JP5099921B2 - 積層不織布の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層不織布の製造方法に関し、特に、スパンボンドウェブからなる積層不織布の製造方法に関するものである。

不織布は、一般に、製造が容易かつ安価である。さらに、その構造により、多孔性、嵩高性、吸収性、透水（透液）性などに優れ、その必要な特性を自由に変えることができる点でさまざまな用途に使用されつつある（特許文献１および２参照）。例えば、使い捨て吸収性物品等に汎用されている。近年では、単一層の不織布のほかに、所望の特性を得るために２層以上積層した積層不織布が使用されている（特許文献１）。

特開２００３−２２０６６０号公報 特開２００７−１６３７０号公報

しかしながら、従来の積層不織布、例えば、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ、ＳＳＭＭＳ（Ｓはスパンボンド法によるウェブ、Ｍはメルトブローン法によるウェブを意味する）等の不織布はメルトブローンウェブを含むため、強度の点で必ずしも十分ではなかった。また、透水性についても用途によっては満足のいくものではなかった。これに対して、スパンボンドウェブのみから不織布を構成すると、強度の点では良好なものとなる。しかしながら、スパンボンドウェブのみからなる不織布は、柔軟性および表面のなめらかさ・風合いの点で満足のいくものとはし難いという問題があった。

そこで、本発明は、十分な強度を有し、かつ、柔軟性に富み、表面が滑らかな積層不織布を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明者は、前記従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下に示す積層不織布の製造方法により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明によれば、以下に示す吸収体の製造方法および吸収体が提供される。

［１］ スパンボンドウェブからなる積層不織布の製造方法であって、（１）一または複数層のウェブを積層する第１の工程、（２）前記一または複数層のウェブに柔軟剤を付与する第２の工程、および、（３）前記一または複数層のウェブを、第１および第２の熱エンボスロールの間を通過させる第３の工程を含み、前記第３の工程において、第１および第２の２つの熱エンボスロールは、それぞれの歯が互いに噛み合わされておらず、第１の熱エンボスロールの凸部と第２の熱エンボスロールの凸部および第１の熱エンボスロールの凹部と第２の熱エンボスロールの凹部とがそれぞれ対向するように配置されている、積層不織布の製造方法。

［２］ 前記１または複数層のウェブが三層からなる上記［１］に記載の製造方法。

［３］ 前記１または複数層のウェブを、前記第一の熱エンボスロールの周りに１／３回転以上巻回した後に前記第１の熱エンボスロールと前記第２の熱エンボスロールの間を通過させ、その後前記第２の熱エンボスロールの周りに１／３回転以上巻回させる、上記［１］または［２］に記載の積層不織布の製造方法。

［４］ 上記［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法により製造された積層不織布。

［５］ 上記［４］に記載の積層不織布が少なくとも一部の部材として使用された吸収性物品。

本発明の製造方法によれば、表面が滑らかでかつ柔軟性に富んでおり、さらに、十分な強度を有する積層不織布を製造することができる。したがって、本発明の製造方法により製造された積層不織布は、吸収性物品等の着用者側表面に使用される素材として好適である。

本発明の積層不織布の製造方法の一実施形態を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態における第１および第２の熱エンボスロールの噛み合わせを示す一部拡大図である。 本発明の積層不織布の一実施形態を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の積層不織布の製造方法等を実施するための最良の形態について具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備える積層不織布の製造方法等を広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。

［１．積層不織布の製造方法］：
図１〜３を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態は、（１）１または複数層のウェブを積層する第１の工程、（２）１または複数層のウェブに柔軟剤を付与する第２の工程、および、（３）１または複数層のウェブを、第１および第２の熱エンボスロールの間を通過させる第３の工程を含む、スパンボンドウェブからなる積層不織布１３の製造方法である。

