JP6997254B2 - 伸縮性シート、及び該伸縮性シートを備えた吸収性物品 - Google Patents
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Description
前記空隙率変化領域では、構成繊維の一部は、繊維形態を喪失して溶融固化した状態となっており、且つ構成繊維の残部は繊維形態が維持されている、伸縮性シートを提供するものである。
〔空隙率の測定方法〕
液体窒素等を用いて伸縮性シートを凍結した後、該伸縮性シートにおける弾性部材の伸長方向の中央部から、弾性部材が一対の第1融着部によって固定された部分を切り出す。この際、弾性部材の伸長方向に直交する方向に沿って切断し、これをサンプルとする。前述したように弾性部材は、第1シート及び第2シートとの摩擦のみによって固定されており、弾性部材と第1シート及び第2シートとは互いに融着していないので、サンプルを切り出すと、該サンプルから弾性部材が外れることがある。弾性部材がサンプルに残留した場合、該サンプルから弾性部材を取り外す。次いで、サンプルの断面を、走査電子顕微鏡(例えば、日本電子製、JSM-IT100)を用いて拡大観察する。観察時の倍率は、サンプルの厚み方向において第1シート及び第2シートが観察でき、且つ弾性部材の伸長方向において一対の第1融着部間の両端部が観察できるように、100~200倍の倍率に設定する。この観察視野において、弾性部材と接する長さが長い方のシートを第1シートとし、短い方のシートを第2シートとして区別し、第2シートにおける繊維の占める面積を画像解析によって測定する。具体的には、観察視野の画像を、ImageJなどの画像処理ソフトウェアを用いて、繊維と繊維が存在しない部分との明度境界に閾値を設定し、明度を二値化する。一般的に、白色と黒色とで二値化した場合、繊維は白色となり、繊維が存在しない部分は黒色となるため、白色部分を繊維として、且つ黒色部分を空隙として識別することができる。また、繊維の断面ではなく側面のみが観察される場合、断面以外の部分全てを空隙として識別する。次いで、観察視野において、第2シートの弾性部材と厚み方向に重なる領域の外縁を、前記の白色部分の輪郭に沿ってなぞり、空隙率変化領域の輪郭を特定する。次いで、特定した輪郭で囲まれた領域をY方向に3等分に区分し、3領域の中央を中央部、該中央部の両側を側部とする。次いで、前記画像処理ソフトウェアを用いて、中央部の面積(A1)を測定するとともに、中央部の領域内において空隙として識別した部分の面積を測定し、これを空隙面積(A2)とする。次いで、下記式〔1〕により、空隙率変化領域における中央部の空隙率(GR)を計算する。側部の空隙率も、中央部の空隙率と同様の方法により求める。
GR(%)=(A2/A1)×100・・・式〔1〕
GR:空隙率
A1:中央部の面積
A2:中央部内の空隙面積
空隙率の測定は、一対の第1融着部が形成された任意の3箇所で行い、その平均値を空隙率変化領域の空隙率とする。
条件(1):弾性部材と重なる領域において全ての繊維が樹脂化していない。
条件(2):少なくとも1本の繊維が樹脂化した溶融固化部分を有し、該繊維と隣接する他の繊維と前記溶融固化部分を介して一体化している。
条件(3):繊維どうしの間、又は繊維の溶融固化部分と他の繊維との間に間隙(空隙)を有している。間隙は1μm~50μmの範囲とする。
条件(4):少なくとも1本の繊維は、溶融固化部分を有しておらず、繊維形態を維持している。
空隙率変化領域20において、両側部S,Sは、中央部Mに比して空隙率が低いので、該中央部Mよりも前記条件(2)を満たす傾向にある。
B=B2/B1・・・〔2〕
B:溶融固化部分当りの繊維の本数
B1:繊維1本当りの平均断面積
B2:溶融固化部分の面積
溶融固化部分を有する繊維の存在量は、伸縮性シートにおける一対の第1融着部が形成された任意の3箇所で計測し、これらの平均値とする。
伸縮性シートから、第1融着部又は第2融着部を含むように20mm×100mmの測定片を切り出す。次いで、測定片における測定対象の融着部以外の融着部を剥離させる。次いで、測定片の第1シートの20mm側を、テンシロン万能試験装置 RTG1310(株式会社エー・アンド・デイ)の一方のチャックに固定し、測定片の第2シートを他方のチャックに固定して、これらチャック間に測定片をセットする。チャック間の距離は、20mmとする。次いで、チャックを、180°方向に沿って300mm/minの速度で移動させ、第1シートと第2シートとを剥離させる。このときに観察される力の最大値を測定する。斯かる測定を5回繰り返し、それらの平均値を剥離強度とする。
Y方向に沿う第2融着部16の長さL4(図1参照)は、Y方向において隣り合う第1融着部15a,15bの外方端部間の長さL7(図1参照)に対して、好ましくは2%以上、より好ましくは10%以上であり、また好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下であり、また好ましくは2%以上90%以下、より好ましくは10%以上80%以下である。Y方向において隣り合う第1融着部15a,15bの外方端部間の長さL7は、弾性部材13のY方向の長さと、該弾性部材13の両側に位置する一対の第1融着部15a,15bそれぞれのY方向の長さとの合計である。
