JP7320974B2 - 不織布製品の製造方法及び不織布 - Google Patents

Description

本発明は不織布製品の製造方法及び不織布に関する。

使い捨ておむつ等の吸収性物品や、マスク、清掃シート等の不織布製品の用途に応じた物性を付与する観点から、該不織布製品に用いられるウエブ又は不織布に圧縮加工や延伸加工等の各種加工を施すことが知られている。例えば、本出願人は、先に、弾性繊維を含み、且つエアスルー方式の熱風処理を施して得られた繊維シートを一対の歯溝ロールの噛み合い部分に供給して、該繊維シートを歯溝ロールの周面方向（即ちシートの長手方向）へ延伸させる延伸加工を施す、弾性不織布の製造方法を提案している（特許文献１）。
また、特許文献２には、不織布を幅方向に延伸する工程と、該延伸する工程によって延伸された不織布を厚み方向に圧縮する工程とを含む、伸縮性シートの製造方法が記載されている。

特開２００９－０３０１８１号公報 特開２０１２－２１４９２１号公報

吸収性物品や清掃シート等の不織布を構成部材として含む不織布製品には、肌触りや、汚れの捕集性等の用途や機能の観点から、厚みがあり、表面が滑らかで、クッション性及び柔軟性に優れる不織布を用いることが望まれている。しかしながら、一般的に、不織布の表面を滑らかにすると、厚みや柔軟性が低下する傾向があり、不織布の厚みを大きくすると、表面が毛羽立ち、滑らかさが低下する傾向がある。特に凹凸賦形が施された不織布では、十分な厚みを具備しつつ、優れた表面の滑らかさ、クッション性及び柔軟性を得ることに改善の余地があった。

したがって本発明の課題は、十分な厚みを具備しつつ、表面の滑らかさ、クッション性及び柔軟性に優れる不織布製品の製造方法を提供することにある。

本発明は、ウエブ又は不織布にカレンダー加工を施すカレンダー工程と、前記カレンダー加工を施したウエブ又は不織布に凹凸賦形加工を施す凹凸賦形工程とを具備する、不織布製品の製造方法であって、前記カレンダー工程は、前記ウエブ又は不織布を構成する構成繊維の融点よりも４０℃以上低い温度にして行い、前記凹凸賦形工程を、前記不織布製品の製造工程における最後の前記カレンダー工程後に行う、不織布製品の製造方法を提供するものである。

また、本発明は、下記方法により求められる厚みの均一率が１２％以下である、不織布を提供するものである。
〔厚みの均一率の測定方法〕
株式会社キーエンス製ＶＨＸ－８０００を用いて、不織布の断面を５０倍に拡大観察し、該不織布における凸部の頂部、凹部の底部、及び該頂部と該底部との間の中間部それぞれの任意の１０箇所の厚みを測定し、該頂部の厚みの平均値を凸部の厚みとし、該底部の厚みの平均値を凹部の厚みとし、該中間部の厚みの平均値を中間部の厚みとする。次いで、凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みの平均値を求め、これを平均厚みとし、凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みのうち、値が最大のものを最大厚みとし、値が最小のものを最小厚みとし、下記式（１）により、厚みの均一率を求める。
厚みの均一率（％）＝｛（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ３｝×１００ ・・・（１）
Ｔ１：最大厚み
Ｔ２：最小厚み
Ｔ３：平均厚み

本発明によれば、十分な厚みを具備しつつ、表面の滑らかさ、クッション性及び柔軟性に優れた不織布、及びそれを具備する不織布製品が得られる。

図１は、本発明の不織布製品の製造装置の一実施形態を示す模式図である。 図２は、図１に示す製造装置におけるカレンダー加工装置及び凹凸賦形装置を示す斜視図である。 図３は、図１に示す製造装置における一対の歯溝ロールの噛み合い部分を示す拡大断面図である。 図４は、図１に示す製造装置により製造された不織布の一実施形態を示す斜視図である。 図５は、図４に示す不織布のＩＩ－ＩＩ線拡大断面図である。

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には、本発明の不織布製品の製造方法に用いられる、不織布製品の製造装置１００が模式的に示されている。不織布製品は、不織布からなる製品又は該不織布を構成部材として具備する製品を意味する。図１に示す製造装置１００は、製造工程の上流側から下流側に向けて、即ちＭＤ方向（機械流れ方向）に沿って、加工前不織布製造装置２０、カレンダー加工装置３０、及び凹凸賦形装置４０をこの順で備えている。後で詳述するように、本発明は、凹凸賦形工程を、不織布製品の製造工程における最後のカレンダー工程後に行えばよく、他の工程で用いられる装置の設置順は本実施形態の順に限られない。例えば、カレンダー加工装置３０がウエブ形成装置２１と熱風炉２４の間に設けられていてもよい。また、カレンダー加工装置３０が、ウエブ形成装置２１と熱風炉２４の間と、熱風炉２４の後の両方に設けられていてもよい。
加えて、凹凸賦形加工された不織布は、必ずしも図１に示すような不織布ロールにされなくてもよい。例えば、凹凸賦形加工の後に他の部材と貼り合わされるなどして、同一の製造装置内で不織布製品まで製造されてもよい。

