JP7084130B2 - 複合シートの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
- B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
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- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
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- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
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Description
例えば、本出願人は、第1及び第2シートが融着した多数の融着部を有し、第1シートにおける融着部以外の部分が、第2シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートを提案している。斯かる複合シートは、表面に凹凸が形成されているため、肌触りや液の拡散防止性に優れている。
また、そのような複合シートにおける融着部に貫通孔を形成し、液の引き込み性等を向上させることも知られている(特許文献1,2参照)。特許文献2には、貫通孔を有する融着部を形成するために、凹凸ロールの凸部の先端部に、周囲のショルダー部との間に段差を有する開孔形成用の小凸部を設け、該小凸部とアンビルロールとの間で2枚のシートを挟んで加熱し、開孔を有する融着部を形成することも記載されている。
本発明の複合シートの製造装置によれば、貫通孔を有する融着部を容易に形成でき、融着部の位置と貫通孔の位置との間に位置ズレが生じにくく、メンテナンス負担も小さい。
先ず、本発明の複合シートの製造方法又は製造装置により製造される複合シートについて、図1を参照しつつ説明する。
図1に示す複合シート10は、本発明の複合シートの製造方法又は製造装置により製造される複合シートの一例であり、図1に示すように、第1シート1及び第2シート2が融着した多数の融着部4を有し、第1シート1における融着部4以外の部分の少なくとも一部が、第2シート2側とは反対側に突出した凸部5を形成している。
複合シート10は、吸収性物品の表面シート等として好ましく用いられる。吸収性物品の表面シートとして用いられるときには、第1シート1が、着用者の肌側に向けられる面(以下、肌対向面ともいう)を形成し、第2シート2が、着用時に吸収体側に向けられる面(以下、非肌対向面ともいう)を形成する。
複合シート10において、前記Y方向は、製造時における流れ方向(MD,機械方向)と一致し、前記X方向は、製造時における流れ方向に直交する方向(CD)と一致している。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸アルキルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。これらの樹脂は1種を単独で又は2種以上のブレンド物として用いることができる。また、芯鞘型やサイド・バイ・サイド型などの複合繊維の形態で用いることができる。
融着部4においては、第1シート1及び第2シート2の少なくとも一方を構成する熱融着性樹脂が溶融固化していることによって第1シート1と第2シート2とが結合している。第1シート1及び第2シート2が、不織布等の繊維シートから構成されている場合、融着部4においては、第1シート1及び第2シート2の構成繊維は、溶融するか溶融した樹脂に埋没して、目視においては繊維状の形態を観察できないこと、すなわち外観上フィルム化した状態となっていることが好ましい。
第1実施態様においては、図3に示す第1実施形態の複合シートの製造装置20を用いて、前述した複合シート10を製造する。
凹凸賦形部30は、図3に示すように、周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第1及び第2ロール31,32を有し、両ロール31,32を回転させながら、それら両ロール31,32の噛み合い部33に第1シート1を導入することにより、第1シート1が、第1ロール31の周面部の凹凸の形状に沿った凹凸形状に変形するようになっている。
第1ロール31は、所定の歯幅を有する平歯車31a,31b,・・を複数枚組み合わせてロール状に形成したものである。各歯車の歯が、第1ロール31の周面部における凹凸形状の凸部35を形成しており、該凸部35の先端面35cが、後述する超音波融着機41の超音波ホーン42の先端面42tとの間で、融着対象である第1及び第2シート1,2を加圧する加圧面となっている。
この場合、図4に示すように、隣り合う歯車間に所定の空隙Gを設けておくと、第1シート1に無理な伸長力を加えたり、両ロール31,32の噛み合い部33で、第1シート1を切断したりすることを抑制することができ、第1シート1を第1ロール31の周面に沿った形状に変形させ得るので好ましい。
