JP4965777B2

JP4965777B2 - 弾性複合シート及びその製造方法

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Publication number: JP4965777B2
Application number: JP2001224003A
Authority: JP
Inventors: 尚志高井; 聡光野; 裕樹合田
Original assignee: Uni Charm Corp
Current assignee: Uni Charm Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: JP2003041470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使い捨ておむつ等の使い捨て着用物品に使用するのに好適な弾性複合シート及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−２２７２６０号公報には、使い捨て体液処理用品のバックシートに使用する不透液性防漏シートとして弾性的に伸長するフィルムと弾性的に伸長する不織布とを接合したものが開示されている。体液処理用品の一例はパンツ型のおむつであって、このおむつのトップシートには、例えば透液性で弾性的に伸長する不織布が使用され、トップシートとバックシートとの間には吸液性コアが介在する。このように形成されたおむつは、例えば胴周り方向へ弾性的に伸長可能なもので、着用したときに胴周りによくフィットする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例のように弾性的に伸長するバックシートとトップシートとが使用されて、胴周り方向への弾性的な伸長性を有するおむつでは、胴周りに対してゆるくフィットするように伸長応力の低い、即ち伸び易いバックシートとトップシートとが使用されると、おむつの股下域も同様に伸び易くなり、コアが体液を吸収して重くなったときに、垂れ下がり易いということがある。おむつがそのような状態になれば、股下域が着用者の脚周りから離れて体液が漏れ易くなるとか、着用者の歩行の妨げになるとかということがある。
【０００４】
この発明は、このような従来例の問題を解消することができる弾性複合シートと、その製造方法の提供を課題にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のためのこの発明は、弾性複合シートに係る第１，第２発明と、そのシートの製造方法に係る第３発明とからなる。
【０００６】
前記第１，第２発明が対象とするのは、互いに直交する二方向のうちの少なくとも一方向へ弾性的に伸長可能な第１シートの少なくとも片面に前記一方向へ非弾性的に伸長可能な第２シートが前記一方向へ間欠的に接合している弾性複合シートである。
【０００７】
かかる弾性複合シートにおいて、前記第１発明が特徴とするところは、以下のとおりである。前記第２シートは、一様な坪量を有するものであって、連続繊維から形成されたものである。前記第１シートでは、前記一方向へ所要倍率だけ弾性的に伸長した部位と、前記所要倍率ほどには伸長していない部位とが前記一方向と直交する方向へ並び、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記第２シートでは前記連続繊維が非弾性的に伸長して永久変形した状態にある。前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位が弾性的な復元力によって収縮した状態にある前記弾性複合シートでは、前記一方向と直交する方向において、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記第２シートの見かけの密度が前記所要倍率ほどには伸長していない部位に接合している前記第２シートの見かけの密度よりも低くなっている。
かかる弾性複合シートにおいて、前記第２発明が特徴とするところは、以下のとおりである。前記第２シートが、一様な坪量を有するものであって、連続繊維によって形成されている。前記一方向と直交する方向において見かけの密度の高い部位と見かけの密度の低い部位とが並ぶとともに、前記見かけの密度の低い部位における前記連続繊維の径は、前記見かけの密度の高い部位における前記連続繊維の径よりも細くなっている。