カレンダー加工装置３０は、周面が平滑な一対のフラットロール３１，３３を具備している。即ち、カレンダー加工装置３０は、一対のフラットロール３１，３３間で加工前不織布１０Ｂを挟圧することにより、加工前不織布１０Ｂにカレンダー加工を施す。加工前不織布１０Ｂは、カレンダー加工工程の加工対象となるウエブ又は不織布１０Ｂである。また、後述する凹凸賦形工程の加工対象となる不織布１０Ｃをカレンダー加工済不織布１０Ｃという。これら加工前不織布１０Ｂと、カレンダー加工済不織布１０Ｃとは、凹凸賦形工程を経て得られた不織布１０と区別するものとする。また、加工前不織布１０Ｂと、カレンダー加工済不織布１０Ｃとを纏めて、加工対象不織布１０Ａともいう。本実施形態におけるカレンダー加工工程の加工対象は不織布であるが、該加工対象は、不織布化されていないウエブであってもよい。

製造装置１００は、加工前不織布製造装置２０によって得られた加工前不織布１０Ｂをカレンダー加工装置３０によってカレンダー加工した後、さらに凹凸賦形装置４０によって凹凸賦形加工を行い、不織布１０を製造する（図１参照）。

本実施形態において加工前不織布製造装置２０は、加工前不織布１０Ｂの製造装置であり、ウエブ形成装置２１と熱風炉２４とを具備している。本装置２０は、ウエブ形成装置２１によって形成されたウエブを、熱風炉２４によってエアスルー処理を施して、エアスルー不織布を製造するものである。
ウエブ形成装置２１は、加工前不織布１０Ｂの前駆体であるウエブの製造装置であり、本実施形態においてはカード機を用いている。カード機としては、当該技術分野において通常用いられているものと同様のものを特に制限なく用いることができる。ウエブ形成装置２１には、カード機に代えて、他のウエブ形成装置、例えばエアレイド装置等を用いることもできる。ウエブ形成装置２１により製造されたウエブ３は熱風炉２４に搬送される。本実施形態においてウエブや加工前不織布等の加工対象物は、コンベア等の搬送装置によって搬送される（不図示）。

熱風炉２４は、所定温度に加熱された加熱ガス、特に加熱空気が吹き出すようになされており、ウエブ３にエアスルー処理を施すことができる。ウエブ３が熱風炉２４内に導入されると、該ウエブ３の上方から下方に向けて、若しくはその逆方向に、又は両方向に加熱ガスが強制的に貫通する。これにより、ウエブ３が繊維シート化した加工前不織布１０Ｂが得られる。

凹凸賦形装置４０は、一対の歯溝ロール４１，４３を具備している。一対の歯溝ロール４１，４３は、それぞれの周面に、ロールの回転方向に延び且つ互いに噛み合う歯溝を有している。より具体的には、一対の歯溝ロール４１，４３は、大径部４１ａ，４３ａと小径部４１ｂ，４３ｂとが軸方向に交互に形成されてなり、互いに噛み合いが可能になっている。具体的には、歯溝ロール４１，４３は、その周面において、軸方向に隣り合う大径部どうしの間に小径部を有しており、一対の歯溝ロール４１，４３の噛み合い部分において、一方の歯溝ロールの大径部と、他方の歯溝ロールの小径部とが対向している（図３参照）。一対の歯溝ロール４１，４３間に、カレンダー加工を施したカレンダー加工済不織布１０Ｃが噛み込まれることで、凹凸賦形装置４０は、該不織布１０ＣのＣＤ方向に沿う断面形状が波形となるように、該不織布１０Ｃに凹凸賦形加工を施す。この凹凸賦形加工によって、不織布製品に用いられる不織布１０が得られる。

以上の構成を有する装置を用いた不織布製品の製造方法について説明する。本実施形態の不織布製品の製造方法は、ウエブ形成工程、不織布化工程、カレンダー工程、及び凹凸賦形工程を具備する。本実施形態において、カレンダー加工工程及び凹凸賦形工程は、不織布１０Ｂを加工対象とするが、不織布化されていないウエブを加工対象としてもよい。
本実施形態における製造方法は、加工前不織布製造装置２０によるウエブ形成工程と不織布化工程とを具備する。ウエブ形成工程では、ウエブ形成装置２１であるカード機によってウエブ３を製造する。前記ウエブ３は一方向に連続搬送され、熱風炉２４に導入される。
ウエブ３の構成繊維としては、繊維形成性の樹脂を原料とする合成繊維や、親水性繊維を用いることができる。合成繊維としては、例えば各種の熱可塑性樹脂からなる繊維が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニルやポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸やポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリパーフルオロエチレン等のフッ素樹脂などが挙げられる。親水性繊維としては、木材パルプ、コットン、シルク等の天然繊維や、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、リヨセル等の精製繊維等が挙げられる。また、前記構成繊維は、１種類の合成樹脂又は２種類以上の合成樹脂を混合したブレンドポリマーからなる単一繊維でもよく、あるいは複合繊維でもよい。ここでいう複合繊維は、成分の異なる２種類以上の合成樹脂を紡糸口金で複合し、同時に紡糸して得られる合成繊維（熱可塑性繊維）で、複数の成分がそれぞれ繊維の長さ方向に連続した構造で、単繊維内で相互接着しているものをいう。複合繊維の形態には、芯鞘型、サイドバイサイド型等があるが、特に制限されない。上述した各種繊維のうち一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

