JPH01145132A - 孔あきフイルムを製造する方法および装置 - Google Patents

孔あきフイルムを製造する方法および装置

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JPH01145132A JP63218686A JP21868688A JPH01145132A JP H01145132 A JPH01145132 A JP H01145132A JP 63218686 A JP63218686 A JP 63218686A JP 21868688 A JP21868688 A JP 21868688A JP H01145132 A JPH01145132 A JP H01145132A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、吸収体製品に使用される高分子孔あきフィ
ルムに関し、とくにこのようなフィルムに所望の外観お
よび組織を与えるための方法および装置に関する。
おむつ、衛生ナプキンおよび類似の製品のような吸収体
製品は一般に、一方の表面に、織物または孔あきフィル
ムなどの液体透過性カバーを有する。このカバーの目的
は、吸収体製品の嵩を構成する粗に充填された吸収材を
構造的に収容することである。このカバーは、液体は吸
収体コア内に通過するが、その表面は乾いた感覚を維持
するように、好ましくは非吸収性のものである。カバー
材料は身体に直接接触した状態に置かれるので、滑らか
で柔らかく、心地よく接触するものであるべきである。
また、色、光沢および組織のような成る視覚特性もまた
消費者の要求を満足させるために重要である。
ポリプロピレンおよびポリエチレンの孔あきフィルムは
、安価で非吸収性で容易に製造できるという点で吸収体
製品のカバー材料として広く使われてきた。カバーとし
てとくに好ましい材料は、米国特許第４，６９０，６７
９号に記載されているようなポリエチレンしエチレンビ
ニルアセテ−）　（ＥＶ八）との共押出フィルムである
。このフィルムの身体接触側として使われるポリエチレ
ン側は、ＥＶＡ側よりも高い融点を有し、ＥＶＡは構造
的一体性を維持しながらフィルムが熱融着されるのを可
能にする。このフィルムの外側ポリエチレン成分は炭酸
カルシウムで艶消しにしてもよく、またＥＶＡ成分はフ
ィルムの不透明さを増すために顔料としてＴｉＯ□が添
加されてもよい。
ポリエチレン、共押出ポリエチレン／ＥＶＡあるいは他
の高分子フィルムは、製造されたままでは液体不透過性
であり、液体透過性カバー材料として使用するためには
孔をあけなければならない。
このフィルムは、ニードルパンチ、ピン穿孔、エンボス
および延伸、または米国特許第４，６９０，６７９号に
記載されているようなロール成形のような公知の方法で
孔あけすることができる。あるいはこのフィルムは、固
体粒状成分とともに押出され、ついで延伸および（また
は）機械的または化学的手段によって固体粒状成分を除
去することによって孔あけされる。吸収体製品のカバー
材料として使用するための孔あきの液体透過性フィルム
を製造するために、上記の、またはその他の方法が使わ
れてもよい。
上記の方法によって製造された孔あきフィルムは、液体
透過性その他の性能の面で所望の性質を有するが、しば
しば美観に欠ける。殊にこれらのフィルムは、高分子フ
ィルム特有の「プラスチック」の感じを残していて、使
用者の皮膚との接触状態において粘着感または不快感を
与える。さらに、いくつかの孔あけ方法は、フィルムの
表面にある程度の粗さを与え、これが心地よさおよび消
費者の好みに対してマイナスとなる。この点において、
ある種の非吸収性ではあるが液体透過性の織布および不
織布は、孔あきフィルムと比較して、卓越した柔軟さと
心地よさとを有する。
したがってこの発明の目的は、ある種の織物のような性
質を持つ改良された柔軟さおよび手触りを有するフィル
ムを提供することである。この発明の他の目的は、吸収
体製品の液体透過性カバーとして使用されたときに、改
善された心地よさと消費者嗜好性とを有する孔あきフィ
ルムを提供することである。この発明のさらに他の目的
は、組織および物理的性質を向上させるために孔あきフ
ィルムを改質する方法および装置を提供することである
。この発明のこれ等の、および他の目的は以下の説明か
ら明らかとなろう。
この発明の好ましい方法によれば、吸収体のカバーとし
て使用するための孔あきフィルムは、二重エンボス加工