コンバーター43は、ピエゾ圧電素子等の圧電素子を内蔵し、超音波発振器から入力された電気信号を、圧電素子により機械的振動に変換する。ブースター44は、コンバーター43から発せられた機械的振動の振幅を調整、好ましくは増幅して超音波ホーン42に伝達する。超音波ホーン42は、アルミ合金やチタン合金などの金属の塊でできており、使用する周波数で正しく共振するように設計されている。ブースター44から超音波ホーン42に伝達された超音波振動は、超音波ホーン42の内部においても増幅、又は減衰されて、融着対象である第1及び第2シート1,2に印加される。斯かる超音波融着機41としては、市販の超音波ホーン、コンバーター、ブースター、超音波発振器を組み合わせて用いることができる。
そして、第1ロール31の凸部35の先端面35cと超音波融着機41の超音波ホーン42の先端面42tとの間に挟んで加圧しながら、融着対象である第1及び第2シート1,2に超音波振動を印加することにより、第1シート1における、凸部35の先端面35c上に位置する部分のそれぞれが、第2シート2に融着し、融着部4が形成されるとともに、両シート1,2を貫通する貫通孔14が、溶融部分に囲まれた状態に形成される。
好ましい実施形態において、ヒーター61は、第1ロール31に、その軸長方向に沿って埋め込まれている。またヒーター61は、第1ロール31の回転軸の周囲における外周部の近傍に、周方向に間隔を設けて複数配置されている。ヒーター61による第1ロール31の周面部の加熱温度は、図示しない温度制御部によって制御されており、複合シートの製造装置20の運転中、超音波振動の印加部36に導入される第1シート1の温度を、所定の範囲の温度に維持することができる。
超音波融着機は、融着対象物に超音波振動を印加し、それにより融着対象物を発熱及び溶融させて融着させるものであり、ここでいう加熱手段には含まれない。
(1)第1シート1を、該第1シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱しておく。
(2)第2シート2を、該第2シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱しておく。
好ましくは、第1シート1を、該第1シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱しておくとともに、第2シート2を、該第2シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱しておく。
他方、第2シート2を、第2シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上とする方法としては、第1シート1と合流させる前の第2シートの温度を、第2シートの搬送路中に配置した測温手段で計測し、その測定値が、前述した特定の範囲内となるように、第2シートの搬送路中に配した第2シートの加熱手段(図示せず)の温度を制御することが好ましい。第2シートの加熱手段は、加熱されたローラー等を接触させる等の接触方式でもよいし、高温に維持した空間を通過させたり、熱風を吹き付けたり貫通させたり赤外線を照射する等の非接触式でもよい。
例えば、Perkin-Elmer社製の示差走査熱量測定装置(DSC)PYRIS
Diamond DSCを用いて測定する。測定データのピーク値から融点を割り出す。第1シート1又は第2シート2が、不織布等の繊維シートであり、その構成繊維が、芯鞘型、サイド・バイ・サイド型等の複数成分からなる複合繊維である場合、そのシートの融点は、DSCにより測定した複数の融点の内、最低温度の融点を複合繊維シートの融点とする。
また第1ロール31の凸部35と超音波融着機の超音波ホーン42との間で、融着部4の形成と貫通孔14の形成とを同時に行うことで、融着部4の位置と貫通孔14の位置との間に位置ズレも生じない。
複合シート10は、斯かる特性を生かして、吸収性物品の表面シートとして好ましく用いられるが、複合シート10の用途はそれに限られるものではない。
(1)第1シート1は、第1シート1の融点より50℃低い温度以上、該融点未満に予熱することが好ましく、第1シート1の融点より20℃低い温度以上、該融点より5℃低い温度以下に予熱することが更に好ましい。
(2)第2シート2は、第2シート2の融点より50℃低い温度以上、該融点未満に予熱することが好ましく、第2シート2の融点より20℃低い温度以上、該融点より5℃低い温度以下の温度に予熱することが更に好ましい。
ここでいう加圧力は、いわゆる線圧であり、超音波ホーン42の加圧力(N)を超音波ホーン42と触れる凸部35の歯幅(X方向)の合計(第1ロール31の凹部は含まない)の長さで除した値(単位長さあたりの圧力)で示す。
〔周波数の測定方法〕
レーザー変位計等でホーン先端の変位を計測する。サンプリングレート200kHz以上、精度1μm以上にすることで周波数を測定する。
〔振幅の測定方法〕
レーザー変位計等でホーン先端の変位を計測する。サンプリングレート200kHz以上、精度1μm以上にすることで振幅を測定する。
第2実施態様においては、図6に要部を示す第2実施形態の複合シートの製造装置を用いて、前述した複合シート10を製造する。
