JP5021451B2 - 伸縮シート - Google Patents

Description

本発明は、弾性フィラメントと不織布とを複合化してなる伸縮シートに関する。

弾性を有する繊維と不織布とを複合化してなる伸縮シートに関する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
同文献に記載の伸縮シートは、同文献の図１及び図２に示されているように、ギア形状を有する波形部材２０，２１によって一枚のシート１２を波状に変形させ、該シートに弾性ストランド１６を融着してなるもの、あるいは同文献の図４及び図５に示されているように、二枚のシート１２，３２それぞれを波状に変形させ、該シートそれぞれを、波の頂部の位置を一致させて、共通する弾性ストランド１６を融着してなるものである。
しかし、一枚のシート１２を弾性ストランド１６と融着してなるものは、伸縮シートの片面に弾性ストランド１６が露出しているため、べたついたり、ハンドリング性が悪い。また、アーチ部分１３が、弾性ストランド１６から離間して形成されているため、該アーチ部分１３は、加圧に対して、折れたり潰れたりしやすい。
また、二枚のシート１２，３２を弾性ストランド１６と融着してなるものは、弾性ストランド１６の長手方向の同じ位置に二枚のシート１２，３２が接合されて、弾性ストランド１６の上下に亘る空間が形成されるため、例えば、生理用ナプキン等の吸収性物品の表面シート材として用いる場合に、二枚のシート１２，３２の固定部分１４が吸収体などの部材と離れてしまうために、吸収体への液の移行性に劣る。

特表平１０−５０１１９５号公報

したがって本発明の目的は、弾性部材が露出せず、凹凸形状が安定に維持され、液、排泄物やゴミ等の取り込み性、また液の移行性に優れた伸縮シートを提供することにある。

本発明は、一方向に延びるように配列した多数の弾性フィラメントが２枚の不織布間に固定されており、これらが一体的に変形して、一方の面側に開口する第１溝及び他方の面側に開口する第２溝が前記一方向に交互に形成されている、伸縮シートを提供するものである。

本発明の伸縮シートは、弾性フィラメントが２枚の不織布間に固定され、表面に露出していないため、弾性フィラメントによるべたつきを生じにくく、例えばシートをロール状に巻き取るときや製造した巻き取りロールを再び繰り出して使用する際に、必然的に触れるローラーへのべたつきによるテンション変動や摩擦が少なく、ハンドリング性にも優れている。
また、伸縮シートの凹凸形状が、弾性フィラメントによって安定に維持され、第１及び／又は第２溝は、液、排泄物やゴミ等の被捕集物の取り込み性に優れている。
また、吸収性物品の構成部材、例えば、生理用ナプキンや使い捨ておむつの表面シートやサブレーヤー等として用いた場合、それに接する吸収体等への液の移行性にも優れている。

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。
図１には、本発明の伸縮シートの一実施形態の斜視図が示されている。図２には、図１に示す伸縮シートの、弾性フィラメントが延びる方向（Ｙ方向）に沿い且つ該伸縮シートの厚み方向に沿う断面図が示されている。
本実施形態の伸縮シート１０は、第１の不織布１１及び第２の不織布１２の計２枚の不織布と、両不織布間に挟持された多数の弾性フィラメント１３とから構成されている。各弾性フィラメント１３は、第１及び第２の不織布１１，１２と接合している。第１の不織布１１と第２の不織布１２は、同種のものでもよく、或いは異種のものでもよい。ここで言う同種の不織布とは、不織布の製造プロセス、不織布の構成繊維の種類、構成繊維の繊維径や長さ、不織布の厚みや坪量等がすべて同じである不織布どうしを意味する。これらのうちの少なくとも一つが異なる場合には異種の不織布であるという。また本発明において弾性とは、伸ばすことができ、且つ元の長さに対して１００％伸ばした状態（元の長さの２００％の長さになる）から力を解放したときに、元の長さの１２５％以下の長さまで戻る性質を言う。

各不織布１１，１２は何れも伸長可能なものであることが好ましい。本伸縮シート１０における各不織布１１，１２は、弾性フィラメント１３の延びる方向と同方向に伸長可能になっている。伸長可能とは、（イ）不織布１１，１２の構成繊維自体が伸長する場合と、（ロ）構成繊維自体は伸長しなくても、交点において結合していた繊維どうしが離れたり、繊維どうしの結合等により複数本の繊維で形成された立体構造が構造的に変化したり、構成繊維がちぎれたり、繊維のたるみが引き伸ばされたりして、不織布全体として伸長する場合とを包含する。

各不織布１１，１２は、弾性フィラメント１３と接合される前の原反の状態で既に伸長可能になっていてもよい。或いは、弾性フィラメント１３と接合される前の原反の状態では伸長可能ではないが、弾性フィラメント１３と接合された後に伸長可能となるように加工が施されて、伸長可能になるものであってもよい。不織布を伸長可能にするための具体的な方法としては、熱処理、ロール間延伸、歯溝やギアによるかみ込み延伸、テンターによる引張延伸などが挙げられる。後述する伸縮シート１０の好適な製造方法に鑑みると、弾性フィラメント１３を不織布１１，１２に融着させるときの該不織布１１，１２の搬送性が良好になる点から、不織布１１，１２はその原反の状態では伸長可能でないことが好ましい。

各不織布１１，１２は伸長可能であり、実質的に非弾性の繊維を含んでなるものであり、実質的に非弾性である。

各弾性フィラメント１３は、伸縮シート１０の全長にわたって実質的に連続している。弾性フィラメント１３は弾性樹脂を含んでいる。各弾性フィラメント１３は、互いに交差せずに一方向に延びるように配列している。但し、伸縮シート１０の製造条件の不可避的な変動に起因して、意図せず弾性フィラメント１３が交差することは許容される。各弾性フィラメント１３は、互いに交差しない限り、直線状に延びていてもよく、或いは蛇行しながら延びていてもよい。
弾性フィラメント１３の延びる方向は、第１及び第２の不織布１１，１２の製造時の流れ方向と一致していてもよく、或いは不織布１１，１２の製造時の流れ方向と直交していてもよい。後述する好適な製造方法に従い伸縮シート１０を製造すると、弾性フィラメント１３の延びる方向は、第１及び第２の不織布１１，１２の製造時の流れ方向と一致する。

