特許第6254739号(P6254739)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6254739
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】吸収体の製造方法及び吸収体の製造装置
(51)【国際特許分類】
   A61F 13/15 20060101AFI20171218BHJP
【FI】
   A61F13/15 353
   A61F13/15 329
   A61F13/15 340
   A61F13/15 355B
   A61F13/15 390
【請求項の数】5
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2017-138921(P2017-138921)
(22)【出願日】2017年7月18日
(62)【分割の表示】特願2016-69155(P2016-69155)の分割
【原出願日】2016年3月30日
(65)【公開番号】特開2017-189644(P2017-189644A)
(43)【公開日】2017年10月19日
【審査請求日】2017年7月18日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】390029148
【氏名又は名称】大王製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002321
【氏名又は名称】特許業務法人永井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】真鍋 貞直
(72)【発明者】
【氏名】越智 良一
【審査官】 山下 浩平
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2015/072347(WO,A1)
【文献】 特表2008−507384(JP,A)
【文献】 特開2013−017565(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61F 13/15 − 13/84
A61L 15/16 − 15/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成され、
前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内に位置している、
ことを特徴とする吸収体の製造装置。
【請求項2】
前記受容窪み形成手段として、前記アンビルロールに対向し、前記アンビルロールの各凹部に入り込む押し込みピンを有し、前記アンビルロールとの間に、前記アンビルロールの回転方向に連続帯状の第1シートを通し、前記押し込みピンで前記第1シートを前記凹部内に押し込むことにより前記第1シートに受容窪みを形成する押し込みロールを備えた、請求項1記載の吸収体の製造装置。
【請求項3】
外周面に、ロール周方向に連続する溝がロール長方向に多数形成された溝ロールと、ロール周方向に連続する連続凸部がロール長方向に多数形成された凸ロールとを有し、前記溝と前記連続凸部が噛み合うように前記溝ロール及び前記凸ロールが対向配置され、前記溝ロール及び前記凸ロールの通る第1シートを溶融温度以下に加温する加温手段を備えた波加工装置を有し、
この波加工装置の溝ロールと凸ロールとの間に前記第1シートを通し、前記第1シートを加熱しつつCD方向に波形に延ばして柔軟化した後、前記第1シート供給手段によりアンビルロールに送り込む構成とした、
請求項1又は2記載の吸収体の製造装置。
【請求項4】
前記押し込みピンによる前記第1シートの押し込み深さが2〜10mmであり、前記波加工装置の加工時における、波高が1〜8mmで、かつCD方向の頂点間隔が1〜5mmである、請求項記載の吸収体の製造装置。
【請求項5】
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成され、
前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内とされた製造設備を用い;
前記第1シート供給手段により前記第1シートをアンビルロールに供給し、前記受容窪み形成手段により前記第1シートに受容窪みを形成し、前記粉粒体供給装置により前記第1シートの受容窪みに前記粉粒体を供給し、前記第2シート供給手段により前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせ、前記溶着手段により前記第1シートの受容窪み間の部分と前記第2シートとを接合して、前記粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、
ことを特徴とする吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等を含む吸収性物品に用いる吸収体の製造装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
吸収性物品は、吸収体と、この吸収体の表側を被覆する液透過性トップシートとを備えており、尿や経血等の排泄液はトップシートを透過して吸収体により吸収され保持されるようになっている。吸収体としては、粉砕パルプ等の親水性短繊維に高吸収性ポリマー粒子(SAP)を混合し綿状に積繊したものが広く採用されているが、十分な吸収可能量を確保しつつ、さらなる薄型化、軽量化、ローコスト化等の要請にこたえるものとして、表側シート及び裏側シートの接合部により周りを囲まれ、かつ表側シート及び裏側シートが接合されていない多数のセル(小室)と、このセル内に含まれた高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体とを有する吸収体(以下、セル吸収体ともいう)が各種提案されている(例えば下記特許文献1〜7参照)。
セル吸収体は、その製造方法についても様々な提案(例えば下記特許文献1〜7参照)がなされているものの、表側シート及び裏側シートのいずれか一方となる第1シートを連続的に移送しつつ、その移送過程で多数の受容窪みを間隔を空けて形成し、次いでその受容窪み内に高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給した後、第1シートの受容窪みの開口側に第2シートを連続的に被せ、第1シートの受容窪み間の部分と第2シートとを接合し、その後、間欠的に個々の吸収体の境界となる位置で切断する点では基本的に共通するものである。
しかしながら、例えば特許文献3記載のような方法で製造する場合、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合する際、当該接合部分における第1シートと第2シートとの間に粉粒体が存在していると、接合不良(接合するものの接合力が弱すぎる場合、全く接合しない場合の両方を含む)が発生するおそれがある。
この問題点に対して、特許文献1記載の発明では、第1シート側となるロールの搬送面に吸引孔を多数設けるとともに、隣接する吸引孔の間に吐出口を設け、吸引口による吸引により第1シートに窪みを形成し、かつ吐出口からエアを噴射しつつ、第1シート上に粉粒体を供給する技術が提案されているが、この手法は接合部を形成する突起にエアの吐出口を設ける必要があるため、突起の配置や形状が制限されるという問題点がある。また、製造設備が複雑となることはいうまでもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開2012/108331号
【特許文献2】特開2012−147957号公報
【特許文献3】特開2007−130819号公報
【特許文献4】特開昭63−283777号公報
【特許文献5】特開2013−17565号公報
【特許文献6】特表2012−500669号公報
【特許文献7】特表2010−522595号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明の主たる課題は、セル吸収体の製造に際して、アンビルロールの突起(つまり接合部)の配置や形状に制限がなく、より簡素な手法でシートの接合不良を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決した各種態様は以下のとおりである。
【0006】
<第1の態様>
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されている、
ことを特徴とする吸収体の製造装置。
【0007】
(作用効果)
