JP4912004B2 - 吸収性物品の製造におけるヒートエンボス加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、紙おむつや、生理用ナプキン、尿取りパッド、失禁パッド等の吸収性物品の製造におけるヒートエンボス加工方法に関するものである。

紙おむつ、生理用ナプキン、尿取りパッド、失禁パッド等の吸収性物品は、一般に、身体に接する表面シートの下に排泄物を吸収する吸収要素を配した構造となっている。
表面シートは、肌に接する面が不織布で形成されているものが一般的である。表面シートは、肌に接する部分であるため、従来から様々な改良が提案されており、特に生理用ナプキンにおける改良の一つとして、表面シートを加熱ロールに押し付けるヒートエンボス加工により、表面シートに微小な凹凸を付与し、表面シートと肌との接触面積を低減することが提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
表面シートが平坦面であると、着用者の肌が接したとき、通気性が悪くなる、肌が汗をかいていると貼り付き易くなる、吸収後のベトツキ感が助長される、といった問題点があるのに対して、表面シートに微小な凹凸を設けると、肌に対する接触面積の低減により、これらの問題点が軽減される。
しかしながら、従来のヒートエンボス加工では、加工温度をある程度高く維持しないと、型押しによる凹凸形成が不十分となり、不明瞭な凹凸形状になる一方で、加工温度が高くなると対象シートの素材によっては溶融するおそれがあった。対象シートが溶融すると肌触りが硬くなり、表面シートのように肌が接する部分には用い難いものとなる。
特開２００５−１１１９０８号公報 特開２００６−０１４８８９号公報 特開２００５−３４８９３７号公報

そこで、本発明の主たる課題は、凹凸形成能力に優れ、かつ対象シートが溶融し難いヒートエンボス加工方法を提供することにある。また、他の課題は、肌触りの柔らかさに優れた吸収性物品を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
肌に接する表面シートと、表面シートを透過した排泄物を吸収する吸収要素と、表面シートと吸収要素との間に中間シートを備え、
前記表面シートが、目付け１５〜３０ｇ／ｍ²の不織布を肌面側とし、多数の貫通孔が形成された目付け３〜２５ｇ／ｍ²のプラスチックシートを裏面側として一体化してなるラミネート不織布からなり、
前記中間シートが目付け１５〜５０ｇ／ｍ²の不織布からなる、吸収性物品の製造に際して、
前記表面シートのプラスチックシート側の面に前記不織布からなる中間シートを重ねた状態で、且つ前記表面シートの不織布及び前記中間シートをなす不織布に対し、それら不織布の総目付けをＷ₁とし水分保持量をＷ₂としたときにＷ₁／Ｗ₂が１０〜３０となるように、水分を保持させた状態で、１００〜１５０℃に加熱したロールにより１００〜２５０ｍ／ｍｉｎの加工速度でヒートエンボス加工を一体的に施すことによって、前記表面シートの不織布及び前記中間シートをなす不織布に保持された水分の蒸発により、それら不織布の間の前記プラスチックシートを溶融させずに前記ヒートエンボス加工を行う、
ことを特徴とする吸収性物品の製造におけるヒートエンボス加工方法。

表裏少なくとも一方の面が不織布からなる対象シートに、加熱したロールでエンボス加工するに際して、不織布に水分を保持させておくと、水分の浸透によって繊維に熱が伝わり易くなるだけでなく、繊維が移動・変形し易くなり、凹凸形状の整形が助長される。特に不織布が親水性繊維からなる場合、水の浸透により繊維の可塑性が増加し、より一層の整形効果が発揮される。よって、本発明によれば、凹凸形成能力が向上し、明確な凹凸形状を形成できるようになる。

また、不織布の繊維が熱可塑性繊維である場合や、不織布以外の部分がプラスチックシート層のような熱可塑性層である場合、対象シートが溶融するおそれがあるが、本発明の場合、対象シートが溶融するよりも先に、シートに保持された水分が蒸発して温度の上昇が抑制されるため、対象シートの溶融も防止される。

他方、このようなヒートエンボス加工は、吸収性物品の表面シートに応用すると、特に好ましいものとなる。すなわち、表面シートにヒートエンボス加工を施す際に、従来問題となっていた溶融による硬化が防止され、ヒートエンボス加工を施していながらも肌触りに優れるようになる。

以下、本発明の実施の形態について詳説する。
図１は、ヒートエンボスの加工フローを示している。この加工ラインでは、対象シート１がラインに供給され、この対象シート１に対して、先ず水分付与装置２Ａにおいて対象シート１に含まれる不織布に水分が付与され、次に、この水分が付着した状態で所定の温度に加熱された一対のロール３，４間に挟まれる。一対のロール３，４のうち少なくとも一方の外周面にはエンボスパターンに応じた凸部が形成されており、他方のロールはこの凸部と噛み合う凹部が形成されるか、または外周面がゴム等の弾性材料からなり、凹凸を有しない構造となっている。また、少なくとも一方のロール（通常は凸部を有するロール）が所定温度に加熱されるようになっている。水分が付着した対象シート１は、これらのロール３，４間に挟まれて加熱及び加圧され、エンボスパターンが付与されたシート５とされる。水分はこの加熱および余熱により蒸発される。