弾性フィラメント１３は、実質的に非伸長状態で不織布１１，１２に接合されている。弾性フィラメント１３が伸長していない状態で不織布１１，１２に接合されるため、本実施形態の伸縮シート１０は、伸長による緩和（クリープ）が起こらず、伸縮性が低下しにくいという利点がある。弾性フィラメント１３が伸長していない状態で、これを不織布１１，１２に接合させることには次の利点もある。本実施形態の伸縮シート１０は、例えば、実質的に非伸長状態の弾性フィラメント１３を、非伸長状態の不織布１１，１２に接合して一旦巻き取り原反とし、（このとき、弾性フィラメント１３と接合した非伸長状態の不織布１１，１２は非伸縮性である）、この原反を繰り出して別工程において弾性発現処理（例えば歯溝延伸）して、非伸長状態の不織布１１，１２を伸長可能な不織布となすことで製造される。前記の原反の状態では、該原反は非伸長でかつ非伸縮性なので、弾性フィラメント１３に外力が作用しない。その結果、前記の原反を長期間保存しても、伸長に起因する緩和が起こらないという利点がある。

弾性フィラメント１３としては、糸状の合成ゴムや天然ゴムが使用できる。或いは乾式紡糸（溶融紡糸）や、湿式紡糸によって得られたものも使用できる。このうち、後述する好適な製造方法に鑑みると、弾性フィラメント１３は、これを一旦巻き取ったり、蓄えたりすることなしに直接溶融紡糸によって得られたものであることが好ましい。

弾性フィラメント１３は、ノズルから吐出された溶融樹脂を紡糸線上で延伸して得られたものであることが好ましい。延伸することで、弾性フィラメント１３を構成する高分子が、該弾性フィラメント１３の長さ方向に分子配向するので、弾性フィラメント１３の延びる方向に沿って１００％伸長させ、その状態から５０％戻したときの荷重Ａ（以下、５０％戻り強度ともいう）と、弾性フィラメント１３の延びる方向に沿って５０％伸長させたときの荷重Ｂ（以下、５０％行き強度ともいう）との比（Ａ／Ｂ）が高まり、ヒステリシスロスが小さくなる。また、延伸によって細い弾性フィラメントが得られる。この観点から、弾性フィラメント１３は、１．１〜４００倍、特に４〜１００倍に延伸されたものであることが好ましい。これに対して、先に述べた特許文献１においては、ダイから溶融状態で押し出された弾性ストランドが未延伸の状態でシートに接合されるので、該弾性ストランドのヒステリシスロスは十分に小さいものとはならない。

特に、弾性フィラメント１３は、弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で延伸されて形成されたものであることが好ましい。これにより、十分に細化したフィラメントを得ることが可能になり、後述する理由で、風合いが良くなる。また、弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で延伸されることで、不織布１１、１２と貼り合わせた後、常温になった弾性フィラメント１３は縮もうとする力は示さず、弾性フィラメント１３は非伸長状態で不織布１１，１２に接合させたことと同じ状態になる。本実施形態における延伸の具体的な操作としては、（イ）弾性フィラメント１３の原料となる樹脂を溶融紡糸して一旦未延伸糸を得、その未延伸糸の弾性フィラメントを再度加熱して軟化温度（ハードセグメントのガラス転移点温度Ｔｇ）以上の状態で延伸する操作や、（ロ）弾性フィラメント１３の原料となる樹脂を溶融紡糸して得られた溶融状態の繊維を直接延伸する操作が挙げられる。後述する好適な製造方法に従い伸縮シート１０を製造すると、弾性フィラメント１３は、溶融紡糸して得られた溶融状態の繊維を直接延伸することで得られる。

紡糸後の延伸により得られた弾性フィラメント１３は、その直径が１０〜２００μｍ、特に２０〜１３０μｍであることが好ましい。弾性フィラメント１３は、その断面が円形であり得るが、場合によっては楕円形や扁平形状の断面のこともある。隣り合う弾性フィラメント間の隙間の距離は、０．２〜５ｍｍ、特に０．５〜１．５ｍｍであることが、見た目の美しさ、通気性、肌触り（隣り合うフィラメント同士が接触せず正しく配置されることによる）等の点から好ましい。

弾性フィラメント１３は、その全長にわたって各不織布１１，１２に接合している。ここで、「その全長にわたって接合している」とは、弾性フィラメント１３と接触しているすべての繊維（不織布１１，１２の構成繊維）が、該弾性フィラメント１３と接合していることを要せず、弾性フィラメント１３に、意図的に形成された非接合部が存在しないような態様で、弾性フィラメント１３と不織布１１，１２の構成繊維とが接合されていることを言う。弾性フィラメント１３が各不織布１１，１２にその全長にわたって接合していることで、弾性ストランド１３と各不織布１１，１２との接合力を十分に高めることができる。その結果、伸縮シート１０を引き伸ばしても、弾性フィラメント１３が各不織布１１，１２から剥離しづらくなる。弾性フィラメント１３が各不織布１１，１２から剥離しにくいことは、後述する連続波形形状の伸縮シート１０の立体形態が、弾性フィラメント１３により安定に維持されるようにする点から好ましい。

伸縮シート１０は、少なくとも自然状態においては、弾性フィラメント１３及びそれに接合している各不織布１１，１２が一体的に変形して、連続波形形状の立体形状を有している。より具体的には、自然状態（収縮状態）の伸縮シート１０には、図２に示すように、一方の面Ｐ側に開口する第１溝１と他方の面Ｑ側に開口する第２溝２とが、弾性フィラメント１３が延びる方向（Ｙ方向）に交互に形成されている。また、伸縮シート１０の一方の面Ｐ側及び他方の面Ｑ側それぞれにおける、相隣接する第１溝１，１間又は相隣接する第２溝２，２間には、それぞれＹ方向と直交する方向（Ｘ方向）に延びる畝部３，４が形成されている。

