JP6972046B2 - 伸縮性複合シート及びその製造方法 - Google Patents

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    • D06C3/06Stretching, tentering or spreading textile fabrics; Producing elasticity in textile fabrics by rotary disc, roller, or like apparatus

Description

本発明は、伸縮性を有する伸縮性複合シート及びその製造方法に関する。
弾性フィラメントが不織布に伸長状態で固定されたシート材を、一対の歯溝ロール間に供給して、該シート材に延伸加工を施すことによって、該シート材に伸縮性の高い部分と伸縮性の低い部分とを形成して伸縮性シートとする技術が提案されている(特許文献1)。
また出願人は、そのような伸縮性シートを伸長状態で非伸縮性シートと接合した後、収縮させて、非伸縮性シート側に襞状の凸条部を有する伸縮性複合シートとする技術を提案している(特許文献2)。
特開2008−179128号公報 特開2009−160919号公報
しかし、特許文献1の伸縮性シート及び特許文献2の伸縮性複合シートは、シートとしての柔軟性及び肌の滑りやすさを向上させる点で改善の余地があった。
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る伸縮性複合シート及びその効率的な製造方法を提供することにある。
本発明は、互いに交差せずに一方向に延びるように配列した複数の弾性フィラメントが、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたり、繊維材料を含み伸長可能なシート材に接合されており、前記一方向に伸縮可能な伸縮性シートと、該伸縮性シートの片面側に部分的に接合されている非伸縮性シートとを有する伸縮性複合シートを提供するものである。前記伸縮性複合シートは、前記一方向に伸長させた伸長状態において、前記伸縮性シートは、前記一方向に高坪量部及び低坪量部を交互に有し、前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとが結合したシール部が、前記一方向に間欠的に形成されており、前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cに対する、該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aの比(A/C)が、0.2以上20以下であり、前記一方向に収縮させた収縮状態において、前記非伸縮性シートが、前記一方向に隣り合う前記シール部どうし間に、該一方向に直交する直交方向に延びる凸条部を形成している。
また本発明は、前記の伸縮性複合シートの製造方法であって、複数本の弾性フィラメントを、一方向に延びるように、シート材に接合して、伸縮性シートの前駆体である複合材を得る前駆体製造工程と、軸方向に延びる突条部及び溝部を周方向に沿って交互に有し、互いに噛み合う一対の歯溝ロール間に、前記複合材を供給し、該複合材を延伸させることで、前記シート材が伸長可能となった伸縮性シートを得る伸縮性発現処理工程と、前記伸縮性シートを前記一方向に伸長させた状態で非伸縮性シートに積層し、前記伸縮性シート及び前記非伸縮性シートを、複数のシール部により前記一方向に間隔をあけて部分的に接合することで伸縮性複合シートを得るシートシール工程とを有し、前記シートシール工程では、前記一方向において、隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離に対する、隣り合う前記シール部どうしの端部間距離の比が0.2以上20以下となるように、前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとを前記シール部で部分的に接合する伸縮性複合シートの製造方法を提供するものである。
本発明の伸縮性複合シートは、シートとしての柔軟性及び肌の滑りやすさの点で優れている。本発明の伸縮性複合シートの製造方法によれば、そのような伸縮性複合シートを効率的に製造することができる。
図1は、本発明の一実施形態である伸縮性複合シートを模式的に示す斜視図である。 図2は、図1に示す伸縮性複合シートの伸長状態を模式的に示す平面図である。 図3は、図2に示す伸縮性複合シートのIII−III線断面図である。 図4は、図2に示す伸縮性複合シートのIV−IV線断面図である。 図5は、本発明の伸縮性複合シートを構成する伸縮性シートの好ましい例を示す、弾性フィラメントが延びる方向Xに沿う断面図である。 図6は、本発明の伸縮性複合シートの好ましい製造方法における伸縮性シートの前駆体製造工程を示す斜視図である。 図7は、本発明の伸縮性複合シートの好ましい製造方法における伸縮性発現処理工程及びシートシール工程を示す図で、(a)は全体の概略図、(b)は歯溝延伸装置の斜視図である。 図8は、図7(b)に示す歯溝延伸装置を用いて歯溝延伸処理を行う様子を示す歯溝ロールの噛み合い部の拡大断面図である。 図9は、本発明の他の実施形態である伸縮性複合シートの図2相当図である。 図10は、本発明の実施例の伸縮性複合シートの評価結果を示す図で、(a)は柔らかさの評価結果を示す図、(b)は肌の滑りやすさの評価結果を示す図である。 図11は、本発明の実施例の伸縮性複合シートの伸長率の評価結果を示す図で、(a)は実施例1〜3の伸長率の評価結果を示す図、(b)はは実施例3〜5の伸長率の評価結果を示す図である。
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。図1及び図2には、本発明の伸縮性複合シートの一実施形態である伸縮性複合シート1が示されている。図1、図3及び図4には、伸縮性複合シート1が、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xに収縮して凸条部31が形成されている状態が示されており、図2には、伸縮性複合シート1が、前記一方向Xに伸長された状態が示されている。図2に示す伸長状態においては、凸条部31を形成していたシート材20が、ほぼ平坦となっている。
伸縮性複合シート1は、図1〜図4に示すように、互いに交差せずに一方向Xに延びるように配列した複数の弾性フィラメント21が、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたり、繊維材料を含み伸長可能なシート材20,20に接合されており、前記一方向Xに伸縮可能な伸縮性シート2と、伸縮性シート2の片面側に部分的に接合されている非伸縮性シート3とを有している。
伸縮性複合シート1を構成する伸縮性シート2は、図4に示すように、2枚のシート材20,20に複数の弾性フィラメント21が接合された構成を有しており、それら複数の弾性フィラメント21は、図2に示すように、互いに交差せずに一方向Xに延び、且つ該一方向Xと直交する方向Yに間隔をあけて配置されている。複数の弾性フィラメント21は、それぞれ、伸縮性シート2の一方向Xの全長にわたって、実質的に非伸長状態で、2枚のシート材20,20に接合されている。
伸縮性シート2を構成する2枚のシート材20,20は、何れも伸長可能である。2枚のシート材20,20は、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。弾性フィラメントの「弾性」及びシート材20の非弾性の「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である。
シート材20,20は、弾性フィラメント21の延びる方向Xと同方向に伸長可能となっている。本明細書において、「伸長可能」とは、(イ)シート材20,20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。
各シート材20,20は、弾性フィラメント21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21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21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。シート材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。後述する伸縮性複合シートの好適な製造方法に鑑みると、弾性フィラメント21を、シート材20に溶着させるときの該シート材20の搬送性が良好になる等の点から、該シート材20はその原反の状態では伸長可能でないことが好ましい。
伸縮性シート2を構成する複数の弾性フィラメント21は、図2に示すように、それぞれ、伸縮性シート2及び伸縮性複合シート1の全長にわたって実質的に連続している。各弾性フィラメント21は弾性樹脂を含んでいる。複数の弾性フィラメント21が互いに交差せずに一方向Xに延びるように配列していることによって、伸縮性シート2及びその伸縮性シート2を用いた伸縮性複合シート1は、弾性フィラメント21が延びる方向に伸長させたときに、該方向に直交する幅が縮む幅縮みが生じにくい利点がある。各弾性フィラメント21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。
