JP2986265B2 - 柔軟なラミネート不織布 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は不織布とフイルム（樹脂
層）が複合一体化された柔軟なラミネート不織布に関す
るものであり、特に生理用ナプキンや紙おむつ等の衛生
用品に好適に用いることのできる柔軟で接着力に優れた
ラミネート不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】紙や不
織布等のシート基材にポリエチレンに代表されるポリオ
レフイン系の熱可塑性樹脂を接着するラミネート技術
は、外界より内容物を保護する目的で、食品や産業用包
装材料として多方面に応用展開されている。一方、生理
用ナプキンや紙おむつ等の衛生用品においては、液通過
性表面材（トップシートカバーストック、外包材などと
称されることがある。）の要求特性で、吸収すべき液体
をすみやかに吸収体に移行させ、吸収体中に移行した液
体を逆戻りさせず、使用者にドライな感覚を与える素材
として、有孔疎水性フィルムが提案されている（実開昭
５４−１２４３９８号公報、特開昭５７−１３４０号公
報、特公昭５７−１７０８１号公報等）。

【０００３】しかしながら、疎水性フイルム独特の柔軟
性、風合いが必ずしも使用者にとって好ましくはない。
吸収性と逆戻りを制御して柔軟な風合いを持ち、しかも
使用中に破れなどの問題が生じない素材として、ラミネ
ート不織布の応用が考えられるが、接着力と柔軟性とは
相反し、つまり、接着力を高めると、ラミネート不織布
が硬くなり、又柔軟にすると、たやすくシート基材と樹
脂層が分離してしまい限界が存在した。

【０００４】この両者の機能を満足させるべく、特開昭
６３−２８９６３号公報には部分圧着することにより、
又、樹脂層を多層化する等の技術が提案されているが十
分満足いくものに至ってはいない。更に、生産条件、温
度や樹脂量などで工夫がされているものの、その生産性
は制限され一定の品質のものを生産するには必ずしも効
率の良いものではなかった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、紙や不織布
等のシート基材に熱可塑性樹脂をラミネートした複合シ
ートにおいてシート基材とフイルムが十分な接着強度を
有し且つ柔軟で肌触りの良い衛生用品に適した柔軟なラ
ミネート不織布を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため鋭意検討した結果、シート基材と熱可塑性
樹脂との接着点の数を適宜にしたことで前記目的を達成
できることを知り本発明に到達した。即ち、本発明は、
ラミネートに際して溶融する溶融繊維成分を２５〜７０
重量％の範囲で含む繊維集合体であり、且つ下記式に基
づく平均繊維間距離（Ｘ）が７０μｍ以上２５０μｍ以
下である紙や不織布等のシート基材（以下、シート基材
という。）に、メルトフローレート（ＭＦＲ １９０±
１℃，２１６０±１０ｇ荷重）が５〜２５ｇ／１０分で
あるポリオレフイン系の熱可塑性樹脂からなる厚さが１
０〜５０μｍの熱可塑性樹脂フイルム層がラミネートし
てある柔軟なラミネート不織布を提供することにより目
的を達成したものである。

【０００７】

【数２】 このような柔軟なラミネート不織布は、具体的に熱可塑
性樹脂フイルムとの接着する面に適切な密度で接着可能
な領域（点）を分散させ、且つ溶融状態の上記樹脂フイ
ルムを適切に侵入させる多孔性材料のシート基材と、該
シート基材に適切に侵入しうる粘度の上記熱可塑性樹脂
フイルムとからなることを特徴とするものである。

【０００８】以下、本発明に係る柔軟なラミネート不織
布について詳述する。本発明の接着可能な領域が分散し
ているシート基材とは以下の（１）、（２）を同時に満
足するものであれば使用可能である。 （１）シート基材がラミネートに際して溶融する溶融繊
維成分を２５〜７０重量％含む繊維集合体であることで
ある。

【０００９】シート基材は、熱により融着可能な繊維集
合体であり、それを構成する繊維としては、熱可塑性樹
脂フイルムの溶融温度で溶融する溶融繊維成分の比率が
重要であり、２５〜７０重量％、好ましくは４０〜６０
重量％含まれているものが良い。溶融繊維成分の比率が
２５重量％を下回る場合は、ラミネートすると柔軟性は
良くなる反面、シート基材と樹脂層の接着が悪くなる。

