JP5438807B2 - 立体賦形不織布の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、原反不織布に凹凸形状を賦形する立体賦形不織布の製造方法に関する。

一枚の不織布を原料として用い、これに立体賦形を施して、多数の凹凸部を有する立体賦形不織布を得る技術が知られている。例えば特許文献１には、熱エンボス加工によって不織布に凹凸部が形成されてなる吸収性物品用トップシート材が記載されている。このトップシート材は、１本のエンボスロールと１本の平滑な軟質ロールとを組み合わせてなるエンボス加工装置を用いて製造される。この場合には、エンボスロールが熱ロールとして用いられ、平滑な軟質ロールが冷却ロールとして用いられる。あるいは前記のトップシート材は、雌雄噛み合わせ型のエンボスロールからなり、山の高いエンボスロールとこのエンボスロールとマッチする山の低いエンボスロールとを組み合わせてなるエンボス加工装置を用いて製造される。この場合には、山の高いエンボスロールが熱ロールとして用いられ、山の低いエンボスロールが冷却ロールとして用いられる。

特許文献２には、受液側に向く谷部と山部とが、長手方向に延びかつ長手方向と直交する幅方向へ波状に形成されている吸収性物品の表面シートが記載されている。谷部には、この谷部の両側に位置する山部と山部とを連結する連結部が受液側に向けて凸状に形成されている。連結部は、２つの山部の側部の傾斜面どうしを連結している。この表面シートは、一定方向へ供給する不織布を第１の成形手段と第２の成形手段とで挟むことで形成される。第１の成形手段は、不織布の供給方向に沿って延びかつ供給方向と直交する幅方向に交互に形成された凸状リブと溝とを有している。第２の成形手段は、供給方向に延び幅方向に交互に形成された凸状リブと溝とを有している。この凸状リブには、供給方向に間隔を開けて複数の窪みが形成されている。これら第１の成形手段及び第２の成形手段を用いて形成される表面シートは、第１の成形手段の凸状リブと第２の成形手段の溝との間で加圧された山部と、第１の成形手段の溝と第２の成形手段の凸状リブとの間で加圧された谷部と、第２の成形手段の窪みに相当する部分で谷部にて両側の山部の間を連結するように形成された凸状の連結部とを有する。

特開平１１−３４７０６２号公報 特開２００１−９５８４５号公報

上述した各方法で立体賦形不織布を製造する場合、装置の加熱温度を高くすれば、形状が明瞭でかつ高さの高い凸部を形成することができる。しかし高い加熱温度に起因して不織布が硬くなる傾向にあり、肌触りが低下する。加熱温度を比較的低く設定すれば、不織布が本来有する肌触りの良さは維持される。しかし、凸部の形状は不明瞭になりやすく、また高さの高い凸部を形成することが容易でなくなる。このように、立体賦形不織布においては、肌触りの良さと、凸部の明瞭性や凸部の高さとは二律背反の関係にあった。

本発明の目的は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る立体賦形不織布の製造方法を提供することにある。

本発明は、表面に多数の凹凸部が規則的に配置され、かつ互いに噛み合い形状になっている第１の押し型及び第２の押し型を、それらの噛み合い状態下に両者間に原反不織布を介在させて、該原反不織布を立体賦形する立体賦形不織布の製造方法において、
原反不織布を立体賦形した後に、第１の押し型の表面に該原反不織布を付着させたまま、第１の押し型の外面から内部に向けて吸引を行うことで立体賦形された原反不織布に加熱された空気を貫通させ、該原反不織布を搬送する立体賦形不織布の製造方法を提供するものである。

また本発明は、多数の凸部と、凸部間に位置する凹部とを有し、
凹部及び凸部は、立体賦形不織布の一方向に沿って交互に配置されているとともに該方向と直交する方向に沿っても交互に配置されており、
凸部は、前記の一方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第１壁部及び前記の一方向と直交する方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第２壁部を有し、更に各第１壁部の上辺及び各第２壁部の上辺と連なる天面部を有し、
各第１壁部の坪量と、各第２壁部の坪量とが異なっている立体賦形不織布を提供するものである。

本発明によれば、見掛け厚みが大きく嵩高であり、かつ原反不織布が本来的に有している良好な肌触りが維持された立体賦形不織布が得られる。

図１は、本発明の製造方法によって製造される立体賦形不織布の一例を示す斜視図である。 図２は、本発明の製造方法の実施に好適に用いられる装置を示す模式図である。 図３は、図２における第１のロールの要部を示す斜視図である。 図４は、図３に示す第１のロールの一部の分解斜視図である。 図５は、図３に示す第１のロールの周面を平面に引き伸ばした状態を示す図である。 図６は、立体賦形不織布の凸部の断面構造を示す模式図である。 図７（ａ）は第１のロール及び第２のロールによる原反不織布の凹凸賦形の状態を示す模式図であり、図７（ｂ）は、第２の部材１１ｂの腕部１０１での噛み合い状態を示す模式図である。 図８は、本発明の製造方法の実施に好適に用いられる別の装置を示す模式図である。 図９は、本発明に用いられる別の第１のロールの周面を平面に引き伸ばした状態を示す図であり、図５に相当する図である。