を受ける。すなわちフィルムは、その厚さ内の平面の外
、すなわちＺ一方向に拡張するとともにフィルムの表面
に明確なパターンを与えるようにまずマクロエンボス加
工され、その後、このマクロエンボスの組織を維持しな
がら、薄く平滑なフィルムになるように平にするととも
にこのフィルムにマット仕上面を与えるように、微細に
彫刻された仕上ロールによってミクロエンボス加工され
る。得られた製品は、平滑な表面と、少ない嵩と、改善
された手触りおよび柔軟さとを有する、実質的に二次元
のフィルムである。
他の態様において、エンボス加工の順序は逆にされても
よい。すなわち孔あきフィルムはまずミクロエンボスロ
ールでエンボス加工され、つぎにマクロエンボス加工さ
れる。得られた製品は、マクロエンボス加工によってＺ
一方向に高度に拡張されている。したがってこのフィル
ムはマクロエンボス／ミクロエンボス加工フィルムより
も著しく大きいロフトすなわち嵩を有し、成る用途には
好ましい。
二重エンボス加工されたフィルムは、その構造的一体性
を保有しており、通常の方法および装置を使って吸収体
上で処理することができる。エンボス加工は、平均孔径
を減少させるが、孔径分布は拡大させて、成る用途には
有利なものとする。
処理されたフィルムは、改善された手触りを有し、テス
トによれば柔軟で「プラスチック」感の少ない外観を与
え、そして身体との接触状態において心地よいものであ
る。
この発明の好ましい方法によれば、孔あきフィルム、好
ましくはロールの形態のものが第１図に示されたような
二重エンボス装置によって処理される。米国特許第４，
６９０．６７９号の方法によって得られたもののような
孔あきフィルム１０は、ロール１１からアイドラーロー
ル１２を越えて、マクロエンボスロール１３およびゴム
被覆アンビルロール１４からなる第１のエンボス装置に
供給される。マクロエンボス１３は、第２−４図に示す
織物状パターンのような明確なエンボスパターンを有す
る鋼製ロールである。ここで第２図は交差破線パターン
を示し、第３図は篭編みパターンを示し、そして第４図
はヘリンボーンパターンを示す。
アンビルロール１４は、エンボスロールのための対抗弾
性表面を提供するためにゴムスリーブを有する鋼製ロー
ルである。ロール１３および１４は同期した速度で別個
に駆動され、ロール１１からフィルムを引き出す。エン
ボスロールは加熱され、制御された圧力でアンビルロー
ル１４に押し付けられている。最適な温度および圧力は
、フィルムの厚さおよび組成、およびエンボス加工速度
に依存する。特定の操作条件は、使用されるフィルムに
ついて実験的に決定するのが最もよい。もしエンボス条
件が緩すぎると、すなわち温度および（または）圧力が
低すぎると、フィルムのエンボス加工が不十分となり、
所望の変形およびパターン形成が得られない。もし条件
が過酷すぎると、すなわち温度および（または）圧力が
高すぎると、過度な塑性流動でフィルムを過度に薄くし
、そしておそらくエンボスされたフィルムの陸部分に孔
を生じさせる。一般に、ポリオレフィンフィルムについ
ては約１５０°Ｆ以上のエンボス加工温度が使用される
。
マクロエンボスロールは好ましくは織物状パターンを有
するものであるが、最終製品の所望のパターンに応じて
、規則的または不規則的パターンの多様な突起からなる
すべてのマクロエンボスパターンが使用可能であること
が理解されよう。好ましくは突起は、この明細書では「
ランド」と呼ぶ平らな領域からなる面を有し、この突起
は、たとえば山（逆Ｖ）形、直角または格子形を形成す
る２またはそれ以上の連続するランドからなっていても
よい。フィルムはエンボス加工中にＺ一方向に伸張され
るので、フィルムの過大歪みおよび破裂を避けるために
、各ランド間に十分な自由領域を設ける。最小自由領域
は、ある程度、フィルムの厚さおよび組成、ならびに突
起の高さに依存するが、多くの場合、自由領域は、ラン
ドの０．５から１０倍の面積を有するべきである。もち
ろん、これよりも大きい自由領域を設けることもできる
が、ランドの面積がロールの全表面積の１０％よりも少
なくなると、エンボス加工の効果が低下する。
吸収体製品のカバー材料として使用するための高分子孔
あきフィルムは、一般に、１から３０ｍＮ、最も好まし
くは３からｌＱｍｉｌの厚さを有する。
マクロエンボスロールの突起は好ましくは、少なくとも
０．３　ｎ＋＋ｎ、最も好ましくは０．５から１．０＋
ｎｍの高さを有する。突起は、エンボス加工中にフィル
ムにかかる応力を減らすために、好ましくはランドの基
