JP6211147B2 - 立体シート及びそれを用いた吸収性物品 - Google Patents

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Description

本発明は立体シートに関する。また本発明は、該立体シートを用いた吸収性物品に関する。
本出願人は先に、使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートとして用い得る立体シートとして、第1不織布と第2不織布とが部分的に熱融着されて接合部が形成され、第1不織布が、該接合部に囲まれた非接合部において第2不織布から離れる方向に突出して、内部が中空の凸部を多数形成している立体シートを提案した(特許文献1参照)。この立体シートにおける凸部は中空構造のものであるところ、該凸部が中実構造の立体シートも知られている(特許文献2参照)。
特許文献1及び2に記載の技術とは別に、本出願人は先に、互いに融着しにくい少なくとも2種の熱融着性繊維からなり、同種の繊維同士は、それらの交点において各繊維が強融着されており、該交点が全体にわたって存在している不織布を提案した(特許文献3参照)。この不織布は、風合いがよく、また面ファスナーの凸部材を係合させた場合の剥離力強度に優れ、且つ該凸部材を係合した後に剥離させた場合にも毛羽立ちが少なく、再度該凸部材を係合させることができる、面ファスナーの凹部材等として有用なものである。
特開2004−174234号公報 特開2006−175689号公報 特開平9−279467号公報
特許文献1及び2に記載の立体シートは、その凹凸構造に起因してクッション感が高く、良好な風合いを呈するものである。しかし該立体シートを例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合に、凸部の滑らかさや、それに起因する肌への刺激の低さに関しては改良の余地を有するものであった。また、凸部の起立性や、荷重が加わったときの凸部の潰れにくさに関しても改良の余地を有するものであった。一方、特許文献3に記載の不織布は、面ファスナーの凹部材として用いることを主として想定しており、該不織布を立体賦形してそのクッション感を高めることは想定されていない。
したがって本発明の課題は、立体賦形されたシートの改良にあり、更に詳しくは立体賦形によるクッション感を維持しつつ、凸部の滑らかさが向上した立体シートを提供することにある。また、凸部の起立性や、荷重が加わったときの凸部の潰れにくさを高めた立体シートを提供することにある。
本発明は、第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着された接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
第1繊維層は複数種類の繊維を含んでおり、
複数種類の前記繊維が、第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比と、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比が異なる立体シートを提供するものである。
高融点成分と低融点成分の直径比A=第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
更に本発明は、前記の立体シートを用いた吸収性物品を提供するものである。
本発明の立体シートは、凸部に起因するクッション感を有し、且つ凸部の滑らかさが向上したものである。更に本発明の立体シートは、凸部の起立性や、荷重が加わったときの凸部の潰れにくさが向上したものである。
図1は、本発明の立体シートの一実施形態を示す斜視図である。 図2は、図1におけるII−II線断面図である。 図3は、本発明に用いられる第1繊維又は第2繊維の断面構造の一例を示す模式図である。 図4は、図1に示す立体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5は、図4に示す装置を用いてシートを凹凸賦形する状態を示す模式図である。 図6(a)及び図6(b)は、図4に示す装置を用いて図1に示す立体シートを製造する工程を順次示す図である。 図7(a)は、中空の凸部を有する立体シートの第1繊維層において、第1面側と第2面側とで視覚的に明確な違いを有するときの境界を決定する方法を示す模式図であり、図7(b)は、中実の凸部を有する立体シートの第1繊維層において、第1面側と第2面側とで視覚的に明確な違いを有するときの境界を決定する方法を示す模式図である。 図8(a)は、中空の凸部を有する立体シートの第1繊維層において、第1面側と第2面側とで視覚的に明確な違いを有さないときの境界を決定する方法を示す模式図であり、図8(b)は、中実の凸部を有する立体シートの第1繊維層において、第1面側と第2面側とで視覚的に明確な違いを有さないときの境界を決定する方法を示す模式図である。 図9は、実施例7で得られた立体シートの走査型電子顕微鏡像である。 図10は、比較例2で得られた立体シートの走査型電子顕微鏡像である。
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。図1には、本発明の立体シートの一実施形態の斜視図が示されている。図2は、図1におけるII−II線断面図である。これらの図に示す立体シート10は、一方向Xとそれに直交する方向Yを含むXY平面を有している。立体シート10は、互いに積層された第1繊維層11及び第2繊維層12を有している。第1繊維層11と第2繊維層12とは直接に接しており、両繊維層11,12間に他の層は介在していない。第1繊維層11は、第1面111及びそれに対向する第2面112を有する。第2繊維層12は、第1面121及びそれに対向する第2面122を有する。第1繊維層11と第2繊維層12とは、第1繊維層第2面112と、第2繊維層第1面121とが対向するように積層されている。第1繊維層第1面111は、立体シート10における一方の面をなしている。一方、第2繊維層第2面122は、立体シート10における他方の面をなしている。立体シート10の具体的な用途に応じ、第1繊維層第1面111の外面に1層又は2層以上の他の層を積層してもよい。同様に、第2繊維層第2面122の外面に1層又は2層以上の他の層を積層することもできる。
第1繊維層11と第2繊維層12とは部分的に熱融着によって接合されており、それにより多数の接合部13が形成されている。第1繊維層11は、複数の接合部13間で第2繊維層12から離れる方向に突出して、凸部20を多数形成している。隣り合う凸部20の間は凹部21となっている。凹部21の底部は接合部13を含んでいる。これによって、立体シート10の一面をなす第1繊維層第1面111側には、凸部20及び凹部21からなる凹凸構造が形成されている。一方、立体シート10の他面をなす第2繊維層第2面122側は平坦な状態になっている。
本実施形態の凸部20は中空構造のものである。詳細には、凸部20はその内部に、第1繊維層11の第2面112と第2繊維層12の第1面121とで画成される中空の空間が形成されている。一方、凹部21においては、第1繊維層11と第2繊維層12とが密接しており両層間に空間は実質的に存在していない。なお、本実施形態の立体シート10における凸部20は中空構造のものに限定されず、該凸部20内が繊維で満たされた中実構造のものであってもよい。凸部20が中空構造になるか、それとも中実構造になるかは、例えば第1繊維層11側の不織布や第2繊維層12側の不織布の坪量を増加させ、立体シート10に十分な厚みを持たせた後で加工することや、後述する図4に示す製造装置に備えられた第1のロール31におけるギア部分の凹凸形状を浅く変更することによって決まる。凸部20の起立性や、荷重が加わったときの凸部20の潰れにくさの観点からは、凸部20は中空構造のものであることが有利である。
XY平面内において、凸部20は千鳥格子状に配列されている。凹部21も千鳥格子状に配列されている。各凸部20の形状及び寸法は略同一になっている。各凹部21についても同様である。立体シート10の第1繊維層11側からの平面視において、凸部20は略円形をしている。凸部20は1つの頂部201を、平面視して略円形の該凸部20の略中央部に有している。
図2に示すとおり、凸部20の頂部201を通る厚み方向Zの断面を見たときに、凸部20を構成する第1繊維層11の第1面111及び第2面112のいずれもが、第2繊維層12側から第1繊維層11側へ向けて突出した凸の曲線を描いている。この凸の曲線の形状は、頂部201を通る厚み方向Zの任意の断面において同じ形状となっている。このように、凸部20は略半球殻の形状をしている。
本実施形態の立体シート10においては、該立体シート10に含まれる構成繊維同士の接合の状態を制御することが有利である。本発明者の検討の結果、繊維の接合の状態を制御することで、立体シート10は、凸部20に起因するクッション感に加えて、該凸部20がXY平面内方向に変形しやすくなることが判明した。また、凸部20の起立性や、荷重が加わったときの凸部20の潰れにくさが向上することも判明した。これらのことに起因して、凸部20は、該凸部20が当接している物体の動きに対する追従性が良好になり、摩擦係数が低下する。摩擦係数の低下は、立体シート10を例えば吸収性物品の表面シートとして用いた場合に、肌への刺激が低くなるという点から有利である。この観点から本発明者が更に検討した結果、第1繊維層第1面111側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S1と、第1繊維層第2面112側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S2との平均値をP1(個/mm)とし、また、第2繊維層第1面121側の繊維密度当たりの繊維融着点の数をP2(個/mm)としたとき、P1がP2よりも小さくなるように立体シート10を製造することが有利であることが判明した。
