JP5342751B2

JP5342751B2 - 伸縮性不織布

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Publication number: JP5342751B2
Application number: JP2007094903A
Authority: JP
Inventors: 聡光野; 裕樹合田
Original assignee: Uni Charm Corp
Current assignee: Uni Charm Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2027-03-30
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Description

本発明は、伸縮性不織布に関する。

従来、不織布は、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品、ワイパー等の清掃用品、マスク等の医療用品と、幅広い分野において使用されている。このように不織布は、異なる様々な分野で使用されるが、実際に各分野の製品に使用される場合には、それぞれの製品の用途に適した性質や構造となるよう製造されることが必要である。

例えば、吸収性物品に使用するには、使用される不織布は、装着者に違和感を生じさせることなく装着者の着用時又は着用中の身体の動きに合わせて伸縮することが要求される。さらに、例えば、使い捨ておむつとして使用する場合においては、不織布は、伸縮性を維持しながらも伸長時にシートが破断しないような強度を有すると共に、肌触り及び通気性がよいことも要求される。

ここで、部分的に融着した混合繊維に延伸加工を施すことによって、感触、伸縮性を向上させた不織布が開示されている。特許文献１に開示の不織布は、２以上のニップロールを用いて、このニップロールの回転速度を装置の流れ方向の順に速くすることにより部分的に融着した混合繊維を延伸させたものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２４４７９１号公報

しかしながら、特許文献１に開示の延伸加工前の不織布（潜在伸縮性不織布）は、繊維径が２４から２６μｍと大きく、特許文献１には開示されていない５０ｇ／ｍ^２以下といった低坪量の不織布を延伸しようとすると部分的に坪量の低い部分が発現していた。このように、部分的に坪量の低い部分が発現することにより、さらに高倍率で延伸しようとすると前述の理由により不織布が破断することとなり、着用物品に使用できるような所定の伸度を発現させることができなかった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、坪量の低い不織布においても使用時において高い伸縮範囲を有し、延伸処理時に生じうる破断や強度低下を抑制するとともに、肌触り（クッション性）に優れた通気性の高い不織布を提供することを目的とする。

本発明者らは、伸長性の繊維と伸縮性の繊維とを混合又は積層して形成した伸縮性不織布において、繊維径を小さくした伸長性繊維が所定の部位に配置されるように形成することにより、肌触り（クッション性）に優れ、通気性の高い不織布を得られ、かつ、坪量の低い不織布においても、使用時に高い伸縮範囲を有し、延伸処理時による破断、強度低下を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、以下のような不織布を提供する。

（１）縦方向と前記縦方向に直交する横方向とを有し、両面に前記縦方向に伸びる複数の帯状疎領域と複数の帯状密領域とが前記横方向に交互に連続して形成されると共に、一の面における前記帯状密領域と他の面における前記帯状密領域とが前記横方向に交互に形成される伸縮性不織布であって、該伸縮性不織布は、混合又は積層された伸長性繊維と伸縮性繊維とからなり、前記伸長性繊維は、前記一の面における前記帯状密領域と前記他の面における前記帯状密領域との間において、部分的に伸長された伸長性繊維を含み、前記部分的に伸長された伸長性繊維を構成する繊維の平均繊維径は、１２〜２１μｍである伸縮性不織布。

（２）前記伸縮性不織布は、坪量が５０ｇ／ｍ^２以下である（１）に記載の伸縮性不織布。

（３）前記伸長性繊維は、前記伸縮性繊維の最大強度における伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす（１）または（２）に記載の伸縮性不織布。

（４）前記伸長性繊維は、熱可塑性ポリオレフィン繊維である（１）から（３）のいずれかに記載の伸縮性不織布。

（５）（１）から（４）のいずれかに記載の該伸縮性不織布に、非伸縮性不織布を接着剤により貼り合わせた複合シート。

（６）（１）から（４）のいずれかに記載の該伸縮性不織布に、該伸縮性不織布以外の不織布およびフィルムから選ばれる少なくとも１種の物品を積層した複合シート。

（７）少なくとも吸収体と、（１）から（４）に記載の伸縮性不織布と、を備える吸収性物品。

（８）少なくとも吸収体と、（５）又は（６）に記載の前記複合シートと、を備える吸収性物品であって、前記複合シートは、該吸収性物品の装着時における肌当接面側に配置される吸収性物品。

（９）前身頃と、後身頃とを有するシャーシと、液保持性の吸収体と、を少なくとも備える吸収性物品であって、前記シャーシは、少なくとも前記伸縮性不織布または前記複合シートにより構成される（７）または（８）に記載の吸収性物品。

（１０）結晶化度が５７％以下である伸長性繊維と伸縮性繊維とを混合または積層した潜在伸縮性不織布に、伸長性繊維の融点以下であって、４０℃以上の熱量を加えた後、機械的延伸を行う伸縮性不織布の製造方法。