【０００８】
また、前記第３発明が対象とするのは、互いに直交する二方向のうちの少なくとも一方向へ弾性的に伸長可能な第１シートの少なくとも片面に、前記一方向へ非弾性的に伸長可能な第２シートが前記一方向へ間欠的に接合してなる複合シートを前記一方向へ伸長し、しかる後に前記第１シートの弾性復元力によって収縮させて弾性複合シートを製造する方法である。
【０００９】
かかる製造方法において、前記第３発明が特徴とするのは、次のとおりである。前記複合シートは、前記一方向と直交する方向へ延びる両側縁部を有し、その両側縁部を把持して前記第１シートの弾性限界内であって破断伸度以下かつ前記第２シートの破断伸度以下で前記一方向へ伸長・収縮させて前記弾性複合シートとする。前記両側縁部は少なくとも一方が前記直交する方向において把持部と把持部との間に非把持部が存在するように把持する。
【００１０】
前記第１発明には、次のような好ましい実施態様がある。
（１）前記弾性複合シートの前記一方向への弾性的伸長応力が、前記見かけの密度の高い部位では高く、前記見かけの密度の低い部位では低くなるように前記一方向と直交する方向の各部位において変化している。
（２）前記弾性複合シートは、前記一方向と直交する方向において、前記一方向への伸長応力が伸長率の増加とともに徐々に大きくなった後に急激に大きくなるように変化する部位と、伸長率の増加とともに急激に大きくなるように変化する部位とを有している。
前記第１，第２発明には、次のような実施態様がある。
すなわち、使い捨ておむつが肌当接面と着衣当接面とを有し、これら両面のいずれかが前記弾性複合シートによって形成され、前記弾性複合シートの前記一方向が前記おむつの幅方向に一致させてある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照し、この発明に係る弾性複合シートと、その製造方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１２】
図１、２は、弾性複合シート１１がバックシート３として使用されているパンツ型使い捨ておむつ１の斜視図と、おむつ１の分解斜視図である。おむつ１は、図２において砂時計型を呈しているトップシート２と、バックシート３と、これら両シート２，３間に介在する吸液性コア４とを有する。両シート２，３は、同形同大で、コア４の周縁から延出する部分で重なり合って互いに接合し、おむつ１の前胴周り域６と、後胴周り域７と、股下域８とを形成している。前後胴周り域６，７は、トップシート２を内側にして重なり合い、互いの側縁部１７，１８どうしが上下方向へ間欠的に形成された溶着部位９で接合している。おむつ１は、胴周り開口１２と、一対の脚周り開口１３とを有し、それぞれの開口１２，１３の縁部では、胴周り弾性部材１４と脚周り弾性部材１６とが開口１２，１３の周り方向へ延びている。これら弾性部材１４，１６は、トップシート２とバックシート３との間にあって、これらシート２，３の少なくとも一方に伸長状態で接合している。
【００１３】
かように形成されているおむつ１において、トップシート２とバックシート３とは、おむつ１の幅方向へ弾性的に伸長可能なものである。バックシート３は、前後胴周り域６，７が股下域８に比べて幅方向へ伸長容易に形成され、トップシート２は、その全体がバックシート３の前後胴周り域６，７よりも伸長容易であるかまたは同程度に伸長容易に形成されている。このおむつ１では、これを着用すると、前後胴周り域６，７において、トップシート２とバックシート３とが胴周り方向へ、つまりおむつ１の幅方向へ弾性的に容易に伸長して着用者の胴周りにフィットする。一方、股下域８においては、トップシート２とバックシート３とが殆ど伸長しないか、伸長するにしても前後胴周り域６，７ほどではなく、容易には伸びることがない。そうしたおむつ１では、コア４が体液を吸収して重くなっても、股下域８は簡単に垂れ下がることがない。
【００１４】
トップシート２は、透液性のものであって、弾性的な伸長性を有する不織布や開孔プラスチックフィルムによって得ることができる。その場合の不織布には、ウレタン等からなる弾性繊維や捲縮した繊維、捲縮した複合繊維を使うことができ、フィルムには、プラスチックエラストマー等からなるものを使うことができる。
