JP7042253B2 - 賦形シートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は単層の不織布シートを賦形した賦形シートおよびその製造方法に関する。

ＪＰ２００４－１７４２３４Ａに開示された先行技術では、不織布シートに複数の凸部を賦形した賦形シートと平坦なシートとを凸部の周囲で間欠的に接合することで、賦形された凸部の形状を保持している。

ＪＰ２００４－１７４２３４Ａ（フロントページ） ＷＯ２０１６／１９９５４３Ａ１（フロントページ）

しかし、このような賦形シートでは、２層のシートを必要とするため、コストが高くなるという問題がある。
また、かかる２層の賦形シートは例えば使い捨てオムツや生理用品などの着用物品が嵩高くなる要因となる。

したがって、本発明の目的は、賦形シートのコストが安く、嵩高くなるのを抑制し、かつ、凸部の形状を保持することができる賦形シートおよびその製造方法を提供することである。

本発明の賦形シートは、第１方向Ｄおよび前記第１方向Ｄに交差する第２方向Ｆに各々複数列の凸部２１が不織布シート１に形成された賦形シート２であって、
前記賦形シート２は前記第２方向Ｆに比べ前記第１方向Ｄに伸長し易く、
前記賦形シート２は単層の不織布シート１で形成され、
前記賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部または全部において、前記第１方向Ｄに断続的または連続的に延び、融着構造により前記凸部２１に比べ厚さの薄い融着部２２が設けられている。

本発明の賦形シートの製造方法は、第１方向Ｄおよび前記第１方向Ｄに交差する第２方向Ｆに各々複数列の凸部２１が不織布シート１に形成された賦形シート２の製造方法であって、
長手方向よりも幅方向に伸長し易い単層の不織布シート１を前記長手方向に搬送する工程と、
前記搬送中の不織布シート１に前記複数列の凸部２１を賦形する賦形工程と、
前記単層の不織布シート１又は賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部または全部に前記単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着された融着部２２を形成する融着工程とを備える。

本発明によれば、長手方向よりも幅方向に伸長し易い単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着されて融着部２２が形成される。前記融着部２２は賦形シート２の凸部２１に比べ厚さが薄い融着構造により形成される。かかる融着部２２は凸部２１に比べ硬く剛性が大きい。

そのため、融着部２２は凸部の周囲において賦形シート２が伸長し易い第１方向Ｄの賦形シート２の伸長を阻害するであろう。したがって、凸部は潰れにくくなり、単層のシートであっても凸部の形状が保持される。その結果、低コストの賦形不織布シートを得ることができる。また、賦形シートが嵩高くなるのを抑制し得る。

図１は本発明の賦形シートの一部を約１０倍に拡大して示す実施例１の超拡大斜視図である。図１において凸部には凸形状を把握し易くするために稜線が記入されている。 図２Ａは同賦形シートの一部を表面から見た超拡大平面図、図２Ｂは図２ＡのＢ－Ｂ線断面図、図２Ｃは図２ＡのＣ－Ｃ線断面図である。 図３は同賦形シートの一部を裏面から見た超拡大平面図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、融着部のパターンを示す拡大平面図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、融着部の別のパターンを示す拡大平面図である。

図１～図５Ｂにおいて、融着部にはグレーの着色が施されている。
図２Ａの各凸部および図３の各凹部について、それぞれ、左斜め上から光が当たっているように影付けされている。

図６は製造装置の一例を示すレイアウト図である。 図７Ａは第１ロールおよび第２ロールの一部を示す拡大断面図、図７Ｂは第２ロールおよび第３ロールの一部を示す拡大断面図である。 図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、それぞれ、製造方法を示す超拡大斜視図および超拡大断面図である。 図９Ａは縁部に不織布シートの部分を有する賦形シートの一部をデジタル写真で示す拡大平面図、図９Ｂは賦形シートの一部を表面から撮像したデジタル写真で示す拡大斜視図、図９Ｃは賦形シートの一部を裏面から撮像したデジタル写真で示す拡大斜視図である。 図１０Ａは賦形シートの一部を表面から撮像したデジタル写真で示す超拡大平面図、図１０Ｂはスライスした同賦形シートを側面から撮像した超拡大断面図、図１０Ｃは賦形シートの一部を裏面から撮像したデジタル写真で示す超拡大裏面図である。

好ましい実施例において、前記賦形シートの前記融着部２２は前記単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着された前記融着構造により形成されている。
単層の不織布シート１の繊維１１同士が互いに融着されているとは、融着部２２が他の不織布に本質的に融着されてないことを意味する。また、これは２重に折り畳んだ不織布シート１の２重の部分を互いに融着されたものでないことを意味する。