特に、P1はP2の55%以上、特に65%以上であることが好ましく、95%以下、特に85%以下であることが好ましい。具体的には、P1は、P2の55%以上95%以下、特に65%以上85%以下であることが好ましい。
P1の値そのものについては、150個/mm以上、特に175個/mm以上であることが好ましく、240個/mm以下、特に215個/mm以下であることが好ましい。具体的には、P1は150個/mm以上240個/mm以下、特に175個/mm以上215個/mm以下であることが好ましい。P2の値そのものについては、P1よりも大きいことを条件として、220個/mm以上、特に240個/mm以上であることが好ましく、300個/mm以下、特に280個/mm以下であることが好ましい。具体的には、P2は220個/mm以上300個/mm以下、特に240個/mm以上280個/mm以下であることが好ましい。
P1及びP2は、繊維密度当たりの繊維融着点の数で定義されるところ、従来のこの種の立体シート、例えば特許文献1に記載の立体シートでは、繊維密度が高くなると、それに比例して繊維融着点の数も増加していた。これとは対照的に、本実施形態の立体シートにおいては、同じ繊維密度で比較した場合、繊維融着点の数が、従来の立体シートよりも少なくなっている。特に第1繊維層第2面112での繊維融着点の数が、従来の立体シートよりも少なくなっている。本実施形態の立体シートではP1がP2よりも小さくなっているところ、これは第1繊維層11の融着点数が第2繊維層12の融着点数よりも少なくなっていることと同義である。融着点数が少ないということは、繊維どうしの結合点が少ないことを意味する。繊維どうしの結合点が少ないと、繊維の自由度が増すため、立体シート10におけるXY平面内で繊維が動きやすくなる。すなわち、P1がP2より小さい本実施形態の立体シート10は、従来の立体シートに比べて、凸部20がXY平面内方向に変形しやすく、該凸部20が当接している物体の動きに対する追従性が良好になる。その結果、摩擦係数低下の効果が効率的に発現する。このように、本実施形態の立体シート10においては、繊維融着点の数をコントロールして、所望の特性が発現するようにしている。繊維融着点の数をコントロールするための具体的な手法については後述する。
P1及びP2の算出のもととなる繊維密度は、単位体積当たりの不織布の質量のことである。本発明では繊維密度の単位としてμg/mmを採用している。第1繊維層第1面111側の繊維密度とは、第1繊維層11が二層構造である場合は、頂部201側に位置する層の繊維密度のことであり、第1繊維層11が単層構造である場合は、該第1繊維層11の厚みを二等分したときの、頂部201側に位置する部位の繊維密度のことである。一方、第1繊維層第2面112側の繊維密度とは、第1繊維層11が二層構造である場合は、第2繊維層12側に位置する層の繊維密度のことであり、第1繊維層11が単層構造である場合は、該第1繊維層11の厚みを二等分したときの、第2繊維層12側に位置する部位の繊維密度のことである。第2繊維層第1面121側の繊維密度とは、第2繊維層12が単層構造である場合には、該第2繊維層12の厚みを二等分したときの第1繊維層11側の部位での繊維密度のことである。第2繊維層12が二層構造である場合は、第1繊維層11側に位置する層での繊維密度のことである。
不織布の各層の境界、例えば、第1繊維層11と第2繊維層12との境界や、第1繊維層第1面111と第1繊維層第2面112との境界は、繊維量、繊維径、芯鞘比、外観(白さ)などが明確に異なる繊維層を持つ場合には、マイクロスコープや電子顕微鏡(SEM)で不織布断面を視覚的に観察することで識別される。例えば、測定に供する立体シート10が、酸化チタンを含み外観からみて繊維が白色化している繊維と、酸化チタンを含まないか、又は含有量が少なく白色でない繊維を含むときのように視覚的に明確な違いを有する場合には、視覚的に違いを有する各繊維層の接する面を境界と定義し、その境界により識別される。また、立体シート10が、繊維径や繊維の形状が異なる繊維を含むときのように視覚的に明確な違いを有する繊維層を持つ場合には、SEMによりそれぞれの繊維径や形状を有する各繊維層の接する面を観察し、その面を境界と定義し、その境界により識別される(図7(a)及び図7(b)参照)。視覚的に明確な違いを有さない場合には、不織布断面をマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX−1000)を用いて不織布の厚みを測定し、その厚みを2等分に分割し、一方を第1層、もう一方を第2層とする。この場合、第1繊維層第1面111と第1繊維層第2面112との境界については、立体シート10の凸部20が中空である場合には、図8(a)に示すとおり、第1繊維層11の厚みを2等分に分割する。凸部20が中実である場合には、図8(b)に示すとおり、頂部201と凹部21の底部との間の厚みを2等分に分割する。
繊維密度及び繊維融着点の数等の測定に供する測定片は次の手順で調製する。すなわち、22℃65%RH環境下にて、鋭利なかみそりで、測定する立体シート10の第1繊維層第1面111、第1繊維層第2面112、第2繊維層第1面121から、該立体シート10の機械流れ(Machine Direction)方向に1mm、該立体シート10の機械横断(Cross Direction)方向に1mmの大きさの測定片を切り出す。そして、1枚の立体シート10につき2箇所から測定片を切り出して測定し、この操作を5枚の立体シート10について行う。以上の合計10箇所の測定結果を平均し、繊維密度及び繊維融着点の数等を求める。
繊維密度は次の方法で測定される。まず立体シート10の断面を切り出し、第1繊維層第1面を、「マイクロスコープ」(株式会社キーエンス製、VHX−1000)を用いて、厚みを測定する。同様に、第1繊維層第2面の厚み、第2繊維層の厚みを計測する。それぞれの層の目付を測定し、目付/厚みを繊維密度として測定する。第1繊維層第1面及び第1繊維層第2面の目付は、層が明確に識別可能な場合には、層の境界でコールドスプレー等を用いて第1繊維層第1面と第1繊維層第2面とを慎重に分離し、又は、刃物で境界を切断し、第1繊維層第1面及び第1繊維層第2面の質量を測定後、分離した第1繊維層第1面及び第1繊維層第2面の面積を測定し、それらの商から算出する。各層の境界が視覚的に明確な違いを見出せない場合には、層を分離せずに不織布の質量を測定し、その面積を測定後、それらの商から不織布全体の坪量を算出し、2等分に分割することで各層の目付を得る。
前記の繊維融着点の数とは、1本の繊維に着目したとき、その繊維に存在する融着点の数のことであり、点/本で定義される。繊維融着点の数は次の方法で測定される。まず、切り出した測定片を、カーボンテープを載せた走査型電子顕微鏡(SEM)用アルミ製試料台に載せて固定する。次に、例えば後述する図9及び図10に示すとおり、およそ140倍ないし150倍に拡大したSEM画像を得る。得られたSEM像から、繊維同士の交点が熱融着した部分(図9及び図10中、円で囲った部分)の総数をカウントする。また同SEM像に基づき、表示されているすべての繊維から、表示されているだけの繊維長を測定する。この作業を5枚のSEM像から行う。またおよそ35倍に拡大したSEM像を得、繊維の端部から50本抜き出し、その平均の繊維長を繊維一本の繊維長とする。140倍のSEM像の画面内の総融着点を、同じく140倍のSEM像の画面内の総繊維長で割り、35倍のSEM像の繊維一本当たりの長さをかけることで、繊維一本当たりの融着点数を測定することができる。
また本発明において繊維1本当たりの質量は、1本の繊維に着目したとき、その繊維1本の質量のことであり、μg/本で定義される。繊維1本当たりの質量は次の方法で測定される。まず、22℃65%RH環境下にて、鋭利なかみそりで、測定する立体シート10の第1繊維層第1面111、第1繊維層第2面112、第2繊維層第1面121からX方向に1mm、Y方向に1mmの大きさの測定片を切り出して、それらを「マイクロスコープ」(株式会社キーエンス製、VHX−1000)を用いて、繊維の端面から端面までの長さを測定する。あるいは、カーボンテープを載せた走査型電子顕微鏡(SEM)用アルミ製試料台に各不織布を載せて固定した後に、走査型電子顕微鏡を用いて繊維の端面から端面までの長さを測定することによって、繊維1本当たりの長さを測定する。また、繊度を電子顕微鏡等により繊維の断面形状を計測し、繊維の断面積(複数の樹脂より形成されている繊維では各々の樹脂成分の断面積)を計測するとともに、DSC(示差熱分析装置)により、樹脂の種類を特定して、比重を割り出し、繊度を算出する。前記のように求めた繊度と繊維長を用いて、立体シート10の繊維1本当たりの質量を求める。
