JP3729820B2 - Laminated sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層シート及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、通気性が付加された伸縮性を有する積層シートを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
通気性が付加された伸縮性の積層シートとしては、熱圧着可能な弾性シートと、その少なくとも一方の面に熱圧着により貼合わされた不織布とを備え、帯状に熱圧着された結合部に弾性シート及び不織布を貫通する複数の通気孔が形成されているもの（例えば、特許文献１参照）が公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２８６００号公報
【０００４】
この従来の積層シートの場合、その製造装置は、弾性シートを不織布とを熱圧着しかつ通気孔を形成する一対のローラを備えている。各ローラは、その外周面に、軸方向に等ピッチで複数の環状突起を対向して有し、さらに一方のローラの環状突起の上面には等ピッチで複数の微小突起が形成されると共に、他方のローラの環状突起の上面には、前記複数の微小突起と係合可能な複数の凹部が等ピッチで形成されている。一対のローラは、各々の環状突起が所定の圧力で圧接され、かつ接触部において微小突起と凹部とが係合した状態に付勢され、この状態で互いに逆方向に同期回転するように構成されている。また、一対のロールは、加熱手段により各環状突起の上面が熱圧着に適した温度に加熱される。
【０００５】
この積層シートの製造に際しては、弾性シートと不織布を互いに重ね合わせた状態で、相互に逆方向に回転する一対のロールの間に送り込むことによって、相対向する環状突起間で熱圧着されて結合部を形成し、同時に微小突起と凹部との作用で、結合部に通気孔を形成する。
【０００６】
このような製造方法にて積層シートを製造する場合、各ローラの環状突起周辺部の形状・寸法等に高い精度が要求され製作が困難であると共に、各微小突起に各凹部を僅かなずれもなく係合させるよう各ローラの位置や同期回転を高精度に制御する必要があり、装置全体が複雑となりトラブルが頻発する恐れがある。また、積層シートの各結合部の間の領域には通気孔を形成することができず、通気孔の幅方向ピッチが例えば５ｍｍ以下と小さい積層シートの製造には不向きである。
【０００７】
本発明の主要な目的の一つは、通気性を有する伸縮性の積層シート及びこの積層シートを容易かつ低コストにて製造できる製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明によれば、溶融した弾性フィルム材料からなるフィルム状物を口金から押出し、前記フィルム状物の表裏両面に不織布を重ね、重ねた不織布／フィルム状物／不織布の積層物を、表面に複数の微小な凸部を有する第１加熱加圧手段と、この第１加熱加圧手段の各凸部と当接可能な平滑支持面を有する第２加熱加圧手段との間に通し、エンボス処理温度：８０℃〜不織布の溶融温度よりも１０℃低い温度、エンボス処理圧力：１〜１４０ｔｏｎ／ｃｍ 2 の条件下で、第１加熱加圧手段の各凸部と第２加熱加圧手段の平滑支持面とで前記積層物を加熱加圧して、複数の微小な通気孔を形成し、かつ、各通気孔の周囲に環状の接着部を形成すると共に、前記接着部以外の領域においてフィルム状物からなる弾性フィルムと表裏両面側の不織布とを接合させて、各層を一体的に接着する積層シートの製造方法が提供される。
【０００９】
この積層シートの製造方法によれば、第１加熱加圧手段の各凸部により加熱加圧（エンボス処理）された位置には複数の通気孔が形成されて通気性が確保されると同時に、各通気孔の周囲部の不織布／弾性フィルム又はフィルム状物／不織布が接着して層間接合強度も確保された積層シートを製造することができる。また、第２加熱加圧手段は平滑支持面を有するだけの簡素な構成で済み、第１加熱加圧手段の各凸部の平滑支持面に対する位置調整も必要ないため、簡素な製造装置で容易に積層シートを製造することができる。
ここで、本発明において、接着とは、弾性フィルムの溶融部分又は溶融状態のフィルム状物が不織布の繊維に接触し、あるいは弾性フィルムの溶融部分又は溶融状態のフィルム状物が不織布の溶融部分と接触し、各溶融物が冷却後に硬化して、弾性フィルムと不織布とが一体的に接合した状態を意味する。また、本発明において、溶融とは、弾性フィルム又はフィルム状物が軟化点以上の温度となった軟化状態を意味する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において、第１加熱加圧手段として具体的には、外周面に複数の微小な凸部を有する金属製（例えばスチール製）の加熱加圧エンボスロールを有してなり、第２加熱加圧手段として具体的には金属製の加熱平ロールを有してなるものとすることができる。
このような構成では、加熱加圧エンボスロールと加熱平ロールの間に不織布／弾性フィルム又はフィルム状物／不織布を連続的に送り込んで通気孔を形成しかつその周囲部における３層を一体的に接着し接合してなる積層シートを効率よく生産することができる。また、加熱平ロールが金属製であることにより、金属製の加熱加圧エンボスロールの凸部が平滑支持面に当接してもめり込むことがなく、したがって積層シートの裏面側（不織布の表面）に突起を生じて肌ざわりが悪化するようなことがない。この場合、加熱平ロールは、特殊な熱処理を施した炭素鋼（通称４５Ｃ）で作られ、加熱加圧エンボスロールによって磨耗及び変形し難い金属材料から構成されるのがよい。
なお、第１・第２加熱加圧手段をプレス方式とすることも可能であるが、製造装置の簡素化と低コスト化、製造の容易性、品質の安定性等の観点から上述のロール方式が好ましい。
【００１１】
また、本発明の積層シートの製造方法においては、以下のインライン方式Ａ、インライン方式Ｂの採用が可能である。
インライン方式Ａでは、加熱加圧エンボスロール及び加熱平ロールの搬送上流側において、弾性フィルム材料、例えば熱可塑性エラストマーを溶融温度以上で押出機にて連続的にフィルム状に押出し、フィルム状物が溶融状態にあるうちにその表裏両面に不織布を重ね合わせて加熱加圧エンボスロール及び加熱平ロールにて加熱加圧処理（エンボス処理）し、通気孔が形成されてなる積層シートを巻取りロールにて巻き取る。この際、具体的な設定条件として、
押出機の口金（Ｔダイ（熱源））の押出し温度：１００〜２５０℃
加熱加圧エンボスロール（エンボス処理）の温度：８０℃〜不織布の溶融温度よりも１０℃低い温度
加熱加圧エンボスロール（エンボス処理）の圧力：１〜１４０ｔｏｎ／ｃｍ2