本発明の積層不織布の製造方法は、一または複数層のスパンボンドウェブからなる積層不織布の製造に用いることができる。しかしながら、三層のスパンボンドウェブからなる積層不織布の製造に好適に用いることができることから、以下の実施形態においては、三層のスパンボンドウェブから構成される積層不織布の製造方法を例に挙げて説明する。

［１−１．第１の工程］
図１中、第１の工程部１においては、三層のウェブが積層される。まず、第１のスパンボンドウェブ形成装置２７から、複数の長繊維状のスパンボンドフィラメント２９が紡出される。これらのスパンボンドフィラメント２９は、コンベアベルト３１上で集積され、第１のスパンボンドウェブを形成する。コンベアベルト３１は図中、矢印の方向に進み、形成された第１のスパンボンドウェブは図１中右方へ搬送される。なお、スパンボンドフィラメント２９の平均繊維径は１５〜４０μｍ程度である。

第２のスパンボンドウェブ形成装置３３からは、長繊維状のスパンボンドフィラメント２９が紡出される。これらのスパンボンドフィラメント２９は、第１の短コンベアベルト３７上に集積され、第２のスパンボンドウェブを形成する。第１の短コンベアベルト３７は図中、矢印の方向に回転する。これにより、スパンボンドウェブは、コンベアベルト３１上に転載され、コンベアベルト３１上を搬送されてきた第１のスパンボンドウェブ上に積層される。これにより、第２のスパンボンドウェブ−第１のスパンボンドウェブ積層体が形成される。

第３のスパンボンドウェブ形成装置３９から、複数の長繊維状のスパンボンドフィラメント２９が紡出される。これらのスパンボンドフィラメント２９は、第２の短コンベアベルト４１上で集積され、第３のスパンボンドウェブを形成する。第２の短コンベアベルト４１は図中、矢印の方向に回転する。これにより、第３のスパンボンドウェブは、コンベアベルト３１上に転載され、コンベアベルト３１上を搬送されてきた第２のスパンボンドウェブ−第１のスパンボンドウェブ積層体上に積層される。これにより、三層のウェブ（第３のスパンボンドウェブ−第２のスパンボンドウェブ−第１のスパンボンドウェブ積層体）が形成される。なお、各スパンボンドウェブは、同じでも互いに異なっていても良い。

［１−２．第２の工程］：
図１中、第２の工程部３においては、第１の工程において形成され、コンベアベルト３１上を搬送されてきた三層のウェブ上に、柔軟剤付与装置４３から柔軟剤４５が付与される。

柔軟剤付与装置４３は、ノズルから柔軟剤を散布する散布装置としても良いし、ローラーにより柔軟剤を塗布する塗布装置としても良い。

柔軟剤４５としては、公知の柔軟剤を使用することができる。例えば、界面活性剤、ワックスエマルジョン、反応型柔軟剤、シリコーン系のものなどを使用することができる。界面活性剤としては、カルボン酸塩系のアニオン界面活性剤、スルホン酸塩系のアニオン界面活性剤、硫酸エステル塩系のアニオン界面活性剤、リン酸エステル塩系のアニオン界面活性剤（特にアルキルリン酸エステル塩）等のアニオン界面活性剤；ソルビタン脂肪酸エステル、ジエチレングリコールモノステアレート、ジエチレングリコールモノオレエート、グリセリルモノステアレート、グリセリルモノオレート、プロピレングリコールモノステアレート等の多価アルコールモノ脂肪酸エステル、Ｎ−（３−オレイロキシ−２−ヒドロキシプロピル）ジエタノールアミン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビット蜜ロウ、ポリオキシエチレンソルビタンセスキステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンセスキステアレート、ポリオキシエチレングリセリルモノオレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の、非イオン界面活性剤；第４級アンモニウム塩、アミン塩又はアミン等のカチオン界面活性剤；カルボキシ、スルホネート、サルフェートを含有する第２級若しくは第３級アミンの脂肪族誘導体、又は複素環式第２級若しくは第３級アミンの脂肪族誘導体等の、両性イオン界面活性剤；などを使用することができる。

