JPH0370748A - 通気性複合シートの製造方法 - Google Patents

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】 ［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戊ってきている。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、中心層が多孔性基材で有孔化した熱
可塑性樹脂フィルムを外層とする三層構造の複合シート
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
なわち本発明は多孔性基材を中心層とし熱可塑性樹脂フ
ィルムを外層とする三層構造の複合シートを押出ラミネ
ート法によって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０．０３ｋＣａ
ｌ／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ＨＤ
Ａ６０以上である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に関する
。ここで通気性複合シートとはＪ　ＩＳ、２０２０８　
（温度４０℃、湿度９０％）に準じて１１１１定した透
湿度が５００ｇ／ｎｆ・２４Ｈ〜８０００ポ・２４Ｈで
あるものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

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ダイスの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■表面の全部または
一部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。得られ
た二層構造の通気性複合シート■を原反とし再度本発明
にあずかる押出ラミネート装置を使用し熱可塑性樹脂フ
ィルムが押出ラミネートされていない反対側の多孔性基
材面に熱可塑性樹脂を押出ラミネートすることで多孔性
基材が中心層で有孔化した熱可塑性樹脂フィルムを外層
とする三層構造の通気性複合シートが得られる。その模
式断面図を図２に示す。

かかる通気性複合シートは溶融樹脂が直接接触するロー
ルの表面が特定の材質からなる冷却ロールであれば押出
機を一組具備するシングルラミネート装置でも、二組具
備するタンデムラミネート装置でも製造可能である。

本発明にあずかるロールは工業的には例えば金属ロール
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０．０３
ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・”Ｃ〜５ｋｃａｌ／ｍ−ｈ＊’ｃ好
ましくは０，１ｋｃａ　１／ｍ◆ｈ・’ｃ　〜１ｋｃａ
　１／ｍ＊ｈ伊”ｃであることが必要である。熱伝導率
が５ｋｃａｌ／ｍｓｈ・℃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ＪＩＳＫ７２１５
に準じて′測定した硬さがＨＤＡ６０以上好ましくはＨ
ＤＡ８０以上である。ＨＤＡ６０未満では圧着が充分片
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
してはネオブレン、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硬化性樹
脂。

熱可塑性樹脂、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
諸国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５
０ｍｍ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
性樹脂フィルムの有孔化が充分片われない場合がある。

１００ｍｍを越えると加工時経時的に蓄熱し易くロール
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。かかる被覆層は冷却ロール全
表面に設けることに限定されるものではない。すなわち
該物性を持つ材質から成る被覆表面部分と金属ロール表
面部分を同一冷却ロール表面に合せ持つ冷却ロールでも
可能である。

この様な部分的に被覆された冷却ロールを用いて製造さ
れた通気性複合シートの熱可塑性樹脂フィルムは圧着・
ラミネートの際、冷却ロールの被覆表面部分と直接接触
した領域のみが有孔化する。

従って冷却ロールの被覆表面部分の形状及び／又は全ロ
ール表面積に対する被覆面積割合を変えることで多孔性
基材を中心層とし、その両外層で通気性能の異なる熱可
塑性樹脂フィルムからなる三層構造の通気性複合シート
が容易に製造できる。

この様に部分的に有孔化した熱可塑性樹脂フィルムを外
層とする三層構造の通気性複合シートを製造する際各外
層の通気性を有する領域の形状が異なる場合は２本の被
覆冷却ロールが必要である。

例えば外層である熱可塑性樹脂フィルムの一方外層が全
面に通気性の樹脂を有し、他方の外層が部分的に通気性
の機能を有する三層構造の通気性複合シートを製造する
場合は、まず冷却ロール全表面が該物性を持つ材質で被
覆された冷却ロールを用いて多孔性複合シートを製造し
、次いで冷却ロールを冷却ロールの表面が部分的に該物
性を持つ材質で被覆された冷却ロールに取り変えて二層
構造の通気性複合シートを原反として熱可塑性樹脂フィ
ルムが押出ラミネートされていない反対側の多孔性基材
面に熱可塑性樹脂を押出ラミネートすることで得られる
。