巻取りロールの巻取り速度：３〜５０ｍ／ｍｉｎ（好ましくは４０ｍ／ｍｉｎ付近）
に設定するのが好ましい。
【００１２】
このインライン方式では、フィルム状物が溶融状態にあるうちに表裏両面に不織布を貼り合わせるため、不織布の繊維間にエラストマーが容易に進入し、この結果、積層シートにおける通気孔の周囲の接着部を除く領域の層間接合強度を大幅に高めることができると共に、通気孔の周囲の接着部は孔を形成したことによる弾性フィルムの強度低下を補う補強効果も有している。さらに、弾性フィルムの形成工程と、不織布／フィルム状物／不織布の積層工程と、積層物への通気孔形成工程を同一工程で行うことができる、すなわち全ての工程をインラインで行うことができるため、生産の効率化と製造工程のコンパクト化を図ることができ、製造コストも抑えることができる。
なお、Ｔダイの押出し温度が１００℃より小さいと熱可塑性エラストマーが溶融状態とならず、不織布の繊維間にエラストマーが進入し難くなって層間接合強度を得難くなる。一方、Ｔダイの押出し温度が２５０℃を超えると、エラストマーの流動性が高すぎてフィルムの成形が難しくなる。また、エンボス処理の温度（加熱加圧エンボスロール及び加熱平ロールの温度）が８０℃よりも低いと、積層シートに十分な通気性と層間接合強度を確保することができず、一方、不織布の溶融温度よりも１０℃低い温度を超えると、不織布表面の繊維が熱により変形あるいは溶融して塊を形成して積層シートの肌触りが硬くなる不具合を生じる。また、エンボス処理の圧力が１ｔｏｎ／ｃｍ2よりも小さいと、十分な圧力を得られないために通気孔が得られなかったり均一な大きさに形成できず、一方、１４０ｔｏｎ／ｃｍ2を越えると圧力が大きすぎて加熱加圧エンボスロールの凸部の寿命が短くなったり、加熱平ロールに傷を付ける問題が生じる。また、巻取りロールの巻取り速度が３ｍ／ｍｉｎ未満だと 熱可塑性エラストマーが溶融状態から固化状態になり、適切な接着が出来ない問題を生じ、一方、５０ｍ／ｍｉｎを越えると適度な圧力を確保できず通気孔を形成することが難しくなる。
【００１３】
インライン方式Ｂでは、予め弾性フィルムを形成しておき、後工程において、弾性フィルムの表裏両面に不織布を重ね、重ねた不織布／弾性フィルム／不織布の積層物を、加熱加圧エンボスロール及び加熱平ロールとの間に通し、加熱加圧エンボスロールの凸部と加熱平ロールの平滑支持面とで前記積層物を加熱加圧して、複数の微小な通気孔を形成し、かつ、各通気孔の周囲に環状の接着部を形成して、各層を一体的に接着する。なお、具体的な設定条件は、上記インライン方式Ａの場合と同様である。
【００１４】
ここで、本発明において、上記弾性フィルムを構成する材料としては、ウレタン系、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、エステル系、アミド系等の各種熱可塑性エラストマーを用いることができ、特に、ウレタン系エラストマーが伸張後の歪み（永久伸び）が少ない点で好ましい。
また、不織布としては、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、ヒートロール不織布等が挙げられるが、製造ラインを連続的に流れる流れ方向に垂直な方向の伸張性を有するスパンレース不織布が伸縮後の歪みが少ない点で好ましい。
【００１５】
本発明は、別の観点によれば、外周面に複数の微小な通気孔形成用凸部を有し、水平軸心廻りに回転可能に設けられた金属製の上記加熱加圧エンボスロールと、この加熱加圧エンボスロールと平行に近接して逆方向に回転可能に設けられ、前記各凸部と当接可能な平滑支持面を有する金属製の上記加熱平ロールと、溶融した弾性フィルム材料をフィルム状物として押出して回転する加熱加圧エンボスロールと加熱平ロールの間に供給する口金（上記Ｔダイ）と、不織布を前記フィルム状物の両面側から挟むようにして回転する加熱加圧エンボスロールと加熱平ロールの間に供給する第１不織布ロール及び第２不織布ロールとを備えた、簡素な構成の積層シートの製造装置を提供することができる。
【００１６】
この製造装置において、加熱加圧エンボスロールの各凸部が、円錐台形であり、かつ先端部の外径：０．３〜１．０ｍｍ、ピッチ：１．０〜１０ｍｍ、単位面積当たりを占有する凸部の先端面の総面積を５〜３０％に設定するようにしてもよい。
このようにすれば、加熱加圧エンボスロールの各凸部に適度な圧力（１〜１４０ｔｏｎ／ｃｍ2）を加えて、十分な通気性（１Ｋｐａ・ｓ／ｍ以下）が確保される数量、大きさの通気孔を均一に形成することができると共に、各凸部に対して過大な圧力が掛からず加熱加圧エンボスロールの凸部及び加熱加圧平ロールの寿命を延ばすことができる。
なお、凸部の先端部の外径が０．３ｍｍよりも小さいと十分な通気性を確保できる大きさの通気孔が形成されず、一方、１．０ｍｍを越えると通気孔を形成するために圧力が大きくなり過ぎて凸部先端の寿命が短くなる。また、凸部のピッチが１．０ｍｍよりも小さいと適度な圧力を確保することが難しく、一方、１０ｍｍを越えると通気孔を形成するために圧力が大きくなり過ぎて凸部先端の寿命が短くなる。
この場合、複数の通気孔の配列は特に限定されず、長手方向（製造時の搬送方向）の列とこれに直交する幅方向の列がそろった配列、長手方向の列と幅方向の列がずれた千鳥状の配列、ランダムな配列等を挙げることができるが、凸部のピッチは、これらの各種配列における隣接した通気孔間の最も短い距離を意味する。また、凸部の先端面形状は、円形に限らず、楕円、矩形、多角形等とすることも可能であり、このような円形以外の各種先端面形状の大きさは、円形の場合と面積比で略等しくするのが好ましい。
【００１７】
本発明は、別の観点によれば、熱圧着可能な弾性フィルムと、この弾性フィルムの表裏両面に貼り付けられた不織布とからなり、不織布／弾性フィルム／不織布の３層を貫通する複数の微小な通気孔が分散して形成されると共に、各通気孔の周囲部における３層が一体的に接着されてなる積層シートを提供することができる。
【００１８】
この積層シートを構成する弾性シートとしては、特に限定されるものではないが、伸張後の歪みが少ない上記ウレタン系エラストマーが好ましい。このウレタン系エラストマーの目付けは、１０〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、２５〜５０ｇ／ｍ2がより好ましい。なお、目付けが１０ｇ／ｍ2より小さいと、伸張後の戻り強度（復元性）が弱くなり過ぎる不具合があり、一方、１００ｇ／ｍ2を越えると、伸張時の強度（伸張に要する力）が大きくなり過ぎ、またコスト高となる不具合がある。
【００１９】
