説明

不織布

【課題】凹凸形状に起因する柔軟性やクッション性に加え、毛管力に起因する液の引き込み性に優れた不織布を提供すること。
【解決手段】 不織布10は、一方の面10aと他方の面10bとを有し、一方の面10a側に、凸部20と、凸部20間に位置する凹部30とを有し、凹部30に開孔31を有する。不織布10は、第1繊維層101と第2繊維層102とを有する多層構造である。凸部20においては、第1繊維層101と第2繊維層102とは、それらの境界において繊維密度が相違している。凸部のうち、第1繊維層101が占める部位においては、該部位の表面域113の繊維密度よりも中心域114の繊維密度の方が高くなっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は不織布及びその製造方法に関する。本発明の不織布は、特に吸収性物品用の表面シートとして好適に用いられる。
【背景技術】
【0002】
本出願人は先に、肌側に配される第1層と吸収体側に配される第2層とが積層されて部分的に接合されており、該肌側に凹凸形状が形成されている吸収性物品用の表面シートを提案した(特許文献1参照)。この表面シートにおける第1及び第2層は、それぞれ繊維集合体からなり、第1層は、熱融着された繊維交絡点を有している。第2層の繊維密度は、第1層の繊維密度よりも高くなっている。この表面シートにおける凸部の端部、すなわち凹部に隣接する部位は、第1層と第2層との接合に起因して繊維密度が高くなっている。この表面シートは、排出された経血や尿等の液体を素早く吸収体に移行させる吸収性能、及び着用者の肌に当接する面が柔軟で肌への刺激が少ないという表面の柔軟性に優れたものである。
【0003】
前記の表面シートとは別に本出願人は、エンボス加工によって形成された多数の熱融着部を有する不織布からなり、該熱融着部間において該不織布を構成する繊維が、該不織布の厚さ方向に突出して、該不織布の上下面それぞれに多数の隆起部を形成しており、該不織布の下面側に形成されている該隆起部はその基部が、該不織布の平面方向に張り出した形状となっている吸収性物品用の表面シートを提案した(特許文献2参照)。この表面シートにおける隆起部の端部も、上述した表面シートと同様に、エンボス加工に起因して繊維密度が高くなっている。この表面シートは、一旦吸収された液の逆戻り防止性や、着用者の動きに対する追従性が高いという利点を有する。
【0004】
【特許文献1】特開2003−250836号公報
【特許文献2】特開2004−166849号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、前述した従来技術よりも更に性能が向上した不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、一方の面と他方の面とを有し、該一方の面側に、多数の凸部と、該凸部間に位置する多数の凹部とを有し、該凹部に開孔を有する不織布であって、
前記不織布は、一方の面側に位置する第1繊維層と、他方の面側に位置する第2繊維層とを有する多層構造であり、
第1繊維層は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む層であり、第2繊維層は、加熱によって捲縮が発現した繊維を含む層であり、
前記凸部においては、第1繊維層の繊維密度よりも第2繊維層の繊維密度が高く、
前記凸部のうち、第1繊維層が占める部位においては、該部位の表面域の繊維密度の方が中心域の繊維密度よりも高くなっている不織布を提供するものである。
【0007】
また本発明は、前記の不織布の製造方法であって、
繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む第1繊維層と、加熱によって捲縮が発現する繊維を含む第2繊維層とを積層して積層体を形成し、
流体透過性の材料からなり、表面に凹凸形状を有し、かつ凸部に突起部が設けられているパターン付与部材上に、前記積層体を、その第1繊維層が該パターン付与部材と対向するように載置し、
パターン付与部材上に載置された前記積層体に、その第2繊維層の側から流体流を吹き付けて、パターン付与部材の表面形状に対応した形状を該積層体に付与して、該積層体の第1繊維層側に、多数の小凸部と、該小凸部間に位置し、かつ開孔を有する多数の凹部を形成し、
前記積層体を加熱して第2繊維層中の繊維に捲縮を発現させて第2繊維層を平面方向に収縮させることで、第1繊維層をその厚み方向に隆起させて、前記小凸部が隆起してなる多数の凸部を形成する不織布の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明の不織布においては、第1繊維層と第2繊維層との間で、繊維密度の相違に起因する毛管力に勾配が生じるのみならず、凸部のうち、第1繊維層が占める部位においても繊維密度の相違に起因する毛管力に勾配が生じる。その結果、本発明の不織布は、凹凸形状に起因する柔軟性やクッション性に加え、毛管力に起因する液の引き込み性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