第2実施態様の複合シートの製造装置は、第1ロール31内に配置されたヒーター61(予熱手段)に代えて超音波融着機41の超音波ホーン42を加熱する手段を備える点のみが、前述した複合シートの製造装置20と異なる。より具体的に、第2実施態様の複合シートの製造装置は、超音波ホーン42を加熱する手段として、超音波ホーン42に取り付けられたヒーター62を備える。
第2実施態様の複合シートの製造方法においては、ヒーター62によって加熱される超音波ホーン42の温度を制御することによって、超音波振動を印加される直前の第2シート2の温度を、該シート2の融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱しておき、その状態で、第1ロール31の凸部35と超音波融着機の超音波ホーン42との間に挟んだ、第1及び第2シート1,2に超音波振動を印加する。
第2実施態様について特に説明しない点は、第1実施形態と同様であり、第1実施態様についての説明が適宜適用される。
第3実施態様の複合シートの製造装置は、超音波振動の印加に先立ち、第1シート及び第2シートの少なくとも一方を所定の温度に加熱する予熱手段を具備しない一方、超音波ホーン42の先端部に、蓄熱性を有する部材7(以下「蓄熱材」ともいう)が配されている。
第3実施態様の製造方法においては、この超音波振動の印加を、図7に示すように、超音波ホーン42の先端部に蓄熱材7を配した状態で行う。
蓄熱材7は、下記方法により測定した熱伝導率が2.0W/mK以下であることが好ましい。蓄熱材の熱伝導率は、超音波ホーンや大気に放熱しにくくする観点から、好ましくは2.0W/mK以下、より好ましくは1.0W/mK以下であり、また、シートを効率的に加熱する観点から、好ましくは0.1W/mK以上、より好ましくは0.5W/mK以上であり、また好ましくは0.1W/mK以上2.0W/mK以下、より好ましくは0.5W/mK以上1.0W/mK以下である。
蓄熱材7の熱伝導率は、熱伝導率測定装置を用いて測定する。
蓄熱材7の、蓄熱性を有する本体部分の材質としては、ガラス、ポリイミド等が挙げられ、適度な蓄熱性を有し且つ耐熱性が高い観点から、ポリイミド等が好ましい。蓄熱材7は、単層構造のシートであっても良いし、同一又は異なる材質からなる2以上のシート等の積層体であっても良い。
同様の観点から、蓄熱材7の本体部分や、図8(a)に示す超音波ホーン42に設けた合成樹脂層42hは、ポリイミドやポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルエチルケトン、ポリフェニレンサルファイト、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド等の、ロックウエル硬度がR120以上R140以下で、耐熱温度が150℃以上500℃以下の合成樹脂からなることが好ましく、ポリイミドやポリベンゾイミダゾール等の、ロックウエル硬度がR125以上R140以下で、耐熱温度が280℃以上400℃以下の合成樹脂からなることが更に好ましい。
ここで、ロックウエル硬度は、ASTM D785に従って測定した値であり、耐熱温度は、ASTM D648に従って測定した値である。
超音波ホーン42の先端部に設ける合成樹脂層は、ロックウエル硬度が、好ましくはR120以上、より好ましくはR125以上であり、また好ましくはR140以下であり、また好ましくはR120以上R140以下、より好ましくはR125以上R140以下である。
図8(a)に示す超音波ホーン42においては、図8(b)に示すように、アルミ合金やチタン合金等の金属からなる超音波ホーン42の本体部分42cの先端面42tに、溶射により一面42dから内部に至る空隙42eを有する接続層42fを形成した後、図8(a)に示すように、該接続層42fの前記一面42d側に、蓄熱性を有する部材としての合成樹脂層42hを固定してある。溶射とは、加熱することで溶融又はそれに近い状態とした金属やセラミックスなどの溶射材料の粒子を、加速して基材面に高速で衝突させ、該基材面に被膜を形成する表面処理法である。チタン合金等の金属からなる超音波ホーン42の本体部分42cの先端面42tに、溶射により形成した接続層42fを介して、蓄熱性を有する合成樹脂層42hを設けることで、蓄熱性を有する合成樹脂層42hの材料として、耐摩耗性や耐熱性等に優れる一方、直接固定した場合には十分な固定強度が得られにくいポリイミド等の合成樹脂を用いた場合であっても十分な固定強度を容易に得ることができる。なお、固定強度が不十分であると、複合シート10の製造中に、合成樹脂層42hが剥離する等の不都合が生じやすくなる。
また、接続層42fの形成材料は、蓄熱性を有する合成樹脂層42hを構成する合成樹脂に比して融点が高く、合成樹脂42hを形成する際に空隙42eの形を維持していることが、合成樹脂層42hの固定強度を高める観点から好ましい。
蓄熱性を有する合成樹脂層42hの厚みTh〔図8(a)参照〕は、特に制限されないが、一例を挙げれば、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、また好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下であり、また好ましくは5μm以上100μm以下、より好ましくは10μm以上50μm以下である。
