立体賦形不織布の製造方法。
【課題】毛羽立ちが抑えられた立体賦形不織布を得ることができる方法を提供すること。
【解決手段】加熱によってその長さが伸びる熱伸長繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し；熱風を吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間に多数の凸部を形成し；所定のクリアランスで配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法である。平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔを０．７〜１．０に設定する。かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長繊維を構成する樹脂の融点に対して−１０〜＋５０℃に設定する。
【解決手段】加熱によってその長さが伸びる熱伸長繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し；熱風を吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間に多数の凸部を形成し；所定のクリアランスで配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法である。平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔを０．７〜１．０に設定する。かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長繊維を構成する樹脂の融点に対して−１０〜＋５０℃に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体賦形不織布の製造方法の改良に関する。本発明の方法によって製造された立体賦形不織布は、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつを始めとする各種の吸収性物品の構成材料として特に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
加熱によってその長さが延びる繊維である熱伸長性繊維を原料とする不織布に関し、本出願人は先に、構成繊維が圧着又は接着されている多数の圧接着部を有するとともに、圧接着部以外の部分において構成繊維どうしの交点が圧接着以外の手段によって接合しており、圧接着部が凹部となっているとともに該凹部間が凸部となっている凹凸形状を少なくとも一方の面に有する立体賦形不織布を提案した（特許文献１参照）。この不織布は、熱伸長性繊維を原料とすることで、特殊な製造方法を用いなくても、三次元的な凹凸形状を有し、また柔軟であり、低坪量でもあるという利点を有する。
【０００３】
熱伸長性繊維を原料とする不織布について本発明者らが更に検討を重ねたところ、特に、高融点樹脂がポリエステルで、低融点樹脂がポリエチレンである熱伸長性繊維は、繊維の剛性が高く、そのことによって、不織布の表面、特に凸部側表面に毛羽立ちが起こりやすいことが判明した。
【０００４】
不織布の毛羽立ちに関しては、特許文献２に、使い捨ておむつにおけるトップシートとして、肌に触れる面の繊維先端が毛羽立たないように加工された不織布で形成されているものを用いることが記載されている。肌に触れる面の繊維先端が毛羽立たないようにする手段としては、不織布における肌と接触する面に、ローラーで圧力をかける方法が用いられる。この手段によれば、不織布に対して、ローラーにより圧力を加えると、不織布の表面の毛羽立った状態の繊維を不織布表面に押さえつけて、寝かせた状態にすることができ、不織布表面が滑らかとなるとされている。しかし、ローラーの圧力によって不織布の嵩が減じられてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５０８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２６５５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、毛羽立ちが抑えられた立体賦形不織布を得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
次いで所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０となるように設定し、かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定する立体賦形不織布の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の製造方法によれば、毛羽立ちが抑えられた、嵩高い立体賦形不織布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本発明の方法によって製造される不織布の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す不織布の縦断面の要部拡大図である。
【図２】図２は、本発明の製造方法の実施に好適に用いられる装置を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示す装置におけるスムーズ加工部の別の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。まず、本発明の製造方法によって製造された立体賦形不織布の一例について説明する。図１（ａ）には、本発明の製造方法に従い製造された不織布の斜視図が示されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す不織布の縦断面の要部拡大図である。本発明の製造方法に従い製造された不織布１０は、単層構造をしている。不織布１０はその一面（図１（ａ）における裏面１０ａ）がほぼ平坦となっており、他面（図１（ａ）における表面１０ｂ）が多数の凸部１９及び凹部１８を有する凹凸形状となっている。つまり立体賦形されたものである。凹部１８は、不織布１０の構成繊維が圧密化され接合されて形成された接合部を含んでいる。一方、凸部１９は非接合部となっている。凹部１８の厚みは凸部１９の厚みよりも小さくなっている。凸部１９は、不織布１０の表面側（図１（ｂ）における上面側）に向けて隆起した形状になっている。凸部１９内は、不織布１０の構成繊維で満たされている。凸部１９においては、不織布１０の構成繊維が、それらの交点において融着している。
【００１１】
凹部１８は、互いに平行に一方向へ延びる第１の線状部１８ａを有している。また凹部１８は、第１の線状部と交差するように、互いに平行に一方向へ延びる第２の線状部１８ｂを有している。両線状部１８ａ，１８ｂが交差することで、閉じた形状の菱形部が形成される。この菱形部が凸部１９となっている。つまり凸部１９は、連続した閉じた形状の凹部１８によって取り囲まれて形成されている。
【００１２】
不織布１０は、その構成繊維として、加熱によってその長さが伸びる繊維である熱伸長性繊維を含んでいる。熱伸長性繊維としては、例えば加熱により樹脂の結晶状態が変化して伸びたりする繊維が挙げられる。熱伸長性繊維は、不織布１０中において、加熱によって伸長した状態、又は、加熱によって伸長可能な状態で存在している。熱伸長性繊維の詳細については後述する。
【００１３】
不織布１０の原料となる繊維としては、熱伸長性繊維を用いる。以下の説明においては、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維と、不織布１０の原料となる熱伸長性繊維とを区別することを目的として、不織布１０の原料となる熱伸長性繊維のことを「熱伸長性原料繊維」と呼ぶ。単に「熱伸長性繊維」と言うときには、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維を指す。
【００１４】
不織布１０において用いられる熱伸長性原料繊維は、高融点樹脂からなる第１樹脂成分と、該第１樹脂成分の融点より低い融点又は軟化点を有する低融点樹脂からなる第２樹脂成分を含み、第２樹脂成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在している複合繊維である。熱伸長性原料繊維における第１樹脂成分は該繊維の熱伸長性を発現する成分であり、第２樹脂成分は熱融着性を発現する成分である。
【００１５】
熱伸長性原料繊維は、第１樹脂成分の融点よりも低い温度において熱によって伸長可能になっている。そして熱伸長性原料繊維は、第２樹脂成分の融点より１０℃高い温度、融点を持たない樹脂の場合は軟化点より１０℃高い温度での熱伸長率が０．５〜２０％、特に３〜２０％、とりわけ５．０〜２０％であることが好ましい。このような伸長率の繊維を原料として製造された不織布１０は、不織布１０の製造過程における該繊維の伸長によって嵩高くなり、あるいは立体的な外観を呈する。例えば不織布１０の表面の凹凸形状が顕著なものになる。