【００１０】一方、溶融繊維成分の比率が７０重量％を
上回る場合は、シート基材と樹脂層の接着は良くなる反
面、結合面積が大きくなり、したがって柔軟性が悪くな
り本発明の意図するところではない。ここでいう溶融繊
維成分とは、熱可塑性樹脂フイルムとのラミネート加工
時に熱融着可能な熱可塑性樹脂繊維成分であり、フイル
ム樹脂温度より低い融点を有する熱可塑性樹脂繊維成分
であればどんな物でも良い。このような、熱可塑性樹脂
としては、エチレン、プロピレン、ブテン等のモノオレ
フイン重合体及び共重合体を主成分とするポリオレフイ
ン系繊維、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系繊維、ナイロン６、
ナイロン６６等のポリアミド系繊維、ポリ塩化ビニル、
ビニリデン等のポリビニル系繊維、アクリル系繊維、あ
るいはポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレンま
たはポリプロピレンまたは低融点ポリエステル／ポリエ
ステル等の複合繊維である。

【００１１】また、非熱可塑性樹脂として木材パルプ、
綿等の天然繊維、キュプラ、レーヨン等の再生繊維、ア
セテート等の半合成繊維を用いることができる。更に、
芯鞘型の複合繊維(Bicomponentとも称される) も好まし
く用いることができる。ここでの芯鞘構造の複合繊維
は、鞘（外層）部に熱融着可能な樹脂で構成されている
ものである。柔軟性を付与させるためには樹脂との熱融
着部を極力小さくし、しかも強固な接着力を有すること
が好ましく、この点において芯鞘構造の複合繊維は好ま
しく用いることができ、特に鞘部がポリエチレンであり
芯がポリプロピレン、またはポリエステルのものが好適
に用いられ、その芯鞘重量比率は３０／７０〜７０／３
０の物が最適である。 （２）シート基材は下記式に基づく平均繊維間距離
（Ｘ）が７０μｍ以上２５０μｍ以下である。

【００１２】

【数３】 平均繊維間距離Ｘとは溶融樹脂を適切な深さまで侵入さ
せるとともに熱可塑性樹脂と接着する領域（点）を分散
させるためのものであり、適切な範囲が本発明の効果を
実現させるために必要である。すなわち、平均繊維間距
離Ｘが７０〜２５０μｍ、好ましくは８０〜１５０μｍ
である不織シート基材である必要がある。

【００１３】ここでいう平均繊維間距離Ｘとは、不織布
シート基材中の繊維が全て繊維間距離Ｘで平行に配列し
たモデルを考え、次式で定義される。

【００１４】

【数４】 及び

【００１５】

【数５】 とすると、数式４及び数式５より

【００１６】

【数６】 となり、ここで、繊維ｉの繊度をＤ_i デニール、不織布
の坪量をｗg/m²とすると、Ｄ_i ＝９００，０００ａ_i ｄ
_i 及びｗ＝Ｗ／Ｓ／１０，０００（g/m²）として数式６
に代入すると、下記数式７を導くことができる。

【００１７】

【数７】 したがって、平均繊維間距離Ｘは、繊維のデニール、シ
ート基材の坪量、及びシート基材の厚み及びシート基材
の繊維ｉの重量割合％の関数となっている。繊維密度が
高く平均繊維間距離Ｘが７０μｍより小さい場合は、フ
イルムの溶融した樹脂が繊維集合体内に入り込まず、し
たがって接着強度が低く樹脂層が容易に剥がれてしま
う。また、無理に入り込ませると、深く入ってしまい高
い接着力を有する反面、柔軟性を損なってしまう。繊維
密度が低く平均繊維間距離Ｘが２５０μｍより大きい場
合も、溶融した樹脂が深く入ってしまい柔軟性を損なっ
てしまう。

【００１８】本発明の領域を満足する繊維としては、１
〜６デニール、さらに生産性などを考慮すると好ましく
は１．５〜４デニールのものが好ましい。シート基材を
作る方法としては公知の技術を用いることができるが、
上記のようなより柔軟なラミネート不織布を得るために
は、繊維を均一に分散させ熱風により結合させるエアス
ルー方式が本発明には好ましく用いうることができる。
例えば、図１に示すように、シート基材は、上記繊維成
分が混綿機１、カード機２、熱処理装置３、エンボス装
置４を順次通って、ワインダー５とシートロール６の間
から送り出されて作成される。

【００１９】また、衛生用品の表面材として用いる場合
には、該繊維に液体を吸収させる機能として公知の技術
である親水性界面活性剤を付着することができる。更
に、繊維に捲縮、クリンプ等の公知の加工を施すことも
本発明には好ましく用いることが出来る。次に、熱可塑
性樹脂フイルムは（３）及び（４）の特性を有するもの
である。

【００２０】（３）ラミネートする熱可塑性樹脂フイル
ムはポリオレフイン系の熱可塑性樹脂で、ＪＩＳ Ｋ−
６７６０記載のメルトフローレート（ＭＦＲ １９０±
１℃，２１６０±１０ｇ荷重）が５〜２５ｇ／１０分で
ある。本発明の熱可塑性樹脂は本発明の要件を満足する
シート基材に適切に侵入するように、メルトフローレー
トが５〜２５ｇ／１０分、好ましくは８〜１５ｇ／１０
分のものが良い。