また、積層シートを構成する不織布としては、特に限定されるものではないが、伸縮後の歪みが少ない上記スパンレース不織布が好ましい。不織布（１層当たり）の目付けは、１５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、２５〜４０ｇ／ｍ2がより好ましい。なお、１５ｇ／ｍ2未満であると、表面の外観不良（風合い不良）を生じたり、積層シートの伸び止まり感が低下する不具合があり、一方、５０ｇ／ｍ2を越えると、伸張時の強度（伸張に要する力）が大きくなり過ぎ、またコスト高となる不具合がある。スパンレース不織布を構成する繊維としては、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ナイロン系繊維、レーヨン、コットン、絹等が挙げられ、これらを単独もしくは２種類以上併用して用いることができる。また、スパンレース不織布の繊維の繊度は、１．０〜１０．０dtex（デシテックス）が好ましい。
【００２０】
本発明の積層シートは、上述のような構成により、総目付けが４０〜２００ｇ／ｍ2（好ましくは７５〜１３０ｇ／ｍ2）である。なお、４０g/m2より小さいと伸張後の戻り強度（復元性）が弱くなり過ぎる不具合があり、一方、２００g/m2を越えると伸張時の強度（伸張に要する力）が大きくなり過ぎる不具合がある。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態１の積層シート及びその製造方法を、図面に基づいて詳説する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は本発明の積層シートの上記インライン方式Ａによる製造方法及び製造装置を説明する模式図であり、図２は製造装置における加熱加圧エンボスロールの要部拡大断面図であり、図３は加熱加圧エンボスロールと加熱平ロールとにより不織布／弾性シート／不織布に通気孔を形成し、かつ通気孔の周囲部を接着する状態を示す要部拡大断面図であり、図４は製造した積層シートを示す要部平面図であり、図５は図４の要部拡大平面図である。
【００２３】
先ず、図１から本発明の積層シートを製造する積層シート製造装置Ｓについて説明する。
この積層シート製造装置１０は、外周面に複数の微小な凸部１ａを有し、水平軸心廻りに回転可能に設けられた加熱加圧エンボスロール（以下、エンボスロールと称する）１と、このエンボスロール１と平行に近接して逆方向に回転可能に設けられ、前記各凸部１ａと当接可能な平滑支持面２ａを有する加熱平ロール（以下、平ロールと称する）２と、エンボスロール１を回転可能にかつ平ロール２側へ移動可能に保持する図示しない加圧手段と、エンボスロール１及び平ロール２をおのおの独立して所定温度に加熱する図示しない加熱手段と、溶融状態のフィルム状物２１を上方からエンボスロール１と平ロール２の間に供給するＴダイ（押出機）３と、不織布２２、２３が巻設された第１不織布ロール４及び第２不織布ロール５と、形成された積層シート２０を巻き取る巻取りロール６とを備えている。
【００２４】
図１と図２に示すように、エンボスロール１は、特殊な熱処理を施された炭素鋼（通称４５Ｃ）製であり、その胴部（径：３０ｃｍ）の平滑な外周面である平滑面１ｂに、上記複数の凸部１ａが軸方向と円周方向に列をそろえて配置されている（図４参照）。凸部１ａは、円錐台形であって、先端面の外径Ｄ：０．６ｍｍ、高さＨ：０．８ｍｍにて形成されている。また、隣接する凸部１ａ、１ａ間はピッチＰ：２．１ｍｍに設定されている。一方、平ロール２もエンボスロール１と同じ材質であり、径：３０ｃｍに設定され、その外周面が上記平滑支持面２ａとされている。
【００２５】
次に、図１〜図５を参照しながら、この製造装置１０による積層シートの製造方法の好ましい例を説明する。積層シートの製造に際しては、１５０℃に加熱されたエンボスロール１と１００℃に加熱された平ロール２を矢印Ａ、Ｂ方向に回転させ、押出し温度：２００℃にてＴダイ３から熱可塑性エラストマーを溶融状態でフィルム状に連続的に押出し、かつそのフィルム状物２１を連続した不織布２２、２３間に挟み込んだ状態でエンボスロール１と平ロール２の間に通してエンボス処理し、それによって複数の微小な通気孔２０ａを有する積層シート２０を形成し（図４参照）、積層シート２０を巻取りロール６にて巻取り速度：３０ｍ／ｍｉｎにて巻き取る。
【００２６】
この場合、熱可塑性エラストマーとしては、ウレタン系エラストマーが用いられ、目付け４０ｇ／ｍ2程度の弾性フィルムが形成される流量でＴダイ３から均一な厚みでフィルム状に押出される。また、各不織布２２、２３としては、繊度 １．４dtexのレーヨン繊維：７０重量％、繊度１．４dtexのＰＰ（ポリプロピレン）繊維：３０重量％、目付け：２６ｇ／ｍ2のスパンレース不織布が用いられる。また、エンボス処理の圧力は７．５ｔｏｎ／ｃｍ2である。
【００２７】
ところで、積層シート２０の製造時のエンボス処理においては、回転するエンボスロール１の各凸部１ａは、表側の不織布２２の目を掻い潜り、溶融状態のフィルム状物２１を突き破り、裏側の不織布２３を貫通して平ロール２の平滑支持面２ａに当接する。この間、凸部１ａが貫通した部分のエラストマー材料は凸部１ａの周囲に環状に集まって肉厚部を形成し、この肉厚部によって凸部１ａが貫通した周囲の不織布２２、２３の繊維が絡め取られる。この際、凸部１ａと平滑支持面２ａとの間に不織布の繊維が挟まった場合は、加熱と加圧の作用により溶融して上記肉厚部と一体化する。そして、凸部１ａが離脱した後にできた空間が通気孔２０ａとして形成され、かつ通気孔２０ａの周囲における不織布２２／フィルム状物２１／不織布２３の３層が一体的に接着した接着部２０ｂが形成される（図５参照）。
【００２８】
このようにして製造された積層シート２０は、図３〜図５に示すように、目付け：４０ｇ／ｍ2の弾性フィルム２１と、この弾性フィルム２１の表裏両面に貼り付けられた目付け：２６ｇ／ｍ2のスパンレース不織布２２、２３とからなり、不織布２２／弾性フィルム２１／不織布２３の３層を貫通する複数の微小な通気孔２０ａが長手方向Ｘと幅方向Ｙに列をそろえて均一に分散して形成されると共に、各通気孔２０ａの周囲に環状の接着部２０ｂが形成され、かつ各接着部２０ｂ以外の領域の弾性フィルム２１・不織布２２、２３間も接合している。この積層シート２０は、幅方向Ｙに伸縮性を有し、総目付け：９２ｇ／ｍ2、厚みＴ：
０．１５ｍｍ、単位面積当たりの通気孔２０ａの総断面積（開口率）：７％である。
【００２９】
［他の実施の形態］