【００１６】
第１樹脂成分及び第２樹脂成分の融点は、差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用い、細かく裁断した繊維試料（サンプル重量２ｍｇ）の熱分析を昇温速度１０℃／ｍｉｎで行い、各樹脂の融解ピーク温度を測定し、その融解ピーク温度で定義される。第２樹脂成分の融点がこの方法で明確に測定できない場合を融点を持たない樹脂と定義する。この場合、第２樹脂成分の分子の流動が始まる温度として、繊維の融着点強度が計測できる程度に第２樹脂成分が融着する温度を軟化点とする。
【００１７】
〔繊維の熱伸長率の測定方法〕
繊維の熱伸長率は次の方法で測定される。セイコーインスツルメンツ（株）製の熱機械的分析装置ＴＭＡ／ＳＳ６０００を用いる。試料としては、繊維長さが１０ｍｍ以上の繊維を繊維長さ１０ｍｍあたりの合計重量が０．５ｍｇとなるように複数本採取したものを用意し、その複数本の繊維を平行に並べた後、チャック間距離１０ｍｍで装置に装着する。測定開始温度を２５℃とし、０．７３ｍＮ／ｄｔｅｘの一定荷重を負荷した状態で５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させる。その際の繊維の伸び量を測定し、第２樹脂成分の融点より１０℃高い温度、融点を持たない樹脂の場合は軟化点より１０℃高い温度での伸び量Ｃｍｍを読み取る。繊維の熱伸長率は、（Ｃ／１０）×１００[％]から算出する。熱伸長率を前記の温度で測定する理由は、後述するように、繊維の交点を熱融着させて不織布１０を製造する場合には、第２樹脂成分の融点又は軟化点以上で、かつそれらより１０℃程度高い温度までの範囲で製造するのが通常だからである。
【００１８】
〔不織布から取り出した繊維の熱伸長率評価〕
不織布から繊維を取り出して繊維の熱伸長率を測定する場合は、以下の方法を用いる。測定環境は、温度２０±２℃、相対湿度６５±５％とする。まず、測定用サンプル（不織布から取り出して得られる繊維）は、図１（ｂ）に示す各部位に位置する繊維を、最表層から繊維長１〜２ｍｍ程度の長さで採取する。次に、台紙で作製した試料台の端に両面テープを貼り付け、この両面テープに上述の採取した繊維の端を固定し、測定用サンプルを作製する。固定部の長さは０．５〜１．０ｍｍ程度とする。この状態で、両面テープで固定化されていない繊維の長さを、マイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で計測し、熱処理前の繊維全長Ａとする。上述の状態下で、サンプルを恒温乾燥機（株式会社いすゞ製作所製、Ｈｏｔ Ａｉｒ Ｒａｐｉｄ Ｄｙｉｎｇ Ｏｖｅｎ）に設置し、第１樹脂成分の融点より１０℃低い温度で３０秒間加熱する。乾燥機から加熱したサンプルを取り出し、両面テープで固定化されていない繊維の長さをマイクロスコープで計測し、これを熱処理後の繊維全長Ｂとする。繊維の熱伸長率は、｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００［％］から算出する。Ｎ＝５の平均値を、不織布から取り出した繊維の熱伸長率と定義する。この熱伸長率が０より大きい場合、繊維が熱伸長性繊維であると判断できる。
【００１９】
第１樹脂成分及び第２樹脂成分の種類に特に制限はなく、繊維形成能のある樹脂であればよい。特に、両樹脂成分の融点差、又は第１樹脂成分の融点と第２樹脂成分の軟化点との差が２０℃以上、特に２５℃以上であることが、熱融着による不織布１０の製造を容易に行い得る点から好ましい。熱伸長性原料繊維が芯鞘型である場合には、鞘成分の融点又は軟化点よりも芯成分の融点の方が高い樹脂を用いる。特にポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を芯とし、これらよりも融点の低い樹脂を鞘とする芯鞘型の熱伸長性原料繊維を用いることが好ましい。第１樹脂成分と第２樹脂成分との好ましい組み合わせとしては、第１樹脂成分をＰＰとした場合の第２樹脂成分としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン（ＰＥ）、エチレンプロピレン共重合体、ポリスチレンなどが挙げられる。また、第１樹脂成分としてＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステル系樹脂を用いた場合は、第２樹脂成分として、前述した第２樹脂成分の例に加え、ＰＰ、共重合ポリエステルなどが挙げられる。更に、第１樹脂成分としては、ポリアミド系重合体や前述した第１樹脂成分の２種以上の共重合体も挙げられ、また第２樹脂成分としては前述した第２樹脂成分の２種以上の共重合体なども挙げられる。これらは適宜組み合わされる。
【００２０】
熱伸長性原料繊維の繊維長は，不織布１０の製造方法に応じて適切な長さのものが用いられる。不織布１０を例えば後述するようにカード法で製造する場合には、繊維長を３０〜７０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２１】
熱伸長性原料繊維は、熱伸長によってその繊維径が小さくなる。したがって、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維は、一般に、その原料である熱伸長性原料繊維の繊維径よりも小さい繊維径を有している。不織布１０に含まれる熱伸長性繊維の繊維径は、不織布１０の具体的な用途に応じ適切に選択される。不織布１０を吸収性物品の表面シート等の吸収性物品の構成部材として用いる場合には、１０〜３５μｍ、特に１５〜３０μｍであることが好ましい。熱伸長性原料繊維の繊維径は、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維の繊維径を考慮して決定される。
【００２２】
熱伸長性原料繊維としては、例えば特許第４１３１８５２号公報、特開２００５−３５０８３６号公報、特開２００７−３０３０３５号公報、特開２００７−２０４８９９号公報、特開２００７−２０４９０１号公報及び特開２００７−２０４９０２号公報、特開２００８−１０１２８５号公報等に記載の繊維を用いることができる。
【００２３】
不織布１０は、熱伸長性繊維のみから構成されていてもよく、あるいは熱伸長性繊維に加えて他の繊維、例えば融点の異なる２成分を含み、かつ延伸処理されてなる非熱伸長性の芯鞘型熱融着性複合繊維を含んで構成されていてもよい。また、本来的に熱融着性を有さない繊維（例えばコットンやパルプ等の天然繊維、レーヨンやアセテート繊維など）を付加的に含んでいてもよい。不織布１０が熱伸長性繊維に加えて他の繊維も含んで構成されている場合、該不織布１０における熱伸長性繊維の割合は２０〜８０重量％、特に３０〜７０重量％であることが好ましく、他の繊維の割合は２０〜８０重量％、特に３０〜７０であることが好ましい。
【００２４】
不織布１０は、これを例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、その坪量が１０〜８０ｇ／ｍ2、特に１５〜６０ｇ／ｍ2であることが好ましい。同様の用途に用いる場合、不織布１０における凸部１９の厚みは、熱風による嵩回復後（これについては後述する）の状態において０．５〜３．０、特に０．７〜３．０ｍｍであることが好ましい。一方、凹部１８の厚みは０．０１〜０．４、特に０．０２〜０．２ｍｍであることが好ましい。なお凹部１８の厚みは、熱風による嵩回復の前後において実質的に変化はない。凸部１９及び凹部１８の厚みの測定方法は以下の通りである。不織布１０の縦断面を観察することによって測定される。まず、不織布１０を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに裁断し測定片を採取する。その測定片の上に１２．５ｇ（直径５６．４ｍｍ）のプレートを載置し、４９Ｐａ圧力下での不織布の厚みをマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で計測し、凸部１９及び凹部１８の厚みとする。
【００２５】
次に、本発明の製造方法の好適な一実施形態について図２を参照しながら説明する。図２に示す装置２０は、ウエブ製造部３０、エンボス加工部４０、熱風吹き付け部５０、スムーズ加工部６０を備えている。ウエブ製造部３０においては、熱伸長性原料繊維を用いてウエブ１０ａが製造される。熱伸長性原料繊維としては、上述した高融点樹脂である第１樹脂成分及び低融点樹脂である第２樹脂成分を含む複合繊維が用いられる。
【００２６】