部から内側にテーバが付けられる。これに関して、この
発明のマクロエンボスロールは、プラスチックフィルム
のエンボス加工が意図されたロールのための通常の配慮
が適用できる。
マクロエンボス装置を出たフィルムは、ミクロエンボス
装置へ移動する前に、好ましくは冷却器およびテンショ
ンロールを通過する。第１図に略記した冷却器１５は、
たとえば冷却されたロールまたは冷却空気流からなり、
好ましくはフィルムがアイドルロールに接触する前にフ
ィルム温度を１００°Ｆ以下に下げる。冷却されたフィ
ルムはテンションロール１７およびアイドルロール１６
を通過し、エンボスロール１９およびアンビルロール２
０からなるミクロエンボス装置へ送られる。
ロール１９および２０は、２つのエンボス装置間での一
定速度および一定テンションを確保するために、テンシ
ョンロール１７の位置に応答する同期手段によって互い
に独立して駆動される。ミクロエンボス装置１９は、第
５−７図に示したような微細パターンが彫刻された鋼製
ロールである。
アンビルロール２０は、ミクロエンボスロールのための
緊密な対抗面を形成する、ナイロンスリーブを有する鋼
製ロールである。ミクロエンボスロール１９は加熱され
、フィルムの厚さおよび組成、マクロエンボス装置によ
って与えられたパターンの性質、および操作速度によっ
て決定される温度および圧力でアンビルロールに押し付
けられる。
最適条件は、各操作について実験的に決定するのがよい
。
ミクロエンボスロールは、フィルムにマット仕上げ面を
与えるために、微細に彫刻され、あるいは他の適当な方
法で設けられた表面を有する。第５図に示すように、一
つの適当なパターンは、ロールの軸に対して傾斜する、
１ミリメートルあたり２から２０本の約０．０３ｍｍの
深さの平行な線からなり、このパターンはこの分野で「
シュライナー」パターンとして知られている。第６図は
、４５″の角度で交差する線からなるクロスカットパタ
ーンを示し、ロールの軸に対して１５＠から７５″の角
度をなす同様の線からなるパターンが使用されてもよい
。第７図は、物理的、化学的または電気化学的処理によ
って形成された、規則的または不規則的な突起および凹
所からなる粒状表面を示す。これらすべてのロールにお
いて、ロールの表面組織がミクロエンボス加工中にフィ
ルムにマット仕上げ面を与えるのに十分なものであれば
、所望の効果が得られる。
ミクロエンボス装置を離れるとき、フィルムは冷却器２
１、アイドルロール２２およびテンションロール２３を
通過し、巻取機２４に巻き取られる。冷却器２１は好ま
しくは冷却された鋼製ロールを備え、フィルムが巻取機
２４に巻き取られる前にフィルムをほぼ室温まで冷却す
る。
この発明方法を下記の実施例によってさらに詳細に説明
する。出発物質は、米国特許第４，６９０，６７９号に
記載されているような、ポリエチレンおよびエチレンビ
ニルアセテートからなる共押出孔あきフィルムであった
。このフィルムは、約４２％の開口面積と、約４．５　
ｍｉｌの厚さと、１平方ヤードあたり約１オンスの重量
とを有するものであった。
孔は円形に換算して約０．０１６インチの直径を有し、
中心から中心までの平均距離は０．０２８インチであっ
た。
この孔あきフィルムは、ポリエチレン側が鋼製エンボス
ロールに、ＥｖＡ側がアンビルロールにそれぞれ対面す
るように、マクロエンボス装置に供給すれた。マクロエ
ンボスロールの速度は毎分約６０ヤード（ｙｐｍ）に設
定され、ロールニップ圧力は１直線インチあたり約２２
５ポンド（ｐｌｉ）であった。エンボスロールは、第２
図に示したものに対応する交差破線パターンを有し、突
起の高さは０．７　ｒｍであった。ランド領域に対する
自由領域の比は約４：１であった。このロールは約１７
０°Ｆに加熱された。アンビルロールは、ショアーＡ硬
度で約６０°の硬度値を有する平滑な１／２インチのゴ
ムで被覆されていた。操作中、アンビルロールは冷却さ
れず、このロールの表面温度は約ｉ１５°Ｆに上昇した
。
マクロエンボス加工後に、フィルムは室温まで冷却され
、巻き取られた。次にこのフィルムはミクロエンボス装
置において９５ＶＩ）１１の速度、５００ｐｌｉのニッ
プ圧力で処理された。ミクロエンボスロールは、０．０
３ｍｍの深さで設けられた第３図の直線パターンを有す
るもので、１７０°Ｆに加熱された。アンビルロールは
、ショアーＡ硬度で約１００゜の硬度値を有する平滑な
１インチのナイロンスリーブで被覆されたものであった
。処理中、アンとルロールは冷却されず、このロールの
