(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下面を有する弾性伸縮性の第１ウエブを一方向へ連続的に供給し、前記第１ウエブの少なくとも片面に熱可塑性合成繊維からなる非弾性的に伸長可能な第２ウエブを連続的に供給するとともに前記一方向において間欠的に接合して前記一方向への弾性伸縮性を有する複合シートを製造する方法であって、
前記複合シートの製造工程に、下記工程、
ａ．前記第１ウエブを前記一方向へ連続的に供給し、かつ、前記第１ウエブの弾性伸縮範囲内において前記一方向へ伸長する第１次伸長工程、
ｂ．伸長された前記第１ウエブの少なくとも片面に前記第２ウエブを重ね、前記第１ウエブと第２ウエブとを前記一方向において間欠的に接合し、複合ウエブを得る工程、
ｃ．前記複合ウエブを前記第１ウエブの弾性伸縮範囲内において前記一方向へ伸長する第２次伸長工程および
ｄ．前記第２次伸長工程の後に、伸長した前記複合ウエブを前記第１ウエブの弾性収縮力によって収縮させ、前記複合シートを得る工程
が含まれることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記第２ウエブの前記熱可塑性合成繊維は、繊維どうしの機械的な絡み合いおよび溶着のいずれかを有し、前記工程ｃでは、前記絡み合いおよび溶着の一部が解けて前記繊維どうしが分離する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複合ウエブは、前記第１ウエブの上下両面に前記第２ウエブが重ねられるものであって、前記第１ウエブの上面に重ねられる第２ウエブと、下面に重ねられる第２ウエブとは、それら第２ウエブの互いの坪量、密度、熱可塑性合成樹脂の種類、繊維の径、長さを含む各種性状のいずれかが異なるものである請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１ウエブが弾性伸縮性の熱可塑性合成繊維からなる不織布、織布および弾性伸縮性の熱可塑性合成樹脂からなるフィルムのいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第２ウエブの熱可塑性合成繊維が連続繊維、長繊維、短繊維のいずれかである請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、弾性伸縮性のウエブと非弾性的に伸長可能な繊維ウエブとからなる複合シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特表平８−５０４６９３号公報には、この種複合シートの一例である多層弾性パネルとその製造方法とが開示されている。この多層弾性パネルの製造方法では、ゴム弾性層と非弾性繊維層とが重ね合わされて間欠的に接合され、その後に非弾性繊維層の破壊伸長限界付近まで伸長され、最後に重ね合わされたものは弛緩する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記公知の製造方法で得られる複合シート(弾性パネル)において、弛緩後のゴム弾性層の寸法は伸長前の寸法にまで戻ることがなく、それらの寸法の差が複合シートに永久歪となって現れることがある。かかる永久歪は、複合シートの伸長方向における寸法を伸長前の寸法よりも大きくする第１の因子となる。また、非弾性繊維層は、伸長に伴って塑性変形し、伸長前の寸法よりも伸長後の寸法が大きくなる。このときの寸法の差は、ゴム弾性層が弛緩したときに非弾性繊維層の見かけの嵩の増大となって現われ、その嵩の増大がゴム弾性層の弛緩、即ち弾性的な収縮を阻み、複合シートの寸法を伸長前の寸法よりも大きくする第２の因子となる。これら第１、２の因子によって、複合シートを再び非弾性繊維層の破壊伸長限界付近にまで伸長するときの伸長率は、複合シートを最初にその破壊伸長限界付近にまで伸長したときの伸長率よりも小さくなる。
【０００４】