以上の繊維融着点の数の測定を、第1繊維層第1面111側、第1繊維層第2面112側、及び第2繊維層第1面121側の各部位で行う。そして、繊維融着点の数F(点/本)を繊維1本当たりの質量(μg/本)で除した後で、上述の方法で測定された繊維密度ρ(μg/mm)を乗ずることで、繊維密度当たりの繊維融着点の数(個/mm)が算出される。そして第1繊維層11においては、第1繊維層第1面111側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S1と、第1繊維層第2面112側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S2との相加平均値である(S1+S2)/2を算出し、この値を上述のP1とする。
上述のP1とP2との大小関係が満たされるようにするためには、第1繊維層11及び第2繊維層12を構成する繊維として、特定の繊維を用いることが有利である。特に、第1繊維層11に関しては、該第1繊維層11が第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、該上層及び該下層の一方又は両方が複数種類の繊維を含んでいることが好ましい。この複数種類の繊維は、第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含むことが好ましい。そして第1繊維及び第2繊維はそれぞれ、高融点成分、及び該高融点成分よりも融点の低い低融点成分を含むものであることが好ましい。この場合、第1繊維の高融点成分と第2繊維の高融点成分は同種のものであってもよく、あるいは異種のものであってもよい。また、第1繊維の低融点成分と第2繊維の低融点成分は同種のものであってもよく、あるいは異種のものであってもよい。第1繊維及び第2繊維それぞれとして、高融点成分、及び該高融点成分よりも融点の低い低融点成分を含むものを用いることが好ましい理由は、融点成分を含む繊維を用いることで、融点成分を含む繊維を用いた場合に比べて、繊維どうしの融着の程度が少なくなるからである。この理由の詳細については後述する。第1繊維と第2繊維とは、直径比が異なることで区別されるものである。本明細書において直径比とは、第1繊維及び第2繊維それぞれの高融点成分の直径と低融点成分との直径(μm)の比率のことである。高融点成分の直径及び低融点成分の直径とは、例えば第1及び第2繊維が芯鞘型複合繊維であり、鞘樹脂が低融点成分からなり、芯樹脂が高融点成分からなる場合には、図3に示すD1が低融点成分C1の直径であり、D2が高融点成分C2の直径である。そして、第X繊維の高融点成分C2と低融点成分C1の直径比Aは、以下の式から算出される。ここで、「同種の熱融着性繊維」とは、繊維を構成する樹脂が同一であって、且つ、構造も同一であるものを言う。例えば、高融点成分と低融点成分からなる芯鞘型複合繊維が2本ある場合、これら2本が有する高融点成分と低融点成分がそれぞれ同一の樹脂であり、且つ、芯鞘の直径比が同一であるとき、これら2本は同種の熱融着性繊維である。一方、高融点成分と低融点成分がそれぞれ同一の樹脂であっても、直径比が異なる場合は、異種の熱融着性繊維である。また、「複数種類の繊維を含む」とは、異種の熱融着性繊維を含んでいることを言う。
第X繊維の直径比A=第X繊維の低融点成分直径D1(μm)÷第X繊維の高融点成分直径D2(μm)
本発明においては、上述のとおり、第1繊維の直径比Aと第2繊維の直径比Aを異ならせている。Aに対するAの比率であるA/Aの値は1未満であることが好ましく、0.99以下であることが更に好ましく、0.91以下であることが一層好ましい。また、A/Aの値が0.5以上であることが好ましく、0.6以上であることが更に好ましく、0.7以上であることが一層好ましい。AとAとの比率をこのように設定することで、上述した繊維融着点の数P1及びP2を容易に制御できる。例えばA/Aの値は、0.5以上1未満であることが好ましく、0.6以上0.99以下であることが更に好ましく、0.7以上0.91以下であることが一層好ましい。
第1繊維の直径比Aと第2繊維の直径比Aとの比率は上述のとおりであるところ、第1繊維の直径比Aそのものの値は、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることが更に好ましく、1.3以上であることが一層好ましい。また、2.0以下であることが好ましく、1.9以下であることが更に好ましく、1.8以下であることが一層好ましい。具体的には、第1繊維の直径比Aそのものの値は、1.1以上2.0以下であることが好ましく、1.2以上1.9以下であることが更に好ましく、1.3以上1.8以下であることが一層好ましい。
一方、第2繊維の直径比Aそのものの値は、Aよりも小さいことを条件として、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることが更に好ましく、1.3以上であることが一層好ましい。また、2.0以下であることが好ましく、1.9以下であることが更に好ましく、1.8以下であることが一層好ましい。具体的には、第2繊維の直径比Aそのものの値は、1.1以上2.0以下であることが好ましく、1.2以上1.9以下であることが更に好ましく、1.3以上1.8以下であることが一層好ましい。
第1繊維の直径比A及び第2繊維の直径比Aを制御することで、繊維融着点の数P1及びP2を容易に制御できる。例えば第X繊維が芯鞘型複合繊維であり、鞘樹脂が低融点成分からなり、芯樹脂が高融点成分からなる場合、直径比Aが小さいときには、鞘樹脂の容積が芯樹脂の容積よりも相対的に少なくなるので、溶融紡糸時に鞘樹脂が延伸されやすくなり、高分子鎖の配向性が高まり、また結晶化が進行する。その結果、繊維表面、すなわち鞘樹脂の表面及びその近傍の領域での該鞘樹脂の軟化点が高くなる。一方、直径比Aが大きいときには、鞘樹脂の容積が芯樹脂の容積に近づくので、直径比Aが小さいときに比べて溶融紡糸時における鞘樹脂の延伸の程度が低くなる。その結果、直径比Aが大きいときには、直径比Aが小さいときに比べて高分子鎖の配向性が相対的に低くなり、また結晶化の程度が相対的に低くなる。このことに起因して、直径比Aが大きいときには、直径比Aが小さいときに比べて、繊維表面、すなわち鞘樹脂の表面及びその近傍の領域での該鞘樹脂の軟化点が相対的に低くなる。直径比Aが小さいほど第X繊維の表面の軟化点が高くなり、第2繊維層よりも直径比Aの小さい第X繊維を多く含む第1繊維層の繊維融着点P1は、P2よりも小さくなる。このように、直径比Aの大小に応じて第X繊維の表面の軟化点が変化し、そのことに起因して繊維同士の融着の程度が相違するので、繊維融着点の数P1及びP2を制御することができる。
直径比Aが小さい場合に、鞘樹脂の軟化点が高くなる理由は、詳細には以下のとおりであると本発明者は考えている。例えば繊維が、低融点成分からなる鞘樹脂と、高融点成分からなる芯樹脂とからなる芯鞘型複合繊維である場合、該芯鞘型複合繊維を溶融紡糸法によって製造するときに、直径比Aが大きいときに比べて直径比Aが小さいと、芯成分よりも鞘成分の方が一層早く固化する。その結果、溶融紡糸中における紡糸張力が鞘樹脂に集中しやすくなり、このことに起因して鞘樹脂が一層延伸されやすくなる。この延伸によって高分子鎖の配向性が高まり、また結晶化が進行する。鞘樹脂の高分子鎖の配向性が高まることは、該鞘樹脂の軟化点が高まるという結果をもたらす。また、鞘樹脂の高分子鎖の結晶化が進行することは、結晶の融解熱の増加という結果をもたらす。これらの結果に起因し、直径比Aが小さい繊維は融着しづらくなり、繊維融着点の数が減少する。なお、直径比Aが小さい芯鞘型複合繊維は、溶融紡糸中に糸切れが起こりやすく、紡糸しづらいとの理由で、これまではあまり用いられていなかった。
軟化点の上昇及び融解熱の増加は、溶融紡糸によって得られた芯鞘型複合繊維を切断して短繊維となし、該短繊維を保管するときの条件を適切に調整することによって一層顕著なものとなることが、本発明者の検討の結果判明した。具体的には、保管時の温度を通常よりも高い温度である105℃以上120℃以下に設定することが有利である。また、保管温度がこの範囲であることを条件として、保管時間を通常よりも長い時間である1時間以上3時間以下に設定することが有利である。つまり、通常よりも高温度及び長時間で保管することが有利である。このような高温度及び長時間での保管によって、結晶化した鞘樹脂のアニーリング効果が期待である。アニーリングによって、鞘樹脂の結晶化が一層促進される。
本発明者が、直径比A=1.6の芯鞘型複合繊維Aと、それよりも小さい直径比AであるのA=1.2の芯鞘型複合繊維Bとについて、鞘成分の熱物性を示差走査熱量計で測定したところ以下の表1に示す結果が得られた。この芯鞘型複合繊維A及びBは、いずれも芯がポリエチレンテレフタレートであり、鞘がポリエチレンであり、繊度が2.3dtexのものである。芯鞘型複合繊維Aは、短繊維にした後に100℃で30分間保管した。芯鞘型複合繊維Bは、短繊維にした後に120℃で2時間保管した。同表に示す結果から明らかなとおり、直径比Aが小さい芯鞘型複合繊維Bの方が、鞘成分の吸熱ピークが高く軟化点が上昇していることが判る。また直径比Aが小さい芯鞘型複合繊維Bの方が、融解熱が大きくポリエチレンの結晶化が進行していることが判る。