かかる融着部は凸部などの非融着部に比べ、硬さや剛性が大きくなる。そのため、凸部の周囲において賦形シート２が前記第１方向に伸長するのを阻害できる。

なお、１つの融着部の大きさは極めて小さく、したがって、硬さや剛性を客観的に測定しにくいと考えられ、そのため、融着部を厚さで定義した。
厚さの測定方法としては、ＪＩＳ Ｌ１９１３に準じた方法で測定してもよいが、一般に、デジタルカメラやマイクロスコープなどで賦形シートの切断面を拡大して融着部の厚さと凸部の厚さとの違いを容易に確認できるだろう。

好ましい実施例において、前記賦形シートの前記融着部２２は前記第１方向Ｄにおける互いに隣り合う凸部２１同士の間の中央部２３を含み、前記融着部２２は前記中央部２３から少なくとも前記第１方向Ｄの一方に延びる。
前記中央部は隣り合う凸部同士が互いに接近しており、そのため、最も伸び易い部位になり易い。これに対し、前記融着部が当該中央部を含み、かつ、前記第１方向に延びていることで、賦形シート２が前記第１方向に伸長しにくくなる。

好ましい実施例において賦形シートは、構成繊維の繊維密度に関し、前記融着部２２の構成繊維の繊維密度の方が前記凸部２１の構成繊維の繊維密度よりも高い。
繊維密度とは、賦形シートの単位体積当たりの繊維の質量のことである。繊維密度が高いとは、シートの単位体積当たりに存在する繊維の量が多いことを意味する。繊維密度が低いとは、シートの単位体積当たりに存在する繊維の量が少ないことを意味する。
繊維密度の測定方法としては、シートの切断面を、走査電子顕微鏡を用いて拡大観察し、一定面積当たり（０．５ｍｍ^２程度）の前記切断面によって切断されている繊維の断面数を数えてもよい。
かかる融着部２２は凸部２１に比べ硬く剛性が大きい。そのため、融着部２２は凸部の周囲において賦形シート２が伸長し易い第１方向の伸長を阻害するであろう。
なお、融着部２２が透明に近い程度までフィルム化した賦形シートでは、融着部２２に繊維の存在を明確に確認できず、融着部２２の繊維密度が凸部２１のそれよりも小さくなる場合があるかもしれない。

好ましい実施例において賦形シートは、前記第１方向Ｄに前記賦形シートを引っ張った際の伸び率に関し、前記融着部２２の前記伸び率の方が前記凸部２１の前記伸び率よりも小さい。
伸び率の測定方法としては、ＪＩＳ Ｌ１９１３に準じた方法で測定してもよい。賦形シートを前記第１方向Ｄに低速度で引っ張った場合、凸部２１が伸び、融着部２２が殆ど伸びないことをマイクロスコープなどで観察することができるかもしれない。また、その場合、凸部２１と融着部２２との境界が破断することがあるだろう。
かかる融着部２２は凸部２１に比べ硬く剛性が大きい。そのため、融着部２２は凸部の周囲において賦形シート２が伸長し易い第１方向Ｄの賦形シート２の伸長を阻害するであろう。

前記賦形シート２の各融着部２２において繊維が融着された結果、前記各融着部２２は前記第１方向Ｄおよび第２方向Ｆに同等に伸び難くなるであろう。一方、融着されていない各凸部２１は前記第１方向Ｄに伸び易い。そのため、前記賦形シート２全体として前記第２方向Ｆよりも前記第１方向Ｄに伸び易く、この場合、「前記賦形シート２は前記第２方向Ｆに比べ前記第１方向Ｄに伸長し易」いと云える。
したがって、「賦形シート２が前記第２方向Ｆよりも前記第１方向Ｄに伸長し易い」とは、たとえば、多数の前記凸部２１および前記融着部２２を含む大きさの賦形シート２において、当該賦形シート２全体を前記第１方向Ｄに引っ張った場合と前記第２方向Ｆに引っ張った場合とを比べると、前記賦形シート２は前記第２方向Ｆに比べ前記第１方向Ｄに伸長し易いことを意味する。

本発明において、個々の各凸部２１および各融着部２２の大きさは極めて小さく、個々の各凸部２１および各融着部２２について前記第１方向Ｄに伸長し易いことを測定することは困難で、そのため、凸部２１および融着部２２を含む賦形シート２の前記伸長のし易さで定義した。
すなわち、「賦形シート２が前記第２方向Ｆよりも前記第１方向Ｄに伸長し易い」か否かを測定する方法としては、前記ＪＩＳ Ｌ１９１３に準じた方法で測定してもよい。