このように、第1シート及び第2シートを溶着により接合するためのアンビルロールの外周面で、接合に先立ち、第1シートの受容窪み形成、粉粒体の供給、第2シートによる被覆を行い、かつ少なくとも粉粒体の供給から第2シートによる被覆まではアンビルロールの凹部内を吸気する形態を基本とし、アンビルロールの突起を敢えて小さなドット状突起とし、かつ凹部間の部分に各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列、第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲むドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されていると、まず、突起が小さなドット状であるため、基本的に粉粒体が第1シートにおけるアンビルロールの突起と重なる位置に載りにくくなる。また、第1シートに形成される受容窪みが、凹部を取り囲む突起部の内側の縁から傾斜する受容窪みとなるため、粉粒体が吸気の力によって受容窪み内に落ちやすくなり、また受容窪み内の粉粒体はより深い位置に移動しやすくなる。さらに、凹部を取り囲む方向に隣接するドット状突起の間の部分も、それらの中央の低所に向かって傾斜するとともにその両側の受容窪みに向かって傾斜する(連山の間で繋がる尾根のようになる)ため、ドット状突起又はその近傍に位置する粉粒体は吸気の力によって受容窪み内に向かって移動しやすくなる。よって、アンビルロールの突起パターンの変更という簡素な手法で、第1シート及び第2シートを溶着により接合する際、接合部のシート間に粉粒体を噛み込みにくくなり、シートの接合不良を効果的に防止することができるようになる。
【0008】
<第2の態様>
前記受容窪み形成手段として、前記アンビルロールに対向し、前記アンビルロールの各凹部に入り込む押し込みピンを有し、前記アンビルロールとの間に、前記アンビルロールの回転方向に連続帯状の第1シートを通し、前記押し込みピンで前記第1シートを前記凹部内に押し込むことにより前記第1シートに受容窪みを形成する押し込みロールを備えた、第1の態様の吸収体の製造装置。
【0009】
(作用効果)
このような押し込みロールによる受容窪み形成加工を行うと、受容窪みがよりしっかりと形成されるため、粉粒体が受容窪み内へより落ち込みやすくなるため好ましい。
【0010】
<第3の態様>
外周面に、ロール周方向に連続する溝がロール長方向に多数形成された溝ロールと、ロール周方向に連続する連続凸部がロール長方向に多数形成された凸ロールとを有し、前記溝と前記連続凸部が噛み合うように前記溝ロール及び前記凸ロールが対向配置され、前記溝ロール及び前記凸ロールの通る第1シートを溶融温度以下に加温する加温手段を備えた波加工装置を有し、
この波加工装置の溝ロールと凸ロールとの間に前記第1シートを通し、前記第1シートを加熱しつつCD方向に波形に延ばして柔軟化した後、前記第1シート供給手段によりアンビルロールに送り込む構成とした、
第1又は第2の態様の吸収体の製造装置。
【0011】
(作用効果)
このような波加工装置により第1シートを前処理すると、第1シートの延伸による繊維構造の変化により柔軟化して、伸びやすい状態となる。したがって、受容窪み形成時に受容窪みがよりしっかり形成されるのはもちろん、吸気により第1シートが凹部内にしっかりと吸引され、第1シートの表面形状が受容窪み内へより落下しやすい形状となるため好ましい。
【0012】
<第4の態様>
前記押し込みピンによる前記第1シートの押し込み深さが2〜10mmであり、前記波加工装置の加工時における、波高が1〜8mmで、かつCD方向の頂点間隔が1〜5mmである、第の態様の吸収体の製造装置。
【0013】
(作用効果)
押し込みロールによる受容窪み形成加工及び波加工の程度は適宜定めることができるが、通常の場合、このような範囲内とすることが望ましい。
【0014】
<第5の態様>
前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内に位置している、第1〜第4の態様の吸収体の製造装置。
【0015】
(作用効果)
このような位置で第1シート上に粉粒体を落下供給すると、第1シートにおけるアンビルロールの突起と対応する位置に粉粒体が落下しても、回転方向下流側に落下しやすいため、突起と対応する位置に粉粒体が留まりにくい。また、受容窪みが横向きになることにより受容窪み内の粉粒体がアンビルロールの突起と対応する位置に移動する事態も発生しにくい。
【0016】
<第6の態様>
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成された製造設備を用い;
前記第1シート供給手段により前記第1シートをアンビルロールに供給し、前記受容窪み形成手段により前記第1シートに受容窪みを形成し、前記粉粒体供給装置により前記第1シートの受容窪みに前記粉粒体を供給し、前記第2シート供給手段により前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせ、前記溶着手段により前記第1シートの受容窪み間の部分と前記第2シートとを接合して、前記粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、
ことを特徴とする吸収体の製造方法。
【0017】
(作用効果)
第1の態様と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、セル吸収体の製造に際して、アンビルロールの突起(つまり接合部)の配置や形状に制限がなく、より簡素な手法でシートの接合不良を防止できるようになる、等の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】テープタイプ使い捨ておむつの内面を示す、おむつを展開した状態における平面図である。
図2】テープタイプ使い捨ておむつの外面を示す、おむつを展開した状態における平面図である。
図3図1の6−6断面図である。
図4図1の7−7断面図である。
図5】(a)図1の8−8断面図、(b)図1の9−9断面図である。
図6図1の5−5断面図である。
図7】(a)吸収体の要部破断平面図、(b)その1-1断面図である。
図8】セルの各種の配置例を示す概略平面図である。
図9】吸収体の平面図である。
図10】吸収体の平面図である。
図11図9及び図10の2−2断面図である。
図12】吸収体の製造設備のフロー図である。
図13】吸収体の製造設備を概略的に示す要部断面図である。
図14】アンビルロールの(a)要部断面図、(b)外周面を平面に展開した平面図である。
図15】波加工装置の正面図である。
図16】押し込みロールの(a)要部断面図、(b)外周面を平面に展開した平面図である。
図17】他の吸収体の製造設備を概略的に示す要部断面図である。
図18】シュートユニットの縦断面図である。
図19図18の3−3断面図である。
図20図19の4−4断面図である。
図21】窪み形成工程を示す要部拡大断面図である。
図22】粉粒体供給工程を示す要部拡大断面図である。
図23】第2シート被覆工程を示す要部拡大断面図である。
図24】溶着工程を示す要部拡大断面図である。
図25】第1遮断体による遮断状態の設備を概略的に示す要部断面図である。
図26】第1遮断体による遮断状態を示す図19の4−4断面図である。
図27】第2遮断体による遮断状態の設備を概略的に示す要部断面図である。
図28】吸収体の連続体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
<吸収性物品の例>
図1図6はテープタイプ使い捨ておむつの一例を示しており、図中の符号Xはファスニングテープを除いたおむつの全幅を示しており、符号Lはおむつの全長を示している。各構成部材は、以下に述べる固定又は接合部分以外も、必要に応じて公知のおむつと同様に固定又は接合される。これらの固定又は接合のための手段としては、ホットメルト接着剤や溶着(加熱溶着、超音波溶着)を適宜選択することができる。
【0021】
このテープタイプ使い捨ておむつは、透液性トップシートと、外面側に位置する液不透過性シートとの間に吸収体50が介在された基本構造を有しており、吸収体50の前側及び後側にそれぞれ延出する部分であって、かつ吸収体50を有しない部分である腹側エンドフラップ部EF及び背側エンドフラップ部EFを有するとともに、吸収体50の側縁よりも側方に延出する一対のサイドフラップ部SFを有している。背側部分Bにおけるサイドフラップ部SFにはファスニングテープ13がそれぞれ設けられており、おむつの装着に際しては、背側部分Bのサイドフラップ部SFを腹側部分Fのサイドフラップ部SFの外側に重ねた状態で、ファスニングテープ13を腹側部分F外面の適所に係止する。
【0022】