第1繊維及び第2繊維の表面での樹脂の軟化点は、ナノサーマルアナリシス(nanoTA)によって測定することができる。nanoTAでは、加熱機構を有するカンチレバーで試料の原子間力顕微鏡(AFM)像を得た後、目的箇所を加熱する。加熱に伴い試料が軟化すると、カンチレバーが試料内部へ侵入する。このカンチレバーの変位を検出することにより、試料の微小領域の軟化点を測定する。この方法で測定された第1繊維の表面での樹脂の軟化点S1と、第2繊維の表面での樹脂の軟化点S2との差が特定の範囲となるように、第1繊維及び第2繊維を選定すると、繊維融着点の数P1及びP2を容易にコントロールできる。
第1繊維層11が第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、該上層及び該下層の一方又は両方が第1繊維及び第2繊維を少なくとも含んでいることが好ましいことは上述のとおりであるところ、第1繊維層11に、第1繊維として第1熱融着性繊維を含有させ、且つ第2繊維として第2熱融着性繊維を含有させるという、種類の異なる2種の繊維を含有させることが更に好ましい。第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維としては、いずれも芯鞘型熱融着性繊維を用いることが好ましい。そして、第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維とは、鞘成分の樹脂が相違していることで、両者の種類が異なることが好ましい。あるいは第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維とは芯成分及び鞘成分の樹脂が同じであって、且つ芯成分と鞘成分の樹脂の容積比が相違していることで、両者の種類が異なることが好ましい。このようにタイプの異なる2種の熱融着性繊維を用いることで、繊維間での融着のしやすさが繊維の組み合わせによって相違し、それによって、繊維融着点の数をコントロールすることができる。容積比は、繊維の横断面における芯成分及び鞘成分の面積比と言い換えることができる。
第1繊維及び第2繊維として、芯成分と鞘成分の樹脂の容積比が相違している熱融着性繊維を用いるとき、該熱融着性繊維における鞘成分の容積V1と、芯成分の容積V2との比率を考えた場合、この比率であるV2/V1は、0.35以上であることが好ましく、0.6以上であることが更に好ましく、0.8以上であることが一層好ましい。また、6.0以下であることが好ましく、4.0以下であることが更に好ましく、2.5以下であることが一層好ましい。具体的には、V2/V1は、0.35以上6.0以下であることが好ましく、0.6以上4.0以下であることが更に好ましく、0.8以上2.5以下であることが一層好ましい。第X繊維の芯成分と鞘成分の樹脂の容積比は、繊維の横断面における芯成分及び鞘成分の面積比と言い換えることができる。第X繊維の芯成分と鞘成分の樹脂の容積比V2/V1は、高融点成分からなる芯成分の直径D2と、低融点成分からなる鞘成分の直径D1との直径比D2/D1に比例する。すなわち、第X繊維の直径比Aに反比例する。V2/V1が大きいということは、直径比Aが小さいことと同義である。そして、直径比Aが小さいほど第X繊維の表面の軟化点が高くなる。したがって、第2繊維層よりも直径比Aの小さい第X繊維を多く含む第1繊維層の繊維融着点P1は、P2よりも小さくなる。この熱融着性繊維は、同心型の芯鞘型複合繊維、偏心型の芯鞘型複合繊維、及びサイド・バイ・サイド型複合繊維等であり得る。
第1繊維及び第2繊維としては種々のものを用いることができる。例えば上述のとおり、第2繊維として第2熱融着性繊維が含まれており、該第2熱融着性繊維が芯鞘型熱融着性繊維であり、該第2熱融着性繊維の鞘樹脂が低融点成分からなり、芯樹脂が高融点成分からなるものを用いることができる。この場合、第2熱融着性繊維は、第1繊維層第2面112側に少なくとも含まれていることが好ましい。
あるいは、第2繊維として第2熱融着性繊維が含まれており、該第2熱融着性繊維が芯鞘型熱融着性繊維であり、該第2熱融着性繊維の鞘樹脂が低融点ポリエステル又は低融点ポリプロピレンからなるものを用いることができる。この場合、第2熱融着性繊維は、第1繊維層第2面112側に少なくとも含まれていることが好ましい。
更に、第2繊維として第2熱融着性繊維が含まれており、第2熱融着性繊維が芯鞘型熱融着性繊維であり、該第2熱融着性繊維における鞘樹脂がポリエチレン樹脂からなり、芯樹脂がポリエチレンよりも融点の高い樹脂からなるものを用いることができる。この場合も、第2熱融着性繊維は、第1繊維層第2面112側に少なくとも含まれていることが好ましい。
特に、第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維の少なくとも一方として、低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、及び低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維からなる群より選択される繊維が好ましく用いられる。これらの繊維は、第1繊維層第2面112側に少なくとも含まれていることが好ましい。第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維は、同心型の芯鞘型複合繊維、偏心型の芯鞘型複合繊維、及びサイド・バイ・サイド型複合繊維等であり得る。
第1熱融着性繊維として低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を用いた場合には、第2熱融着性繊維としてポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維、及び低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維のいずれかを用いるのが好ましい。また、特に、第1熱融着性繊維として、得られる不織布に、シール性、及び強度を付与するために、低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を用い、第2熱融着性繊維として、得られる不織布に、好風合い、及び強度を付与するために、ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を用いることが好ましい。第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維は、第1繊維層第2面112側に少なくとも含まれていることが好ましい。
前記低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維において鞘成分として用いられる前記低融点ポリプロピレンとしては、公知の低融点ポリプロピレンが特に制限なく用いられるが、その融点は130℃以上150℃以下であることが好ましい。また、芯成分としては、ポリエチレンテレフタレート(融点250℃以上270℃以下)、ポリプロピレン(融点150℃以上170℃以下)等が挙げられる。前記鞘成分と芯成分との割合は、前記鞘成分を20容積%以上とすることが好ましく、30容積%以上とすることが更に好ましい。また前記鞘成分を80容積%以下とすることが好ましく、70容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には、前記鞘成分を20容積%以上80容積%以下とすることが好ましく、30容積%以上70容積%以下とすることが更に好ましい。前記芯成分に関しては、50容積%以上とすることが好ましく、60容積%以上とすることが更に好ましい。また80容積%以下とすることが好ましく、70容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には、50容積%以上80容積%以下とすることが好ましく、60容積%以上70容積%以下とすることが更に好ましい。
前記ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維において鞘成分として用いられる前記ポリエチレンとしては、融点が120℃以上140℃以下のものを用いるのが好ましい。芯成分としては、ポリエチレンテレフタレート(融点250℃以上270℃以下)、ポリプロピレン(融点150℃以上170℃以下)等が挙げられる。前記鞘成分と芯成分との割合は、前記鞘成分を15容積%以上とすることが好ましく、23容積%以上とすることが更に好ましい。また前記鞘成分を75容積%以下とすることが好ましく、61容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には、前記鞘成分を15容積%以上75容積%以下であることが好ましく、23容積%以上75容積%以下であることが更に好ましい。前記芯成分に関しては、49容積%以上とすることが好ましく、59容積%以上とすることが更に好ましい。また前記芯成分を85容積%以下とすることが好ましく、77容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には、前記芯成分を49容積%以上85容積%以下とすることが好ましく、59容積%以上77容積%以下とすることが好ましい。