各弾性フィラメント21は、実質的に非伸長状態でシート材20,20に接合されている。弾性フィラメント21は、糸状の合成ゴムや天然ゴムであり得る。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であり得る。弾性フィラメント21は、これを一旦巻き取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。また、弾性フィラメント21は、未延伸糸を延伸して得られたものであることが好ましい。また弾性フィラメント21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。弾性樹脂が溶融又は軟化した状態で延伸されることで、弾性フィラメント21を、非伸長状態でシート材20に接合させることが容易となる。
延伸の具体的な操作としては、(a)弾性フィラメント21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、(b)弾性フィラメント21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。後述する伸縮性複合シートの好適な製造方法においては、弾性フィラメント21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により得られる。
各弾性フィラメント21は、その全長にわたってシート材20,20に接合されている。「その全長にわたって接合されている」とは、弾性フィラメント21と接触しているすべての繊維(シート材20の構成繊維)が、該弾性フィラメント21と接合されていることを要せず、弾性フィラメント21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21とシート材20の構成繊維とが接合されていることをいう。弾性フィラメント21とシート材20,20との接合の様式としては、例えば溶着、接着剤による接着などが挙げられる。溶融紡糸により得られた弾性フィラメント21の固化前に、該弾性フィラメント21をシート材20に溶着させることも好ましい。この場合、シート材20と弾性フィラメント21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ができる。或いは、各シート材20と弾性フィラメント21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。シート材20と弾性フィラメント21との接合は、溶融又は軟化した状態の弾性フィラメント21が、シート材20と接触した状態で固化することのみによって達成されていることが、シートの柔軟性の向上の点から好ましい。
伸縮性シート2は、弾性フィラメント21の延びる方向Xと同方向に伸縮可能になっている。伸縮性シート2の伸縮性は、弾性フィラメント21の弾性に起因して発現する。伸縮性シート2を、弾性フィラメント21の延びる方向と同方向に引き伸ばすと、弾性フィラメント21並びにシート材20,20が伸長する。そして伸縮性シート2の引き伸ばしを解除すると、弾性フィラメント21が収縮し、その収縮に連れてシート材20が引き伸ばし前の状態に復帰する。
伸縮性シート2としては、非伸縮性のシート材20,20に非伸長状態の弾性フィラメント21を接合して非伸長性の複合材2Aを作製した後、この複合材2Aを原反シートとして、図7に示すように、凸条部と溝とを交互に有し互いに噛合う一対の凹凸面間、具体的には、歯溝を有する一対のロール26,27間に通過させることによって伸縮性を発現させたものを使用することが好ましい。
図5には、伸縮性複合シート1に用いる伸縮性シート2の好ましい例として、図7に示すように、非伸長性の複合材2Aを、一対の歯溝ロール26,27間に通して製造した伸縮性シート2における、弾性フィラメント21が延びる方向Xに沿う断面図が示されている。図5に示す形態の伸縮性シートは、非伸長性の複合材2Aから伸縮性シート2を得るための伸縮性発現処理工程に歯溝延伸装置を用いた場合に顕著に発現する形態である。
図5に示すように、伸長状態の伸縮性シート2においては、弾性フィラメント21が延びる方向Xに沿って、高坪量部22と低坪量部23とが交互に配列している。高坪量部22及び低坪量部23は、弾性フィラメント21の延びる方向Xと直交する方向Yにそれぞれ帯状に延びている。高坪量部22と低坪量部23とは、一定の周期で交互に配列していることが好ましい。高坪量部22は、低坪量部23に比較して坪量が大きく且つ厚みも大きくなっている。低坪量部23は、高坪量部22に比較して坪量が小さく且つ厚みも小さくなっている。各高坪量部22は、互いに実質的に等幅であることが好ましく、各低坪量部23も、互いに実質的に等幅であることが好ましい。各高坪量部22が、実質的に等幅であるとは、複数の高坪量部22のうち、幅が最大であるものと幅が最小であるものとの幅の差が10%以内であることを意味する。各低坪量部23が、実質的に等幅であるとは、複数の低坪量部23のうち、幅が最大であるものと幅が最小であるものとの幅の差が10%以内であることを意味する。
本発明に使用する伸縮性シート2は、シート強度(材料強度)の観点から、高坪量部22の厚みが、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上、更に好ましくは0.3mm以上、より更に好ましくは0.5mm以上であり、また好ましくは2mm以下、より好ましくは1.5mm以下、更に好ましくは1.4mm以下、より更に好ましくは1.2mm以下であり、また、好ましくは0.1mm以上2mm以下、より好ましくは0.2mm以上1.5mm以下、更に好ましくは0.3mm以上1.4mm以下、より更に好ましくは0.5mm以上1.2mm以下である。また、本発明に使用する伸縮性シート2は、低坪量部23の厚みが、高坪量部22の厚みに対して、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上、より更に好ましくは40%以上であり、また好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下、更に好ましくは60%以下、より更に好ましくは50%以下であり、また、好ましくは10%以上80%以下、より好ましくは20%以上70%以下、更に好ましくは30%以上60%以下、より更に好ましくは40%以上50%以下である。
ここでいう高坪量部22及び低坪量部23の厚みは、伸縮性複合シート1中の伸縮性シート2における伸長状態での2枚のシート材20,20の合計(2層)の不織布繊維の厚みである。
〔高坪量部及び低坪量部の厚みの測定方法〕
厚みの測定は、伸縮性シート2を、20±2℃、65±5%RHの環境下に無荷重にて、2日以上放置した後、次の方法にて求める。
先ず伸縮性シート2を、弾性フィラメントが延びる方向に、2〜3倍の長さになるまで伸ばした状態にて、0.5cN/cmの荷重にて平板間に挟む。断面をマイクロスコープにより50〜200倍の倍率で観察し、高坪量部22における厚みが最大箇所及び低坪量部23における厚みの最小の箇所の厚みを測定する。高坪量部22及び低坪量部23のそれぞれについて3か所以上で測定し、それぞれの平均値を、高坪量部22及び低坪量部23の厚みとする。
なお、2〜3倍の長さになるまで伸ばした状態とは、2日以上放置後の自然状態の長さを、その長さの2〜3倍の長さとなるまで伸長させた状態である。
本発明に使用する伸縮性シート2は、破断等の材料強度の点から、高坪量部22の坪量が、好ましくは20g/m以上、より好ましくは25g/m以上、更に好ましくは30g/m以上、より更に好ましくは36g/m以上であり、また好ましくは90g/m以下、より好ましくは80g/m以下、更に好ましくは70g/m以下、より更に好ましくは60g/m以下であり、また、好ましくは20g/m以上90g/m以下、より好ましくは25g/m以上80g/m以下、更に好ましくは30g/m以上70g/m以下、より更に好ましくは36g/m以上60g/m以下である。また、本発明に使用する伸縮性シート2は、低坪量部23の坪量が、好ましくは10g/m以上、より好ましくは12g/m以上、更に好ましくは13g/m以上、より更に好ましくは15g/m以上であり、また好ましくは60g/m以下、より好ましくは50g/m以下、更に好ましくは40g/m以下、より更に好ましくは30g/m以下であり、また、好ましくは10g/m以上60g/m以下、より好ましくは12g/m以上50g/m以下、更に好ましくは13g/m以上40g/m以下、より更に好ましくは15g/m以上30g/m以下である。
ここでいう高坪量部22及び低坪量部23の坪量は、伸縮性複合シート1中の伸縮性シート2における伸長状態時でのシート材20、20の2枚の総坪量である。
〔高坪量部及び低坪量部の坪量の測定方法〕
<第1測定方法>
高坪量部及び低坪量部がそれぞれ切り出すのに十分な平面視面積を有する場合は、高坪量部及び低坪量部のそれぞれについて、10個の小片を切り出し、電子天秤を用いてそれぞれの質量を測定し、該10個の小片の質量の平均値を、該10個の小片の面積の平均値で除して、その値を坪量とする。
<第2測定方法>
低坪量部が細幅過ぎて切り出し難い場合等には、以下の方法により坪量を求めることもできる。
高坪量部及び低坪量部の坪量の測定対象である伸縮性シート2の製造に使用した複合材2Aの任意の箇所から小片を10個切り出す。得られた複合材2Aの小片10個について、電子天秤を用いてそれぞれの質量を測定し、該10個の小片の質量の平均値を、該10個の小片の面積の平均値で除して、その値を、複合材2Aの坪量とする。この複合材2Aの坪量を、高坪量部22の坪量とする。また、前述した厚みの測定方法により、伸縮性シート2の高坪量部22及び低坪量部23の厚みを測定し、高坪量部22の厚みLに対する測定された低坪量部23の厚みLの比(L/L)を算出する。算出された比(L/L)を前述の複合材2Aの坪量(高坪量部22の坪量)に乗じて得られた値を、低坪量部23の坪量とする。