また、このテープタイプ使い捨ておむつでは、吸収性本体部10並びに各サイドフラップ部SFの外面全体が外装シート12により形成されている。特に、吸収体50を含む領域においては、外装シート12の内面側に液不透過性シート11がホットメルト接着剤等の接着剤により固定され、さらにこの液不透過性シート11の内面側に吸収体50、中間シート40、及びトップシート30がこの順に積層されている。トップシート30及び液不透過性シート11は図示例では長方形であり、吸収体50よりも前後方向LD及び幅方向WDにおいて若干大きい寸法を有しており、トップシート30における吸収体50の側縁よりはみ出る周縁部と、液不透過性シート11における吸収体50の側縁よりはみ出る周縁部とがホットメルト接着剤などにより接合されている。また液不透過性シート11は、トップシート30よりも若干幅広に形成されている。
【0023】
さらに、この吸収性本体部10の両側には、装着者の肌側に突出(起立)する側部立体ギャザー60,60が設けられており、この側部立体ギャザー60,60を形成するギャザーシート62,62が、トップシート30の両側部上から各サイドフラップ部SFの内面までの範囲に固着されている。
【0024】
以下、各部の詳細について順に説明する。
(外装シート)
外装シート12は製品外面を構成するシートである。外装シート12は、両側部における前後方向LDの中央部がくびれた形状とされており、ここが着用者の脚を囲む部位となる。外装シート12としては不織布が好適であるが、これに限定されない。不織布の種類は特に限定されず、素材繊維としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を用いることができ、加工法としてはスパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、エアスルー法、ニードルパンチ法等を用いることができる。ただし、肌触り及び強度を両立できる点でスパンボンド不織布やSMS不織布、SMMS不織布等の長繊維不織布が好適である。不織布は一枚で使用する他、複数枚重ねて使用することもできる。後者の場合、不織布相互をホットメルト接着剤等により接着するのが好ましい。不織布を用いる場合、その繊維目付けは10〜50g/m2、特に15〜30g/m2のものが望ましい。外装シート12は省略することもでき、その場合には液不透過性シート11を外装シート12と同形状として、製品外面を構成することができる。
【0025】
(液不透過性シート)
液不透過性シート11の素材は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンシート等に不織布を積層したラミネート不織布、防水フィルムを介在させて実質的に液不透過性を確保した不織布(この場合は、防水フィルムと不織布とで液不透過性シートが構成される。)などを例示することができる。もちろん、この他にも、近年、ムレ防止の観点から好まれて使用されている液不透過性かつ透湿性を有する素材も例示することができる。この液不透過性かつ透湿性を有する素材のシートとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を混練して、シートを成形した後、一軸又は二軸方向に延伸して得られた微多孔性シートを例示することができる。さらに、マイクロデニール繊維を用いた不織布、熱や圧力をかけることで繊維の空隙を小さくすることによる防漏性強化、高吸水性樹脂又は疎水性樹脂や撥水剤の塗工といった方法により、防水フィルムを用いずに液不透過性としたシートも、液不透過性シート11として用いることができる。
【0026】
(トップシート)
トップシート30は液透過性を有する有孔又は無孔の不織布を用いることができる。不織布の構成繊維が何であるかは特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維などや、これらから二種以上が使用された混合繊維、複合繊維などを例示することができる。さらに、不織布は、どのような加工によって製造されたものであってもよい。加工方法としては、公知の方法、例えば、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法、エアスルー法、ポイントボンド法等を例示することができる。例えば、柔軟性、ドレープ性を求めるのであれば、スパンレース法が、嵩高性、ソフト性を求めるのであれば、サーマルボンド法が、好ましい加工方法となる。
【0027】
(中間シート)
中間シート40は、トップシート30を透過した排泄液を吸収体50側へ速やかに移動させるため、及び逆戻りを防ぐために、トップシート30の裏面に接合されているものである。中間シート40及びトップシート30間の接合は、ホットメルト接着剤を用いる他、ヒートエンボスや超音波溶着を用いることもできる。中間シート40としては、不織布を用いる他、多数の透過孔を有する樹脂フィルムを用いることもできる。不織布としては、トップシート30の項で説明したものと同様の素材を用いることができるが、トップシート30より親水性が高いものや、繊維密度が高いものが、トップシート30から中間シート40への液の移動特性に優れるため好ましい。
【0028】
図示の形態の中間シート40は、吸収体50の幅より短く中央に配置されているが、全幅にわたって設けてもよい。中間シート40の前後方向LDの長さは、おむつの全長と同一でもよいし、吸収体50の長さと同一でもよいし、液を受け入れる領域を中心にした短い長さ範囲内であってもよい。
【0029】
(側部立体ギャザー)
トップシート30上における排泄物の横方向移動を阻止し、横漏れを防止するために、幅方向WDにおける製品の両側の内面から突出(起立)する側部立体ギャザー60を設けるのは好ましい。
【0030】
この側部立体ギャザー60は、ギャザーシート62と、このギャザーシート62に前後方向LDに沿って伸長状態で固定された細長状弾性伸縮部材63とにより構成されている。このギャザーシート62としては撥水性不織布を用いることができ、また弾性伸縮部材63としては糸ゴム等を用いることができる。弾性伸縮部材は、図1及び図3に示すように各複数本設ける他、各1本設けることができる。
【0031】
ギャザーシート62の内面は、トップシート30の側部上に幅方向WDの固着始端を有し、この固着始端から幅方向WDの外側の部分は、液不透過性シート11の側部および当該部分に位置する外装シート12の側部にホットメルト接着剤などにより固着されている。
【0032】
脚周りにおいては、側部立体ギャザー60の固着始端より幅方向WDの内側は、製品前後方向LDの両端部ではトップシート30上に固定されているものの、その間の部分は非固定の自由部分であり、この自由部分が弾性伸縮部材63の収縮力により起立するようになる。おむつの、装着時には、おむつが舟形に体に装着されるので、そして弾性伸縮部材63の収縮力が作用するので、弾性伸縮部材63の収縮力により側部立体ギャザー60が起立して脚周りに密着する。その結果、脚周りからのいわゆる横漏れが防止される。
【0033】
図示形態と異なり、ギャザーシート62の幅方向WDの内側の部分における前後方向LDの両端部を、幅方向WDの外側の部分から内側に延在する基端側部分と、この基端側部分の幅方向WDの中央側の端縁から身体側に折り返され、幅方向WDの外側に延在する先端側部分とを有する二つ折り状態で固定し、その間の部分を非固定の自由部分とすることもできる。
【0034】
(平面ギャザー)
各サイドフラップ部SFには、図1図3に示すように、ギャザーシート62の固着部分のうち固着始端近傍の幅方向WDの外側において、ギャザーシート62と液不透過性シート11との間に、糸ゴム等からなる脚周り弾性伸縮部材64が前後方向LDに沿って伸長された状態で固定されており、これにより各サイドフラップ部SFの脚周り部分が平面ギャザーとして構成されている。脚周り弾性伸縮部材64はサイドフラップ部SFにおける液不透過性シート11と外装シート12との間に配置することもできる。脚周り弾性伸縮部材64は、図示例のように各側で複数本設ける他、各側に1本のみ設けることもできる。
【0035】
(ファスニングテープ)
図1図2及び図6に示されるように、ファスニングテープ13は、おむつの側部に固定されたテープ取付部13C、及びこのテープ取付部13Cから突出するテープ本体部13Bをなすシート基材と、このシート基材におけるテープ本体部13Bの幅方向WDの中間部に設けられた、腹側に対する係止部13Aとを有し、この係止部13Aより先端側が摘み部とされたものである。ファスニングテープ13のテープ取付部13Cは、サイドフラップ部における内側層をなすギャザーシート62及び外側層をなす外装シート12間に挟まれ、かつホットメルト接着剤により両シート62,12に接着されている。また、係止部13Aはシート基材に接着剤により剥離不能に接合されている。
【0036】
係止部13Aとしては、メカニカルファスナー(面ファスナー)のフック材(雄材)が好適である。フック材は、その外面側に多数の係合突起を有する。係合突起の形状としては、レ字状、J字状、マッシュルーム状、T字状、ダブルJ字状(J字状のものを背合わせに結合した形状のもの)等が存在するが、いずれの形状であっても良い。もちろん、ファスニングテープ13の係止部として粘着材層を設けることもできる。
【0037】