【００２１】ラミネートする樹脂としては、エチレン、
プロピレン、ブテン等のモノオレフイン重合体及び共重
合体を主成分とするポリオレフイン系樹脂が、柔軟性、
生産性、コスト、製造時の品質の安定のために好まし
く、さらに好ましくは，密度が０．９００〜０．９４０
であるエチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−
１等のα−オレフインを主成分とした重合体及び共重合
体樹脂が良い。

【００２２】また、これらの熱可塑性樹脂に無機及び有
機の充填剤を添加してもよい。無機充填剤としては、炭
酸カルシウム、石膏、タルク、クレー、カオリン、シリ
カ、珪藻土、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、燐酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、アルミナ、マイカ、ゼオライト、カーボンブラック
等が使用され、有機充填剤としては、パルプ粉、でんぷ
ん等が使用される。これらは単独でまたは混合して使用
してもよい。

【００２３】（４）ラミネートする熱可塑性樹脂フイル
ム層の厚みは１０〜５０μｍである。本発明の熱可塑性
樹脂フイルム層の厚みは、シート基材の溶融繊維成分を
適量溶融させるのに必要な熱容量を持つように１０〜５
０μｍの厚みが良い。更に好ましくは１５〜４０μｍが
良い。

【００２４】尚、ラミネート加工においては、図２に示
すように、上部に設けられた溶融押出機１０からの溶融
樹脂フイルム層１１とシート基材１２とを圧力ロール１
３と冷却ロール１４の間に供給するような、一般的なラ
ミネート加工機を用いることができる。以上に示すよう
に、本発明の柔軟なラミネート不織布は、上記要件
（１）〜（４）を満足させれば、衛生用品に好適に用い
ることができる。接着強度としては後述の実施例で示し
た方法により、ＭＤ方向で７０ｇ／２５ｍｍ幅以上とな
り、しかも柔軟な風合いのものを得ることができる。

【００２５】

【効果】本発明のラミネート不織布は、シート基材の繊
維自身が自由に交絡あるいは熱により交絡点で結合した
構造の比較的自由度の大きいものとなっているため、柔
軟な、風合いの良い不織布となる。また、シート基材と
フイルム用熱可塑性樹脂との接着においては、フイルム
用熱可塑性樹脂の溶融したときの粘度、流動性が一定で
あるため、及びシート基材の繊維の平均繊維間距離が一
定であるため、フイルム用熱可塑性樹脂のシート基材へ
含浸深度を適宜とすること、及びシート基材の溶融繊維
成分が一定量含まれるため、フイルム樹脂との接着可能
な面積（体積）が適宜となることから、シート基材とフ
イルムとの接着可能な領域（点）を適度に散在させるこ
とができる。即ち、フイルム用熱可塑性樹脂との点接着
数がラミネート加工時に適宜に形成されているので、柔
軟でしかも十分な接着力を持つ衛生用品に適したラミネ
ート不織布を得ることが可能となるものである。

【００２６】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を具体的に説明
する。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 Ａ．ラミネート不織布の作成 表１及び表２に示す構成からなる各種の本発明に関わる
ラミネート不織布または比較のラミネート不織布を以下
に示す公知の方法で作成し、その性能を以下に示す方法
により評価した。尚、各物性値は１０個の測定値の平均
値である。

【００２７】実施例１〜７、比較例４、５、８の不織布
は、図１に示したようなエアスルー方式により、１４２
℃で１０秒熱処理して作成した。また、比較例１〜３は
熱エンボスロールにより熱圧着して作成した。比較例
６、７はスパンボンド不織布を用いた。これらのシート
基材を図２に示したような溶融押出しラミネート方式
で、押出し樹脂温度３００℃、シート基材速度８０ｍ／
分でラミネート加工した。

【００２８】Ｂ．構成材料 （１）シート基材（不織布） 坪量（ｗｇ／m²） ２００mm×２５０mmの大きさの繊維層の重量を測定し坪
量を算出した。 厚み（Ｌcm） １００mm×１００mmの正方形に細断した試験片１０枚を
１組にして用いた。測定はテンシロンＲＴＭ−２５型
（オリエンテック（株）製）を用いて行った。先ず、図
３（ａ）に示すように、圧縮用５kgロードセルの受圧板
２０を試料台２２に静かに平行に接触させ１ｇの荷重を
加える。この時の受圧板２０と試料台２２の距離を０cm
とし、受圧板２０を５cm上昇させる。次に、重ね合わせ
た試験片１０枚を試料台２２に置き（図３（ｂ）に示
す。）、受圧板２０を下降させ試験片に加わった荷重を
記録紙に記録し、試験片に１ｇの荷重が加わるまでの受
圧板２０の変位ｄ（cm）を読み取る（図３（ｃ）に示
す。）。従って、厚みＬ（cm）は次式で算出する。