また接続層42fの厚みTfは、該厚みTfと合成樹脂層42hの厚みThの合計厚みTtに対する割合が、合成樹脂の固定強度を維持しつつ、超音波振動や発熱を阻害しない観点から、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上であり、また好ましくは85%以下、より好ましくは75%以下であり、また好ましくは30%以上85%以下、より好ましくは50%以上75%以下である。
凸部5の高さH(図1参照)は1~10mm、特に3~6mmであることが好ましい。複合シート10の単位面積(1cm2)当たりの凸部5の数は1~20、特に6~15個であることが好ましい。凸部5のX方向の底部寸法A(図1参照)は0.5~5.0mm、特に1.0~4.0mmであることが好ましい。凸部5のY方向の底部寸法B(図1参照)は1.0~10mm、特に2.0~7.0mmであることが好ましい。
X方向の底部寸法AとY方向の底部寸法Bとの比(底部寸法A:底部寸法B)は1:1~1:10、特に1:2~2:5であることが好ましい。凸部5の底部面積(底部寸法A×底部寸法B)は0.5~50mm2、特に2~20mm2であることが好ましい。
貫通孔14の開口面積は、融着部4の外周縁より内側の面積に対して、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上であり、また、好ましくは100%未満、より好ましくは95%以下であり、また、好ましくは50%以上100%未満、より好ましくは80%以上95%以下である。
例えば、吸収性物品用のシートとして、表面シートと吸収体の間に配置されるシート、立体ギャザー(防漏壁)形成用のシート(特にギャザーの内壁を形成するシート)等に用いることができ、また、吸収性物品以外の用途として、清掃シート、特に液吸収を主とする清掃シートや、対人用の化粧シート等として用いることができる。清掃シートに用いる場合、凸部において、平滑でない被清掃面への追従性が良好であるため、第1不織布側を被清掃面に向けて使用することが好ましい。化粧シートとして用いる場合、凸部において対象者の肌に追従し、またマッサージ効果を発現するとともに、余分な化粧剤(別途使用)や汗の吸収を行うことができるため、第1不織布側を肌側に向けて使用することが好ましい。
例えば、上述した複合シート10は、個々の凹部に一つの融着部が形成されていたが、本発明で製造する複合シートは、一つの凹部に、複数の融着部を含むものであっても良い。また、複合シート10の凸部5は、四角錐台形状のものであったが、半球状のもの等であっても良い。また、互いに隣接する列における凸部5及び融着部4が、それぞれ、X方向にずれる程度は、1/2ピッチに代えて、1/3ピッチ、1/4ピッチ等であっても良く、更にX方向にずれていなくても良い。
また、融着部及び貫通孔の平面視形状は、楕円形、円形、角部を丸めた多角形(正方形、長方形、三角形、菱形等)等とすることができる。
<1>
第1シート及び第2シートが融着した多数の融着部を有し、前記第1シートにおける前記融着部以外の部分の少なくとも一部が、前記第2シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートの製造方法であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第1ロール及び第2ロールを回転させながら、それら両ロールの噛み合い部に前記第1シートを導入して凹凸形状に変形させる賦形工程、凹凸形状に変形させた前記第1シートを、前記第1ロール上に保持しつつ搬送し、搬送中の前記第1シートに前記第2シートを重ね合わせる重ね合わせ工程、及び、重ね合わせた両シートを、前記第1ロールの凸部と超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで超音波振動を印加する超音波処理工程を具備しており、
前記超音波処理工程において、該超音波振動の印加時に、貫通孔を有する前記融着部を形成させる、複合シートの製造方法。
前記超音波ホーンを所定の温度に加熱し、前記超音波処理工程において、前記超音波振動の印加とともに、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を加熱する、前記<1>に記載の複合シートの製造方法。
<3>
前記第1ロールを所定の温度に加熱し、前記超音波振動の印加に先立ち、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を加熱しておく、前記<1>又は<2>に記載の複合シートの製造方法。
<4>
前記超音波振動の印加に先立ち、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を所定の温度に直接加熱しておく、前記<1>~<3>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<5>
所定の温度は、加熱する前記第1シート又は前記第2シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上である、前記<2>~<4>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<6>