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。まず、本発明の好ましい実施形態に基づき製造された立体賦形不織布の一例を説明する。図１に示す立体賦形不織布１は、その一方の面に多数の凸部５を有するとともに、凸部５間に位置する凹部６を有している。不織布１の他方の面においては、一方の面における凸部５が凹部となり、一方の面における凹部６が凸部となっている。つまり不織布１における一方の面と他方の面とは、互いに反転した形状となっている。凸部５及び凹部６は、図１に示すＸ方向に沿って交互に配置されている。これと共に凸部５及び凹部６は、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向に沿っても交互に配置されている。立体賦形不織布１を平面視すると、凸部５及び凹部６は、千鳥格子状に配置されている。

各凸部５は、それぞれが別個に独立して存在しているのではなく、任意の１つの凸部５に着目したとき、Ｘ方向（及びＹ方向）に関して斜め前方に位置する２つの凸部５、及び斜め後方に位置する２つの凸部５と連結している。凸部５どうしの連結部７の高さは、凸部５の頂部の高さよりも低くなっている。しかし、凹部６よりは高い位置にある。一方、凹部６に関しては、各凹部は、それぞれが別個に独立して存在している。つまり、一つの凹部６に着目すると、該凹部６は、その周囲に位置する４個の凸部５によって取り囲まれて個々独立しており、凹部６どうしは連結していない。

凸部５及び凹部６が上述のように配置されていることで、立体賦形不織布１を例えば吸収性物品の表面シートとして用いると、該シート具備する吸収性物品においては液漏れが極めて効果的に防止される。詳細には、立体賦形不織布１を例えば使い捨ておむつ、特に高粘度の排泄物である軟便を排泄する低月齢児用のおむつの表面シートとして用いた場合には次の効果が奏される。軟便は高粘度であることから、一般に表面シートを速やかに透過しづらく表面シート上に滞留して横流れを起こしやすい。これに対して、本実施形態の立体賦形不織布を用いれば、軟便は、凸部５によって取り囲まれて形成された閉じた凹部６内に捕捉されるので横流れが起こりづらくなる。また捕捉されることに起因して下方向（つまり吸収体方向）への移動が促進される。その結果、軟便の漏れが防止される。また、凸部５はその内部が空洞であることから、吸収体に吸収された軟便の色が、表面シート側から見て減殺されるという隠蔽効果もある。これらの効果は、軟便と同様に高粘度の排泄物である経血を吸収するための生理用ナプキンの表面シートとして、本実施形態の立体賦形不織布１を用いた場合にも同様に奏される。

凸部５は全体として稜線が丸みを帯びた扁平な直方体又は截頭四角錐体となっている。凸部５は、図１に示すＸ方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第１壁部５１を有している。また凸部５は、Ｘ方向と直交する方向であるＹに沿って位置しかつ相対向する一対の第２壁部５２を有している。更に凸部５は、各第１壁部５１の上辺及び各第２壁部５２の上辺と連なる天面部５３を有している。

本実施形態の立体賦形不織布１においては、図１に示すＸ方向が、後述する立体賦形不織布製造時の機械方向（ＭＤ）に一致している。そしてＹ方向が、立体賦形不織布製造時の幅方向（ＣＤ）に一致している。

本実施形態の立体賦形不織布１を例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、凸部５はその高さＨ（図１参照）が、０．３〜１０ｍｍ、特に０．７〜５ｍｍであることが好ましい。また、Ｘ方向（ＭＤ）に沿う凸部５の底部寸法Ａは１．５〜３０ｍｍ、特に２〜５ｍｍであることが好ましい。Ｙ方向（ＣＤ）に沿う凸部５の底部寸法Ｂは１．５〜３０ｍｍ、特に２〜１０ｍｍであることが好ましい。また、凸部５の底面積は２．２５〜９００ｍｍ²、特に４〜５０ｍｍ²であることが好ましい。Ｘ方向（ＭＤ）に沿う凹部６の寸法及びＹ方向（ＣＤ）に沿う凹部６の寸法Ｂは、凸部５と同様とすることができる。

立体賦形不織布１の原反である不織布は、実質的に非伸縮性である。このような不織布を原反として用いることによって、所望とする寸法の凹凸形状を形成するにあたり、後述する第１及び第２の凹凸ロールの凹凸形状にほぼ即した立体賦形不織布１を安定的にかつ再現性良く製造できる。実質的に非伸縮性である不織布とは、例えば伸長率５％以下であり（元の長さに対して５％の伸び）であり、それを超える伸長では材料破壊を起こすか又は永久歪みが発生するものをいう。

原反不織布としては、例えばカード法により製造された不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、スパンレース不織布及びニードルパンチ不織布等の種々の不織布を用いることができる。これらのうち、加熱された空気の貫通に起因する厚みの回復が生じやすい不織布であるエアスルー不織布を用いることが望ましい。原反不織布の構成繊維は熱可塑性樹脂からなる。構成繊維の繊度は１〜２０ｄｔｅｘ、特に１．５〜４ｄｔｅｘであることが、複合シート１の強度確保、肌触りの向上等の点から好ましい。原反不織布及び立体賦形不織布１の坪量はいずれも１０〜１００ｇ／ｍ²、特に１０〜３０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