水分付与装置２Ａは特に限定されるものではなく、図示のコーターガンの他、スプレー式やロール転写式等の公知の塗布装置を用いることができ、また図２に示すように、スチームあるいはミスト等を充満したボックス２Ｂ内に対象シート１を通し、対象シート１に水分を付着させる方式の装置も用いることができる。さらに、図示しないが、少なくとも一方のロールの表面から対象シートに向けてスチームを噴射させるようにしても良い。

対象シート１は、不織布及びプラスチックシートを一体化してなるラミネート不織布のプラスチックシート側面に不織布を重ねてなるものである。

不織布としては、製法別ではエアスルー不織布、レジンボンド不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、ヒートロール不織布、スパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布などを用いることができ、また、材質別ではポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維を用いた不織布、レーヨンやキュプラ等の再生繊維を用いた不織布、コットン・麻・パルプ等の天然繊維を用いた不織布などや、これらから二種以上が使用された混合繊維を用いた不織布を用いることができる。

プラスチックシートとしては、有孔のポリエチレンシート、ポリプロピレンシート等を用いることができる。

対象シート１に対する水分の付与量は試験を行う等して適宜定めれば良く、一概に言えるものではないが、特に対象シート１における不織布の総目付けＷ₁が３０〜１００ｇ／ｍ²である場合、不織布の水分保持量Ｗ₂を１〜１０ｇ／ｍ²とし、かつＷ₁／Ｗ₂を１０〜３０とするのが好ましい。特に好ましい範囲は、Ｗ₁が４０〜７０ｇ／ｍ²であり、Ｗ₂が２〜５ｇ／ｍ²であり、比Ｗ₁／Ｗ₂が１４〜２０である。

対象シート１における不織布の総目付けＷ₁が少なすぎると、それだけで熱が集中し易くなるとともに、水分の付着量も少なくなるため、溶融防止効果に乏しくなる。また、対象シート１における不織布の総目付けＷ₁が多過ぎると、凹凸形状の形成が不十分になり易い。さらに、水分の保持量Ｗ₂が少な過ぎると、溶融防止効果に乏しくなり、また水分の保持量Ｗ₂が多過ぎると、水分の残留により加工後に凹凸形状が崩れ易くなる。

ヒートエンボス加工では、ロール３，４を所定の加工温度に加熱し、その熱で対象シート１を加熱する。本発明ではロール温度は１００〜１５０℃とするが、１１０〜１３０℃であるとより好ましい。加工温度が低過ぎると形状の形成が不十分となり易く、高過ぎると対象シート１が溶融し易くなる

また、加熱時間（ロール周速）は、１００〜２５０ｍ／ｍｉｎとする。特に好ましい範囲は１２０〜２００ｍ／ｍｉｎである。ロール周速が遅すぎると加熱時間が長くなるため対象シート１が溶融し易くなり、速過ぎると加熱が不十分になるため形状の形成が不十分となる、あるいは対象シート１によっては切断不良を起こし易くなる。

ヒートエンボス加工のエンボスパターンは適宜定めれば良く、多数の文字や図形が対象シート１の実質的に全体にわたり規則的に繰り返されるパターンの他、対象シート１の一部に一つまたは複数の文字や図形が独立的に配置されるパターン等も採用することができる。

かくして製造されるシート５は、明瞭なエンボス凹凸を有するようになる。また、素材の溶融が防止されるため、柔軟性に優れたものとなる。

他方、このような特徴から、上述のヒートエンボス加工は、吸収性物品の資材製造に用いられる。吸収性物品としては、紙おむつや、生理用ナプキン、尿取りパッド、失禁パッド等を例示することができる。図３には、吸収性物品の一例として生理用ナプキンの例１０が示されている。

この生理用ナプキン１０は、経血やおりものなどを速やかに透過させる透液性の表面シート１１と、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシートなどからなる不透液性裏面シート１２と、これら両シート１１，１２間に介在された吸収要素１３とを有するものである。図示形態では、さらに、表面シート１１と裏面シート１２との間に、中間シート（セカンドシートともいう）１７が介在されている。

吸収要素１３は、綿状パルプなどの繊維集合体からなり、必要に応じて高吸収性ポリマーを有する吸収コア１４と、この吸収コア１４を包むクレープ紙等の透液性包被シート１５とを有する。吸収要素１３は、表面シート１１を透過した排泄物を受け入れ吸収保持する機能を発揮するものであり、股間部を挟んで前後方向に所定の幅で延在している。