第１溝１は、第２溝２の底部２ａの位置に達する深さＤ１（図２参照）を有していることが好ましく、第２溝２は、第１溝１の底部１ａの位置に達する深さＤ２（図２参照）を有していることが好ましい。
ここで、第１溝１が、第２溝２の底部２ａの位置に達する深さＤ１を有するとは、伸縮シート１０の厚み方向（Ｚ方向，図２参照）において、第１溝１の底部１ａが、第２溝２の底部２ａと同じ位置に位置するか又はそれよりＱ側に位置することを意味し、第２溝２が、第１溝１の底部１ａの位置に達する深さＤ２を有するとは、伸縮シート１０の厚み方向（Ｚ方向，図２参照）において、第２溝２の底部２ａが、第１溝１の底部１ａと同じ位置に位置するか又はそれよりＰ側に位置することを意味する。底部１ａ，２ａは、各溝の最も深い部分である。

伸縮シート１０の厚み方向（Ｚ方向）において、第１溝１と第２溝２とが重なる長さＴ１、即ち、第１溝１の底部１ａと第２溝２の底部２ａとの間のＺ方向の距離（Ｄ１＋Ｄ２−Ｔ）は好ましくは、−３ｍｍ以上、より好ましくは０ｍｍ以上である。また、長さＴ１は、伸縮シート１０の厚みＴの−５０〜７５％、特に０〜４０％であることが好ましい。Ｔ１が０より大きいことは、第１溝１と第２溝２がＹ方向において隣接し、Ｚ方向において重なる部分を有することを意味し、液が、第１溝１から第２溝２に流れ込みやすい。なお、Ｔ１が０より小さい場合でも、第１溝の底部１ａと第２溝の底部２ｂの距離が比較的小さい場合には、同様の第１溝１から第２溝２に液が流れ込みやすい効果は維持される。また、第１溝１及び第２溝２それぞれの深さＤ１，Ｄ２は、伸縮シート１０の厚みＴの１０〜８０％、特に４０〜８０％であること、また、１ｍｍ以上、特に２ｍｍ以上が、溝１，２と畝部３，４による縞模様の形成性や、液、排泄物やゴミ等の被捕集物の保持性等の点から好ましい。また、第１溝１の底部１ａは、伸縮シート１０の厚み方向（Ｚ方向）において、伸縮シート１０の厚みを２等分した位置より、Ｑ側に位置することが好ましく、第２溝２の底部２ａは、伸縮シート１０の厚み方向（Ｚ方向）において、伸縮シート１０の厚みを２等分した位置より、Ｐ側に位置することが好ましい。
また、伸縮シート１０のＸ方向における、第１溝１，１のピッチＰ１０（図２参照）及び第２溝２，２のピッチＰ２０（図２参照）は、例えば、１〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜３．５ｍｍである。

本実施形態の伸縮シート１０は、弾性フィラメント１３が、不織布１１，１２と共に屈曲して、上述した連続波形形状の立体形状を有しているため、弾性フィラメント１３の弾性伸縮性によって伸縮シート１０の立体形状が安定に維持される。
即ち、伸縮シート１０が厚み方向に加圧されて、畝部３，４や溝１，２が潰れても、畝部３，４が折れるような潰れ方はせず、また、加圧が解除された場合には、畝部３，４や溝１，２が元の立体形態に良好に復帰する。
また、伸縮シート１０は、弾性フィラメント１３の弾性に起因して、弾性フィラメント１３の延びる方向と同方向に伸縮可能になっている。
伸縮シート１０を、弾性フィラメント１３の延びる方向と同方向に引き伸ばすと、連続波形形状の伸縮シート１０の立体形態が平面状に近づくように変化するとともに、弾性フィラメント１３並びに第１及び第２の不織布１１，１２が伸長するが、伸縮シート１０の引き伸ばしを解除すると、弾性フィラメント１３が収縮し、その収縮に連れて第１及び第２の不織布１１，１２が引き伸ばし前の状態に復帰し、伸縮シート１０も元の立体形状に復帰する。

本実施形態の伸縮シート１０は、このように連続波形形状の立体形状の安定性に優れているため、肌触りが良好である。また、おむつの外包材や生理用ショーツの生地等のように、使用状態において伸縮が繰り返されるような用途や、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートやサブレイヤー、床や家具の清掃用シートなどのように、厚み方向の圧縮を繰り返し受けるような用途に用いても、溝１，２の機能が損なわれない。
また、目に触れる場所に用いた場合においても、畝部３，４及び溝１，２によって生じる縞模様が安定に維持される点も利点となる。

また、本実施形態の伸縮シート１０は、このように立体形状の安定性に優れた伸縮シートに、深さの深い上記の第１及び第２溝１，２を有するため、第１及び第２溝１，２内に、液、排泄物、ゴミ等の被捕集物をスムーズに取り込ませることができる。
例えば、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品に用いた場合は、経血や尿等を吸収すると同時に便、軟便、おりもの等の、固形物や粘度の高い排泄物を閉じ込めて、肌から遠ざけることができる。
吸収体の肌側に本実施形態の伸縮シートを用いる場合は、吸収体に触れる繊維の面積が大きいため、吸収体の液の引き込み力をこのシートに効果的に伝えることができ、シート中の液が移行しやすくなる。
また、第１溝１が、第２溝２とＹ方向における位置がずれていることにより、第１溝１の底部１ａと吸収体との間に畝部４の繊維が配置されているため、吸収体の液の引き込み力を本実施形態の伸縮シートに効果的に伝えることができ、該伸縮シート中の液が移行しやすくなる。また、第１溝１と第２溝２のずれがピッチ（Ｐ１０）の約半分であると、見た目の美しさ、シワの寄りにくさの観点から好ましい。
尚、第１溝１および第２溝２どちらを肌側に向かって開口するようにして使用しても同様の効果が得られる。

また、床や家具等の清掃用シートとして用いた場合には、パンくずや砂、髪の毛などの比較的大きなゴミも、第1溝１や第２溝２に取り込むことができるため、効果的に清掃ができる。