次に図１に示す立体賦形不織布１の好適な製造方法を、図２を参照しながら説明する。図２に示す立体賦形不織布１の製造装置は、第１のロール１１と第１のロール１１の凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロール１２とを備えている。両ロール１１，１２は噛み合い状態となるように配置されている。第１のロール１１は、図２に示すように反時計回りの方向へ回転している。第２のロール１２は、時計回りの方向へ、第１のロール１１と同周速で回転している。両ロール１１，１２の噛み合い状態下に、両者間に原反不織布２を介在させて、該不織布２を立体賦形する。

立体賦形不織布１の製造装置は、更にアンビルロール１３を備えている。アンビルロール１３は、ロール１１，１２の噛み合い部位よりも下流の位置に、該アンビルロール１３の周面が第１のロール１１の凸部の頂部と接するように配置されている。アンビルロール１３は、例えば金属又はゴムなどの軟質材料から構成されている。

図３には第１のロール１１の要部斜視図が示されており、図４にはその一部の分解斜視図が示されている。第１のロール１１は、第１の部材１１ａ及び第２の部材１１ｂを複数枚組み合わせ、これらの歯車を回転軸１５に同心状に取り付けてロール状に集積したものである。第１の部材１１ａは平歯車から構成されている。第２の部材１１ｂは、略円環状の中心部１００と、中心部１００の周縁から放射状に延びる多数の腕部１０１とから構成されている。平歯車から構成される第１の部材１１ａはその中心が開口している。同様に第２の部材１１ｂにおける中心部１００も開口している。そして、それらの開口部に回転軸１５が挿入される。部材１１ａ，１１ｂ及び回転軸１５にはそれぞれ切り欠き部（図示せず）が形成されており、該切り欠き部にキー（図示せず）が挿入される。これによって部材１１ａ，１１ｂの空回りが防止される。

第２の部材１１ｂにおける各腕部１０１は、その長さがいずれも同じになっている。各腕部１０１の先端を結ぶことで仮想的に形成される円の直径は、第１の部材１１ａの歯底円の直径と同じか、又はそれよりも小さくなっている。したがって第１のロール１１の周面には、第１の部材１１ａを構成する歯車の歯先のみが位置していることになる。なお、該直径は、第１の部材１１ａの歯底円の直径よりも大きくてもよいが、第１の部材１１ａの歯先円の直径よりは小さくなっている。

第１の部材１１ａを構成する歯車の歯数は、第２の部材１１ｂにおける腕部１０１の数の整数倍となっている。具体的には、本実施形態に用いられる第２の部材１１ｂにおける腕部１０１の数が１２であるのに対して、第１の部材１１ａを構成する歯車の歯数はその整数倍である２４になっている。

第１のロール１１においては、１枚の第１の部材１１ａと、１枚の第２の部材１１ｂの合計２枚の部材を一組とした部材群１６が複数組配されている。各部材群１６においては、第１の部材１１ａを構成する歯車の歯と、第２の部材１１ｂにおける腕部１０１とが、ロール１１の軸方向に並列するように配されている。第１のロール１１において部材群１６は、原反不織布２の幅に応じて二組以上用いられる。したがって第１の歯車１１ａ第２の歯車１１ｂとは交互に回転軸１５に取り付けられることなる。ロールの軸方向に隣り合う第１の部材１１ａは半ピッチずれるように配される。

図５には、上述のようにして第１の部材１１ａ及び第２の部材１１ｂを集積して形成された第１のロール１１の周面を平面に引き伸ばした状態が示されている。同図から明らかなように、第１のロール１１においては、第１の部材１１ａを構成する歯車の歯１１１によって凸部１７が形成されている。凸部１７は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凸部１７の列においては、凸部１７の配置が半ピッチずれている。

図５に示すように、第１のロール１１の周面に形成されている多数の凸部１７のうち、菱形の四隅となる４つの凸部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄによって囲まれた領域は凹部１８となっている。凹部１８は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凹部１８の列においては、凹部１８の配置が半ピッチずれている。

第１のロール１１の凹部１８を該ロール１１の軸方向Ａに沿ってみたときに、凹部１８の底部における軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域には、空隙部１８ａ，１８ａがそれぞれ形成されている。空隙部１８ａ，１８ａは、図２に示すように、原反不織布２を第１のロール１１の周面に吸引付着させるためのものである。各空隙部１８ａは、２つの第１の部材１１ａの相対向する側面と、両部材１１ａ間に位置する１つの第２の部材１１ｂにおける隣り合う腕部１０１と中心部１００とで画成される略Ｖ字状部位とによって画定されている。したがって空隙部１８ａは、第２の部材１１ｂの腕部１０１の数と同数形成され、また空隙部１８ａは、第２の部材１１ｂの幅に相当する幅を有している。空隙部１８ａは、先に述べた凹部１８において外部に向かって開口している。

上述の空隙部１８ａ，１８ａの構造の詳細について説明すると、図４及び図５に示すように、第１の部材１１ａには、回転軸１５が挿入される中心の開口部を取り囲むように複数の開口部２０が形成されている。各開口部２０は同径であり、歯車の中心からそれぞれ等距離の位置に形成されている。隣り合う開口部２０，２０と歯車の中心とがなす角度はいずれも等しくなっている。各歯車１１ａにおける開口部２０の個数は、第２の部材１１ｂにおける腕部１０１の数と同数になっている。そして、各部材群１６を組み付ける場合には、各開口部２０が、第２の部材１１ｂにおける隣り合う腕部１０１にそれぞれ位置するように、第１及び第２の部材１１ａ，１１ｂを配置する。つまり、開口部２０を、隣り合う２つの腕部１０１と中心部１００とで画成される略Ｖ字形の部位内に位置させる。この部位は、第１の部材１１ａに設けられた各開口部２０をそれぞれ独立に区画する区画部となる。そして、上述の略Ｖ字形の部位が空隙部１８ａ，１８ａに通じている。なお、図３及び図４では、前記の略Ｖ字状の領域内に開口部２０の全域が包含されているが、これに代えて、該Ｖ字状の領域内に開口部２０の一部のみが包含されてもよい。

