JP6033024B2 - 吸収性物品 - Google Patents
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周面が凹凸形状となっている第1のロールと、該第1のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第2のロールとの噛み合わせ部に、表面層用シートを搬送、挟持させて、該シートに凹部と凸部を賦形する工程と、該賦形された前記シートの凸部を、熱伸長性繊維を含有する吸収層前駆体に接触させる工程と、前記接触した吸収層前駆体と表面層用シートを加熱して一体化させるとともに、前記熱伸長性繊維を伸長させて吸収層前駆体の表面層用シート側表面に突状部を形成する工程と、を含む、表面層と吸収層とを備えた吸収性物品の製造方法を提供する。
図1は本発明の吸収性物品の直交する2切断面で示した斜視図である。本実施形態の吸収性物品は、肌当接面側に配置された液透過性の表面層1、非肌当接面側に配置された液難透過性の防漏層3、及び前記表面層1と前記防漏層3との間に配置された液保持性の吸収層2を有する。
表面層1は、排泄された体液を速やかに吸収し、吸収層2に伝達する観点と、肌触りのよさの観点から親水性のエアスルー不織布からなる。防漏層3は、液難透過性の部材からなり、例えば、通気性を有し液不透過の透湿性フィルム等を用いて形成されたシート体である。前記液難透過性とは、液を透過させにくい性質を意味し、防水性、撥水性及び液不透過性を含む。なお、本発明においては、表面層1及び防漏層3は、本実施形態のシート体に限らず、複数の部材を組み合わせたものや厚みに変化を持たせたものなど、種々の態様のものを任意に採用できる。
吸収層2は熱によってその長さが伸長した熱伸長繊維21、及び排泄液を吸収保持する部材として親水性繊維を有する。吸収層2は、これらの構成繊維が積繊されてなる積繊体(吸収性コア)である。なお、吸収層2には、吸水性ポリマーなど他の機能素材を含んでもよい。本実施形態における吸収層2は、周囲を被覆するコアラップシートを有さず、表面層1及び防漏層3と直接接合固定されている。
吸収層2の肌当接面側には、複数の伸長抑制部22が、平面方向(X軸及びY軸方向)に点在して形成されている(図3参照)。伸長抑制部22においては、熱伸長繊維21の熱伸長性の発現が部分的に抑制された状態である。具体的には、熱エンボスや超音波エンボス等により、熱伸長繊維21が、自身の熱融着性によって親水性繊維等の吸収層2の他の構成繊維と融着されている。また、本実施形態においては、表面層1の繊維とも融着固定されている。この融着により、熱伸長繊維の熱伸長性の発現が抑制された状態である。この場合の熱伸長性が抑制されるとは、その部分において全く伸長しなかった場合に限らず、親水性繊維等の他の構成繊維を押し退けない程度に僅かに伸長した状態をも含む。
本実施形態においては、エンボス処理により伸長抑制部22が形成されているが、これに限定されず、上記の抑制機能を付与する種々の方法により形成することができる。例えば、部分的に接着剤を塗布して、熱伸長繊維を固定したりすることもできる。その他、熱伸長繊維21の接着性を発現する処理として、部分的に熱可塑性の接着剤を塗布し、接着剤の熱可塑温度以上に加熱して接着する方法や、熱伸長性繊維を溶解可能な溶剤を霧状に散布して、熱融着性繊維の表面を溶解し粘着性を発現させる化学的処理などが挙げられる。
隆起面23は、吸収層2の構成繊維が肌当接面側に隆起して形成されたものであり、構成繊維の繊維間空間(繊維間距離)が非肌当接面側よりも拡大したことで形成されている。つまり、隆起面23直下の繊維密度が非肌当接面側よりも粗な状態となっている。この粗な部分を隆起部231という。隆起部231の繊維密度が粗な状態は、従来のように周囲をエンボス処理して高低差をつけることでは得られない。なぜならば、従来のエンボス処理による高低差では、エンボス部分及びその周辺で繊維が圧密化されるものの、それ以外の部分は繊維の積繊状態が維持されたままだからである。
これに対し、本実施形態の隆起面23及び隆起部231は、熱伸長繊維の伸長により構成繊維が肌当接面側へと追いやられ、結果として繊維間空間が非肌当接面側より大となり、嵩高な状態とされて形成されたものである。より具体的には、本実施形態の吸収性物品の形成過程において、熱伸長する前の熱伸長性繊維210が親水性繊維等の他の構成繊維とともに積繊された後、熱風回復処理により、熱伸長性繊維210が伸長抑制部22を基底部として伸長する。その際、熱伸長性繊維210は他の構成繊維とは融着しておらず、十分に伸長性が発現される。これにより、その部分が、通常の積繊状態又は積繊後の成形のための表面押圧をした状態から、繊維密度が粗な状態へと変化して隆起面23及び隆起部231が形成されている。