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、本発明の不織布の一実施形態の要部拡大図が示されている。図2は、図1におけるII−II線断面図である。本実施形態の不織布は、主に吸収性物品の表面シートとしての使用を想定したものである。したがって、以下の説明では、本実施形態の不織布を「表面シート」とも言う。
【0010】
図1及び図2に示す表面シート10は、第1の面10aと、これに対向する第2の面10bとを有する。第1の面10aは、表面シート10が、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品に組み込まれたときに、着用者の肌側を向く面である。第2の面10bは、吸収性物品の吸収体側を向く面である。表面シート10は、それぞれ一方向Yに延びる多数の凸部20及び凹部30を有する。凸部20は畝状に延びている。また凹部30は溝状に延びている。したがって以下の説明においては、凸部20及び凹部30をそれぞれ畝部20及び溝部30とも言う。畝部20及び溝部30は、それらの延びる方向Yと直交する方向Xにわたって交互に配列されている。畝部20は、表面シート10における相対的に厚みの大きな部位から構成されており、溝部30は、表面シート10における相対的に厚みの小さな部位から構成されている。その結果、畝部20の実質厚みは、溝部30の厚みよりも大きい。ここで実質厚みとは、表面シート10の第2の面10bから各々の最上部までの長さ(見掛け厚み)ではなく、表面シート10の繊維が存在する部分の長さを意味する。
【0011】
図2に示すように、畝部20は、その延びる方向と直交する方向(図中、Xで示す方向)での断面において、第1の面10aの側は、上に凸の滑らかな曲線を描く輪郭となっている。第2の面10bの側は、下に凸の滑らかでかつ緩やかな曲線を描く輪郭となっている。畝部20における第1の面10aの側は、第2の面10bの側よりも高く盛り上がっており、これが周期的に連続している。これによって第1の面10aの側は、X方向に沿って波形形状になっている。したがって、表面シート10の第1の面10a側が着用者の肌と接する場合には、畝部20の頂部及びその近傍の領域が部分的に接触することになり、全面接触に起因する蒸れによるべたつき感や、こすれに起因する刺激感が低減される。また、着用者から排泄された液が、着用者の肌に付着しづらくなる。
【0012】
畝部20の形状は上述の形状に限られず、例えば第2の面10bの側が、上に凸の滑らかでかつ緩やかな曲線を描く輪郭となっている場合や、第2の面10bの側が平坦である場合もある。このような形状の相違は、主として表面シート10の製造条件に依存する。
【0013】
畝部20は、表面シート10の構成繊維で満たされている。つまり畝部20内には空洞は存在していない。同様に、溝部30のうち、後述する開孔31が形成されていない部位は、表面シート10の構成繊維で満たされている。
【0014】
図2に示すように、畝部20は、X方向での断面において、第1の面10a側に頂部21を有し、この部位において実質厚みが最も大きくなっている。そして、X方向に関し、頂部21から離れるに連れ実質厚みが漸減している。したがって、表面シート10は、そのX方向に沿ってみたときに、実質厚みが周期的に変化したものとなっている。図には示していないが、畝部20は、その延びる方向(図2中、紙面と直交する方向)において、頂部21における実質厚みがいずれの位置においてもほぼ同じになっている。本実施形態の表面シート10において、畝部20と溝部30との間に明確な境界部は存在せず、一般に、X方向に関して隣り合う2つの頂部21間に位置する最も実質厚みの小さい部位及びその近傍の部位が溝部30となる。畝部20と溝部30との境界を明確に定義する場合には、畝部20の頂部21における見掛け厚みの1/2の厚みの位置を、畝部20と溝部30との境界部とする。
【0015】
畝部20の見掛け厚みは、表面シート10の肌触りを良好にする観点から、好ましくは0.3〜5mmであり、更に好ましくは0.5〜3mmである。畝部20の頂部と溝部30の底部との高低差D(図2参照)は、表面シート10のクッション性及び通気性を高め、更に液の拡散を制御する観点から、0.1〜3mmが好ましく、0.3〜2mmがより好ましい。畝部20及び溝部30の厚みや高低差Dは、マイクロスコープVH‐8000(キーエンス製)を用い、表面シート10の断面を50倍〜200倍に拡大観察して測定する。断面は、フェザー剃刀(品番FAS‐10、フェザー安全剃刀(株)製)を用い、表面シート10を切断して得る。
【0016】
表面シート10のX方向における畝部20の幅は、肌触りと吸収性の観点から、1〜10mmが好ましく、2〜5mmがより好ましい。同様の観点から、表面シート10のX方向における溝部30の幅は、0.5〜7mmが好ましく、1〜3mmが好ましい。畝部20と溝部30は同じ幅で形成されてもよく、あるいは異なる幅で形成されていてもよい。また、表面シート10のX方向の中央域における畝部20の幅を、側部域における畝部20の幅よりも広くしてもよい。あるいは、畝部20及び溝部30の幅をランダムにするなど、所望の形態とすることができる。畝部20及び溝部30の幅は、後述する製造方法で用いるパターン付与部材50(図4参照)の凹凸形状に応じ、様々に変更することができる。