【００１５】
バックシート３は、不透液性のもので、図２においておむつ１の前後方向へ延びる直状の側縁部１７，１８と、脚周り開口１３を形成するための湾曲した縁部２６と、幅方向へ延びる前後端縁部１９ａ，１９ｂとを有し、おむつ１の内側に位置する第１シート２１と外側に位置する第２シート２２とを積層し、多数の溶着部位２３で接合してなる弾性複合シート１１（図２参照）で形成されている。第１シート２１は、おむつ１の幅方向への弾性的な伸長性を有するもので、不織布やプラスチックフィルムで形成される。図では、バックシート３を不透液性のものにするために、不透液性フィルムが使用されている。第２シート２２は、連続繊維２４の集合体であって、第１シート２１がおむつ１の幅方向へ弾性的に伸長すると、それに付随しておむつ１の幅方向へ非弾性的に伸長する。また、第１シート２１が弾性的に収縮するときには、その収縮に付随して第２シート２２も収縮する。第２シート２２の収縮では、連続繊維２４が溶着部位２３と２３との間でたわんだ状態になる。
【００１６】
図３（ａ）は、図１，２のバックシート３を形成している弾性複合シート１１を得るために使用される素材シート３０の斜視図であり、（ｂ）はその素材シート３０から得られた弾性複合シート１１即ちバックシート３の斜視図である。（ｂ）は、図１のバックシート３の拡大図でもある。素材シート３０は、バックシート３の第１シート２１と第２シート２２と溶着部位２３とに対応する第１層３１と第２層３２とこれら両層３１，３２を接合する溶着部位３３とからなり、バックシート３の側縁部１７，１８と前後端縁部１９ａ，１９ｂとに対応する側縁部４７，４８と前後端縁部４９ａ，４９ｂと、脚周り縁部２６に対応する湾曲した縁部４６とを有する。第１層３１は、おむつ１の幅方向に対応する双頭矢印Ａ方向へ１００％以上、より好ましくは２００％以上、さらに好ましくは４００％以上弾性的に伸長可能な厚さ５〜１００μｍのフィルム３５によって形成されている。第２層３２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、これら高分子の２種類以上の混合物等からなる繊維径０．１〜５０μｍの連続繊維３４からなり、坪量２〜１００ｇ／ｍ^２の繊維集合体で形成されている。ただし、図では連続繊維３４のうちの一部のもののみが示されている。連続繊維３４の破断伸度は、２００％以上であることが好ましい。フィルム３５と連続繊維３４とが接合する部位３３は、個々の面積が０．０３〜１０ｍｍ^２であり、全体がフィルム３５の面積に対して占める割合は１〜５０％の範囲にあることが好ましい。かかる素材シート３０は、これを双頭矢印Ａ方向へ伸長した後、フィルム３５の弾性的な復元力で収縮させることによって、図３（ｂ）のバックシート３として使用できる弾性複合シート１１になる。
【００１７】
図４は、図３の素材シート３０を伸長して弾性複合シート１１とするために使用される伸長機５０の側面図である。伸長機５０は、上下一対のチャック５１，５２と、チャック５１から上方へ延びる上部シリンダ５３と、チャック５２から下方ヘ延びる下部シリンダ５４とを有する。上部シリンダ５３および／または下部シリンダ５４は、双頭矢印Ｂ方向へ上下動可能であり、チャック５１，５２は、素材シート３０の両側縁部４７，４８を把持することができる。ただし、湾曲した縁部４６を把持することはない。図示例では、下部シリンダ５４を静止させておいて上部シリンダ５３のみを上昇させて、素材シート３０をその幅方向である図の上方へ所要倍率だけ伸長し、次いで元の位置にまで下降させてチャック５１，５２の把持を解く。収縮した素材シート３０は、チャック５１，５２で把持されていた部位を切り落とすと、図３（ｂ）の弾性複合シート１１（バックシート３）となる。
【００１８】