X方向に隣り合う第1融着部15のピッチP1(図1参照)は、X方向に沿う第1融着部15の長さL5(図1参照)に対して、好ましくは30%以上、より好ましくは500%以上であり、また好ましくは6000%以下、より好ましくは3000%以下であり、また好ましくは30%以上6000%以下、より好ましくは500%以上3000%以下である。X方向に隣り合う第1融着部15のピッチP1は、X方向に隣り合う第1融着部15間の長さと、第1融着部15のX方向の長さとの合計である。
X方向に沿う第1融着部15の長さL5(図1参照)は、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.4mm以上であり、また好ましくは3.0mm以下、より好ましくは1.0mm以下であり、また好ましくは0.1mm以上3.0mm以下、より好ましくは0.4mm以上1.0mm以下である。X方向に沿う第2融着部16の長さも、X方向に沿う第1融着部15の長さL5と同じ範囲内であることが好ましい。
X方向に隣り合う第1融着部15a,15bのピッチP1(図1参照)は、好ましくは1.0mm以上、より好ましくは2.0mm以上であり、また好ましくは6.0mm以下、より好ましくは4.0mm以下であり、また好ましくは1.0mm以上6.0mm以下、より好ましくは2.0mm以上4.0mm以下である。
Y方向において隣り合う第1融着部15a,15bの外方端部間の長さL7(図1参照)は、好ましくは1.0mm以上、より好ましくは1.4mm以上であり、また好ましくは10.0mm以下、より好ましくは5.0mm以下であり、また好ましくは1.0mm以上10.0mm以下、より好ましくは1.4mm以上5.0mm以下である。
機械流れ方向(MD)に150mm、機械流れ方向と直交する方向(CD)に30mmの長方形の試験片を取る。試験片は、測定対象のシートから5枚切り出す。この試験片を用いて、直径45mmの円筒を作り、重なり合った部分の上端と下端とをステープラ等で留め、これを測定サンプルとする。この測定サンプルについて、テンシロン万能試験装置の圧縮試験モードにより、圧縮速度10mm/min、測定距離20mmの測定条件で、20mmに圧縮したときの最大強度の測定を行う。測定環境は、20℃、65%RHとする。斯かる測定において、各測定サンプルの前記最大強度の平均値を求め、これを前記直交する方向(CD)の座屈強度とする。
機械流れ方向(MD)の座屈強度は、機械流れ方向と直交する方向(CD)に150mm、機械流れ方向(MD)に30mmの長方形の試験片を取る点以外は、上記と同様の方法により測定される。
空隙率変化領域20を容易に形成する観点から、本製造方法において、積層体を融着装置である超音波融着部30に供給するときに、該積層体における第1シート11、弾性部材13及び第2シート12の間に空隙が存在しないように、前記凹部42の深さや幅を調整することが好ましい。前記と同様の観点から、凹部42の寸法は以下の範囲内であることが好ましい。凹部42の幅c(図11参照)は、第1シート11と共に弾性部材13が該凹部42に収まることを前提として、伸長状態における弾性部材13の直径a(図11参照)の好ましくは1.0倍超2.0倍以下である。伸長状態の弾性部材13の直径a(図11参照)は、凹部42の深さb(図11参照)の好ましくは1.0倍以上1.2倍以下、より好ましくは1.05倍以上1.2倍以下、更に好ましくは1.1倍以上1.2倍以下である。
一方、予熱をしないで第2シートに超音波振動を印加すると、一対の融着部15a,15b間において、第2シートと、該第2シートと重なる弾性部材とが融着する。第2シート12と弾性部材13との融着をより抑制する観点から、第2シート12の予熱温度は、該第2シート12の構成繊維の融点よりも低いことが好ましい。前記と同様の観点から、第2シート12の予熱温度は、第2シート12の構成繊維の融点に対して、90℃~135℃低いことが好ましく、95℃~130℃低いことがより好ましく、100℃~125℃低いことが更に好ましい。例えば、第2シート12の構成繊維が、ポリプロピレン、特にプロピレンの単独重合体(例えば融点163℃)からなる単一繊維である場合、第2シート12の予熱温度は、40℃(融点に対し-123℃)~60℃(融点-103℃)の範囲内とすることが好ましい。第2シート12をより容易に予熱する観点から、受けロール32の温度は、第2シート12の構成繊維の融点に対して90℃~135℃低い範囲に設定することが好ましい。第2シート12の構成繊維の融点は、第2シート12における構成繊維の構成樹脂のうち最も融点が低い樹脂の融点を意味する。構成繊維の融点は、示差走査型熱量計(例えば、セイコーインスツルメンツ株式会社製DSC6200)を用いた熱分析により測定することができる。具体的には、ウエブ又は不織布の任意の10箇所から細かく裁断した繊維試料(1mg)の熱分析を昇温速度10℃/minで行い、測定される繊維の構成成分の融解ピーク温度を構成繊維の融点とする。融解ピーク温度が複数存在する場合、これらのうち最も低い融解ピーク温度を構成繊維の融点とする。
上述した実施形態において第1融着部15及び第2融着部16は矩形の形状をしていたが、これに代えて例えば長円形、円形又は菱形等の形状を採用してもよい。
<1>