ウエブ製造部３０としては例えば、図示するようなカード機３１を用いることができる。不織布１０の具体的な用途に応じ、カード機に代えて、他のウエブ製造装置、例えばエアレイド装置を用いることもできる。カード機３１は、熱伸長性原料繊維及び必要に応じ他の繊維が供給される。カード機３１によって形成されたウエブ１０ａが形成される。以下の説明においては、ウエブ１０ａにおける２つの面のうち、後述するエンボス加工部４０において、パターンロール４１と当接し、かつ後述する熱風吹き付け部５０において、熱風が吹き付けられる面を第１の面１０１と呼び、エンボス加工部４０において、フラットロール４２と当接する面し、かつ熱風吹き付け部５０において、通気性ネットからなるコンベアベルト５２に対向する面を第２の面１０２と呼ぶ。
【００２７】
ウエブ製造部３０において製造されたウエブ１０ａは、その構成繊維どうしが緩く絡合した状態にあり、シートとしての保形性を獲得するにはいたっていない。そこでウエブ１０ａに、シートとしての保形性を付与するために、該ウエブ１０ａをエンボス加工部４０において処理し、エンボスウエブ１０ｂを形成する。
【００２８】
エンボス加工部４０は、ウエブ１０ａを挟んで対向配置された一対のロール４１，４２を備えている。ロール４１はその周面に多数の凹凸が形成された金属製のパターンロールからなる。このパターンロールにおける凹凸のパターンは、不織布１０の具体的な用途に応じ適切に選択することができる。例えば図１に示す菱形格子状のエンボスパターンを形成する場合には、その菱形格子に対応した形状の凸部を、ロール４１の周面に形成すればよい。また、ドット状のエンボスパターン（図示せず）を不織布１０に形成したい場合には、そのドットに対応した形状の凸部を、ロール４１の周面に形成すればよい。一方、ロール４２はその周面が平滑なフラットロールからなる。ロール４２は金属製、ゴム製、紙製等である。
【００２９】
エンボス加工部４０においては、ウエブ１０ａを両ロール４１，４２で挟圧してエンボス加工を行う。具体的には、熱を伴うか又は伴わない圧密化によって、ウエブ１０ａの構成繊維である熱伸長性原料繊維を圧密化して、該ウエブ１０ａに多数のエンボス部からなる接合部を形成し、エンボスウエブ１０ｂを製造する。本製造方法においてはロール４１及びロール４２は加熱可能な構造になっている。エンボス加工部４０の動作時には、パターンロール４１及び／又はフラットロール４２が所定温度に加熱されていることが好ましい。
【００３０】
エンボス加工部４０において、パターンロール４１及びフラットロール４２の少なくともいずれか一方を加熱する場合、その加熱温度は、ウエブ１０ａ中の熱伸長性原料繊維における第２樹脂成分の融点−２０℃以上で、かつ第１樹脂成分の融点未満の温度とすることが好ましい。
【００３１】
エンボス加工部４０よる処理で保形性が付与されたエンボスウエブ１０ｂは、次いで熱風吹き付け部５０に搬送される。熱風吹き付け部５０は、フード５１を備えている。エンボスウエブ１０ｂは、このフード５１内を通過する。また、熱風吹き付け部５０は、通気性ネットからなるコンベアベルト５２を備えている。コンベアベルト５２は、フード５１内を周回している。エンボスウエブ１０ｂはコンベアベルト５２上に載置されて熱風吹き付け部５０内を搬送される。コンベアベルト５２は、金属やポリエチレンテレフタレート等の樹脂から形成されている。
【００３２】
熱風吹き付け部５０においてはエンボスウエブ１０ｂの第１の面１０１に対して熱風がエアスルー方式で吹き付けられる。すなわち熱風吹き付け部５０は、所定温度に加熱された熱風が、エンボスウエブ１０ｂを貫通するように構成されている。エアスルー加工は、エンボスウエブ１０ｂ中の熱伸長性原料繊維が加熱によって伸長する温度で行われる。かつ、エンボスウエブ１０ｂにおけるエンボス部以外の部分に存するフリーな状態の熱伸長性原料繊維どうしの交点が熱融着する温度で行われる。この温度の熱風を吹き付けることで、熱伸長性原料繊維が伸長する。熱伸長性原料繊維はその一部が、エンボス部からなる接合部によって固定されているので、伸長するのは接合部間の部分である。そして、熱伸長性原料繊維はその一部が接合部によって固定されていることによって、伸長した繊維の伸び分は、エンボスウエブ１０ｂの平面方向への行き場を失い、該エンボスウエブ１０ｂの厚み方向へ移動する。これによって、接合部間が隆起して凸部１９が形成され、不織布１０が嵩高になる。また、多数の凸部１９が形成された立体的な外観を有するようになる。更に、熱伸長性原料繊維どうしの交点が融着によって接合する。このようにして、第１の面１０１に多数の凹凸を有し、かつ第２の面１０２が平坦な凹凸不織布１０ｃが得られる。
【００３３】
本製造方法における熱風の吹き付けは、熱伸長性原料繊維が完全に伸長しきらないうちに終了させてもよい。この場合、以後の熱処理工程で伸長可能な熱伸長性繊維を含む不織布が得られる。
【００３４】
熱風吹き付け部５０から搬送されてきた凹凸不織布１０ｃは、目的とする不織布１０（図１参照）と比較して、外観上の違いはほとんどない。両者が相違する点は、凸部１９における毛羽立ちの程度である。すなわち、凹凸不織布１０ｃは、目的とする不織布１０に比べて凸部１９における毛羽立ちの程度が大きくなっている。そこで本製造方法においては、凹凸不織布１０をスムーズ加工部６０においてスムーズ加工を行い、凸部１９の毛羽立ちを抑えている。
【００３５】
スムーズ加工部６０は、所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール６１，６２を有している。ロール６１は凹凸不織布１０ｃにおける凹凸面である第１の面１０１に対向し、ロール６２は凹凸不織布１０ｃにおける平滑面である第２の面１０２に対向している。凸部１９の毛羽立ちを抑えるために、該凸部１９に対向するロール６１は加熱されている。凸部１９をロール６１と当接させて毛羽立っている繊維を横に寝かせ、かつ加熱によって熱セットすることで、毛羽立ちが抑えられる。この目的のために、ロール６１は、熱伸長性繊維を構成する低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に加熱されている。ロール６１の加熱温度が、低融点樹脂の融点−２０℃未満であると、毛羽立っている繊維が熱セットされず、毛羽立ちを効果的に抑えることができない。一方、ロール６１の加熱温度が、低融点樹脂の融点＋３０℃超であると、繊維の溶融が始まり、それに起因して、得られる不織布１０が硬い肌触りのものになってしまう。また、嵩高さも減じられてしまう。また、ロール６１に繊維が貼り付いて引っ張られてしまうため、より凸部の毛羽立ちが促進されてしまったりすることもある。これらの観点から、ロール６１の加熱温度は、熱伸長繊維を構成する樹脂の低融点融点に対して−１０〜＋３０℃の範囲であることが更に好ましい。
【００３６】
加熱されたロール６１によるスムーズ加工においては、ロール６１によって与えられる熱を利用して、凹凸不織布１０ｃに含まれる熱伸長性繊維を更に伸長させてもよい。これによって、目的とする不織布１０を更に嵩高にすることができる。熱伸長を効果的に行うためには、ロール６１による加熱温度を、熱伸長繊維を構成する樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃、特に−１０〜＋２０℃に設定することが好ましい。
【００３７】
加熱されたロール６１と当接することで、凸部１９の毛羽立ちは抑えられるが、両ロール６１，６２による挟圧の程度が高いと、凸部１９が圧潰されて、目的とする不織布１０の嵩高さが減じられてしまう。そこで本製造方法においては、平滑ロール６１，６２間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の凹凸不織布１０ｃの厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０、好ましくは０．８〜０．９５となるように設定している。このようなクリアランスを設けることで、凹凸不織布１０の過度の挟圧力が加わることを防止しつつ、毛羽立っている繊維を横に寝かせることができる。ここで、不織布１０ｃの厚みＴとは、スムーズ加工部６０へ導入されるときの凹凸不織布１０ｃの厚みである。この厚みは、不織布１０ｃを切り出し、その上に１２．５ｇ（直径５６．４ｍｍ）のプレートを載置し、４９Ｐａ圧力下で、レーザー変位計（レーザー発信器：ＬＫ−０８５、本体：ＬＫ−２１１０、表示部：ＲＶ−１０）を用いて測定される。
【００３８】
凹凸不織布１０ｃが加熱されたロール６１と当接することで、凸部１９の毛羽立ちは抑えられるが、該不織布１０ｃが熱を持つことによって、熱伸長性繊維が過度に伸長したり、嵩が減じたりすることがある。そこで、熱セットと同時に不織布１０ｃを冷却することが有利である。この目的のために、本製造方法では、凸部１９と接触していない方の平滑ロールであるロール６２を冷却しておき、それによって加熱された不織布１０ｃを直ちに冷却することが好ましい。冷却は、ロール６２の温度を好ましくは１０〜６０℃、更に好ましくは２０〜５０℃に設定することで効果的に行われる。
【００３９】
次に本発明の別の実施形態について図３を参照しながら説明する。本実施形態に関しては、先に説明した実施形態と異なる点について主として説明し、特に説明しない点については、先の実施形態についての説明が適宜適用される。
【００４０】