また、本実施形態の伸縮シート１０における第１溝１及び第２溝２は、図２に示すように、それぞれ、弾性フィラメント１３が延びる方向の幅が狭い幅狭部１ｂ，２ｂと、各溝の深さ方向において、該幅狭部１ｂ，２ｂより底部１ａ，２ａ側に位置し、該幅狭部の前記幅より広い幅（Ｙ方向の幅）を有する幅広部１ｃ，２ｃとを有している。
また、幅狭部１ｂ、２ｂの幅は、自然長のときは０．５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１ｍｍ、更に好ましくは２ｍｍ以上である。また、幅広部１ｃ，２ｃの幅は、それぞれ、幅狭部１ｂ、２ｂの幅の１．２倍以上が好ましく、２倍以上がより好ましい。
また、幅狭部１ｂ、２ｂはシート全体の伸縮、特に初期の伸縮にあわせて、他の部分よりも優先的に寸法が変化する。
ピッチＰ２０と幅狭部１ｂとの寸法比（１ｂ／Ｐ２０）は、０．５以下、つまり溝でない部分の幅は溝の幅狭部の幅よりも大きいことが好ましい。このことにより、吸収性物品等に使用した場合には、液や排泄物等の被捕集物を効果的に取り込みながら、使用者の肌から被捕集物を遠ざけることができる。
第１及び第２溝１，２が、このような形態を有すると、溝内に取り込んだ液やゴミ等が、逆戻りして外部に排出されることを防止することができる。また、シートが伸縮性を有するため、人への装着物として用いた場合には使用者の動きに容易に追従して、清掃用シートとして用いた場合には、ふき取る動作に応じて、幅狭部１ｂ、２ｂの寸法が増減するので、一層溝内に液や固形物、ゴミなどを取り込み易くなる。
例えば、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートやサブレイヤーに用いた場合には、肌側に向けた溝１又は２内に取り込まれた液、排泄物等が、肌に接する表面に逆戻りしにくいので、肌にべたついたり、接触してカブレを引き起こしたりすることを防止ないし低減することができる。
また、床や家具等の清掃用シートとして用いた場合には、一度取り込んだ被捕集物を再び放出しにくく、永続的に取り込みやすい。

弾性フィラメント１３と、第１及び第２の不織布１１，１２との接合の様式としては、例えば融着が挙げられる。後述する好適な製造方法に従い伸縮シート１０を製造すると、弾性フィラメント１３は、各不織布１１，１２に融着により接合される。融着とは、弾性フィラメントと不織布１１，１２を構成する繊維が互いに溶融して接着している状態、又はどちらか一方が溶融し、他方がそれに食い込んで接着している状態の双方を含む。この方法によれば、各不織布１１，１２に過度な熱は加えられず、溶融紡糸により得られた弾性フィラメント１３の固化前に、該弾性フィラメント１３を不織布に融着させるので、該弾性フィラメント１３の周囲に存在する繊維のみが該弾性フィラメント１３と接合し、それよりも離れた位置にある繊維は不織布１１，１２の風合いを維持したままになっているので、伸縮シート１０の風合いが良好に保たれるという利点がある。この場合、各不織布１１，１２と弾性フィラメント１３とを接合させる前に、補助的な接合手段として接着剤を塗布することもできる。或いは、各不織布１１，１２と弾性フィラメント１３とを接合させた後に、補助的な接合手段として、熱処理（スチームジェット、ヒートエンボス）や、機械交絡（ニードルパンチ、スパンレース）などを行うこともできる。尤も、これらの補助的な接合手段は、得られる伸縮シート１０の風合いを損なったり、弾性フィラメント１３にダメージを与えたりする場合がある。したがって、弾性フィラメント１３をその溶融熱で不織布１１，１２と融着することが好ましい。但し、補助的な接合手段として、エアスルー法による熱風吹き付けからなる熱処理を用いた場合には、得られる伸縮シート１０の風合いは損なわれず、また不織布１１，１２の接合強度の高いものが得られる点で好ましい。

また、本実施形態の伸縮シート１０においては、弾性フィラメント１３と直交した状態で結合している他の弾性フィラメントは存在していない。したがって伸縮シート１０を、弾性フィラメント１３の延びる方向と同方向に引き伸ばしても、該伸縮シート１０が幅縮みをほとんど起こさずに伸長する。つまり、伸縮シート１０はその引き伸ばし状態において、その長手方向にわたり幅がほぼ一様になっている。その結果、伸縮シート１０を、その伸長状態で搬送させてこれを加工するときのハンドリング性が良好になる。また、伸縮シート１０を例えばパンツ型おむつの外包材として用いた場合、おむつの着用中にずれ落ちが起こったり、皺が寄ったりすることが効果的に防止される。
伸縮シート１０は、これを１．５倍に伸長したときの幅縮みの割合が、伸長前の幅の１％〜１０％、特に１％〜５％であることが好ましい。幅縮みは（１−伸長後の幅÷伸長前の幅）×１００として求めることができる。伸長後の幅は次のように測定する。サンプルを、その長さ方向が概ね流れ方向に沿うように（角度差１５度以内）幅５０ｍｍにて切り出す。長さは１５０ｍｍ超とする。サンプルの幅を５０ｍｍに保った状態で、サンプルの長手方向両端部を、把持間隔１５０ｍｍで把持する。このとき、サンプルがその長手方向にたるまず、かつ伸長しないように注意する。この状態から、把持間隔を１．５倍まで伸長させたときの、サンプルの長さ方向の中央部の幅を測定し、その値を伸長後の幅とする。

次に、伸縮シート１０を構成する第１及び第２の不織布１１，１２並びに弾性フィラメント１３の構成材料について説明する。各不織布１１，１２を構成する繊維としては、実質的に非弾性の繊維が用いられる。その例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥＴやＰＢＴ）、ポリアミド等からなる繊維等が挙げられる。各不織布１１，１２を構成する繊維は、短繊維でも長繊維でもよく、親水性でも撥水性でもよい。また、芯鞘型又はサイド・バイ・サイドの複合繊維、分割繊維、異形断面繊維、捲縮繊維、熱収縮繊維等を用いることもできる。これらの繊維は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。各不織布１１，１２は、連続フィラメント又は短繊維の不織布であり得る。特に、伸縮シート１０を厚みのある嵩高なものとする観点からは、各不織布１１，１２は、短繊維の不織布であることが好ましい。伸縮シート１０を、肌に接触する部材として用いる場合には、肌の接触する側に風合いの良い短繊維不織布を用い、その反対面に強度の高い連続フィラメントの不織布を用いてもよい。