図４において、伸長機５０による素材シート３０の伸長量は、フィルム３５の弾性限界内であって破断伸度以下であり、かつ連続繊維３４の破断伸度以下の範囲にある。連続繊維３４は、それがフィルム３５に接合している溶着部位３３と３３との間において、双頭矢印Ｂ方向へ向きを変え、径を細くしながら非弾性的に伸長し、その伸長は連続繊維３４の永久変形となって残る。伸長機５０のシリンダ５３を下降させるときには、素材シート３０がフィルム３５の弾性的な復元力によってほぼ図４の実線の状態にまでに収縮する。このような伸長・収縮過程において、素材シート３０では、上下のチャック５１，５２で把持されていた側縁部４７間の部位３７と側縁部４８間の部位３８とが上方シリンダ５３の上昇量に等しい量だけ伸長するが、チャック５１，５２で直接的には把持されていなかった湾曲した側縁部４６間の部位３９は、上部シリンダ５３が上昇したときに生じる素材シート３０に対しての張力が及び難く、殆ど伸長しないか、または部位３７，３８に比べて僅かしか伸長しない。その結果として、連続繊維３４は部位３７，３８において長く延び、素材シート３０が収縮すると、第２層３２はこれらの部位３７，３８の見掛けの嵩が増す。しかし、もう一方の部位３９の連続繊維３４は長く延びることがなく、素材シート３０が収縮したときに、第２層３２は部位３９の見かけの嵩が伸長前と同じであるか、または伸長前に比べて殆ど高くなることがない。伸長前の第２層３２では、連続繊維３４が一様に分布していて坪量にむらがなく、伸長後の第２繊維層３２では、部位３７，３８で見かけの密度が低くなり、部位３９では見かけの密度が殆ど変らないという状態になる。これらの部位３７，３８は、弾性複合シート１１（バックシート３）の前後胴周り域６，７となり、部位３９は股下域８となる。図３（ｂ）で明らかなように、第２層３２の嵩が相対的に変化した前後の胴周り域６，７と股下域８との間では、連続繊維３４による濃淡の差が生じる。
【００１９】
この発明において、図示例のおむつ１は、これをトレーニングパンツとして使用することが可能であり、その場合には、バックシート３として使用した弾性複合シート１１を不透液性のものから透液性のものに代えることができる。そのようにして得られるトレーニングパンツは、コア４の吸収能力にもよるが、トレーニング中の着用者が尿を漏らすと、尿の一部がパンツの外へ滲出して着用者に不快感を与え、トレーニング効果を高めるということがある。また、図示例のおむつ１は、公知ないし周知の尿とりパッドを身体に密着させるためのパッドホルダーとして使用することもできる。この場合の尿とりパッドが防漏構造のものであれば、おむつ１ではコア４を除いたり、バックシート３を透液性のものにしたりすることができる。コア４を除く場合には、トップシート２を併せて除くこともできる。これらトレニングパンツやパッドホルダーとしてパンツ型おむつ１が使用され、弾性複合シート１１として透液性のものの使用が許される場合には、図２に例示のフィルム３５からなる第１シート２１に代えて、そのフィルム３５と同程度に弾性的に伸長可能な繊維集合体からなる第１シート２１を使用することができる。この繊維集合体には、スチレン系エラストマーやウレタン等の弾性高分子からなる長繊維または連続繊維を使用して得られるスパンボンド不織布やメルトブローン不織布がある。繊維集合体の坪量は、１５〜２５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。
【００２０】
この発明では、図示例の他に、図３（ａ）の素材シート３０は、第１層３１の下面側に連続繊維３４からなる伸長性の第３層を設け、その素材シートから３層構造のバックシート３を得ることも可能である。この第３層と第２層３２との間では、連続繊維の性状や坪量を変えることができる。
【００２１】
図５は、図３（ａ）の素材シート３０の第１層３１に弾性的に伸長可能な繊維集合体を使用し、さらに第１層３１の下面側に第２層３２と同じ構成の第３層を設けた素材シート３０を図４の伸長機５０で伸長して得られた弾性複合シート１１（バックシート３）の応力／歪曲線である。素材シート３０と、これを伸長したときの条件は、以下のとおりである。
１．素材シートの構成
１）第１層スチレン系エラストマーからなる繊維径１５μｍを有する繊維
の不織布
２）第２層ポリプロピレンからなる繊維径１２μｍの連続繊維集合体
３）第３層第２層に同じ
４）坪量第１層：第２層：第３層＝４５：１５：１５（ｇ／ｍ^２）
５）各層の接合１０６℃で溶着、溶着面積率１１％
６）破断伸度３００％
７）試片形状幅（図４の縦方向）１５０×長さ（図４の横方向）２５０ｍｍ
湾曲部Ｒ＝３０ｍｍ
２．引張条件