かかる冷却ロールの表面が部分的に該物性を持つ材質で
被覆された冷却ロールはまず金属製冷却ロール本体の被
覆される部分の表面を凹状に彫刻し塗布、塗型加工、溶
射加工、ライニング加工粉末塗装等の方法で仕上り状態
で該物性を持つ材質をうめ込み、その後表面全体を研磨
することで得られる。また、被覆される部分の表面に、
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。

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
体の仕様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
ールの被覆された部分の表面材質が脱落し冷却ロール本
体の表面が露出しやすく、５０ｍｍを越えるとロールの
被覆された部分の表面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、金属ロール本体に被覆される部分の表面に相当す
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。５
μ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に接触する熱可塑性樹脂フィ
ルムと多孔性基材の接着が著しく悪くなる為である。

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　　ＢＯ６０１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／ａｍ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％）に準じてハ１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／ｒｒ
ｒ・２４μ以上で８０００ｇ／ｎｆ−２４Ｈ以下である
通気性複合シートを容易に製造することが可能である。

また、その有孔化の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
　ブラコー製形式　ＴＰ−３５０）の鋼鉄製冷却ロール
本体（外径２００ｍｍφ、長さ３５０　ｍｍ）にふっ素
樹脂の熱収縮チューブで被覆層を冷却ロールの全表面に
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０．２８ｋｃ　ａ
　１　／　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
（旭化或株式会社、Ｅ−５０７０，坪ｊ１７０ｇ／ｒｒ
ｒ、空隙率７０％２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．Ｍｌ、８゜密度０．　９１９　ｇ／ｃ
ｍ’　）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℃ かくして得られた二層構造の通気性複合シートを原反と
し同ラミネート装置を使用し同じ加工条件で押出ラミネ
ートされていないポリエステル不織布の面に押出ラミネ
ート厚、ポリエステル不織布が中心層で有孔化した低密
度ポリエチレンフィルムを外層とする三層構造の通気性
複合シートを得た。

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１通気度）のデータを表１に示した。なお透湿
度はＪＩＳ　　ｚ０２０８．耐水圧はＪＩＳ　　Ｌ１０
９２．通気度はＪＩＳ　　Ｐ８１１７に準じて測定した
。

実施例２ ９０ｍｍφ押出機を持つ押出ラミネート装置（株式会社
　武蔵野設計事務新製　型式　Ｓ−２７０）の鋼鉄製で
１５０μ厚みの銅メツキしその上に２０μ厚みのニッケ
ルクロムメツキした冷却ロール本体（外径６００ｍｍφ
、長さ７００　ｍｍ）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冷却ロールの全表面に被覆し
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ＨＤＡ９５
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（旭化戊株式会社、Ｅ−５０３０，坪１１３０　
ｇ　／ｄ空隙率８０％１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．Ｍｌ、８．密度０．９１９ｇ
八−）へ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／ａｍ 被覆冷却ロール循環温度　２０℃ かくして得られた二層構造の通気性複合シートを原反と
し同ラミネート装置を使用し、同じ加工条件で押出ラミ
ネートされていないポリエステル不織布の面に押出ラミ
ネートしポリエステル不織布が中心層で有孔化した低密
度ポリエチレンフィルムを外層とする三層構造の通気性
複合シートを得た。

かくして得られた通気性複合シートの通気性能（透湿度
、耐水性１通気度）のデータを表１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１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、
４５ｋＣａ１／ｍ−ｈ・℃である。硬さはＨＤＡｌｏｏ
である。

表１ ［発明の効果］ 本発明によれば多孔性基材が中心層で、有孔化した熱可
塑性樹脂フィルムを外層とする三層構造の通気性複合シ
ートを接合と有孔化を同時に行い製造することが可能と
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。

得られた通気性複合シートは不織布等の多孔性基材が、
有孔化した熱可塑性樹脂フィルムで保護されているため
苛酷な使用による多孔性基材の繊維の解繊が生じなくな
り、シートの強度が大巾に改良された。また従来片われ
ている溶剤、ホットメルト接着剤等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。

３、多孔性基材　４．ゴムロール　５．被覆冷却ロール
　６９通気性複合シート 第２図は本発明にあずかる通気性複合シート模式断面図
である。

７、多孔性基材　８．有孔化熱可塑性樹脂フィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔性基材を中心層とし、熱可塑性樹脂フィルム
   を外層とする三層構造の複合シートを押出ラミネート法
   によって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
   ＩＳＫ７２１５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。