【0017】
畝部20の実質厚みは、見掛け厚みの60〜100%、特に70〜100%であることが好ましい。畝部20の実質厚みそれ自体は、最も大きい部位(頂部21)において0.2〜4mm、特に0.3〜3mmであることが好ましい。畝部20がこのような厚みであると、畝部20が倒れにくくなり、表面シート10のクッション性が良くなり、更に液の吸収性(液通過性)が良好となる。また、畝部20の実質厚みが、見掛け厚みより薄い場合、具体的には90%以下の場合には、表面シート10を有する吸収性物品の使用時に、該吸収性物品が湾曲形状に変形しても、表面シート10の開孔部と吸収体との間に隙間が生じることが防止される。また表面シート10が着用者の肌に柔軟にフィットする。なお、溝部30の実質厚みは、0.1〜1mmである。
【0018】
図1及び図2に示すように、表面シート10は、第1の面10a側に位置する第1繊維層101と、かつ第2の面10b側に位置する第2繊維層102とを有する多層構造になっている。第1繊維層101と第2繊維層102とは、両者が対向する面の全域において繊維の交絡によってのみ結合されている。換言すれば、交絡以外の他の結合方法、例えば熱エンボス加工による熱融着や、超音波エンボス加工による接合などの方法によっては結合されていない。両層が繊維の交絡によってのみ結合されていることで、畝部20における繊維密度の分布の状態を、後述のようにすることが容易にできる。
【0019】
畝部20は、主として第1繊維層101によって占められている。例えば畝部20は、図2に示す断面形状における面積基準で50〜80%が、第1繊維層101から構成されており、残りが第2繊維層102から構成されている。一方、開孔周辺部以外の溝部30においては、図2に示す断面形状における面積基準で、第1繊維層101と第2繊維層102とがそれぞれ占める割合に、畝部20ほど大きな差はない。例えば溝部30は、面積基準で40〜70%が第1繊維層101から構成されており、残りが第2繊維層102から構成されている。
【0020】
畝部20の要部拡大図である図3に示すように、畝部20においては、第1繊維層101よりも、第2繊維層102の繊維密度が高くなっている。具体的には、両繊維層101,102の境界103の近傍であって、かつ境界103よりも第1繊維層101側に位置する部位(以下、第1繊維層側境界近傍部位という)111の繊維密度よりも、境界103の近傍であって、かつ境界103よりも第2繊維層102側に位置する部位(以下、第2繊維層側境界近傍部位という)112の繊維密度が高くなっている。このように、第1繊維層側境界近傍部位111よりも、第2繊維層側境界近傍部位112の繊維密度を高くすることで、第1繊維層101から第2繊維層102へ向けて毛管力が高くなる勾配が生じ、それによって、第1繊維層101から第2繊維層102へ向けての液の引き込み力が発生する。特に、畝部20における第2繊維層102のいずれの部位も、畝部20における第1繊維層101のいずれの部位よりも繊維密度が高いことが、液の引き込み力が畝部20の全体において発生するので好ましい。
【0021】
第1繊維層101と第2繊維層102とは、互いに異なる種類の繊維から構成されている。ここで言う「異なる種類」とは、繊維を構成する材料が異なることを意味するのみならず、繊維を構成する材料が同じであっても、その太さや長さが異なる場合も包含する。また、各層101,102がそれぞれ2種以上の繊維から構成される場合には、繊維を構成する材料がすべて同じであっても、各繊維の配合量が両層101,102で異なる場合には、両層101,102は異なる種類の繊維から構成されていると言う。第1繊維層101と第2繊維層102との境界103の位置は、例えば第1繊維層が熱融着性を有する繊維を主体として構成されている場合には、該繊維同士の熱融着点を有する部分の存在の有無によって判定することができる。したがって、後述する、第1繊維層101内に第2繊維層102の繊維が存在する状態は、第2繊維層102の構成繊維が、第1繊維層101との境界を越えて第1繊維層101に入り込んだ状態である。
【0022】
畝部20の繊維密度に関し、畝部20のうち、第1繊維層101が占める部位においては、図3に示すように、該部位の表面域113と中心域114とで繊維密度が相違している。表面域113とは畝部20の第1の面10a側における表面及びその近傍の領域のことであり、溝部30に隣接する畝部20の端部も含まれる。中心域114とは、表面域113よりも内部に位置する領域のことである。表面域113と中心域114との繊維密度は、中心域114の方が高くてもよく、あるいは表面域113の方が高くてもよい。繊維密度が相違することで、表面域113と中心域114との間に毛管力の勾配が生じ、それによって液の引き込み力が発生する。特に、表面域113よりも中心域114の繊維密度を高くすることで、表面域113から中心域114へ向けて毛管力が高くなる勾配が生じ、それによって表面域113から中心域114へ向けての液の引き込み力が発生する。その結果、畝部20の表面に液残りが生じにくくなり、表面のドライ感が高くなる。
【0023】