不織布化工程では、ウエブ３が不織布化される。本実施形態においては、ウエブ３がエアスルー方式の熱風炉２４に搬送されると、エアスルー処理が施される。このエアスルー処理によって、ウエブ３の構成繊維どうしの交点が熱融着して、エアスルー不織布（加工前不織布１０Ｂ）が得られる。加工前不織布１０Ｂは、一定幅を有して一方向に延びる長尺帯状のものである。加工前不織布１０Ｂは、カレンダー加工装置３０へ搬送される。

カレンダー工程では、図１及び図２に示すように、加工前不織布１０Ｂを一対のフラットロール３１，３３間で挟圧することにより、加工前不織布１０Ｂにカレンダー加工を施す。これにより、カレンダー加工済不織布１０Ｃが得られる。カレンダー工程におけるカレンダー加工は、カレンダー加工済不織布１０Ｃは、凹凸賦形装置４０へ搬送される。本発明の製造方法は、カレンダー工程を少なくとも１回具備するが、複数回具備してもよい。カレンダー工程を複数回具備する場合、例えばＭＤ方向に沿って、一対のフラットロールを２組以上配置させる。ＭＤ方向に沿って、一対のフラットロールを２組配置する製造装置では、カレンダー工程が２工程行われる。

上記と同様の観点から、カレンダー工程は、加工前不織布１０Ｂを構成する構成繊維の融点よりも十分低い温度にして行う。具体的には、加工前不織布１０Ｂを構成する構成繊維の融点よりも４０℃以上低い温度、好ましくは該融点よりも６０℃以上低い温度、より好ましくは該融点よりも８０℃以上低い温度で、カレンダー加工を行う。「構成繊維の融点よりも十分低い温度でカレンダー工程を行う」とは、加工前不織布１０Ｂを、その構成繊維の融点よりも低い温度にした状態で、該加工前不織布１０Ｂにカレンダー加工を施すことを意味する。このようなカレンダー加工は、例えば、一対のフラットロール３１，３３の表面温度を、加工前不織布１０Ｂを構成する構成繊維の融点よりも４０℃以上低い温度にして行う。カレンダー工程を複数回具備する場合、全てのカレンダー工程は、加工前不織布１０Ｂを構成する構成繊維の融点よりも４０℃以上低い温度にして行うことが好ましい。本願明細書において「構成繊維の融点」とは、ウエブ又は不織布が融点の異なる２種以上の構成繊維を含んでいる場合、それら複数の構成繊維の中で最も低い融点を意味する。また、本願明細書において「構成繊維の融点」とは、ウエブ又は不織布の構成繊維が融点の異なる２種以上の樹脂を含むものである場合、例えば、融点の異なる２種以上の樹脂を含む複合繊維である場合、その２種以上の樹脂のうち相対的に融点が低い方の樹脂の該融点を意味する。構成繊維の融点は、後述する方法により測定できる。

カレンダー工程における温度を、一対のフラットロール３１，３３の表面温度により調整する場合、一対のフラットロール３１，３３の表面温度は、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、一対のフラットロール３１，３３のうち一方を４０℃に設定し、他方を８０℃に設定してもよい。一対のフラットロール３１，３３の表面温度は、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは２０℃以上、殊更好ましくは２５°以上であり、また好ましくは９０℃以下、より好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは４０℃以下、殊更好ましくは３５°以下である。
後述する厚みの均一性をより向上させる観点と適度な厚みを保持させる観点から、一対のフラットロール３１，３３は加熱しないで用いることが好ましい。この場合、一対のフラットロール３１，３３の表面温度は室温であるか、又は摩擦によって室温よりも若干高い温度になっている。

凹凸賦形工程では、図２及び図３に示すように、一対の歯溝ロール４１，４３にカレンダー加工済不織布１０Ｃを導入し、該一対の歯溝ロール４１，４３間にカレンダー加工済不織布１０Ｃが噛み込まれることで、凹凸賦形加工を施す。本発明の製造方法は、凹凸賦形工程を少なくとも１回具備するが、複数回具備してもよい。凹凸賦形工程を複数回具備する場合、例えばＭＤ方向に沿って、一対の歯溝ロールを２組以上配置させる。ＭＤ方向に沿って、一対の歯溝ロールを２組配置する製造装置では、凹凸賦形工程が２工程行われる。
凹凸賦形工程は、不織布製品の製造工程における最後のカレンダー工程後に行う。例えば、不織布製品の製造方法がカレンダー工程を複数回具備する場合、複数回あるカレンダー工程の内、最後に行われるカレンダー工程の後に、凹凸賦形工程を具備する。即ち、不織布１０の製造方法の最終工程、及び不織布製品の製造方法の最終工程で、カレンダー工程は行わない。本実施形態の製造方法では、凹凸賦形工程後に、不織布製品に用いられる不織布１０が得られる。この不織布１０は、不織布製品に組み込むための加工等の処理が施されるが、カレンダー加工はされない。

