(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する二方向に伸縮性を有する弾性シートの少なくとも片面に、前記二方向に伸長性を有するシート状の繊維集合体が接合してなる弾性伸縮性複合シートにおいて、
前記弾性シートが弾性伸縮性の連続繊維からなる不織布であり、
前記繊維集合体が非弾性的な伸長性を有するものであって、前記弾性シートと繊維集合体とが前記二方向へ間欠的に形成された接合部において一体化しており、前記繊維集合体を構成している繊維のそれぞれは、前記弾性シートと一体化している接合部と接合部との間において連続している長繊維であり、かつ、それら両接合部間において曲線を画いていることを特徴とする前記複合シート。
【請求項２】
前記弾性伸縮性の連続繊維は、ハード成分とソフト成分とのブロック共重合ポリエステルであって、前記ソフト成分がポリエーテルおよびポリエーテルの共重合体のいずれかからなる請求項１記載の複合シート。
【請求項３】
前記繊維のそれぞれが、前記接合部間において互いに溶着及び接着していない請求項１または２のいずれかに記載の複合シート。
【請求項４】
前記繊維のそれぞれが前記接合部間において互いに分離独立している請求項１〜３のいずれかに記載の複合シート。
【請求項５】
前記繊維が、前記接合部間でループを画いている請求項１〜４のいずれかに記載の複合シート。
【請求項６】
前記繊維が、ポリプロピレン及びポリエステルいずれかの延伸糸である請求項１〜５のいずれかに記載の複合シート。
【請求項７】
前記繊維が、繊径０．１〜５０μｍのものである請求項１〜６のいずれかに記載の複合シート。
【請求項８】
前記繊維が、連続繊維である請求項１〜７のいずれかに記載の複合シート。
【請求項９】
前記繊維集合体の坪量が、２〜１００ｇ／ｍ２のものである請求項１〜８のいずれかに記載の複合シート。
【請求項１０】
前記二方向へ少なくとも２０％弾性的に伸縮可能である請求項１〜９のいずれかに記載の複合シート。
【発明の詳細な説明】
【発明が属する技術分野】
この発明は、弾性伸縮性の複合シート、より詳しくは、弾性シートとシート状の繊維集合体とからなる前記シートに関する。
【０００１】
【従来の技術】
従来、プラスチックエラストマー等からなる弾性伸縮性シートに弾性伸縮性不織布を接合して、その弾性伸縮性シート表面のゴム質の肌触りを布様のものに変えることはよく知られている。例えば使い捨ておむつの不透液性裏面シートを弾性伸縮性のものにするために不透液性の弾性伸縮性シートを使用し、このシートの表面に弾性伸縮性不織布を積層することがある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
このように積層して得られる複合シートでは、弾性伸縮性不織布に繊維長５０ｍｍ程度の短繊維が一般的に使用される。かかる複合シートでは、それが伸縮するときに互いに交絡して不織布を形成している短繊維どうしの交絡が次第に解けて不織布としての組織および複合シートとしての組織が損なわれたり、毛羽立ったりすることがないように、繊維の交絡部位どうしを互いに接近させたり、不織布と弾性伸縮性シートとの接合部位を互いに接近させたりしなければならない。このように形成される互いに接近した交絡部位や接合部位は、複合シートが高い弾性伸縮性を発揮するときの妨げになる。
【０００３】
この発明が課題とするのは、弾性伸縮性複合シートにおいて、このシートの伸縮性の妨げになる要因を極力排除して、高い伸縮性の発揮を可能にすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのこの発明が前提とするのは、互いに直交する二方向に伸縮性を有する弾性シートの少なくとも片面に、前記二方向に伸長性を有するシート状の繊維集合体が接合してなる弾性伸縮性複合シートである。
【０００５】
かかる前提において、この発明が特徴とするところは、前記弾性シートが弾性伸縮性の連続繊維からなる不織布であり、前記繊維集合体が非弾性的な伸長性を有するものであって、前記弾性シートと繊維集合体とが前記二方向へ間欠的に形成された接合部において一体化しており、前記繊維集合体を構成している繊維のそれぞれは、前記弾性シートと一体化している接合部と接合部との間において連続している長繊維であり、かつ、それら両接合部間において曲線を画いていること、にある。
【０００６】
かかる発明の好ましい実施態様には、以下のような例がある。
（１）前記弾性伸縮性の連続繊維は、ハード成分とソフト成分とのブロック共重合ポリエステルであって、前記ソフト成分がポリエーテルおよびポリエーテルの共重合体のいずれかからなる。