表面シート10の液の引き込み性や表面のドライ感を考慮すると、畝部20における繊維密度の大小は、第2繊維層102の部位が最も大きく、次いで第1繊維層101の中心域114が大きく、第1繊維層101の表面域113が最も小さいことが好ましい。このような繊維密度の分布を有する畝部20は、例えば後述する方法にしたがい表面シート10を製造することで得られる。
【0024】
畝部20における繊維密度の大小関係は上述のとおりであるところ、溝部30における繊維密度の大小関係に特に制限はない。この理由は、溝部30には、後述するように開孔31が形成されているので、溝部30における繊維密度の大小にかかわらず、溝部30を通じての液の透過よりも、開孔31を通じての液の透過が支配的となるからである。
【0025】
畝部20における繊維密度の大小は、電子顕微鏡(例えば日本電子(株)製 Carry Scope JCM−5100)を用い、各々の部位を500〜1000倍に拡大観察して繊維間距離を測定することで判断できる。繊維間距離は、一本の繊維に隣接する他の繊維の距離を手作業で計測することで求めたり、後述する画像解析装置を用いて畝部20の断面の画像を2値化処理後、各繊維の重心間距離の平均値より円相当径を引いた値を比較することで求めたりすることができる。測定は1部位につき5ヶ所の断面で行い、1断面につき2ヶ所の計10ヶ所行う。測定した10ヶ所の平均値を各々の部位における繊維間距離とし、繊維間距離を比較することによって、繊維密度の大小を判断する。繊維間距離が大きいほど、繊維密度は小さいことになる。
【0026】
図1及び図2に示すように、溝部30には開孔31が多数形成されている。開孔31は溝部30の延びる方向に沿って一定の間隔をおいて規則的に形成されている。したがって、表面シート10には、そのY方向に沿って一定の間隔をおいて配置された多数の開孔31からなる開孔列が、表面シート10のX方向にわたって多列に形成された状態になっている。すべての開孔列における開孔31の配置のピッチは同じになっている。隣り合う2つの開孔列においては、表面シート10のX方向に関して開孔31が同位置に位置している。そして、表面シート10のX方向に沿ってシート10の全域を見たときに、必ず開孔31が形成されていない部位が存在するように該開孔31は配置されている。さらに、表面シート10全体で見ると、開孔31は、シート10のX方向において多列の列をなし、かつY方向においても多列の列をなすように分散配置されている。開孔31がこのように配置されていることで、開孔31が例えば千鳥格子状に配置されている場合に比較して、繊維のより分けによる開孔31の形成を効率的に行うことができる。
【0027】
開孔31は、表面シート10の平面視において種々の形状をとり得る。例えば円形、長円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等の形状、又はこれらの組み合わせの形状が挙げられる。開孔31の形状や大きさは、表面シート10の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。例えば、吸収性物品の表面シートに用いる場合には、開孔31の大きさは、表面シート10の平面視における投影面積で表して、0.5〜5mm2程度であることが、液の透過性及び表面シート10の強度維持の観点から好ましい。開孔31の大きさは、画像解析システムを使用して計測する。具体的には、以下のようにして行う。光源〔サンライト SL−230K2;LPL(株)社製〕、スタンド〔コピースタンドCS−5;LPL(株)社製〕、レンズ〔24mm/F2.8Dニッコールレンズ〕、CCDカメラ〔(HV−37;日立電子(株)社製)Fマウントによるレンズとの接続〕及びビデオボード〔スペクトラ3200;カノープス(株)社製〕を用いて、表面シート10の裏面1B側の画像を取り込む。取り込まれた画像をNEXUS社製の画像解析ソフトNEW QUBE(ver.4.20)によって開孔31の部分を二値化処理する。二値化処理された画像から得られる個々の面積の平均値を開孔の大きさとする。
【0028】
開孔31はその端部が、表面シート10の第2の面10b側に突出して、突出部からなる導液管を形成していてもよい。かかる突出部を形成することで、表面シート10のクッション性が一層高くなる。また、突出部を形成することで、表面シート10の下側に位置する吸収体の構造によらず、表面シート10と吸収体との接触を維持できることから、着用者から排泄された液が、表面シート10から吸収体へ効率よく伝達される。
【0029】
本実施形態においては、第1繊維層101と第2繊維層102とは隣接しており、両層間に他の層は介在していない。そして、表面シート1においては、第2繊維層102の構成繊維が、第1繊維層101と第2繊維層102との境界103を越えて第1繊維層101に入り込んでいる。先に述べたとおり、第1繊維層101と第2繊維層102とは、両者が対向する面の全域において繊維の交絡によってのみ結合されているところ、第2繊維層102の構成繊維が、境界103を越えて第1繊維層101に入り込んでいることで、両層の結合が一層強固になるという利点がある。繊維のこのような入り込み状態は、例えば後述する製造方法にしたがい表面シートを得ることが実現できる。この入り込み状態は、畝部20及び溝部30の双方に存在することが液の通過性を良好とする観点から好ましく、特に畝部20の方が溝部30よりも入り込み状態が顕著であることが、使用時における繊維層間の分離を防ぎ易くなる点、及び製造時に畝部20における第1繊維層101が占める部分の表面域の繊維密度よりも中心域の繊維密度の方を高くすることが容易となる点から好ましい。
