JP2748541B2 - 通気性複合シートの製造方法 - Google Patents

通気性複合シートの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は不織布等の多孔性基材と熱可塑性樹脂フィル
ムとからなる通気性複合シートの製造方法に関するもの
である。
[従来の技術] 近年、多孔性基材と透水性,透湿性,耐水性を調整す
る機能を有する有孔フィルムを複合した通気性複合シー
トが広く利用されるように成ってきている。代表的な例
として使い捨ての紙おむつ,生理用品,乾燥剤,脱酸素
剤の包材,フィルター,結露防止シートが挙げられる。
これらの通気性複合シートの製造方法は2種類の方法に
大別される。
(1)無機系,有機系フィラーをブレンドしたフィルム
を延伸,あるいはフィラーを除去する等の方法であらか
じめ有孔化された、熱可塑性樹脂フィルムと多孔性基材
とを接合する方法。
(2)熱可塑性樹脂フィルムと多孔性基材とを接合しそ
の後コロナ放電あるいはニードルパンチ等の方法で熱可
塑性樹脂フィルムを有孔化する方法である。
いずれの製造方法も熱可塑性樹脂フィルムの有孔化工
程及びそれを多孔性基材に接合する接合工程の2工程に
分かれている。その為に品質管理上,工程管理上不利で
あるばかりでなく有孔化装置,接合装置の2種類の装置
が必要であるため設備投資が大きく、また製品のコスト
ダウンが難しい欠点がある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は従来の方法では達成されなかった、熱
可塑性樹脂フィルムの有孔化と不織布等の多孔性基材と
の接合を同時に行う方法を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 以上の様な現像に鑑み本発明者らは鋭意,検討を重ね
た結果、多孔性基材に熱可塑性樹脂を押出ラミネートす
る工程において、溶融樹脂フィルムが直接接触するロー
ルの表面が特定の熱伝導率および硬度を持つ材質からな
るロールを使用することにより熱可塑性樹脂フィルムが
有孔化することを見出したことに基づくものである。す
なわち本発明は熱可塑性樹脂と多孔性基材を用いて押出
ラミネート法によって複合シートを製造する方法におい
て溶融樹脂が直接接触するロールの表面が熱伝導率とし
て0.03kcal/m・h・℃から5kcal/m・h・℃の範囲にあ
り、JIS K7215に準じて測定した硬さがHDA60以上の材質
から成るロールを用いることを特徴とする通気性複合シ
ートの製造方法に関する。ここで通気性複合シートとは
JIS Z0208(温度40℃,湿度90%)に準じて測定した透
湿度が500g/m2・24H〜8000m2・24Hである。
以下、本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明にかかる押出ラミネート装置の概略図
である。Tダイスから押出された溶融熱可塑性樹脂フ
ィルムは多孔性基材と、ゴムロールと表面が特定
材質から成る冷却ロールで圧着,接合,有孔化されて
通気性複合シートが得られる。この様なロールは工業
的には例えば金属ロール等に該物性を持つ材料を被覆す
ることにより,あるいは該物性を持つ材料のみで形成す
ることができる。ロールに被覆あるいはロール形成する
材料の熱伝導率は0.03kcal/m・h・℃〜5kcal/m・h・
℃好ましくは0.1kcal/m・h・℃〜1kcal/m・h・℃であ
ることが必要である。熱伝導率が5kcal/m・h・℃を越
えると熱可塑性樹脂フィルムの有孔化が起こりにくく、
0.03kcal/m・h・℃未満では冷却能力が悪く、生産速度
が極端に低くなる。またロール表面の材質の硬さはJIS
K7215に準じて測定した硬さがHDA60以上好ましくはHDA8
0以上である。HDA60未満では圧着が充分行われず、有孔
化しにくくなる。金属ロール等に該物性を有する材料を
被覆することにより本発明で用いられる冷却ロールを作
製するに際して、被覆層は単一の素材から成る単層構造
でも複数の素材から成る多層積層構造でも良い。また複
数の素材から成る混合物で作製される単層構造でも複数
の素材から成る多層積層構造でも良い。また複数の素材
からなる混合物で作製される単層・多層構造でも良い。
かかる被覆層の場合、熱伝導率及び硬さは見掛上の平均
値,あるいは実測値として理解されるべきものである。
被覆層に用いられる具体的な素材としてはネオプレン,
シリコーン,ポリウレタン等のエラストマー,ポリエキ
シ樹脂,フェレール樹脂,等の熱可塑性樹脂熱硬化性樹
脂,及びゴム,セルロース系樹脂,けい素樹脂,ふっ素
樹脂,等のワニス,エマルジョン,及び紙,セラミック
スガラス繊維マット等である。被覆層に用いられる具体