図３に示す実施形態の製造方法は、スムーズ加工のしかたが、先の実施形態と相違する。本実施形態においては、対向配置された一対の平滑ロールは用いず、その代わりに１本の平滑ロール６１’を用い、これを凹凸不織布１０ｃにおける凸部１９に当接させる。平滑ロール６１’の加熱温度は、先の実施形態と同様とすることができる。
【００４１】
平滑ロール６１’と凹凸不織布１０ｃとの接触は、線接触でもよく、あるいは面接触でもよい。スムーズ加工を確実に行う観点からは、面接触とすることが好ましい。尤も、面接触を長時間にわたって行うと、凸部１９の嵩が減じられやすくなる。そこで、平滑ロールの周長の１／１６〜４／１６、特に３／３２〜３／１６の範囲にわたる接触面長で、凹凸不織布１０ｃに平滑ロール６１’を当接させることが好ましい。
【００４２】
本実施形態においても、先の実施形態と同様に、ロール６１’によって与えられる熱を利用して、凹凸不織布１０ｃに含まれる熱伸長性繊維を更に伸長させてもよい。また、ロール６１’によって与えられる熱で、該不織布１０ｃが熱を持つことによる不都合を解消させるべく、該不織布１０ｃを冷却してもよい。不織布１０ｃの冷却には、例えば図３に示すように、ロール６１’の下流側に、もう１本の冷却用平滑ロール６２’を配置し、該冷却用ロール６２’を、凹凸不織布１０ｃにおける凸部１９が形成されている面１０１と反対側の面１０２に当接させる方法を採用することができる。冷却用ロール６２’の冷却温度は、先の実施形態における平滑ロール６２の冷却温度と同様とすることができる。
【００４３】
このようにして得られた不織布１０は、その凹凸形状、嵩高さ及び高強度を生かした種々の分野に適用できる。例えば使い捨ておむつや生理用ナプキンなどの使い捨て衛生物品の分野における表面シート、セカンドシート（表面シートと吸収体との間に配されるシート）、裏面シート、防漏シート、あるいは対人用清拭シート、スキンケア用シート、更には対物用のワイパーなどとして好適に用いられる。不織布１０を例えば生理用ナプキン等の吸収性物品に用いる場合には、該不織布１０における凸部及び凹部を有する面が着用者の肌に臨むように吸収体の上に配することができる。
【００４４】
これらの用途に使用される前の状態の不織布１０は一般にロール状に巻回された状態で保存されている。このことに起因して不織布１０は、その嵩高さが減じられている場合が多い、そこで不織布１０の使用時には、該不織布１０にエアスルー方式で熱風を吹き付けて、減じられた嵩を回復させることが好ましい。嵩の回復においては、不織布１０に吹き付ける熱風として、熱伸長性複合繊維における第１樹脂成分の融点未満で、かつ該融点−５０℃以上の温度の熱風を用いることが好ましい。このような不織布の嵩回復方法としては、例えば本出願人の先の出願に係る特開２００４−１３７６５５号公報、特開２００７−１７７３６４号公報及び特開２００８−２３１６０９号公報等に記載の技術を用いることができる。
【００４５】
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における不織布１０の凹部は、菱形格子状をなす形状をしていたが、これに代えて散点状に分散配置されたドット状の凹部を採用してもよい。また正方形若しくは長方形の格子状や、亀甲模様をなす形状を採用してもよい。
【００４６】
また前記実施形態においては、接合部（凹部１８）の形成に熱エンボス加工を用いたが、これに代えて超音波エンボス加工によって接合部を形成することもできる。また、不織布１０は単層の構造のものに限られず、多層構造であってもよい。
【実施例】
【００４７】
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。
【００４８】
〔実施例１〕
図２に示す装置を用い、図１に示す単層の不織布１０を製造した。図２に示す装置におけるパターンロール４１は、線の幅が０．５ｍｍである菱形格子状の凸部を有するものであった。このエンボスロール１４における凸部の面積率は１４％であった。熱伸長性原料繊維として、芯がポリエチレンテレフタレート（融点２５８℃）で、鞘が高密度ポリエチレン（融点１２８℃）からなる４ｄｔｅｘのステープルファイバを用いた。１３８℃における熱伸長性原料繊維の熱伸長率は７．９％であった。以下の表１に示す条件で製造を行い、立体賦形された熱伸長性不織布を得た。得られた不織布においては、熱伸長性繊維どうしの交点が融着していた。得られた不織布について、以下の方法で各種の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４９】
〔実施例２及び３〕
スムーズ加工部６０として図３に示すものを用いた以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５０】
〔比較例１〕
スムーズ加工部６０を用いない以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５１】
〔比較例２ないし５〕
スムーズ加工部６０の条件として表１に示す条件を用いた以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５２】
〔比較例６〕
冷却用ロール６２’を用いない以外は実施例２と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５３】
〔評価〕
実施例及び比較例で得られた熱伸長性不織布について、坪量及び厚みを測定した。また、不織布の表面１０ｂの毛羽立ち防止及び不織布の風合いを以下の方法で評価した。それらの結果を表１に示す。
【００５４】
〔不織布の表面１０ｂにおける毛羽立ち防止〕
不織布１０の凸部１９間のＭＤ方向断面をマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で観察し、以下の基準に従って判定した。○△以上であれば肌への刺激性が低減できる。
○：毛羽立ちは明確に無い。
○△：僅かに有るが明確ではない。
△：毛羽立ちが有る。
×：毛羽立ちが多い。
【００５５】
〔風合い：不織布表面のざらつき感の無さ〕
不織布を平らな台の上に凸部が上になるように置く。１０人のモニターを対象として、以下の４段階の判定基準で、手のひらでの触感を評価させた。結果は、１０人の平均で示した。
判定基準
４：柔らかく、なめらかな感じがある
３：やや柔らかい。なめらかな感じが少しある。
２：やや硬い。抵抗感（ざらざら感）が少しある。
１：硬い。抵抗感（ざらざら感）がある。
評価結果
○：判定平均３．５以上、４以下
○△：判定平均２．７以上、３．５未満
△：判定平均１．７以上、２．７未満
×：判定平均１以上、１．７未満
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示す結果から明らかなように、本発明の方法で製造された各実施例の熱伸長性不織布は、毛羽立ちが抑えられ、かつ風合いの良好なものであることが判る。スムーズ加工を行っていない比較例１や、スムーズ加工時の温度が低い比較例４の不織布は毛羽立ちが多いことが判る。また、スムーズ加工時のロール間のクリアランスが小さい比較例２及び３の不織布は、毛羽立ちは抑えられるものの、風合いに劣るものであることが判る。スムーズ加工時の温度が高い比較例５の不織布は、不織布１０が加熱ロールに貼り付くことで毛羽立ちが多く発生し、更には風合いが劣るものであることが判る。スムーズ加工後に冷却を行わない比較例６の不織布は、加熱状態で不織布１０が伸ばされ厚みが減じており、風合いも劣るものであることが判る。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 不織布
１８ 凹部
１９ 凸部
２０ 製造装置
３０ ウエブ製造部
４０ エンボス加工部
５０ 熱風吹き付け部
６０ エンボス加工部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体賦形不織布の製造方法の改良に関する。本発明の方法によって製造された立体賦形不織布は、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつを始めとする各種の吸収性物品の構成材料として特に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
加熱によってその長さが延びる繊維である熱伸長性繊維を原料とする不織布に関し、本出願人は先に、構成繊維が圧着又は接着されている多数の圧接着部を有するとともに、圧接着部以外の部分において構成繊維どうしの交点が圧接着以外の手段によって接合しており、圧接着部が凹部となっているとともに該凹部間が凸部となっている凹凸形状を少なくとも一方の面に有する立体賦形不織布を提案した（特許文献１参照）。この不織布は、熱伸長性繊維を原料とすることで、特殊な製造方法を用いなくても、三次元的な凹凸形状を有し、また柔軟であり、低坪量でもあるという利点を有する。
【０００３】