【0030】
第1繊維層101は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を主体としている。そして、第1繊維層101においては、該繊維どうしがそれらの交点で熱融着している。これによって、第1繊維層101を主たる構成部位とする畝部20の凸状の立体形状の保形性が高まる。また、畝部20の毛羽立ちを防止することができる。第1繊維層101は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の1種又は2種以上から構成されていてもよく、あるいは繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の他に、該繊維と熱融着しない他の繊維を含んで構成されていてもよい。後者の場合、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の量は、第1繊維層101の重量の60〜95重量%、特に70〜90重量%であることが好ましい。なお、第1繊維層101には、次に述べる第2繊維層102に含まれる捲縮が発現した繊維が含まれていてもよく、あるいは含まれていなくてもよい。好ましくは、第1繊維層101内に、及び第1繊維層101と第2繊維層102との間に毛管勾配を形成し易くする観点から、捲縮が発現した繊維は第1繊維層101には含まれていない。
【0031】
第1繊維層101に含まれる、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維としては、熱可塑性ポリマー材料からなる繊維が好適に用いられる。熱可塑性ポリマー材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。また、これらの熱可塑性ポリマー材料の組み合わせからなる芯鞘型やサイド・バイ・サイド型の複合繊維も用いることができる。繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維は、熱収縮性を実質的に有しないか、又は第2繊維層102の原料繊維が捲縮を開始する温度では収縮しないものであることが好ましい。
【0032】
一方、第2繊維層102は、後述する表面シートの製造過程における加熱によって捲縮が発現した繊維が含まれている。例えば、潜在捲縮性繊維が加熱されて捲縮し、コイル状の三次元捲縮を有する繊維が含まれている。かかる捲縮繊維が含まれていることで、第2繊維層102の繊維密度を容易に高くすることができる。捲縮繊維は、第1繊維層101に用いられる繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着可能温度においては、融着しないものであることが好ましい。この場合には、第2繊維層102の構成繊維は、熱融着によっては結合していない。第2繊維層102は、捲縮した繊維のみから構成されていてもよく、あるいは捲縮した繊維に加えて、捲縮していない繊維が含まれていてもよい。後者の場合、捲縮していない繊維の量は、第2繊維層の繊維密度をコントロールする観点から、第2繊維層102の重量の5〜30重量%、特に10〜20重量%であることが好ましい。捲縮していない繊維としては、例えば非熱融着性繊維が挙げられる。第2繊維層102には、上述した第1繊維層101に用いられる、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維が含まれていてもよく、あるいは含まれていなくてもよい。好ましくは、繊維の収縮挙動と第1繊維層101と第2繊維層102の毛管力差(繊維密度勾配)の形成の容易さの観点から、繊維どうしの交点を第2繊維層102に含まれる捲縮繊維が捲縮を発現するような温度で熱融着可能にする繊維は第2繊維層102には含まれていない。
【0033】
第1繊維層101及び第2繊維層102の構成繊維の繊度や繊維長は、本発明において特に臨界的なものではなく、これらの繊維層の製造方法や表面シート10の製造方法、表面シート10の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。
【0034】
第1繊維層101及び第2繊維層102や、表面シート10の坪量も、表面シート10の具体的な用途に応じて適宜決定すればよい。例えば収縮工程後の第1繊維層101の坪量は20〜100g/m2、特に30〜60g/m2とすることができ、収縮工程後の第2繊維層102の坪量は15〜70g/m2、特に20〜50g/m2とすることができる。また表面シート10の坪量は35〜150g/m2、特に40〜80g/m2とすることができる。
【0035】
表面シート10は親水化されていることが好ましい。親水化の方法としては、例えば親水化剤で処理した繊維を原料として用いる方法が挙げられる。また、親水化剤を練り込んだ繊維を原料として用いる方法が挙げられる。さらに、本来的に親水性を有する繊維、例えば天然系や半天然系の繊維を使用する方法が挙げられる。表面シート10の製造後に、これに界面活性剤を塗工することでも親水化を行うことができる。