表面シート１１は吸収要素１３より大きい面積を示す形状を有し、吸収要素１３の表面全体を覆うように配置されている。不透液性裏面シート１２は製品の平面形状と同じ形状を有しており、その両側部は吸収要素１３の両側縁よりも側方に延出されており、この延出部分の表面側全体を覆うように不透液性または難透液性の不織布などからなるサイドシート１６，１６がホットメルト接着やヒートシール等により積層接合されている。特に、製品周縁部、具体的には裏面シート１２及びサイドシート１６，１６の積層部分の自由端縁と、表面シート３および裏面シート２の前後端縁は、ヒートシールにより強固に接合するのが好ましい。

また、この生理用ナプキン１では、製品の両側部において製品長手方向に延在する横漏れ防止バリヤー３０，３０が設けられている。図示形態では、製品長手方向に延在するサイドシート１６，１６の他端部が自由端とされ、かつ自由端側部分に弾性伸縮部材３２，３２が長手方向に沿って伸張下に固定されるとともに、サイドシート１６，１６の製品の長手方向前後端部は折り重ねられた状態で相互に接合され、中間部分では接合されていない。この結果、使用状態においては、図２に示すように、弾性伸縮部材３２，３２の収縮力によりサイドシート１６，１６の中間部分が起立し、横漏れ防止バリヤー３０，３０として機能する。

表面シート１１は、肌面側に不織布層を有し、裏面側に多数の貫通孔が形成されたプラスチックシート層を有するラミネート不織布である。表面シート１１における不織布の目付けは、１５〜３０ｇ／ｍ²、特に１８〜２５ｇ／ｍ²とするのが好ましく、またプラスチックシートの目付けは、３〜２５ｇ／ｍ²、特に５〜８ｇ／ｍ²とするのが好ましい。一方、中間シート１７は不織布により形成される。特に好ましいのは表面シート１１の不織布よりも嵩高な不織布である。中間シート１７における不織布の目付けは、１５〜５０ｇ／ｍ²、特に１５〜４０ｇ／ｍ²とするのが好ましい。なお、これら表面シート１１における不織布および中間シート１７における不織布としては、前述の各種不織布を特に限定無く用いることができる。

そして、特徴的には、表面シート１１および中間シート１７を重ねた状態で、その全体にわたり前述のヒートエンボス加工による凹部Ｅ，Ｅが多数配列形成されている。このように、表面シート１１における肌との接触面に多数の凹部Ｅ，Ｅを有すると、着用者の肌に対する接触面積が激減し、通気性の向上、汗等に起因する貼り付き防止、吸収後のベトツキ感の抑制といった効果が発揮される。のみならず、本発明によるヒートエンボス加工を採用したことによって、表面シート１１の柔軟性が損なわれず、柔らかな肌触りがもたらされる。

なお、エンボスによる凹部Ｅの形状は適宜定めることができ、三角形、四角形、その他の多角形、円形（真円または楕円）、ダイヤ形、星形、直線形、曲線形等を採用することができる。また、凹部Ｅの面積、数密度（単位面積あたりの個数）も適宜定めることができるが、一般的な吸収性物品の場合、面積は１〜２５ｍｍ²、特に１〜９ｍｍ²であるのが好ましく、数密度は１〜２５個／１００ｍｍ²、特に９〜２５個／１００ｍｍ²であるのが好ましい。

ヒートエンボス加工のフロー図である。 他のヒートエンボス加工のフロー図である。 生理用ナプキンの平面図である。 図３の４−４断面概略図である。

１…対象シート、２Ａ，２Ｂ…水分付与装置、３，４…ロール、５…エンボスが付与された資材、１０…生理用ナプキン、１１…表面シート、１２…裏面シート、１３…吸収要素、１７…中間シート、Ｅ…エンボス。

Claims (1)

1. 肌に接する表面シートと、表面シートを透過した排泄物を吸収する吸収要素と、表面シートと吸収要素との間に中間シートを備え、
   前記表面シートが、目付け１５〜３０ｇ／ｍ²の不織布を肌面側とし、多数の貫通孔が形成された目付け３〜２５ｇ／ｍ²のプラスチックシートを裏面側として一体化してなるラミネート不織布からなり、
   前記中間シートが目付け１５〜５０ｇ／ｍ²の不織布からなる、吸収性物品の製造に際して、
   前記表面シートのプラスチックシート側の面に前記不織布からなる中間シートを重ねた状態で、且つ前記表面シートの不織布及び前記中間シートをなす不織布に対し、それら不織布の総目付けをＷ₁とし水分保持量をＷ₂としたときにＷ₁／Ｗ₂が１０〜３０となるように、水分を保持させた状態で、１００〜１５０℃に加熱したロールにより１００〜２５０ｍ／ｍｉｎの加工速度でヒートエンボス加工を一体的に施すことによって、前記表面シートの不織布及び前記中間シートをなす不織布に保持された水分の蒸発により、それら不織布の間の前記プラスチックシートを溶融させずに前記ヒートエンボス加工を行う、
   ことを特徴とする吸収性物品の製造におけるヒートエンボス加工方法。

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