なお、図示省略するが、上記インライン方式Ｂによる積層シートの製造方法では、エンボス処理での通気孔の形成に際しては、エンボスロールが弾性フィルムの軟化温度以上に加熱・加圧されることにより、凸部が弾性フィルムを突き破り、凸部の周囲に環状に集まった軟化したエラストマー材料が表裏側の不織布の繊維を絡め取る。この際、凸部１ａと平滑支持面２ａとの間に不織布の繊維や弾性フィルムが挟まった場合は、加熱と加圧の作用により各々軟化して凸部の周囲に集まって一体化する。そして、凸部の離脱後に積層物に通気孔が形成され、かつ通気孔の周囲に３層が一体的に接着した接着部が形成される。
【００３０】
【実施例】
表１に示す条件で、かつその他の条件は上記実施の形態１と同一として、実施例１の積層シートと比較例１、２の積層シートを作成し、その接着強度と通気性を測定した。なお、接着強度の測定方法と通気性の測定方法は下記のごとくである。この実施例１、２、３の積層シートは、エステル系Ａ硬度８０のウレタン系エラストマーと、ＰＰ繊維の不織布とから構成されている。
＜接着強度の測定法方法＞
１．積層シートを８０×２５ｍｍにカットし、次いで片方の不織布のみを長手方向に３０ｍｍ剥がして試験体を作成する。
２．試験体の１層の不織布と２層の不織布／弾性フィルムの両端部をそれぞれ測定機器（東洋精機製作所（株）製のストログラフＲ）にチャック間距離１０ｍｍで保持し、試験体の両端部を引っ張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張ったときの強度を測定する。
＜通気性の測定方法＞
１．積層シートを１００×１００ｍｍにカットして試験体を作成する。
２．試験体をカトーテック株式会社製のＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１により抵抗値を測定する。
【００３１】
【表１】
表１より、加熱加圧エンボスロールの温度と圧力が高くなると積層シートの接着強度及び通気性が良くなる事が判るが、加熱平ロール温度が高すぎると積層シートの風合いがやや硬くなるため、温度と圧力のバランスを調整する事により、実施例１の接着強度、通気性及び風合いの優れた物が形成できた。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、第１加熱加圧手段の各凸部により加熱加圧（エンボス処理）された位置には複数の通気孔が形成されて通気性が確保されると同時に、各通気孔の周囲部の不織布／弾性フィルム又はフィルム状物／不織布が接着して層間接合強度も確保された積層シートを製造することができる。また、第２加熱加圧手段は平滑支持面を有するだけの簡素な構成で済み、第１加熱加圧手段の各凸部の平滑支持面に対する位置調整も必要ないため、簡素な製造装置で容易に積層シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層シートのインライン方式による製造方法及び製造装置を説明する模式図である。
【図２】製造装置における加熱加圧エンボスロールの要部拡大断面図である。
【図３】加熱加圧エンボスロールと加熱平ロールとにより不織布／弾性シート／不織布に通気孔を形成し、かつ通気孔の周囲部を接着する状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】製造した積層シートを示す要部平面図である。
【図５】図４の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
１ 加熱加圧エンボスロール
１ａ 凸部
２ 加熱平ロール
２ａ 平滑支持面
２０ａ 通気孔
２１ フィルム状物
２２、２３ 不織布[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminated sheet and a method for producing the same, and more specifically to a method for producing a stretchable laminated sheet to which air permeability is added.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
The stretchable laminated sheet to which air permeability is added includes an elastic sheet capable of thermocompression bonding and a non-woven fabric bonded to at least one surface thereof by thermocompression bonding. In addition, those having a plurality of ventilation holes penetrating the nonwoven fabric (for example, see Patent Document 1) are known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-328600
In the case of this conventional laminated sheet, the manufacturing apparatus includes a pair of rollers that thermocompression-bond an elastic sheet and a nonwoven fabric and form a vent hole. Each roller has a plurality of annular protrusions opposed to each other at an equal pitch in the axial direction on the outer peripheral surface, and a plurality of minute protrusions are formed at an equal pitch on the upper surface of the annular protrusion of one roller. On the upper surface of the annular protrusion of the other roller, a plurality of recesses that can be engaged with the plurality of minute protrusions are formed at an equal pitch. The pair of rollers is configured such that each annular protrusion is pressed into contact with a predetermined pressure, and the minute protrusions and the recesses are urged at the contact portion, and in this state, the rollers rotate synchronously in opposite directions. ing. The pair of rolls is heated to a temperature suitable for thermocompression bonding by the heating means on the upper surface of each annular projection.