（２）前記繊維のそれぞれが、前記接合部間において互いに溶着及び接着していない。
（３）前記繊維のそれぞれが、前記接合部間において互いに分離独立している。
（４）前記繊維が、前記接合部間でループを画いている。
（５）前記繊維が、ポリプロピレン及びポリエステルいずれかの延伸糸である。
（６）前記繊維が、繊径０．１〜５０μｍのものである。
（７）前記繊維が、連続繊維である。
（８）前記繊維集合体の坪量が、２〜１００ｇ／ｍ２のものである。
（９）前記複合シートが、前記二方向へ少なくとも２０％弾性的に伸縮可能である。
【０００７】
【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詳細を説明すると、以下のとおりである。
【０００８】
図１に斜視図で示された弾性伸縮性複合シート１は、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、少なくとも矢印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。
【０００９】
複合シート１の上層２は、Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙ方向のうち、少なくともＹ−Ｙ方向へ非弾性的に伸長可能な層である。この上層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長繊維、より好ましくは熱可塑性合成樹脂の連続繊維６の集合体であって、接合部４においてのみ繊維どうしが互いに溶着し、接合部４どうしの間では溶着も接着もしておらず、繊維が互いに分離独立している。また、接合部４と４との間では、繊維６が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方向および／またはＸ−Ｘ方向へ伸長するときには、その伸長に対応して曲線を画いている繊維６が接合部４と４との間でＹ−Ｙ方向および／またはＸ−Ｘ方向へ向かって延びるように向きを変え、上層２が非弾性的に伸長する。かかる連続繊維６には、非弾性的な合成樹脂であるポリプロピレンやエチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、ポリエステル、ポリエチレン等からなるものがある。連続繊維６の径は０．１〜５０μｍであることが好ましい。
【００１０】
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方向とに弾性伸縮性を有するシートで、Ｙ−Ｙ方向へ少なくとも２００％、好ましくは少なくとも４００％伸長可能であり、１００％伸長したのちには元の長さの１．３倍未満にまで弾性的に収縮できる。かかるシートには、熱可塑性エラストマー等の弾性素材からなる連続繊維の集合体、そのような集合体であって連続繊維が互いに機械的または溶着によって交絡することにより形成された不織布、熱可塑性エラストマーからなるフィルム等がある。フィルムには、透湿性のものや非透湿性のものを使用することができる。図には、そのようなシートのうち、連続繊維１０からなる不織布が例示されている。
【００１１】
下層３の連続繊維およびフィルムには、ハード成分とソフト成分とのブロック共重合ポリエステルを使用することができる。かかるポリエステルからなる連続繊維であれば、天然繊維と同じように、環境条件に応じて吸湿性と放湿性とを発揮するから、この連続繊維からなる複合シート１は、使い捨てガウン等の衣料用素材として好適である。また、かかるポリエステルからなるフィルムは透湿性を有するもので、特にハード成分とソフト成分との適宜の組合せによってＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に規定の透湿度が少なくとも１０００ｇ／ｍ２／２４ｈｒｓ.であって、ＪＩＳ  Ｌ  １０９２に規定の耐水圧が少なくとも１ｍ、より好ましくは少なくとも２ｍであるように調整したフィルムを使用した複合シート１は、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の使い捨て体液処理用品に使用する不透液性裏面シート素材として好適である。複合シート１に使用可能なフィルムの一例には、東洋紡績株式会社の商品名「ペレプレンＰ３０Ｂ」がある。
【００１２】