【0036】
次に、図1に示す表面シート10の好ましい製造方法について説明する。表面シート10は、図4に示す装置を用いて製造される。この装置を用いた製造方法は、(イ)第1繊維層及び第2繊維層の重ね合わせによる積層体の製造工程、(ロ)積層体の凹凸賦形工程、(ハ)凹凸賦形された積層体の熱処理工程を有する。
【0037】
図4に示す装置40は、流体透過性のパターン付与部材50及び噴射ノズル51及び熱風吹き付け部52を備えている。パターン付与部材50は無端ベルト状のものであり、メッシュ等の流体透過性材料で構成されている。図5(a)及び(b)に示すようにパターン付与部材50には、その長手方向と同方向に延びる凸部55と凹部56とが、パターン付与部材50の幅方向に交互に形成されている。これによって、表面シート10の原料である積層体53に、その搬送方向と直交する方向に波状構造を形成することができる。凸部55の頂部には、パターン付与部材50の長手方向に沿って断続的に形成された突起部54が位置している。突起部54は、パターン付与部材50の長手方向に沿って一定間隔をおいて配置されている。かつパターン付与部材50の幅方向でみたときに、突起部54は一直線上に位置するように配置されている。
【0038】
噴射ノズル51は、パターン付与部材50に対向するように配置されている。噴射ノズル51は、パターン付与部材50の全幅にわたり流体を噴射できるような構造になっている。
【0039】
熱風吹き付け部52は、所定温度に加熱された熱風を、凹凸賦形された積層体53に吹き付けることが可能な構造になっている。熱風吹き付け部52は、その全体にわたって同じ温度の熱風が積層体53に吹き付けることが可能な構造になっているか、又は積層体53の搬送方向に沿って、次第に高温の熱風が該積層体53に吹き付けることが可能な構造になっている。
【0040】
(イ)の工程においては、第1繊維層101と第2繊維層102とを重ね合わせ、積層体53を得る。第1繊維層101は、先に述べた繊維を構成繊維とするウエブ又は不織布からなる。第2繊維層102は、加熱によって捲縮の発現が可能な繊維、例えば潜在捲縮性繊維を含むウエブからなる。この時点では、第1繊維層101における繊維密度は均一になっている。第2繊維層102についても同様である。
【0041】
(ロ)の工程においては、(イ)の工程で得られた積層体53が、図4中、矢印で示す方向に回動するパターン付与部材50上に載置され、該パターン付与部材50によって搬送される。このとき、積層体53における第1繊維層101の側がパターン付与部材50と対向するように、積層体53はパターン付与部材50上に載置される。パターン付与部材50によって搬送される積層体53には、噴射ノズル51から噴射された流体が吹き付けられる。この流体の吹き付けによる圧力で、積層体53は、図5(a)及び(b)に順に示すように、パターン付与部材50における凸部55の位置において、構成繊維のより分けが生じる。このより分けによって、構成繊維は、凸部55間に位置する凹部56内へ移動していく。つまり、繊維の分配が起こる。また、流体の吹き付け面に位置する第2繊維層102の構成繊維が第1繊維層101内に入り込み、両層の界面において両層の構成繊維の交絡が生じ、両層の一体化が促進される。さらに、凸部55の頂部に形成されている突起部54によって、図5(b)に示すように、構成繊維のより分けが促進され、突起部55上に位置する積層体53に孔が生じる。この孔が、表面シート10における開孔31となる。これらの結果、積層体53には、図6に示すように、積層体53の第1繊維層101側に、多数の小さな凸部からなる小畝部20’と、該小畝部20’間に位置し、かつ開孔31’を有する多数の凹部からなる溝部30’が形成される。なお、図6に示す積層体53は、図4に示す積層体53を上下逆転させた状態を示しており、流れ方向の断面を示している。
【0042】
この工程で用いられる流体としては、空気等の気体を使用することが可能である。流体としては、空気流、水蒸気流(スチームジェット)などを使用することが好ましい。水蒸気流(スチームジェット)とは、液体状態でない水の流体流をいう。本工程では、繊維の移動による畝溝構造及び開孔の形成を主目的とし、繊維の交絡の程度は低く抑えるように、使用する流体の種類や流体に吹き付け圧を選択することが好ましい。
【0043】
このようにして凹凸賦形された積層体53は、次いで(ハ)の工程において熱処理が施される。あるいは、必須ではないが、必要に応じ、熱処理を施す前に、凹凸賦形された積層体53における第2繊維層102の側から流体を吹き付けて、ウエブからなる第2繊維層102の構成繊維を交絡させて第2繊維層102を不織布化させてもよい。この場合、流体として水蒸気流を用い、かつその吹き付けを瞬間的に行うことで、第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮の発現を防止しつつ、第2繊維層102を首尾良く不織布化することができる。
【0044】
