロール１１と同様の構造となっていてよい。勿論、第１のロール１１と噛み合い形状であれば、該ロール１１と異なる構造となっていてもよい。但し、何れの場合においても第２のロール１２では吸引操作は行われない。

また前記実施形態においては、第１の歯車１１ａと第２の歯車１１ｂは同じ歯幅で構成されていたが、異なる歯幅であってもよい。さらに、一の歯車群における歯車の歯幅を、他の歯車群における歯車の歯幅と異ならせてもよい。

また前記実施形態においては、第１の歯車１１ａと第２の歯車１１ｂは歯先円直径が同形で構成されていたが、第２の歯車１１ｂの歯先円直径は第１の歯車１１ａのそれよりも小さくてもよい。

また前記実施形態においては、第１の歯車１１ａの歯数は第２の歯車１１ｂの歯数の整数倍で構成されていたが、必ずしも整数倍でなくともよい。

本発明の製造装置を用いて製造される複合シートの一例の要部を拡大して示す斜視図である。 本発明の製造装置の一実施形態を示す模式図である。 図２における第１のロールの要部を示す斜視図である。 図３に示すロールの一部の分解斜視図である。 第１のシート状物が凹凸賦形されたまま第１のロール保持されている状態を示す図である。

符号の説明

１ 表面シート（複合シート）
２ 上層（第１のシート状物）
３ 下層（第２のシート状物）
４ 接合部
５ 凸部
１１ 第１のロール
１１ａ 第１の歯車
１１ｂ 第２の歯車
１２ 第２のロール
１５ 回転軸
１６ 歯車群
１７ 凸部
１８ 凹部
１９ 空隙部
２０ 開口部
２１ 吸引路

Claims (5)

1. 第１及び第２の２枚のシート状物が部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、第１のシート状物が該接合部以外の部分において突出して、内部が空洞となっている多数の凸部を形成している複合シートの製造装置であって、
   前記製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えており、
   少なくとも第１のロールは、該ロールの回転方向に沿って交互に凹凸部を形成するように、複数枚の歯車が回転軸に取り付けられてロール状となされており、
   所定枚数の歯車おきに、該歯車間に所定幅の空隙部が形成されており、該空隙部は、ロールの回転軸方向に延びるように第１のロール内に形成された吸引路と連通しており、
   複数枚の歯車は第１の歯車と第２の歯車とを含み、前記空隙部が２枚の第１の歯車と、これらの間に位置する第２の歯車とで形成されている複合シートの製造装置。
2. 少なくとも１枚の第２の歯車の少なくとも一方の側に、少なくとも１枚の第１の歯車を配し、これを以て一組の歯車群となし、
   前記歯車群においては、各歯車の歯がロールの回転軸方向に並列してロールの回転方向に沿う凹凸部が交互に形成されており、
   二組以上の歯車群が、隣り合う歯車群における凹凸部のピッチが互いに異なるように配されている請求項１記載の複合シートの製造装置。
3. 第１の歯車及び第２の歯車の歯がロールの回転軸方向に並列して、ロールの回転方向に沿う凹凸部が交互に且つロールの幅方向全域にわたり連続して形成されている請求項１記載の複合シートの製造装置。
4. それぞれの第１の歯車に開口が形成されており、該開口がロールの回転軸方向に連なって前記吸引路が形成されている請求項２又は３記載の複合シートの製造装置。
5. 請求項１記載の複合シートの製造装置を用いた複合シートの製造方法であって、
   第１のロールと第２のロールとの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて該シート状物を凹凸賦形し、
   第１のロールに形成された前記吸引路を通じての吸引によって該ロールの周面に第１のシート状物を凹凸賦形された状態のまま保持しつつ第２のシート状物を重ね合わせ、第２のシート状物を、第１のロールにおける凸部上に位置する第１のシートと接合する複合シートの製造方法。

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