前記の非弾性繊維層は、それを形成している繊維が塑性変形で伸長することにより径が小さくなることと、見かけの嵩が増大することとによって、複合シートの肌触りを柔軟にすることができるのであるが、一方において第２の因子としての影響が大きいと、複合シートを、弾性的な伸長率が小さくて弾性伸縮可能な範囲が狭く、伸縮性の乏しいものにする。
【０００５】
この発明は、前記公知の製造方法にみられる前記第２の因子の影響を抑えて、弾性伸縮可能な範囲を広げることができる複合シートの製造方法の提供を課題にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のために、この発明が対象とするのは、上下面を有する弾性伸縮性の第１ウエブを一方向へ連続的に供給し、前記第１ウエブの少なくとも片面に熱可塑性合成繊維からなる非弾性的に伸長可能な第２ウエブを連続的に供給するとともに前記一方向において間欠的に接合して前記一方向への弾性伸縮性を有する複合シートを製造する方法である。
【０００７】
かかる方法において、この発明が特徴とするところは、前記複合シートの製造工程に、下記工程が含まれることにある。
ａ．前記第１ウエブを前記一方向へ連続的に供給し、かつ、前記第１ウエブの弾性伸縮範囲内において前記一方向へ伸長する第１次伸長工程、
ｂ．伸長された前記第１ウエブの少なくとも片面に前記第２ウエブを重ね、前記第１ウエブと第２ウエブとを前記一方向において間欠的に接合し、複合ウエブを得る工程、
ｃ．前記複合ウエブを前記第１ウエブの弾性伸縮範囲内において前記一方向へ伸長する第２次伸長工程および
ｄ．前記第２次伸長工程の後に、伸長した前記複合ウエブを前記第１ウエブの弾性収縮力によって収縮させ、前記複合シートを得る工程。
【０００８】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照し、この発明に係る弾性伸縮性複合シートの製造方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【０００９】
図１は、この発明に係る方法によって得られた弾性伸縮性複合シート１の斜視図である。複合シート１は、使い捨てのおむつや生理用ナプキン、使い捨ての医療用ガウン等の使い捨ての着用物品における透液性または不透液性の表面材として好適なもので、上層２と下層３とを有し、これら両層２，３が接合部４で溶着し、一体化している。複合シート１は、互いに直交する双頭矢印Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙのうちの少なくともＹ−Ｙ方向へ仮想線で示されるように弾性的に伸縮可能である。
【００１０】
複合シート１の上層２は、Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ方向のうちの少なくともＹ−Ｙ方向へ非弾性的に伸長可能である。かかる上層２は、接合部４と４との間で連続している熱可塑性合成樹脂の繊維、より好ましくは長繊維、さらに好ましくは連続繊維６の集合体であり、好ましい上層２では、繊維６どうしが接合部４では互いに溶着していても、接合部４と４との間では、互いに溶着することもなければ、機械的に強く絡み合うこともなく、分離独立している。個々の繊維６についての隣り合う接合部４どうしの間の長さ、例えば繊維６ａについての接合部４ａと４ａとの間の長さＬは、これら接合部４ａと４ａとの間の直線距離よりも長く、繊維６の全体は、図示されるように不規則な曲線を画きながら下層３の上面に広がっている。複合シート１がＹ−Ｙ方向へ伸長されるときには、繊維６が接合部４と４との間でＹ−Ｙ方向へ直線的に延びるように向きを変える。複合シート１が収縮すれば、繊維６は再び曲線を画く。
【００１１】
複合シート１の下層３は、Ｙ−Ｙ方向、好ましくはＹ−Ｙ方向とＸ−Ｘ方向とに弾性的に伸縮可能である。かかる下層３は、熱可塑性エラストマー等の弾性素材からなる短繊維や長繊維、連続繊維等の集合体、そのような弾性素材からなるフィルム等によって形成されるもので、それが繊維からなるものの場合には、好ましくは繊維どうしが機械的に絡み合うか溶着することによって交絡して一体化し、不織布や織布の形態を呈している。下層３は、複合シート１が外力によってＹ−Ｙ方向へ伸長されるときに弾性的に伸長し、その外力から解放されると、複合シート１を収縮させる。