本発明に使用する非伸縮性シート3は、凸条部31として、肌の滑りやすさに優れた凸条部31を形成させる観点から、伸縮性を有しない。ここでいう伸縮性は、非伸縮性シート3自体の伸縮性である。
非伸縮性シート3は、少なくとも、それに重ねた伸縮性シート2における弾性フィラメント21が延びる方向Xにおいて伸縮性を有しないことが好ましく、弾性フィラメント21が延びる方向X及びその直交方向Yの何れにも伸縮性を有しないことが好ましい。非伸縮性シート3は、弾性フィラメント21が延びる方向X及びその直交方法Yの何れにおいても実質的に伸縮性を有していないことが好ましく、その表裏面と平行な方向の総ての方向において伸縮性を有しないことが好ましい。
シートが、ある方向に実質的に伸縮性を有しないとは、該シートに対して当該ある方向に引っ張る力を加えても、該シートが、殆ど伸びないことを意味する。例えば、長さ15×幅5cmのサンプルに対して、該サンプルをテンシロン(登録商標)等の材料引っ張り試験機で長手方向に引っ張って、該サンプルが破断するときの破断伸度が10%以下である場合、そのサンプルは、長手方向に伸縮性を有しない。
なお、破断伸度とは(破断時の該サンプル長さ−該サンプルの元の長さ)/(該サンプルの元の長さ)×100で算出することができる。なお、サンプルの長手方向は前述の「ある方向」と同じ方向である。
本発明に係る伸縮性複合シート1は、伸縮性複合シート1に含まれる伸縮性シート2が、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xに高坪量部22及び低坪量部23を交互に有しており、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とが結合したシール部4が、前記一方向Xに間欠的に形成されているものである。
また伸縮性複合シート1は、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xにおいて隣り合う高坪量部22どうしの中心間距離C(図2参照)に対する、該一方向Xに隣り合うシール部4,4どうしの端部間距離A(図2参照)の比(A/C)が、0.2以上20以下である。
前記比(A/C)が、0.2以上であることによって、伸縮性複合シート1の主たる伸縮方向である、弾性フィラメント21が延びる方向Xにおいて、隣り合うシール部4,4どうし間に、伸縮性シート2における伸縮性の高い低坪量部23が存在しやすくなり、非伸縮性シート3が、凸条部31を形成しやすくなる上に、肌の滑りやすさ、クッション性に優れた凸条部31を形成しやすくなる。他方、前記比(A/C)が、20以下であることによって、凸条部31の倒れ等の形成不良が防止される。
尚、シール部4と高坪量部23とは、伸縮性複合シート1の厚み方向に重なっていてもよいし、ずれていてもよい。
肌の滑りやすさに優れる伸縮性複合シートは、各種製品のヒトの肌に触れる面に使用されたときに、肌との間の摩擦が低減され、例えば手などの身体の肌の一部を、凸条部31が形成された面に触れた状態で動かしたときに滑らかな感触が得られる。
ヒトの肌に触れる面を有する製品としては、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー等の体液吸収性物品、下着のパンツ、パンティ、ブラジャー等の下着、衛生マスク、サポーター等が挙げられる。また肌の滑りやすさに優れる伸縮性複合シートを、凸条部31が形成された面を着用者の肌側に向けて、パンツ型使い捨ておむつや下着のパンツの内面に使用した場合には、着脱するための上げ下げを抵抗なくスムーズに行うことができる等の利点も得られる。また伸縮性複合シートを、凸条部31が形成された面を着用者の肌側とは反対側に向けて、パンツ型使い捨ておむつの外面や下着のパンツの外面に使用した場合には、通気性を想起させるような外観と下着を履かせた場合には下着との接触面積が低くなり履かせ易さの向上を期待することができる等の利点が得られる。
肌の滑りやすさ、クッション性に優れた凸条部を形成させる観点から、前記比(A/C)は、0.2以上であることがより好ましく、また20以下であることがより好ましく、また1以上15以下がより好ましく、1.5以上5.0以下が更に好ましい。
同様の観点から、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xにおいて隣り合う低坪量部23どうしの中心間距離D(図2参照)に対する、該一方向Xに隣り合うシール部4,4どうしの端部間距離A(図2参照)の比(A/D)も、前記比(A/C)と同様の範囲であることが好ましい。
高坪量部22どうしの前記中心間距離C(図2参照)及びシール部4,4どうしの前記端部間距離A(図2参照)は、伸縮性複合シート1を、引張試験機により弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xに引張速度300mm/minで伸長させ、応力が3.0Nとなった状態(以下「標準伸長状態」という)において測定する。尚、標準伸長状態においては、伸縮性複合シート1を、前記一方向Xに直交する方向Yには伸長させない。
高坪量部22どうしの前記中心間距離C(図2参照)は、伸縮性の観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは1.7mm以上、より更に好ましくは2mm以上であり、また材料強度の観点から、好ましくは5mm以下、より好ましくは4mm以下、更に好ましくは3.5mm以下、より更に好ましくは3mm以下であり、それらの両立の観点から、好ましくは1mm以上5mm以下、より好ましくは1.5mm以上4mm以下、更に好ましくは1.7mm以上3.5mm以下、より更に好ましくは2mm以上3mm以下である。
またシール部4,4どうしの前記端部間距離A(図2参照)は、伸縮性の観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは2mm以上、より更に好ましくは3mm以上であり、また凸条部形成の観点から、好ましくは20mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下であり、それらの両立の観点から、好ましくは1mm以上20mm以下、より好ましくは1.5mm以上15mm以下、更に好ましくは2mm以上10mm以下、より更に好ましくは3mm以上5mm以下である。
また前記一方向Xにおけるシール部4の長さL4x(図2参照)は、伸縮性と柔軟性の観点から、高坪量部22どうしの前記中心間距離C(図2参照)に対する比(L4x/C)が、好ましくは0.02以上、より好ましくは0.03以上、更に好ましくは0.05以上、より更に好ましくは0.1以上であり、またより好ましくは2以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1以下、より更に好ましくは0.5以下であり、好ましくは2以下0.02以上、より好ましくは1.5以下0.03以上、更に好ましくは1以下0.05以上、より更に好ましくは0.5以下0.1以上である。
同様の観点から、シール部4の前記長さL4x(図2参照)は、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上、更に好ましくは0.3mm以上、より更に好ましくは0.5mm以上であり、また好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、更に好ましくは1mm以下であり、また好ましくは0.1mm以上3mm以下、より好ましくは0.2mm以上2mm以下、更に好ましくは0.3mm以上2mm以下、より更に好ましくは0.5mm以上1mm以下である。
また伸縮性複合シート1は、図2に示すように、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xに間欠的に形成されたシール部4が、該一方向Xに直交する直交方向Yにおいても間欠的に形成されていることが、伸縮性複合シート1のシートとしての伸縮性と柔軟性を一層向上させる観点から好ましい。前記直交方向Yにおいて隣り合うシール部4間の端部間距離B(図2参照)は、高坪量部22どうしの前記中心間距離C(図2参照)に対する比(B/C)が、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは0.8以上、より更に好ましくは1以上であり、また好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下、より更に好ましくは3以下であり、また好ましくは0.2以上10以下、より好ましくは0.5以上8以下、更に好ましくは0.8以上6以下、より更に好ましくは1以上3以下である。
また前記端部間距離B(図2参照)は、伸縮応力、の観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上、更に好ましくは3mm以上であり、また凸の襞形成の観点から、好ましくは10mm以下、より好ましくは8mm以下、更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは4mm以下であり、それら両方の観点から、好ましくは1mm以上10mm以下、より好ましくは2mm以上8mm以下、更に好ましくは2mm以上5mm以下、より更に好ましくは3mm以上4mm以下である。