前記超音波処理工程において、前記超音波振動の印加を、前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材を配した状態で行い、該超音波振動の印加時に、貫通孔を有する前記融着部を形成させる、前記<1>~<5>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
前記蓄熱性を有する部材は、前記超音波ホーンを構成する材料に比べて、熱伝導率が低い、前記<6>に記載の複合シートの製造方法。
<8>
前記蓄熱性を有する部材は、熱伝導率が2.0W/mK以下、好ましくは1.0W/mK以下であり、また0.1W/mK以上、好ましくは0.5W/mK以上であり、また0.1W/mK以上2.0W/mK以下、好ましくは0.5W/mK以上1.0W/mK以下である、前記<6>又は<7>に記載の複合シートの製造方法。
<9>
前記蓄熱性を有する部材は、耐熱性を有し、
前記蓄熱性を有する部材の耐熱温度は、150℃以上、好ましくは200℃以上、更に好ましくは250℃以上であり、前記蓄熱性を有する部材の耐熱温度の上限は、1500℃以下である、前記<6>~<8>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<10>
前記蓄熱性を有する部材の材料は、ガラス又はポリイミドである、前記<6>~<9>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<11>
前記蓄熱性を有する部材は、前記超音波ホーンの先端面を被覆する部分に加えて、該超音波ホーンの先端面の、シート流れ方向上流側の角部を被覆する部分を有する、前記<6>~<10>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<12>
前記蓄熱性を有する部材は、さらに、前記超音波ホーンの先端面の、シート流れ方向下流側の角部を被覆する部分を有する、前記<11>に記載の複合シートの製造方法。
前記第1ロールの凸部の先端面と前記超音波ホーンの先端面との間に挟んで、前記第1シート及び前記第2シートに加える加圧力は、10N/mm以上、好ましくは15N/mm以上であり、また150N/mm以下、好ましくは120N/mm以下であり、また10N/mm以上150N/mm以下、好ましくは15N/mm以上120N/mm以下である、前記<1>~<12>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<14>
印加する前記超音波振動の周波数は、15kHz以上、好ましくは20kHz以上であり、また50kHz以下、好ましくは40kHz以下であり、また15kHz以上50kHz以下、好ましくは20kHz以上40kHz以下である、前記<1>~<13>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<15>
印加する前記超音波振動の振幅は、20μm以上、好ましくは25μm以上であり、また50μm以下、好ましくは40μm以下であり、また20μm以上50μm以下、好ましくは25μm以上40μm以下である、前記<1>~<14>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
<16>
前記複合シートは、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、失禁パッドなどの吸収性物品の表面シートとして用いられる、前記<1>~<15>のいずれか1に記載の複合シートの製造方法。
第1シート及び第2シートが融着した多数の融着部を有し、前記第1シートにおける前記融着部以外の部分の少なくとも一部が、前記第2シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートの製造装置であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第1ロール及び第2ロールを有し、それら両ロールの噛み合い部に導入された前記第1シートを凹凸形状に変形させる凹凸賦形部、超音波融着機を備え、凹凸形状に変形させた状態の前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせた後、それら両シートを、前記第1ロールの凸部と前記超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで部分的に超音波振動を印加し、貫通孔を有する前記融着部を形成する超音波処理部を備える、複合シートの製造装置。
前記超音波ホーンを加熱する手段を備える、前記<17>に記載の複合シートの製造装置。
<19>
前記超音波振動を印加する前の前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を所定の温度に予熱する予熱手段を備える、前記<17>又は<18>に記載の複合シートの製造装置。
<20>
前記予熱手段は前記第1ロール内に配置されたヒーターである、前記<19>に記載の複合シートの製造装置。
<21>
前記予熱手段により、前記第1シートを、該シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上に加熱する、前記<19>又は<20>に記載の複合シートの製造装置。