（１１）前記製造方法によって製造される（１０）に記載の伸縮性不織布。

（１２）（１１）に記載の伸縮性不織布を用いた吸収性物品。

本発明によれば、伸長性の繊維と伸縮性の繊維とを混合又は積層して形成した伸縮性不織布において、繊維径を小さくした伸長性繊維が所定の部位に配置されるように形成することにより、肌触り（クッション性）に優れ、通気性の高い不織布を得られ、かつ、坪量の低い不織布においても、使用時に高い伸縮範囲を有し、延伸処理時による破断、強度低下を抑制することができる不織布を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、伸長性繊維と伸縮性繊維とを混合し、伸長性繊維及び伸縮性繊維の相互間が、一定の間隔を置いて配置された多数の融着部において、軟化又は溶融による自己融着によって固定される潜在伸縮性不織布である不織布シートに対し延伸加工を行い、伸縮性不織布を形成したものである。なお、伸長性繊維とは、例えば、伸縮性繊維の最大強度における伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす繊維を含む。例えば、伸長性繊維とは、非弾性的に伸張可能な繊維であり、伸縮性繊維とは、弾性的に伸長可能な繊維を含む。

また、本実施形態においては、後述のギア延伸加工において不織布シート２を加熱することから、伸長性繊維として熱可塑性のポリオレフィン繊維を用いて説明する。

図１は、本発明に係る伸縮性不織布１の斜視図である。図２は、伸縮性不織布１の繊維状態を使用する断面図である。図３は、延伸処理後の伸縮性不織布１の伸縮範囲と延伸処理前の不織布シート２に付与すべき延伸処理倍率との関係を示す図である。図４は、伸縮性不織布１の横方向における伸度に対するポリオレフィン繊維の構成を示す図である。図５は、結晶化度とオレフィン繊維の単繊維１００％サイクル後の歪み率との関係を示す図である。図６は、伸縮性不織布１の製造方法を説明する図である。図７（Ａ）は、不織布シート２をギア延伸加工した状態を説明する図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の噛み合い部分を示す部分拡大図である。図８は、伸縮性不織布１における繊維径及び坪量と圧縮仕事率との関係を示す図である。図９は、伸縮性不織布１における繊維径及び坪量と通気抵抗値との関係を示す図である。図１０は、伸縮性不織布１の横方向における強度と不織布シート２の加工速度との関係を示す図である。図１１は、伸縮性不織布１の横方向における強度と不織布シート２の温度との関係を示す図である。図１２は、本発明の伸縮性不織布１を非伸縮性不織布と貼り合わせた複合シート４を使用した吸収性物品の一例であるパンツ型の使い捨ておむつ５０を示す正面図である。図１３は、使い捨ておむつ５０の展開図である。

［伸縮性不織布］
図１及び図２により、本実施形態に係る伸縮性不織布１について説明する。

図１に示すように、伸縮性不織布１は、縦方向と横方向を有し、シート状に形成されている。また、伸縮性不織布１は、伸長可能な熱可塑性のポリオレフィン繊維２１と伸縮可能な熱可塑性のエラストマ繊維２２とを混合させることにより形成されており、その両面において、縦方向に伸びる複数の帯状疎領域である疎領域１１と縦方向に伸びる複数の帯状密領域である密領域１２とが交互に形成されている。そして、一の面における密領域１２と、他の面における密領域１２とは、伸縮性不織布１の横方向において、一の面及び他の面に設けられる密領域１２がそれぞれ交互になるように形成されている。同様に、一の面における疎領域１１と、他の面における疎領域１１とは、伸縮性不織布１の横方向において、一の面及び他の面に設けられる疎領域１１がそれぞれ交互になるように形成されている。

伸縮性不織布１は、不織布シート２に機械的延伸であるギア延伸加工を施すことにより、伸縮性が与えられる。具体的には、伸縮性不織布１は、後述のギア延伸加工における一対のギアロール３１、３２の間隙に不織布シート２を通すことにより形成さる。すなわち、ギアロール３１、３２に形成されるギア歯３１ｔ、３２ｔによって、不織布シート２が３点曲げ状に圧搾され、これにより、ポリオレフィン繊維２１及びエラストマ繊維２２が伸長される。そして、互いに噛み合わされたギア歯３１ｔ、３２ｔの頂点部分により圧搾された伸縮性不織布１には、密領域１２が形成される。これにより、密領域１２には、ギア歯３１ｔ、３２ｔにより圧搾され、伸長されなかったポリオレフィン繊維２１が配置される。

また、伸縮性不織布１におけるギア歯３１ｔ、３２ｔにより圧搾されない部分（ギア歯３１ｔ、３２ｔ同士の側面に接する部分）には、噛み合わされたギア歯３１ｔ、３２ｔにより、ポリオレフィン繊維２１が引き伸ばされ、疎領域１１が形成される。すなわち、疎領域１１には、後述のギア延伸加工により伸長されたポリオレフィン繊維２１が配置される。

これにより、密領域１２には、伸長されなかったポリオレフィン繊維２１が疎領域１１よりも多く含まれ、疎領域１１には、後述のギア延伸加工により伸長されたポリオレフィン繊維２１が密領域１２よりも多く含まれる。

また、図２に示すように、疎領域１１におけるエラストマ繊維２２は、ギア延伸加工後であっても収縮して元の繊維長に戻るが、ギア延伸加工によって伸長されたポリオレフィン繊維２１は元の繊維長に戻らず、ギア延伸加工によって少なくとも部分的に引き伸ばされる。そして、引き伸ばされた分だけ融着部２３を中心に厚さ方向に膨らんだ状態となる。つまり、疎領域１１は、伸縮性不織布１としての厚みが厚くなる。これは、ポリオレフィン繊維２１が伸長したため伸縮性不織布１における空隙がギア延伸加工前よりも大きくなるためである。

