JP2762586B2 - 部分通気性複合シートの製造方法 - Google Patents

部分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
ムとからなる部分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
の接合を同時に行い、なお得られた通気性複合シートの
同一面上に通気性の機能を有する領域と有しない領域を
合せ持つ部分通気性複合シートの製造方法を提供するも
のである。
[課題を解決するための手段] 以上の様な現状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
ルの部分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特定の材質からなる
ロール部分表面と接触した部分の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積の0.05%〜
99.95%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以上である材質から成るロールを用いるこ
とを特徴とする部分通気性複合シートの製造方法に関す
るものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明にかかわ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ロール部分
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。
第2図は本発明にかかわる冷却ロールの一表面態様を
示す模式図である。すなわち金属製の冷却ロール本体の
表面に熱伝導率は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HDA
60以上の材質からなるロール部分表面A(以下ロール
部分表面Aとして記述する)を設けた冷却ロールであ
る。
かかる冷却ロールを用いて多孔性基材に熱可塑性樹脂
を押出しラミネートし得られた部分通気性複合シートの
模式平面図を第3図に示す。圧着ラミネートの際、ロー
ル部分表面Aと接触したシート部分表面Aは有孔化
し通気性透湿性の機能を有する。一方シート部分表面A
以外のシート表面は有孔化せず、通気性,透湿性の機
能を有しない。
この様なロール部分表面Aを設けた冷却ロールは工業
的にはまず、金属製冷却ロール本体のロール部分表面A
の表面を凹状に彫刻し、塗布,注型加工,溶射加工,ラ
イニング加工粉末塗装等の方法で最終仕上り状態で熱伝
導率は0.03kcal/m・h・℃〜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
質をうめ込みその後ロール表面全体を研磨することで得
られる。また、ロール部分表面Aに相当する形状のフィ
ルムを冷却ロール本体の表面に接着剤等を用い強固に貼
布する方法でも可能である。
ロール部分表面Aの材質は仕上り状態で熱伝導率は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
脂フィルムの有効化が起こりにくく、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HDA80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。ロール部分表面Aは単一の素材から成る単層構造で
も単一の素材からなる多層積層構造でも良い。また複数
の素材から成る多層積層構造でも良い。更にまた複数の
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。かかるロール部分表面A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。
冷却ロール本体の彫刻される凹部の深さは冷却ロール
本体の使用によっても異なるが5μ以上,50mm以下が望
ましい5μ未満では傷等の原因でロール部分表面Aの材
質が脱落し冷却ロール本体の表面が露出しやすく,50mm
を越えるとロール部分表面Aの材質が経時的に蓄熱しロ
ールリリース性が悪くなる為である。
一方、金属ロール本体にロール部分表面Aに相当する
形状のフィルム,あるいはシートを貼布する場合、フィ
ルムの厚みは5μ以上,500μ以下が好ましい。5μ未満
では傷等の原因で脱落し冷却ロール本体の表面が露出し
やすく,500μを越えるとラミネート厚みによっても異な
るがフィルムを貼布しない部分の接着が著しく悪くなる
為である。
ロール部分表面A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,エポキシ樹脂,フェノール樹脂,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。ロール部分表
面A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。
かかるロール部分,ロール部分表面Aの形状,及び全
ロール表面積に対する割合は目的,用途に応じて適宜定
める事ができる。すなわち形状としては円,四角形,三
角形,楕円等の定義される形状でも,定義されない任意
の形状でも可能である。しかし形状の最も狭い幅は1mm
以上,好ましくは3mm以上である。1mm未満では有孔化し
にくくなる為である。
限定されるものではないが、ロール部分表面Aの形状
の例をロール表面の展開図として図4から図10に示し
た。またロール部分表面積に対する割合は0.05%〜99.9
5%の範囲で任意に定めることが可能である。
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JI
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
等の加工性が定まる。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/cmを越えると装置上、耐久性の点
で問題が生じる場合がある。
限定されるものではないが、本発明によって得られた
部分通気性複合シートの具体的な応用例として芳香剤の
包装材料が挙げられる。芳香剤の種類は多く芳香拡散の
程度も各々異なる。この様な芳香剤の芳香拡散の量を調
整する目的で孔径,及び孔数を変え通気量の異なる種々
の通気性シートを用意して芳香剤を包装しているのが実
状である。
本発明による製造方法によればロール部分表面Aの形
状及びロール全表面積の割合を変えることのみで通気量
のことなる種々の部分通気性複合シートを得ることがで
きる。
[実施例] 以下本発明を実施例を用いて詳述する。
実施例1 鋼鉄製の冷却ロール本体外径191mm,ロール面積350m
m2)に第7図のロール面の展開図に示すような格子模様
ロール部分表面Aに相当する部分を凹状に機械彫刻し
た。凹部の深さは100μである。格子間隔は10mmでロー
ル部分表面Aの全表面積に対する割合は50%である。
かかる彫刻された冷却ロール本体にふっ素樹脂を彫刻
された凹部が完全に埋まるように粉末塗装した。その後
ロール表面が平滑になるように研磨し、ロール部分表面
Aを設けた。ロール表面部分Aの熱伝導率は0.28kcal/m
・h・℃でJIS 7215に準じて測定した硬さはHDA95であ
る。ロール部分表面A以外のロール表面の鋼鉄の熱伝導
率は45kcal/m・h・℃である。硬さはHDA100である。か
かる冷却ロールを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 型式TP−350)に取り付
け、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 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透湿度のデータを
表1に示した。なお透湿度はJIS Z0208(室温40℃,湿
度90%)に準じて測定した。
実施例2 実施例1の10mm×10mmの正方形のロール部分表面Aと
10mm×10mmの正方形の金属表面部分からなる10mm×20mm
の長方形を1ユニットの図形とする部分被覆冷却ロール
のかわりに10mm×15mmの長方形のロール部分表面Aと10
mm×5mmの長方形の金属表面部分からなる10mm×20mmの
長方形を1ユニットの図形とする部分被覆冷却ロールで
ロール部分表面Aの全ロール表面積に対する割合が75%
である冷却ロールを用いた他は実施例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を表1に示し
た。
実施例3 実施例1の10mm×10mmの正方形のロール部分表面Aと
10mm×10mmの正方形の金属表面部分からなる10mm×20mm
の長方形を1ユニットの図形とする部分被覆冷却ロール
のかわりに10mm×5mmの長方形のロール部分表面Aと10m
m×15mmの長方形の金属表面部分からなる10mm×20mmの
長方形を1ユニットの図形とする部分被覆冷却ロールで
ロール部分表面Aの全ロール表面積に対する割合が25%
である冷却ロールを用いた他は実施例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を表1に示し
た。
比較例1 実施例1の鋼鉄製冷却ロール本体にロール部分表面A
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を表1に示した。
比較例2 実施例1の鋼鉄製冷却ロール本体の全表面にふっ素樹
脂を100μ厚みに粉末塗装した被覆冷却ロールを用いる
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り通気性複
合シートの同一面上に有孔化し通気性,透湿性の機能を
有する領域と無い領域を合せ持つ通気性複合シートを容
易に製造する事ができる。
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大きい。
【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.部分被覆冷却ロール 6.通気性複
合シート 第2図は部分被覆冷却ロールの一表面態様を示す模式図
である。 7.ロール表面A 第3図は通気性複合シートの一表面態様を示す模式図で
ある。 8シート部分表面A 第4図〜第10図は部分被覆冷却ロールの例を示す展開図
である。

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積の0.05%〜
    99.95%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
    徴とする部分通気性複合シートの製造方法。
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