JPH05500339A - エンボス加工フィルム - 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】 プラスチックフィルムは、数十年前に始まったことであるが、多くの有用な物品 −それは極めてしばしば織物の代換物としての物品であるが−の製造に広く使わ れ始めた。織物の代換物としてのプラスチックフィルムの開発初期において、フ ィルムにその製造過程で織物の形態を与えることによって色々な模様が作り出さ れた。後になって、色々な文様を持つプラスチックフィルムを作り出すのにワイ ヤースクリーンが他の機械的器具と共に用いられた。技術が発展するにつれて、 刻印模様を持つ金属ロールが色々な文様を模したエンボス加ニブラスチックフィ ルムの製造において用いられた。この時期に、プラスチックフィルムから有用な 物品、典型的には使い捨ておむつ、カバー、撥水性衣料品等を製造した当業者は フィルムを機械装置類で処理し、その特性を観察し、又は調べた。このようなエ ンボス加ニブラスチックフィルムから高速製造装置で有用物品を製造するために 機械装置類や材料の改良又は調整が行われた。

１９６９年に発行された米国特許第３．４８４．８３５号明細書はタフタ織物の 文様を模した模様がエンボス加工されたプラスチックフィルムに関し、そのフィ ルムはそれを機械加工して有用物品にする際に特に望ましい耐端縁カール性を有 していた。この特許明細書に開示されるエンボス加ニブラスチックフィルムは従 来法にあった初期のタフタ文様を越える著しい改良を提供するものであった。上 記特許明細書に開示されるタフタに模した文様は、織物に似せようとするフィル ム製造業者の努力において、或は製造の観点又は消費者の観点から有利であった 他の色々な視覚的外観及び物性を得ようとするフィルム製造業者の努力において フィルム製造業者によって作り出され、用いられた多くの異なる文様の単なる１ 例に過ぎない。

このような多くの文様のもう１つの例は当該技術分野において艶消しくｍａｔｔ ｅ）仕上げと称されるものである。従来の艶消し仕上げは、どちらかと言えば、 プラスチックフィルムに対する無光沢（ｄｕｌｌ）仕上げを特徴とするもので、 そのフィルムは視覚的に感知できる模様を持っていなかった。サンドブラスト処 理されたエンボス加工用ローラーの使用によってフィルムに種々の艶消し仕上げ が生み出されて来ている。新しい配合物を含めて、ポリオレフィンタイプ、特に ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリブタジェン並びにそれらのコポリマーの ポリマー組成物における技術の進歩と共に、種々のフィルムを取り扱う問題は複 雑になった。

当業者が利用できる知識はかなりの量になっているか、機械の応力、その他の条 件等、種々の物理的条件下でのポリマーの挙動又はそれらの性質には容易には理 解できないものがある。人は、実際には、プラスチックフィルム技術は科学以上 に技術の問題であり、この技術領域における諸問題は、このようなポリマーを製 造したり或は有用物品に加工したりすや際のこのようなポリマー組成物を取り扱 う際の未知因子の故に、容易に理解され或は解決されるようなものではないこと は経験が証明している、と言うかもしれれない。

１９８３年に発行された米国特許第４．３７６．１４７号明細書は、他の数ある 利点の中でも、従来の艶消しフィルムにおいてその時まで達成されていなかった 、端縁がカールすることのない優れた巻取特性を有し、両面共に光沢が少なく、 しかも良好なテープ接着値を持つ、艶消し仕上げを模したエンボス加工熱可塑性 ポリオレフィンフィルムに関する。従来法のサンドブラスト処理された艶消しフ ィルムに反して、この米国特許第４．３７６．１４７号明細書のフィルムはフィ ルムの長手自由縁に平行な型押し線又は溝様領域から成るエンボス加工模様を有 する。

これらの型押し線は１インチ当たり１５０〜約３００本の範囲の平行な横線を有 する略長方形の模様を与えるものである。このようなエンボス加工模様を採用す ると、フィルムの表面は肉眼には非常に鈍い表面として見える。この技術の状態 においてその時点までに、上記特許明細書の艶消しフィルムは公知の艶消しフィ ルムにおいてその時までに達成されていなかった物理的な表面特性のバランスを 達成した。

更に最近になって発行された米国特許第４．５４６．０２９号明細書は端縁がカ ールすることなくロール巻きできる、即ち巻き取りができる優れた特性及び加工 性を有する、艶消し仕上げ又は無光沢仕上げを模した不規則エンボス加工熱可塑 性ポリオレフィンフィルムに関する。更に、従来法によるおむつ用艶消しフィル ムにおいてその時までに達成されていなかったこの特許明細書の他の重要な特性 の内でも、この不規則エンボス加工フィルムにはその両面のテープ接着性が相対 的に等しいと言う特性がある。これはおむつ用フィルムにおいては重要な特徴で 、それはフィルムを裂くことなくおむつを更に効果的かつ便利に使えるようにす る。

この不規則模様はフィルムの一方の面に非対称に盛り上かったボス部とくぼんだ 領域とを有し、これらに対応してフィルム裏面のそれらボス部とくぼみ領域の下 に非対称のくぼんだ領域と盛り上がったボス部がある非対称配置から成る。この 非対称のボス部とくぼみ部は、観察者の肉眼ではフィルムの中のいかなる模様も 、それかたとえエンボス加工不規則模様であっても、検出できないような、フィ ルム両側表面上にあるそのような高さと面積のものである。このような文様とエ ンボス加工深さの組み合わせはプラスチックフィルムにおいてそれまで達成され ていなかったが、極めて驚くべきことには、その物性には独特のバランスが得ら れていたのであった。