好ましい製造方法において、前記賦形工程は第１ロールＲ１と第２ロールＲ２とが噛み合うことで前記不織布シート１の賦形が実行され
前記賦形工程において前記第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２が前記不織布シート１を形成する前記繊維１１の融点よりも低い温度の範囲に加熱され、
前記融着工程は第２ロールＲ２に加熱装置Ｒ３が前記不織布シート１の前記融着部２２を介して接することで実行される。
この場合、不織布シート１に凸部２１が賦形され易くなると共に、融着部２２において賦形シートに貫通孔が生じるのを抑制し得る。
なお、加熱装置は加熱ロールを採用するのが好ましいが、超音波加熱装置を採用することも可能である。

１つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および／または図示した特徴は、１つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および／または他の実施態様または実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。

本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかし、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の実施例が図面にしたがって説明される。

図１に示すように、賦形シート２は単層の不織布シート１で構成され、例えば、使い捨て着用物品の吸液部のトップシートとして用いられる。したがって、前記賦形シート２は所期の透液性および通気性を有する。

図１に示すように、賦形シート２は不織布シート１の第１方向Ｄに複数列の凸部２１が形成され、かつ、前記第１方向Ｄに交差する第２方向Ｆに複数列の凸部２１が不織布シート１に形成されている。
なお、前記不織布シート１の全幅にわたって多数の凸部２１が形成されていてもよいし、あるいは、図９Ａに示すように、前記不織布シート１の側縁部については加工せずに凸部が形成されていない元の不織布のままであってもよい。

本例の場合、前記第１方向Ｄは図８Ａの連続不織布シート１の幅方向に一致しているが、第１方向Ｄは幅方向に対し若干斜めであってもよい。本例の不織布シート１の各繊維は第１方向Ｄに比べ第２方向Ｆに長く、そのため、前記賦形シート２は前記第２方向Ｆに比べ前記第１方向Ｄに伸長し易い。

図２Ａ～図２Ｃに示すように、本例の場合、第２方向Ｆは第１方向Ｄに対し直交するように交差しているが、第２方向Ｆは第１方向Ｄに対し斜めに交差していてもよい。

図１の賦形シート２には融着部２２が設けられている。前記融着部２２は融着構造により凸部２１に比べ図２Ｂの厚さＴが薄い。すなわち、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、単層の賦形シート２において、凸部２１と前記凸部２１よりも厚さＴの薄い融着部２２とが前記第１方向Ｄおよび前記第２方向Ｆに交互に配置されている。
また、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、構成繊維の繊維密度に関し、前記融着部２２の方が前記凸部２１よりも高くてもよい。更に、前記第１方向Ｄに前記賦形シートを引っ張った際の伸び率に関し、前記融着部２２の方が前記凸部２１よりも小さくてもよい。

本例の場合、図１の融着部２２は前記賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部に設けられている。融着部２２が一部に設けられている場合、融着部２２は前記第１方向Ｄに断続的に延びる。

図４Ａに示すように、融着部２２は前記賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の全部に設けられていてもよい。融着部２２が全部に設けられている場合、融着部２２は前記第１方向Ｄおよび第２方向Ｆに連続的に延び、ループ状になる。

図８Ｂ、図８Ｃおよび図１０Ｂに示すように、前記融着構造により形成された前記融着部２２は前記単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着されている。前記融着構造により形成された図１の前記融着部２２は賦形シート２の第１方向Ｄの伸長を抑制する。

前記繊維１１が融着された融着部２２は、図９Ａに明示するように、凸部２１に比べ透明度が高く、半透明である。一般に、透明度は目視によって確認できる。

ここで、透明度（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）とは、物質または材料の透明性を表す尺度で、例えば透明性の度合いは光線透過率で表示されてもよい。
透明度の測定方法としては、ヘーズメータなどを用いて測定することができる。具体的には、試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（プラスチック―透明材料のヘーズの求め方）を参考に測定することができる。

前記賦形シート２は単層の不織布シート１で形成されている。
前記不織布シート１としては、エアスルー不織布（サーマルボンド不織布）や水流交絡ウォータパンチ不織布により形成された不織布が用いられてもよい。これらの不織布を形成する繊維１１同士が互いに融着されて、前記融着部２２の融着構造が形成される。

前記不織布シート１の坪量は２５～５０ｇ／ｍ^２程度が好ましい。坪量が２５ｇ／ｍ^２
よりも小さいと、単層の不織布シート１では凸部２１の保形が難しくなるであろう。一方、坪量が５０ｇ／ｍ^２よりも大きいと、単層の不織布シート１であっても、コストアップや風合いが低下する要因となる。より好ましくは前記坪量は３０～４０ｇ／ｍ^２程度である。