また、テープ取付部からテープ本体部までを形成するシート基材としては、スパンボンド不織布、エアスルー不織布、スパンレース不織布等の各種不織布の他、プラスチックフィルム、ポリラミ不織布、紙やこれらの複合素材を用いることができる。
【0038】
(ターゲットシート)
腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所には、係止を容易にするためのターゲット有するターゲットシート12Tを設けるのが好ましい。ターゲットシート12Tは、係止部がフック材13Aの場合、フック材の係合突起が絡まるようなループ糸がプラスチックフィルムや不織布からなるシート基材の表面に多数設けられたものを用いることができ、また粘着材層の場合には粘着性に富むような表面が平滑なプラスチックフィルムからなるシート基材の表面に剥離処理を施したものを用いることができる。また、腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所が不織布からなる場合、例えば図示形態の外装シート12が不織布からなる場合であって、ファスニングテープ13の係止部がフック材13Aの場合には、ターゲットシート12Tを省略し、フック材13Aを外装シート12の不織布に絡ませて係止することもできる。この場合、ターゲットシート12Tを外装シート12と液不透過性シート11との間に設けてもよい。
【0039】
(吸収体)
吸収体50は、排泄物の液分を吸収保持する部分である。吸収体50は、その表裏少なくとも一方側の部材に対してホットメルト接着剤等の接着剤を介して接着することができる。
【0040】
図7に拡大して示すように、吸収体50は、表側シート51と、その裏側に配された裏側シート52と、表側シート51及び裏側シート52の接合部54により周りを囲まれ、かつ表側シート51及び裏側シート52が接合されていないセル(小室)55と、このセル55内に含まれた、高吸収性ポリマー粒子53とを有するセル吸収体50である。このように、接合部54により取り囲まれた多数のセル55に高吸収性ポリマー粒子53を分配保持させることにより、吸収体50における高吸収性ポリマー粒子53の偏在を防止できる。セル吸収体50は、図示しない包装シートにより包装することができる。この場合、一枚の包装シートを吸収体50の表裏面及び両側面を取り囲むように筒状に巻き付ける他、2枚の包装シートで表裏両側から挟むようにして包装することができる。包装シートとしては、ティッシュペーパ、特にクレープ紙、不織布、ポリラミ不織布、小孔が開いたシート等を用いることができる。ただし、高吸収性ポリマー粒子が抜け出ないシートであるのが望ましい。包装シートに不織布を使用する場合、親水性のSMS不織布(SMS、SSMMS等)が特に好適であり、その材質はポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレン複合材などを使用できる。目付けは、5〜40g/m2、特に10〜30g/m2のものが望ましい。包装シートでセル吸収体50を包装する場合、セル吸収体の表裏いずれか一方側にパルプ繊維を積繊させ、これらをひとまとめで包装シートで包装することもできる。
【0041】
表側シート51は、液透過性素材であっても、液不透過性素材であっても良いが、図示形態のようにトップシート30側に位置する場合には液透過性素材であることが好ましい。表側シート51は、トップシート30と同様に、有孔又は無孔の不織布や多孔性プラスチックシートを用いることができる。表側シート51に不織布を用いる場合、その構成繊維としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維(単成分繊維の他、複合繊維も含む)の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維等、特に限定なく選択することができるが、熱加工性に優れる点で熱可塑性樹脂の繊維が好適である。不織布の繊維結合法は特に限定されないが、高吸収性ポリマー粒子53の脱落を防止するため、スパンボンド法、メルトブローン法、ニ一ドルパンチ法のように繊維密度が高くなる結合法が好ましい。多孔性プラスチックシートを用いる場合、その開孔径は、高吸収性ポリマー粒子53の脱落を防止するため、高吸収性ポリマー粒子53の外形より小さくするのが好ましい。また、表側シート51の素材が疎水性の場合には、親水剤を含有させることもできる。
【0042】
製造時の高吸収性ポリマー粒子53の配置を容易にするため、及び吸収膨張後の容積確保のために、表側シート51における各セル55を構成する部分には、裏側から表側に窪む窪み51cが形成されていると好ましい。
【0043】
裏側シート52としては、表側シート51と同様の素材とすることもできるが、表側シート51を液透過性素材により構成する場合には、裏側シート52に液不透過性素材を採用することもできる。裏側シート52に用いうる液不透過性素材としては、液不透過性シート11の項で述べた素材の中から適宜選択して用いることができる。図示しないが、表側シート51及び裏側シート52は、一枚の素材が二つに折り重ねられた一方の層及び他方の層とすることもできる。
【0044】
高吸収性ポリマー粒子53は表側シート51及び裏側シート52に対して非固定とし、自由に移動可能とする他、表側シート51及び裏側シート52に接着又は粘着させることもできる。また、高吸収性ポリマー粒子53はある程度塊状化していても良い。
【0045】
高吸収性ポリマー粒子53としては、この種の吸収性物品に使用されるものをそのまま使用できる。高吸収性ポリマー粒子の粒径は特に限定されないが、例えば500μmの標準ふるい(JIS Z8801−1:2006)を用いたふるい分け(5分間の振とう)、及びこのふるい分けでふるい下に落下する粒子について180μmの標準ふるい(JIS Z8801−1:2006)を用いたふるい分け(5分間の振とう)を行ったときに、500μmの標準ふるい上に残る粒子の割合が30重量%以下で、180μmの標準ふるい上に残る粒子の割合が60重量%以上のものが望ましい。
【0046】
高吸収性ポリマー粒子53の材料としては、特に限定無く用いることができるが、吸水量が40g/g以上のものが好適である。高吸収性ポリマー粒子53としては、でんぷん系、セルロース系や合成ポリマー系などのものがあり、でんぷん−アクリル酸(塩)グラフト共重合体、でんぷん−アクリロニトリル共重合体のケン化物、ナトリウムカルボキシメチルセルロースの架橋物やアクリル酸(塩)重合体などのものを用いることができる。高吸収性ポリマー粒子53の形状としては、通常用いられる粉粒体状のものが好適であるが、他の形状のものも用いることができる。
【0047】
高吸収性ポリマー粒子53としては、吸水速度が70秒以下、特に40秒以下のものが好適に用いられる。吸水速度が遅すぎると、吸収体50内に供給された液が吸収体50外に戻り出てしまういわゆる逆戻りを発生しやすくなる。
【0048】
また、高吸収性ポリマー粒子53としては、ゲル強度が1000Pa以上のものが好適に用いられる。これにより、嵩高な吸収体50とした場合であっても、液吸収後のべとつき感を効果的に抑制できる。
【0049】
高吸収性ポリマー粒子53の目付け量は、当該吸収体50の用途で要求される吸収量に応じて適宜定めることができる。したがって一概には言えないが、50〜350g/m2とすることができる。ポリマーの目付け量が50g/m2未満では、吸収量を確保し難くなる。350g/m2を超えると、効果が飽和する。
【0050】
セル55の平面形状は適宜定めることができ、円形や楕円形等とすることもできるが、より密な配置とするために多角形とすることが望ましい。セル55は、同一形状及び同一寸法の物を配列する他、形状及び寸法の少なくとも一方が異なる複数種のセル55を組み合わせて配列することもできる。
【0051】
セル55(つまり高吸収性ポリマー粒子53の集合部も同様)の平面配列は適宜定めることができるが、規則的に繰り返される平面配列が好ましく、図8(a)に示すような斜方格子状や、図8(b)に示すような六角格子状(これらは千鳥状ともいわれる)、図8(c)に示すような正方格子状、図8(d)に示すような矩形格子状、図8(e)に示すような平行体格子(図示のように、多数の平行な斜め方向の列の群が互いに交差するように2群設けられる形態)状等(これらが伸縮方向に対して90度未満の角度で傾斜したものを含む)のように規則的に繰り返されるものの他、セル55の群(群単位の配列は規則的でも不規則でも良く、模様や文字状等でも良い)が規則的に繰り返されるものとすることもできる。
【0052】
各セル55の寸法は適宜定めることができ、例えば前後方向LDの長さ55Lは8〜30mm程度とすることができ、また幅方向WDの長さ55Wは10〜50mm程度とすることができる。
【0053】
表側シート51及び裏側シート52を接合する接合部54は、超音波溶着やヒートシールのように表側シート51及び裏側シート52の溶着により接合されていることが望ましいが、ホットメルト接着剤を介して接合されていても良い。