また、必要に応じて、公知の薬剤を副次的添加剤（少量成分）として柔軟剤に添加することができる。この例としては、ソルビトール又はグルコースあるいはそれらの混合物等の糖類、香料、着色料、防腐剤、酸化防止剤などを挙げることができる。

柔軟剤４５の付与量は、不織布積層体に対する柔軟剤の付与量が０．０５〜１．０質量％であるのが好ましく、０．０５〜０．３質量％であるのがさらに好ましく、０．２質量％が最適である。１．０質量％を超えると不織布積層体の強度が低下する場合がある。一方、０．０５質量％未満の場合には、柔軟性に劣る場合がある。

［１−３．第３の工程］：
図１中、第３の工程部５においては、第２の工程において形成され、第２の工程部３において柔軟剤４５が付与された、コンベアベルト３１上を搬送されてきた三層のウェブが第１の熱エンボスロール１５および第２の熱エンボスロール１７の間を通過する。

上記第１および第２の熱エンボスロール（１５，１７）による加熱処理は、ロール温度１４０〜１６０℃、線圧２００〜５００Ｎ／ｃｍで行なうことが好ましく、この条件で加熱処理を行なうことにより、良好な機能を有する積層不織布を得ることができる。ロール温度が１４０℃未満になると不織布の繊維間接着力が十分に得られなくなり、層間剥離を生じるようになる。一方、ロール温度が１６０℃を超えて高くなると、不織布繊維が損傷を受け易くなり、強度が低下する。また、線圧が２００Ｎ／ｃｍ未満になると不織布の繊維間接着力が十分に得られなくなり、層間剥離を生じるようになる。一方、線圧が５００Ｎ／ｃｍを超えて高くなると不織布繊維が損傷を受け易くなり、強度が低下する。

本実施形態においては、図２に示すように、第３の工程において、第１および第２の２つの熱エンボスロール（１５，１７）は、それぞれのロールの歯（１９，２３）が互いに噛み合わされておらず、第１の熱エンボスロール１５の凸部（歯）１９と第２の熱エンボスロールの凸部（歯）２３および第１の熱エンボスロール１７の凹部２１と第２の熱エンボスロールの凹部２５とがそれぞれ対向するように配置されている。

三層のウェブを、このように配置された第１および第２の２つの熱エンボスロール１５，１７の間を通過させることにより、図３に示すような、圧着部４７と非圧着部４９とを具備した積層不織布１３を得ることができる。

このようにして得られた積層不織布１３は、第１の熱エンボスロール１５の凸部（歯）１９と第２の熱エンボスロールの凸部（歯）２３により強力に圧着された圧着部４７を有するため、層間剥離が起こりにくいという特徴を有する。また、第１の熱エンボスロール１５の凹部２１と第２の熱エンボスロール１７の凹部２５の間を通過することにより形成された非圧着部４９は、ほとんど圧力がかかっていないので、柔軟な部位となっている。

本実施形態においては、三層のウェブを、第１の熱エンボスロール１５の周りに１／３回転以上巻回した後に第１の熱エンボスロール１５と第２の熱エンボスロール１７の間を通過させ、その後、第２の熱エンボスロール１７の周りに１／３回転以上巻回させるのが好ましい。

このように構成することにより、各熱エンボスロール（１５，１７）の熱により、第２の工程で付与された柔軟剤中の水分を十分に蒸発させることができる。これにより、柔軟剤中の水分を蒸発させるための乾燥工程等を別に行う必要が無くなる。三層のウェブを、第１の熱エンボスロール１５の周りに１／２回転以上巻回した後に第１の熱エンボスロール１５と第２の熱エンボスロール１７の間を通過させ、その後第２の熱エンボスロール１７の周りに１／２回転以上巻回させるのがより好ましい。