このようにして形成された伸縮性不織布は、伸長した状態から開放されると、エラストマ繊維２２の伸縮性と伸長したポリオレフィン繊維２１とにより伸びしろが形成され、これにより伸長可能になる。また、疎領域１１において、空隙による厚みが厚くなり、肌触り（クッション性）が向上する。

また、伸長したポリオレフィン繊維２１は、その伸長した部分において、繊維径が小さくなる。伸長したポリオレフィン繊維の繊維径としては、１２〜２１ｍｍに形成されることが好ましい。例えば、１２μｍ以下の細さであると、ポリオレフィン繊維２１が使用時に切れてしまうおそれがあり、２１μｍ以上であると伸縮性不織布の密度が高くなるため、クッション性や通気性が低下してしまうおそれがあるためである。

伸縮性不織布１としては、前述の繊維構成で形成され、弛緩時における坪量が５０ｇ／ｍ^２以下の不織布に用いることができる。具体的には、５０〜１５ｇ／ｍ^２の不織布に用いることができる。例えば、伸縮性不織布１の坪量が１５ｇ／ｍ^２以下であると、形成後の伸縮性不織布１が容易に破断するおそれがあり、また、伸縮性不織布１を非伸縮性シートと貼り合わせて複合シートとして使用する場合に、貼り合わせ時に使用する接着剤が滲み出るおそれがあるためである。

また、伸縮性不織布１におけるポリオレフィン繊維２１の弛緩時の坪量は、４〜４０ｇ／ｍ^２の範囲が例示できる。４ｇ／ｍ^２未満の場合には良好な風合いが得られ難く、４０ｇ／ｍ^２より大きい場合には、伸縮性不織布１として剛く仕上がってしまうためである。また、伸縮性不織布１におけるエラストマ繊維２２の坪量は、３〜３８ｇ／ｍ^２が例示できる。３ｇ／ｍ^２未満の場合には伸縮性不織布１として十分な伸縮性が得られ難く、３８ｇ／ｍ^２より大きい場合には、伸縮性不織布１として使用時に伸縮応力が強すぎて使用しにくくなるためである。

さらには、上記のような条件で伸縮性不織布１を形成する場合には、伸縮性不織布１の１００％サイクル試験での歪み量が２０％以下であることが好ましい。歪み量が２０％を超える場合には、製品の縮み寸法が安定せず、伸縮性不織布１を吸収性物品に使用する際に着用感のばらつきが発生する可能性があるためである。

また、本実施形態における熱可塑性のポリオレフィン繊維２１としては、例えば、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維などの単独繊維やポリプロピレンやポリエチレンからなる芯鞘構造の複合繊維などを用いることができる。

また、伸縮性不織布１に用いられるエラストマ繊維２２としては、例えば、ウレタン系エラストマ、ポリスチレン系エラストマ、ポリオレフィン系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、ポリエステル系エラストマ、等の繊維を使用することができる。具体的には、ポリウレタン系エラストマを用いることができる。

また、ポリオレフィン繊維２１とエラストマ繊維２２との混率（重量比）は、８０：２０〜２５：７５を例示できる。ポリオレフィン繊維２１の混率が８０％より大きくなると、伸縮性不織布１の歪みが大きくなる場合があり、逆にエラストマ繊維２２の混率が７５％より大きくなると、触感にべたつきが生じてしまう場合があるためである。

次に、本発明に係る伸縮性不織布１を吸収性物品である使い捨ておむつ５０に使用することを目的とした場合について説明する。図１２は、本発明の伸縮性不織布１を非伸縮性不織布と貼り合わせた複合シート４を使用した吸収性物品の一例であるパンツ型の使い捨ておむつ５０を示す正面図であり、図１３は、使い捨ておむつ５０の展開図である。使い捨ておむつ５０は、本体を形成するシャーシ５４と、シャーシ５４の肌当接面側に配置される液透過性の表面シート５１と、シャーシ５４の非肌当接面側に配置される液不透過性の裏面シート５３と、該表面シート５１とシャーシ５４との間に挟まれた液保持性の吸収体コア５２と、を備える。

シャーシ５４は、前身頃５５と後ろ身頃５６とでパンツ型に形成され、前身頃５５の端部を形成する前ウエストギャザー５７と、後身頃５６の端部を形成する後ウエストギャザー５８を有する。そしてシャーシ５４における縦方向の両縁であって、横方向の略中央を頂点とした、該シャーシ５４の内側に略Ｕ字状の切り込み部５９が形成される。当該切り込み部５９は、シャーシ５４の前身頃５５と後身頃５６とが接合部６３により互いに接合されてパンツ型となった場合に、レッグ開口部６０を形成する。また、前身頃５５と後身頃５６とが互いに接合されることによりウエスト開口部６１が形成される。