上述した製造方法によって得られた不織布１０は、図４及び図５に示すように、凹凸賦形加工により形成された凹部１１及び凸部１２を有し、且つ厚みを有する。さらに、凹凸賦形工程の前にカレンダー工程を行っていることによって、表面の平滑性、クッション性及びシート全体の柔軟性に優れる。不織布１０が前記平滑性、クッション性及び柔軟性を有することについては以下の理由が考えられる。不織布１０は、凹凸賦形により見かけの厚みが大きくなることに加え、凹凸賦形の前に構成繊維の融点よりも十分低い温度でカレンダー加工を施すことによって、不織布１０の部位ごとの厚み差が小さくなることに起因して均質な反発力を有する。これにより、厚み方向の圧縮に対する圧縮回復性が高まって、クッション性に優れる。また、不織布１０は、前記の均質な反発力を有することにより、外力に対する変形性にもムラが生じ難いので、不織布全体としての柔軟性に優れる。この不織布１０は、滑らかな手触りでありつつ、ヒトの手で押圧した際に良好なクッション感を示し、またヒトの手で揉んだ際に柔らかな感触を示す。そのため、当該不織布１０を具備する不織布製品の機能性の向上に寄与する。

前述の厚みの均一性をより向上させる観点から、一対のフラットロール３１，３３によって挟圧される加工前不織布１０Ｂに加わる線圧は、好ましくは３００Ｎ／ｃｍ以上、より好ましくは５００Ｎ／ｃｍ以上、さらに好ましくは７００Ｎ／ｃｍ以上、殊更好ましくは８００Ｎ／ｃｍ以上であり、また好ましくは１５００Ｎ／ｃｍ以下、より好ましくは１２００Ｎ／ｃｍ以下、さらに好ましくは１０００Ｎ／ｃｍ以下、殊更好ましくは９００Ｎ／ｃｍ以下である。

不織布の厚みをより容易に確保する観点から、カレンダー工程において、一対のフラットロール３１，３３の何れか一方は、表面を形成する材料の表面硬度が、好ましくは７０度以上、より好ましくは８０度以上であり、また好ましくは１００度以下、より好ましくは９０度以下である。前記表面硬度は、ＪＩＳ Ｋ７２１５で規定されるＤ硬度である。表面を形成する材料は、カレンダー工程において、加工前不織布１０Ｂと接触する部分を構成する材料である。
上記と同様の観点から、一対のフラットロール３１，３３の何れか一方は、表面を形成する材料が、硬質ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等の樹脂、アラミド、コットン、ペーパー等であることが好ましい。

本実施形態の凹凸賦形工程は、図２に示すように、カレンダー加工済不織布１０ＣのＣＤ方向の端部を固定しない状態で行っているが、凹凸賦形工程は、必要に応じて、カレンダー加工済不織布１０ＣのＣＤ方向の端部を固定して、該ＣＤ方向に延伸させる状態で行ってもよい。ＣＤ方向とは、ＭＤ方向に直交する方向であり、本実施形態においては長尺帯状の不織布１０Ｃの長手方向に直交する方向（幅方向）である。
クッション性をより向上させる観点から、凹凸賦形工程は、カレンダー加工済不織布１０ＣのＣＤ方向の端部を固定しない状態で行っていることが好ましい。

また、凹凸賦形工程と同様に、カレンダー工程も、加工前不織布１０ＢのＣＤ方向の端部を固定しない状態で行っていてもよく、該ＣＤ方向の端部を固定して、該ＣＤ方向に延伸させる状態で行ってもよい。

不織布の柔軟性をより向上させる観点から、凹凸賦形工程は、加工対象不織布１０Ａを構成する構成繊維の融点未満の温度にして行うことが好ましい。このような凹凸賦形加工は、例えば、一対の歯溝ロール４１，４３の表面温度を、加工対象不織布１０Ａを構成する構成繊維の融点未満にして行う。凹凸賦形工程を複数回具備する場合、全ての凹凸賦形工程は、加工対象不織布１０Ａを構成する構成繊維の融点未満の温度にして行うことが好ましい。

前記構成繊維の融点は、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（１．０ｍｇ）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ことが好ましい。

カレンダー工程と同様に、凹凸賦形工程における温度を、一対の歯溝ロール４１，４３の表面温度により調整する場合、一対の歯溝ロール４１，４３の表面温度は、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。一対の歯溝ロール４１，４３の表面温度は、好ましくは１０℃以上、より好ましくは１５℃以上、さらに好ましくは２０℃以上であり、また好ましくは５０℃以下、より好ましくは４０℃以下、さらに好ましくは３０℃以下である。
前述の厚みの均一性をより向上させる観点から、一対の歯溝ロール４１，４３は加熱しないで用いることが好ましい。この場合、一対の歯溝ロール４１，４３の表面温度は室温であるか、又は摩擦によって室温よりも若干高い温度になっている。

得られる不織布１０の厚みの均一性をより向上させる観点から、一対の歯溝ロール４１，４３における各寸法は以下の範囲内であることが好ましい。
歯溝ロール４１，４３の軸方向における大径部のピッチＰ（図３参照）は、同方向における大径部の幅Ｗ（図３参照）に対して好ましくは１００％以上、より好ましくは１５０％以上、さらに好ましくは１７０％以上、殊更好ましくは２００％以上であり、また好ましくは４００％以下、より好ましくは３００％以下、さらに好ましくは２５０％以下である。大径部のピッチＰは、一方の歯溝ロールにおいて隣り合う大径部の中央どうし間の長さである。