前記低融点ポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維において鞘成分として用いられる前記低融点ポリエステルとしては、低融点ポリエステルであれば特に制限なく用いることができるが、その融点は、100℃以上150℃以下であることが好ましい。芯成分としては、ポリエチレンテレフタレート(融点250℃以上270℃以下)、ポリプロピレン(融点150℃以上170℃以下)等が挙げられる。前記鞘成分と芯成分との割合は、前記鞘成分を20容積%以上とすることが好ましく、30容積%以上とすることが更に好ましい。また、前記鞘成分を80容積%以下とすることが好ましく、70容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には、前記鞘成分を20容積%以上80容積%以下とすることが好ましく、30容積%以上70容積%以下とすることが更に好ましい。前記芯成分に関しては、50容積%以上とすることが好ましく、60容積%以上とすることが更に好ましい。また前記芯成分を80容積%以下とすることが好ましく、70容積%以下とすることが更に好ましい。具体的には前記芯成分を、50容積%以上80容積%以下とすることが好ましく、60容積%以上70容積%以下とすることが更に好ましい。
第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維の太さ(繊度)は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、1dtex以上であることが好ましく、2dtex以上であることが更に好ましく、3dtex以上であることが殊更好ましい。また15dtex以下であることが好ましく、10dtex以下であることが更に好ましく、6dtex以下であることが殊更好ましい。具体的には、1dtex以上15dtex以下であることが好ましく、2dtex以上10dtex以下であることが更に好ましく、3dtex以上6dtex以下であることが殊更好ましい。また、第1繊維及び第2繊維として用いられる第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維は、長繊維フィラメントからなる連続繊維でもよく、ステープルファイバ等の短繊維でもよい。短繊維を用いる場合、第1繊維及び第2繊維の長さは同じでも異なっていてもよい。具体的には、第1繊維及び第2繊維はその繊維長がそれぞれ独立に35mm以上70mm以下であることが好ましい。第1繊維及び/又は第2繊維として短繊維を用いると、後述する製造方法に従い立体シート10を容易に製造できるので好ましい。
第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維との配合割合は、それぞれに用いられる繊維により任意であるが、第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維との合計量を100質量部とした場合に第1熱融着性繊維を10質量部以上70質量部以下とすることが好ましい。具体的には、第1熱融着性繊維として前記低融点ポリプロピレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を用い、第2熱融着性繊維としてポリエチレンを鞘成分とする芯鞘構造を有する繊維を用いた場合には、第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維との合計量を100質量部とした場合に第1熱融着性繊維を10質量部以上70質量部以下とすることが好ましい。
第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維は、単層構造の第1繊維層11に含まれていてもよく、2層構造等の多層構造の第1繊維層11に含まれていてもよい。後者の場合、第1繊維層第1面111側に位置する上層、及び第1繊維層第2面112側に位置する下層のうち、下層に第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維が含まれていると、P1とP2との大小関係が更に容易に満たされるようになる。
また、第1繊維層11が、第1繊維層第1面111側に位置する上層、及び第1繊維層第2面112側に位置する下層の2層構造である場合、該第1繊維層11においては、第2面112側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S2が、第1面111側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S1よりも少なくなっていることが好ましい。S1とS2とがこのような関係になっていることでも、P1とP2との大小関係が一層容易に満たされるようになる。特に、S1はS2の100%超、特に105%以上であることが好ましく、300%以下、特に125%以下であることが好ましい。具体的には、S1は、S2の100%超300%以下、特に105%以上125%以下であることが好ましい。このような関係を達成するためには、第1繊維層第2面112側に位置する下層に含まれる熱融着性繊維として、上述した芯鞘型の熱融着性繊維を2種又はそれ以上用いることが好ましい。
更に、第1繊維層11が、第1繊維層第1面111側に位置する上層、及び第1繊維層第2面112側に位置する下層の2層構造である場合、上層及び下層に同種の熱融着性繊維が含まれていることが好ましい。これによって上層と下層との融着性が向上し、立体シート10の機械的強度が高まる。
更に、第1繊維層11が、第1繊維層第1面111側に位置する上層、及び第1繊維層第2面112側に位置する下層の2層構造である場合、上層が第1熱融着性繊維のみからなることが好ましい。こうすることで、第1繊維層第1面111側での毛羽立ちを効果的に抑制することができる。この場合、下層が複数種類の繊維を含んでいることが好ましく、複数種類の熱融着性繊維が含まれていることが更に好ましい。複数種類の熱融着性繊維は、その1種として第1熱融着性繊維を含んでいてもよく、あるいは第1熱融着性繊維を含んでいなくてもよい。特に、上層が第1熱融着性繊維のみからなり、下層が第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維を含んでいることが好ましい。こうすることで、使用時に擦られたり外力が与えられたりした場合に上層と下層が剥離しにくくなり、使用後の見た目がよくなるので好ましい。
第2繊維層12に関しては、該第2繊維層12と第1繊維層11に同種の熱融着性繊維が含まれていることが好ましい。こうすることで、不織布10の凹部21における第1繊維層11と第2繊維層12との接合強度を一層高めることができる。凹部21における接合強度の向上は、第1繊維層第1面111側での毛羽立ちの抑制に寄与する。この効果を一層顕著なものとする観点から、第1繊維層11第2面112側に位置する下層に含まれる熱融着性繊維と、第2繊維層12に含まれる熱融着性繊維とが同種のものであることが好ましい。
同様の理由によって、第2繊維層12は、第1熱融着性繊維を含んでいることも好ましい。特に第2繊維層12は、第1熱融着性繊維を含んでおり、第1繊維層11第2面112側に位置する下層も第1熱融着性繊維を含んでいることが好ましい。
立体シート10における第1繊維層11及び第2繊維層12は、例えばいずれも不織布から構成することができる。第1繊維層11は単層構造であってもよく、あるいは多層構造であってもよい。第1繊維層11に配合する繊維の選択の自由度の点からは、第1繊維層は多層構造であることが好ましい。第2繊維層12も、単層構造であってもよく、あるいは多層構造であってもよい。不織布としては、例えばスパンボンド不織布、エアスルー不織布、スパンレース不織布、メルトブローン不織布、レジンボンド不織布、ニードルパンチ不織布などが挙げられる。第1繊維層11と第2繊維層12とでは同種の不織布を用いてもよく、あるいは異種の不織布を用いてもよい。
第1繊維層11及び第2繊維層12の坪量は、立体シート10の具体的な用途に応じて適切に設定できる。例えば立体シート10を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、第1繊維層11及び第2繊維層12の坪量は、それぞれ独立に、3g/m以上、特に5g/m以上とすることが好ましく、30g/m以下、特に15g/m以下とすることが好ましい。具体的には、3g/m以上30g/m以下、特に5g/m以上15g/m以下とすることが好ましい。
第1繊維層11及び第2繊維層12を含む立体シート10の坪量は、その具体的な用途に応じて適切に設定できる。例えば立体シート10を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、該立体シート10の坪量は、6g/m以上、特に10g/m以上とすることが好ましく、60g/m以下、特に30g/m以下とすることが好ましい。具体的には、6g/m以上60g/m以下、特に10g/m以上30g/m以下とすることが好ましい。