その結果、隆起面23を含む吸収層2の縦断面において、隆起部231の肌当接面側とそれより下方の非肌当接面側との間に繊維密度の差が生じている。例えば、図2に示す、中層部(厚み中央部分)の領域P2及び下層部の防漏層3との対向面付近の領域P3の繊維密度(m2及びm3)に対し、これよりも厚み方向上方にある隆起面23の頂上23t付近の領域P1の繊維密度(m1)が粗な状態となっている(m1<m2及びm3)。
なお、本発明においては、前述の厚み方向の密度差は、単に3か所の密度差に限定されるものではなく、肌当接面側から非肌当接面側の下層部へ向かって、密度の勾配ができていることが好ましい。また、その勾配は、密度が徐々に高くなる場合に限らず、断続的ないし多段的に密度が高くなるような場合も含む。
繊維密度は、例えば、以下の方法で測定することができる。
吸収層2の切断面を、走査電子顕微鏡を用いて拡大観察(繊維断面が30〜60本計測できる倍率(好ましくは150〜500倍)に調整し、繊維の断面数を測定し、一定面積あたりの前記切断面によって切断されている繊維の断面数を数え、次に1mm2当たりの繊維の断面数に換算する。次に、得られた拡大画像から各繊維の断面積を測定し、各々の繊維を測定した断面積を有する柱状の構造体と仮定し、1mm3当りの占有体積を算出する。各々の繊維の占有体積にその繊維の比重を乗じて1mm3当りに含まれる全繊維重量を求めることで繊維密度(g/cm3)を算出する。測定は3ヶ所行い、平均してそのサンプルの繊維密度とする。上記走査電子顕微鏡には、日本電子(株)社製のJCM−5100(商品名)を用いることができる。
また、柔らかな風合い及び液の拡散性の観点から、図2に示す、吸収層2全体の厚み(h1)に対する隆起面23の高さ(h2)の比率(h2/h1)は1/5以上が好ましく、1/4以上がより好ましい。また、下層での十分な液の吸収性能の確保の観点から、その上限は4/5以下が好ましく、3/4以下がより好ましい。なお、隆起面23の高さ(h2)とは、隆起面23の底部となる伸長抑制部22の肌当接面の位置から、隆起面23の頂点23tなどの最も隆起した位置までの厚み方向長さ(h1−h3)のことである。
表面層1は、図1に示すように、肌当接面側及び非肌当接面側が一体的に厚み方向に変形した凸部11及び凹部12が繰り返す、凹凸形状を有している。凸部11は、肌当接面側から見れば、肌当接面側(Z1)方向に突出した表面凸部11aであり、非肌当接面側から見れば、非肌当接面側(Z2)から肌当接面側(Z1)へと窪んだ裏面凹部11bである。一方、凹部12は、肌当接面側から見れば、非肌当接面側(Z2)に窪んだ表面凹部12aであり、非肌当接面側から見れば、肌当接面側(Z1)から非肌当接面側(Z2)へと突出した裏面凸部12bである。表面凹部12a及び裏面凹部11bの窪みは、後述の液透過性及び液拡散性の観点から、筋状であるよりも、円錐や円錐台、楕円錐、楕円円錐台を逆さにした形状、すり鉢状ないしお椀状など、凹部の広がりが底部に向かって収束する形状であることが好ましい。
これらの凹部11と凸部12とが、平面視で交差する異なる方向(図1におけるX方向、Y方向及びこれらと交差する異なる方向など)において交互に、隣接して周期的に複数配置されている。その結果、表面層1は、平面方向のほぼ全域に亘って、非肌当接面側及び肌当接面側が一体的に、凹凸を周期的に繰り返した形状となっている。本実施形態において、この表面層1の凹凸の周期は、吸収層2の伸長抑制部22と隆起面23とによる凹凸の周期と一致している。
特に、本実施形態の表面層1及び吸収層2を組み込んだ吸収性物品は、複数の頂点11t付近で着用者の肌と接触することとなる。この場合、凸部11は、肌との接触面積を低減する一方で、体圧を直接受けることとなる。この体圧は、厚み方向の押圧(図5の白矢印f1)に限らず、着用者の動きに合わせた多方向からの圧力(図5の白矢印f2、f3)などとして加えられる。この場合でも、凸部11は、裏面凹部11bにおいて吸収層2の隆起面23に対しアーチ形状をなして形状が維持されつつ、空間部4の存在で表面凸部11aは、吸収層2とは分離して動きやすい(圧縮仕事量が大)。そして、多方向からの力に対しても柔軟に変形し、追従することができる。そのため表面凸部11aが弾けるようにして肌と擦れることが生じ難く、摩擦が少ない。その結果、肌に触れた感じが柔らかく、優しい肌触りとなる。さらに、表面層の肌当接面側の凹凸は、通気性に優れ、肌の濡れを防止し得る。これらのことが、吸収層2の柔らかな風合いと相俟って、吸収性物品の着用感の向上をもたらす。