各不織布１１，１２は、その構成繊維が低融点成分及び高融点成分の２成分以上からなることが好ましい。その場合には、少なくとも低融点成分の熱融着により、その構成繊維同士が繊維交点で接合させることができる。低融点成分及び高融点成分の２成分以上からなる芯鞘型の複合繊維としては、芯が高融点ＰＥＴ、ＰＰで、鞘が低融点ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥのものが好ましい。

各不織布１１，１２の厚みは、好ましくは０．０５〜５ｍｍ、更に好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、一層好ましくは０．１５〜０．５ｍｍである。厚みの測定は、０．５ｃＮ／ｃｍ²の荷重にて平板間に挟み伸縮シート１０の断面をマイクロスコープにより５０〜２００倍の倍率で観察し、各視野において平均厚みをそれぞれ求め、３視野の厚みの平均値として求めることができる。シート全体の厚みは平板間の距離を測ることで求められる。各不織布１１，１２の坪量は、風合い、厚み及び意匠性等の観点から、それぞれ３〜１００ｇ／ｍ²、特に１０〜３０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

各不織布１１，１２は、風合い、べたつき等の観点から、実質的に非弾性の繊維からなることが好ましい。不織布中の非弾性繊維の割合としては、７０重量％以上、好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは１００重量％が好ましい。また、実質的に非弾性の繊維には、非弾性樹脂に、弾性樹脂を含んでいてもよく、非弾性樹脂の割合は、７０重量％以上、好ましくは９０重量％、さらに好ましくは１００重量％が良い。
不織布に用いる繊維は、長繊維でも短繊維でも良いが、引張強度試験における破断時伸度が１００％を超えるものを用いると、本実施形態の形を効率的に作りやすい。

弾性フィラメント１３は、前述のとおり、例えば熱可塑性エラストマーやゴムなどの弾性樹脂を原料とするものである。特に弾性樹脂に熱可塑性エラストマーを原料として用いると、通常の熱可塑性樹脂と同様に押出機を用いた溶融紡糸が可能であり、またそのようにして得られたフィラメントは熱融着させやすいので、本実施形態の伸縮シートに好適である。熱可塑性エラストマーとしては、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレン）、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン）、ＳＥＰＳ（スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン）等のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー（エチレン系のα−オレフィンエラストマー、エチレン・ブテン・オクテン等を共重合したプロピレン系エラストマー）、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーを挙げることができる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。またこれらの樹脂からなる芯鞘型又はサイド・バイ・サイド型の複合繊維を用いることもできる。特にスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、又はそれらを組み合わせて用いることが、弾性フィラメント１３の成形性、伸縮特性、コストの面で好ましい。

弾性フィラメント１３と不織布１１，１２を構成する繊維との好適な組み合わせは、弾性フィラメント１３にＳＥＢＳ樹脂又はＳＥＰＳ樹脂を用い、不織布１１，１２の構成繊維にＰＰ／ＰＥ芯鞘型複合繊維又はＰＥＴ／ＰＥ芯鞘型複合繊維を用いる組み合わせである。この組み合わせを採用することで、融着をしっかりと行うことができる。また、芯の融点が高いので、繊維が融着時に溶けきらず（芯が残る）、最大強度の高い伸縮シート１０が得られる。

次に、本実施形態の伸縮シート１０の好ましい製造方法を、図３を参照しながら説明する。本製造方法においては、紡糸ノズル１６から紡出された溶融状態の多数の弾性フィラメント１３を所定速度で引き取って延伸しつつ、該弾性フィラメント１３の固化前に、該弾性フィラメント１３が互いに交差せず一方向に配列するように該弾性フィラメント１３を不織布１１，１２に融着させ、次いで該弾性フィラメント１３が融着した複合体１９を、該弾性フィラメント１３の延びる方向に沿って弾性発現処理して該複合体１９に伸縮性を付与する。

紡糸ノズル１６は、紡糸ヘッド１７に設けられている。紡糸ヘッド１７は、押出機に接続されている。ギアポンプを介して紡糸ヘッド１７へ樹脂を供給することもできる。該押出機によって溶融混練された弾性樹脂は、紡糸ヘッド１７に供給される。紡糸ヘッド１７には、多数の紡糸ノズル１６が直線状に一列に配置されている。紡糸ノズル１６は、第１及び第２の不織布１１，１２の幅方向に沿って配置されている。隣り合う紡糸ノズル１６の間隔は、目的とする伸縮シート１０における弾性フィラメント１３の間隔に相当する。紡糸ノズル１６は通常円形であり、その直径は弾性フィラメント１３の直径及び延伸倍率に影響を及ぼす。この観点から、紡糸ノズル１６の直径は０．１〜２ｍｍ、特に０．２〜０．６ｍｍであることが好ましい。不織布１１，１２との接合強度を高める目的、弾性フィラメント１３の紡糸性を上げる目的、及び伸縮シート１０の伸縮特性を向上させる目的で、弾性フィラメント１３を複合の形態（サイドバイサイド、芯鞘、海島構造）とすることもできる。具体的にはＰＰ系のエラストマー樹脂とスチレン系のエラストマー樹脂とを組み合わせることが好ましい。

紡出された溶融状態の弾性フィラメント１３は、それぞれ原反から互いに同速度で繰り出された第１の不織布１１及び第２の不織布１２と合流し、両不織布１１，１２間に挟持されて所定速度で引き取られる。弾性フィラメント１３の引き取り速度は、両不織布１１，１２の繰り出し速度と一致している。弾性フィラメント１３の引き取り速度は、該弾性フィラメント１３の直径及び延伸倍率に影響を及ぼす。延伸によって弾性フィラメント１３に生じる張力は、該弾性フィラメント１３を不織布１１，１２と貼り合わせるときの風や静電気に起因する該弾性フィラメント１３の乱れを防止する。それによって弾性フィラメントどうしを交差させずに一方向へ配列させることができる。これらの観点から、弾性フィラメント１３の引き取り速度は、紡糸ノズル孔内の樹脂吐出速度に対し、その延伸倍率が１．１〜４００倍、特に４〜１００倍、更に１０〜８０倍となるように調整されることが好ましい。