立体シート10の厚みも、その具体的な用途に応じて適切に設定できる。例えば立体シート10を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、該立体シート10の厚みは、0.1mm以上、特に0.2mm以上とすることが好ましく、5.0mm以下、特に3.0mm以下とすることが好ましい。具体的には、0.1mm以上5.0mm以下、特に0.2mm以上3.0mm以下とすることが好ましい。立体シート10の厚みとは、該立体シート10における厚みの最も大きい部位での当該厚みのことである。厚みの最も大きい部位は、一般に凸部20の頂部に位置する。厚みは、以下のようにして測定される。すなわち、まず、測定対象の立体シート10を長手方向50mm×幅方向50mmに切断し、該立体シート10の切断片を作製する。この切断片の厚みを、49Pa加圧下に測定する。測定環境は温度20±2℃、相対湿度65±5%とする。測定機器にマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX−1000)を用いる。まず、前記切断片の拡大写真を得る。拡大写真には、既知の寸法のものを同時に写しこむ。前記切断片の拡大写真にスケールを合わせ、立体シート10の厚みを測定する。以上の操作を3回行い、3回の平均値を乾燥状態の立体シート10の厚み[mm]とする。
次に、本実施形態の立体シート10の好適な製造方法について説明する。本実施態様の立体シート10の製造方法は、図4に示すように、周面が凹凸形状となっている第1のロール31と、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32との噛み合わせ部に、第1繊維シート11aを噛み込ませて凹凸賦形した後、第2繊維シート12aを、第1のロール31における凸部31a上に位置する第1繊維シート11aと、ヒートロール34によって接合する工程を具備する。第1繊維シート11aは、目的とする立体シート10における第1繊維層11の原料となるシートである。第2繊維シート12aは、目的とする立体シート10における第2繊維層12の原料となるシートである。第1繊維シート11aは単層構造のものであってもよく、あるいは多層構造のものであってもよい。同様に、第2繊維シート12aも単層構造のものであってもよく、あるいは多層構造のものであってもよい。なお、本実施態様の製造方法に関し、特に説明しない点については、特開2004−174234号公報に記載の方法(特に段落〔0021〕〜〔0025〕に記載の方法)と同様にして実施することができる。
図5には、第1のロール31と第2のロール32との噛み合わせ部に、第1繊維シート11aを噛み込ませて、該シート11aを凹凸賦形している状態が示されている。噛み合い状態になっている両ロール31,32との間に導入された第1繊維シート11aは、第1のロール31の凸部31aと、第2のロール32の凸部32aとの間で引き延ばされ、それによって第1繊維シート11aは凹凸賦形される。第1繊維シート11aとしては、例えば不織布を用いることが好適である。そのような不織布の例は、上述したとおりである。第1繊維シート11aには、上述した第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維が含まれていることが好ましい。特に、第1繊維シート11aが2層構造を有し、該2層構造のうち、第1繊維層11における第2面側に対応する下層に、上述した第1熱融着性繊維及び第2熱融着性繊維が含まれていることが好ましい。また、第1繊維シート11aが2層構造を有し、該2層構造のうち、第1繊維層11における第1面側に対応する上層と、第1繊維層11における第2面側に対応する下層のそれぞれに、同種の熱融着性繊維が含まれていることも好ましい。
図5に示す凹凸賦形状態においては、第1繊維シート11aの各面は概ね平行な状態になっている。凹凸賦形された第1繊維シート11aは、次いで第2繊維シートと接合される。この接合によって接合部13が形成される。接合直後のシートの断面形状は図6(a)に示すとおりになっている。同図に示すとおり、接合直後のシートにおける第1繊維シート11aは、その各面が概ね平行になっている。
このようにして、目的とする立体シート10が得られる。得られた立体シート10は、着用時に着用者の肌に近い側に位置する表面シート、着用時に着用者の肌から遠い側に位置する裏面シート、及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備する吸収性物品における該表面シートとして好適に用いられる。また立体シート10を、表面シートと吸収体の間に配置されるシートや、防漏カフ形成用のシート、特に防漏カフの内壁を形成するシート等に用いることもできる。不織布10を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、該不織布10における第1繊維層11を着用者の肌と対向するように配置することが好ましい。不織布10が使用される吸収性物品の具体例としては、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、パンティライナなどが挙げられる。
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、立体シート10の凸部が略半球殻の形状をしていたが、これに代えて、例えば特許文献1に記載されているような略直方体形をしていてもよい。
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の立体シート、吸収性物品の表面シート及び吸収性物品を開示する。
<1>
第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着されて接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
第1繊維層は複数種類の繊維を含んでおり、
複数種類の前記繊維が、第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比と、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比が異なる立体シート。
高融点成分と低融点成分の直径比A=第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
<2>
第1繊維層は第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、該上層及び該下層の一方又は両方が複数種類の繊維を含んでいる前記<1>に記載の立体シート。
<3>
に対するAの比率であるA/Aの値が1未満であることが好ましく、0.99以下であることが更に好ましく、0.91以下であることが一層好ましい前記<1>又は<2>に記載の立体シート。
<4>
/Aの値が0.5以上であることが好ましく、0.6以上であることが更に好ましく、0.7以上であることが一層好ましい前記<1>ないし<3>のいずれか1に記載の立体シート。
<5>
第1繊維の直径比Aの値は、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることが更に好ましく、1.3以上であることが一層好ましい前記<1>ないし<4>のいずれか1に記載の立体シート。
<6>
第1繊維の直径比Aの値は、2.0以下であることが好ましく、1.9以下であることが更に好ましく、1.8以下であることが一層好ましい前記<1>ないし<5>のいずれか1に記載の立体シート。
<7>
第2繊維の直径比Aの値は、Aよりも小さいことを条件として、1.1以上であることが好ましく、1.2以上であることが更に好ましく、1.3以上であることが一層好ましい前記<1>ないし<6>のいずれか1に記載の立体シート。
<8>
第2繊維の直径比Aの値は、Aよりも小さいことを条件として、2.0以下であることが好ましく、1.9以下であることが更に好ましく、1.8以下であることが一層好ましい前記<1>ないし<7>のいずれか1に記載の立体シート。
<9>
第1繊維層と第2繊維層に同種の熱融着性繊維が含まれている前記<1>ないし<8>のいずれか1に記載の立体シート。
<10>
第1繊維層第2面側が第1繊維及び第2繊維を含む前記<1>ないし<9>のいずれか1に記載の立体シート。
<11>
第1繊維層が第1繊維と第2繊維とを有する複数種類の繊維を含んでおり、該第1繊維として第1熱融着性繊維が含まれており、
第2繊維層も前記第1熱融着性繊維を含んでいる前記<1>ないし<10>のいずれか1に記載の立体シート。
<12>
前記第1繊維層の第1面側の上層及び第2面側の下層に同種の熱融着性繊維が含まれている前記<1>ないし<11>のいずれか1に記載の立体シート。
<13>
第1繊維層が第1繊維と第2繊維とを有する複数種類の繊維を含んでおり、該第1繊維として第1熱融着性繊維が含まれており、
第1繊維層が2層構造になっており、該第1繊維層における第1面側の上層が第1熱融着性繊維のみからなる前記<1>ないし<12>のいずれか1に記載の立体シート。
<14>
第2繊維が短繊維からなる前記<11>又は<13>に記載の立体シート。
<15>
第2繊維として第2熱融着性繊維を含有し、
第2熱融着性繊維は、第1繊維層第2面側に少なくとも含まれている前記<1>ないし<14>のいずれか1に記載の立体シート。
<16>
複数種類の前記繊維は第1繊維と第2繊維とを有し、該第2繊維として第2熱融着性繊維が含まれており、
第2熱融着性繊維は、鞘樹脂が低融点成分からなり、芯樹脂が高融点成分からなる芯鞘型熱融着性繊維である前記<1>ないし<15>のいずれか1に記載の立体シート。
<17>
第2熱融着性繊維における鞘樹脂がポリエチレン樹脂からなる前記<16>に記載の立体シート。