また前記端部間距離Bは、前記直交方向Yに沿うシール部4の長さL4yに対して、好ましくは0.5倍以上30倍以下、より好ましくは1倍以上10倍以下である。
シール部4の前記長さL4yは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上、更に好ましくは0.3mm以上、より更に好ましくは0.5mmであり、また好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下、更に好ましくは2mm以下、より更に好ましくは1.5mmであり、また好ましくは0.1mm以上5mm以下、より好ましくは0.2mm以上3mm以下、更に好ましくは0.3mm以上2mm以下、より更に好ましくは0.5mm以上1.5mm以下である。
シール部4,4どうしの前記端部間距離B(図2参照)、シール部の前記長さL4x及び長さL4yも、前記標準伸長状態において測定する。
また弾性フィラメント21が延びる方向Xと直交する直交方向Yにおける隣り合う弾性フィラメント21どうしの中心間距離E(図2参照)に対する、シール部4,4どうしの前記端部間距離Bの比(B/E)は、伸縮性と通気性の観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上であり、好ましくは100以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは50以下であり、それら両方の観点から、好ましくは0.1以上100以下、より好ましくは0.2以上80以下、更に好ましくは0.3以上50以下である。
また伸縮性複合シート1は、伸縮性の向上とシートとしての柔軟性の向上とを両立させる観点から、弾性フィラメント21どうしの前記中心間距離E(図2参照)が、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.7mm以上、より更に好ましくは1mm以上であり、また好ましくは10mm未満、より好ましくは8mm以下、更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは2mm以下であり、また好ましくは0.1mm以上10mm未満、より好ましくは0.5mm以上8mm以下、更に好ましくは0.7mm以上5mm以下、より更に好ましくは1mm以上2mm以下である。前記中心間距離Eは、全ての弾性フィラメントで一定であっても良いし、一の弾性フィラメント21間と他の弾性フィラメント21間とで異なっていても良い。前記中心間距離Eが一定でない場合、弾性フィラメント21間の中心間距離の平均値が、上述した好ましい範囲内であることが好ましく、全ての弾性フィラメント21間の中心間距離が上述した好ましい範囲内であることが更に好ましい。
隣り合う弾性フィラメント21どうしの中心間距離は、伸縮性複合シート1のサンプルを、弾性フィラメント21が延びる方向Xに直交する方向Yに切断した切断面を、マイクロスコープにて拡大して測定する。測定は、任意の3箇所以上にて行い、その平均値を中心間距離の平均値とする。
またシール部4は、図2に示すように、弾性フィラメント21が延びる方向に直交する直交方向Yに間欠的に形成されており、該直交方向Yに隣り合うシール部4どうし間のそれぞれに1本以上の弾性フィラメント21が存在していることが、伸縮性、柔軟性向上の点から好ましい。
本発明に係る伸縮性複合シート1は、図1に示すように、シール部4が、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xと直交する方向Yに直列したシール部列R4が、該一方向Xに多列に形成されていることが好ましい。
本発明に係る伸縮性複合シート1は、少なくとも、弾性フィラメント21が延びる方向である一方向Xに収縮した状態において、図1に示すように、非伸縮性シート3が、該一方向Xに隣り合うシール部4,4どうし間に、該一方向Xに直交する直交方向Yに延びる凸条部31を形成している。凸条部31は、それぞれ前記直交方向Yに延びており、前記一方向Xに隣り合う凸条部31どうし間には、溝部32が形成されており、溝部32それぞれも前記直交方向Yに延びている。
凸条部31は、内部が空洞であることが好ましいが、内部が凸条部31の表面層の繊維密度に比して明確に密度が低い状態、例えば表面層の繊維密度に比して1/5以下の繊維密度の状態に繊維が存在する空間となっていても良い。
伸縮性複合シート1は、柔軟性の観点から、その全体の坪量が、好ましくは15g/m以上、より好ましくは20g/m以上、更に好ましくは30g/m以上、より更に好ましくは40g/m以上であり、また好ましくは100g/m以下、より好ましくは80g/m以下、更に好ましくは70g/m以下、より更に好ましくは60g/m以であり、また好ましくは15g/m以上100g/m以下、より好ましくは20g/m以上80g/m以下、更に好ましくは30g/m以上70g/m以下、より更に好ましくは40g/m以上60g/m以下である。
伸縮性複合シート1は、肌の滑りやすさの観点及びシートの柔軟性の観点から、弾性フィラメント21が延びる方向である前記一方向Xにおける凸条部31の頂部間の距離L3(図3参照)が、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは1mm以上であり、更に好ましくは2mm以上、より更に好ましくは3mm以上であり、また好ましくは10mm以下、より好ましくは8mm以下であり、更に好ましくは6mm以下、より更に好ましくは5mm以下であり、また好ましくは0.5mm以上10mm以下、より好ましくは1mm以上8mm以下、更に好ましくは2mm以上6mm以下、より更に好ましくは3mm以上5mm以下である。
伸縮性複合シート1は、肌の滑りやすさの観点及びシートの柔軟性の観点から、凸条部31を有する部分の厚みT3(図3参照)が、凸条部31間の溝部32部分の厚みT4に比して、好ましくは2倍以上、より好ましくは4倍以上、更に好ましくは10倍以上であり、また好ましくは120倍以下、より好ましくは100倍以下、更に好ましくは80倍以下、より更に好ましくは60倍以下であり、また好ましくは2倍以上120倍以下、より好ましくは4倍以上100倍以下、更に好ましくは10倍以上80倍以下、より更に好ましくは10倍以上60倍以下である。
また伸縮性複合シート1は、肌の滑りやすさの観点及びシートの柔軟性の観点から、凸条部31を有する部分の厚みT3(図3参照)が、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上、更に好ましくは0.5mm以上、より更に好ましくは1mm以上であり、また好ましくは6mm以下、より好ましくは5mm以下、更に好ましくは4mm以下、より更に好ましくは3mm以下であり、また好ましくは0.1mm以上6mm以下、より好ましくは0.2mm以上5mm以下、更に好ましくは0.5mm以上4mm以下、より更に好ましくは1mm以上3mm以下である。
前記厚みT3は、張力を加えることなく自然にさせた状態の伸縮性複合シート1を、0.5cN/cmの荷重にて平板間に挟み、平板間の距離を測ることで測定する。前記長さL3及び前記厚みT4は、前記平板間に挟んだ状態の端部を、マイクロスコープ等で拡大して測定する。凸条部31間の溝部32部分の厚みT4は、凸条部31間の溝部32部分の中央位置で且つシール部4が存在しない部位の厚みを測定する。
図6〜図8は、上述した実施形態の伸縮性複合シート1の好ましい製造方法を示す図である。以下、図6〜図8を参酌して、本発明の伸縮性複合シートの製造方法の一実施態様である、上述した実施形態の伸縮性複合シート1の好ましい製造方法について説明する。
図6〜図8に示す伸縮性複合シートの製造方法は、伸縮性シートの前駆体である複合材2Aを製造する前駆体製造工程と、前記複合材2Aに延伸加工を施して伸縮性シートを得る伸縮性発現処理工程と、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とを部分的に接合して伸縮性複合シートを得るシートシール工程とを具備する。
より具体的に説明すると、前記前駆体製造工程においては、図6に示すように、複数本の弾性フィラメント21を、一方向に延びるように、かつ実質的に非伸長状態下に、シート材20,20に接合して、伸縮性シートの前駆体である複合材2Aを得る。より具体的には、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21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21の固化前に、該弾性フィラメント21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21を、繊維材料を含むシート、好ましくは不織布からなる2枚のシート材20,20に溶着させる。これにより、複数の弾性フィラメント21が、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたってシート材20,20に接合されている、伸縮性シートの前駆体としての複合材2Aを製造する。