繊維シートからなる第1シートと、該第1シートと対向して配置され且つ繊維シートからなる第2シートと、両シート間に伸長状態で配置され且つ一方向に延びる弾性部材とを有し、該弾性部材の延びる方向に沿って伸縮性を有する伸縮性シートであって、
第1シートと第2シートとは、前記弾性部材を挟んで該弾性部材の両側に位置し且つ該弾性部材の延びる方向に沿って間隔を置いて形成された複数の融着部によって接合されており、
前記弾性部材は、該弾性部材を挟んで該弾性部材の両側に位置する前記融着部、第1シート、及び第2シートによって画成された空間において、該弾性部材の表面と第1シート及び第2シートとの摩擦のみによって両シート間に固定されており、
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、第2シートが該弾性部材と接する長さよりも、第1シートが該弾性部材と接する長さの方が長くなっており、
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、第2シートが、前記弾性部材と厚み方向で重なる領域に、前記直交する方向における中央部が、該中央部を挟む両側部に比して構成繊維間の空隙率が相対的に高い空隙率変化領域を有しており、
前記空隙率変化領域では、構成繊維の一部は、繊維形態を喪失して溶融固化した状態となっており、且つ構成繊維の残部は繊維形態が維持されている、伸縮性シート。
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、該弾性部材の第1シート側の部分が、該弾性部材の第2シート側の部分に比して、前記伸縮性シートの厚み方向外方に向かって隆起しており、
同断面視において前記弾性部材を厚み方向に二等分したとき、該弾性部材における第2シート側と第1シート側とが非対称な形状になっている、前記<1>に記載の伸縮性シート。
<3>
前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿う断面視において、該弾性部材の第2シート側は、該弾性部材の両側に位置する前記融着部間の部分が、該融着部間以外の部分に比して略平坦な部分となっている、前記<2>に記載の伸縮性シート。
<4>
前記融着部間において、第2シート側の面が略平坦である一方、第1シート側の面が厚み方向の外方側に隆起している、前記<2>又は<3>に記載の伸縮性シート。
<5>
前記空隙率変化領域は、前記弾性部材の形状に沿った形状をしている、前記<1>~<4>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<6>
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、第2シートは、該弾性部材と対向する面が該弾性部材に密接している、前記<1>~<5>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<7>
前記空隙率変化領域は、前記弾性部材における前記空隙率変化領域と対向する表面と密接しており、該表面の形状に追従した形状となっている、前記<1>~<6>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<8>
前記空隙率変化領域と前記弾性部材とは、互いに融着していない、前記<1>~<7>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<9>
前記融着部の形成位置における、前記直交する方向に沿う前記伸縮性シートの断面視において、第2シートと前記弾性部材とが重なる領域を該直交する方向に3等分に区分したときの中央の領域を中央部、該中央部の両側に位置する領域それぞれを側部とした場合、前記中央部の空隙率が、前記側部それぞれよりも高い、前記<1>~<8>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<10>
前記空隙率変化領域は、空隙率が異なる複数の領域を有しており、
前記複数の領域において、空隙率が互いに異なり、且つ前記直交する方向に隣り合う2領域間の界面が、不明瞭である、前記<1>~<9>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
前記弾性部材の両側に位置する前記融着部について、一方の融着部における該弾性部材側の側縁と、他方の融着部における前記弾性部材側の側縁との間の間隔をDとし、前記伸縮性シートの弛緩状態における前記弾性部材の直径をd2としたとき、d2/Dの値が1.1以上、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.3以上である、前記<1>~<10>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<12>
前記伸縮性シートの弛緩状態における前記弾性部材の繊度は、155dtex以上1240dtex以下、好ましくは310dtex以上940dtex以下である、前記<1>~<11>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<13>