(ハ)の工程においては、積層体53に熱風を吹き付け、これを貫通させること又は吸引させることで、(i)第1繊維層102に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を融着させ、また(ii)第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維に捲縮を発現させる。この場合、(i)と(ii)とは同時に行ってもよく、あるいは先ず(i)を行い、次いで(ii)を行ってもよい。(i)と(ii)を同時に行う場合には、吹き付ける熱風の温度を、第1繊維層102に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着温度(融点)以上とし、かつ第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度以上とする。先ず(i)を行い、次いで(ii)を行う場合には、先ず、第1繊維層102に含まれている、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維の融着温度以上で、かつ第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度未満の温度の熱風を吹き付け、次いで、第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維の捲縮発現温度以上の熱風を吹き付ける。なお、後者の工程においては、第1繊維層を不織布化した後パターン付与部材50から離間させておくことが好ましい。
【0045】
この熱処理によって、第2繊維層102に含まれている潜在捲縮性繊維に捲縮が発現し、図7に示す矢印Aで示すように、第2繊維層102は平面方向に収縮する。一方、第1繊維層101には潜在捲縮性繊維が含まれていないので、第1繊維層101の構成繊維は、第2繊維層102の収縮に連れて厚さ方向へ移動する。その結果、図6に示す小畝部20’が隆起して、図7に示す畝部20が形成される。第2繊維層102は、それに含まれている潜在捲縮性繊維の収縮によって、その繊維密度が収縮前に比べて高くなる。また、先に述べたとおり、前記の(ロ)の工程によって、第2繊維層102の構成繊維である潜在捲縮性繊維が、第1繊維層101に入り込んでいるので、第2繊維層102に近い位置に存在する第1繊維層101の構成繊維が、該潜在捲縮性繊維の収縮によって第2繊維層102に向けて牽引される(図7中、矢印Bで示す)。この牽引の程度は、第2繊維層102に近い位置に存在する繊維ほど大きい。その結果、畝部20のうち、第1繊維層101が占める部位においては、その中心域114の繊維密度が、表面域113の繊維密度よりも相対的に高くなる。尤も、中心域114の繊維密度は、第2繊維層102の繊維密度のレベルにまでは高くならない。
【0046】
前述した牽引の程度が畝部20の中心域114ほど大きくなる理由は次のとおりであると考えられる。積層体53の凹凸賦形工程において、溝部30においては、流体による繊維のより分けがなされるため、畝部20と比べ繊維量が少なくなる。従って、溝部30では潜在捲縮性繊維の繊維量が少ないことと、繊維量が少ないことによってより潜在捲縮性繊維と他の繊維が混ざり易くなることから、潜在捲縮性繊維による熱収縮が小さくなると考えられる。また、畝部20においては、第1繊維層101と第2繊維層102との交絡の程度は繊維量が多くなるほど小さく、熱収縮の繊維も多くなるため、中心域114ほど第2繊維層102の収縮が起こりやすいためと考えられる。これらの理由によって、牽引の程度が畝部20の中心域114ほど大きくなる。
【0047】
(ハ)の熱処理工程においては、搬送される積層体53の左右の側部をテンター等の把持手段で把持し、第2繊維層102の幅方向(積層体53における小畝部20’及び溝部30’の延びる方向と直交する方向)の収縮をコントロールすることが好ましい。詳細には、第2繊維層102の長手方向での収縮を極力抑制し、幅方向の収縮が優先的に生じるように、幅方向の収縮をコントロールすることが好ましい。これによって、小畝部20’の隆起を効率的に行うことが可能となり、凹凸形状の明瞭な表面シート10を得ることができる。
【0048】
これまでに説明してきた製造方法は、(イ)第1繊維層101及び第2繊維層102の重ね合わせによる積層体53の製造工程、(ロ)積層体53の凹凸賦形工程、(ハ)凹凸賦形された積層体53の熱処理工程を有していたが、これに代えて、第2繊維層102の構成繊維の第1繊維層101への入り込みをコントロールする観点から、第1繊維層101を弱不織布化した後、(イ)の工程を実施してもよい。あるいは、弱不織布化のために第1繊維層101をパターン付与部材50の上に積層し流体流によって処理した後、(イ)の工程を実施することもできる。
【0049】
上述の弱不織布化とは、繊維が解繊されて集められた状態にあるウエブよりも高い引っ張り強度を有するが、完全に不織布化された状態ではないことを意味する。本発明における弱不織布化を実現するための方法としては、以下の2通りの方法を例示できる。
(1)第1繊維層から好ましい不織布を製造するための条件よりも緩やかな条件(エアスルー法にあっては熱風温度条件を2〜5℃下げた熱風処理)によって第1繊維層101を処理する方法。