図6に示す紡糸ノズル16は、紡糸ヘッド17に設けられ、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。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、2枚のシート材20,20の幅方向に沿って配置されている。紡出された溶融状態の弾性フィラメント21は、それぞれ原反から同速度で繰り出された2枚のシート材20,20と合流し、両シート材20,20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21の引き取り速度は、両シート材20,20の繰り出し速度と一致している。弾性フィラメント21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、好ましくは4〜100倍、更に好ましくは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21は、その固化前に、即ち溶着可能な状態で2枚のシート材20,20と合流する。その結果、弾性フィラメント21は、2枚のシート材20,20に挟持された状態で、これらのシート材20,20に溶着する。つまり、溶着可能になっている弾性フィラメント21に起因する溶融熱によってのみ、該弾性フィラメント21と2枚のシート材20,20とが溶着する。その結果、得られる伸縮性シート2は、シート材20,20の境界面の全域に接着剤を塗布した場合に生じるような硬さが生じにくく、シートとしての柔軟性に優れたものとなる。
弾性フィラメント21を2枚のシート材20,20と合流させるときには、各弾性フィラメント21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21を2枚のシート材20,20と合流させて両シート材20,20間に該弾性フィラメント21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。このようにして2枚のシート材20,20間に弾性フィラメント21が挟持された複合材2Aが得られる。
2枚のシート材20,20として本来的に伸長性を有しないものを用いた場合には、シート材20を伸長可能とする伸縮性発現処理工程を施す。本実施形態における伸縮性発現処理工程においては、歯溝延伸装置25を用いて、両シート材20,20に延伸処理を施す。この延伸処理は、複合材2Aを、弾性フィラメント21の延びる方向に沿って延伸して、両シート材20,20に伸長性を付与する処理である。ここでいう、伸長性の付与には、多少の伸長性を有するシート材の伸長性を大きく向上させる場合も含まれる。
歯溝延伸装置25の要部が図7(b)に示されている。図7に示す歯溝延伸装置25は、軸方向に延びる突条部である歯と、歯と歯との間に形成され軸方向に延びる溝とを周方向に交互に有しており、図8に示すように、互いに噛み合う一対の歯溝ロール26,27を備えている。歯溝延伸装置25を用いた伸縮性発現処理工程においては、一対の歯溝ロール26,27間に、前駆体製造工程で得られた複合材2Aを供給し、複合材2Aに延伸させることで、複合材2Aに含まれるシート材20,20が伸長可能となった伸縮性シート2を得る。歯溝ロール26,27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、特にこれらの歯幅を細くしたものが好ましい。
図8に示すように、複合材2Aが歯溝ロール26,27間を通過する際には、複合材2Aは、歯溝ロール26,27の歯26a,27a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27の歯27aの歯面によって、従動ロールである歯溝ロール26の歯26aの歯面に向けて押圧される領域(P2−P1間)においては、両歯26a,27aによって大きく延伸される。また、歯溝ロール27の歯27aの先端部によって、歯溝ロール26の歯26a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。また複合材2Aは、歯溝ロール26,27の歯26a,27a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26a,27aの先端部によって、その径方向に、つまり複合材2Aの厚み方向に片押しされるので、厚み方向に薄くなる。
前記の延伸プロセスによって、弾性フィラメント21と両シート材20,20との剥離を防止しつつ、複合材2Aにおける両シート材20,20を効率的に延伸させ、伸長性を付与することができる。そして、大きく延伸される領域(P2−P1間及びP4−P3間)が低坪量部23となり、ほとんど延伸されない領域(P3−P2間、P1−P4間)が高坪量部22となる。
このようにして、複合材2Aが一対の歯溝ロール26,27等によって部分的に延伸させることで、伸縮性シート2が得られる。図6及び図7には、複合材2Aをロール状に巻き取ってロール状物2Rとした後、ロール状物2Rから巻き出した複合材2Aに延伸処理を施す場合を示したが、製造した複合材2Aを、ロール状に巻き取ることなく、歯溝ロール26,27を用いた歯溝延伸装置に導入しても良い。
得られた伸縮性シート2は、図7に示すように、搬送方向MDへ伸長された状態とされ、その伸長状態下に非伸縮性シート3と合流される。
本実施形態におけるシートシール工程においては、その伸長状態の伸縮性シート2と非伸縮性シート3とが重ねられた積層シート10に対して、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とを部分的にシールさせるシール加工が施される。シール加工には、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とを部分的にシールさせることができる任意の装置を用いることができ、例えば、ヒートシール装置、超音波シール装置、高周波シール装置等を用いることができる。
また本実施形態におけるシートシール工程では、前記一方向Xにおいて、隣り合う高坪量部22どうしの中心間距離Cに対する、隣り合うシール部4どうしの端部間距離Aの比が、0.2以上20以下となるように、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とをシール部4で部分的に接合する。
伸縮性シート2は、非伸縮性シート3と接合させる際における、弾性フィラメント21が延びる方向Xへの伸長倍率が、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上であり、好ましくは5倍以下、より好ましくは4.5倍以下であり、また好ましくは1.1倍以上5倍、より好ましくは1.2倍以上4.5倍以下である。図6に示す製造方法においては、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とを接合させる際の、両シート2,3の搬送方向と、弾性フィラメント21が延びる方向Xとが一致している。伸縮性シート2の伸長倍率は、伸長状態における長さを、伸長前の外力を加えない状態下の長さ、すなわち自然状態の長さで除して求められる。
伸縮性シート2は、引張試験機により弾性フィラメント21が延びる方向Xに引張速度300mm/minで引っ張り、応力が3.0Nとなった時点における該方向Xの長さが、該伸縮性シート2の前記自然状態における該方向Xの長さの1.1倍以上5倍以下であることが好ましい。
図7には、超音波ホーン42を備えた超音波シール装置40を用いて、伸縮性シート2及び非伸縮性シート3に対して、伸縮性シート2と非伸縮性シート3との間を部分的にシールさせるシール加工を施す場合が示されている。図7に示す超音波シール装置40は、積層シート10の超音波ホーン42側に向けられる超音波印加面とは反対側の面を支持する支持ロール41を備えている。また超音波ホーン42の先端面又は支持ロール41の表面には、伸縮性複合シート1に形成するシール部4に対応するパターンで、シール用凸部(図示せず)が形成されており、積層シート10を、支持ロール41と超音波ホーン42との間で挟んだ状態で、超音波ホーン42により積層シート10に超音波を印加することで、積層シート10に、伸縮性シート2を構成するシート材20及び非伸縮性シート3を構成するシート材の何れか一方又は双方のシート材が溶融又は軟化し、伸縮性シート2と非伸縮性シート3とがシールによって部分的に接合されたシール部4が形成される。積層シート10における超音波ホーン42側に向けられる超音波印加面は、伸縮性シート2により形成されていてもよいし、非伸縮性シート3により形成されていてもよいが、超音波ホーン42の摩擦抵抗による伸縮性シート2へのダメージ、複合シート形成時の伸縮性の観点から、非伸縮性シート3により形成されていることが好ましい。図7中、符号28及び29は、ニップロールであり、符号3Rは、非伸縮性シート3を巻回したロール状物である。支持ロール41は、回転駆動されるものでも搬送されるシートに連れ回りする従動ロールであっても良い。また支持ロール41に代えて回転しない支持部材を用いても良い。
図2に示すように、弾性フィラメント21が延びる方向Xに直交する方向に間欠的に複数のシール部4を形成する場合は、弾性フィラメント21が延びる方向Xを積層シート10の搬送方向MDとするとともに、超音波ホーン42又は支持ロール41として、積層シート10の幅方向に対応する方向に、シール用凸部(図示せず)が間欠的に複数配置されたものを用いることが好ましい。また超音波ホーン42の積層シート10に接する面に、シール用凸部を形成する場合、弾性フィラメント21が延びる方向Xを積層シート10の搬送方向MDとするとともに、超音波ホーン42に間欠的に超音波振動を印加し、積層シート10の搬送方向MDに間欠的にシール部4を形成することで、弾性フィラメント21が延びる方向Xに間欠的にシール部4が形成された積層シート10が得られる。シール部4は、弾性フィラメント21が延びる方向Xの直交方向Yに連続して延びるシール部であっても良いが、図2及び図9に示す伸縮性複合シート1,1Aのように、弾性フィラメント21が延びる方向Xの直交方向Yに間欠的に形成されていることが、シートの柔軟性の一層の向上の観点から好ましい。