歯溝ロール４１，４３の軸方向における大径部のピッチＰは、好ましくは０．４ｍｍ以上、より好ましくは０．６ｍｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上であり、また好ましくは７ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以下、殊更好ましくは２ｍｍ以下である。
歯溝ロール４１，４３の軸方向における大径部の幅Ｗ（図３参照）は、歯の強度を考慮すると、歯どうしのピッチの好ましくは０．２５以上、より好ましくは０．６６以上であり、また好ましくは０．５以下である。さらに、歯溝ロール４３，４４の各歯の高さＨは、繊維性シート１０に伸縮性を与えるために延伸倍率を高くすることを考慮すると、歯のピッチが例えば２．０ｍｍの場合は２（ピッチの１倍）ｍｍ以上、好ましくは２．５（ピッチの１．２５倍）ｍｍ以上である。そして同様の観点から、４（ピッチの２倍）ｍｍ以下、好ましくは３．５（ピッチの１．７５倍）ｍｍである。

歯溝ロール４１，４３の大径部４１ａ，４３ａの高さＨ（図３参照）は、該大径部４１ａ，４３ａの噛み合い深さＤ（図３参照）に対して好ましくは１００％以上、より好ましくは１５０％以上、さらに好ましくは２００％以上であり、また好ましくは４００％以下、より好ましくは３００％以下である。大径部４１ａ，４３ａの高さＨは、一方の歯溝ロールにおいて小径部から突出する大径部の突出長さである。大径部の大径部４１ａ，４３ａの噛み合い深さＤは、一対の歯溝ロール４１，４３を互いに噛み合わせて回転させるとき、一方の歯溝ロールの大径部と他方の歯溝ロールの大径部とが重なり合う長さである。

歯溝ロール４１，４３の大径部４１ａ，４３ａの高さＨは、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上であり、また好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下である。
歯溝ロール４１，４３の大径部４１ａ，４３ａの噛み合い深さＤ（図３参照）は、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上であり、また好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは４ｍｍ以上である。

凹凸賦形工程は、加工対象不織布１０ＡをＭＤ方向に延伸させながら、凹凸賦形工程を行ってもよい。例えば、一対のフラットロール３１，３３と一対の歯溝ロール４１，４３とは、同径のものであるが、その周速を異ならせることで加工対象不織布１０ＡをＭＤ方向に延伸させながら、凹凸賦形工程を行うことができる。より具体的には、一対のフラットロール３１，３３の周速よりも、一対の歯溝ロール４１，４３の周速を速くすることで、カレンダー加工装置３０と凹凸賦形装置４０との間においてカレンダー加工済不織布１０Ｃは、その搬送方向（ＭＤ）に引き伸ばされる。

図１に示す形態では、加工前不織布１０Ｂとしてエアスルー不織布を用いている。この場合、エアスルー不織布を製造するエアスルー処理の条件は、熱風風量が好ましくは０．５ｍ／秒以上３ｍ／秒以下であり、動圧が好ましくは０．１Ｐａ以上５Ｐａ以下であり、熱風炉内温度が好ましくは１００℃以上１５０℃以下であり、搬送速度が好ましくは５０ｍ／分以上２００ｍ／分以下である。熱処理時間は、任意の時間を設定することができる。

図１に示す形態において、加工前不織布１０Ｂはエアスルー不織布であったが、加工前不織布の種類としては、各種製法による不織布を特に制限なく用いることができ、例えば、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、高速水流処理により繊維ウエブの構成繊維同士を交絡させて得られる不織布であるスパンレース不織布、エアスルー処理により繊維ウエブの構成繊維同士を熱融着させて得られる不織布であるエアスルー不織布、接着剤で繊維ウエブの構成繊維同士を接着させて得られる不織布であるレジンボンド不織布等が挙げられる。また、加工前不織布１０Ｂは、単層構造の不織布であってもよく、複数の層が積層した積層構造の不織布であってもよい。

前述したように、カレンダー加工工程及び凹凸賦形工程は、不織布化されていないウエブを加工対象としてもよい。この場合、前述したウエブ形成装置２１により製造されたウエブ３に対し、カレンダー工程及び凹凸賦形工程を行ってもよい。ウエブは前述したものを用いることができる。ウエブに対し、カレンダー工程を行う場合、当該ウエブは、カレンダー工程によりシート化（不織布化）される。

前述した表面の滑らかさをより向上させる観点から、カレンダー加工工程及び凹凸賦形工程の加工対象であるウエブ３又は不織布１０Ａは、その構成繊維の繊維径が、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、また好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下であり、また好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以上２０μｍ以下である。斯かる構成により、凹凸賦形工程後に得られる不織布１０の毛羽立ちを効果的に抑制することができる。

図１に示す装置を用いて製造された不織布１０は、不織布製品の製造に用いられる。つまり、この実施形態においては、不織布１０の製造ラインと、製品の製造ラインとは別である。これに代えて、不織布１０の製造ラインと、製品の製造ラインとを一つのラインにして、不織布１０の製造と不織布製品の製造とを連続的にインラインで行うこともできる。具体的には、図１に示す製造装置１００により製造された不織布１０を、所定の製品、例えば吸収性物品、外科用衣類、マスク、清掃シート等の不織布製品を製造するための加工機に連続的に搬送する。そして該加工機において不織布１０に対し所定の加工、例えば他の部材との重ね合わせや接合を行う。このようにして、不織布１０を構成部材として備えた、不織布製品を製造することができる。また、不織布１０に対し、熱風処理等の不織布製品に組み込む加工以外の加工を施してもよい。例えば、不織布１０に熱風処理を施した後に、他の部材との重ね合わせや接合を行ってもよい。前記熱風処理は、殺菌や滅菌、または、嵩の厚みを上げる事を目的として行われる処理であり、不織布化を目的とするエアスルー処理と区別される。不織布１０の柔軟性を向上させる観点から、熱風処理の条件は、繊維同士を融着させない熱風条件とすることが好ましい。