<18>
第2熱融着性繊維の鞘樹脂が低融点ポリエステル又は低融点ポリプロピレンからなる前記<16>に記載の立体シート。
<19>
第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維との配合割合は、第1熱融着性繊維と第2熱融着性繊維との合計量を100質量部とした場合に第1熱融着性繊維を10質量部以上70質量部以下とすることが好ましい前記<15>ないし<18>のいずれか1に記載の立体シート。
<20>
第1繊維層第1面側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S1と、第1繊維層第2面側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S2との平均値をP1とし、また、第2繊維層第1面側の繊維密度当たりの繊維融着点の数をP2としたとき、P1がP2よりも小さい前記<1>ないし<19>のいずれか1に記載の立体シート。
<21>
P1はP2の55%以上、特に65%以上であることが好ましい前記<20>に記載の立体シート。
<22>
P1はP2の95%以下、特に85%以下であることが好ましい前記<20>又は<21>に記載の立体シート。
<23>
P1の値は、150個/mm以上、特に175個/mm以上であることが好ましく、240個/mm以下、特に215個/mm以下であることが好ましい前記<20>ないし<22>のいずれか1に記載の立体シート。
<24>
P2の値は、P1よりも大きいことを条件として、220個/mm以上、特に240個/mm以上であることが好ましく、300個/mm以下、特に280個/mm以下であることが好ましい前記<20>ないし<23>のいずれか1に記載の立体シート。
<25>
P1及びP2の算出のもととなる繊維密度は、単位体積当たりの不織布の質量のことであり、繊維密度の単位としてμg/mmを採用する前記<20>ないし<24>のいずれか1に記載の立体シート。
<26>
第1繊維層第1面側の繊維密度とは、第1繊維層が二層構造である場合は、頂部側に位置する層での繊維密度のことであり、
第1繊維層第2面側の繊維密度とは、第1繊維層が二層構造である場合は、第2繊維層側に位置する層での繊維密度のことである前記<20>ないし<25>のいずれか1に記載の立体シート。
<27>
第2繊維層第1面側の繊維密度とは、第2繊維層が単層構造である場合には、該第1繊維層の厚みを二等分したときの第1繊維層側の部位での繊維密度のことであり、二層構造である場合は、第1繊維層側に位置する層での繊維密度のことである前記<20>ないし<26>のいずれか1に記載の立体シート。
<28>
前記の繊維融着点の数とは、1本の繊維に着目したとき、その繊維に存在する融着点の数のことであり、点/本で定義される前記<20>ないし<27>のいずれか1に記載の立体シート。
<29>
第1繊維層においては、第2面側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S2が、第1面側の繊維密度当たりの繊維融着点の数S1よりも少なくなっている前記<20>ないし<28>のいずれか1に記載の立体シート。
<30>
S1はS2の100%超、特に105%以上であることが好ましい前記<20>ないし<29>のいずれか1に記載の立体シート。
<31>
S1はS2の300%以下、特に125%以下であることが好ましい前記<20>ないし<30>のいずれか1に記載の立体シート。
<32>
前記<1>ないし<31>のいずれか1に記載の立体シートを用いた吸収性物品。
<33>
前記<1>ないし<31>のいずれか1に記載の立体シートを、第1繊維層を着用者の肌と対向するように用いた吸収性物品。
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。
〔実施例1〕
特開2004−174234号公報の図2ないし図6に示す装置と同種の装置を用いて、図1及び図2に示す立体シート10を製造した。立体シート10における第1繊維層11の原料となる第1繊維シート11aとしては、第1面側に繊維(1)及び繊維(2)を用い、第2面側に繊維(3)及び繊維(4)を用いた。繊維(1)は、芯がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘がポリエチレン(PE)の芯鞘繊維であり、繊度は2.3dtex、芯直径D2は10.30μm、鞘直径16.18μmであった。芯鞘直径比(鞘/芯)A1は1.57であった。繊維(2)、(3)及び(4)の詳細は以下の表2に示すとおりであった。第1繊維シート11aは、2層構造のエアスルー不織布(坪量18g/m)であった。立体シート10における第2繊維層12の原料となる第2繊維シート12aとしては、以下の表2に示す繊維組成を有するエアスルー不織布(坪量18g/m)を用いた。なお、本実施例で用いた繊維はすべて短繊維(繊維長51mm)のものである。このようにして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例2〕
本実施例は、表2に示すとおり、実施例1において用いた2層構造の第1繊維シート11aにおける第2面112側の繊維組成を実施例1と異ならせたものである。それ以外は実施例1と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例3〕
本実施例は、表2に示すとおり、2層構造の第1繊維シート11aとして、第1面111側に2種類の熱融着性繊維を配合し、第2面112側に1種類の熱融着性繊維を配合したエアスルー不織布を用いた例である。それ以外は実施例1と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例4〕
本実施例は、表2に示すとおり、第1繊維シート11aとして単層構造のエアスルー不織布を用い、該エアスルー不織布の構成繊維として2種類の熱融着性繊維を配合したものを用いた例である。それ以外は実施例1と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例5及び6〕
本実施例は、表2に示すとおり、実施例1において用いた2層構造の第1繊維シート11aにおける第2面112側の繊維の種類を実施例1と異ならせたものである。それ以外は実施例1と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例7及び8〕
本実施例は、表2に示すとおり、実施例6において用いた2層構造の第1繊維シート11aにおける第2面112側の繊維の使用割合を実施例6と異ならせたものである。それ以外は実施例6と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例9及び10〕
本実施例は、表2に示すとおり、実施例6において用いた2層構造の第1繊維シート11aにおける第2面112側の繊維である繊維(4)の芯鞘成分の比率を実施例6と異ならせたものである。それ以外は実施例6と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔実施例11〕
本実施例は、表2に示すとおり、第1繊維シート11aとして単層構造のエアスルー不織布を用い、該エアスルー不織布の構成繊維として2種類の熱融着性繊維を配合したものを用いた例である。それ以外は実施例1と同様にして、目的とする立体シートを得た。
〔比較例1〕
本比較例は、表3に示すとおり、実施例1において第2繊維シート12aを用いず、第1繊維シート11aのみを用いて、第1繊維層11のみからなる平坦なエアスルー不織布を製造した例である。このエアスルー不織布は、特許文献3に記載の不織布に対応するものである。
〔比較例2〕
本比較例は、表3に示すとおり、第1繊維シート11aとして単層構造のエアスルー不織布を用い、該エアスルー不織布の構成繊維として1種類の熱融着性繊維を配合したものを用いた例である。それ以外は実施例1と同様にした。本比較例で得られたシートは、特許文献1に記載のシートに対応するものである。
〔比較例3〕
本実施例は、表3に示すとおり、実施例1において用いた2層構造の第1繊維シート11aにおける第2面112側の繊維として1種類の繊維のみを用いた例である。それ以外は実施例1と同様にした。本比較例で得られたシートは、特許文献2に記載のシートに対応するものであり、凸部が中実構造になっている。
〔評価〕
実施例及び比較例で得られたシートについて、上述の方法で各繊維層の厚み、繊維密度、融着点数を測定した。また融着点数/繊維密度の値を算出した。融着点数の測定には、図9(実施例7)及び図10(比較例2)に示すとおりの走査型電子顕微鏡像を撮影した。これらの図中、円で囲った領域が融着点である。更に以下の方法で毛羽抜け防止性、第1繊維層第1面の滑らかさ、シートのクッション感、シートの肌への刺激の低さ、風合いを測定、評価した。その結果を表4及び5に示す。
〔毛羽抜け防止性〕