そして、そのシール部4が形成された積層シート10を、搬送方向MDに加えていた張力から開放し、弾性フィラメント21が延びる方向Xと同方向に収縮させることにより、非伸縮性シート3における、該一方向Xにおいてシール部4どうし間に位置する部分が伸縮性シート2から離れる方向に突出する。これにより、図1に示すような複数の凸条部31が形成された伸縮性複合シート1が得られる。
伸縮性複合シート1の形成材料について説明すると、伸縮性シート2を構成するシート材20,20としては、それぞれ、エアスルー不織布、ヒートロール不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布等の不織布等を用いることができる。これらの不織布は、連続フィラメント又は短繊維の不織布であり得る。シート材20,20は、同種のものでもよく、異種のものでもよい。ここでいう、「同種のシート材」とは、シート材の製造プロセス、シート材の構成繊維の種類、構成繊維の繊維径や長さ、シート材の厚みや坪量等がすべて同じであるシート材どうしを意味する。これらのうちの少なくとも一つが異なる場合には、「異種のシート材」である。
伸縮性シート2を構成するシート材20,20は、歯溝延伸装置25を用いた延伸加工を施した後においては、高坪量部22と低坪量部23とを有するものとなる。
非伸縮性シート3としては、伸縮性シート2を構成するシート材20,20として例示したシート材と同様のものを用いることができる。非伸縮性シート3も、伸縮性シート2を構成するシート材20の一方又は双方と、同種のものでもよく、異種のものでもよい。
非伸縮性シート3の単独状態での厚みは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.12mm以上、更に好ましくは0.15mm以上、より更に好ましくは0.18mm以上であり、好ましくは1mm以下、より好ましくは0.8mm以下、更に好ましくは0.7mm以下、より更に好ましくは0.5mm以下であり、また好ましくは0.1mm以上1mm以下、より好ましくは0.12mm以上0.8mm以下、更に好ましくは0.15mm以上0.7mm以下、より更に好ましくは0.18mm以上0.5mm以下である。厚みの測定は、0.5cN/cmの荷重にて平板間に挟み、平板間の距離を測ることで求められる。
シート材20,20及び非伸縮性シート3の構成繊維としては、例えば、実質的に非弾性の非弾性繊維を用いることができ、その場合、シート材20,20は、該非弾性繊維を主体とする伸長可能な繊維層となり得る。実質的に非弾性の非弾性繊維としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、ポリアミド等からなる繊維等が挙げられる。構成繊維は、短繊維でも長繊維でも良く、親水性でも撥水性でも良い。また、芯鞘型又はサイド・バイ・サイド型の複合繊維、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、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
シート材20,20及び非伸縮性シート3の構成繊維の好ましい一例として、低融点成分及び高融点成分の2成分以上からなるものが挙げられる。低融点成分及び高融点成分の2成分以上からなる複合繊維としては、芯鞘型の複合繊維が好ましく、芯が高融点PET、PPで、鞘が低融点PET、PP、PEのものが好ましい。
弾性フィラメント21は、例えば熱可塑性エラストマーやゴム等の弾性樹脂を原料とするものである。特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弾性フィラメントは熱融着させやすいので、伸縮性シート2に好適である。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
以上、本発明をその好ましい一実施形態に基づき説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、図1に示す伸縮性複合シート1においては、隣り合うシール部列R4どうしで個々のシール部4の直交方向Yの位置が一致しているが、本発明の伸縮性複合シート及び本発明で製造する伸縮性複合シートは、個々のシール部4の直交方向Yの位置が異なる2又は3以上のシール部列を有するものであっても良い。例えば、図9に示す伸縮性複合シート1Aのように、隣り合うシール列R4どうしで個々のシール部4の直交方向Yの位置が半ピッチ分ずれていても良い。
また、本発明の伸縮性複合シート及び本発明で製造する伸縮性複合シートを、パンツ型の外装体及び該外装体の内面側に固定された吸収性本体を備えた使い捨ておむつの外装体に使用する場合、外装体の全域を、物理的に連続した一枚の伸縮性複合シートから構成しても良いし、外装体の一部を、本発明に係る伸縮性複合シートから構成しても良い。また、各種物品のヒトの肌に対向配置される面の一部を、本発明に係る伸縮性複合シートから構成する一方、他の部分を、伸縮性複合シートから延出した伸縮性シート2又は非伸縮性シート3のみから構成することもできる。
また上述した実施形態の伸縮性複合シート1における伸縮性シート2は、2枚のシート材20,20に複数の弾性フィラメント21が挟持固定されているものであったが、本発明の伸縮性複合シートを構成する伸縮性シートは、1枚のシート材20のみに複数の弾性フィラメントを固定されているものであっても良い。その場合、伸縮性シートは、弾性フィラメントが固定されている側に非伸縮性シート3が配されていることが好ましい。
またシール部4の平面視形状は、円形に限られず、楕円形、四角形、三角形、五角形、トランプのハート形等の他の形状とすることもできる。
また上述した実施形態の伸縮性複合シート1の製造方法では、前駆体製造工程において、弾性フィラメント21を実質的に非伸長状態下にシート材20,20に接合しているが、本発明の伸縮性複合シートの製造に用いる伸縮性シートは、弾性フィラメント21が伸長状態下にシート材20,20に接合されていてもよい。
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の伸縮性複合シート及び該伸縮性複合シートの製造方法を開示する。
<1>
互いに交差せずに一方向に延びるように配列した複数の弾性フィラメントが、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたり、繊維材料を含み伸長可能なシート材に接合されており、前記一方向に伸縮可能な伸縮性シートと、該伸縮性シートの片面側に部分的に接合されている非伸縮性シートとを有する伸縮性複合シートであって、
前記伸縮性複合シートの伸長状態において、
前記伸縮性シートは、前記一方向に高坪量部及び低坪量部を交互に有し、
前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとが結合したシール部が、前記一方向に間欠的に形成されており、
前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cに対する、該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aの比(A/C)が、0.2以上20以下であり、
前記伸縮性複合シートの収縮状態において、
前記非伸縮性シートが、前記一方向に隣り合う前記シール部どうし間に、該一方向に直交する直交方向に延びる凸条部を形成している、伸縮性複合シート。
<2>
前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cに対する、該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aの比(A/C)は、1以上15以下がより好ましく、1.5以上5.0以下が更に好ましい、前記<1>に記載の伸縮性複合シート。
<3>
前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cが、1mm以上5mm未満であり、前記一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aが、1mm以上20mm以下である、前記<1>又は前記<2>に記載の伸縮性複合シート。
<4>
前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cは、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは1.7mm以上、より更に好ましくは2mm以上であり、好ましくは5mm以下、より好ましくは4mm以下、更に好ましくは3.5mm以下、より更に好ましくは3mm以下であり、より好ましくは1.5mm以上4mm以下、更に好ましくは1.7mm以上3.5mm以下、より更に好ましくは2mm以上3mm以下である、前記<1>〜前記<3>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<5>