【0054】
表側シート51及び裏側シート52を接合する接合部54は、各セル55を取り囲むように配置される限り、図示形態のように点線状(各セル55を取り囲む方向に断続的)に形成する他、連続線状に形成することもできる。接合部54を断続的に形成する場合、セル55を取り囲む方向における接合部54の間には、高吸収性ポリマー粒子53が存在しないか又は存在するとしてもセル55内よりも少ないものとされる。
【0055】
表側シート51及び裏側シート52を接合する接合部54の寸法は適宜定めることができ、例えば線幅(セル55を取り囲む方向と直交する方向の寸法)54Wは0.6〜8.0mm程度とすることができる。また、点線状(セル55を取り囲む方向に断続的)に接合部54を形成する場合、セル55を取り囲む方向における接合部54の長さ54Lは0.6〜8.0mm程度、点間隔54Dは0.8〜10.0mm程度とすることが好ましい。特に、強接合部54aの場合には、線幅54Wは1.0〜4.0mm程度、接合部54の長さ54Lは1.5〜4.0mm程度、点間隔54Dは0.8〜2.5mm程度とすることが好ましい。また、弱接合部54bの場合には、線幅54Wは0.6〜3.5mm程度、接合部54の長さ54Lは0.6〜2.5mm程度、点間隔54Dは1.0〜4.0mm程度とすることが好ましい。
【0056】
接合部54を連続線状に形成する場合における接合部54の幅、並びに接合部54を点線状に形成する場合における線幅54Wは、セル55を取り囲む方向に一定とする他、変化させることもできる。また、接合部54を点線状に形成する場合における各接合部54の形状は適宜定めることができ、すべて同一とする他、部位に応じて異なる形状とすることもできる。特に各セル55の形状を多角形とする場合には、各辺の中間位置にそれぞれ接合部54を設けるのが好ましい。また、強接合部54aの場合は各頂点位置にも設けることが好ましいが、弱接合部54bの場合は各頂点位置には設けない方が弱接合部54bが剥離しやすくなり、セル55の合体が円滑に進行するため好ましい。各頂点位置に接合部54を設ける場合、その形状は各辺の方向に突出する放射状(星状)の形状をなしていることが望ましい。
【0057】
セル55内の高吸収性ポリマー粒子53が吸収膨張してセル55内に充満したとき、その内圧により接合部54が剥離しないように、接合部54において表側シート51及び裏側シート52を強力に接合することもできるが、高吸収性ポリマー粒子53がセル55内に充満すると、膨張阻害及びいわゆるゲルブロッキングにより吸収量・吸収速度が低下するおそれがある。そこで、セル55内の高吸収性ポリマー粒子53の吸収膨張圧により当該セル55を取り囲む接合部54の一部又はすべてが剥離し、当該セル55が隣接セル55と合体して大きなセル55を形成するように構成されていると好ましい。このような機能は、例えば、接合強度を弱くした弱接合部54bを適所に設け、セル55の容積よりも当該セル55内の高吸収性ポリマー粒子53の飽和吸収時の体積が十分に大きくなるように、各セル55内に配置される高吸収性ポリマー粒子53の種類及び量を定めることにより可能となる。
【0058】
接合部54の接合強度を吸収体50全体にわたり均一としても良いが、図7図9及び図10に示す形態のように、吸収体50の平面領域を複数の区画55Gに分割し、各区画55Gのセル55群を取り囲む位置の接合部54を接合強度が相対的に強い強接合部54aとし、その内側に位置する接合部54を接合強度が相対的に弱い弱接合部54bとし、弱接合部54bが強接合部54aに優先して剥離するように構成するのは一つの好ましい形態である。この場合、区画55G内のすべての弱接合部54bがセル55内の高吸収性ポリマー粒子53の吸収膨張圧により剥離して、当該区画55G全体にわたる一つのセル55が形成された後は、当該区画55Gを取り囲む強接合部54aが当該区画55G内の高吸収性ポリマー粒子53の吸収膨張圧により剥離する形態としても良いが、剥離しない形態とすると、吸収膨張した高吸収性ポリマー粒子53のゲル化物が股間部等の低所に移動・集合して装着感を悪化させる事態となりにくい。例えば図9に示す形態において、符号Zの位置に尿が排泄されたと仮定すると、そこを中心に図10に示すように尿が周囲に拡散しつつ、その尿を各位置の高吸収性ポリマー粒子53が吸収していく。このとき、図10及び図11に示すように、内部の高吸収性ポリマー粒子53の膨張圧が高まったセル55については、その周囲の弱接合部54bが膨張圧に抗しきれずに剥離し、隣接セル55と合体する。この合体は、高吸収性ポリマー粒子53の吸収膨張が弱接合部54bを剥離しうる限り続き、周囲に強接合部54aを有するセル55まで進行可能となる。このような機能は、例えば、各セル55の容積よりも当該セル55内の高吸収性ポリマー粒子53の飽和吸収時の体積が十分に大きく、かつ強接合部54aにより囲まれる区画55G全体のセル55が合体としたときの容積よりも、当該区画55G内の高吸収性ポリマー粒子53の飽和吸収時の体積が小さくなるように、各セル55内に配置される高吸収性ポリマー粒子53の種類及び量を定めることにより可能となる。
【0059】
強接合部54aの配置は特に限定されないが、例えば図示形態のように、強接合部54aが前後方向LDや幅方向WD、斜め方向等、特定の方向にある程度の範囲にわたり続いていると、その両側のセル55が内部の高吸収性ポリマー粒子53の吸収により膨張するのに対して、強接合部54aは最後まで剥離しないため、吸収後は強接合部54aを底部とする溝が特定の方向に沿って形成され、その溝に沿う方向の液拡散性が向上するものとなる。また、強接合部54aが幅方向WDや斜め方向に続いていると、当該方向の液拡散性の向上はもちろん、吸収膨張した高吸収性ポリマー粒子53のゲル化物の移動による偏在を防止できる。さらに、幅方向WDの最も外側に位置する接合部は、これが剥離すると吸収体50の側方に高吸収性ポリマー粒子53又はそのゲル化物が漏れ出るおそれがあるため強接合部54aとすることが望ましい。同様の観点から、表側シート51及び裏側シート52はセル55形成領域よりも幅方向WDの外側にある程度延在させ、この延在部分に補強のために縁部接合部54cを施しておくのは好ましい。
【0060】
接合強度の差異は、接合部54の面積を変化させることにより形成するのが簡単でよいが、これに限定されず、例えば接合部54をホットメルト接着剤により形成する場合にはホットメルト接着剤の種類を部位により異ならしめるといった手法を採用することもできる。
【0061】
図9に示すように、高吸収性ポリマー粒子53を内包しないか又は内包するとしても内包量が他のセルよりも少ない空セル56を設けることもできる。図9における斜線模様を付した領域53Aは、高吸収性ポリマー粒子53を含有する領域を示しており、製造時の高吸収性ポリマー粒子53の散布領域の形状を想定しているため、周縁のセル55には斜線模様のない部分があるが、セル55内で高吸収性ポリマー粒子53が移動可能である場合には製品ではセル55内における高吸収性ポリマー粒子53の存在位置が固定されるものではなく、図7に示す状態と同様にセル55内の全体に高吸収性ポリマー粒子53が分布しうるものである。空セル56における高吸収性ポリマー粒子53の内包量は、重量比で他のセルの1/2以下、特に1/10以下であることが好ましく、全く内包しないと特に好ましい。例えば、吸収体50の前端及び後端は、製造の際に個々の吸収体50へ切断することにより形成されるため、この位置に高吸収性ポリマー粒子53を含有すると切断装置の刃の寿命が短くなるおそれがある。よって、少なくとも吸収体50の前後端が通過する位置のセル55は空セル56であることが望ましい。また、粉砕パルプ等の親水性短繊維に高吸収性ポリマー粒子53を混合し綿状に積繊した吸収体50では、脚周りに沿うように前後方向LDの中間部を括れさせた形状に形成することが一般的であるが、セル吸収体50においても、前後方向LDの中間における両側部のセル55を空セル56とすることにより、当該部分は吸収後も膨張が少ないものとなり、したがって吸収後においても吸収体50が脚周りにフィットする形状となる。
【0062】
吸収体50を製造する場合、個々のセル55に正確に所定量の高吸収性ポリマー粒子53を分配することは困難であるため、表側シート51又は裏側シート52上における高吸収性ポリマー粒子53含有領域(空セル56となる部分を除いた領域)の全体にわたり高吸収性ポリマー粒子53を一様に散布した後、接合部54を形成して表側シート51及び裏側シート52を一体化するとともにセル55内に高吸収性ポリマー粒子53を閉じ込めることが好ましい。この場合、特に高吸収性ポリマー粒子53含有領域の周縁に位置する周縁セル55に対しては、セル55の周縁に一致する正確な形状で高吸収性ポリマー粒子53を散布することが困難であるため、図9に斜線で示される高吸収性ポリマー粒子53の散布領域53Aの形状からも分かるように、散布領域53Aの周縁が周縁セル55の中間を通るように高吸収性ポリマー粒子53を散布することが望ましい。この場合、周縁セル55の高吸収性ポリマー粒子53の内包量は、周縁セル55よりも内側に位置するセル55より少なくなり、周縁セル55の外側にセル55を有する場合には、この外側のセル55が高吸収性ポリマー粒子53を実質的に含まない空セル56となる。