１）チャック間距離１３０ｍｍ、引張速度１３０ｍｍ／ｍｉｎ
２）引張速度１３０ｍｍ／ｍｉｎ
３）伸長率１００％
３．引張試験結果
素材シート３０を伸長・収縮させて得られた弾性複合シート１１について、図４に示した部位Ｌ，Ｍ，Ｎにおいて幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試片を採取し、この試片をチャック間距離３０ｍｍ、引張速度３０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験した結果は、図５のとおりであった。
【００２２】
図５が示しているように、弾性複合シート１１は、チャック５１と５２とに直接的に把持されていた部位Ｌ，Ｍをシート１１の幅方向へ引っ張ると、伸長応力は徐々に大きくなった後に急激に大きくなるように変化する。チャック５１と５２とに直接的には把持されていなかった部位Ｎでは、シート１１を幅方向へ引張ると伸長応力が急激に大きくなる。つまり、弾性複合シート１１は、伸長の初期段階において部位Ｌ，Ｍが伸び易く、部位Ｎが伸び難い。これらの部位Ｌ，Ｍは、図３（ａ）においては部位３７，３８に対応し、Ｎは部位３９に対応する。また、バックシート３についていえば、部位Ｌ，Ｍは前後胴周り域６，７に対応し、部位Ｎは股下域８に対応する。
【００２３】
素材シート３０は、図４における幅方向への伸長率が高くなるほど、連続繊維３４は長く伸びて永久変形量が大きくなるから、シート３０の収縮後に得られる弾性複合シート１１では、それを伸長するときの応力が初期段階では弾性的な第１シート２１を伸長するのに必要な力だけで足りる。しかし、さらに伸長して、第２シート２２および／または第１シート２１のたわんでいた連続繊維３４が伸びきった状態になると、それ以降の伸長応力には連続繊維３４を伸長するために必要な力が加わり、応力／歪曲線は図５のＬ，Ｍのように急激に立ち上がる。
【００２４】
図４、５によって明らかなように、この発明では、素材シート３０の側縁部４６，４７，４８をチャック５１，５２で把持するときに、それらの側縁部４６，４７，４８では把持部分（側縁部４７）と把持部分（側縁部４８）との間に非把持部分（湾曲した縁部４６）が介在するような態様で、換言すると側縁部４６，４７，４８に沿って把持部分（４７，４８）が間欠的に並ぶような態様で把持して、素材シート３０を幅方向（図４の上方）へ伸長するから、その伸長後に得られる弾性複合シート１１では、幅方向の伸長応力がその幅方向に直交する長さ方向の各部位において変化する。このような変化を有するこの発明の弾性複合シートは、素材シートにおいて互いに向かい合う両側縁部のうちの一方だけを間欠的に把持して得ることも可能である。
【００２５】
このように弾性複合シートの幅方向への伸長応力が縦方向の各部位で異なるこの発明に係る弾性複合シートは、パンツ型の使い捨ておむつやトレーニングパンツ、尿とりパッドホルダとしてのパンツの他に、開放型の使い捨ておむつやその他の各種使い捨て着用物品に使用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明に係る製造方法によって得られる弾性複合シートは、一方向へ弾性的に伸長可能であるとともに、伸長応力がその一方向と直交する方向において変化するから、これを例えばパンツ型の着用物品に使用すれば、その物品の胴周り域においては物品の幅方向への伸長応力を低くし、股下域においては物品の幅方向への伸長応力を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】使い捨ておむつの斜視図。
【図２】図１のおむつの分解組立図。
【図３】（ａ）バックシートを作るための素材シートの斜視図。
（ｂ）バックシートの拡大斜視図。
【図４】伸長機の側面図。
【図５】弾性複合シートの応力／歪曲線。
【符号の説明】
１おむつ
１１弾性複合シート
２１第１シート
２２第２シート
３０複合シート（素材シート）
４６縁部、非把持部
４７縁部、把持部
４８縁部、把持部

Claims

互いに直交する二方向のうちの少なくとも一方向へ弾性的に伸長可能な第１シートの少なくとも片面に前記一方向へ非弾性的に伸長可能な第２シートが前記一方向へ間欠的に接合している弾性複合シートにおいて、