更に別の実施形態として、カレンダー加工済不織布１０Ｃを一旦巻き取っておき、巻き取られた該カレンダー加工済不織布１０Ｃを繰り出して、不織布製品の製造ライン中で、該カレンダー加工済不織布１０Ｃに凹凸賦形加工を施すと共に、該凹凸賦形加工により得られた不織布１０を原料として不織布製品を製造することもできる。

次に、本発明の不織布製品の製造方法によって得られる不織布について詳述する。以下、不織布製品の製造方法によって得られる不織布を、単に不織布１０という。
図１に示す製造装置１００により得られた不織布１０は、その長手方向Ｘに延びる凹部１１及び凸部１２を複数有し、該凹部１１及び凸部１２が幅方向Ｙにおいて交互に配置されている。幅方向Ｙは、不織布１０の長手方向Ｘに直交する方向である。図４に示す不織布１０の長手方向Ｘは、製造装置１００におけるＭＤ方向と一致し、該不織布１０の幅方向Ｙは、該製造装置１００におけるＣＤ方向と一致する。

十分な厚みを確保する観点から、不織布１０の見かけの厚みＴ１０（図５参照）が、好ましくは１．２ｍｍ以上、より好ましくは１．３ｍｍ以上であり、また好ましくは７ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下、また好ましくは１．２ｍｍ以上７ｍｍ以下、より好ましくは１．３ｍｍ以上４ｍｍ以下である。不織布１０の見かけの厚みとは、不織布１０の厚み方向Ｚにおける凸部１２の頂部ａと凹部１１の底部ｂとの間の長さＴ１０であり（図５参照）、厚み測定装置（オムロン株式会社製、ＺＳ－ＬＤＣ１１）を用いて、０．０２Ｎ／ｃｍ^２荷重下において測定される。

クッション性及び柔軟性をより向上させる観点から、不織布１０の厚みの均一率は、現実的には１％以上であり、また好ましくは１２％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは６％以下、殊更好ましくは５％以下である。厚みの均一率は、その値が高いほど厚みにムラがあり、その値が低いほど厚みが均一であることを示す。厚みの均一率は、以下の方法により求められる。以下の方法における、凸部の頂部の厚みｔ１、凹部の底部の厚みｔ２、及び中間部の厚みｔ３を図５に示す。中間部は、不織布１０の厚みの中心線と重なる部分である。厚みの中心線は、厚み方向における凸部の頂部ａと凹部の底部ｂとの間の長さを２等分する直線である。

〔厚みの均一率の測定方法〕
株式会社キーエンス製ＶＨＸ－８０００を用いて、不織布の断面を５０倍に拡大観察し、該不織布における凸部の頂部ａ、凹部の底部ｂ、及び該頂部ａと該底部ｂとの間の中間部ｃそれぞれの任意の１０箇所の厚みを測定する。前記頂部の厚みｔ１の平均値を凸部の厚みとし、前記底部の厚みｔ２の平均値を凹部の厚みとし、前記中間部の厚みｔ３の平均値を中間部の厚みとする。次いで、凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みの平均値を求め、これを平均厚みとする。凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みのうち、値が最大のものを最大厚みとし、値が最小のものを最小厚みとし、下記式（１）により、厚みの均一率を求める。
厚みの均一率（％）＝｛（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ３｝×１００ ・・・（１）
Ｔ１：最大厚み
Ｔ２：最小厚み
Ｔ３：平均厚み

クッション性をより確実に確保する観点から、不織布１０の凸部、凹部、中間部それぞれの厚みは以下の範囲内であることが好ましい。
不織布１０の最大厚みＴ１は、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．７ｍｍ以上であり、また好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。
不織布１０の最小厚みＴ２は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７以上であり、また好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下、さらに好ましくは１以下である。
不織布１０の中間部の厚みＴ３は、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．７ｍｍ以上であり、また好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。

クッション性及び柔軟性をより確実に確保する観点から、不織布１０の坪量は、好ましくは１０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは２０ｇ／ｍ^２以上であり、また好ましくは６０ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは４０ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは３０ｇ／ｍ^２以下である。

次に、本発明の不織布製品の製造方法によって得られる不織布製品について詳述する。本発明の不織布製品の製造方法によって得られる不織布１０は、不織布製品に用いられる。不織布製品は、前述したように、前記不織布１０からなる製品又は、該不織布１０を構成部材として含む製品である。不織布製品は、以後加工されることなく、用途が特定された製品として市販可能なものであることが好ましい。不織布製品としては、外科用衣類やマスク、使い捨ておむつやナプキン等の吸収性物品、アイマスクタイプ等の温熱具、清掃シート、清拭シート等が挙げられる。例えば、使い捨ておむつの表面シートや、外装体を構成するシートに前記不織布１０を用いることができる。肌触りを良好にする観点から、不織布１０を肌に接触する部材として用いることが好ましい。肌に接触する部材としては、吸収性物品の表面シートや外装体を構成するシート、温熱具の肌に当たる面を構成するシート等が挙げられる。また、クッション性及び柔軟性が高いと、汚れの捕捉性に優れるので、前記不織布１０は、清掃シートに好ましく用いられる。