【0063】
上記例は、セル55内に高吸収性ポリマー粒子53のみ内包させているが、高吸収性ポリマー粒子53とともに消臭剤粒子等、高吸収性ポリマー粒子53以外の粉粒体を内包させることもできる。
【0064】
<吸収体の製造>
上述したセル吸収体50は、連続帯状の第1シートを、連続方向に沿って搬送し、この搬送過程の第1シートに、CD方向に間隔を空けて多数の窪みを順次形成し、この窪み形成位置よりも下流側で、第1シートの窪みに高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給し、この粉粒体の供給位置よりも下流側で、第1シート上に、MD方向に連続する帯状の第2シートを重ね合わせ、第2シートを重ね合わせる位置よりも下流側で、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合して、粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、ことにより製造することができる。第1シートを、上述のセル吸収体50における表側シートとし、第2シートを裏側シートとすることが望ましいが、反対とすることもできる。
【0065】
図12は、セル吸収体の製造装置の具体例を示している。この製造装置は、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロール70を基本とするものであり、アンビルロール70の上半分の回転方向範囲内には、回転方向上流側から順に、第1シート供給手段80と、窪み形成手段90と、粉粒体供給装置100と、第2シート供給手段150とを備えている。また、第2シートの供給手段の回転方向下流側に溶着手段160を備えている。
【0066】
アンビルロール70は、図13及び図14にも示すように、外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部71、及び凹部71間の部分に各凹部71を取り囲むように設けられた突起72を有している。アンビルロール70外周面の凹71部は、回転方向に吸気区画73と非吸気区画74とに仕切られた内空に通じており、このアンビルロール70の内空における吸気区画73に図示しない吸引ファン等の吸気装置が接続されており、凹部71内を吸気可能となっている。また、アンビルロール70外周面の凹部71間の部分には、吸気口や噴気口は形成されていない。
【0067】
第1シート供給手段80は、アンビルロール70の外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シート201をアンビルロール70の回転方向に供給するものであり、図示しない第1シート201の原反ロールからアンビルロール70外周面までの経路におけるガイドロール、駆動ロール等の各種装置を含むものである。
【0068】
第1シート供給手段80には、波加工装置81を備えることが好ましい。波加工装置81は、図15にも示すように、外周面に、ロール周方向に連続する溝82gがロール長方向に多数形成された溝ロール82と、ロール周方向に連続する連続凸部83pがロール長方向に多数形成された凸ロール83とを有しており、溝82gと連続凸部83pが噛み合うように溝ロール82及び凸ロール83が対向配置されているとともに、溝ロール82及び凸ロール83の通る第1シート201を溶融温度以下に加温する加温手段84を備えたものである。加温手段84は、図示形態では凸ロール83及び溝ロール82を囲み内部雰囲気が所定温度に保持される加温ボックス84となっているが、溝ロール82及び凸ロール83の少なくとも一方を加温する手段としても、またこれらの両方を組み合わせても良い。波加工装置81における第1シート201の温度は、その素材の種類により適宜定めることができるが、通常の熱可塑性不織布を用いる場合を想定すると、40〜100℃とすることが望ましい。
【0069】
窪み形成手段90は、前述の吸気手段による凹部71内の吸気により、第1シート201を少なくとも第2シート202供給手段まで窪ませるものとしても良いが、図示形態では、図16にも示すように、窪み形成手段90として、アンビルロール70に対向し、アンビルロール70の各凹部71に入り込む押し込みピン91を有し、アンビルロール70との間に、アンビルロール70の回転方向に連続帯状の第1シート201を通し、押し込みピン91で第1シート201を凹部71内に押し込むことにより第1シート201に受容窪み201cを形成する押し込みロール90を備えている。
【0070】
粉粒体供給装置100は、高吸収性ポリマー粒子53を含む粉粒体203を落下供給するものであれば特に限定なく用いることができる。ここで、落下供給には自重による自由落下だけでなく、自由落下以上の勢いで落下するものも含む。粉粒体供給装置100は、落下位置のCD方向全体にわたり連続的に粉粒体を排出するもの、及び落下口のCD方向の少なくとも一部について間欠供給可能なものの両方を用いることができる。
【0071】
図13図18図20は粉粒体供給装置100の具体例を示している。この粉粒体供給装置100は、粉粒体203を貯留する粉粒体貯留槽101と、粉粒体貯留槽101に貯留された粉粒体203を連続的に送出する送出装置102と、送出装置102から送出される粉粒体203を落下移送して供給位置に落下供給するシュート103と、シュート103における、断面方向の少なくとも一部の粒子通過を遮断する遮断位置に、非遮断位置から間欠的に進入する遮断体104,105と、遮断体104,105により遮断された粉粒体203をシュート103外に導出するように、シュート103から分岐した回収路106とを備えている。
【0072】
図示形態では、粉粒体貯留槽101から粉粒体203を送出する送出装置102として、粉粒体貯留槽101の下端出口にいわゆるロータリーフィーダ102が接続されており、このロータリーフィーダ102により粉粒体貯留槽101に貯留された粉粒体203が連続的に切り出され、シュート103に対して連続定量供給されるようになっている。送出装置102はロータリーフィーダ102に限定されるものではなく、他の公知の粉粒体供給装置100を用いることができ、また、定量供給でなくても、例えば供給量が連続的又は段階的に変化するものであっても良い。
【0073】
シュート103は、粉粒体203を落下移送して供給位置に落下供給する限り、粉粒体203の一部又は全部が周壁に接触せずに落下するものでも、周壁上を滑り落ちるものでもよい。つまり、シュート103は図示形態のようにほぼ鉛直方向に真っすぐに延びるものであっても、図示形態と異なり一部又は全部に弧を描くような曲線状の部分又は屈曲部分を有していても良い。シュート103内の断面方向の通過位置は、移送方向に連続的又は段階的に変化しても良いが、CD方向の一部のみ間欠供給する場合には、CD方向に変化しないか、又は少なくとも縮小変化しないことが望ましい。
【0074】
遮断体104,105の遮断位置は、断面方向の少なくとも一部の粒子通過を遮断する位置であれば特に限定されないが、例えば、シュート103におけるCD方向中間の粒子通過は遮断せず、その両側の粒子通過を遮断する遮断位置としたり、シュート103における断面方向全体にわたり粒子通過を遮断する遮断位置としたり、あるいはこれらの遮断位置の一方に第1遮断体104を設け、他方に第2遮断体105を設けても良い。
【0075】
遮断体104,105を遮断位置に間欠進入させるために駆動機構としては、遮断体104,105をクランク機構や流体圧シリンダーにより遮断位置に対して直線的に往復駆動させたり、遮断体104,105の回転移動軌跡が遮断位置を通るようにモータ等の回転駆動源により遮断体104,105を一点を中心として回転移動させたり、遮断体104,105の回転移動軌跡が遮断位置を通るようにクランク機構により遮断体104,105を平行回転移動させたりることもできる。
【0076】
回収路106は、粉粒体203が遮断体104,105に衝突して移動する方向に入口を有する通路であり、吸引ファン等の移送力又は自重により、遮断体104,105により遮断された粉粒体203をシュート103外に導出するものである。回収路106を介して回収された遮断粉粒体203は、図示形態のように粉粒体貯留槽101に返送して再利用することが望ましいが、貯蔵タンクや貯蔵袋に一時的に貯留して再利用してもよく、また再利用しなくてもよい。
【0077】