前記第２シートは、一様な坪量を有するものであって、連続繊維から形成されたものであり、
前記第１シートでは、前記一方向へ所要倍率だけ弾性的に伸長した部位と、前記所要倍率ほどには伸長していない部位とが前記一方向と直交する方向へ並び、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記第２シートでは、前記連続繊維が非弾性的に伸長して永久変形した状態にあり、
前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位が弾性的な復元力によって収縮した状態にある前記弾性複合シートでは、前記一方向と直交する方向において、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記第２シートの見かけの密度が前記所要倍率ほどには伸長していない部位に接合している前記第２シートの見かけの密度よりも低くなっていることを特徴とする前記弾性複合シート。
前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位が弾性的な復元力によって収縮した状態にある前記弾性複合シートでは、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記連続繊維が非弾性的に伸長して永久変形した状態にあることによって、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位での前記弾性複合シートの前記一方向への伸長応力が低く、前記所要倍率ほどには伸長していない部位での前記弾性複合シートの前記一方向への伸長応力が高くなるように、前記一方向と直交する方向の各部位において変化している請求項１記載の弾性複合シート。
前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位が弾性的な復元力によって収縮した状態にある前記弾性複合シートでは、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位に接合している前記連続繊維が非弾性的に伸長して永久変形した状態にあることによって、前記所要倍率だけ弾性的に伸長した部位での前記弾性複合シートの前記一方向への伸長応力が伸長率の増加とともに徐々に大きくなった後に急激に大きくなるように変化し、前記所要倍率ほどには伸長していない部位での前記弾性複合シートの前記一方向への伸長応力が、伸長率の増加とともに急激に大きくなるように、前記一方向と直交する方向の各部位において変化している請求項１または２記載の弾性複合シート。
互いに直交する二方向のうちの少なくとも一方向へ弾性的に伸長可能な第１シートの少なくとも片面に前記一方向へ非弾性的に伸長可能な第２シートが前記一方向へ間欠的に接合している弾性複合シートにおいて、
前記第２シートが、一様な坪量を有するものであって、連続繊維によって形成され、前記一方向と直交する方向において見かけの密度の高い部位と見かけの密度の低い部位とが並ぶとともに、前記見かけの密度の低い部位における前記連続繊維の径は、前記見かけの密度の高い部位における前記連続繊維の径よりも細くなっていることを特徴とする前記弾性複合シート。
使い捨ておむつが肌当接面と着衣当接面とを有し、これら両面のいずれかが前記弾性複合シートによって形成され、前記弾性複合シートの前記一方向が前記おむつの幅方向に一致させてある請求項１〜４のいずれかに記載の弾性複合シート。
互いに直交する二方向のうちの少なくとも一方向へ弾性的に伸長可能な第１シートの少なくとも片面に、前記一方向へ非弾性的に伸長可能な第２シートが前記一方向へ間欠的に接合してなる複合シートを前記一方向へ伸長し、しかる後に前記第１シートの弾性復元力によって収縮させて前記複合シートから弾性複合シートを製造する方法において、
前記複合シートは、前記一方向と直交する方向へ延びる両側縁部を有し、その両側縁部を把持して前記第１シートの弾性限界内であって破断伸度以下かつ前記第２シートの破断伸度以下で前記一方向へ伸長・収縮させて前記弾性複合シートとし、前記両側縁部は少なくとも一方が前記直交する方向において把持部と把持部との間に非把持部が存在するように把持することを特徴とする前記方法。