そして、本実施形態においては、シャーシ５４として伸縮性を有する複合シート４が用いられており、後述の流れ方向が、図１３の幅方向となるように配置されている。このため、ウエストギャザー５７、５８部分には糸ゴム等の弾性部材は配置されておらず、このようなシャーシ５４における前身頃５５と後身頃５６とを接合してパンツ型となった場合に、前身頃５５及び後身頃５６は、複合シート４により、パンツの外周に沿って伸縮性を有する。したがって、使い捨ておむつ５０は、装着動作や着用時の身体の動きに合わせて伸縮性を有することになる。このように弾性部材を不要とすることで肌への物理的な刺激を減らすことができる。もちろん、本発明においては、必要に応じて弾性部材をウエストギャザーやレッグギャザーに配置してもよい。

なお、この実施形態においては、複合シート４は、伸縮性不織布１が肌当接面となるように配置されており、図１０に示すように非伸縮性シートによる皺が表面に現れている。複合シート４をこのように配置することで、肌への接触面積率がより高くすることが可能になる。

ここで、例えば、使い捨ておむつに伸縮性不織布１を使用する場合には、伸縮性不織布１は、より低い強度（７５％伸長時の強度が１０Ｎ／５０ｍｍ）で伸縮する必要があるため、坪量を５０ｇ／ｍ^２以下にすることが好ましい。また、少なくとも延伸処理後の伸縮性不織布１において、１．７倍以上（７０％）の伸縮範囲を必要とする。図３に、延伸処理後の伸縮性不織布１の伸縮範囲（％）と延伸処理前の不織布シート２に付与すべき延伸処理倍率（％）との関係を示す。

図３に示すように、延伸処理後の伸縮性不織布１の伸縮範囲をより多くするためには、不織布シート２をより多く伸長可能に形成する必要がある。つまり、延伸処理前の不織布シート２に高延伸が可能な延伸処理を実施する必要がある。例えば、延伸処理後の伸縮性不織布１において、１．８倍（８０％）以上の伸縮範囲をもたせるには、少なくとも延伸前の不織布シート２に２．６倍（１６０％）の延伸処理を実施する必要がある。

しかしながら、延伸処理前の不織布シート２に高延伸の延伸処理を実施する場合、例えば、不織布シート２を構成する材料がウレタン繊維等のエラストマ繊維２２とポリオレフィン繊維２１である場合においては、エラストマ繊維２２とは伸度が高いため延伸可能であるが、ポリオレフィン繊維２１は、エラストマ繊維２２よりも繊維伸度が低く、強度が高いため、ポリオレフィン繊維２１とエラストマ繊維２２との融着部分である融着部２３等で繊維切れや融着部分の破壊が発生するおそれがある。これにより、切れた繊維により毛羽が発生しやすくなると共に、延伸加工後の伸縮性不織布１においては、強度が低下したり、加工中に破断するおそれもある。したがって、高延伸処理を実施するためには、高い伸度を有するオレフィン繊維及び不織布シート２、が必要となる。

このような伸長性の高いオレフィン繊維を得るためには、ポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂を用いて比較的紡糸速度が低い繊維を得る方法や、結晶化度の低い、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体や、ポリプロピレンにポリエチレンをドライブレンドしたり、オレフィン系エラストマを使用して、紡糸することにより繊維を得ることができる。

また、不織布シート２の伸度を増加させるために、エラストマ繊維２２とポリオレフィン繊維２１との融着部２３において、エンボス面積率を減少させてもよく、熱融着ではなく、繊維を機械的に絡合させるスパンレース法やニードルパンチ法により製造してもよい。

また、図４に示すように、伸縮性不織布１の伸縮範囲は、ポリオレフィン繊維２１の伸長後の歪みを高くすることによっても、高くすることができる。図４は伸縮性不織布１の横方向における伸度（％）に対するポリオレフィン繊維２１の構成を示す。さらに、伸縮性不織布１の伸縮範囲は、以下の数式に示すように、ポリオレフィン繊維２１の弾性回復を小さくすることによっても、低延伸倍率においても、伸縮範囲を効率よく得ることができる。
（数１）
伸縮範囲＝延伸倍率−エラストマ繊維（ウレタン繊維）の歪み−ポリオレフィン繊維の弾性回復
ポリオレフィン繊維の弾性回復＝延伸倍率−ポリオレフィン繊維の歪み

さらに、図５に示すように、ポリオレフィン繊維２１の弾性回復を小さくし、歪みを大きくするためには、ポリオレフィン繊維２１の結晶化度を小さくしてもよい。図６は、ポリオレフィン繊維の結晶化度とポリオレフィン繊維の単繊維１００％サイクル後の歪み率との関係を示したものである。結晶化度が５７％以上となると、ポリオレフィン繊維の歪みが低下し、伸縮範囲が得られにくくなり、かつ、繊維強度が増加するため、不織布シート２のシート伸度が低下しやすくなる。

なお、繊維の結晶化度を低くするためには、紡糸時の繊維ドラフト比を小さくしたり、高温で紡糸してもよい。また、使用する樹脂については、比較的低配向性のポリオレフィンコポリマーやポリプロピレンとポリエチレンをブレンドしたもの、オレフィン系のエラストマ等を用いることができる。結晶化度が低い繊維は、弾性回復を小さく、繊維伸度が高くなるため、このような繊維から構成された不織布シート２は、シート伸度が高くなり、延伸時に強度低下が発現しにくいため好ましい。