弾性フィラメント１３は、その固化前に、即ち融着可能な状態で第１及び第２の不織布１１，１２と合流する。その結果、弾性フィラメント１３は、第１及び第２の不織布１１，１２に挟持された状態で、これらの不織布１１，１２に融着する。つまり、固化前の弾性フィラメントを搬送される不織布１１，１２に融着させながら弾性フィラメント１３は引き取られて延伸される。弾性フィラメント１３の融着に際しては第１及び第２の不織布１１，１２には、外部から熱は付与されていない。つまり、融着可能になっている弾性フィラメント１３に起因する溶融熱によってのみ、該弾性フィラメント１３と両不織布１１，１２とが融着する。その結果、両不織布１１，１２の構成繊維のうち、弾性フィラメント１３の周囲に存在する繊維のみが該弾性フィラメントと融着し、それよりも離れた位置に存在する繊維は融着しない。その結果、両不織布１１，１２に加わる熱は最小限にとどまるので、該不織布自身が本来的に有する良好な風合いが維持される。それによって、得られる伸縮シート１０の風合いが良好になる。

紡出された弾性フィラメント１３が、第１及び第２の不織布１１，１２と合流するまでの間、該弾性フィラメント１３は延伸されて延伸方向に分子が配向する。また直径が小さくなる。分子配向によって、５０％戻り強度（Ａ）／５０％行き強度（Ｂ）の比の大きく、ヒステリシスロスの小さい弾性フィラメント１３が得られる。弾性フィラメント１３を十分に延伸させる観点及び弾性フィラメント１３の糸切れを防止する観点から、紡出された弾性フィラメント１３に所定温度の風（熱風、冷風）を吹き付けて、該弾性フィラメント１３の温度を調整してもよい。

弾性フィラメント１３の延伸は、原料樹脂の溶融状態での延伸（溶融延伸）だけでなく、その冷却過程における軟化状態の延伸（軟化延伸）であってもよい。溶融状態とは、自重を含む外力を加えたとき樹脂が流動する状態である。樹脂の溶融温度は粘弾性測定による（例えば円形並行平板間に挟んだ樹脂に回転方向の振動歪を加えて測定される）Ｔａｎδのピーク温度として測定される。弾性樹脂の時に糸切れが起こらないようにするために、延伸区間を長く確保することがよい。また、同様に糸切れが起こらないようにするために弾性樹脂の溶融温度は１３０〜３００℃が好ましい。さらに、弾性樹脂の耐熱性の観点から、溶融温度は２２０℃以下が好ましい。弾性フィラメント１３の成形温度（ダイスの温度）は樹脂の流動性を上げて成形性をよくするために原料樹脂の溶融温度の＋５０℃以上が好ましく、耐熱性のため原料樹脂の溶融温度の＋１１０℃以下が好ましい。軟化温度は、シート状にした弾性樹脂の測定試料の粘弾性特性におけるＴｇ温度として測定される。軟化温度から溶融温度までの範囲を軟化状態という。また、軟化温度より低い温度の状態を固化状態という。軟化温度は、伸縮シート１０の保存時における弾性樹脂の結晶の成長や、体温による伸縮シート１０の伸縮特性の低下の観点から、６０℃以上が好ましく、８０℃〜１８０℃がより好ましい。

弾性フィラメント１３と不織布１１，１２とを接合させるときの弾性フィラメント１３の温度は、繊維融着を確実にするために１００℃以上であることが好ましい。より好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１４０℃以上である。また弾性フィラメント１３の形状を保持して伸縮特性の良好な伸縮シート１０を得る観点から、弾性フィラメントの温度は１８０℃以下であることが好ましい。より好ましくは１６０℃以下である。これらの結果、最適なフィラメント温度は１２０〜１８０℃、さらに好ましくは１４０〜１６０℃の範囲である。接合時の温度は、弾性フィラメント１３と接合させるラミネート基材として、弾性フィラメントを構成する弾性樹脂の融点と異なる融点を有する変性ポリエチレンや変性ポリプロピレンなどからなるフィルムを用いて、その接合状態を観察することで測定できる。このとき、弾性フィラメントとラミネート基材が融着していれば、接合温度はラミネート基材の融点以上である。

弾性フィラメント１３と不織布１１，１２との接合時には、弾性フィラメント１３は実質的に非伸長状態（外力を取り除いたときに縮まない状態）である。両者の接合状態においては、不織布１１，１２を構成する繊維の少なくとも一部が、弾性フィラメントへ融着するか、更には弾性フィラメント１３と不織布１１，１２を構成する繊維の少なくとも一部との両方が融着することがより好ましい。十分な接合強度が得られるからである。得られる伸縮シート１０の伸縮特性は、弾性フィラメント１３と不織布１１，１２との接合点の密度に影響を受ける。また、伸縮特性は、接合温度、接合圧力、後述する不織布１１，１２の弾性発現処理による接合点のはずれによって調整することができる。不織布１１，１２の構成繊維を弾性フィラメント１３に融着させることで、接合点一つ一つの接合強度が高くなる。接合点の密度を低くすると、不織布１１，１２による伸縮阻害が少なくなり、且つ十分な接合強度を有する伸縮シート１０が得られるので好ましい。

弾性フィラメント１３を第１及び第２の不織布１１，１２と合流させるときには、各弾性フィラメント１３が互いに交差せず一方向に配列するようにする。そして、弾性フィラメント１３を第１及び第２の不織布１１，１２と合流させて両不織布１１，１２間に該弾性フィラメント１３を挟持させた状態で、これら三者を一対のニップロール１８，１８によって挟圧する。挟圧の条件は、得られる伸縮シート１０の風合いに影響を及ぼす。挟圧力が大きすぎると弾性フィラメント１３が両不織布１１，１２内に食い込みやすくなり、それに起因して得られる伸縮シート１０の風合いが低下しやすい。この観点から、ニップロール１８，１８による挟圧力は、弾性フィラメント１３が両不織布１１，１２に接触する程度で足り、過度に高い挟圧力は必要とされない。