表面温度は約９７°Ｆに達した。得られたフィルムはつ
いで室温まで冷却され、巻取ロールに巻き取られた。
上記の実施例における出発物質を構成する孔あきフィル
ムは、５倍に拡大した写真である第８図に示した表面を
有する。上記の実施例で得られたフィルムの表面が第９
図に５倍に拡大した写真で示される。これらの写真に見
られるように、フィルムの表面組織は、吸収体製品のカ
バー材料として使われた場合、手触り、外観、柔軟性、
皮膚に対する心地よさ、および消費者の好みの点におい
て、著しく改善されていることが明らかであろう。
上記の説明および実施例は、この発明の好ましい態様を
示すもので、この発明の範囲内で多くの変形が可能であ
る。たとえば、第２−４図に示されたもの以外の種々の
エンボスパターンが使われテモヨい、フィルムを破損さ
せずにフィルムに明確なパターンを与えるものであれば
、どのようなエンボスロールを使っても良い結果が得ら
れ、ここで重要なことは、マクロエンボス工程でフィル
ムがＺ一方向に約２倍に拡張され、明確で視覚的に好ま
しいパターンを与えるべきである、ということである。
同様にミクロエンボスロールは、第５−７図に示したも
の以外のパターンからなるものであってもよく、重要な
ことは、ミクロエンボスロールが、プラスチックフィル
ムに低輝度のマット仕上げ面を与えるようなパターンを
有しており、これによってその平滑さおよび外観を向上
させる、ということである。最終製品に高い光沢と少な
い織物状外観とを与えることになるのであまり好ましく
はないが、ミクロエンボスロール１９は平滑なロールで
あってもよい。
これらの、およびその他の変更は当業者にとって明らか
であり、従ってこの発明は特許請求の範囲によってのみ
限定される。
この発明の実施態様はつぎのとおりである。
（１）　　前記フィルムが前記マクロエンボス加工によ
って最初の単位厚さの少なくとも２倍にＺ一方向に拡張
される請求項１記載の方法。
（２）　　前記孔あきフィルムが、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、およびポリエチレン／エチレンビニルアセ
テート二重フィルムからなる群から選ばれる請求項１記
載の方法。
（３）　　前記孔あきフィルムが、■から約３０ｍ１ｌ
の初期単位厚さを有している請求項１記載の方法。
（４）　　前記孔あきフィルムが、１から約１０ｍ１ｌ
の初期単位厚さを有している請求項１記載の方法。
（５）　　前記フィルムがポリエチレンからなり、前記
マクロエンボス加工の温度が約１５０°Ｆ以上である請
求項１記載の方法。
（６）　　前記フィルムが、前記マクロエンボス加工後
、前記ミクロエンボス加工前に約１００°Ｆに冷却され
る前記（５）記載の方法。
（７）　　前記フィルムが、約４．５　ｎｉｌの厚さは
約４０％の平均開口面積とを有するポリエチレン／エチ
レンビニルアセテートの共押出フィルムである前記（５
）記載の方法。
（８）前記パターンが、交差破線、ヘリンボン、および
篭編みパターンからなる群から選ばれた織物状パターン
である請求項１記載の方法。
（９）前記ミクロエンボスロールが彫刻された線状パタ
ーンを有する請求項１記載の方法。
（１０）前記フィルムが前記マクロエンボス加工によっ
て最初の単位厚さの少なくとも２倍にＺ一方向に拡張さ
れる請求項２記載の方法。
（１１）前記孔あきフィルムが、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、およびポリエチレン／エチレンビニルアセテ
ート二重フィルムからなる群から選ばれる請求項２記載
の方法。
（１２）前記孔あきフィルムが、１から約３０ｆｆｌｉ
Ｉの初期単位厚さを有している請求項２記載の方法。
（１３）前記孔あきフィルムが、１から約１０ｍ１ｌの
初期単位厚さを有している請求項２記載の方法。
（１４）前記フィルムがポリエチレンからなり、前記マ
クロエンボス加工の温度が約１５０’Ｆ以上ある請求項
２記載の方法。
（１５）前記フィルムが、前記マクロエンボス加工後、
前記ミクロエンボス加工前に約１００°Ｆに冷却される
前記（１４）記載の方法。
（１６）前記フィルムが、約４．５　ａｉｌの厚さと約
４０％の平均開口面積とを有するポリエチレン／エチレ
ンビニルアセテートの共押出フィルムである前記（１４
）記載の方法。
（１７）前記パターンが、交差破線、ヘリンボン、およ
び篭編みパターンからなる群から選ばれた織物状パター
ンである請求項２記載の方法。
（１８）前記ミクロエンボスロールが彫刻された線状パ