ハード成分は、ガラス転移温度５０℃以上のものであって、ジカルボン酸とジオールとから得られるポリエステルであることが好ましい。ジカルボン酸とジオールとの少なくとも一方は、芳香族環を含むことが好ましい。ジカルボン酸の例には、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、２，７−ナフタリンジカルボン酸、１，５−ナフタリンジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ナフタリンジカルボン酸、３，３’−ジメチルジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、４，４’−ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族系ジカルボン酸；コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸等の脂肪族系ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、デカヒドロナフタリン−２,６−ジカルボン酸等の脂環族系ジカルボン酸がある。
【００１３】
ソフト成分は、ガラス転移温度２０℃以下のものであって、ポリエーテル、脂肪族ポリエステル、ポリエーテルと脂肪族ポリエステルとの共重合体であることが好ましい。ポリエーテルの例には、ポリエチレングリコール、ポリ（エチレン／プロピレン）ブロックポリグリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等があり、脂肪族ポリエステルの例には、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリカプロラクトン等がある。
【００１４】
これら上層２と下層３とは、接合部４で加熱加圧して一体化できる他に、超音波処理で一体化することもできる。また、上層２の連続繊維６を下層３の組織と機械的に交絡させて両者を一体化することができる場合には、その交絡のための手段としてニードルパンチング、高圧柱状水流処理等を採用することができる。接合部４は、個々の面積が０．０３〜１０ｍｍ２程度の範囲にあり、複合シート１の面積に占める割合が１〜５０％程度の範囲にあることが好ましい。
【００１５】
かかる複合シート１を例えばＹ−Ｙ方向へ引っ張ると、下層３がＹ−Ｙ方向へ弾性的に伸長し、その伸長に付随して曲線を画いている上層２の連続繊維６が向きを変えながらＹ−Ｙ方向へ非弾性的に伸長する。繊維６の曲線が延びきるまでの間は、複合シート１を引っ張るために要する力が、主として下層３を引っ張るために要する力となる。上層２は、連続繊維６の向きを変えるだけであるから、複合シート１を引っ張る力に殆ど影響を与えない。複合シート１をさらに引っ張ると、曲線を画いていた連続繊維６が延びきって、接合部４と４との間で直線状になる。このようになった複合シート１を引っ張るには、下層３を引っ張る力と、直線状の繊維６を引っ張る力とが必要になる。連続繊維６は、曲線を画きながら延びていることによって、下層３がＸ−Ｘ方向へ伸長するときにも、その伸長を妨げることがない。連続繊維６の曲線は複合シート１の面方向においてループを画いていることが好ましく、そのようにすることによってＹ−Ｙ方向とＸ−Ｘ方向とに同じようにたとえば少なくとも２０％弾性伸縮する等方性の複合シート１を得ることが容易になる。
【００１６】
図２は、複合シート１の他の一例を示す図１と同様の図面である。この複合シート１では、熱可塑性エラストマーからなり、Ｙ−Ｙ方向またはＹ−Ｙ方向とＸ−Ｘ方向とに弾性伸縮性を有するフィルム２０が下層３に使用されている。上層２と下層３とは接合部４で溶着している。
【００１７】
図３もまた、複合シート１の他の一例を示す図２と同様の図面である。この複合シート１では、フィルム２０からなる下層３の下面に、上層２と同様に弾性的または非弾性的に伸長可能な第３の層３００が形成されており、上下層２，３と第３の層３００とが接合部４で互いに溶着し、一体化している。第３の層３００は、熱可塑性合成樹脂からなる連続繊維３１０の集合体であり、好ましくは接合部４においてのみ繊維３１０どうしが互いに溶着し、接合部４どうしの間では溶着も接着もしていない。接合部４と４との間では、連続繊維３１０が不規則な曲線を画きながら、好ましくは複合シート１の面方向でループを画きながら下層３の下面に広がっている。複合シート１が伸長するときには、第３の層３００が上層２と同様に非弾性的に伸長する。連続繊維３１０には連続繊維６と同様な素材が使用される。
【００１８】
この発明では、図１の複合シート１からも図３と同様な３層構造のものを得ることができる。例えば、図１の複合シート１の下層３の下面に図３と同じ第３の層３００を形成し、この第３の層３００を接合部４において下層３に接合すればよい。
【００１９】