熱伸長性繊維を原料とする不織布について本発明者らが更に検討を重ねたところ、特に、高融点樹脂がポリエステルで、低融点樹脂がポリエチレンである熱伸長性繊維は、繊維の剛性が高く、そのことによって、不織布の表面、特に凸部側表面に毛羽立ちが起こりやすいことが判明した。
【０００４】
不織布の毛羽立ちに関しては、特許文献２に、使い捨ておむつにおけるトップシートとして、肌に触れる面の繊維先端が毛羽立たないように加工された不織布で形成されているものを用いることが記載されている。肌に触れる面の繊維先端が毛羽立たないようにする手段としては、不織布における肌と接触する面に、ローラーで圧力をかける方法が用いられる。この手段によれば、不織布に対して、ローラーにより圧力を加えると、不織布の表面の毛羽立った状態の繊維を不織布表面に押さえつけて、寝かせた状態にすることができ、不織布表面が滑らかとなるとされている。しかし、ローラーの圧力によって不織布の嵩が減じられてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５０８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２６５５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、毛羽立ちが抑えられた立体賦形不織布を得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
次いで所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０となるように設定し、かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定する立体賦形不織布の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の製造方法によれば、毛羽立ちが抑えられた、嵩高い立体賦形不織布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本発明の方法によって製造される不織布の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す不織布の縦断面の要部拡大図である。
【図２】図２は、本発明の製造方法の実施に好適に用いられる装置を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示す装置におけるスムーズ加工部の別の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。まず、本発明の製造方法によって製造された立体賦形不織布の一例について説明する。図１（ａ）には、本発明の製造方法に従い製造された不織布の斜視図が示されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す不織布の縦断面の要部拡大図である。本発明の製造方法に従い製造された不織布１０は、単層構造をしている。不織布１０はその一面（図１（ａ）における裏面１０ａ）がほぼ平坦となっており、他面（図１（ａ）における表面１０ｂ）が多数の凸部１９及び凹部１８を有する凹凸形状となっている。つまり立体賦形されたものである。凹部１８は、不織布１０の構成繊維が圧密化され接合されて形成された接合部を含んでいる。一方、凸部１９は非接合部となっている。凹部１８の厚みは凸部１９の厚みよりも小さくなっている。凸部１９は、不織布１０の表面側（図１（ｂ）における上面側）に向けて隆起した形状になっている。凸部１９内は、不織布１０の構成繊維で満たされている。凸部１９においては、不織布１０の構成繊維が、それらの交点において融着している。
【００１１】
凹部１８は、互いに平行に一方向へ延びる第１の線状部１８ａを有している。また凹部１８は、第１の線状部と交差するように、互いに平行に一方向へ延びる第２の線状部１８ｂを有している。両線状部１８ａ，１８ｂが交差することで、閉じた形状の菱形部が形成される。この菱形部が凸部１９となっている。つまり凸部１９は、連続した閉じた形状の凹部１８によって取り囲まれて形成されている。
【００１２】
不織布１０は、その構成繊維として、加熱によってその長さが伸びる繊維である熱伸長性繊維を含んでいる。熱伸長性繊維としては、例えば加熱により樹脂の結晶状態が変化して伸びたりする繊維が挙げられる。熱伸長性繊維は、不織布１０中において、加熱によって伸長した状態、又は、加熱によって伸長可能な状態で存在している。熱伸長性繊維の詳細については後述する。
【００１３】
不織布１０の原料となる繊維としては、熱伸長性繊維を用いる。以下の説明においては、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維と、不織布１０の原料となる熱伸長性繊維とを区別することを目的として、不織布１０の原料となる熱伸長性繊維のことを「熱伸長性原料繊維」と呼ぶ。単に「熱伸長性繊維」と言うときには、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維を指す。
【００１４】
不織布１０において用いられる熱伸長性原料繊維は、高融点樹脂からなる第１樹脂成分と、該第１樹脂成分の融点より低い融点又は軟化点を有する低融点樹脂からなる第２樹脂成分を含み、第２樹脂成分が繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して存在している複合繊維である。熱伸長性原料繊維における第１樹脂成分は該繊維の熱伸長性を発現する成分であり、第２樹脂成分は熱融着性を発現する成分である。
【００１５】
熱伸長性原料繊維は、第１樹脂成分の融点よりも低い温度において熱によって伸長可能になっている。そして熱伸長性原料繊維は、第２樹脂成分の融点より１０℃高い温度、融点を持たない樹脂の場合は軟化点より１０℃高い温度での熱伸長率が０．５〜２０％、特に３〜２０％、とりわけ５．０〜２０％であることが好ましい。このような伸長率の繊維を原料として製造された不織布１０は、不織布１０の製造過程における該繊維の伸長によって嵩高くなり、あるいは立体的な外観を呈する。例えば不織布１０の表面の凹凸形状が顕著なものになる。
【００１６】
第１樹脂成分及び第２樹脂成分の融点は、差走査型熱量計（セイコーインスツルメンツ株式会社製ＤＳＣ６２００）を用い、細かく裁断した繊維試料（サンプル重量２ｍｇ）の熱分析を昇温速度１０℃／ｍｉｎで行い、各樹脂の融解ピーク温度を測定し、その融解ピーク温度で定義される。第２樹脂成分の融点がこの方法で明確に測定できない場合を融点を持たない樹脂と定義する。この場合、第２樹脂成分の分子の流動が始まる温度として、繊維の融着点強度が計測できる程度に第２樹脂成分が融着する温度を軟化点とする。
【００１７】
〔繊維の熱伸長率の測定方法〕
繊維の熱伸長率は次の方法で測定される。セイコーインスツルメンツ（株）製の熱機械的分析装置ＴＭＡ／ＳＳ６０００を用いる。試料としては、繊維長さが１０ｍｍ以上の繊維を繊維長さ１０ｍｍあたりの合計重量が０．５ｍｇとなるように複数本採取したものを用意し、その複数本の繊維を平行に並べた後、チャック間距離１０ｍｍで装置に装着する。測定開始温度を２５℃とし、０．７３ｍＮ／ｄｔｅｘの一定荷重を負荷した状態で５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させる。その際の繊維の伸び量を測定し、第２樹脂成分の融点より１０℃高い温度、融点を持たない樹脂の場合は軟化点より１０℃高い温度での伸び量Ｃｍｍを読み取る。繊維の熱伸長率は、（Ｃ／１０）×１００[％]から算出する。熱伸長率を前記の温度で測定する理由は、後述するように、繊維の交点を熱融着させて不織布１０を製造する場合には、第２樹脂成分の融点又は軟化点以上で、かつそれらより１０℃程度高い温度までの範囲で製造するのが通常だからである。
【００１８】
〔不織布から取り出した繊維の熱伸長率評価〕
不織布から繊維を取り出して繊維の熱伸長率を測定する場合は、以下の方法を用いる。測定環境は、温度２０±２℃、相対湿度６５±５％とする。まず、測定用サンプル（不織布から取り出して得られる繊維）は、図１（ｂ）に示す各部位に位置する繊維を、最表層から繊維長１〜２ｍｍ程度の長さで採取する。次に、台紙で作製した試料台の端に両面テープを貼り付け、この両面テープに上述の採取した繊維の端を固定し、測定用サンプルを作製する。固定部の長さは０．５〜１．０ｍｍ程度とする。この状態で、両面テープで固定化されていない繊維の長さを、マイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で計測し、熱処理前の繊維全長Ａとする。上述の状態下で、サンプルを恒温乾燥機（株式会社いすゞ製作所製、Ｈｏｔ Ａｉｒ Ｒａｐｉｄ Ｄｙｉｎｇ Ｏｖｅｎ）に設置し、第１樹脂成分の融点より１０℃低い温度で３０秒間加熱する。乾燥機から加熱したサンプルを取り出し、両面テープで固定化されていない繊維の長さをマイクロスコープで計測し、これを熱処理後の繊維全長Ｂとする。繊維の熱伸長率は、｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００［％］から算出する。Ｎ＝５の平均値を、不織布から取り出した繊維の熱伸長率と定義する。この熱伸長率が０より大きい場合、繊維が熱伸長性繊維であると判断できる。