【００２９】Ｌ＝（５−ｄ）／１０ 尚、測定条件は以下の通りである。 受圧板下降速度：３mm／min 記録紙フルスール：５０ｇ 記録紙走査速度：３０mm／min （２）フイルム 厚み（Ｔμｍ） ラミネート不織布の横断面を図４の写真撮影模倣図のよ
うに撮影し、写真上での肉厚ｔ（mm）を定規を用いて測
定し、次式によって実物の厚みＴ（μｍ）を算出した。
Ｔ＝１０００×ｔ／ｋ （ｋは写真の倍率） ラミネート不織布の物性 ＪＩＳ Ｋ−６７６０記載のメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ １９０±１℃，２１６０±１０ｇ荷重）の条件でＭ
ＦＲを測定する。

【００３０】Ｃ．ラミネート不織布の評価 接着力 ラミネート不織布（シート基材３０及びフイルム３２）
の両面に布テープ３４、３５（積水化学工業（株） Ｎ
ｏ．６００）を貼りつけ、図５（ａ）の様な幅２５mm、
ＭＤ方向（機械の流れ方向）長さ１７５mmの試験片を作
成する。フイルム層側の布テープ３４は粘着可能部位を
１５０mmとし、フイルムに軽く切れ目３６をいれる。

【００３１】測定はテンシロンＲＴＭ−２５型（オリエ
ンテック（株）製）を用いて図５（ｂ）に示すようなＴ
剥離試験を行った。なお、測定条件は以下の通りであ
る。 使用ロードセル：５kg チャック間距離：５mm 引張り速度：３００mm／min 記録紙走査速度：１００mm／min 記録紙フルスケール：５００ｇ 剥離強度は、図６に示すような記録紙に記録される引張
り荷重の剥離終了点から６０mm〜２０mmの間の引張り荷
重から計算する。計算方法は、引っ張りい荷重の大きい
方から５点、小さい方から５点を抽出して平均値を剥離
強度とした。 風合い ラミネート組成物を５人のパネラーが、表面を軽く撫で
たり、軽く掴んだ時の感触により判定した。

【００３２】○：全員が良好と判定 △：３〜４人が良好と判定 ×：３人以上が不良と判定

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】 Ｌ−ＬＤＰＥ：線状低密度ポリエチレン ＬＤＰＥ：低
密度ポリエチレン アイオノマー：ハイミラン（三井ポリケミカル（株）
製） ＰＰ：ポリエチレン ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレ
ート ＰＥ：ポリエチレン Ｄ．評価結果 実施例１〜７に示すように、本発明のラミネート不織布
は衛生用品に好適に用いることができる柔軟な風合いを
有し、しかも、ＭＤ方向で７０ｇ／２５ｍｍ幅以上の十
分な接着力を得ることができる。

【００３５】これに対して比較例１〜３、７、８は溶融
繊維成分の比率が２５重量％以下であり、ラミネートす
ると柔軟性は良くなる反面、シート基材と樹脂層の接着
が悪くなる。加えて、繊維間距離も７０μｍより小さい
ため、溶融した樹脂が繊維集合体内に入り込まず、した
がって接着強度が低く樹脂層が容易に剥がれてしまう、
また、比較例２、７のように樹脂を繊維集合体内に入り
込まそうとすると深く入ってしまい高い接着力を有する
反面、柔軟性を損なってしまう。

【００３６】したがって、比較例として示したものは全
て衛生用品に使用するには甚だ不十分であると考察され
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート基材の製造装置の説明図である。

【図２】ラミネート加工における説明図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は一定荷重に対する試料片の
厚みの変位を測定する装置の説明図で、（ｃ）は該装置
による変位と荷重の関係を示すグラフである。

【図４】本発明に係る柔軟なラミネートの断面写真の写
真撮影模倣図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は接着力測定に用いられる試
料片の斜視図及び断面図である。

【図６】接着力測定における剥離長さに対する荷重の関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 混綿機 ２ カード機 ３ 熱処理装置 ４ エンボス装置 ５ ワインダー ６ シートロール １０ 溶融押出機 １１ 溶融樹脂フィルム層 １２ シート基材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラミネートに際して溶融する溶融繊維成
   分を２５〜７０重量％の範囲で含む繊維集合体であり、
   且つ下記式に基づく平均繊維間距離（Ｘ）が７０μｍ以
   上２５０μｍ以下であるシート基材に、メルトフローレ
   ート（ＭＦＲ１９０±１℃，２１６０±１０ｇ荷重）が
   ５〜２５ｇ／１０分であるポリオレフイン系の熱可塑性
   樹脂からなる厚さが１０〜５０μｍの熱可塑性樹脂フイ
   ルム層がラミネートしてある柔軟なラミネート不織布。 【数１】