図４は、図１に例示の複合シート１を得るための製造工程図である。図では、左から右へ無端ベルト３０が走行している。図の左方部分では、ベルト３０の上方に第１メルトブローン繊維成形機３１が設置され、ベルト３０の下方にはサクション機構３１Ａが設置されている。第１成形機３１はベルト３０の幅方向に並ぶ多数のノズルを有し、それらのノズルからは、非伸縮性の熱可塑性合成樹脂からなる第１連続繊維３５が吐出され、ベルト３０の上に不規則な曲線を画きながら堆積して第１ウェブ４１を形成する。第１ウェブ４１では、堆積して重なり合う第１連続繊維３５どうしが融着することがないように、また融着したとしても、後の工程において容易に分離することができるように、第１成形機３１の吐出条件とベルト３０の走行条件とが選択される。第１連続繊維３５は、少なくとも７０％の破断伸度を有する。
【００２０】
第１成形機３１の右方には、第２メルトブローン繊維成形機３２とサクション機構３２Ａとが設置されている。第２成形機３２もまた、ベルト３０の幅方向に並ぶ多数のノズルを有し、それらのノズルからは弾性伸縮性の熱可塑性合成樹脂からなる第２連続繊維４０が吐出され、第１ウェブ３１の上に不規則な曲線を画きながら、堆積して第２ウェブ４２を形成する。堆積して重なり合う第２連続繊維４０どうしは互いに溶着し、第２ウェブ４２がベルト３０の走行方向に、より好ましくはその走行方向とその走行方向に直交する方向とに弾性伸縮性を有する不織布を形成するように、第２成形機３２の吐出条件が選択される。かかる第２連続繊維４０は、第１連続繊維３５よりも高い破断伸度を有している。
【００２１】
重なり合う第１，２ウェブ４１，４２は、上下一対のエンボスロール３４，３４の間を通り、これらウェブ４１，４２の走行方向である長手方向とその長手方向に直交する幅方向とのうち、少なくとも長手方向へ間欠的に加熱加圧されて互いに溶着し、第１複合ウェブ４３を形成する。
【００２２】
第１複合ウェブ４３は、延伸用の第１，２，３ロール３６，３７，３８を通過する。第１，３ロール３６，３８の回転速度は同じであるが、第２ロール３７の回転速度よりも遅い。第１ロール３６と第２ロール３７との回転速度差は、第１複合ウェブ４３を１０〜６０℃、より好ましくは１５〜４０℃の室温近傍において所要倍率にまで延伸するように設定される。延伸後の第１複合ウェブ４３は、第２ロール３７と第３ロール３８との間で元の長さにまで弾性的に収縮して第２複合ウェブ４４を形成する。
【００２３】
第１複合ウェブ４３の延伸では、エンボスロール３４で溶着した部位と部位との間において、第１連続繊維３５がその破断伸度以内の範囲で延伸され、その長さ方向へ塑性変形して寸法が伸長し、径が細くなる。第２連続繊維３７からなる第２ウェブ４２は、溶着した部位と部位との間において第２連続繊維４０の弾性限界内で弾性的に伸長する。かかる延伸工程では、エンボスロール３４で溶着した部位を除いて、第１ウェブ４１を形成している第１連続繊維３５どうしの溶着や機械的な絡み合いの殆どが外れ、またこの繊維３５と第２ウェブ４２との融着も殆ど外れることが好ましい。第１複合ウェブ４３の好ましい延伸倍率は、５０〜３００％である。
【００２４】
第２複合ウェブ４４は巻き取られ、その後適宜の寸法に裁断されて複合シート１となる。第２複合ウェブ４４における第１ウェブ４１と第２ウェブ４２とは、図１の複合シート１の上層２と下層３とになる。第２複合ウェブ４４においてエンボスロール３４で溶着した部分は、複合シート１の接合部４となる。
【００２５】
第１，２ウェブ４１，４２は連続繊維で形成されているので、これら両ウェブ４１，４２の接合部４は、互いに遠く離間していても両ウェブ４１，４２を一体に保つことができる。また、接合部４は互いに遠く離間することによって、第２複合ウェブ４４、すなわち複合シート１の伸縮性を妨げることが少なくなる。
【００２６】
このようにして得られる第２複合ウェブ４４、すなわち複合シート１を使い捨ておむつや使い捨て医療用ガウン等の使い捨て着用物品に使用する場合には、第２ウェブ４２にゴム質の伸縮性材料が含まれていても、第１ウェブ４１が肌に当接するように使用すれば、ゴム質の材料に特有な肌に対する滑りの悪さで肌を刺激することがない。第１連続繊維３５は伸長して径が細くなることにより、吐出されたままの繊維３５よりも柔軟で、肌触りのよいものになる。第２複合ウェブ４４の第１連続繊維３５が、エンボス加工による接合部４を除いて第１連続繊維３５どうしで溶着することもなければ、第２ウェブ４２と溶着することもなく、互いに分離独立している場合には、第２複合ウェブ４４を延伸するときの初期の力が、第２ウェブ４２のみを延伸する比較的弱い力で足りる。このように、第２複合ウェブ４４は、上下２層からなるにもかかわらず、伸縮容易で柔軟なシートになる。図示例の工程であれば、第２複合ウェブ４４における第１，２ウェブ４１，４２それぞれの坪量は、各成形機３１，３２から吐出されたときの坪量そのままになる。第１，２ウェブ４１，４２は、いずれも連続繊維の集合体であるから、これらから得られる第２複合ウェブ４４は一般的に通気性がよく、伸縮を繰り返しても繊維が毛羽立ったり、短い繊維がこのウェブ４４から脱落したりするということもない。第２複合ウェブ４４は、弾性を有するから折り畳んでも折り目やしわがつきにくい。このような性質は、複合シート１を医療用ガウンに使用するときに好ましい場合がある。