図１において、前記融着部２２は前記第１方向Ｄにおける互いに隣り合う凸部２１同士の間の中央部２３を含み、前記融着部２２は前記中央部２３から少なくとも前記第１方向Ｄの一方に延びていてもよい。図１において、前記融着部２２は前記第２方向Ｆよりも前記第１方向Ｄに長くなるように形成されている。また、前記融着部２２は前記中央部２３において括れている形状（ボーン形状、砂時計形状）であってもよい。

図１、図４Ｂ、図５Ａおよび図５Ｂのように、前記融着部２２は前記凸部２１の周囲において第１方向Ｄに沿って、間欠的かつ断続的に設けられていてもよい。これらの場合、融着部２２は第２方向Ｆについても間欠的かつ断続的に設けられる。

図４Ａおよび図５Ａのように、前記融着部２２は前記凸部２１の前記第１方向Ｄの全幅にわたって設けられていてもよい。図５Ａの場合、融着部２２は第２方向Ｆに間欠的かつ断続的に設けられている。

図２Ａに示すように、融着部２２は第１方向Ｄにおいて、凸部２１の幅２１Ｄの６０％以上の領域に亘って形成されていてもよい。

融着部２２の平面形状は、図２Ａのボーン形状、図４Ａのループ状、図４Ｂの三日月状、図５Ａの長方形状または図５Ｂのドット状など、種々の形状が採用される。

図１の各凸部２１の表面には凸面が形成されている。前記各凸部２１の裏面には、図２Ｂ、図２Ｃおよび図３に示すように、凹面が形成されている。
凸部の大きさは特に限定されないが、たとえばオムツのトップシートとして用いられる場合、一般的には６ｍｍ^２～３０ｍｍ^２程度に設定される場合が多く、凸部の高さは１ｍｍ～５ｍｍ程度が一般的であろう。

つぎに、製造装置について簡単に説明する。
図６に示すように、製造装置は、第１～第３ロールＲ１～Ｒ３を備える。

図６の第１および第２ロールＲ１，Ｒ２は互いに噛み合い、導入ロールＲ０から導入された不織布シート１を賦形する。図７Ａに示すように、第１ロールＲ１には多数の賦形用凸部５１が設けられている。一方、第２ロールＲ２には多数の凹所５２が設けられている。前記凸部５１と凹所５２とは互いに噛み合って不織布シート１に凸部２１を形成する。

図７Ａの前記第２ロールＲ２の凹所５２には不織布シート１を吸着するためのマニホールド５４が連通している。前記凹所５２において賦形された不織布シート１を吸着して凸部２１が保形される。

図７Ａの前記第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２は図示しない第１加熱器を有していてもよい。第１加熱器は第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２に内蔵されたヒータおよび／または温風器であってもよい。前記加熱器は前記第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２を前記不織布シート１を形成する前記繊維１１の融点よりも低い温度の範囲に加熱する。

図７Ｂの第２および第３ロールＲ２，Ｒ３は、前記賦形された不織布シート１を介して互いに接する。前記第２ロールＲ２には前記凹所５２と凹所５２との間に多数の融着用凸部５５を有する。前記凸部５５は第３ロールＲ３の表面５３との間で不織布シート１を挟む。

前記第３ロール（加熱装置）Ｒ３は図示しないヒータにより前記繊維１１の軟化点または融点よりも高い温度の範囲に加熱されている。したがって、第３ロールＲ３の温度は第１および第２ロールＲ１，Ｒ２の温度よりも高い。

なお、第３ロールＲ３に代えて、超音波加熱装置を用いることも可能である。

つぎに、賦形シート２の製造方法が説明される。

図８Ａの長手方向Ｆよりも幅方向Ｄに伸長し易い単層の不織布シート１を図６の各ロールＲ０～Ｒ３により前記長手方向Ｆに搬送する。前記図７Ａの第１および第２ロールＲ１，Ｒ２により、前記搬送中の不織布シート１に凸部２１を賦形する。

この際、図９Ａ～図１０Ｃのように前記凸部２１は第１方向Ｄおよび第２方向Ｆに各々複数列に形成される。図７Ａに示すように、前記賦形工程は第１ロールＲ１の凸部５１と第２ロールＲ２の凹所５２とが噛み合うことで前記第１ロールＲ１と前記第２ロールＲ２との間に導入された前記不織布シート１の賦形が実行される。

前記賦形工程において前記第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２は前記不織布シート１を形成する前記繊維１１の融点よりも低い温度の範囲に加熱されるのが好ましい。