[0005]
In the production of the laminated sheet, the elastic sheet and the nonwoven fabric are overlapped with each other and fed between a pair of rolls rotating in opposite directions to be thermocompression-bonded between the opposed annular projections. At the same time, a ventilation hole is formed in the joint portion by the action of the minute protrusion and the concave portion.
[0006]
When a laminated sheet is manufactured by such a manufacturing method, high accuracy is required for the shape and size of the peripheral portion of the annular protrusion of each roller, making it difficult to manufacture, and each concave portion may be slightly displaced. It is necessary to control the position of each roller and the synchronous rotation with high precision so that they can be engaged with each other, and the entire apparatus becomes complicated and troubles may occur frequently. In addition, the air holes cannot be formed in the region between the connecting portions of the laminated sheet, and the air hole is not suitable for manufacturing a laminated sheet having a width direction pitch as small as 5 mm or less.
[0007]
One of the main objects of the present invention is to provide a stretchable laminated sheet having air permeability and a production method capable of producing the laminated sheet easily and at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Thus, according to the present invention, a film-like product made of a molten elastic film material is extruded from a die, and a nonwoven fabric is laminated on both the front and back surfaces of the film-like product. Between the first heating and pressurizing means having a plurality of minute protrusions and the second heating and pressurizing means having a smooth support surface capable of coming into contact with each protrusion of the first heating and pressing means, embossing temperature: 80 ° C. ~ 10 ° C. lower temperature than the melting temperature of the nonwoven fabric, embossed pressure: under the conditions of 1~140ton / cm 2, the convex portion of the first heating and pressing means and the second heating and pressing means The laminate is heated and pressed with a smooth support surface to form a plurality of minute vent holes, and an annular adhesive portion is formed around each vent hole, and a film is formed in a region other than the adhesive portion. Elastic film and both sides And it is bonded to the nonwoven fabric manufacturing method of the laminated sheet for adhering integrally to each layer is provided.