的な素材は押出ラミネートされる熱可塑性樹脂の種類,
ロールリリース性等の加工に伴う諸因子を考慮し適宜選
択することができる。被覆方法としては例えば塗装,粉
末塗装,熱収縮チューブ成形,ライニング加工,注形加
工,溶射加工等を挙げることができる。材質がフィルム
状あるいはマット状であれば冷却ロール本体の外周に少
なくとも1周以上巻いて被覆する。なお被覆層の厚さは
5μ以上100mm以下好ましくは10μ以上50mm以下であ
る。5μ未満では傷等の原因で被覆層が脱落し冷却ロー
ル本体表面が露出しやすく、また熱可塑性フィルムの有
孔化が充分行われない場合がある。100mmを越えると加
工時経時的に畜熱し易くロールリリース性が悪くなり極
端な場合は被覆冷却ロールに巻き付き製造不能となる。
本発明で用いられる多孔性基材としてはポリエステ
ル,高密度ポリエチレン,ポリプロピレン,ナイロン,
レーヨン等の合成繊維及び天然繊維からなる不織布,織
布および混抄不織布薄葉紙等の表面状態の粗な紙,さら
にガラス繊維,ロックウール等からなる無機系不織布,
織布状基材を挙げることができる。これらの多孔性基材
の空隙率は97%以下好ましくは90%以下である。97%を
越えると押出ラミネート加工時充分圧着されず,熱可塑
性樹脂フィルムの有孔化が充分行われない場合がある。
また多孔性基材の表面の粗さはJIS S B0601の表面粗さ
の規格の中心線平均粗さ(Rの値)が1μRa以上好まし
くは3μRa以上である。1μRa未満では熱可塑性樹脂フ
ィルムの有孔化が充分に行われない。
以上の様な多孔性基材を用いて押出ラミネートによっ
て通気性フィルムを製造するが、多孔性基材の種類によ
ってはコロナ放電,アンカーコート等の前処理をし熱可
塑性樹脂と多孔性基材の密着強度を充分に確保しても本
発明の効果には何ら影響はしない。熱可塑性樹脂として
は低密度ポリエチレン,高密度ポリエチレン,ポリプロ
ピレン,エチレン−酢ビ共重合樹脂,ポリブテン−1樹
脂等のポリオレフィン系樹脂,アイオノマー樹脂,ポリ
アマイド樹脂等が挙げられる。樹脂温度は多孔性基材と
熱可塑性樹脂の接着性を考慮し適宜適正温度に定められ
る。ラミネート厚みは使用される多孔性基材の表面粗度
に応じて定められるが1mmを越えると圧着が充分行われ
ず有孔化しなくなる場合がある。ラミネート厚みの下限
は熱可塑性樹脂のドローダウン性等の加工性で定まる。
ラインスピードは装置の大きさ等で定まるが速い方が有
孔化しやすい。冷却ロールの冷却水の温度は高い方が有
孔化しやすいが70℃を越えると熱可塑性樹脂の種類によ
ってはロールリリース性が悪くなり、極端な場合は被覆
冷却ロールに巻き付き製造不能となる場合がある。圧着
のプレスロール線圧は高い方が好ましい。しかし45kg/c
mを越えると被覆冷却ロールの場合には被覆層の耐久性
が悪くなるので好ましくない。
本発明による製造方法によればJIS Z0208(温度40
℃,湿度90%)に準じて測定した透湿度が通気性複合シ
ートとして利用価値の高い500g/m2・24H以上で8000g/m2
・24H以下である通気性複合シートが容易に製造するこ
とが可能である。また、その有孔化ポイントは多孔性基
材の単繊維の片側または両側であり孔の形状は長円状ま
たは筋状であり、長さは3μ〜100μである。
(実施例) 以下本発明を実施例を用いて詳述するが本発明はこれ
らに限定されるものではない。
実施例1 25mmφ押出機を持つ押出ラミネート装置(株式会社
プラコー製形式 TP−350)の鋼鉄製冷却ロール本体
(外径200mmφ,長さ350mm)にふっ素樹脂の熱収縮チュ
ーブで被覆層を設けた。被覆層の厚みは1mmでJIS 7215
に準じて測定した。硬さはHDA95である。熱伝導率は0.2
8kcal/m・h・℃である。かかる被覆冷却ロールを具備
する上記押出ラミネート装置でポリエステル不織布(旭
化成株式会社,E−5070,坪量70g/m2,空隙率70%,表面粗
さ6μRa)を原反とし下記の加工条件で低密度ポリエチ
レン(東ソー株式会社,ペトロセン203,MI8,密度0.919g
/cm3)を押出ラミネートした。
加工条件は以下のようにして行った。
樹脂温度;305℃ ラインスピード;30m/min ラミネート厚み;15μ プレスロール線圧;10kg/cm 被覆冷却ロール循環水温度;20℃ かくして得られた通気性複合シートの通気性能(透湿
度,耐水圧,通気度)のデータを表1に示した。なお透
湿度はJIS L1092,耐水圧はJIS L1092,通気度はJIS P811
7に準じて測定した。またこの通気性複合シートの熱可
塑性樹脂フィルム側の電子顕微鏡写真の模写図を第2図
に示した。倍率は75倍である。
実施例2 実施例1の押出ラミネート装置の鉄鋼製冷却ロール本