(2)第1繊維層に融着温度の異なる2種以上の繊維を配合し、それらの繊維のうちの少なくとも1種に融着が起こらない条件で熱処理を行う方法。この方法によれば、繊維の配合量を制御することで、弱不織布化された第1繊維層の強度を所望のものとすることが容易である。融着が起こらない繊維の配合量は30〜70重量%であることが好ましい。
【0050】
このようにして、目的とする不織布(表面シート)が得られる。この表面シートは、典型的には液不透過性又は撥水性の裏面シートとともに用いられ、両シート間に液保持性の吸収体を挟持して吸収性物品となされる。そのような吸収性物品としては、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつなど当該技術分野において知られている種々の製品が挙げられる。
【0051】
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は、本発明の不織布を吸収性物品の表面シートに適用した場合のものであるが、本発明の不織布はそれ以外の用途にももちろん使用することができる。そのような用途としては、例えば清掃用シート等が挙げられる。
【0052】
また前記実施形態においては、畝部20及び溝部30から凸部及び凹部がそれぞれ形成されていたが、これに代えて、凸部及び凹部の配置パターンとして、散点状に分散配置された凸部と、該凸部の間に位置する凹部とからなる配置パターンを採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】図1は、本発明の不織布の一実施形態の要部を拡大して示す斜視図である。
【図2】図2は、図1におけるII−II線断面図である。
【図3】図3は、畝部の要部拡大図である。
【図4】図4は、図1に示す不織布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】図5(a)及び(b)は、図4に示す装置におけるパターン付与部材の幅方向の断面の構造を示す模式図である。
【図6】図6は、凹凸賦形がなされた積層体の幅方向の断面の構造を示す模式図である。
【図7】図7は、熱処理工程における畝部での繊維の移動の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【0054】
10 不織布(表面シート)
20 畝部(凸部)
30 溝部(凹部)
31 開孔
101 第1繊維層
102 第2繊維層
103 境界
113 表面域
114 中心域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方の面と他方の面とを有し、該一方の面側に、多数の凸部と、該凸部間に位置する多数の凹部とを有し、該凹部に開孔を有する不織布であって、
前記不織布は、一方の面側に位置する第1繊維層と、他方の面側に位置する第2繊維層とを有する多層構造であり、
第1繊維層は、繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む層であり、第2繊維層は、加熱によって捲縮が発現した繊維を含む層であり、
前記凸部においては、第1繊維層の繊維密度よりも第2繊維層の繊維密度が高く、
前記凸部のうち、第1繊維層が占める部位においては、該部位の表面域の繊維密度よりも中心域の繊維密度の方が高くなっている不織布。
【請求項2】
前記第1繊維層と前記第2繊維層とは隣接しており、該第2繊維層の構成繊維が、第1繊維層との境界を越えて第1繊維層に入り込んでいる請求項1記載の不織布。
【請求項3】
第1繊維層と第2繊維層とが、繊維の交絡によってのみ結合されている請求項1又は2のいずれかに記載の不織布。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の不織布からなり、前記一方の面を、着用者の肌側を向く面として用いる吸収性物品用の表面シート。
【請求項5】
請求項1記載の不織布の製造方法であって、
繊維どうしの交点を熱融着可能にする繊維を含む第1繊維層と、加熱によって捲縮が発現する繊維を含む第2繊維層とを積層して積層体を形成し、
流体透過性の材料からなり、表面に凹凸形状を有し、かつ凸部に突起部が設けられているパターン付与部材上に、前記積層体を、その第1繊維層が該パターン付与部材と対向するように載置し、
パターン付与部材上に載置された前記積層体に、その第2繊維層の側から流体流を吹き付けて、パターン付与部材の表面形状に対応した形状を該積層体に付与して、該積層体の第1繊維層側に、多数の小凸部と、該小凸部間に位置し、かつ開孔を有する多数の凹部を形成し、
前記積層体を加熱して第2繊維層中の繊維に捲縮を発現させて第2繊維層を平面方向に収縮させることで、第1繊維層をその厚み方向に隆起させて、前記小凸部が隆起してなる多数の凸部を形成する不織布の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−185408(P2009−185408A)
【公開日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−25800(P2008−25800)
【出願日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】