隣り合う前記弾性部材の間であって、前記直交する方向において隣り合う前記融着部どうしの間に、第1シートと第2シートとを接合する他の融着部が配置されている、前記<1>~<12>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<14>
前記他の融着部は、前記融着部に比して接合強度が小さい、前記<13>に記載の伸縮性シート。
<15>
前記他の融着部の接合強度は、前記融着部の接合強度に対して50%以上95%以下、好ましくは60%以上90%以下、より好ましくは70%以上80%以下である、前記<13>又は<14>に記載の伸縮性シート。
<16>
前記直交する方向に沿う前記他の融着部の長さL4は、該直交する方向において隣り合う前記融着部の外方端部間の長さL7に対して、2%以上90%以下、好ましくは10%以上80%以下である、前記<13>~<15>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<17>
前記直交する方向に沿う前記他の融着部の長さL4が0.2mm以上5.0mm以下である、前記<13>~<16>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<18>
前記直交する方向に沿う前記他の融着部の長さL4が、0.4mm以上3.0mm以下である、前記<13>~<17>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<19>
前記弾性部材の延びる方向に隣り合う前記融着部のピッチP1は、該弾性部材の延びる方向に沿う該融着部の長さL5に対して、30%以上6000%以下、好ましくは500%以上3000%以下である、前記<1>~<18>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<20>
前記弾性部材の延びる方向に沿う前記融着部の長さL5が0.1mm以上3.0mm以下である、前記<1>~<19>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
前記弾性部材の延びる方向に沿う前記融着部の長さL5が0.4mm以上1.0mm以下である、前記<1>~<20>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<22>
前記弾性部材の延びる方向に隣り合う前記融着部のピッチP1が1.0mm以上6.0mm以下である、前記<1>~<21>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<23>
前記弾性部材の延びる方向に隣り合う前記融着部のピッチP1が2.0mm以上4.0mm以下である、前記<1>~<22>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<24>
前記直交する方向において隣り合う前記融着部の外方端部間の長さL7が1.0mm以上10.0mm以下である、前記<1>~<23>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<25>
前記直交する方向において隣り合う前記融着部の外方端部間の長さL7が1.4mm以上5.0mm以下である、前記<1>~<24>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<26>
隣り合う前記弾性部材のピッチP2が0.5mm以上10.0mm以下である、前記<1>~<25>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<27>
隣り合う前記弾性部材のピッチP2が3.0mm以上7.0mm以下である、前記<1>~<26>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<28>
第1シート及び第2シートが、スパンボンド不織布層を有する積層不織布である、前記<1>~<27>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<29>
第1シート及び第2シートとして不織布が用いられており、
該不織布の坪量が、5g/m2以上50g/m2以下、好ましくは8g/m2以上30g/m2以下である、前記<1>~<28>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<30>
前記不織布の座屈強度が、機械流れ方向と直交する方向で50cN以下、好ましくは30cN以下であり、また機械流れ方向で70cN以下、好ましくは50cN以下である、前記<29>に記載の伸縮性シート。
第1シート及び第2シートには、厚み方向に沿って、前記弾性部材から離れる方向に突出する凸部がそれぞれ形成されている、前記<1>~<30>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<32>
隣り合う前記弾性部材の間であって、前記直交する方向において隣り合う前記融着部どうしの間に、第1シートと第2シートとを接合する他の融着部が配置されており、
前記凸部では、前記他の融着部を折曲の起点にして、第1シート及び第2シートそれぞれが厚み方向に沿って互いに離れるように突出している、前記<31>に記載の伸縮性シート。
<33>