［製造方法］
次に、伸縮性不織布１の製造方法について説明する。

図６に、伸縮性不織布１の製造方法を説明する図を示す。図６に示すように、伸縮性不織布１の製造方法は、不織布ロール（材料となる不織布シートがロール状に巻き取られたもの）からから、不織布シート２を連続的にシート状態で流れ方向に沿って繰り出す繰り出し工程と、繰り出された不織布シート２を流れ方向に移動させながら加熱する加熱工程と、加熱されて温度上昇した不織布シート２に対して流れ方向に所定の張力を付与して不織布シート２を予備的に延伸させる予備延伸工程と、予備的に延伸されている不織布シート２を、更にギアロールによって流れ方向に延伸するギア延伸工程と、ギアロールにより延伸された不織布シート２（伸縮性不織布１）を冷却する冷却工程と、冷却された不織布シート２である伸縮性不織布１をロール状に巻き取る巻き取り工程と、を有する。

まず、繰り出し工程においては、繰り出し用のリール装置が設けられた不織布ロールから不織布シート２が繰り出される。これにより、繰り出された不織布シート２は、所定の基準速度Ｖ１で搬送され、連続的にシート状態で流れ方向における下流に設けられる加熱工程に送られる。

加熱工程には、搬送される不織布シート２を加熱するヒータが設けられている。具体的には、４つの加熱ローラ３３が配置されている。不織布シート２は、シート状態で各加熱ローラ３３の平滑な外周面に略Ｓ字状に巻き付きながら各加熱ローラ３３へと順次送られていく。そして、不織布シート２は、これらの加熱ローラ３３の平滑な外周面と接触している間に加熱ローラ３３の外周面により加熱される。

各加熱ローラ３３の内部には、その外周面を加熱するための発熱体が設けられており、この発熱体の発熱量の調整により、外周面の温度調整が可能になると共に、不織布シート２の温度も調節可能となる。外周面の温度及び不織布シート２の温度は、不織布シート２の繊維構成により異なるが、熱可塑性ポリオレフィン繊維の場合、ポリオレフィン繊維の融点に基づいてその融点以下の温度に調整される。例えば、不織布シート２の温度は、ポリオレフィン繊維の融点以下であり、４０℃以上にすることが好ましい。４０℃以下では、繊維の伸長性が悪く、強度が低下しやすい。また、オレフィン繊維の融点以上になると、繊維が加熱ローラ３３やギアロール３１、３２に貼り付き、不織布シート２が延伸処理時に溶けて切断されるおそれがあるためである。

加熱工程により加熱された不織布シート２は、予備延伸工程に送られる。ここで、予備延伸は、加熱工程における加熱ローラ３３の周速と、後述のギア延伸工程におけるギアロール３１、３２の周速とをそれぞれ異なる速さにすることにより行われる。すなわち、予備延伸用の張力を不織布シート２に付与すべく、ギアロール３１、３２における周速を加熱ローラ３３における周速よりも速く設定する。

なお、本実施形態においては、加熱ローラ３３とギアロール３１、３２との間に、不織布シート２をギアロール３１、３２のロール間隙に誘導するようにガイドローラ３４が配置されている。不織布シート２は、このガイドローラ３４に所定の巻き付け角度だけ巻き付くことにより、その流れ方向がギアロール３１、３２のロール間隙に向くように構成される。

また、予備延伸工程においては、上述の加熱ローラ３３とギアロール３１、３２との周速差により、不織布シート２は、例えば、流れ方向に対し１．１〜１．８倍に延伸されている。なお、この延伸倍率は、大きくすると不織布シート２に作用する張力が大きくなり、破断のおそれが生じる。しかしながら、本実施形態においては、前述の加熱工程において、不織布シート２を予め加熱しており、不織布シート２の温度は高まっている。また、不織布シート２には、熱可塑性のポリオレフィン繊維が含まれているため、温度によってポリオレフィン繊維が塑性変形し易くなっている。これにより、予備延伸工程における不織布シート２の破断を防ぐことができる。なお、予備延伸工程における延伸倍率は、他の諸条件に応じて適宜変更してもよい。

ギア延伸工程においては、予備延伸工程において延伸された延伸量に追加して、不織布シート２をギアロール３１、３２によって更に流れ方向に延伸させる。ここで、ギア延伸について説明する。図７（Ａ）に示すように、ギア延伸は、外周面において、周方向に波状に所定のピッチＰで形成されたギア歯３１ｔ、３２ｔを有する一対のギアロール３１、３２を用いて行われる。すなわち、ギア延伸は、これらギアロール３１、３２の間隙に不織布シート２を通し、その際に互いに噛み合う上ギアロール３１のギア歯３１ｔと下ギアロール３２のギア歯３２ｔとによって、不織布シート２を３点曲げ状に変形させて、不織布シート２を流れ方向に延伸させる。