該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aは、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは2mm以上、より更に好ましくは3mm以上であり、好ましくは20mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下であり、より好ましくは1.5mm以上15mm以下、更に好ましくは2mm以上10mm以下、より更に好ましくは3mm以上5mm以下である、前記<1>〜前記<4>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<6>
前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、
前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eに対する、該直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bの比(B/E)が、0.1以上100以下である、前記<1>〜前記<5>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<7>
前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eに対する、該直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bの比(B/E)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上であり、好ましくは100以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは50以下であり、より好ましくは0.2以上80以下、更に好ましくは0.3以上50以下である、前記<1>〜前記<6>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<8>
前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eが、0.1mm以上10mm未満である、前記<1>〜前記<7>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<9>
前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eが、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.7mm以上、より更に好ましくは1mm以上であり、また好ましくは10mm未満、より好ましくは8mm以下、更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは2mm以下であり、より好ましくは0.5mm以上8mm以下、更に好ましくは0.7mm以上5mm以下、より更に好ましくは1mm以上2mm以下である、前記<1>〜前記<7>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<10>
前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、該直交方向に隣り合うシール部どうし間それぞれに1本以上の前記弾性フィラメントが存在している、前記<1>〜前記<9>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<11>
前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、該直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bが、1mm以上10mm以下である、前記<1>〜前記<10>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<12>
前記直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bは、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上、更に好ましくは3mm以上であり、好ましくは10mm以下、より好ましくは8mm以下、更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは4mm以下であり、より好ましくは2mm以上8mm以下、更に好ましくは2mm以上5mm以下、より更に好ましくは3mm以上4mm以下である、前記<1>〜前記<11>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<13>
前記非伸縮性シートは、前記弾性フィラメントが延びる方向及びその直交方法の何れにおいても実質的に伸縮性を有していないことが好ましく、その表裏面と平行な方向の総ての方向において伸縮性を有しないことが好ましい、前記<1>〜前記<12>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<14>
凸条部31は、それぞれ前記直交方向に延びており、前記一方向に隣り合う凸条部どうし間には、溝部が形成されており、該溝部それぞれも前記直交方向に延びている、前記<1>〜前記<13>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<15>
前記凸条部は、その内部が、該凸条部の表面層の繊維密度に比して1/5以下の繊維密度の状態に繊維が存在する空間である、前記<1>〜前記<14>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<16>
前記弾性フィラメントが延びる方向である一方向において隣り合う前記低坪量部どうしの中心間距離Dに対する、該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aの比(A/D)は、0.2以上であることがより好ましく、また20以下であることがより好ましく、また1以上15以下がより好ましく、1.5以上5.0以下が更に好ましい、前記<1>〜前記<15>の何れか1に記載の伸縮性複合シート。
<17>
前記<1>〜前記<16>の何れか1に記載の伸縮性複合シートの製造方法であって、
複数本の弾性フィラメントを、一方向に延びるように、シート材に接合して、伸縮性シートの前駆体である複合材を得る前駆体製造工程と、
軸方向に延びる突条部及び溝部を周方向に沿って交互に有し、互いに噛み合う一対の歯溝ロール間に、前記複合材を供給し、該複合材を延伸させることで、前記シート材が伸長可能となった伸縮性シートを得る伸縮性発現処理工程と、
前記伸縮性シートを前記一方向に伸長させた状態で非伸縮性シートに積層し、前記伸縮性シート及び前記非伸縮性シートを、複数のシール部により前記一方向に間隔をあけて部分的に接合することで伸縮性複合シートを得るシートシール工程とを有し、
前記シートシール工程では、前記一方向において、隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離に対する、隣り合う前記シール部どうしの端部間距離の比が0.2以上20以下となるように、前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとを前記シール部で部分的に接合する、伸縮性複合シートの製造方法。
<18>
前記伸縮性発現処理工程では、前記複合材が歯溝ロール間を通過する際に、前記複合材は、駆動ロールである歯溝ロールの歯の歯面によって、従動ロールである歯溝ロールの歯の歯面に向けて押圧される領域においては、両歯によって大きく延伸される、前記<17>に記載の伸縮性複合シートの製造方法。
<19>
前記シートシール工程では、前記伸縮性シートは、前記非伸縮性シートと接合させる際における、前記弾性フィラメントが延びる方向への伸長倍率が、好ましくは1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上であり、好ましくは5倍以下、より好ましくは4.5倍以下であり、また好ましくは1.1倍以上5倍、より好ましくは1.2倍以上4.5倍以下である、前記<17>又は前記<18>に記載の伸縮性複合シートの製造方法。
以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明は、斯かる実施例によって何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
下記の伸縮性シートを伸長状態下に非伸縮性シートと重ねた積層シート10に対して、図7に示すシール装置40によりシートシール工程を行うことによって、伸縮性シートと非伸縮性シートとが部分的に接合された平面視円形のシール部4を有する実施例1の伸縮性複合シートを得た。
<伸縮性シート>
非弾性繊維から形成された2枚のスパンボンド不織布間に弾性フィラメントが狭持された構成の積層シートを、伸縮性シートの原反シートとして用い、該原反シートをフィラメントの配向方向に搬送しながら、歯溝延伸装置の一対の歯溝ロール間に供給して伸縮性シートを得た。原反シート及び伸縮性シートには、多数本の弾性フィラメントが所定の間隔で互いに平行に配されている。
弾性フィラメント:スチレン系の熱可塑性エラストマー、繊維径120〜130μm
非弾性繊維:PP繊維、太さ17μm
原反シートのシート坪量:45g/m
<非伸縮性シート>
PP繊維から形成された、スパンボンド不織布。坪量18g/m
<伸縮性複合シートにおけるシール部の配置>