[0009]
According to this method for producing a laminated sheet, a plurality of air holes are formed at the positions heated and pressurized (embossed) by the respective convex portions of the first heating and pressurizing means to ensure air permeability, A laminated sheet in which the non-woven fabric / elastic film or film-like / non-woven fabric around each air hole is bonded to ensure interlayer bonding strength can be produced. Further, the second heating and pressurizing means has a simple configuration only having a smooth support surface, and it is not necessary to adjust the position of each convex portion of the first heating and pressurizing means with respect to the smooth support surface. A laminated sheet can be produced.
Here, in the present invention, adhesion means that the melted portion of the elastic film or the melted film-like material contacts the fibers of the nonwoven fabric, or the melted portion of the elastic film or the melted film-like material is the melted portion of the nonwoven fabric. It means that each melt is cured after cooling and the elastic film and the nonwoven fabric are integrally joined. In the present invention, melting means a softened state in which the elastic film or film-like material is at a temperature equal to or higher than the softening point.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the first heating and pressing means specifically includes a metal (for example, steel) heating and pressing embossing roll having a plurality of minute convex portions on the outer peripheral surface, and the second heating and pressing means. Specifically, the pressure means may be a metal heating flat roll.
In such a configuration, a nonwoven fabric / elastic film or a film-like material / nonwoven fabric is continuously fed between a heating / pressurizing embossing roll and a heating flat roll to form a vent, and the three layers around the periphery are integrally formed. A laminated sheet formed by bonding and bonding can be efficiently produced. Moreover, since the heating flat roll is made of metal, the convex portion of the metal heating and pressurizing embossing roll does not get stuck even if it comes into contact with the smooth support surface, and therefore, on the back side (nonwoven fabric surface) of the laminated sheet. Protrusions are not generated and the texture is not deteriorated. In this case, the heating flat roll is preferably made of a metal material that is made of carbon steel (commonly known as 45C) that has undergone a special heat treatment, and that is not easily worn and deformed by the heating and pressing embossing roll.
The first and second heating / pressurizing means can be a press method, but the above-described roll method is used from the viewpoints of simplification and cost reduction of the manufacturing apparatus, ease of manufacturing, quality stability, and the like. Is preferred.
[0011]
Moreover, in the manufacturing method of the lamination sheet of this invention, the following inline system A and the inline system B are employable .
In the in-line method A , an elastic film material, for example, a thermoplastic elastomer is continuously extruded into a film with an extruder at a temperature higher than the melting temperature on the upstream side of conveyance of the heated pressure embossing roll and the heated flat roll, and the film is melted. While being in a state, the nonwoven fabric is superimposed on both the front and back surfaces, heated and pressurized with a heated and pressurized embossing roll and a heated flat roll (embossed), and a laminated sheet formed with air holes is taken up with a winding roll. Wind up. At this time, as specific setting conditions,
Extrusion temperature of the die of the extruder (T die (heat source)): 100 to 250 ° C.
Temperature of heating and pressing embossing roll (embossing treatment): 80 ° C. to a
Winding speed of winding roll: 3 to 50 m / min (preferably around 40 m / min)
It is preferable to set to.
[0012]
In this in-line method, since the nonwoven fabric is bonded to both the front and back surfaces while the film-like material is in a molten state, the elastomer easily enters between the fibers of the nonwoven fabric. As a result, the adhesive portion around the vent hole in the laminated sheet is removed. The interlayer bonding strength in the excluded region can be greatly increased, and the adhesive portion around the vent hole also has a reinforcing effect to compensate for the strength reduction of the elastic film due to the formation of the hole. Furthermore, the elastic film forming step, the non-woven fabric / film-like / non-woven fabric laminating step, and the air hole forming step to the laminate can be performed in the same step, that is, all the steps can be performed in-line. Therefore, the production efficiency and the manufacturing process can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
If the extrusion temperature of the T-die is lower than 100 ° C., the thermoplastic elastomer will not be in a molten state, and it will be difficult for the elastomer to enter between the fibers of the nonwoven fabric, making it difficult to obtain interlayer bonding strength. On the other hand, if the extrusion temperature of the T-die exceeds 250 ° C., the fluidity of the elastomer is too high and it becomes difficult to form a film. Moreover, when the temperature of the embossing treatment (the temperature of the heating and pressurizing embossing roll and the heating flat roll) is lower than 80 ° C., sufficient air permeability and interlayer bonding strength cannot be ensured for the laminated sheet. When the temperature is lower by 10 ° C. than the melting temperature, the fibers on the surface of the nonwoven fabric are deformed or melted by heat to form a lump, resulting in a problem that the touch of the laminated sheet becomes hard. On the other hand, if the embossing pressure is less than 1 ton / cm 2 , sufficient pressure cannot be obtained, so that a vent hole cannot be obtained or cannot be formed in a uniform size, while if it exceeds 140 ton / cm 2. The pressure is too large, and the life of the convex portion of the heat-pressed embossing roll is shortened, or the heating flat roll is damaged. Also, if the winding speed of the winding roll is less than 3 m / min, the thermoplastic elastomer changes from a molten state to a solidified state, causing a problem that proper adhesion cannot be achieved, while if it exceeds 50 m / min, an appropriate pressure is applied. It cannot be ensured and it is difficult to form a vent hole.