そして、このロール間隙に不織布シート２が通されるときには、ギア延伸前の長さが前述のピッチＰである不織布シート２の一部が、互いに噛み合うギア歯３１ｔ、３２ｔによって図７（Ｂ）に示すように、３点曲げ状に変形されて延伸する。この状態の変化は、以下の数式によって、ギア延伸による不織布シート２の延伸倍率Ｍｇ、ギア歯３１ｔ、３２ｔのピッチＰ、ギア歯３１ｔとギア歯３２ｔとの噛み合い代Ｌとの関数によって表すことができる。
（数２）
Ｍｇ＝２×√（Ｌ^２＋（Ｐ／２）^２）／Ｐ

ギア延伸工程において、延伸された不織布シート２（伸縮性不織布１）は、ギアロール３１、３２により延伸された不織布シート２（伸縮性不織布１）を冷却する冷却工程に送られる。冷却工程には、延伸された不織布シート２を冷却装置３７に誘導するためのガイドローラ３５、３６と、延伸された不織布シート２をシート状に搬送しながらこれを冷却するための冷却装置３７と、冷却された伸縮性不織布１をロール状に巻き取る巻き取り工程に誘導するためのガイドローラ３８、３９と、が配置されている。

ここで、延伸された不織布シート２は、この冷却装置３７によって速やかに常温近傍まで冷却されるため、延伸後における伸縮性不織布１の伸縮性の発現に寄与する伸縮性繊維、すなわちポリウレタン繊維の塑性変形は有効に抑制される。その結果、ギア延伸後の伸縮性不織布１には、有効に伸縮性が付与される。

冷却工程において、冷却された伸縮性不織布１は、巻き取り用のリール装置によりロール状に巻き取られ、伸縮性ロールシートとして搬出される。

このように、延伸処理前の不織布シート２に熱を加えると、ポリオレフィン繊維内の結晶構造が変化し、繊維の配向性が変化する。これにより、繊維伸度が増加し、不織布シート２における伸度が増加し易くなる。また、不織布シート２を加熱することにより、各延伸工程における不織布シート２の破断を防ぐことができる。

また、オレフィン繊維の結晶化度が低く、オレフィン繊維の歪み率が大きいことから、高い伸縮範囲を得られやすい。更に、繊維伸度が高く、シート伸度が高い不織布シート２が得られるため、ギア延伸加工時に高い延伸倍率が付与でき、高い伸縮範囲が得られると共に、シート強度が低下しない。これにより、例えば、使い捨ておむつに使用した場合においても、着用時における引き上げ時等におむつが破れ等を防止することができる。

また、坪量の低い伸縮性不織布を使用可能となるため、例えば、使い捨ておむつに使用する場合においても、伸縮時の強度が低くなることにより、使い捨ておむつを広げるときに広げやすくなると共に、着用時においてはギャザーによる締め付けを低減させることができ、より装着性の高いおむつを製造することができる。

また、ギア延伸加工後は、オレフィン繊維の繊維径が細くなり、繊維長が増加し、伸縮性不織布の密度が低下するため、クッション性が良く、通気性に優れた伸縮性不織布を得ることができる。

また、延伸処理前の不織布シート２に加熱処理を加え、延伸性を増加させることにより、不織布シート２の強度の低下を減少させることができる。これにより、例えば、高速で高倍率の延伸加工を行う場合においても、毛羽立ち等を発現させることなく実施することができる。

なお、本実施形態においては、不織布シート２に熱を加える手段として、発熱体が設けられた加熱ローラ３３に不織布シート２を通過させることにより熱を加えたが、例えば、高周波エネルギを不織布シート２に加えることにより熱を加えるようにしてもよい。

また、伸縮性不織布１の伸縮方向は、伸縮性不織布１の使用目的により任意に形成することができる。すなわち、ギア延伸加工を行う際にギア歯３１ｔ、３２ｔが配置される方向に対し、不織布シート２を横方向又は縦方向のいずれかに配置することにより、横方向又は縦方向のいずれか一方に伸長可能となる。

例えば、ギア延伸加工を行う際にギア歯３１ｔ、３２ｔが配置される方向に対し、ギア延伸加工前における不織布シート２を横方向に配置した場合、伸縮性不織布１は、横方向に伸縮可能な伸縮性不織布１を形成することができる。同様に、ギア延伸加工を行う際にギア歯３１ｔ、３２ｔが配置される方向に対し、ギア延伸加工前における不織布シート２を縦方向に配置した場合、伸縮性不織布１は、縦方向に伸縮可能な伸縮性不織布１を形成することができる。さらには、ギア延伸加工を横方向及び縦方向に行うことにより、双方に延伸可能な伸縮性不織布１を形成することができる。

以下、本発明に係る実施例を説明する。なお、以下の実施例は、本発明を好適に説明するための例示にすぎず、何ら本発明を限定するものではない。

＜実施例１＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が２７ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが４．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が３０．３８ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、６２．１％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、２０μｍであった。

（伸縮性不織布１の繊維径、坪量の違いによるクッション性の変化）
得られた伸縮性不織布を試験片として、カトーテック(株) ＫＥＳ−ＦＢ３−ＡＵＴＯ−Ａを用いて圧縮性の試験を行った。試験は、加圧面積２ｃｍ^２、ＳＥＮＳ２、圧縮速度５０ｓｅｃ／ｍｍで測定し、圧縮課程における圧縮仕事量ＷＣを算定した。