ニップロール１８による挟圧の別の条件として、ニップロール１８の温度が挙げられる。本発明者らの検討の結果、ニップロール１８を加熱した状態で挟圧を行うよりもむしろ、加熱しないか（つまり成り行きにまかせるか）、又は冷却しながら挟圧を行う方が、風合いの良好な伸縮シート１０が得られることが判明した。ニップロール１８を冷却する場合には、冷却水等の冷媒を用い、ニップロール１８の表面設定温度が１０〜５０℃になるように温度調節することが好ましい。

このようにして２枚の不織布１１，１２間に弾性フィラメント１３が挟持された複合体１９が得られる。次いで、この複合体１９に対して、図２に示すような屈曲状態が発現するように誘導する共に部分的に延伸させて伸縮性を付与する操作を行う。本製造方法においては、この操作を、それぞれ歯と歯底が周方向に交互に形成された一対の歯溝ロール２０，２１を備えた弾性発現装置２２を用いて行う。

弾性発現装置２２は、一方又は双方の歯溝ロール２０，２１の枢支部を上下に変位させる公知の昇降機構（図示せず）を有し、歯溝ロール２０，２１間の間隔が調節可能になっている。本製造方法においては、各歯溝ロール２０，２１を、一方の歯溝ロール２０の歯が他方の歯溝ロール２１の歯間に遊挿され、他方の歯溝ロール２１の歯が一方の歯溝ロール２０の歯間に遊挿されるように組み合わせ、その状態の両歯溝ロール２０，２１間に、複合体１９を挿入してこれを延伸させる。

弾性発現装置２２においては、一対の歯溝ロール２０，２１の両方が駆動源によって駆動するようになっていてもよく（共回りロール）、一方の歯溝ロール２０又は２１のみが駆動源によって駆動するようになっていてもよい（連れ回りロール）が、本製造方法においては、下側の歯溝ロール２１のみが駆動源によって駆動し、上側の歯溝ロール２０は駆動源に接続されておらず、歯溝ロール２１の回転に伴って従動する（連れ回る）ようになっている。連れ回りロールを用いることは、第１及び第２溝１，２や畝部３，４がくっきりと明瞭に形成されやすくなるので好ましい。歯溝ロール２０，２１の歯形としては、一般的なインボリュート歯形、サイクロイド歯形が用いられるが、これらの歯幅を細くし、バックラッシ（噛み合った１対のロールの、お互いの歯と歯の隙間）を大きくしたものを用いることが好ましい。バックラッシの値としては好ましくは０．３ｍｍ〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。

図４には、複合体１９が部分的に弾性発現処理される状態が模式的に示されている。複合体１９が歯溝ロール２０，２１間を通過する際には、複合体１９は、歯溝ロール２０，２１の歯２３，２４に当接する領域（Ｐ３−Ｐ２間、Ｐ１−Ｐ４間）においては、ほとんど延伸されない。これに対し、駆動ロールである歯溝ロール２１の歯２４の歯面によって、従動ロールである歯溝ロール２０の歯２３の歯面に向けて押圧される領域（Ｐ２−Ｐ１間）においては、両歯２０，２１によって大きく延伸される。また、歯溝ロール２１の歯２４の先端部によって、歯溝ロール２０の歯２３から引き離される領域（Ｐ４−Ｐ３間）においては、前記領域（Ｐ２−Ｐ１間）程ではないが、大きく延伸される。

また複合体１９は、歯溝ロール２０，２１の歯２３，２４の先端部に当接する領域（Ｐ３−Ｐ２間、Ｐ１−Ｐ４間）においては、前述のとおりほとんど延伸されないが、歯２３，２４の先端部によって、その径方向に、つまり複合体１９の厚み方向に片押しされるので、厚み方向に薄くなる。但し領域（Ｐ３−Ｐ２間）と領域（Ｐ１−Ｐ４間）とは片押しされる方向が反対向きであるため、薄くなる方向が反対向きとなる。

前記の弾性発現処理工程によって、弾性フィラメント１３と両不織布１１，１２との剥離を防止しつつ、複合体１９における両不織布１１，１２を効率的に弾性発現処理させ、複合体１９に伸縮性を付与することができる。
また、図２に示す断面形状の伸縮シート１０を得るには、このような部分的な弾性発現処理を行う際に、歯溝ロール２０，２１を加熱するか、雰囲気の温度を高くし、弾性発現処理と同時に、弾性フィラメント１３及び／又は両不織布１１，１２に、収縮したときに図１及び図２に示すような連続波形形状の立体形状に変形するように、くせ付けを行う。歯溝ロール２０，２１又は雰囲気の温度は、２５℃〜９０℃、特に３０〜７０℃とすることが好ましい。また、歯溝ロール２０，２１の歯形として、これらの歯幅を細くし、バックラッシを大きくしたものを用いることにより、繊維はフィラメントに過度なダメージを与えず、図２に示す断面形状の伸縮シート１０を安定的に得ることができる。
このとき、弾性フィラメント１３は、緩やかに波打っているために、厚み方向にも形状維持の力が働き、凹凸形状の安定性が高くなる。
また、図２に示す断面形状の伸縮シート１０を得るには、歯溝ロール２０，２１それぞれの円ピッチを、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは２〜３．５ｍｍとする。
これにより、自然状態としたときに、図１及び図２に示すような連続波形形状の立体形状となる複合体１９を効率よく製造することができる。
複合体１９は、歯溝ロール２０，２１の歯２３，２４に当接する領域（Ｐ３−Ｐ２間、Ｐ１−Ｐ４間）が、伸縮シート１０の第１及び第２溝１，２に対応する。