図示形態の粉粒体供給装置100についてさらに詳細に説明すると、シュート103、遮断体104,105、回収路106は一つの箱型ユニットとして構成されている。この箱型ユニットは、天板部111及び底板部112、並びにこれらの間の空間の周囲を覆う側板部113とを有し、水平方向に対して傾斜配置されたケーシング110と、天板部の傾斜方向上側に設けられたシュート供給口114と、このシュート供給口114の傾斜方向下側に設けられたシュート排出口115と、これらをケーシング110内でつなぐシュート本体部121,122とを有しており、ケーシング110におけるシュート本体部122の傾斜方向下側の部分が回収路106の始端部を構成している。シュート供給口114、シュート本体部121,122及びシュート排出口115は長辺がCD方向に沿うほぼ矩形の横断面を有している。シュート本体部121,122は、シュート供給口114の下方に入口を有し、この入口から第1遮断位置上までほぼ鉛直方向に沿って延びる第1通路121と、第1遮断位置の下方に入口を有し、この入口からシュート排出口115上の第2遮断位置上までほぼ鉛直方向に沿って延びる第2通路122とを有する。
【0078】
第1通路121は、MD方向及びCD方向に延びる一対の平面間で形成されたほぼ矩形の横断面の通路であり、第2通路122は、傾斜方向において第1遮断位置の上側から下側まで延びる区画板116における、第1遮断位置の下方に形成されたほぼ矩形の横断面の貫通部である。第1通路121の出口と区画板116の上面との間に位置する第1遮断位置の空間、及び第2通路122の出口とシュート排出口115との間に位置する第2遮断位置の空間は、斜め下側の回収路106に開口している。
【0079】
図示形態の第1遮断体104は、第1遮断位置のCD方向両側において傾斜方向と交差する方向に延びる回転軸104sの回転方向一部に設けられた羽根体である(インペラのようなもの)。この第1遮断体104は、回転軸104sが図示しない回転駆動源により回転されることにより、第1遮断位置におけるCD方向両側に対して斜め上側からの進入と斜め下側からの退避とを繰り返すようになっている。第1遮断体104が退避位置にあるときには第2通路122の入口へ向かって落下する粉粒体203のすべてを通過させるが、図19に二点鎖線で回転軌跡を示すように第1遮断位置を通過するときには、図25及び図26に示すようにCD方向中間の粒子通過は遮断せず、その両側の粒子通過を遮断するものである。このため第1遮断位置の空間は第1遮断体104の進入・退避が可能なように側方にも開口している。第1遮断体104により遮断された粉粒体203は、第1遮断体104上及び区画板116上を移動して傾斜方向下側の回収路106に導入される。
【0080】
また、図示形態の第2遮断体105は、シュート排出口115の全体を覆いうる寸法の、傾斜方向に沿う遮蔽板である。この第2遮断体105は傾斜方向に往復駆動可能に支持され、その過程でシュート排出口115を通過するようになっている。第2遮断体105がシュート排出口115を覆わない退避位置にあるときにはシュート排出口115へ向かって落下する粉粒体203のすべてを通過させるが、第2遮断体105がシュート排出口115上の遮断位置を通過するときには、図13及び図19に二点鎖線で示すように及び図27に示すように、シュート排出口115へ向かって落下する粉粒体203をすべて遮断するものである。第2遮断体105により遮断された粉粒体203は、第2遮断体105上及び底板部112上を移動して傾斜方向下側の回収路106に導入される。シュート排出口115から排出される粉粒体203はアンビルロール70外周面に巻き掛けられた第1シート201上に順次落下供給される。
【0081】
粉粒体供給装置100の回転方向下流側に配置された第2シート供給手段150は、アンビルロール70の外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第2シート202をアンビルロール70の回転方向に供給するものであり、図示しない第2シート202の原反ロールからアンビルロール70外周面までの経路におけるガイドロール、駆動ロール等の各種装置を含むものである。図示形態では、アンビルロール70の外周面近傍まで接線方向に沿って近づくガイド板151が配置されており、第2シート202はこのガイド板151の上側を通り、その先端で折り返された後に、アンビルロール70の外周面に沿うように回転方向に供給される点で特徴的なものとなっている。このため、ガイド板151の先端は第2シート202の案内方向に沿う曲面の円弧面となっている。
【0082】
溶着手段160は、第1シート201及び第2シート202を溶着するものであれば特に限定されるものではなく、図12に示す形態のように超音波溶着装置の超音波ホーン160を用いる他、図17に示す形態のように加熱ロール161を用いることもできる。
【0083】
製造に際しては、図13及び図21に示すように、第1シート供給手段80により第1シート201をアンビルロール70に供給し、窪み形成手段90により第1シート201に受容窪み201cを順次形成する。この際、図示形態のように押し込みロールにより受容窪み201cの形成を行うことにより、吸引により受容窪み201cを形成する場合と比べて、受容窪み201cがよりしっかりと形成され、粉粒体供給のときに粉粒体203が受容窪み201c内へより落ち込みやすくなるため好ましい。また、第1シート201のアンビルロール70への供給に先立ち、図示形態のように波加工装置81により第1シート201を前処理すると、第1シート201の延伸による繊維構造の変化により柔軟化して、伸びやすい状態となる。したがって、受容窪み201c形成時に受容窪み201cがよりしっかり形成されるのはもちろん、吸気により第1シート201が凹部71内にしっかりと吸引され、第1シート201の表面形状が受容窪み201c内へより落下しやすい形状となるため好ましい。押し込みロールによる受容窪み201c形成加工及び波加工の程度は適宜定めることができるが、通常の場合、押し込みピン91による第1シート201の押し込み深さ91dを2〜10mmとし、波加工装置81の加工時における、波高81hを1〜8mmとし、かつCD方向の頂点間隔81dを1〜5mmとすることが望ましい。
【0084】
受容窪み201cが形成された第1シート201は、アンビルロール70に巻き掛けられたまま次の粉粒体供給装置100の供給位置まで回転していく。この際、受容窪み201c形成の段階から凹部71が吸気区画55Gに位置し、凹部71の吸気が維持されるため、受容窪み201cは形成時のまましっかりと凹部71内に保持される。この吸気は少なくとも後の第2シート202供給位置まで、好ましくは溶着位置まで維持される。粉粒体供給装置100からは、図13及び図22に示すように、第1シート201の受容窪み201cに粉粒体203が落下供給される。粉粒体203は連続的に供給することも、またCD方向の少なくとも一部において断続的に供給することもできる。
【0085】
受容窪み201cに粉粒体203が供給された第1シート201に対して、図13及び図23に示すように、直ちに第2シート供給手段150により第1シート201の外側に第2シート202が巻き掛けられ、第1シート201の少なくとも受容窪み201cを有するCD方向範囲が第2シート202で被覆される。これら第1シート201及び第2シート202はアンビルロール70に巻き掛けられたまま、直ちに溶着手段160により、図13及び図24に示すように、第1シート201の受容窪み201c間の部分と第2シート202とがアンビルロール70のドット状突起72の部位で溶着接合されて、粉粒体203を含む多数のセル55が配列された吸収体50の連続体200が順次形成される。この吸収体50の連続体200はアンビルロール70から送り出された後、図示しないカッター装置によりMD方向に間隔を空けて個々の吸収体50に切断される。
【0086】
アンビルロール70の突起72は適宜のパターンで形成することができるが、図14に示すように、先端面の面積が8mm2以下(0mm2より大きい)、かつ各凹部71を取り囲む方向と直交する方向の幅72Wが4mm以下(0mmより長い)のドット状突起72が、各凹部71を取り囲む方向に間隔72Dを空けて一列のみ配列され、第1シート201における受容窪み201cの周縁が、当該受容窪み201cを取り囲むドット状突起72の当該受容窪み201c側の縁に一致するように構成されているのが好ましい。突起72は、製品における接合部54を形成する部分であり、その配置及び寸法については製品における接合部54とほぼ同様とすることができる。
【0087】