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、本発明は前述した実施形態に制限されない。例えば、前述した実施形態において、エアスルー処理後のエアスルー不織布を、カレンダー工程及び凹凸賦形工程の加工対象不織布としていたが、加工前不織布は、他の加工処理を行った上で、カレンダー加工及び凹凸賦形加工が施されてもよい。例えば、カレンダー加工の前にエンボス加工を施してもよく、カレンダー加工の後で且つ凹凸賦形加工の前にエンボス加工を施してもよい。

また、前述した実施形態において凹凸賦形工程に用いられる一対の歯溝ロール４１，４３は、その回転方向に延び且つ互いに噛み合う歯溝を周面部に有するものであったが、これに代えて、一対の歯溝ロールは、軸方向に延び且つ互いに噛み合う歯溝を周面部に有するものであってもよい。
また、周面に大径部及び小径部を複数有し、且つ大径部の周囲が小径部に囲まれている歯溝ロールであってもよい。斯かる歯溝ロールを用いた場合、複数の凹部及び凸部が散点状に配置され、該凸部の周囲が該凹部に囲まれている不織布が得られる。

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。

〔実施例１〕
図１に示す製造装置を用いて、不織布を製造した。先ず、繊維径１９μｍ、繊維長４４ｍｍの繊維（商品名ＴＪ０７ＣＥ、帝人ファイバー株式会社製）をウエブ形成装置に供給し、ウエブを形成した。この繊維は、ポリエチレンとポリエステルを原料樹脂とする単一繊維であり、融点は１３０℃であった。ウエブの坪量は２５ｇ／ｍ^２であった。このウエブを熱風炉に連続搬送し、エアスルー処理を施した。エアスルー処理の条件は、熱風炉内温度１３０℃、熱風風速２．０ｍ／秒、動圧０．１Ｐａ、吹き付け時間１０秒とした。このエアスルー処理により、エアスルー不織布が得られた。次いで、エアスルー不織布を一対のフラットロールに供給し、カレンダー加工を施した。一対のフラットロールによって挟圧されるエアスルー不織布に加わる線圧は８５０Ｎ／ｃｍであった。カレンダー加工は、一対のフラットロールを加熱しない状態で行った。一対のフラットロールの表面温度は室温（２５℃）であった。一対のフラットロールの表面を構成する材質のＤ硬度は８８度であった。次いで、エアスルー不織布を一対の歯溝ロールに供給し、凹凸賦形加工を施した。一対の歯溝ロールは、図３に示すように、その周面に該ロールの回転方向に延び且つ互いに噛み合う大径部を複数有するものを用いた。歯溝ロールは、軸方向における大径部のピッチＰが１．５ｍｍ、該軸方向における大径部の幅Ｗが２．０ｍｍ、大径部の高さＨが３．２ｍｍ、大径部の噛み合い深さＤが３．８ｍｍであった。凹凸賦形加工は、一対の歯溝ロールを加熱しない状態で行った。一対の歯溝ロールの表面温度は室温（２５℃）であった。カレンダー加工及び凹凸賦形加工における加工対象物（エアスルー不織布）の搬送速度は５０ｍ／分であった。次いで、得られた不織布に対し熱風処理を施した。熱風処理の条件は、１２５℃とし吹き付け時間を１０秒とした。このようにして、不織布を製造した。得られた不織布の坪量は２５ｇ／ｍ^２であった。

〔実施例２〕
凹凸賦形加工を、エアスルー不織布のＣＤ方向の端部を固定して、該ＣＤ方向に延伸させる状態で行った以外は、実施例１と同様の方法により不織布を製造した。

〔比較例１〕
カレンダー加工を、一対のフラットロールの表面温度を１００℃に加熱し、且つ一対のフラットロールにおける一方の材質を鉄とした点以外は、実施例２と同様の方法により不織布を製造した。

〔比較例２〕
凹凸賦形加工を、カレンダー加工の前に行った以外は、実施例１と同様の方法により不織布を製造した。

〔評価〕
実施例及び比較例で得られた不織布の見かけの厚み、凹部の厚み、凸部の厚み、中間部の厚み、厚みの均一率（％）を、前述した方法により求めた。各厚みの測定結果を表１に示す。また、実施例及び比較例で得られた不織布から１５ｃｍ四方の大きさを切り出して、これを測定片とし、不織布の表面の滑らかさ、クッション性、柔軟性について、下記の方法により測定した。測定結果を表１に示す。

〔表面の滑らかさの測定〕
実施例及び比較例で得られた不織布の表面の滑らかさを、Ｃｏｕｒａｇｅ+Ｋｈａｚａｋａ製フリクシオメーターＦＲ７００を用いて測定した。フリクシオメーター（Ｆｒｉｃｔｉｏｍｅｔｅｒ ＦＲ７００、Ｃｏｕｒａｇｅ＋Ｋｈａｚａｋａ社製）のヘッドの測定面に測定片を密着させて固定する。測定片を固定したヘッドをプローブに取り付け、実施例、比較例で得られた不織布上に垂直に当て以下の条件で測定する。測定は２３℃、５０％Ｒ．Ｈ．の環境下で行う。
・回転速度；５０ｒｐｍ
・測定面積；Φ１６ｍｍ（テフロン（登録商標）ヘッド）
・圧力；０．７N（３．５ｋＰａ）
・測定間隔；１秒
回転開始後１０秒から３０秒の間における２０秒間（２０点）の平均値を測定値とした。同様の測定を、部位を変えて３カ所測定し、３点の平均値を測定片との摩擦（フリクシオメーター値）とする。この測定値が小さいほど、触れたときの表面の滑らかさを感じ易い。