<22>
前記予熱手段により、前記第1シートの融点より20℃低い温度以上、該融点より5℃低い温度以下に予熱する、前記<19>~<21>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<23>
前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材が配されている、前記<17>~<22>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
前記蓄熱性を有する部材は、前記超音波ホーンを構成する材料に比べて、熱伝導率が低い、前記<23>に記載の複合シートの製造装置。
<25>
前記蓄熱性を有する部材は、熱伝導率が2.0W/mK以下、好ましくは1.0W/mK以下であり、また0.1W/mK以上、好ましくは0.5W/mK以上であり、また0.1W/mK以上2.0W/mK以下、好ましくは0.5W/mK以上1.0W/mK以下である、前記<23>又は<24>に記載の複合シートの製造装置。
<26>
前記蓄熱性を有する部材は、耐熱性を有し、
前記蓄熱性を有する部材の耐熱温度は、150℃以上、好ましくは200℃以上、更に好ましくは250℃以上であり、前記蓄熱性を有する部材の耐熱温度の上限は、1500℃以下である、前記<23>~<25>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<27>
前記蓄熱性を有する部材の材料は、ガラス又はポリイミドである、前記<23>~<26>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
前記蓄熱性を有する部材は、前記超音波ホーンの先端面を被覆する部分に加えて、該超音波ホーンの先端面の、シート流れ方向上流側の角部を被覆する部分を有する、前記<23>~<27>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<29>
前記蓄熱性を有する部材は、さらに、前記超音波ホーンの先端面の、シート流れ方向下流側の角部を被覆する部分を有する、前記<28>に記載の複合シートの製造装置。
前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材として、耐熱性を有する合成樹脂層が設けられている、前記<23>~<29>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<31>
前記合成樹脂層の耐熱温度は、150℃以上、好ましくは280℃以上であり、また500℃以下、好ましくは400℃以下であり、また150℃以上500℃以下、好ましくは280℃以上400℃以下である、前記<30>に記載の複合シートの製造装置。
<32>
前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材として、耐摩耗性を有する合成樹脂層が設けられている、前記<23>~<31>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<33>
前記合成樹脂層のロックウエル硬度は、R120以上、好ましくはR125以上であり、またR140以下であり、またR120以上R140以下、好ましくはR125以上R140以下である、前記<32>に記載の複合シートの製造装置。
<34>
前記合成樹脂層は、前記超音波ホーンの金属からなる本体部分の先端面に、溶射により形成された接続層を介して固定されている、前記<30>~<33>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
前記第1ロールの凸部と前記超音波ホーンとの間に挟んで、前記第1シート及び前記第2シートに加える加圧力は、10N/mm以上、好ましくは15N/mm以上であり、また150N/mm以下、好ましくは120N/mm以下であり、また10N/mm以上150N/mm以下、好ましくは15N/mm以上120N/mm以下である、前記<17>~<34>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<36>
印加する前記超音波振動の周波数は、15kHz以上、好ましくは20kHz以上であり、また50kHz以下、好ましくは40kHz以下であり、また15kHz以上50kHz以下、好ましくは20kHz以上40kHz以下である、前記<17>~<35>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<37>
印加する前記超音波振動の振幅は、20μm以上、好ましくは25μm以上であり、また50μm以下、好ましくは40μm以下であり、また20μm以上50μm以下、好ましくは25μm以上40μm以下である、前記<17>~<36>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
<38>
前記複合シートは、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、失禁パッドなどの吸収性物品の表面シートとして用いられる、前記<17>~<37>のいずれか1に記載の複合シートの製造装置。