このように各部材群１６を組み付け、更にそれぞれの部材群１６を凹凸部１７，１８のピッチが半ピッチずれるように配した状態においては、それぞれの第１の部材１１ａの開口部２０が、ロール１１の軸方向に連なって、該軸方向に延びる複数の吸引路２１がロール１１の内部に形成される。そして各吸引路２１は、上述の略Ｖ字形の部位を介して、先に述べた空隙部１８ａ，１８ａと連通する。空隙部１８ａ，１８ａは、吸引路２１の一部を構成している。

以上の説明から明らかなように、第２の部材１１ｂは、ロール１１内に個々独立した区画室を形成するために用いられる。この区画室は、上述した空隙部１８ａ，１８ａに通じている。また、上述した吸引路２１にも通じている。吸引路２１の少なくとも一端は、ブロワやポンプなどの吸引源（図示せず）に通じている。したがって、吸引源を作動させて吸引操作を行うと、空隙部１８ａ，１８ａから吸引路２１を通じ、ロール１１の周面からロール１１の内部に向けて空気が吸引される。

また第２の部材１１ｂは、区画室の形成の他に歯車からなる第１の部材１１ａをその側面から支持して第１のロール１１に強度を付与する目的でも用いられる。特に、目的とする立体賦形不織布１に形成される凸部５のサイズを小さくしたい場合には、第１の部材１１ａの厚みを小さくする必要があるところ、このことは第１の部材１１ａの強度低下を招く。このような場合に、第２の部材１１ｂの腕部１０１が梁となり、第１の部材１１ａの歪み防止としての有用性が顕著となる。

第１のロール１１の構造は上述のとおりであるところ、第２のロール１２に関しては第１のロール１１と同様の構成を採用することができる。例えば、第１のロール１１において用いた第１の部材１１ａ及び第２の部材１１ｂを用い、これらを集積することで第２のロール１２となすことができる。ただし、第２のロール１２には吸引機構が不要なので、第１のロール１１で用いた第２の部材１１ｂと同様の構造のものを用いることは必須でない。したがって第２のロール１２における第２の部材としては、例えば第１の部材の歯底円よりも直径の小さな円板を用いることができる。また、第２の部材を用いることなく、第１の部材のみを用いて第２のロール１２を構成してもよい。

第１のロール１１及び第２のロール１２は、両ロール１１，１２が噛み合った状態において、図５に示すように、第２のロール１２の凸部２７が、第１のロール１１の凹部１８の中央域に位置するように噛み合い状態が調整されている。ここで言う凹部１８の中央域とは、ロールの軸方向に沿う中央域であって、かつロールの回転方向に沿う中央域のことである。かかる中央域に第２のロール１２の凸部が位置するように両ロール１１，１２が噛み合うことで、原反不織布２に形成される凸部５を対称性のよいものとすることができ、ひいては凸部５の形態安定性を高くすることができる。

第２のロール１２においてはその凸部２７の幅が、第１のロール１１の凹部１８の幅よりも０．１〜３．０ｍｍ、特に０．５〜１．０ｍｍ狭くなっていることが好ましい。ここで言う幅とは、ロールの軸方向Ａでの長さのことである。第１のロール１１の凹部１８の幅は、図５における凸部１７ａ，１７ｃ間の距離で定義される。換言すれば、歯車１１ａの１枚分の厚みと、スペーサー１１ｂの２枚分の厚みとの和である。第２のロール１８の凸部２７の幅と第１のロール１１の凹部１８の幅がこのような関係になっていることで、両ロール１１，１２の噛み合い状態のときに、凸部と凹部との接触が防止される。また、原反不織布２が過度のダメージを受けることが防止される。

上述の理由と同様の理由により、第１のロール１１及び第２のロール１２は、両ロール１１，１２が噛み合った状態において、第２のロール１２の凸部の頂部と、第１のロール１１の凹部１８の底面とが接触しないように、両ロール１１，１２の噛み合い状態が調整されている。

さらに、第２のロール１２においては凸部２７の幅が、該凸部２７の先端部が、第１のロール１１の凹部１８における前記の端部域にそれぞれ形成された空隙部１８ａ，１８ａそれぞれの少なくとも一部に臨むような幅となっていることが好ましい。例えば図５及び後述する図７に示すように、第２のロール１２に形成された凸部２７の先端部のうち、ロールの幅方向Ａにおける左右の部位が、空隙部１８ａ，１８ａそれぞれの少なくとも一部に臨むようになっていてもよい。これによって、空隙部１８ａ，１８ａを通じての吸引力が原反不織布２に効果的に作用することになり、第１のロール１１の周面において、凹凸賦形された原反不織布２の形状保持の効果が高くなる。