複合体１９が一対の歯溝ロール２０，２１によって部分的に弾性発現処理されると共に収縮後の屈曲状態を方向づけられることで、目的とする伸縮シート１０が得られる。得られた伸縮シート１０は、歯溝ロール２０，２１を通過した後、自身の収縮復元力により速やかにＭＤ方向への延伸状態が解放される。その結果、伸縮シート１０は、搬送方向へ長さが概ね復元して、図１及び図２に示すような、連続波形形状の立体形状を発現する。

このようにして得られた伸縮シート１０は、５０％戻り強度（Ａ）／５０％行き強度（Ｂ）の比が５０％以上、特に６５％以上となることが、十分な伸縮特性の発現や立体形状の安定性の向上の点から好ましい。

また、具体的な用途にもよるが、伸縮シート１０は、その全体の坪量が１０〜１５０ｇ／ｍ²、特に２５〜６０ｇ／ｍ²であることが好ましい。伸縮シート１０は、自然状態における厚みＴが、０．５〜２０ｍｍ、特に２〜５ｍｍであることが好ましい。
伸縮シート１０の厚みＴは、先に述べた各不織布１１，１２の厚みの測定と同様の方法で測定される。また、第１及び第２溝の深さＤ１，Ｄ２も、伸縮シート１０に０．５ｃＮ／ｃｍ²の荷重を加えた状態において測定する。

本実施形態の伸縮シート１０は、上述したように、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートや、床や家具等の清掃シートとして好適に用いられる。またこの用途以外に、その良好な風合いや、毛羽立ち防止性、伸縮性、通気性等の利点を生かし、医療用使い捨て衣類、眼帯、マスク、包帯等の各種の用途に用いることもでき、排泄物の取り込み性の観点から、皮膚に傷等がある場合にも有用である。特に生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の構成材料として好ましく用いられる。該構成材料としては、例えば、吸収体よりも肌側に位置する液透過性のシート、特に表面シートや、表面シートと吸収体との間に配されるサブレイヤー等や、使い捨ておむつの外面を構成するシート、胴回り部やウエスト部、脚周り部等に弾性伸縮性を付与するためのシート等が挙げられる。使い捨ておむつの外面を構成するシートとして用いた場合には、伸縮性、形状安定性が高いことから、高いフィット感を奏するとともに、凹凸形状のパターンの有する意匠性もあり、見た目にもよい印象を与えることができる。また、ナプキンのウイングを形成するシート等として用いることができる。また、それ以外の部位であっても、伸縮性を付与したい部位等に用いることができる。伸縮シート１０の坪量や厚みは、その具体的な用途に応じて適切に調整できる。例えば吸収性物品の構成材料として用いる場合には、坪量２０〜６０ｇ／ｍ²程度、厚み０．５〜１．５ｍｍ程度とすることが望ましい。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。
例えば、伸縮シート１０に部分的にエンボス加工を行ったり、弾性フィラメント１３を部分的にカットしたり部分的に熱シールしたりすることもできる。これらの操作は、伸縮シート１０に伸縮しない部分を形成したり、強度を部分的に上げたりする目的で行われる。或いは、他の部材と貼り合わせたり、デザイン性を持たせたりする目的で行う。

また、弾性フィラメント１３を不織布１１，１２に接合した後に行う部分的な延伸に関し、弾性発現処理方向は不織布１１，１２の流れ方向のみでなく、例えば斜めであっても良い。

更に、前記の製造方法において、弾性フィラメント１３と不織布１１，１２とを接合する方法の別法として、一方の不織布上に直接弾性フィラメント１３を溶融延伸することなしにダイレクト押出することもできる。この場合の延伸倍率は１倍である。また、弾性フィラメント１３と不織布１１，１２とを接合する前に、不織布又は弾性フィラメントに補助的に接着剤を塗布し、その後に弾性フィラメントを実質的に未伸長の状態で貼り合わせることもできる。更に、接着剤を塗布せずに、弾性フィラメント１３と不織布１１，１２とを重ねた後に補助的に熱処理（エアスルー法による熱風の吹き付け、スチームジェット、ヒートエンボス）や、機械交絡（ニードルパンチ、スパンレース）などを行うこともできる。このとき、不織布の代わりに繊維ウエブを片面又は両面に用いることもできる。

図１は、本発明の伸縮シートの一実施形態を示す斜視図である。 図２は、図１に示す伸縮シートの、弾性フィラメントが延びる方向（Ｙ方向）に沿い且つ該伸縮シートの厚み方向に沿う自然状態の断面図である。 図３は、図１に示す伸縮シートの製造に好適に用いられる装置を示す模式図である。 図４は、図３に示す装置によって、複合体が部分的に延伸されると共に収縮後の屈曲状態を方向づけられる様子を示す模式図である。

符号の説明

１０ 伸縮シート
１ 第１溝
１ａ 底部
１ｂ 幅狭部
１ｃ 幅広部
２ 第２溝
２ａ 底部
２ｂ 幅狭部
２ｃ 幅広部
３ 畝部
４ 畝部
１１ 第１の不織布
１２ 第２の不織布
１３ 弾性フィラメント

Claims (5)

1. 一方向に延びるように配列した多数の弾性フィラメントが２枚の不織布間に固定されており、これらが一体的に変形して、一方の面側に開口する第１溝及び他方の面側に開口する第２溝が前記一方向に交互に形成されている伸縮シートであって、
   前記２枚の不織布は、それぞれ伸長可能であり、
   第１溝及び第２溝は、それぞれ、前記弾性フィラメントが延びる方向の幅が狭い幅狭部と、該幅狭部より溝の底部側に位置し、該幅狭部の前記幅より同方向の幅が広い幅広部とを有している伸縮シート。
2. 第１溝は、第２溝の底部の位置に達する深さを有し、第２溝は、第１溝の底部の位置に達する深さを有する、請求項１記載の伸縮シート。
3. 前記弾性フィラメントは、弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で延伸されて形成されたものである請求項１又は２記載の伸縮シート。
4. 前記弾性フィラメントが、紡糸ノズルから紡出された弾性樹脂を溶融延伸して得られたものである請求項３記載の伸縮シート。
5. 前記弾性フィラメントは、前記弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で１．１〜４００倍に延伸されて得られたものであり、直径が１０〜２００μｍになっている請求項３記載の伸縮シート。

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