（伸縮性不織布１の繊維径、坪量の違いによる通気性の変化）
得られた不織布を試験片として、カトーテック(株) ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１を用いて通気抵抗値を測定した。測定は、φ２８ｍｍの円筒部に試験片を取り付け、排気３ｓｅｃ、吸気３ｓｅｃ後の通気抵抗値を測定した。

＜実施例２＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が２７ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが６．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が３１．４３ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１２５．５％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１７μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例３＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が２７ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが７．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が２８．１５ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１６４％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１６μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例４＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が３５ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが４．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が３８．４５ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、６４．５％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、２０μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例５＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が３５ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが６．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が３８．５１ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１２０．９％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１７μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例６＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が３５ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が５０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが７．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が３５．６７ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１５５．７％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１６μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例７＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が５０ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が４０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが４．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が５２．１３ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、４９．５％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、２０μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例８＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が５０ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が４０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが６．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が５５．９８ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１１９．５％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１７μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜実施例９＞
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ）とポリウレタン繊維（ＴＰＵ）とから構成され、坪量が５０ｇ／ｍ^２、ポリウレタン繊維（ＴＰＵ）の混率が４０％とした不織布シートを作製した。
次に、この不織布シートにギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが７．０ｍｍのギアロールを用いて、不織布のシート温度を４５℃、加工速度を５０ｍ／ｍｉｎとして不織布シートについてギア延伸加工を行い、伸縮性不織布を得た。伸縮性不織布は、坪量が５０．３４ｇ／ｍ^２であり、伸縮範囲は、１４９．５％であった。また、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径は、１６μｍであった。
得られた伸縮性不織布を用いて、実施例１と同様の試験を行った。

＜評価＞
図８に示すように、オレフィン繊維の繊維径が変化することにより、伸縮性不織布１の密度が変化し、坪量が同一でも伸縮性不織布１の空隙が多くなる。これにより、圧縮仕事量ＷＣも増加し、伸縮性不織布が圧縮しやすくなることより、クッション性が増加することが分かる。

図９に示すように、オレフィン繊維の繊維径が変化することにより、伸縮性不織布１の密度が変化するため、坪量が同一でも伸縮性不織布１の通気性が変化する。そして、オレフィン繊維の繊維径が低下することにより、伸縮性不織布１の内部において、空隙が多くなり、通気抵抗値が減少する。したがって、通気度が増加することが分かる。

＜実施例１０＞
（ギア延伸加工時の条件における強度変化）
繊維径が２３μｍのポリプロピレン繊維６０％とポリウレタン繊維４０％から構成され、坪量が３５ｇ／ｍ^２の不織布シートを作製した。次に、ギア延伸加工として、ピッチＰが４．９ｍｍ、噛み合い代Ｌが６．２ｍｍのギアロール３１、３２を用いて、当該不織布シート２について流れ方向（ＭＤ方向）にギア延伸加工を行い、伸縮性不織布１を得た。なお、加熱工程は、不織布シートを加熱ローラ３３を通過させることにより、シート温度が４８℃になるように調節した。また、不織布シートは、ＭＤ方向に係る最大点強度が４５．９Ｎ／５０ｍｍであった。

また、不織布を製造する際の設備の流れ方向とは、ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅｃｔｏｉｎ（ＭＤ）のことである。

このとき、加工速度を変えながら、各速度で伸縮性不織布１を得た。得られた伸縮性不織布１は、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径が１６μｍであった。得られた伸縮性不織布１を用いて、ＭＤ方向に係る最大点強度を試験した。

同様に、不織布シートのシート温度を変えながら伸縮性不織布１を得た。得られた伸縮性不織布１は、疎領域１１におけるポリプロピレン繊維（ＰＰ）の繊維径が１６μｍであった。得られた伸縮性不織布１を用いて、ＭＤ方向に係る最大点強度を試験した。

＜評価＞
図１０に示すように、ギア延伸加工においては、加工速度が５０ｍ／ｍｉｎ以上になると、流れ方向における強度がギア延伸加工前の不織布シートよりも低下することが分かる。しかしながら、図１１に示すように、ギア延伸加工時における不織布シート２を加熱することにより、加工速度が５３ｍ／ｍｉｎであっても、流れ方向における強度を増加させることが可能になることが分かる。

本発明に係る伸縮性不織布１の斜視図である。伸縮性不織布１の繊維状態を使用する断面図である。延伸処理後の伸縮性不織布１の伸縮範囲と延伸処理前の不織布シート２に付与すべき延伸処理倍率との関係を示す図である。伸縮性不織布１の横方向における伸度に対するポリオレフィン繊維の構成を示す図である。結晶化度とポリオレフィン繊維の単繊維１００％サイクル後の歪み率との関係を示す図である。伸縮性不織布１の製造方法を説明する図である。（Ａ）は、不織布シート２をギア延伸加工した状態を説明する図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における噛み合わせ部の部分拡大図である。伸縮性不織布１における繊維径及び坪量と圧縮仕事率との関係を示す図である。伸縮性不織布１における繊維径及び坪量と通気抵抗値との関係を示す図である。不織布シート２の横方向における強度と加工速度の関係を示す図である。不織布シート２の横方向における強度と不織布シート２の温度との関係を示す図である。本発明の伸縮性不織布１を非伸縮性不織布と貼り合わせた複合シート４を使用した吸収性物品の一例であるパンツ型の使い捨ておむつ５０を示す正面図である。使い捨ておむつ５０の展開図である。