そして、表面凹部12aで捕捉された排泄液は、凸部11と凹部12とを繋ぐ壁部13などを介して、空間部4へと素早く透過される。また同時に、接合部5ないし吸収層2の伸長抑制部22周辺の繊維密度が高められた領域から積極的に引き抜かれる。
さらに、空間部4による液吸収性能の向上の観点から、凸部11の高さ(h6)と空間部4の高さ(h7)との比率(h7/h6)は、9/10以下が好ましく、4/5以下がより好ましい。一方、優れたクッション性の凸部11の形状維持の観点から、1/10以上が好ましく、1/5以上がより好ましい。
なお、図5に示すように、凸部11の高さ(h6)は、伸長抑制部22の肌当接面側の表面から凸部11の頂部11aまでの高さである。また、空間部4の高さ(h7)は、隆起面23の頂部23tから裏面凹部11bの最も肌当接面側へと窪んだ部分までの高さである。さらに、凸部11の底面積は、凸部11を囲む裏面凸部12bにおける接合部5(又は伸長抑制部22)で確定されるその内側の領域の広さである。これは隆起部231の底面積にも一致し、図3に示される伸長抑制部5で囲まれるその内側の領域の広さに相当する。
図7は本発明の製造方法について、その工程の一部を模式的に示す工程説明図である。まず、原反ロール(図示せず)から表面層用シートである上層(不織布シート)42を矢印49aの方向に繰り出す。これとは別の原反ロール(図示せず)から吸収層前駆体である下層(繊維の積繊体)43を矢印49eの方向に繰り出す。下層43は、吸収層となるべく、潜在的に熱伸長性を有する熱伸長性繊維210と親水性繊維等とを積繊してなる。熱伸長性繊維210は、この時点では伸長性は発現していない。なお、下層43は、製造工程において搬送される前に、軽くプレスして上層42との接合面を平らに均しておくことが、後述の空間部4を良好に形成するために好ましい。
第1ロール401における各歯車の歯溝部には吸引孔403が形成されている。この歯溝部は、第1ロール401の周面における凹凸形状のうちの凹部に相当するものである。吸引孔403は、ブロワや真空ポンプなどの吸引源(図示せず)に通じ、図7に示すように、第1ロール401(回転方向:矢印49c)と第2ロール402(回転方向:矢印49b)との噛み合い部45から上層42と下層43との合流部46まで吸引されるように制御されている。したがって、第1ロールと第2ロールとの噛み合いによって凹凸賦形された上層42は、吸引孔403による吸引力によって第1ロール401周面に密着し、その凹凸賦形された状態が保持される。この場合、図8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、上層42に無理な伸長力や、ロールの凹凸噛み合いによる切断効果を加えることなく上層42を第1ロール401の周面に密着させられる。空隙Gは歯車の全歯たけや上層42の坪量にもよるが、上層42に破断や損傷を与えることなく密着を行うことができるため、0.1〜50mmが好ましく、0.1〜5mm程度がより好ましい。
また、本実施形態においては、上層42及び下層43の接合工程と、下層43における伸長抑制部22の形成工程とを、1回の工程で行う。つまり、第1ロール401の凸部51による圧着だけで、必要な個所に対し好適に加熱できる。これにより、工程数の増加による煩雑さや、余計な繊維融着を防止でき、上層42及び下層43の風合いを阻害しない。この点において本実施形態の製造方法は好ましい。
この工程において、熱伸長性繊維210は、熱伸長した熱伸長繊維21となる。熱伸長を十分なものとするため、熱伸長性繊維210が親水性繊維等の他の構成繊維と融着されないことが好ましい。そのため、熱風回復処理においては、熱伸長性繊維210の熱融着性が発現する温度よりも低く、熱伸長性が十分に発現する温度であることが好ましい。
このことから、好ましい熱風回復処理の温度の下限は、80℃以上、より好ましくは90℃である。また、好ましい熱風回復処理の温度の上限は150℃以下、より好ましくは140℃以下である。上記下限以上とすることで、熱伸長性繊維210を、熱伸長した熱伸長繊維21とすることができる。また、上記上限以下とすることで、吸収層2中で熱伸長性繊維210が親水性繊維等の他の繊維と融着することを防止し、柔軟で且つ弾力性を有した吸収層2を形成することができる。