以上の構成を有するロール１１，１２を用いた立体賦形不織布の製造方法について更に説明すると、ロール１１，１２の噛み合い部への原反不織布２の供給は、ロール１１，１２の周速よりも高速で行われる。この操作によって原反不織布２を立体賦形するときの長手方向の縮みを防止することができる。原反不織布２の立体賦形の程度にもよるが、原反不織布２の供給速度は、ロール１１，１２の周速の１．０１〜２．０倍、特に１．０５〜１．４倍とすることが好ましい。

原反不織布２の立体賦形に際しては、第１のロール１１を加熱しておく。必要に応じ、第２のロール１２を加熱してもよい。原反不織布２を立体賦形した後、図２に示すように、ノズル１４からの熱風を、第１のロール１１の周面に向けて、原反不織布２が噛み合い部を出た位置からアンビルロール１３までの搬送経路に対して吹き付ける。この吹き付けによる風圧で、原反不織布２が第１のロール１１の周面に密着するようになる。また、熱風及び第１のロール１１の加熱による相乗効果で、原反不織布２を構成する熱可塑性樹脂が軟化することで、密着が促進される。更に、熱風が原反不織布２をエアスルー方式で貫通するので、熱風の風圧によって厚みが減じられる方向にある原反不織布２の嵩が回復し、原反不織布２が本来的に有している良好な肌触りが維持される。熱風の吹き付けは、原反不織布２の幅方向全域にわたって行われる。

熱風の吹き付けと平行して、加熱されている第１のロール１１の外面から内部に向けて熱風を吸引する。吸引は、第１のロール１１における吸引ゾーン１５において行われる。詳細には、吸引は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合い部よりも若干上流側の位置から開始され、原反不織布２がアンビルロール１３と当接し終わるまで継続される。吸引は、好ましくは、噛み合い部よりも若干下流の位置まで継続される。原反不織布２が噛み合い部に到達するまでの間は、原反不織布２は、第１のロール１１の表面に沿う程度に吸引されていればよく、ロール１１の凹部１８内に原反不織布２が入り込むまで吸引を行うことは要しない。この操作によって、原反不織布２に立体賦形するときの幅方向の縮みを防止することができる。また、立体賦形の際に原反不織布２が第１のロール１１の周面に一層密着するようになる。

従来、加熱されているロールを吸引することはエネルギー効率の点で不利であると考えられていた。しかし、本発明者らの検討の結果、意外にも、加熱されているロール（つまり第１のロール１１）に熱風を吹き付け、これを吸引することで、ロール表面の凹凸形状が原反不織布に再現性良く転写され、明瞭な凹凸形状が原反不織布に付与されるとともに、原反不織布が本来的に有している良好な肌触りが維持されることが判明した。この観点から、第１のロール１１の加熱温度は、原反不織布の構成樹脂の種類にもよるが、例えば構成樹脂のうち、最も低い融点を有する樹脂の当該融点よりも２５〜１５℃低い温度とすることが好ましい。この加熱温度を採用することで、樹脂の溶融が防止でき、加熱された空気の貫通に起因する原反不織布の肌触り感が向上する。また、この加熱温度を採用することで、熱シールによる立体賦形効果が得られやすくなる。一例として、芯がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で、鞘がＰＥ（ポリエチレン）樹脂である芯鞘構造の複合繊維を使用する場合には、加熱温度を、鞘であるポリエチレン樹脂の融点を考慮して、８０〜１２０℃、特に１００〜１１０℃とすることが好ましい。第１のロール１１に加えて第２のロール１２を加熱する場合にも、加熱温度は８０〜１２０℃、特に１００〜１１０℃とすることが好ましい。見掛け厚みが大きく嵩高であり、原反不織布が本来的に有している良好な肌触りが維持されるようにするためには、第２のロール１２を加熱することが有利である。

上述したロールの加熱温度と、原反不織布に吹き付ける熱風の温度とは、ほぼ同じであることが望ましい。得られる立体賦形不織布の嵩高感を重視する場合には、ロールの加熱温度を熱風の温度よりも高めに設定することで、原反不織布を立体賦形する場合に厚み感を出しやすい。得られる立体賦形不織布の肌触り感を重視する場合には、熱風の温度をロールの加熱温度よりも高めに設定することで、原反不織布の柔らかさが維持されやすくなる。

原反不織布２が噛み合い部に到達した後は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合いによって原反不織布２に凹凸形状が賦形される。更に吸引力によって原反不織布２は第１のロール１１の周面に密着し、凹凸形状が賦形された状態が保持される。吸引を行わない場合には、原反不織布２が第１のロール１１の周面から浮き上がってしまい、結果として所望の凹凸形状を有する立体賦形不織布を得ることができない。この場合、上述のとおり、原反不織布２は、その供給速度がロール１１，１２の周速よりも高速なので、原反不織布２の長手方向に関して原反不織布２の伸長をほとんど伴うことなく立体賦形が行われる。立体賦形に起因して原反不織布２の見掛けの長さが短くなる分が、原反不織布２の高速供給によって補填されるからである。したがって、凹凸形状の賦形によって生じる凸部５における壁部のうち、原反不織布２の搬送方向と直交する方向に沿って位置する壁部である第２壁部５２の坪量は、立体賦形前の原反不織布２の坪量と大きく相違しない。これに対して原反不織布２の搬送方向に沿って位置する壁部である第１壁部５１の坪量は、凹凸賦形前の原反不織布２の坪量よりも大きく低下する。この理由は、凹凸賦形に起因して原反不織布２の見掛けの幅は短くなり幅縮みが生ずる筈のところ、上述のとおり、原反不織布２は、両ロール１１，１２間に噛み込まれるまで、吸引によって第１のロール１１の周面に沿った状態になっているので、前記の幅縮みが規制され、幅縮みに代えて原反不織布２がその幅方向へ弾性的に伸長されるからである。この伸長によって、第１壁部５１の坪量は、凹凸形状の賦形前の原反不織布２の坪量よりも大きく低下する。このようなメカニズムによって、本方法にしたがい製造された立体賦形不織布１は、図６に示すように、各第１壁部５１の坪量が、各第２壁部５２の坪量よりも低くなった構造となる。