【００１９】
第１樹脂成分及び第２樹脂成分の種類に特に制限はなく、繊維形成能のある樹脂であればよい。特に、両樹脂成分の融点差、又は第１樹脂成分の融点と第２樹脂成分の軟化点との差が２０℃以上、特に２５℃以上であることが、熱融着による不織布１０の製造を容易に行い得る点から好ましい。熱伸長性原料繊維が芯鞘型である場合には、鞘成分の融点又は軟化点よりも芯成分の融点の方が高い樹脂を用いる。特にポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を芯とし、これらよりも融点の低い樹脂を鞘とする芯鞘型の熱伸長性原料繊維を用いることが好ましい。第１樹脂成分と第２樹脂成分との好ましい組み合わせとしては、第１樹脂成分をＰＰとした場合の第２樹脂成分としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン（ＰＥ）、エチレンプロピレン共重合体、ポリスチレンなどが挙げられる。また、第１樹脂成分としてＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステル系樹脂を用いた場合は、第２樹脂成分として、前述した第２樹脂成分の例に加え、ＰＰ、共重合ポリエステルなどが挙げられる。更に、第１樹脂成分としては、ポリアミド系重合体や前述した第１樹脂成分の２種以上の共重合体も挙げられ、また第２樹脂成分としては前述した第２樹脂成分の２種以上の共重合体なども挙げられる。これらは適宜組み合わされる。
【００２０】
熱伸長性原料繊維の繊維長は，不織布１０の製造方法に応じて適切な長さのものが用いられる。不織布１０を例えば後述するようにカード法で製造する場合には、繊維長を３０〜７０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２１】
熱伸長性原料繊維は、熱伸長によってその繊維径が小さくなる。したがって、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維は、一般に、その原料である熱伸長性原料繊維の繊維径よりも小さい繊維径を有している。不織布１０に含まれる熱伸長性繊維の繊維径は、不織布１０の具体的な用途に応じ適切に選択される。不織布１０を吸収性物品の表面シート等の吸収性物品の構成部材として用いる場合には、１０〜３５μｍ、特に１５〜３０μｍであることが好ましい。熱伸長性原料繊維の繊維径は、不織布１０に含まれる熱伸長性繊維の繊維径を考慮して決定される。
【００２２】
熱伸長性原料繊維としては、例えば特許第４１３１８５２号公報、特開２００５−３５０８３６号公報、特開２００７−３０３０３５号公報、特開２００７−２０４８９９号公報、特開２００７−２０４９０１号公報及び特開２００７−２０４９０２号公報、特開２００８−１０１２８５号公報等に記載の繊維を用いることができる。
【００２３】
不織布１０は、熱伸長性繊維のみから構成されていてもよく、あるいは熱伸長性繊維に加えて他の繊維、例えば融点の異なる２成分を含み、かつ延伸処理されてなる非熱伸長性の芯鞘型熱融着性複合繊維を含んで構成されていてもよい。また、本来的に熱融着性を有さない繊維（例えばコットンやパルプ等の天然繊維、レーヨンやアセテート繊維など）を付加的に含んでいてもよい。不織布１０が熱伸長性繊維に加えて他の繊維も含んで構成されている場合、該不織布１０における熱伸長性繊維の割合は２０〜８０重量％、特に３０〜７０重量％であることが好ましく、他の繊維の割合は２０〜８０重量％、特に３０〜７０であることが好ましい。
【００２４】
不織布１０は、これを例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、その坪量が１０〜８０ｇ／ｍ2、特に１５〜６０ｇ／ｍ2であることが好ましい。同様の用途に用いる場合、不織布１０における凸部１９の厚みは、熱風による嵩回復後（これについては後述する）の状態において０．５〜３．０、特に０．７〜３．０ｍｍであることが好ましい。一方、凹部１８の厚みは０．０１〜０．４、特に０．０２〜０．２ｍｍであることが好ましい。なお凹部１８の厚みは、熱風による嵩回復の前後において実質的に変化はない。凸部１９及び凹部１８の厚みの測定方法は以下の通りである。不織布１０の縦断面を観察することによって測定される。まず、不織布１０を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに裁断し測定片を採取する。その測定片の上に１２．５ｇ（直径５６．４ｍｍ）のプレートを載置し、４９Ｐａ圧力下での不織布の厚みをマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で計測し、凸部１９及び凹部１８の厚みとする。
【００２５】
次に、本発明の製造方法の好適な一実施形態について図２を参照しながら説明する。図２に示す装置２０は、ウエブ製造部３０、エンボス加工部４０、熱風吹き付け部５０、スムーズ加工部６０を備えている。ウエブ製造部３０においては、熱伸長性原料繊維を用いてウエブ１０ａが製造される。熱伸長性原料繊維としては、上述した高融点樹脂である第１樹脂成分及び低融点樹脂である第２樹脂成分を含む複合繊維が用いられる。
【００２６】
ウエブ製造部３０としては例えば、図示するようなカード機３１を用いることができる。不織布１０の具体的な用途に応じ、カード機に代えて、他のウエブ製造装置、例えばエアレイド装置を用いることもできる。カード機３１は、熱伸長性原料繊維及び必要に応じ他の繊維が供給される。カード機３１によって形成されたウエブ１０ａが形成される。以下の説明においては、ウエブ１０ａにおける２つの面のうち、後述するエンボス加工部４０において、パターンロール４１と当接し、かつ後述する熱風吹き付け部５０において、熱風が吹き付けられる面を第１の面１０１と呼び、エンボス加工部４０において、フラットロール４２と当接する面し、かつ熱風吹き付け部５０において、通気性ネットからなるコンベアベルト５２に対向する面を第２の面１０２と呼ぶ。
【００２７】
ウエブ製造部３０において製造されたウエブ１０ａは、その構成繊維どうしが緩く絡合した状態にあり、シートとしての保形性を獲得するにはいたっていない。そこでウエブ１０ａに、シートとしての保形性を付与するために、該ウエブ１０ａをエンボス加工部４０において処理し、エンボスウエブ１０ｂを形成する。
【００２８】
エンボス加工部４０は、ウエブ１０ａを挟んで対向配置された一対のロール４１，４２を備えている。ロール４１はその周面に多数の凹凸が形成された金属製のパターンロールからなる。このパターンロールにおける凹凸のパターンは、不織布１０の具体的な用途に応じ適切に選択することができる。例えば図１に示す菱形格子状のエンボスパターンを形成する場合には、その菱形格子に対応した形状の凸部を、ロール４１の周面に形成すればよい。また、ドット状のエンボスパターン（図示せず）を不織布１０に形成したい場合には、そのドットに対応した形状の凸部を、ロール４１の周面に形成すればよい。一方、ロール４２はその周面が平滑なフラットロールからなる。ロール４２は金属製、ゴム製、紙製等である。
【００２９】
エンボス加工部４０においては、ウエブ１０ａを両ロール４１，４２で挟圧してエンボス加工を行う。具体的には、熱を伴うか又は伴わない圧密化によって、ウエブ１０ａの構成繊維である熱伸長性原料繊維を圧密化して、該ウエブ１０ａに多数のエンボス部からなる接合部を形成し、エンボスウエブ１０ｂを製造する。本製造方法においてはロール４１及びロール４２は加熱可能な構造になっている。エンボス加工部４０の動作時には、パターンロール４１及び／又はフラットロール４２が所定温度に加熱されていることが好ましい。
【００３０】
エンボス加工部４０において、パターンロール４１及びフラットロール４２の少なくともいずれか一方を加熱する場合、その加熱温度は、ウエブ１０ａ中の熱伸長性原料繊維における第２樹脂成分の融点−２０℃以上で、かつ第１樹脂成分の融点未満の温度とすることが好ましい。
【００３１】
エンボス加工部４０よる処理で保形性が付与されたエンボスウエブ１０ｂは、次いで熱風吹き付け部５０に搬送される。熱風吹き付け部５０は、フード５１を備えている。エンボスウエブ１０ｂは、このフード５１内を通過する。また、熱風吹き付け部５０は、通気性ネットからなるコンベアベルト５２を備えている。コンベアベルト５２は、フード５１内を周回している。エンボスウエブ１０ｂはコンベアベルト５２上に載置されて熱風吹き付け部５０内を搬送される。コンベアベルト５２は、金属やポリエチレンテレフタレート等の樹脂から形成されている。
【００３２】