実施例1ないし11及び比較例1ないし3で得られた不織布について、X方向(幅方向)に200mm、Y方向(縦方向)に200mmの試験片を取り出し、この試験片の一方の面を評価面として評価した。具体的には、この評価面を上にして、試験片の四辺をガムテープでプレートに固定した。スポンジ(モルトプレンMF−30)を巻き付けた摩擦板を試験片上にセットした。スポンジの荷重は240gであった。正回転3回、逆回転3回を1セットとして摩擦板を回転させた。これを15セット行った。1回転は3秒の速度とした。その後、前記回転によってスポンジに付着したすべての繊維を透明な粘着テープに付着させた。この粘着テープを黒台紙に貼った。試験片の表面状態と粘着テープに付着した繊維から、毛羽抜けの度合いを、以下の基準に従って目視にて評価した。
1本も毛羽抜けがないことを5点満点とし、1本の毛羽抜けがあるごとに、0.25点ずつ5点から減点していき、16本以上のときに1点とした。各点数での結果は概ね下記のとおりである
5点:試験片に毛羽や毛玉がほとんどない。粘着テープにも繊維の付着はほとんどない。
4点:試験片に毛羽は認められるが、毛玉はほとんどない。粘着テープに繊維の付着がほとんどない。
3点:試験片に毛羽又は毛玉が認められるが、粘着テープに繊維のかたまり状のものはない。
1点:試験片に毛羽又は毛玉が認められ、粘着テープに繊維のかたまり状のものが多く認められる。
〔滑らかさ〕
カトーテック株式会社製の自動化表面試験機であるKES−FB4−AUTO−Aを用い、第1繊維層第1面の摩擦係数MMDを測定した。
〔クッション感〕
カトーテック株式会社製の自動化圧縮試験機であるKES−FB3−AUTO−Aを用い、1cm当たりの圧縮エネルギーWCを測定した。
〔シートの肌への刺激の低さ〕
端子に立体シート10を取り付け、荷重3.0kPaにて腕上腕を擦過範囲40mmの範囲を1秒かけて往復させ、擦過回数500回行ったときの腕の感触を三段階で評価した。
A:痛みはない、又は心地よい。
B:ヒリヒリしない。
C:ヒリヒリして痛い。
〔風合い〕
目隠しの状態で比較例2を風合い5点として10人の評価を点数化し、平均を風合いの点数とした。
表2ないし表5に示す結果から明らかなとおり、各実施例で得られた立体シートは、比較例2で得られたシートに比べて、凹凸面での摩擦係数が低く滑らかなものであることが判る。また、各実施例で得られた立体シートは、各比較例で得られたシートに比べて、肌への刺激が低く、クッション感が高く、良好な風合いを有するものであることが判る。
10 立体シート
11 第1繊維層
111 第1面
112 第2面
12 第2繊維層
121 第1面
122 第2面
13 接合部
20 凸部
201 頂部
21 凹部
C1 低融点成分
C2 高融点成分

Claims (7)

  1. 第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
    第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
    第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着された接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
    第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
    第1繊維層は第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
    第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
    下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比と、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比が異なり、第2繊維の直径比A の値は、1.1以上1.2以下である立体シート。
    高融点成分と低融点成分の直径比A=第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
  2. 前記第1繊維層は第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、該第1面側の上層及び該第2面側の下層の一方又は両方が複数種類の繊維を含んでいる請求項1に記載の立体シート。
  3. 第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
    第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
    第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着された接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
    第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
    第1繊維層は第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
    第1繊維層は第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、一方の層が複数種類の繊維を含み、
    第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
    下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比と、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比が異なる立体シート。
    高融点成分と低融点成分の直径比A =第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
  4. 第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
    第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
    第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着された接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
    第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
    第1繊維層は第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
    第1繊維層は第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、一方の層が複数種類の繊維を含み、他方の層が一種類の繊維のみを含んでおり、
    第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
    下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比と、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比が異なる立体シート。
    高融点成分と低融点成分の直径比A =第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
  5. 前記第1繊維は前記第2繊維よりも直径比が大きく、
    前記第2繊維は、前記第2面側の下層に少なくとも含まれている請求項1ないし4のいずれか一項に記載の立体シート。
  6. 第1面及びそれに対向する第2面を有する第1繊維層と、第1面及びそれに対向する第2面を有する第2繊維層とを有し、
    第1繊維層の第2面と、第2繊維層の第1面とが対向するように積層されており、
    第1繊維層と第2繊維層とが部分的に熱融着された接合部が形成され、第1繊維層が、該接合部間で第2繊維層から離れる方向に突出して、凸部を多数形成しており、
    第1繊維層及び第2繊維層がいずれも不織布からなっており、
    第1繊維層は第1繊維及び第2繊維からなる少なくとも2種類の繊維を含み、
    第1繊維層は第1面側の上層と第2面側の下層とを備えた多層構造からなり、
    第1繊維及び第2繊維が第2面側の下層に含まれており、
    第1繊維及び第2繊維はそれぞれ高融点成分及び低融点成分を含み、
    下記式から算出される、第1繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比A の値が、1.3以上2.0以下であり、第2繊維の前記高融点成分と前記低融点成分との直径比A の値が、A よりも小さいことを条件として1.1以上1.8以下である立体シート。
    高融点成分と低融点成分の直径比A =第X繊維の低融点成分直径D1÷第X繊維の高融点成分直径D2
  7. 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の立体シートを用いた吸収性物品。
JP2016141039A 2015-07-21 2016-07-19 立体シート及びそれを用いた吸収性物品 Active JP6211147B2 (ja)

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