【００１２】
図２は、図１に例示の複合シート１の製造工程図である。図の左方には、右へ向かって走行する第１無端ベルト３１と第２無端ベルト３２とが並置され、各無端ベルト３１，３２の上方には、第１押出機３３と第２押出機３４とが設置されている。各押出機３３，３４は、無端ベルト３１，３２の幅方向へ一列に並ぶ多数のノズル３７，３８を有する。押出機３３，３４の直下には、無端ベルト３１，３２を介してサクション用ダクト３１ａ，３２ａが設置されている。
【００１３】
第１押出機３３のノズル３７からは、熱可塑性エラストマーからなる弾性伸縮性の多数条の第１連続繊維４１がダクト３１ａのサクション作用下に第１無端ベルト３１の上に吐出される。第１連続繊維４１は、好ましくは第１無端ベルト３１上で互いに溶着して不織布の形態を呈する第１ウエブ４１ａとなって図の機械方向へ進み、一対の第１ローラ４３と一対の第２ローラ４４とで形成される第１次伸長工程４６において、機械方向へ所要倍率だけ伸長される。第１次伸長工程４６では、第２ローラ４４が第１ローラ４３よりも高速で回転している。第１ウエブ４１ａは、伸長状態で第２無端ベルト３２へ進む。第２押出機３４のノズル３８からは熱可塑性合成樹脂からなる非弾性的に伸長可能な多数条の第２連続繊維５２が伸長状態にある第１ウエブ４１ａの上にダクト３２ａのサクションの作用下に吐出され、第２ウエブ５２ａを形成する。
【００１４】
互いに重なり合う第１ウエブ４１ａと第２ウエブ５２ａとは、加熱された一対のエンボスローラ４７の間へ進み、機械方向において間欠的に形成される接合部４(図１参照)において溶着一体化して、複合ウエブ５５ａを形成する。複合ウエブ５５ａは、さらに機械方向へ進み、一対の第３ローラ５３と一対の第４ローラ５４とで形成される第２次伸長工程５６において、機械方向へ所要倍率だけさらに伸長される。第２次伸長工程５６では、第４ローラ５４が第３ローラ５３よりも速い周速で回転している。
【００１５】
第４ローラ５４を通過した複合ウエブ５５ａは、一対の送りローラ５７にまで進む。送りローラ５７は、第１ローラ４３とほぼ同じ周速で回転している。第１，２次伸長工程４６，５６で伸長された複合ウエブ５５ａが第４ローラ５４と送りローラ５７との間で伸長を解かれて第１ウエブ４１ａの弾性的な力により収縮し、複合シート１となってロール状に巻き取られる。
【００１６】
複合シート１のかような製造工程において、第１連続繊維４１の原料となる熱可塑性エラストマーには例えばＳＥＰＳ等が使用され、繊維径１８μｍの第１連続繊維４１によって坪量３１．９ｇ／ｍ２を有する第１ウエブ４１ａを形成することができる。この第１ウエブ４１ａは、機械方向の破断強度が２．３５Ｎ／５０ｍｍ幅、破断伸度が４４７％であり、第１，２次伸長工程４６，５６での伸長は、第１ウエブ４１ａの弾性伸縮範囲内であって、かつ、第２ウエブ５２ａの伸長限界内で行われる。例えば、第１ウエブ４１ａは、両伸長工程４６，５６で伸長前の第１ウエブ４１ａの長さに対して５０％ずつ、合計１００％伸長される。換言すると、第１ウエブ４１ａは、第１次伸長工程４６で１５０％の長さになり、第２次伸長工程で２００％の長さになる。
【００１７】
第２連続繊維５２の原料となる熱可塑性合成樹脂には、ポリプロピレン、ポリプロピレンとプロピレン、エチレン、ブテンのターポリマーの例えば重量比６０：４０の混合物、ポリエステル、ポリエチレン等が使用される。ポリプロピレンとターポリマーの混合物からは、一例として繊維径１７．５μｍ，伸度３１１％を有する第２連続繊維５２を得て、この繊維５２から坪量１５．０ｇ／ｍ２の第２ウエブ５２ａを得ることができる。第２次伸長工程５６では、第１ウエブ４１ａが弾性的に５０％伸長されるときに、第２ウエブ５２ａは非弾性的に約３３％伸長される（図３参照）。伸長された第２ウエブ５２ａは、第４ローラ５４を通過した後に第１ウエブ４１ａが弾性的に収縮することに伴い、機械方向へ間欠的に配置された接合部４と４との間にひだを形成しながら機械方向へ縮む。このようにして得られる複合シート１は、図１の複合シート１であり、第１ウエブ４１ａと第２ウエブ５２ａとは、伸長されることによって図１の下層３と上層２とになる。第１、２ウエブ４１ａ，５２ａをエンボスローラ４７で処理することにより、図１の接合部４が形成される。