図６（ａ）及び（ｂ）には、本方法にしたがい製造された立体賦形不織布１における凸部５及び凹部６の断面が模式的に示されている。図６（ａ）は、凸部５及び凹部６をＸ方向（ＭＤ）に沿って切断した状態を示しており、天面部５３、一対の第２壁部５２及び底部６１が示されている。図６（ｂ）は、凸部５及び凹部６をＹ方向（ＣＤ）に沿って切断した状態を示しており、天面部５３、一対の第１壁部５１及び底部６１が示されている。図６（ａ）及び（ｂ）において、凸部５は、第１のロール１１の凹部１８に対応して形成された部位であり、凹部６は、第１のロール１１の凸部１７とアンビルロール１３との挟圧部分に対応して形成された部位である。

図６（ａ）と図６（ｂ）との対比から明らかなように、凸部５は、各第１壁部５１の坪量と、各第２壁部５２の坪量とが異なっている。詳細には、各第１壁部５１の坪量が、各第２壁部５２の坪量よりも低くなっている。第１壁部５１と第２壁部５２の坪量が異なることによって、立体賦形不織布１は次の利点を有するものとなる。立体賦形不織布１を例えば吸収性物品の表面シートとして用いると、坪量の低い第１壁部５１から優先的に液が透過しやすいことに起因して、排泄された液の透過性が、従来の表面シートよりも高くなる。また、立体賦形不織布１を例えば吸収性物品の表面シートとして用いると、坪量の高い第２壁部５２によるクッション性が高くなり、立体賦形不織布１の風合いが良好になる。このように立体賦形不織布１は、通液性を確保しつつ、クッション性等の風合いが良好なものである。

また、天面部５３と底部６１とでは、天面部５３の方が、厚みが大きく嵩高くなっている。この理由は、底部６１は、加熱された第１のロール１１の凸部１７と加熱されたアンビルロール１３との挟圧によって形成されるので、構成繊維が圧密化されるのに対し、天面部５３では、そのような圧密化は生じないからである。したがって、立体賦形不織布１を、例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、図６（ａ）及び（ｂ）中、上面の側を肌対向面側として用いることが好ましい。これによって、同図における天面部５３の上面が肌に当接するようになり、原反不織布の柔らかさが反映されるので好ましい。また圧密化されて繊維密度が高くなっている底部６１が吸収体に接触するので、毛管勾配に起因して、底部６１を通じての吸収体への液の移行性が良好になるので好ましい。アンビルロール１３を加熱しないで用いる場合、又はアンビルロールを全く使用しない場合には、底部６１は圧密化されづらいので、該底部６１は、原反不織布の柔らかさが維持されている。したがって、この場合には、図６（ａ）及び（ｂ）中、上面下面の両方を肌対向面側として用いることが可能となる。

図７（ａ）には、原反不織布２の吸引及び立体賦形の状態が模式的に示されている。また、図７（ｂ）には、第２の部材１１ｂの腕部１０１での噛み合い状態が模式的に示されている。なお図７（ｂ）においては、原反不織布は省略されている。原反不織布２は、第２のロール１２の凸部２７によって、第１のロール１１の凹部１８内に押し込まれる。凹部１８の底部には、上述のとおり、該凹部１８をロール１１の軸方向Ａに沿ってみたときに、該凹部１８の底部における軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域が開口した空隙部１８ａ，１８ａが形成されている。したがって、凹部１８内に押し込まれた原反不織布２は、軸方向Ａの両端部域が空隙部１８ａ，１８ａによって特に強く吸引される。その結果、原反不織布２は、凹部１８の形状に沿う変形が促進され、第１のロール１１の凹凸形状にほぼ即した立体賦形不織布１を安定的にかつ再現性良く製造できる。これによって、原反不織布２に、小さい凸部を明瞭に形成することができる。また小ピッチでありながらも明瞭な凸部を形成することが可能となる。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のロール１２の凸部２７は、その頂部に向かうに連れてその幅が漸減していることが好ましい。凸部２７がこのような形状となっていることで、原反不織布２を立体賦形するときに該原反不織布２が受けるダメージを軽減することが可能となる。

次いで、原反不織布２を第１のロール１１の周面に引き続き密着させた状態下に、図２に示すように、原反不織布２を第１のロール１１とアンビルロール１３との間で挟圧する。これによって、立体賦形された状態が安定化される。アンビルロール１３は加熱されていてもよく、あるいは加熱されていなくてもよい。見掛け厚みが大きく嵩高な立体賦形不織布１を得る観点からは、アンビルロール１３は加熱されていないことが好ましい。なお、上述のとおり第１のロール１１は加熱されているので、アンビルロール１３を意図的に加熱していなくても、第１のロール１１の熱がアンビルロール１３に伝わるので、アンビルロール１３は室温よりは高い温度になっていることが通常である。