[0013]
In the in-line system B , an elastic film is formed in advance, and in the subsequent process, a nonwoven fabric is laminated on both the front and back surfaces of the elastic film, and the laminated nonwoven fabric / elastic film / nonwoven fabric is heated and pressed embossed roll and heated flat roll. The laminate is heated and pressed with the convex portion of the heating and pressing embossing roll and the smooth support surface of the heating flat roll to form a plurality of minute ventilation holes, and around each ventilation hole An annular adhesive portion is formed on each of the layers to bond the layers together. The specific setting conditions are the same as in the case of the line system A.
[0014]
Here, in the present invention, as the material constituting the elastic film, various thermoplastic elastomers such as urethane, styrene, olefin, vinyl chloride, ester and amide can be used. Elastomers are preferred in that they have less strain (permanent elongation) after stretching.
In addition, examples of the nonwoven fabric include spunlace nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, heat roll nonwoven fabric, etc., but the spunlace nonwoven fabric having extensibility in the direction perpendicular to the flow direction that continuously flows through the production line has a strain after stretching. It is preferable in terms of few.
[0015]
According to another aspect of the present invention, the heat and pressure embossing roll made of metal having a plurality of minute ventilation hole forming protrusions on the outer peripheral surface and rotatably provided around the horizontal axis, The heating flat roll made of metal having a smooth support surface that is provided so as to be able to rotate in the reverse direction in the vicinity of the heating and pressing embossing roll, and capable of coming into contact with the convex portions, and a molten elastic film material. A base (T-die) supplied between a heated and pressurized embossing roll that is extruded and rotated as a film-like product and a heated flat roll, and a heated and pressurized embossing roll that is rotated so as to sandwich a nonwoven fabric from both sides of the film-like product, The manufacturing apparatus of the lamination sheet of a simple structure provided with the 1st nonwoven fabric roll and the 2nd nonwoven fabric roll supplied between heating flat rolls can be provided.
[0016]
In this manufacturing apparatus, each convex portion of the heating and pressurizing embossing roll has a truncated cone shape, and the outer diameter of the tip portion is 0.3 to 1.0 mm, the pitch is 1.0 to 10 mm, and occupies per unit area. You may make it set the total area of the front end surface of a convex part to 5 to 30%.
If it does in this way, moderate pressure (1-140 ton / cm < 2 >) will be added to each convex part of a heating-pressing embossing roll, and quantity and the size by which sufficient air permeability (1 Kpa * s / m or less) will be ensured. The air holes can be formed uniformly, and an excessive pressure is not applied to each convex portion, so that the life of the convex portion of the hot press embossing roll and the hot press flat roll can be extended.
If the outer diameter of the tip of the convex portion is smaller than 0.3 mm, a vent hole having a size sufficient to ensure sufficient air permeability cannot be formed. On the other hand, if the outer diameter exceeds 1.0 mm, the vent hole is formed. The pressure becomes too large and the life of the tip of the convex portion is shortened. On the other hand, if the pitch of the convex portion is smaller than 1.0 mm, it is difficult to secure an appropriate pressure. On the other hand, if the pitch exceeds 10 mm, the pressure becomes too large to form a vent hole and the life of the convex portion tip is shortened. Become.
In this case, the arrangement of the plurality of vent holes is not particularly limited, and there are an arrangement in which a row in the longitudinal direction (conveying direction at the time of manufacture) and a row in the width direction perpendicular thereto are aligned, and a row in the longitudinal direction and a row in the width direction. There may be a staggered arrangement, a random arrangement, and the like, but the pitch of the convex portions means the shortest distance between adjacent vent holes in these various arrangements. In addition, the tip surface shape of the convex portion is not limited to a circle, and may be an ellipse, a rectangle, a polygon, and the like. The ratio is preferably approximately equal.
[0017]
According to another aspect of the present invention, there are provided a plurality of microscopic films comprising a thermocompression-bondable elastic film and a non-woven fabric attached to both front and back surfaces of the elastic film, and passing through three layers of the non-woven fabric / elastic film / nonwoven fabric. It is possible to provide a laminated sheet in which various air holes are formed in a dispersed manner and three layers around each air hole are integrally bonded.
[0018]
The elastic sheet constituting the laminated sheet is not particularly limited, but the urethane-based elastomer with little distortion after stretching is preferable. Basis weight of the urethane-based elastomer is preferably from 10~100g / m 2, 25~50g / m 2 is more preferable. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , there is a problem that the return strength (restorability) after stretching becomes too weak. On the other hand, if it exceeds 100 g / m 2 , the strength during stretching (force required for stretching). There is a problem that it becomes too large and the cost is high.