前記凸部は、第1シート及び第2シートが、前記弾性部材と重なる位置において該弾性部材の形状に沿っている部分とは異なる部分であり、前記直交する方向に沿って連続して延びており、該凸部によって複数の襞が形成されている、前記<31>又は<32>に記載の伸縮性シート。
<34>
第1シートは、熱融着性の樹脂からなる合成繊維に親水性を付与した繊維を構成繊維として含む親水性不織布である、前記<1>~<33>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<35>
前記伸縮性シートにおいて第1シート及び第2シートは、別体の2枚のシートである、前記<1>~<34>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<36>
前記伸縮性シートにおいて第1シート及び第2シートは、1枚のシートを折り曲げて相対向する2面を形成したものであり、一方の面を構成する部分が第1シート、他方の面を構成する部分が第2シートである、前記<1>~<34>のいずれか1に記載の伸縮性シート。
<37>
吸収性本体と、該吸収性本体の非肌対向面側に位置する外装体とからなる吸収性物品であって、
前記外装体が、前記<1>~<36>のいずれか1に記載の伸縮性シートを含んでいる、吸収性物品。
<38>
前記伸縮性シートにおける第2シートが、着用者の肌に向くように配されている、前記<37>に記載の吸収性物品。
<39>
前記伸縮性シートにおける第2シートが、衣類の側を向くように配されている、前記<37>に記載の吸収性物品。
11 第1シート
12 第2シート
13 弾性部材
15a,15b 第1融着部
16 第2融着部
17 凸部
20 空隙率変化領域
21 弾性部材重複領域
Claims (10)
- 繊維シートからなる第1シートと、該第1シートと対向して配置され且つ繊維シートからなる第2シートと、両シート間に伸長状態で配置され且つ一方向に延びる弾性部材とを有し、該弾性部材の延びる方向に沿って伸縮性を有する伸縮性シートであって、
第1シートと第2シートとは、前記弾性部材を挟んで該弾性部材の両側に位置し且つ該弾性部材の延びる方向に沿って間隔を置いて形成された複数の融着部によって接合されており、
前記弾性部材は、該弾性部材を挟んで該弾性部材の両側に位置する前記融着部、第1シート、及び第2シートによって画成された空間において、該弾性部材の表面と第1シート及び第2シートとの摩擦のみによって両シート間に固定されており、
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、第2シートが該弾性部材と接する長さよりも、第1シートが該弾性部材と接する長さの方が長くなっており、
前記融着部の形成位置において、前記弾性部材の延びる方向と直交する方向に沿って前記伸縮性シートを断面視したとき、第2シートが、前記弾性部材と厚み方向で重なる領域に、前記直交する方向における中央部が、該中央部を挟む両側部に比して構成繊維間の空隙率が相対的に高い空隙率変化領域を有しており、
前記空隙率変化領域では、構成繊維の一部は、繊維形態を喪失して溶融固化した状態となっており、且つ構成繊維の残部は繊維形態が維持されている、伸縮性シート。 - 隣り合う前記弾性部材の間であって、前記直交する方向において隣り合う前記融着部どうしの間に、第1シートと第2シートとを接合する他の融着部が配置されている、請求項1に記載の伸縮性シート。
- 前記他の融着部は、前記融着部に比して接合強度が小さい、請求項2に記載の伸縮性シート。
- 前記直交する方向に沿う前記他の融着部の長さが0.2mm以上5.0mm以下である、請求項2又は3に記載の伸縮性シート。
- 前記弾性部材の延びる方向に沿う前記融着部の長さが0.1mm以上3.0mm以下である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の伸縮性シート。
- 前記弾性部材の延びる方向に隣り合う前記融着部のピッチが1.0mm以上6.0mm以下である、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の伸縮性シート。
- 前記直交する方向において隣り合う前記融着部の外方端部間の長さが1.0mm以上10.0mm以下である、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の伸縮性シート。
- 隣り合う前記弾性部材のピッチが0.5mm以上10.0mm以下である、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の伸縮性シート。
- 第1シート及び第2シートが、スパンボンド不織布層を有する積層不織布である、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の伸縮性シート。
- 吸収性本体と、該吸収性本体の非肌対向面側に位置する外装体とからなる吸収性物品であって、
前記外装体が、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の伸縮性シートを含んでいる、吸収性物品。
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