熱風吹き付け部５０においてはエンボスウエブ１０ｂの第１の面１０１に対して熱風がエアスルー方式で吹き付けられる。すなわち熱風吹き付け部５０は、所定温度に加熱された熱風が、エンボスウエブ１０ｂを貫通するように構成されている。エアスルー加工は、エンボスウエブ１０ｂ中の熱伸長性原料繊維が加熱によって伸長する温度で行われる。かつ、エンボスウエブ１０ｂにおけるエンボス部以外の部分に存するフリーな状態の熱伸長性原料繊維どうしの交点が熱融着する温度で行われる。この温度の熱風を吹き付けることで、熱伸長性原料繊維が伸長する。熱伸長性原料繊維はその一部が、エンボス部からなる接合部によって固定されているので、伸長するのは接合部間の部分である。そして、熱伸長性原料繊維はその一部が接合部によって固定されていることによって、伸長した繊維の伸び分は、エンボスウエブ１０ｂの平面方向への行き場を失い、該エンボスウエブ１０ｂの厚み方向へ移動する。これによって、接合部間が隆起して凸部１９が形成され、不織布１０が嵩高になる。また、多数の凸部１９が形成された立体的な外観を有するようになる。更に、熱伸長性原料繊維どうしの交点が融着によって接合する。このようにして、第１の面１０１に多数の凹凸を有し、かつ第２の面１０２が平坦な凹凸不織布１０ｃが得られる。
【００３３】
本製造方法における熱風の吹き付けは、熱伸長性原料繊維が完全に伸長しきらないうちに終了させてもよい。この場合、以後の熱処理工程で伸長可能な熱伸長性繊維を含む不織布が得られる。
【００３４】
熱風吹き付け部５０から搬送されてきた凹凸不織布１０ｃは、目的とする不織布１０（図１参照）と比較して、外観上の違いはほとんどない。両者が相違する点は、凸部１９における毛羽立ちの程度である。すなわち、凹凸不織布１０ｃは、目的とする不織布１０に比べて凸部１９における毛羽立ちの程度が大きくなっている。そこで本製造方法においては、凹凸不織布１０をスムーズ加工部６０においてスムーズ加工を行い、凸部１９の毛羽立ちを抑えている。
【００３５】
スムーズ加工部６０は、所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール６１，６２を有している。ロール６１は凹凸不織布１０ｃにおける凹凸面である第１の面１０１に対向し、ロール６２は凹凸不織布１０ｃにおける平滑面である第２の面１０２に対向している。凸部１９の毛羽立ちを抑えるために、該凸部１９に対向するロール６１は加熱されている。凸部１９をロール６１と当接させて毛羽立っている繊維を横に寝かせ、かつ加熱によって熱セットすることで、毛羽立ちが抑えられる。この目的のために、ロール６１は、熱伸長性繊維を構成する低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に加熱されている。ロール６１の加熱温度が、低融点樹脂の融点−２０℃未満であると、毛羽立っている繊維が熱セットされず、毛羽立ちを効果的に抑えることができない。一方、ロール６１の加熱温度が、低融点樹脂の融点＋３０℃超であると、繊維の溶融が始まり、それに起因して、得られる不織布１０が硬い肌触りのものになってしまう。また、嵩高さも減じられてしまう。また、ロール６１に繊維が貼り付いて引っ張られてしまうため、より凸部の毛羽立ちが促進されてしまったりすることもある。これらの観点から、ロール６１の加熱温度は、熱伸長繊維を構成する樹脂の低融点融点に対して−１０〜＋３０℃の範囲であることが更に好ましい。
【００３６】
加熱されたロール６１によるスムーズ加工においては、ロール６１によって与えられる熱を利用して、凹凸不織布１０ｃに含まれる熱伸長性繊維を更に伸長させてもよい。これによって、目的とする不織布１０を更に嵩高にすることができる。熱伸長を効果的に行うためには、ロール６１による加熱温度を、熱伸長繊維を構成する樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃、特に−１０〜＋２０℃に設定することが好ましい。
【００３７】
加熱されたロール６１と当接することで、凸部１９の毛羽立ちは抑えられるが、両ロール６１，６２による挟圧の程度が高いと、凸部１９が圧潰されて、目的とする不織布１０の嵩高さが減じられてしまう。そこで本製造方法においては、平滑ロール６１，６２間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の凹凸不織布１０ｃの厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０、好ましくは０．８〜０．９５となるように設定している。このようなクリアランスを設けることで、凹凸不織布１０の過度の挟圧力が加わることを防止しつつ、毛羽立っている繊維を横に寝かせることができる。ここで、不織布１０ｃの厚みＴとは、スムーズ加工部６０へ導入されるときの凹凸不織布１０ｃの厚みである。この厚みは、不織布１０ｃを切り出し、その上に１２．５ｇ（直径５６．４ｍｍ）のプレートを載置し、４９Ｐａ圧力下で、レーザー変位計（レーザー発信器：ＬＫ−０８５、本体：ＬＫ−２１１０、表示部：ＲＶ−１０）を用いて測定される。
【００３８】
凹凸不織布１０ｃが加熱されたロール６１と当接することで、凸部１９の毛羽立ちは抑えられるが、該不織布１０ｃが熱を持つことによって、熱伸長性繊維が過度に伸長したり、嵩が減じたりすることがある。そこで、熱セットと同時に不織布１０ｃを冷却することが有利である。この目的のために、本製造方法では、凸部１９と接触していない方の平滑ロールであるロール６２を冷却しておき、それによって加熱された不織布１０ｃを直ちに冷却することが好ましい。冷却は、ロール６２の温度を好ましくは１０〜６０℃、更に好ましくは２０〜５０℃に設定することで効果的に行われる。
【００３９】
次に本発明の別の実施形態について図３を参照しながら説明する。本実施形態に関しては、先に説明した実施形態と異なる点について主として説明し、特に説明しない点については、先の実施形態についての説明が適宜適用される。
【００４０】
図３に示す実施形態の製造方法は、スムーズ加工のしかたが、先の実施形態と相違する。本実施形態においては、対向配置された一対の平滑ロールは用いず、その代わりに１本の平滑ロール６１’を用い、これを凹凸不織布１０ｃにおける凸部１９に当接させる。平滑ロール６１’の加熱温度は、先の実施形態と同様とすることができる。
【００４１】
平滑ロール６１’と凹凸不織布１０ｃとの接触は、線接触でもよく、あるいは面接触でもよい。スムーズ加工を確実に行う観点からは、面接触とすることが好ましい。尤も、面接触を長時間にわたって行うと、凸部１９の嵩が減じられやすくなる。そこで、平滑ロールの周長の１／１６〜４／１６、特に３／３２〜３／１６の範囲にわたる接触面長で、凹凸不織布１０ｃに平滑ロール６１’を当接させることが好ましい。
【００４２】
本実施形態においても、先の実施形態と同様に、ロール６１’によって与えられる熱を利用して、凹凸不織布１０ｃに含まれる熱伸長性繊維を更に伸長させてもよい。また、ロール６１’によって与えられる熱で、該不織布１０ｃが熱を持つことによる不都合を解消させるべく、該不織布１０ｃを冷却してもよい。不織布１０ｃの冷却には、例えば図３に示すように、ロール６１’の下流側に、もう１本の冷却用平滑ロール６２’を配置し、該冷却用ロール６２’を、凹凸不織布１０ｃにおける凸部１９が形成されている面１０１と反対側の面１０２に当接させる方法を採用することができる。冷却用ロール６２’の冷却温度は、先の実施形態における平滑ロール６２の冷却温度と同様とすることができる。
【００４３】
このようにして得られた不織布１０は、その凹凸形状、嵩高さ及び高強度を生かした種々の分野に適用できる。例えば使い捨ておむつや生理用ナプキンなどの使い捨て衛生物品の分野における表面シート、セカンドシート（表面シートと吸収体との間に配されるシート）、裏面シート、防漏シート、あるいは対人用清拭シート、スキンケア用シート、更には対物用のワイパーなどとして好適に用いられる。不織布１０を例えば生理用ナプキン等の吸収性物品に用いる場合には、該不織布１０における凸部及び凹部を有する面が着用者の肌に臨むように吸収体の上に配することができる。
【００４４】
これらの用途に使用される前の状態の不織布１０は一般にロール状に巻回された状態で保存されている。このことに起因して不織布１０は、その嵩高さが減じられている場合が多い、そこで不織布１０の使用時には、該不織布１０にエアスルー方式で熱風を吹き付けて、減じられた嵩を回復させることが好ましい。嵩の回復においては、不織布１０に吹き付ける熱風として、熱伸長性複合繊維における第１樹脂成分の融点未満で、かつ該融点−５０℃以上の温度の熱風を用いることが好ましい。このような不織布の嵩回復方法としては、例えば本出願人の先の出願に係る特開２００４−１３７６５５号公報、特開２００７−１７７３６４号公報及び特開２００８−２３１６０９号公報等に記載の技術を用いることができる。
【００４５】
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における不織布１０の凹部は、菱形格子状をなす形状をしていたが、これに代えて散点状に分散配置されたドット状の凹部を採用してもよい。また正方形若しくは長方形の格子状や、亀甲模様をなす形状を採用してもよい。