ターンを有する請求項２記載の方法。
（１９）前記マクロエンボスロールの前記突起が、約０
．１から１．０　ｍｓの高さを有する請求項３記載の装
置。
（２０）前記マクロエンボスロールの前記突起が、繊物
状交差破線、編篭またはへリンボンパターンである前記
（１９）記載の装置。
（２１）前記弾性アンビルロールが、約６０のショアー
Ａ硬度のゴム表面を有している請求項３記載の装置。
（２２）前記非弾性アンビルロールが、約１００のショ
アーＡ硬度のナイロン表面を有している請求項３記載の
装置。
（２３）前記ミクロエンボスロールの表面が線状パター
ンで彫刻されている請求項３記載の装置。
（２４）前記線状パターンが前記ロールの軸に対して約
１５°から約７５°の角度をなす密接した一連の平行な
線からなる前記（２３）記載の装置。
（２５）前記平行な線は互いに約１閣離れ、約０．０３
閣の深さを有する前記（２４）記載の装置。
（２６）前記線状パターンが、第１の密接した一連の平
行な線と、これと交差する第２の密接した一連の平行な
線とを有する前記（２４）記載の装置。
（２７）前記ミクロエンボス加工後、前記巻取の前に前
記フィルムを冷却する手段を特徴とする請求項３記載の
装置。
（２８）　前記マクロエンボス加工と前記ミクロエンボ
ス加工との間で前記フィルムを冷却する手段を特徴とす
る請求項３記載の装置。
（２９）　前記マクロエンボスロールの前記突起間の前
記自由領域が、前記突起のランド部分の面積の約０．５
から１０倍である請求項３記載の装置。
（３０）請求項１記載の方法によって製造された高分子
孔あきフィルム。
（３１）請求項２記載の方法によって製造された高分子
孔あきフィルム。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のエンボス加工工程を概略的に示す系
統図、第２図、第３図および第４図はマクロエンボスロ
ールに形成される種々のエンボスパターンを示す拡大平
面図、第５図、第６図および第７図はミクロエンボスロ
ールに形成される種々のエンボスパターンを示す拡大平
面図、第８図はエンボス加工前の好ましい孔あきフィル
ムの繊維構造を示す拡大写真、第９図はエンボス加工後
の回礼あきフィルムの繊維構造を示す拡大写真である。 １０・・・孔あきフィルム、１３・・・マクロエンボス
ロール、１４・・・アンビルロール、１５・・・冷却器
、１９・・・ミクロエンボスロール、２０・・・アンビ
ルロール、２１・・・冷却器、２４・・・巻取機。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）高分子孔あきフィルムに表面組織および平滑性を
    与えるための方法であって、 ａ、Ｚ−方向に単位厚さを有する孔あきフィルムを高温
    高圧でマクロエンボス加工して前記フィルムをＺ−方向
    に拡張させるとともに前記フィルムに明確なパターンを
    与える工程、および ｂ、前記マクロエンボス加工フィルムをミクロエンボス
    加工して、マクロエンボス加工パターンを残しながら前
    記フィルムのＺ−方向厚さを実質的に元の単位厚さまで
    減少させる工程、 を備えた方法。
  2. （２）高分子孔あきフィルムに表面組織および柔軟性を
    与えるための方法であって、 ａ、前記フィルムに低反射性マット仕上面を与えるのに
    十分な表面組織を有するロールによって高温高圧で前記
    フィルムをミクロエンボス加工する工程、および ｂ、前記ミクロエンボス加工フィルムをマクロエンボス
    加工して、ミクロエンボス加工されたマット仕上面を残
    しながら、前記フィルムをＺ−方向に拡張させるととも
    に前記フィルムに明確なパターンを与える工程、 を備えた方法。
  3. （３）高分子孔あきフィルムに表面組織および平滑性を
    与えるための方法であって、 ａ、突起による隆起パターンを表面に有する鋼製エンボ
    スロールおよび弾性アンビルロールを備えたマクロエン
    ボス手段、 ｂ、前記高分子フィルムにマット仕上面を与えるのに十
    分な表面組織を有する鋼製ミクロエンボスロールおよび
    非弾性アンビルロールを備えたミクロエンボス手段、お
    よび ｃ、前記ミクロエンボス手段およびマクロエンボス手段
    を通して前記高分子孔あきフィルムを移動させ、その後
    前記フィルムを集める手段、 を備えた装置。
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