このようにして、本発明の製造方法によれば、吸収性物品に用いられる複合素材に、優れた液体吸収機能と、柔らかなふんわり感とを与えることができる。具体的には例えば、図1に示した実施形態のような優れた機能を発揮し得る吸収性物品を連続した工程で効率的に製造することができる。
まず、吸収層2に含有される熱伸長繊維21が熱伸長する前の熱伸長性繊維210について説明する。熱伸長性繊維210としては、例えば、加熱により樹脂の結晶状態が変化して自発的に伸びる芯鞘型複合繊維などが挙げられる。好ましい熱伸長性繊維は、第1樹脂成分と、該第1樹脂成分の融点よりも低い融点又は軟化点を有する第2樹脂成分とからなる。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。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、二成分系の複合繊維が好ましい。この複合繊維の形態には芯鞘型やサイド・バイ・サイド型など種々の形態があり、本発明においてはいずれの形態も含む。芯鞘型の場合、第1樹脂成分が芯部となり、第2樹脂成分が鞘部となることが好ましい。熱伸長性繊維については、例えば、特願2006−309513号明細書に記載されたものを用いることができる。
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樹脂成分をポリプロピレン(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、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樹脂成分としてポリエチレンテレフタレート(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、ポリプロピレン(PP)、共重合ポリエステルなどが挙げられる。さらに、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。
<3> 前記熱伸長性繊維は、前記吸収層の厚み方向に見て、肌当接面側に偏在している、前記<1>又は<2>記載の吸収性物品。
<4> 前記吸収層の隆起面は前記表面層と接合されておらず、該隆起面直下の隆起部における熱伸長繊維が前記吸収層の他の構成繊維と融着していない前記<1>〜<3>いずれか1つに記載の吸収性物品。
<5> 前記表面層の非肌当接面側は、平面視交差する異なる方向において、複数の裏面凸部及び裏面凹部が交互に配されて凹凸形状をなし、前記吸収層の前記伸長抑制部において、前記表面層の前記裏面凸部が前記吸収層と接合固定されている前記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の吸収性物品。
<6>前記表面層の裏面凹部に対応して、前記吸収層の隆起面が配置されており、前記裏面凹部と前記隆起面との間には空間部が配設されている前記<4>に記載の吸収性物品。
<7>前記吸収層の肌当接面側は、前記吸収層の非肌当接面側に比べ、前記熱伸長繊維の含有比率が高い前記<1>〜<6>いずれか1つに記載の吸収性物品。
<8>前記吸収層の前記伸長抑制部のない部分において、肌当接面側の繊維密度が、非肌当接面側の繊維密度よりも低い前記<1>〜<7>いずれか1つに記載の吸収性物品。
<9>前記熱伸長繊維の繊維長が、前記各伸長抑制部間の幅よりも長い前記<1>〜<8>いずれか1つに記載の吸収性物品。
<10>前記表面層の凸部は、その高さが1mm以上10mm以下で、底面積が4mm2以上900mm2以下であり、前記表面層の凹部に形成される前記表面層と前記吸収層の接合部は、列方向での長さが0.1mm以上20mm以下である前記<1>〜<9>のいずれか1つに記載の吸収性物品。
<11>前記表面層の凹部及び前記伸長抑制部の重なりの配列は、隣り合う列と半ピッチずれた配列とされている前記<1>〜<10>のいずれか1つに記載の吸収性物品。
<12>前記吸収層に吸水性ポリマーが含有されている前記<1>〜<11>のいずれか1つに記載の吸収性物品。
<13> 前記吸収層の全体の厚みに対する隆起面の高さの比が1/5以上4/5以下である、前記<1>〜<12>記載の吸収性物品。