このようにして製造された立体賦形不織布１は、上述のとおり吸収性物品の表面シートとして好適に使用される。吸収性物品は一般に液透過性の表面シート、液不透過性の裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を有して構成されている。また得られた立体賦形不織布１は、吸収性物品の表面シート以外の用途、例えば吸収性物品の裏面シート、ファスニングテープを備えた使い捨ておむつにおける該ファスニングテープの基材シートや該ファスニングテープが係合するランディングテープ用シート、ウイングを備えた生理用ナプキンにおける該ウイングの基材シート、メカニカルファスナのループ部材用パネル材、清掃用シート、清拭シート等としても用いることができる。

立体賦形不織布１を吸収性物品の表面シートとして用いる場合、図１に示すＸ方向（ＭＤ）が吸収性物品の長手方向と一致し、かつＹ方向（ＣＤ）が吸収性物品の幅方向と一致するように、吸収性物品に組み込まれることが好ましい。即ち、凸部５における第１壁部５１が吸収性物品の長手方向に沿って位置し、かつ第２壁部５２が吸収性物品の幅方向に沿って位置することが好ましい。このように立体賦形不織布１を配することで、立体賦形不織布１のクッション感を着用者に容易に知覚させることができる。

次に、本発明の別の実施形態を、図８を参照しながら説明する。本実施形態については、先に述べた実施形態と異なる点のみを説明し、特に説明しない点については、先に述べた実施形態に関する説明が適宜適用される。また図８において、図１〜図７と同じ部材には同じ符号を付してある。

本実施形態と、先に述べた実施形態との主たる相違点は、先に述べた実施形態においては、ロール１１，１２の噛み合い部に熱風を吹き付けたのに対し、本実施形態においては、熱風の吹き付けに代えて、製造装置の雰囲気を加熱された空気となしておく点にある。詳細には、図８に示すように、製造装置をフード３０によってほぼ気密に覆い、フード３０内の雰囲気を加熱された空気となす。フード３０内の空気は、図示しないポンプによって、ダクト３１を通じてフード内を循環する。ダクト３１の一部には加熱装置（図示せず）が備えられており、循環する空気の温度が一定に保たれる。

ダクト内の空気の温度は、８０〜１２０℃、特に１００〜１１０℃であることが、明瞭な凹凸形状を原反不織布２に付与し得る点から好ましい。また、原反不織布２が本来的に有している良好な肌触りが維持される点からも好ましい。本実施形態によれば、先に述べた実施形態と同様の性能を有する立体賦形不織布を得ることができる。また本実施形態によれば、先に述べた実施形態と異なり、原反不織布２に熱風の吹き付けに起因する風圧が加わらないので、原反不織布２の厚みの減少が起こりづらい。その結果、一層厚みがあり嵩高な立体賦形不織布を得ることができる。

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。例えば前記実施形態においては、第１のロール１１及び第２のロール１２を用いて凹凸賦形を行ったが、これに代えて、表面に多数の凹凸部が規則的に配置され、かつ互いに噛み合い形状になっている平板状の第１の押し型及び同じく平板状の第２の押し型を用い、それらの噛み合い状態下に両者間に原反不織布を介在させてその立体賦形を行ってもよい。

また、前記実施形態においては第１のロール１１の凹部１８における該ロール１１の軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域にのみ空隙部１８，１８ａが形成されていたが、これに加えて、第１の歯車１１ａの形状を変更することで、凹部１８における軸方向Ａの中央域にも空隙部を設けてもよい。具体的には、図９に示す構造のロールを用いればよい。

図９は、第１のロール１１の周面を平面に引き伸ばした状態を示す図であり、先に述べた実施形態の図５に相当する図である。先に述べた実施形態においては第１のロール１１の凹部１８における該ロール１１の軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域にのみ空隙部１８ａ，１８ａが形成されていたが、本実施形態においては、図９に示すように、軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域に加えて、軸方向Ａの中央に位置する中央域にも空隙部が形成されている。

詳細には、本実施形態における第１のロール１１は、先に述べた実施形態における第１のロール１１の第１の部材１１ａを、１枚の第２の部材１１ｂとその両側にそれぞれ配された第１の部材１１ａの３部材からなる歯車群１１６で置き換えたものに相当する。そして、この歯車群１１６と該歯車群１１６に隣接して配された第２の部材１１ｂとが、先に述べた実施形態の歯車群１６に相当する。各歯車群１１６においては、２枚の第１の部材１１ａの歯及び第２の部材１１ｂの腕部（図示せず）が、ロール１１の幅方向Ａに並列するように、第１の部材１１ａ及び第２の部材１１ｂが配置されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、軸方向Ａに隣り合う歯車群１１６においては、歯の配置が半ピッチずれている。

第１のロール１１においては、第１の部材１１ａの歯１１１によって凸部１７が形成されている。図９に示すように、第１のロール１１の周面に形成されている多数の凸部１７のうち、符号１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆで示される６つの凸部によって囲まれた領域が凹部１８となっている。凹部１８は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凹部１８の列においては、凹部１８の配置が半ピッチずれている。