［２．積層不織布］
本発明における積層不織布は、一または複数層のスパンボンドウェブが積層されたものである。三層のスパンボンドウェブから構成されるのが好ましい。本発明の積層不織布の目付量は、通常１０〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは１０〜３０ｇ／ｍ^２である。

積層不織布を得るに際しては、スパンボンドウェブを積層し、一体化して積層不織布を形成できる方法であれば、いずれの方法にしたがって行ってもよく、特に制限されない。たとえば上記の実施形態のように、各層のスパンボンドウェブを形成させた後に一方を他方の上に転載し、熱融着させる方法、各層のスパンボンドウェブを重ね合わせ、加熱加圧により各ウェブを融着させる方法、各層のスパンボンドウェブを、ホットメルト接着剤、溶剤系接着剤等の接着剤によって接着する方法等を採用することができる。

ある層のスパンボンドウェブの上に、別の層のスパンボンドウェブを形成する方法は、熱可塑性樹脂の溶融物を前記ある層のウェブの表面に吹き付け、繊維を堆積させる方法によって行うことができる。このとき、ある層のスパンボンドウェブに対して、溶融物が吹き付けられる側の面の反対側の面は負圧にして、前記別の層のスパンボンドウェブを吹き付け、堆積させると同時に、両者を一体化させて、積層物を得る。両ウェブの一体化が不十分である場合は、加熱加圧エンボスロール等により十分に一体化させることができる。

熱融着により、ある層のスパンボンドウェブと別の層のスパンボンドウェブとを融着する方法としては、ある層のスパンボンドウェブと別の層のスパンボンドウェブとの接触面の全面を熱融着する方法、ある層のスパンポンドウェブと別の層のスパンボンドウェブとの接触面の一部を熱融着する方法がある。また、他の接着法、たとえばニードルパンチ法、ウォータージェット（スパンレース法）、超音波シール等の手段によって交絡処理する方法、あるいは熱エンボスロールによる熱融着法（カレンダー法やエアスルー法）等の方法にしたがって接着させることができる。

不織布原料そのものとしては、従来の不織布と同様のものを使用することができ、例えば、綿、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロン、ガラス繊維等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。

［３］本発明の積層不織布を使用した吸収性物品（使い捨ておむつ）：
本発明の積層不織布を使用した吸収性物品である使い捨ておむつとしては、吸収体と、前記吸収体の表面を被覆するように配置され、少なくとも一部が液透過性材料からなる本発明の積層不織布製のトップシートと、前記吸収体の裏面を被覆するように配置され、液不透過性材料からなるバックシートと、を備えたものを例示することができる。

［３−１］吸収体：
本発明の使用例である使い捨ておむつでは、吸収体として、従来公知の吸収体を用いる。吸収体は、トップシートとバックシートの間の少なくとも一部に介装されることが好ましい。通常、吸収体は、トップシートとバックシートの間に挟み込まれ、その周縁部が封着されることによって、トップシートとバックシートとの間に介装される。従って、吸収体の周縁部にはトップシートとバックシートの間に吸収体が介装されていないフラップ部が形成されることになる。

吸収体の形状については特に制限はないが、従来の使い捨ておむつ、その他の吸収性物品において使用される形状、例えば、矩形状、砂時計型、ひょうたん型、Ｔ字型等を挙げることができる。

［３−２］トップシート：
トップシートは、吸収体の表面（おむつの装着時において着用者の肌側に位置する面）を被覆するように配置されるシートである。トップシートは、その裏面側に配置された吸収体に、着用者の尿を吸収させる必要から、少なくとも一部（その全部ないし一部）が液透過性材料により構成される。トップシートには、風合いおよび柔軟性と強度とが共に要求されるため、本発明の積層不織布が好適に使用され得る。不織布に親水化処理を施しても良い。