[0019]
In addition, the nonwoven fabric constituting the laminated sheet is not particularly limited, but the spunlace nonwoven fabric with less distortion after stretching is preferable. Woven cloth (per one layer) is preferably 15~50g / m 2, 25~40g / m 2 is more preferable. In addition, when it is less than 15 g / m 2 , there is a problem that the appearance of the surface (defective texture) is deteriorated or the feeling of stopping the lamination sheet is stopped. On the other hand, when it exceeds 50 g / m 2 , the strength when stretched There is a problem that (stretching force) becomes too large and the cost is high. Examples of the fibers constituting the spunlace nonwoven fabric include polyester fibers, polyolefin fibers, nylon fibers, rayon, cotton, silk, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. The fineness of the spunlace nonwoven fabric is preferably 1.0 to 10.0 dtex (decitex).
[0020]
The laminated sheet of the present invention has a total basis weight of 40 to 200 g / m 2 (preferably 75 to 130 g / m 2 ) due to the configuration as described above. If it is less than 40 g / m 2 , there is a problem that the return strength (restorability) after stretching becomes too weak, while if it exceeds 200 g / m 2 , the strength during stretching (force required for stretching) becomes too large. There is.
[0021]
Hereinafter, the lamination sheet and its manufacturing method of Embodiment 1 of this invention are explained in full detail based on drawing. The present invention is not limited to the embodiment.
[0022]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a manufacturing method and a manufacturing apparatus according to the inline method A of the laminated sheet of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a heating and pressing embossing roll in the manufacturing apparatus, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which air holes are formed in a nonwoven fabric / elastic sheet / nonwoven fabric by a hot-pressing embossing roll and a heating flat roll, and the peripheral portion of the air holes is bonded. FIG. 5 is an essential part plan view showing the sheet, and FIG. 5 is an essential part enlarged plan view of FIG. 4.
[0023]
First, the lamination sheet manufacturing apparatus S which manufactures the lamination sheet of this invention from FIG. 1 is demonstrated.
The laminated
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the embossing roll 1 is made of carbon steel (commonly known as 45C) that has been subjected to special heat treatment, and is a
[0025]
Next, a preferred example of a method for manufacturing a laminated sheet by the
[0026]
In this case, a urethane-based elastomer is used as the thermoplastic elastomer and is extruded from the T die 3 into a film with a uniform thickness at a flow rate at which an elastic film having a basis weight of about 40 g / m 2 is formed. Moreover, as each
[0027]
By the way, in the embossing process at the time of manufacture of the
[0028]
As shown in FIGS. 3 to 5, the
The total cross-sectional area (opening ratio) of the
[0029]
[Other embodiments]
Although not shown in the drawings, in the method for producing a laminated sheet by the inline method B , when forming the air holes in the embossing process, the embossing roll is heated and pressurized to a temperature higher than the softening temperature of the elastic film. The part breaks through the elastic film, and the softened elastomer material gathered in a ring around the convex part entangles the fibers of the nonwoven fabric on the front and back sides. At this time, when a nonwoven fabric fiber or an elastic film is sandwiched between the
[0030]
【Example】
The conditions shown in Table 1 and other conditions were the same as in the first embodiment, and the laminated sheet of Example 1 and the laminated sheets of Comparative Examples 1 and 2 were prepared, and the adhesive strength and air permeability were measured. In addition, the measuring method of adhesive strength and the measuring method of air permeability are as follows. The laminated sheets of Examples 1, 2, and 3 are composed of a urethane elastomer having an ester A hardness of 80 and a nonwoven fabric of PP fibers.
<Method of measuring adhesive strength>
1. A laminated sheet is cut into 80 × 25 mm, and then only one nonwoven fabric is peeled off in the longitudinal direction by 30 mm to prepare a test specimen.
2. Hold both ends of the 1 layer non-woven fabric and 2 layers of non-woven fabric / elastic film of the test body on a measuring instrument (Strograph R manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) with a chuck distance of 10 mm. The strength when pulled at a pulling speed of 100 mm / min is measured.
<Measurement method of air permeability>
1. A test piece is prepared by cutting the laminated sheet to 100 × 100 mm.
2. The resistance value of the test body is measured by KES-F8-AP1 manufactured by Kato Tech Co., Ltd.
[0031]
[Table 1]
From Table 1, it can be seen that when the temperature and pressure of the heat-pressed embossing roll are increased, the adhesive strength and air permeability of the laminated sheet are improved, but if the heated flat roll temperature is too high, the texture of the laminated sheet becomes somewhat hard, By adjusting the balance between temperature and pressure, a product excellent in adhesive strength, air permeability and texture of Example 1 could be formed.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, a plurality of ventilation holes are formed at positions heated and pressurized (embossed) by the respective convex portions of the first heating and pressurizing means to ensure air permeability, and at the same time, A laminated sheet in which the non-woven fabric / elastic film or film-like / non-woven fabric at the periphery is bonded to ensure the interlayer bonding strength can be produced. Further, the second heating and pressurizing means has a simple configuration only having a smooth support surface, and it is not necessary to adjust the position of each convex portion of the first heating and pressurizing means with respect to the smooth support surface. A laminated sheet can be produced.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a production method and a production apparatus by an inline method of a laminated sheet of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a heat and pressure embossing roll in a manufacturing apparatus.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which air holes are formed in a nonwoven fabric / elastic sheet / nonwoven fabric by using a heat and pressure embossing roll and a heating flat roll, and the peripheral portions of the air holes are bonded.
FIG. 4 is a plan view of an essential part showing a manufactured laminated sheet.
5 is an enlarged plan view of a main part of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating / pressing
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