体をふっ素粉末塗装し被覆層を設けた。
被覆層の厚みは35μで硬さはHDA95である。熱伝導率
は0.28kcal/m・h・℃である。かかる被覆冷却ロールを
具備する他は実施例1と同じ条件で加工し得られた通気
性複合シートの透湿度,耐水圧,通気度のデータを表1
に示した。
実施例3 実施例1の押出ラミネーター装置の金属製冷却ロール
本体をシリコーンゴムでライニング加工し被覆層を設け
た。被覆層の厚みは5mmで硬さはHDA89である。熱伝導率
は0.18kcal/m・h・℃である。かかる被覆冷却ロールを
具備する他は実施例1と同じ条件で加工し得られた通気
性複合シートの透湿度,耐水圧,通気度のデータを表1
に示した。
実施例4 90mmφ押出機を持つ押出ラミネート装置(株式会社
武蔵野設計事務所製 型式 S−270)の鋼鉄製で150μ
厚みの銅メッキしその上に20μ厚みのニッケルクロムメ
ッキした冷却ロール本体(外径600mmφ,長さ700mm)に
クラフト紙/低密度ポリエチレン/けい素樹脂の3層積
層構造体をけい素樹脂が溶融樹脂と直接に接触するよう
に被覆した。各層の厚みはクラフト紙層80μ,低密度ポ
リエチレン層25μ,けい素樹脂層3μである。かかる構
成の複合シートを20枚重ね合わせて測定した硬さはHDA9
5である。また3層構造の被覆層の見掛上の熱伝導率は
0.19kcal/m・h・℃である。かかる被覆冷却ロールを具
備する上記押出ラミネート装置でポリエステル不織布
(旭化成株式会社,E−5030,坪量30g/m2空隙率80%,表
面粗さ5.5μRa)を原反とし下記の加工条件で低密度ポ
リエチレン(東ソー株式会社,ペトロセン203,MI.8,密
度0.919g/cm3)を押出ラミネートした。
加工条件は以下のようにして行った。
樹脂温度 305℃ ラインスピード 150m/min ラミネート層 25μ プレスロール線圧 18kg/cm 被覆冷却ロール循環温度 20℃ かくして得られた通気性複合シートの透湿度,耐水
圧,通気度のデータを表に示した。
比較例1 実施例1の押出ラミネート装置の鋼鉄製冷却ロール本
体に被覆層を設けない他は実施例1と同じ条件で加工し
て得られた通気性複合シートの透湿度,耐水性,通気度
のデータを表1に示した。なお金属製冷却ロール本体は
鋼鉄製でその熱伝導率は、45kcal/m・h・℃である。硬
さHDA100である。
比較例2 実施例1の押出ラミネート装置の鋼鉄製冷却ロール体
に、150μ厚みの銅メッキをしその上に20μ厚みのニッ
ケルクロムメッキし被覆層を設けた。被覆層の見掛上の
熱伝導率は97kcal/m・h・℃である。かかる被覆冷却ロ
ールを具備する他は実施例1と同じ条件で加工し得られ
た通気性複合シートの透湿度,耐水圧,通気度のデータ
を表1に示した。
比較例3 実施例3の被覆冷却ロールのシリコーンゴムの硬さが
HDA40である他は実施例3と同じ条件で加工し得られた
通気性複合シートの透湿度,耐水圧,通気度のデータを
表1に示した。
比較例4 実施例4のクラフト紙/低密度ポリエチレン/けい素
樹脂の3層積層構造の被覆層を設けない他はすべて実施
例4と同じ条件で加工し得られた通気性複合シートの透
湿度,耐水圧,通気度のデータを表1に示した。
[発明の効果] 本発明によれば多孔性基材と熱可塑性樹脂フィルムと
の接合と有孔化を同時に行うことが可能となった。その
ため透湿度,耐水度に勝れた通気性複合シートの製造速
度の高速化が可能となり、また、品質管理,工程管理が
容易となった。
また従来行われている溶剤接着剤,ホットメルト接着
剤による接着方法に比べ耐熱,耐溶剤性において優位に
ありその工業的価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は押出ラミネート装置の概略図である。 1……Tダイス、2……溶融熱可塑性樹脂フィルム、3
……多孔性基材、4……ゴムロール、5……被覆冷却ロ
ール、6……通気性複合シート 第2図は実施例1で得られた通気性複合シートの熱可塑
性樹脂フィルム側の電子顕微鏡写真の模写図である。 7……孔

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂と多孔性基材を用いて押出ラ
    ミネート法によって複合シートを製造する方法において
    溶融樹脂が直接接触するロールの表面が熱伝導率として
    0.03kcal/m・h・℃から5kcal/m・h・℃の範囲にありJ
    IS K7215に準じて測定した硬さがHDA60以上の材質から
    成るロールを用い有孔化することを特徴とする通気性複
    合シートの製造方法。
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