符号の説明

１伸縮性不織布
２不織布シート（潜在伸縮性不織布）
４複合シート
１１疎領域
１２密領域
２１ポリオレフィン繊維（伸長性繊維）
２２エラストマ繊維（伸縮性繊維）
２３融着部
３１、３２ギアロール
３１ｔ、３２ｔギア歯
５０使い捨ておむつ
Ｐピッチ
Ｌ噛み合い代

Claims

縦方向と前記縦方向に直交する横方向とを有し、
両面に前記縦方向に伸びる複数の帯状疎領域と複数の帯状密領域とが前記横方向に交互に連続して形成されると共に、一の面における前記帯状密領域と他の面における前記帯状密領域とが前記横方向に交互に形成される伸縮性不織布であって、
該伸縮性不織布は、混合された伸長性繊維と伸縮性繊維とからなり、
前記伸長性繊維は、前記一の面における前記帯状密領域と前記他の面における前記帯状密領域との間において、部分的に伸長された伸長性繊維を含み、
前記一の面における前記帯状密領域と前記他の面における前記帯状密領域とは、互いに４〜７ｍｍの間隔を空けて配置される凸状のギア歯を有する一対のギアロールの間を通過することにより間隔を空けて形成され、
前記帯状疎領域は、少なくとも一対のガイドローラの間を通過することにより平坦に形成され、
前記部分的に伸長された伸長性繊維を構成する繊維の平均繊維径は、前記帯状密領域における前記伸長性繊維の平均繊維径よりも小さい伸縮性不織布。
前記伸縮性不織布は、坪量が５０ｇ／ｍ^２以下である請求項１に記載の伸縮性不織布。
前記伸長性繊維は、前記伸縮性繊維の最大強度における伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす請求項１または２に記載の伸縮性不織布。
前記伸長性繊維は、熱可塑性ポリオレフィン繊維である請求項１から３のいずれかに記載の伸縮性不織布。
前記帯状密領域の幅は、前記帯状疎領域の幅よりも狭い請求項１〜４のいずれかに記載の伸縮性不織布。
請求項１から５のいずれかに記載の該伸縮性不織布に、非伸縮性不織布を接着剤により貼り合わせた複合シート。
請求項１から５のいずれかに記載の該伸縮性不織布に、該伸縮性不織布以外の不織布およびフィルムから選ばれる少なくとも１種の物品を積層した複合シート。
少なくとも吸収体と、請求項１から５に記載の伸縮性不織布と、を備える吸収性物品。
少なくとも吸収体と、請求項６または７に記載の前記複合シートと、を備える吸収性物品であって、
前記複合シートは、該吸収性物品の装着時における肌当接面側に配置される吸収性物品。
前身頃と、後身頃とを有するシャーシと、
液保持性の吸収体と、を少なくとも備える吸収性物品であって、
前記シャーシは、少なくとも前記伸縮性不織布または前記複合シートにより構成される請求項８または９に記載の吸収性物品。
縦方向と前記縦方向に直交する横方向とを有し、
両面に前記縦方向に伸びる複数の帯状疎領域と複数の帯状密領域とが前記横方向に交互に連続して形成されると共に、一の面における前記帯状密領域と他の面における前記帯状密領域とが前記横方向に交互に形成され、
混合された伸長性繊維と伸縮性繊維とからなり、
前記伸長性繊維は、前記一の面における前記帯状密領域と前記他の面における前記帯状密領域との間において、部分的に伸長された伸長性繊維を含み、
前記部分的に伸長された伸長性繊維を構成する繊維の平均繊維径は、前記帯状密領域における前記伸長性繊維の平均繊維径よりも小さい伸縮性不織布の製造方法であって、
前記伸長性繊維および前記伸縮性繊維が混合されたシートを加熱する加熱工程と、
前記シートを、互いに４〜７ｍｍの間隔を空けて配置される凸状のギア歯を有する一対のギアロールの間に挟むことにより、前記一の面における前記帯状密領域と前記他の面における前記帯状密領域とが間隔を空けて形成されるように延伸させるギア延伸工程と、
前記ギア延伸工程において延伸された前記シートを少なくとも一対のガイドローラを通過させるガイドローラ通過工程と、を有する伸縮性不織布の製造方法。
前記ギア延伸工程の前に前記シートに張力を付与して該シートを予備的に延伸させる予備延伸工程と、
前記ギア延伸工程において延伸された前記シートを冷却する冷却工程と、をさらに有する請求項１１に記載の伸縮性不織布の製造方法。
前記加熱工程において、結晶化度が５７％以下である前記伸長性繊維と前記伸縮性繊維とを混合した前記シートに、前記伸長性繊維の融点以下であって、４０℃以上の熱量を加える請求項１１または１２に記載の伸縮性不織布の製造方法。
請求項１１〜１３のいずれかに記載の製造方法によって製造される伸縮性不織布。
請求項１４に記載の伸縮性不織布を用いた吸収性物品。