【００１８】
図３は、複合シート１の製造工程の一部分とこのシート１の伸縮挙動とを従来例で得られる複合伸縮シート７１のそれと比較して示す図面である。図３の（Ｉ）において示される複合シート１の場合には、連続的に供給される第１ウエブ４１ａが長さ１００ｍｍ当たりについて５０ｍｍ伸長されて長さ１５０ｍｍとなった後に、長さ１５０ｍｍの第２ウエブ５２ａが重ねられて部位４で互いに接合し、これら両ウエブ４１ａ，５２ａがさらに５０ｍｍ伸長される。第１ウエブ４１ａは合計で１００％伸長され、第２ウエブ５２ａは３３％伸長される。これら両ウエブ４１ａ、５２ａが収縮して得られる複合シート１では、１００ｍｍの第１ウエブ４１ａが１００ｍｍ伸長されたときに長さｐの永久歪みを生じており、また１５０ｍｍの長さの第２ウエブ５２ａが非弾性的に５０ｍｍ伸長された後に縮むことによって、第２ウエブ５２ａの全体にひだ６０を生じ、このひだ６０が第１ウエブ４１ａの弾性的な収縮を長さｑだけ阻止している。複合シート１の長さＬ０は（１００＋ｐ＋ｑ）ｍｍであり、第１ウエブ４１ａの元の長さ１００ｍｍにまで戻ることはない。
【００１９】
一方、図３の(ＩＩ)において示された従来例の伸縮シート７１では、長さ１００ｍｍの第１ウエブ４１ａに長さ１００ｍｍの第２ウエブ５２ａが重ねられて接合した後に、これら両ウエブ４１ａ，５２ａが１００ｍｍ、即ち両ウエブ４１ａ、５２ａがそれぞれ１００％ずつ伸長される。次いで、両ウエブ４１ａ、５２ａが弛緩して伸縮シート７１となる。この伸縮シート７１には、１００ｍｍの第１ウエブ４１ａが１００ｍｍ伸長されたときに生じる長さｐの永久歪と、１００ｍｍ伸長された第２ウエブ５２ａの収縮によって生じるひだが第１ウエブ４１ａの弾性的収縮を阻止している長さｒとが残る。得られる伸縮シート７１の長さＬ１は（１００＋ｐ＋ｒ）ｍｍである。複合シート１も伸縮シート７１も長さ１００ｍｍの第１ウエブ４１ａを出発原料にするものではあるが、伸縮シート７１では、第２ウエブ５２ａの伸長量が相対的に多く、ウエブ５２ａを形成している第２連続繊維５２はそれだけ長く伸びて収縮した第２ウエブ５２ａの見かけの嵩を増大させる。その嵩の増大によって、第１ウエブ４１ａの収縮を阻止する長さｒが大きくなる。長さｒは長さｑよりも大きく、複合シート１の長さＬ０は、従来例の伸縮シート７１の長さＬ１よりも短くて、第１ウエブ４１ａの元の長さ１００ｍｍにより近い値となる。このようにして得られた複合シート１と伸縮シート７１とを例えば図３のように再び２００ｍｍにまで伸長するときの伸長率は、複合シート１の方が大きく、複合シート１は、伸縮シート７１よりも広い範囲にわたって伸縮が可能であるといえる。
【００２０】
また、図３の（Ｉ）において、第１ウエブ４１ａの永久歪みｐが小さければ、長さ１５０ｍｍで供給された第２ウエブ５２ａは、複合シート１となったときに１５０ｍｍ以下に収縮することが可能である。その複合シート１を再び２００ｍｍにまで伸長するときには、その伸長割合が第２ウエブ５２ａを最初に伸長したときの値である３３％よりも大きくなる。つまり、複合シート１でひだを形成している第２ウエブ５２ａの見かけの伸長割合は、ウエブ５２ａの最初の伸長割合である３３％よりも大きくなる。一方、図３の（ＩＩ）の従来例によれば、長さ１００ｍｍで供給された第２ウエブ５３ａは、２００ｍｍまで伸長された後に収縮して得られる伸縮シート７１で１００ｍｍ以下になることはない。したがって、伸縮シート７１を再び２００ｍｍにまで伸長するときには、第２ウエブの伸長割合が最初に伸長したときの値である１００％よりも小さくなる。この比較で明らかなように、この発明に係る複合シート１の製造方法によれば、第２ウエブ５２ａは、複合シート１となることによって幅広い伸縮範囲を持つようになる。付記しておくならば、複合シート１は、第２ウエブ５２ａが３００ｍｍに達するところまで、即ち第２ウエブ５２ａの最初の寸法に対して１００％伸長することも可能である。