【００２７】
複合シート１を得る図４の工程は様々に変化させることができる。例えば、第２ウェブ４２は、第１ウェブ４１よりも先にベルト３０に供給することができる。第１，２ウェブ４１，４２を接合するには、エンボスロール３４による加工に代えて、ニードルパンチングや高圧柱状水流処理等の手段を採用することもできる。また、図４の第２成形機３２の下流側に第３メルトブローン繊維成形機を設置し、この成形機から吐出される第３の連続繊維で第２ウェブ４２の上に第１ウェブ４１と同様な第３ウェブを形成すれば、第１，２ウェブ４１，４２と第３ウェブとからなる３層構造の複合シート１を製造することも可能である。第１ウェブ４１と第３ウェブとは、同じものでもよいし、樹脂の種類や繊度、色等の外観が異なるものであってもよい。
【００２８】
図５は、図２の複合シート１の製造方法を示す図４と同様な工程図である。この例では、熱可塑性エラストマーからなり、ベルト３０の走行方向に弾性伸縮性を有するフィルム５２が第２ウェブ４２として図の左方から供給され，このフィルム５２の上に第１連続繊維３５からなる第１ウェブ４１が供給される。第１，２ウェブ４１，４２は、図２と同様にエンボスロール３４，３４間を通って間欠的に溶着して第１複合ウェブ４３を形成し、さらに第１〜３ロール３６，３７，３８で延伸されたのちに収縮して第２複合ウェブ４４を形成する。このようにフィルム５２の形態をとる第２ウェブ４２に第１ウェブ４１を溶着して図１の接合部４を形成する第２複合ウェブ４４では、図４の第２複合ウェブ４４と同様に第１ウェブ４１が連続繊維で形成されているので、その溶着部４の個々の面積を、例えば０．０３から１ｍｍ２程度に小さくしたり、個々の面積の総和を第２複合シート４４の表面積の１〜１０％程度となるように小さくしたりしても、第２複合シート４４が伸縮するときに、第１，２ウェブ４１，４２は簡単に分離するということがない。ただし、この発明において、必要ならば、接合部４の面積を０．０３から１０ｍｍ２の範囲で変化させたり、その面積の総和を第２複合ウェブ４４の表面積の１〜５０％の範囲で変化させたりすることができる。
図５の工程を変更して、第１連続繊維３５が上面に供給されたフィルム５２の下面に第３のメルトブローン繊維成形機を使用して第３の連続繊維を供給すれば、フィルム５２を繊維ウェブでサンドウィッチにした図３の複合シート１を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明に係る弾性伸縮性複合シートは、弾性シートの少なくとも片面に積層される伸長性の繊維集合体が連続繊維からなるものであるから、弾性シートと繊維集合体との接合部位どうしを互いに遠く離間させても、これら弾性シートと繊維集合体とを一体に保つことができる。そのようにして得られる複合シートは、互いに接近して形成された接合部位によって伸縮性を妨げられるということがない。かかる複合シートは、伸縮性ではあっても連続繊維の存在により肌触りが布様のものであるから、使い捨ておむつや生理用ナプキン、使い捨てガウン等の着用物品の素材として好適なものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  複合シートの斜視図。
【図２】  実施態様の一例を示す複合シートの斜視図。
【図３】  実施態様の他の一例を示す複合シートの斜視図。
【図４】  複合シート製造工程の一例を示す図。
【図５】  複合シート製造工程の他の一例を示す図。
【符号の説明】
１    複合シート
２    繊維集合体（上層）
３    弾性シート（下層）
４    接合部
６    長繊維（連続繊維）
１０    連続繊維
２０    フィルム
【図１】
0003794903.tif 000002
【図２】
0003794903.tif 000003
【図３】
0003794903.tif 000004
【図４】
0003794903.tif 000005
【図５】
0003794903.tif 000006