【００４６】
また前記実施形態においては、接合部（凹部１８）の形成に熱エンボス加工を用いたが、これに代えて超音波エンボス加工によって接合部を形成することもできる。また、不織布１０は単層の構造のものに限られず、多層構造であってもよい。
【実施例】
【００４７】
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。
【００４８】
〔実施例１〕
図２に示す装置を用い、図１に示す単層の不織布１０を製造した。図２に示す装置におけるパターンロール４１は、線の幅が０．５ｍｍである菱形格子状の凸部を有するものであった。このエンボスロール１４における凸部の面積率は１４％であった。熱伸長性原料繊維として、芯がポリエチレンテレフタレート（融点２５８℃）で、鞘が高密度ポリエチレン（融点１２８℃）からなる４ｄｔｅｘのステープルファイバを用いた。１３８℃における熱伸長性原料繊維の熱伸長率は７．９％であった。以下の表１に示す条件で製造を行い、立体賦形された熱伸長性不織布を得た。得られた不織布においては、熱伸長性繊維どうしの交点が融着していた。得られた不織布について、以下の方法で各種の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４９】
〔実施例２及び３〕
スムーズ加工部６０として図３に示すものを用いた以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５０】
〔比較例１〕
スムーズ加工部６０を用いない以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５１】
〔比較例２ないし５〕
スムーズ加工部６０の条件として表１に示す条件を用いた以外は実施例１と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５２】
〔比較例６〕
冷却用ロール６２’を用いない以外は実施例２と同様にして、図１に示す単層の熱伸長性不織布１０を製造した。
【００５３】
〔評価〕
実施例及び比較例で得られた熱伸長性不織布について、坪量及び厚みを測定した。また、不織布の表面１０ｂの毛羽立ち防止及び不織布の風合いを以下の方法で評価した。それらの結果を表１に示す。
【００５４】
〔不織布の表面１０ｂにおける毛羽立ち防止〕
不織布１０の凸部１９間のＭＤ方向断面をマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ−９００）で観察し、以下の基準に従って判定した。○△以上であれば肌への刺激性が低減できる。
○：毛羽立ちは明確に無い。
○△：僅かに有るが明確ではない。
△：毛羽立ちが有る。
×：毛羽立ちが多い。
【００５５】
〔風合い：不織布表面のざらつき感の無さ〕
不織布を平らな台の上に凸部が上になるように置く。１０人のモニターを対象として、以下の４段階の判定基準で、手のひらでの触感を評価させた。結果は、１０人の平均で示した。
判定基準
４：柔らかく、なめらかな感じがある
３：やや柔らかい。なめらかな感じが少しある。
２：やや硬い。抵抗感（ざらざら感）が少しある。
１：硬い。抵抗感（ざらざら感）がある。
評価結果
○：判定平均３．５以上、４以下
○△：判定平均２．７以上、３．５未満
△：判定平均１．７以上、２．７未満
×：判定平均１以上、１．７未満
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示す結果から明らかなように、本発明の方法で製造された各実施例の熱伸長性不織布は、毛羽立ちが抑えられ、かつ風合いの良好なものであることが判る。スムーズ加工を行っていない比較例１や、スムーズ加工時の温度が低い比較例４の不織布は毛羽立ちが多いことが判る。また、スムーズ加工時のロール間のクリアランスが小さい比較例２及び３の不織布は、毛羽立ちは抑えられるものの、風合いに劣るものであることが判る。スムーズ加工時の温度が高い比較例５の不織布は、不織布１０が加熱ロールに貼り付くことで毛羽立ちが多く発生し、更には風合いが劣るものであることが判る。スムーズ加工後に冷却を行わない比較例６の不織布は、加熱状態で不織布１０が伸ばされ厚みが減じており、風合いも劣るものであることが判る。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 不織布
１８ 凹部
１９ 凸部
２０ 製造装置
３０ ウエブ製造部
４０ エンボス加工部
５０ 熱風吹き付け部
６０ エンボス加工部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
次いで所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０となるように設定し、かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定する立体賦形不織布の製造方法。
【請求項２】
凸部と接触していない方の平滑ロールの温度を１０〜６０℃に設定する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
該凸部に平滑ロールを当接させて、該凸部のスムーズ加工を行い、
次いで該凸部が形成されている面と反対側の面に冷却用ロールを当接させる立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定し、かつ冷却用ロールの温度を１０〜６０℃に設定する立体賦形不織布の製造方法。
【請求項４】
平滑ロールの周長の１／１６〜４／１６の範囲にわたって、不織布に平滑ロールを当接させる請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
スムーズ加工によって熱伸長繊維を更に伸長させる請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記熱伸長性繊維は、高融点樹脂がポリエステル、低融点樹脂がポリエチレンである請求項１ないし５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１】
高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
次いで所定のクリアランスで対向配置された一対の平滑ロール間に通して、該凸部のスムーズ加工を行う立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロール間のクリアランスをＨとし、スムーズ加工に付される前の不織布の厚みをＴとしたとき、Ｈ／Ｔが０．７〜１．０となるように設定し、かつ凸部が接触する方の平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定する立体賦形不織布の製造方法。
【請求項２】
凸部と接触していない方の平滑ロールの温度を１０〜６０℃に設定する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
高融点樹脂とこれより融点の低い低融点樹脂とを含む複合繊維からなり、加熱によってその長さが伸びる熱伸長性繊維を含む繊維ウエブにエンボス加工を施して、該繊維ウエブに多数の接合部を形成し、
熱風をエアスルー方式で吹き付け、該接合部間に位置する該熱伸長性繊維を伸長させて、該接合部間において隆起した多数の凸部を形成し、
該凸部に平滑ロールを当接させて、該凸部のスムーズ加工を行い、
次いで該凸部が形成されている面と反対側の面に冷却用ロールを当接させる立体賦形不織布の製造方法であって、
平滑ロールの温度を、熱伸長性繊維に含まれる前記低融点樹脂の融点に対して−２０〜＋３０℃の範囲に設定し、かつ冷却用ロールの温度を１０〜６０℃に設定する立体賦形不織布の製造方法。
【請求項４】
平滑ロールの周長の１／１６〜４／１６の範囲にわたって、不織布に平滑ロールを当接させる請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
スムーズ加工によって熱伸長繊維を更に伸長させる請求項１ないし４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記熱伸長性繊維は、高融点樹脂がポリエステル、低融点樹脂がポリエチレンである請求項１ないし５のいずれかに記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１３７２４７（Ｐ２０１１−１３７２４７Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６２５５（Ｐ２００９−２９６２５５）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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