製造した伸縮性複合シートにおける各部の寸法を表1に示した。
表中の表記の意味は以下の通りである。一方向Xは、弾性フィラメントが延びる方向と同方向、直交方向Yは、弾性フィラメントが延びる方向と直交する方向である。
格子配置 :一方向に多列にシール部列が形成され、隣り合うシール部列どうしで個々のシール部の位置が一致する配置(図2参照)
千鳥配置 :一方向に多列にシール部列が形成され、隣り合うシール部列どうしで個々のシール部の位置が半ピッチ分ずれている配置(図9参照)
シール部の直径:シール部の直径
〔標準伸長状態で測定した寸法〕
高坪量部の中心間距離C:一方向Xに隣り合う高坪量部どうしの中心間距離
シール部の端部間距離A :一方向Xに隣り合うシール部どうしの端部間距離
比(A/C) :中心間距離Cに対する端部間距離Aの比
シール部の端部間距離B :直交方向Yに隣り合うシール部どうしの端部間距離
比(B/C) :中心間距離Cに対する端部間距離Bの比
低坪量部の中心間距離D:一方向Xに隣り合う低坪量部どうしの中心間距離
弾性フィラメント間隔E:直交方向Yにおいて隣り合う弾性フィラメントどうしの中心間距離
〔収縮状態で測定した寸法〕
凸条部の間隔L3 :一方向Xにおける凸条部31の頂部間の距離(図3参照)
凸条部部分厚みT3:凸条部31を有する部分の厚みT3
溝部部分の厚みT4:溝部32を有する部分の厚みT4
Figure 0006972046
〔実施例2〜3〕
シール装置40により形成するシール部のパターンを変更した以外は、実施例1と同様にして各部の寸法や比を表1に示すとおりに変更された伸縮性複合シートを製造した。
〔評価〕
実施例1〜3で得られた伸縮性複合シートについて、以下の方法により、1.柔らかさ、及び2.肌の滑りやすさを評価した。
1.柔らかさ
(1)方法:カトーテック株式会社 KES FB3−AUTO−A型装置を用い、加圧面積:2cm、圧縮速度:0.06mm/s、上限荷重:50gf/cm、力計:1kgf、SENS:2、DEF OUT:10、取込み間隔:中速の条件で圧縮仕事量を測定し、柔らかさを評価した。柔らかさの指標である圧縮仕事量は、その値が大きいほどふんわりとしており、風合いが良いと評価される。
(2)評価結果:結果を表1に示した。
2.肌の滑りやすさ
(1)方法:各実施例のシートについて、下記方法によりMMD値(摩擦係数の平均偏差)を測定し、肌の滑りやすさを評価した。
MMD値は、測定対象物であるシートの肌対向面の表面粗さの指標となるもので、MMD値が小さいほど、着用者の肌との摩擦が少なく高評価となる。従って、MMD値の測定値から、評価対象のシートにおける肌の滑りやすさを評価し得る。
<MMD値の測定方法>
市販の測定機器(カトーテック株式会社製、KES−FB4表面試験機)を用い、測定対象のシートについて、スピード:0.1cm/s、初期張力:400g、粗さ加圧:10gfの条件でMMD値を測定した。MMD値は、測定対象物の表面粗さの指標となるもので、MMD値が小さいほど、着用者の肌との摩擦が少なく高評価となる。
(2)評価結果:結果を表1に示した。
表1、図10(a)、及び図10(b)に示す結果から、比(A/C)が0.2以上20以下であると、シートとしての柔軟性及び肌の滑りやすさに優れることが判る。したがって、本発明の伸縮性複合シートは部分的なシールによって伸縮性シートが保有する伸縮性を損なわず複合化されていることが判る。
〔実施例4〕
シール装置40により形成するシール部のパターンを以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして伸縮性複合シートを製造した。
シール部の端部間距離A:1.5mm
シール部の端部間距離B:3.5mm
〔実施例5〕
シール装置40により形成するシール部のパターンを以下のように変更した以外は、実施例1と同様にして伸縮性複合シートを製造した。
シール部の端部間距離A:1.5mm
シール部の端部間距離B:10.0mm
〔評価〕
実施例1〜5で得られた伸縮性複合シートについて、以下の方法により、3.伸長率を評価した。
3.伸長率
(1)方法:実施例1〜5で得られた伸縮性複合シートから、幅方向に含まれるシール部の数が同じになるように、幅50mm、長さ100mm超の矩形状の試験片を切り出した。該試験片を、引張試験機(テンシロン(登録商標):株式会社オリエンテック製:型式:AG-1/50N-10kN)に、チャック間距離100mm、初期張力0.01〜0.05Nとなるようにセットした。試験片を引張速度300mm/minで引っ張り、応力が3.0Nになった時のチャック間距離を測定した。応力が3.0Nになったときのチャック間距離を、引張前のチャック間距離(100mm)で除した値を伸長率とした。
(2)評価結果:結果を図11に示した。
図11(a)に示す結果から、シール部の端部間距離Aが長くなると、伸長率が大きくなり、伸びやすいことが判る。また図11(b)に示す結果から、シール部の端部間距離Bが長くなると、伸長率が大きくなり、伸びやすいことが判る。
1,1A 伸縮性複合シート
2 伸縮性シート
20 シート材
21 弾性フィラメント
22 高坪量部
23 低坪量部
2A 複合材
3 非伸縮性シート
31 凸条部
32 溝部
4 シール部
R4 シール部列
10 積層シート
16 紡糸ノズル
17 紡糸ヘッド
25 歯溝延伸装置
26,27 歯溝ロール
40 シール装置
41 支持ロール
42 超音波ホーン

Claims (7)

  1. 互いに交差せずに一方向に延びるように配列した複数の弾性フィラメントが、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたり、繊維材料を含み伸長可能なシート材に接合されており、前記一方向に伸縮可能な伸縮性シートと、該伸縮性シートの片面側に部分的に接合されている非伸縮性シートとを有する伸縮性複合シートであって、
    前記伸縮性複合シートの伸長状態において、
    前記伸縮性シートは、前記一方向に高坪量部及び低坪量部を交互に有し、
    前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとが結合したシール部が、前記一方向に間欠的に形成されており、
    前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cに対する、該一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aの比(A/C)が、0.2以上20以下であり、
    前記伸縮性複合シートの収縮状態において、
    前記非伸縮性シートが、前記一方向に隣り合う前記シール部どうし間に、該一方向に直交する直交方向に延びる凸条部を形成している、伸縮性複合シート。
  2. 前記一方向に隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離Cが、1mm以上5mm未満であり、前記一方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Aが、1mm以上20mm以下である、請求項1に記載の伸縮性複合シート。
  3. 前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、
    前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eに対する、該直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bの比(B/E)が、0.1以上100以下である、請求項1又は2の何れか1項に記載の伸縮性複合シート。
  4. 前記直交方向において隣り合う前記弾性フィラメントどうしの中心間距離Eが、0.1mm以上10mm未満である、請求項1〜3の何れか1項に記載の伸縮性複合シート。
  5. 前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、該直交方向に隣り合うシール部どうし間それぞれに1本以上の前記弾性フィラメントが存在している、請求項1〜4の何れか1項に記載の伸縮性複合シート。
  6. 前記シール部が、前記直交方向に間欠的に形成されており、該直交方向に隣り合う前記シール部どうしの端部間距離Bが、1mm以上10mm以下である、請求項1〜5の何れか1項に記載の伸縮性複合シート。
  7. 請求項1〜6の何れか1項に記載の伸縮性複合シートの製造方法であって、
    複数本の弾性フィラメントを、一方向に延びるように、シート材に接合して、伸縮性シートの前駆体である複合材を得る前駆体製造工程と、
    軸方向に延びる突条部及び溝部を周方向に沿って交互に有し、互いに噛み合う一対の歯溝ロール間に、前記複合材を供給し、該複合材を延伸させることで、前記シート材が伸長可能となった伸縮性シートを得る伸縮性発現処理工程と、
    前記伸縮性シートを前記一方向に伸長させた状態で非伸縮性シートに積層し、前記伸縮性シート及び前記非伸縮性シートを、複数のシール部により前記一方向に間隔をあけて部分的に接合することで伸縮性複合シートを得るシートシール工程とを有し、
    前記シートシール工程では、前記一方向において、隣り合う前記高坪量部どうしの中心間距離に対する、隣り合う前記シール部どうしの端部間距離の比が0.2以上20以下となるように、前記伸縮性シートと前記非伸縮性シートとを前記シール部で部分的に接合する伸縮性複合シートの製造方法。
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