各凹部１８においては、ロール１１の軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域に空隙部１８ａ，１８ａが形成されているとともに、軸方向Ａの中央に位置する中央域にも空隙部１８ｂが形成されている。このような空隙部を設けることで、凹部１８の両端部のみならず中央域においても上層２を吸引することができるので、上層２の凹凸賦形を一層安定的に、かつ一層高速に行うことができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」及び「部」はそれぞれ「％」及び「部」を意味する。

〔実施例１〕
原反不織布として、坪量２５ｇ／ｍ²のエアスルー不織布を用い、図２に示す装置を用いて図１に示す立体賦形不織布を製造した。この不織布の構成繊維は、芯がＰＥＴで鞘がＰＥである、２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍの芯鞘型複合繊維であった。第１のロール及び第２のロールは、ともに１１０℃に加熱した。原反不織布に吹き付ける熱風の温度も１１０℃とした。原反不織布の厚みは０．２８ｍｍであり、立体賦形された不織布の厚みは１．１６ｍｍとなった。得られた不織布について、０．５ｇ／ｃｍ²圧力下での厚みを測定した。測定には、（株）キーエンス製レーザ変位計ＬＫ−０８０を使用した。

〔比較例１〕
実施例１において、熱風の吹き付けを行わなかった以外は実施例１と同様の操作を行った。得られた不織布について実施例１と同様の方法で厚みを測定した。

〔比較例２〕
実施例１において、熱風の吹き付けを行わず、かつ第１のロール及び第２のロールを加熱しなかった以外は実施例１と同様の操作を行った。得られた不織布について実施例１と同様の方法で厚みを測定した。

〔評価〕
実施例及び比較例で得られた不織布について、カトーテック製の自動化圧縮試験機ＫＥＳ−ＦＢ３−ＡＵＴＯ−Ａを用いて圧縮特性の線形性ＬＣ及び圧縮エネルギーＷＣを測定した。その結果を以下の表１に示す。なお、圧縮特性の線形性ＬＣはその値が小さいほど測定対象物が柔らかいことを意味し、圧縮エネルギーＷＣはその値が大きいほど測定対象物がふんわりしていることを意味する。なお、表１には、原反不織布のデータも併せて記載されている。

表１に示す結果から明らかなように、実施例で得られた不織布は、比較例で得られた不織布に比べ、厚みが大きく、また柔らかでふんわり感に優れていることが判る。

１ 立体賦形
２ 原反不織布
５ 凸部
６ 凹部
１１ 第１のロール
１１ａ 第１の部材
１１ｂ 第２の部材
１２ 第２のロール
１６ 部材群
１７ 凸部
１８ 凹部
１８ａ，１８ａ 空隙部
２７ 凸部
５１ 第１壁部
５２ 第２壁部
５３ 天面部

Claims (7)

1. 表面に多数の凹凸部が規則的に配置され、かつ互いに噛み合い形状になっている第１の押し型及び第２の押し型を、それらの噛み合い状態下に両者間に原反不織布を介在させて、該原反不織布を立体賦形し、機械方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第１壁部と、幅方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第２壁部と、各第１壁部の上辺及び各第２壁部の上辺と連なる天面部とを有する凸部を形成する立体賦形不織布の製造方法において、
   第１の押し型として、周面が凹凸形状となっている第１のロールを用い、
   第２の押し型として、第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールを用い、
   第１のロール及び第２のロールは、両ロールが噛み合った状態において、第２のロールの凸部が、第１のロールの凹部の中央域に位置するように噛み合い状態が調整されており、
   原反不織布を、第１のロール及び第２のロールの周速よりも高速の供給速度で噛み合い部へ供給して、各第１壁部の坪量が、各第２壁部の坪量よりも低くなった前記凸部を形成し、
   原反不織布を立体賦形した後に、第１のロールの表面に該原反不織布を付着させたまま、第１のロールの外面から内部に向けて吸引を行うことで立体賦形された原反不織布に加熱された空気を貫通させ、該原反不織布を搬送する立体賦形不織布の製造方法。
2. 第１のロールとして、該ロールの凹部を該ロールの軸方向に沿ってみたときに、該凹部の底部における該軸方向の両端部に位置する一対の端部域に、原反不織布を該ロールの周面に吸引付着させるための空隙部がそれぞれ設けられているものを用いる請求項１記載の立体賦形不織布の製造方法。
3. 第２のロールの凸部の先端部は、第１のロールの凹部における前記端部域にそれぞれ形成された前記空隙部それぞれの少なくとも一部に臨んでいる請求項２記載の立体賦形不織布の製造方法。
4. 立体賦形された原反不織布に熱風を吹き付けながら、加熱されている第１のロールの外面から内部に向けて該熱風を吸引して、該原反不織布に該熱風を貫通させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の立体賦形不織布の製造方法。
5. 雰囲気を加熱された空気となしておき、加熱されている第１のロールの外面から内部に向けて該空気を吸引して、該原反不織布に該空気を貫通させる請求項１ないし４のいずれか一項に記載の立体賦形不織布の製造方法。
6. 第１のロール及び第２のロールのうち、少なくとも第１のロールを加熱した状態下に原反不織布を立体賦形する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の立体賦形不織布の製造方法。
7. 原反不織布を、第１のロール及び第２のロールの周速の１．０５〜１．４倍の供給速度で噛み合い部へ供給する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の立体賦形不織布の製造方法。
   

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