トップシートは単一のシート材によって構成されていてもよいが、複数のシート材によって構成されていてもよい。例えば、テープ型おむつにおいては、おむつの中央部には液透過性材料からなるトップシート（センターシート）を配置し、おむつのサイドフラップ部分には撥水性材料からなるトップシート（サイドシート）を配置する形態がよく利用される。

［３−３］バックシート：
バックシートは、吸収体の裏面（おむつの装着時において着用者の着衣側に位置する面）を被覆するように配置されるシートである。バックシートは、着用者の尿がおむつ外部に漏洩してしまうことを防止する必要から、液不透過性材料によって構成される。

バックシートを構成する液不透過性材料としては、例えば、ポリエチレン等の樹脂からなる液不透過性フィルム等を挙げることができ、中でも、微多孔性ポリエチレンフィルムを用いることが好ましい。この微多孔性ポリエチレンフィルムは、０．１〜数μｍの微細な孔が多数形成されており、液不透過性ではあるが透湿性を有するため、おむつ内部の蒸れを防止することができるという利点がある。

なお、バックシートには、その外表面側にシート材（カバーシート）を貼り合わせてもよい。このカバーシートは、バックシートを補強し、バックシートの手触り（触感）を良好なものとするために用いられる。

カバーシートを構成する材料としては、例えば、織布、不織布等を挙げることができる。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなる乾式不織布、湿式不織布を用いることが好ましい。

［３−４］その他の構成要素：
本発明の積層不織布を使用した使い捨ておむつは、吸収体、トップシート、バックシートを備える他、従来公知の使い捨ておむつが備えることがある他の構成要素を備えていてもよい。例えば、脚周り、ウエスト周りに伸縮材を備えていてもよいし、吸収体の側縁に立体ギャザーを備えていてもよい。また、テープ型おむつのように装着用の止着テープを備えていてもよい。

本発明の製造方法で製造した積層不織布は、使い捨ておむつ、生理用品等の吸収性物品に好適に用いることができる。

１：第１の工程部、３：第２の工程部、５：第３の工程部、７：第３のスパンボンドウェブ、９：第２のスパンボンドウェブ、１１：第１のスパンボンドウェブ、１３：積層不織布、１５：第１の熱エンボスロール、１７：第２の熱エンボスロール、１９，２３：凸部（歯）、２１，２５：凹部、２７：第１のスパンボンドウェブ形成装置、２９：スパンボンドフィラメント、３１：コンベアベルト、３３：第２のスパンボンドウェブ形成装置、３７：第１の短コンベアベルト、３９：第３のスパンボンドウェブ形成装置、４１：第２の短コンベアベルト、４３：柔軟剤付与装置、４５：柔軟剤、４７：圧着部、４９：非圧着部。

Claims (5)

1. スパンボンドウェブからなる積層不織布の製造方法であって、
   （１）一または複数層のウェブを積層する第１の工程、
   （２）前記一または複数層のウェブに柔軟剤を付与する第２の工程、および、
   （３）前記一または複数層のウェブを、第１および第２の熱エンボスロールの間を通過させる第３の工程を含み、
   前記第３の工程において、第１および第２の２つの熱エンボスロールは、それぞれの歯が互いに噛み合わされておらず、第１の熱エンボスロールの凸部と第２の熱エンボスロールの凸部および第１の熱エンボスロールの凹部と第２の熱エンボスロールの凹部とがそれぞれ対向するように配置されている、
   積層不織布の製造方法。
2. 前記一または複数層のウェブが三層からなる請求項１に記載の製造方法。
3. 前記一または複数層のウェブを、前記第一の熱エンボスロールの周りに１／３回転以上巻回した後に前記第１の熱エンボスロールと前記第２の熱エンボスロールの間を通過させ、その後前記第２の熱エンボスロールの周りに１／３回転以上巻回させる、
   請求項１または２に記載の積層不織布の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法により製造された積層不織布。
5. 請求項４に記載の積層不織布が少なくとも一部の部材として使用された吸収性物品。

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