【００２１】
図４は、この発明の実施態様の一例を示す図２と同様の図面である。図示例の工程では、第２無端ベルト３２の上に第２押出機３４から吐出される第２連続繊維５２によって第２ウエブ５２ａが形成されて、この第２ウエブ５２ａが図の右へ進む。この例の第１ウエブ４１ａは熱可塑性エラストマーからなるフィルムであって、このフィルムが一対の第１ロール４３と一対の第２ロール４４とからなる第１次伸長工程４６において所要の倍率にまで伸長される。伸長後の第１ウエブ４１ａは、一対のエンボスロール４７と４７との間で第２ウエブ５２ａに重ねられて一体となり、複合ウエブ５５ａを形成する。複合ウエブ５５ａは、一対の第３ローラ５３と一対の第４ローラ５４とからなる第２次伸長工程５６において、さらに伸長される。第４ローラ５４を通過した複合ウエブ５５ａは、第４ローラ５４と送りローラ５７との間で第１ウエブ４１ａの弾性収縮力によって収縮し、複合シート１となって巻き取られる。図４の工程は、第１ウエブ４１ａとしてフィルムが使用されることを除けば、図１のそれと同じである。
【００２２】
この発明に係る複合シートの製造方法において、非弾性的に伸長可能な第２ウエブ５２ａには、機械方向とこれに直交する方向とのうちの少なくとも機械方向に４０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは１００％以上の破断伸度を有するものが使用される。弾性伸縮性の第１ウエブ４１ａは、第２ウエブ５２ａよりも高い破断伸度を有していることが好ましく、第２ウエブ５２ａの破断伸度においてもなお弾性伸縮性を有していることがさらに好ましい。かような第１ウエブ４１ａと第２ウエブ５２ａとからなる複合ウエブ５５ａは、複合シート１を得るときに第２ウエブ５２ａを破断伸度の限界近くにまで伸長することができる。第２ウエブ５２ａは、それを形成している連続繊維５２が機械的な絡み合いや溶着によって交絡している場合には、第２次伸長工程５６においてその交絡の多くが解けて、繊維５２を互いに分離独立させることが好ましい。そのことによって収縮したときの第２ウエブ５２ａは嵩が増し、肌触りが一層柔軟になる。
【００２３】
この発明では、第１ウエブ４１ａの上面と下面とに第２ウエブ５２ａを重ねて三層構造の複合シート１を形成することも可能である。その場合に、第１ウエブ４１ａの上面に接合する第２ウエブ５２ａと下面に接合する第２ウエブ５２ａとは、同じものでもよいが、坪量や密度、連続繊維５２に使用される熱可塑性合成樹脂の種類、繊維の径、長さ等の各種性状のうちのいずれかが異なっていてもよい。各実施態様で使用の第１、２連続繊維４１，５２は、長さ５０ｍｍ以下の短繊維、長さ５０〜３００ｍｍ程度の長繊維に代えることもできる。その長繊維を長さ１００ｍｍ以上のものにすることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
この発明に係る複合シートの製造方法では、弾性伸縮性のウエブを予め機械方向へ伸長し、伸長状態にあるこのウエブに非弾性的に伸長可能なウエブを重ねて一体化し、その後再び機械方向へ伸長するから、これらの伸長を解くことによって得られる複合シートは、弾性伸縮性のウエブと非弾性的に伸長可能なウエブとを重ねて一体化してから伸長する従来の方法による伸縮シートに比べ、弾性伸縮率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合シートの斜視図。
【図２】複合シートの製造工程の一例。
【図３】複合シートの伸縮状態の説明図。
【図４】図２と異なる製造工程の一例。
【符号の説明】
１      複合シート
４１      繊維
４１ａ    第１ウエブ
４６      第１次伸長工程
５２      繊維
５２ａ    第２ウエブ
５６      第２次伸長工程
【図１】
0003723726.tif 000002
【図２】
0003723726.tif 000003
【図３】
0003723726.tif 000004
【図４】
0003723726.tif 000005