1 第1シート
2 第2シート
3 凹部
4 融着部
14 貫通孔
5 凸部
6 予熱手段
7 蓄熱材(蓄熱性を有する部材)
20 複合シートの製造装置
30 凹凸賦形部
31 第1ロール
32 第2ロール
33 噛み合い部
34 吸引孔
35 凸部
35c 凸部の先端面
36 超音波振動の印加部
40 超音波処理部
41 超音波融着機
42 超音波ホーン
43 コンバーター
44 ブースター
45 可動台
6 予熱手段
61,62 ヒーター(加熱手段)
Claims (11)
- 第1シート及び第2シートが融着した多数の融着部を有し、前記第1シートにおける前記融着部以外の部分の少なくとも一部が、前記第2シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートの製造方法であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第1ロール及び第2ロールを回転させながら、それら両ロールの噛み合い部に前記第1シートを導入して凹凸形状に変形させる賦形工程、凹凸形状に変形させた前記第1シートを、前記第1ロール上に保持しつつ搬送し、搬送中の前記第1シートに前記第2シートを重ね合わせる重ね合わせ工程、及び、重ね合わせた両シートを、前記第1ロールの凸部と超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで超音波振動を印加する超音波処理工程を具備しており、
前記超音波処理工程において、前記超音波振動の印加を、前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材を配した状態で行い、該超音波振動の印加時に、貫通孔を有する前記融着部を形成させる、複合シートの製造方法。 - 前記超音波ホーンを所定の温度に加熱し、前記超音波処理工程において、前記超音波振動の印加とともに、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を加熱する、請求項1に記載の複合シートの製造方法。
- 前記第1ロールを所定の温度に加熱し、前記超音波振動の印加に先立ち、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を加熱しておく、請求項1又は2に記載の複合シートの製造方法。
- 前記超音波振動の印加に先立ち、前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を所定の温度に直接加熱しておく、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合シートの製造方法。
- 所定の温度は、加熱する前記第1シート又は前記第2シートの融点未満、該融点より50℃低い温度以上である、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の複合シートの製造方法。
- 第1シート及び第2シートが融着した多数の融着部を有し、前記第1シートにおける前記融着部以外の部分の少なくとも一部が、前記第2シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートの製造装置であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第1ロール及び第2ロールを有し、それら両ロールの噛み合い部に導入された前記第1シートを凹凸形状に変形させる凹凸賦形部、超音波融着機を備え、凹凸形状に変形させた状態の前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせた後、それら両シートを、前記第1ロールの凸部と前記超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで部分的に超音波振動を印加し、貫通孔を有する前記融着部を形成する超音波処理部を備え、
前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材が配されている、複合シートの製造装置。 - 前記超音波ホーンを加熱する手段を備える、請求項6に記載の複合シートの製造装置。
- 前記超音波振動を印加する前の前記第1シート及び前記第2シートの少なくとも一方を所定の温度に予熱する予熱手段を備える、請求項6又は7に記載の複合シートの製造装置。
- 前記予熱手段は、前記第1ロール内に配置されたヒーターである、請求項8に記載の複合シートの製造装置。
- 前記超音波ホーンの先端部に、蓄熱性を有する部材として、耐熱性及び耐摩耗性を有する合成樹脂層が設けられている、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の複合シートの製造装置。
- 前記合成樹脂層は、前記超音波ホーンの金属からなる本体部分の先端面に、溶射により形成された接続層を介して固定されている、請求項10に記載の複合シートの製造装置。
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