このように、第1シート201及び第2シート202を溶着により接合するためのアンビルロール70の外周面で、接合に先立ち、第1シート201の受容窪み201c形成、粉粒体203の供給、第2シート202による被覆を行い、かつ少なくとも粉粒体203の供給から第2シート202による被覆まではアンビルロール70の凹部71内を吸気する形態を基本とし、図14及び図22に示すように、アンビルロール70の突起72を敢えて小さなドット状突起72とし、かつ凹部71間の部分に各凹部71を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列、第1シート201における受容窪み201cの周縁が、当該受容窪み201cを取り囲むドット状突起72の当該受容窪み201c側の縁に一致するように構成されていると、まず、突起72が小さなドット状であるため、基本的に粉粒体203が第1シート201におけるアンビルロール70の突起72と重なる位置に載りにくくなる。また、第1シート201に形成される受容窪み201cが、凹部71を取り囲む突起72部の内側の縁72eから傾斜する受容窪み201cとなるため、粉粒体203が図22に点線矢印で示す吸気の力によって受容窪み201c内に落ちやすくなり、また受容窪み201c内の粉粒体203はより深い位置に移動しやすくなる。さらに、凹部71を取り囲む方向に隣接するドット状突起72の間の部分も、それらの中央の低所に向かって傾斜するとともにその両側の受容窪み201cに向かって傾斜する(連山の間で繋がる尾根のようになる)ため、ドット状突起72又はその近傍に位置する粉粒体203は吸気の力によって受容窪み201c内に向かって移動しやすくなる。よって、アンビルロール70の突起72パターンの変更という簡素な手法で、第1シート201及び第2シート202を溶着により接合する際、接合部54のシート間に粉粒体203を噛み込みにくくなり、シートの接合不良を効果的に防止することができるようになる。
【0088】
粉粒体供給装置100による供給位置は適宜調整すればよいが、図13に示すように、アンビルロール70の回転方向において、鉛直上方を0度とした回転角θ1で30度以上(より好ましくは45度以上)、かつ第1シート201の受容窪み201cの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角θ2が0度以上(より好ましくは10度以上)の範囲内に、粉粒体203を落下させることが望ましい。このような位置で第1シート201上に粉粒体203を落下供給すると、第1シート201におけるアンビルロール70の突起72と対応する位置に粉粒体203が落下しても、回転方向下流側に落下しやすいため、突起72と対応する位置に粉粒体203が留まりにくい。また、受容窪み201cが横向きになることにより受容窪み201c内の粉粒体203がアンビルロール70の突起72と対応する位置に移動する事態も発生しにくい。
【0089】
また、前述の粉粒体供給装置100を用いる場合、次のような粉粒体203供給が可能である。すなわち、粉粒体供給装置100の供給位置が、第1シート201における個々の吸収体50への切断予定位置と重なる受容窪み201cの間のMD方向中間に位置しているときに、第1遮断体104による粉粒体203の供給遮断を行うように、第1遮断位置に対する第1遮断体104の間欠進入タイミングを設定し、粉粒体供給装置100の供給位置が、第1シート201における個々の吸収体50への切断予定位置と重なる受容窪み201cを含むときに、第2遮断体105による粉粒体203の供給遮断を行うように、第2遮断位置に対する第2遮断体105の間欠進入タイミングを設定する。これにより、図28に示すように、製造される吸収体50の連続体200において、個々の吸収体50への切断予定位置210と重なるセル55は、高吸収性ポリマー粒子53を含む粉粒体203が含有されない空セル56となるため、切断装置の刃の短命化を防止することができる。また、この吸収体50の連続体200は、前後方向LDの中間における両側部の脚周りに沿う位置220のセル55も、高吸収性ポリマー粒子53を含む粉粒体203が含有されない空セル56となるため、当該部分が吸収後も膨張が少ないものとなり、したがって吸収後においても吸収体50が脚周りにフィットする形状となる。
【0090】
<その他>
上記例の粉粒体供給装置100は、セル吸収体50の製造における高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体203の供給に用いているが、パルプ繊維の集積体や不織布等のシート上に高吸収性ポリマー粒子等の粒子の層を積層する場合にも適用することができる。また、上記例の粉粒体供給装置100は、落下供給可能な粉粒体203であれば、高吸収性ポリマー粒子に代えて又はこれとともに消臭剤粒子等、高吸収性ポリマー粒子以外の粉粒体を用いる場合にも適用できるなど、粉粒体203の供給一般に適用できるものである。
【0091】
<明細書中の用語の説明>
明細書中で以下の用語が使用される場合、明細書中に特に記載が無い限り、以下の意味を有するものである。
・「MD方向」及び「CD方向」とは、製造設備における流れ方向(MD方向)及びこれと直交する横方向(CD方向)を意味し、いずれか一方が製品の前後方向となるものであり、他方が製品の幅方向となるものである。不織布のMD方向は、不織布の繊維配向の方向である。繊維配向とは、不織布の繊維が沿う方向であり、例えば、TAPPI標準法T481の零距離引張強さによる繊維配向性試験法に準じた測定方法や、前後方向及び幅方向の引張強度比から繊維配向方向を決定する簡易的測定方法により判別することができる。
・「展開状態」とは、収縮や弛み無く平坦に展開した状態を意味する。
・「伸長率」は、自然長を100%としたときの値を意味する。
・「人工尿」は、尿素:2wt%、塩化ナトリウム:0.8wt%、塩化カルシウム二水和物:0.03wt%、硫酸マグネシウム七水和物:0.08wt%、及びイオン交換水:97.09wt%を混合したものであり、特に記載の無い限り、温度40度で使用される。
・「ゲル強度」は次のようにして測定されるものである。人工尿49.0gに、高吸収性ポリマーを1.0g加え、スターラーで攪拌させる。生成したゲルを40℃×60%RHの恒温恒湿槽内に3時間放置したあと常温にもどし、カードメーター(I.techno Engineering社製:Curdmeter−MAX ME−500)でゲル強度を測定する。
・「目付け」は次のようにして測定されるものである。試料又は試験片を予備乾燥した後、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内に放置し、恒量になった状態にする。予備乾燥は、試料又は試験片を相対湿度10〜25%、温度50℃を超えない環境で恒量にすることをいう。なお、公定水分率が0.0%の繊維については、予備乾燥を行わなくてもよい。恒量になった状態の試験片から米坪板(200mm×250mm、±2mm)を使用し、200mm×250mm(±2mm)の寸法の試料を切り取る。試料の重量を測定し、20倍して1平米あたりの重さを算出し、目付けとする。
・「厚み」は、自動厚み測定器(KES−G5 ハンディー圧縮試験機)を用い、荷重:0.098N/cm2、及び加圧面積:2cm2の条件下で自動測定する。
・吸水量は、JIS K7223−1996「高吸水性樹脂の吸水量試験方法」によって測定する。
・吸水速度は、2gの高吸収性ポリマー及び50gの生理食塩水を使用して、JIS K7224‐1996「高吸水性樹脂の吸水速度試験法」を行ったときの「終点までの時間」とする。
・試験や測定における環境条件についての記載が無い場合、その試験や測定は、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内で行うものとする。
・各部の寸法は、特に記載が無い限り、自然長状態ではなく展開状態における寸法を意味する。
【符号の説明】
【0092】
11…液不透過性シート、12…外装シート、12T…ターゲットシート、13…ファスニングテープ、13A…係止部、13B…テープ本体部、13C…テープ取付部、30…トップシート、40…中間シート、60…側部立体ギャザー、62…ギャザーシート、50…吸収体、51…表側シート、51c…窪み、52…裏側シート、53…高吸収性ポリマー粒子、54…接合部、54a…強接合部、54b…弱接合部、54c…縁部接合部、55…セル、55G…区画、WD…幅方向、56…空セル、70…アンビルロール、71…凹部、72…突起、80…第1シート供給手段、81…波加工装置、82…溝ロール、83…凸ロール、90…窪み形成手段、91…押し込みピン、100…粉粒体供給装置、150…第2シート供給手段、151…ガイド板、160…溶着手段、201…第1シート、202…第2シート、201c…受容窪み、203…粉粒体、101…粉粒体貯留槽、102…送出装置、103…シュート、104,105…遮断体、104…第1遮断体、105…第2遮断体、106…回収路、121…シュート供給口、115…シュート排出口、116…区画板、210…切断位置。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
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