<14>周面が凹凸形状となっている第1のロールと、該第1のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第2のロールとの噛み合わせ部に、表面層用シートを搬送、挟持させて、該シートに凹部と凸部を賦形する工程と、該賦形された前記シートの凸部を、熱伸長性繊維を含有する吸収層前駆体に接触させる工程と、前記接触した吸収層前駆体と表面層用シートを加熱して一体化させるとともに、前記熱伸長性繊維を伸長させて吸収層前駆体の表面層用シート側表面に突状部を形成する工程と、を含む、表面層と吸収層とを備えた吸収性物品の製造方法。
<15>前記第1のロールの凸部分を前記吸収層前駆体の表面から一定深さまでくい込ませて、前記表面層用シートの前記凸部が吸収層前駆体の表面から一定深さの位置で接触するようにする<14>に記載の製造方法。
11 凸部
11t 凸部の頂点
11a 表面凸部
11b 裏面凹部
12 凹部
12a 表面凹部
12b 裏面凸部
13 壁部
2 吸収層(繊維の積繊体)
21 熱伸長繊維
210 熱伸長性繊維
22 伸長抑制部
23 隆起面
23t 隆起面の頂点
231 隆起部
3 防漏層
4 空間部
5 接合部
41 複合シート
42 上層(表面層用シート)
43 下層(吸収層前駆体)
401 第1ロール(エンボスロール)
402 第2ロール(噛み合いロール)
403 吸引孔
404 アンビルロール
51 第1ロールの凸部
52 第1ロールの凹部
Claims (9)
- 肌当接面側に配置された表面層、非肌当接面側に配置された防漏層、及び前記表面層と前記防漏層との間に配置された液保持性の吸収層を有する吸収性物品であって、
前記吸収層の肌当接面側には、熱伸長繊維が含まれているとともに、複数の伸長抑制部が点在して配設され、該各伸長抑制部間の吸収層には繊維間空間が非肌当接面側よりも大きい隆起面が配されており、
前記表面層の非肌当接面側は、平面視交差する異なる方向において、複数の裏面凸部及び裏面凹部が交互に配されて凹凸形状をなし、
前記吸収層の前記伸長抑制部において、前記表面層の前記裏面凸部が前記吸収層と接合固定されている、吸収性物品。 - 前記熱伸長繊維は熱融着性を備えており、前記吸収層の前記伸長抑制部において、前記熱伸長繊維の熱融着性により、前記吸収層と前記表面層とが接合されている請求項1記載の吸収性物品。
- 前記吸収層の隆起面は前記表面層と接合されておらず、該隆起面直下の隆起部における熱伸長繊維が前記吸収層の他の構成繊維と融着していない請求項1又は2記載の吸収性物品。
- 前記表面層の裏面凹部に対応して、前記吸収層の隆起面が配置されており、前記裏面凹部と前記隆起面との間には空間部が配設されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記吸収層の肌当接面側は、前記吸収層の非肌当接面側に比べ、前記熱伸長繊維の含有率が高い請求項1〜4いずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記吸収層の前記伸長抑制部のない部分において、肌当接面側の繊維密度が、非肌当接面側の繊維密度よりも低い請求項1〜5いずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記熱伸長繊維の繊維長が、前記各伸長抑制部間の幅よりも長い請求項1〜6いずれか1項に記載の吸収性物品。
- 周面が凹凸形状となっている第1のロールと、該第1のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第2のロールとの噛み合わせ部に、表面層用シートを搬送、挟持させて、該シートに凹部と凸部を賦形する工程と、
該賦形された前記シートの凸部を、熱伸長性繊維を含有する吸収層前駆体に接触させる工程と、
前記接触した吸収層前駆体と表面層用シートを加熱して一体化させるとともに、前記熱伸長性繊維を伸長させて吸収層前駆体の表面層用シート側表面に突状部を形成する工程と、を含む、表面層と吸収層とを備えた吸収性物品の製造方法。 - 前記第1のロールの凸部分を前記吸収層前駆体の表面から一定深さまでくい込ませて、前記表面層用シートの前記凸部が吸収層前駆体の表面から一定深さの位置で接触するようにする請求項8記載の製造方法。
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