〔柔軟性の測定〕
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^２、圧縮速度：０．０６ｍｍ／ｓ、上限荷重：５０ｇｆ／ｃｍ^２、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。

〔クッション性の測定〕
前記の圧縮仕事量の測定後、測定片に加えられた荷重を前記の圧縮速度と同速度で取り除き、その過程で回復する測定片の厚みを測定して、荷重－厚みの相関関係を示すグラフを得る。得られたグラフの近似式（一次式）の係数を求め、これをクッション性の指標とした。前記係数の値が、０．４以上０．６以下の範囲内であると、圧縮に対する変形性に優れ、且つ圧縮を解放した際の回復性に優れるので、クッション性が高いと評価できる。一方、前記係数の値が低すぎると、圧縮を解放した際の回復性が低く、前記径数の値が高すぎると、圧縮に対する変形性が低いので、クッション性が低いと評価できる。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１及び２の不織布は、比較例１及び２の不織布に比して、見かけの厚みが大きい一方、厚みの均一率が低かった。即ち、実施例１及び２の不織布は、比較例１及び２の不織布に比して厚みが大きくありながら、厚みの均一性に優れていた。
実施例１及び２の不織布は、フリクシオメーター値が比較例１及び２よりも低く、表面の滑らかさに優れていた。また、実施例１及び２の不織布は、圧縮仕事量が比較例１及び２よりも高く、柔軟性に優れていた。また、実施例１及び２の不織布は、前記係数が０．４以上０．６以下の範囲内であり、クッション性に優れていた。

１０ 不織布
１０Ａ 加工対象不織布
１０Ｂ 加工前不織布
１０Ｃ カレンダー加工済不織布
２０ 加工前不織布製造装置
２１ ウエブ形成装置
２４ 熱風炉
３０ カレンダー加工装置
３１，３３ フラットロール
４０ 凹凸賦形装置
４１，４３ 歯溝ロール
１００ 製造装置

Claims (5)

1. エアスルー不織布にカレンダー加工を施すカレンダー工程と、
   前記カレンダー加工を施したエアスルー不織布に凹凸賦形加工を施す凹凸賦形工程とを具備する、不織布製品の製造方法であって、
   前記カレンダー工程は、一対のフラットロールを用いて、９０℃以下の温度であって前記エアスルー不織布を構成する構成繊維の融点よりも４０℃以上低い温度にして行い、
   前記一対のフラットロールの双方は、表面を形成する材料の表面硬度が、ＪＩＳ Ｋ７２１５で規定されるＤ硬度で１００度以下であり、
   前記凹凸賦形工程は、前記エアスルー不織布に、ＭＤ方向に延びる凸部及び凹部のみを形成する工程であり、該凹凸賦形工程を５０℃以下の温度で行い、
   前記凹凸賦形工程を、前記不織布製品の製造工程における最後の前記カレンダー工程後に行う、不織布製品の製造方法。
2. 前記凹凸賦形工程は、前記カレンダー加工を施したエアスルー不織布の機械流れ方向に直交する直交方向の端部を固定しない状態で行う、請求項１に記載の不織布製品の製造方法。
3. 前記凹凸賦形工程が、一対の歯溝ロールを用いて、前記カレンダー加工を施したエアスルー不織布に前記凸部及び前記凹部を形成する工程であり、
   下記方法により求められる厚みの均一率が１２％以下となるように、エアスルー不織布に前記カレンダー工程及び前記凹凸賦形工程を施す、請求項１又は２に記載の不織布製品の製造方法。
   〔厚みの均一率の測定方法〕
   前記凹凸賦形工程後の不織布の断面を５０倍に拡大観察し、該不織布における凸部の頂部、凹部の底部、及び該頂部と該底部との間の中間部それぞれの任意の１０箇所の厚みを測定し、該頂部の厚みの平均値を凸部の厚みとし、該底部の厚みの平均値を凹部の厚みとし、該中間部の厚みの平均値を中間部の厚みとする。次いで、凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みの平均値を求め、これを平均厚みとし、凸部の厚み、凹部の厚み、及び中間部の厚みのうち、値が最大のものを最大厚みとし、値が最小のものを最小厚みとし、下記式（１）により、厚みの均一率を求める。
   厚みの均一率（％）＝｛（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ３｝×１００ ・・・（１）
   Ｔ１：最大厚み
   Ｔ２：最小厚み
   Ｔ３：平均厚み
4. 前記平均厚みが０．７ｍｍ以上となるように、エアスルー不織布に前記カレンダー工程及び前記凹凸賦形工程を施す、請求項３に記載の不織布製品の製造方法。
5. 前記一対のフラットロールの双方は、前記表面硬度が９０度以下であり、表面を形成する材料が樹脂である、請求項１～４の何れか１項に記載の不織布製品の製造方法。
   

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