前記賦形工程の後、図７Ｂに示すように、前記第２ロールＲ２の融着用凸部５５と前記第３ロールＲ３の表面５３との間に前記賦形された不織布シート１の一部が挟まれて融着されることにより、図８Ｂの不織布シート１に融着部２２（図８Ｃ）が形成され、図８Ｃの賦形シート２が得られる融着工程が実行される。すなわち、前記単層の賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部（たとえば図１）または全部（図４）に前記不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着された融着部２２が形成される。図８Ｃに示すように、単層の賦形シート２において前記融着部２２の厚さは前記凸部２１の厚さよりも小さい。

なお、前記融着工程において、第３ロールＲ３は前記繊維１１を構成する熱可塑性樹脂の軟化点よりも高く、かつ、融点程度の温度範囲に加熱されてもよい。

本発明は使い捨て着用物品のトップシートの他に、紙ナプキンなど種々の賦形シートに用いることができる。

１：不織布シート １１：繊維
２：賦形シート ２０：凹面 ２１：凸部
２２：融着部 ２３：中央部
Ｄ：第１方向（幅方向） Ｆ：第２方向（長手方向） Ｖ：法線方向
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：第１～第３ロール

Claims (10)

1. 第１方向Ｄおよび前記第１方向Ｄに交差する第２方向Ｆに各々複数列の凸部２１が不織布シート１に形成された賦形シート２であって、この賦形シート２は使い捨て着用物品の
   透液性および通気性を有するトップシートであって、
   前記賦形シート２は前記第２方向Ｆに比べ前記第１方向Ｄに伸長し易く、
   前記賦形シート２は単層の不織布シート１で形成され、
   前記賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部または全部において、前記第１方向Ｄに断続的または連続的に延び、融着構造により前記凸部２１に比べ厚さの薄い融着部２２が設けられている、賦形シート。
2. 請求項１において、前記融着部２２は前記凸部２１の周囲において第１方向Ｄに沿って間欠的かつ断続的に設けられ、かつ、前記融着部２２は第２方向Ｆについても間欠的かつ断続的に設けられている、賦形シート。
3. 請求項１において、前記融着部２２は凸部２１に比べ透明度が高く、半透明である、賦形シート。
4. 請求項１において、前記融着部２２は前記凸部２１の周囲において第１方向Ｄに沿って間欠的かつ断続的に設けられ、かつ、融着部２２は第２方向Ｆについても間欠的かつ断続的に設けられ、
   更に、前記融着部２２は凸部２１に比べ透明度が高く、半透明である、賦形シート。
5. 請求項１～４のいずれか１項において、前記融着部２２は前記単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着された前記融着構造により形成されている、賦形シート。
6. 請求項５において、前記融着部２２は賦形シート２の第１方向Ｄの伸長を抑制する前記融着構造により形成されている、賦形シート。
7. 請求項１～４のいずれか１項において、前記融着部２２は前記第１方向Ｄにおける互いに隣り合う凸部２１同士の間の中央部２３を含み、前記融着部２２は前記中央部２３から少なくとも前記第１方向Ｄの一方に延びる、賦形シート。
8. 請求項１～４のいずれか１項において、構成繊維の繊維密度に関し、前記融着部２２の方が前記凸部２１よりも高い、賦形シート。
9. 請求項１～４のいずれか１項において、前記第１方向Ｄに前記賦形シートを引っ張った際の伸び率に関し、前記融着部２２の方が前記凸部２１よりも小さい、賦形シート。
10. 第１方向Ｄおよび前記第１方向Ｄに交差する第２方向Ｆに各々複数列の凸部２１が不織布シート１に形成された賦形シート２の製造方法であって、
    長手方向よりも幅方向に伸長し易い単層の不織布シート１を前記長手方向に搬送する工程と、
    前記搬送中の不織布シート１に前記複数列の凸部２１を賦形する賦形工程と、
    前記単層の不織布シート１又は賦形シート２における前記各凸部２１の周囲の一部または全部に前記単層の不織布シート１を構成する繊維１１同士が互いに融着された融着部２２を形成する融着工程とを備え、
    ここにおいて、前記賦形工程は第１ロールＲ１と第２ロールＲ２とが噛み合うことで前記不織布シート１の賦形が実行され、
    前記賦形工程において前記第１および／または第２ロールＲ１，Ｒ２が前記不織布シート１を形成する前記繊維１１の融点よりも低い温度の範囲に加熱され、
    前記融着工程は第２ロールＲ２に加熱装置Ｒ３が前記不織布シート１の前記融着部２２を介して接することで実行される、製造方法。

Images