上記の背景技術が明らかにしているように、プラスチックフィルムの製造は改良 が続けられている技術であって、更なる革新か必要である。

発明の要約 本発明は不織繊維状にエンボス加工されたプラスチックフィルムに関する。織物 仕上げ又は艶消し仕上げを模したプラスチックフィルムに対して、本発明のプラ スチックフィルムは不織繊維ウェブの外観に似せたものである。本発明のこの不 織繊維状エンボス加工フィルムは液体に対するバリヤーとなり、しかも不織繊維 ウェブの外観と感触をも実際に与える。

本発明の色々な面の１つにおいて、不織繊維状エンボス加ニブラスチックフィル ムは実際的な視覚的外観を伴う三次元効果を与える。言い換えると、肉眼で調べ ると個々の繊維が表面から突き出ているように見え、不織繊維状外観が作り出さ れているのである。しかも、このフィルムは柔らかい感触を与え、そのために、 もしそうでなければプラスチック基体が原因となって生まれる人工的な効果が除 かれている。従って、本発明は、発明の背景の項に記載した数十のエンボス加工 フィルムが開発された後にあって、エンボス加ニブラスチックフィルムに新次元 をもたらすものである。

この視認できる不織繊維状エンボス加工模様は、フィルムの上面において、盛り 上がった不規則な繊維ボス部とそれと交差している他の繊維ボス部から成る。

ボス部は色々な高さで盛り上がっており、それらボス部間には（ぼんだ領域があ って三次元的に視認できる模様を与えている。フィルムの裏面にはそのフィルム 上面模様に実質的に対応するもう１つの視認できる不織繊維状エンボス加工模様 がその上面模様の下に与えられている。

本発明のフィルムは比較的薄く、特に約０．５〜約２ミルのオーダーである。

フィルムの表面は鈍く、その光沢度はヘッド角４５°で測定して約４〜約７のオ ーダーである。驚くべきことに、プラスチックフィルムにエンボス加工で不織繊 維組織を施すと三次元効果が得られ、しかもその不織繊維組織は無光沢の表面と 共に柔らかな感触をも有することが発見された。フィルムの総合エンボス加工深 さは色々に変化するが、厚さが約０．５〜２ミルのフィルムについては約６〜約 １０ミルのオーダーとなる傾向がある。

発明の詳細な説明 本発明の不織繊維状エンボス加工フィルムは多数の適当なプラスチック材料、好 ましくは熱可塑性タイプのもの、特にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチ レンを含めてポリオレフィン類、並びにエチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチ レン−アクリル酸メ￥ルコポリマー及びエチレン−プロピレン−ジエンモノマー 　（ＥＰＤｌ（）コポリマー等のコポリマー類の内の任意の１つから製造される 。これらのポリマーは常用の充填剤、安定剤、添加剤等で変成されたものであつ もよい。

これらのフィルム材料をエンボス加工しておむつ、ナプキン及びアンダーパッド （ｕｎｄｅｒｐａｄ）用途や、不織外観が望ましいその他の医療用使い捨て物品 を含めて多数の用途のための不織繊維状外観を得る。

好ましいポリオレフィンフィルムは超低密度、低密度又は中密度ポリエチレンの ものである。当該技術において知られているように、超低密度ポリエチレンとは ０．８９０〜０．９１２の密度を有するもので、低密度ポリエチレンの場合は密 度が０．９１６〜０．９３５に上がる。密度が領９１８〜０９４１の線状低密度 ポリエチレンも本発明による使用に非常に適している。上記の超低密度ポリエチ レン、普通の高圧ポリエチレン及び線状、低密度の低圧ポリエチレンのブレンド も使用することができる。例えば、密度０９１２の超低密度ポリエチレン８０％ を密度０．９２２の低密度高圧ポリエチレン２０％とブレンドすることかできる 。このブレンドの密度は約０．９１４である。柔らかく、滑らかな製品を得るた めには、処方されたフィルムの、１％割線モジュラスと称されるモジュラスを約 ５，０００−４０，０００りＳ　ｉの範囲内で変えることができ、５，０００− ２０．０００ｐｓｉのモジュラスが好ましい。柔らかく、滑らかな製品は約５． ０００〜２０．０ＯＯｐｓｉの範囲のモジュラスを有するポリエチレンを用いる と得られる。この範囲のモジュラスは、例えば柔らかくかつ滑らかなで、しかも 良好な感触を持つおしめを与える。

上記のプラスチックフィルムには多数の周知方法の任意の１つにより本発明の不 織繊維状文様をエンボス加工することが可能である。好ましい方法では、可塑状 態にある熱可塑性材料を、フィルムをエンボス加工するためのニップを形成して いるエンボス加工用鋼製ロールと平滑でレジリエントなロール即ちゴムロールと の間に導入することか含まれる。これらの方法は、本明細書に参考として例示し た前記特許明細書に記載される通り、通常のものと考えられる。

本発明は図面を参照すれば更によく理解できるだろう。添付図面において図１は 本発明の不織繊維状のエンボス加工が施されたフィルムのフィルム上面（エンボ ス加工用金属ロール側）から見た非拡大写真図であり。

図２はフィルム下面（ゴムロール側）から見たときの図１のエンボス加工フィル ムの非拡大写真図であり、 図３は本発明のもう１つの不織繊維状フィルムのフィルム上面（エンボス加工用 金属ロール側）から見た非拡大写真図であり。

図４は図３のフ、イルムの下面の非拡大写真図であり：図５は図１．に示される フィルムを倍率約２５倍で示す図１のものと同様のフィルムの写真図であり、そ して 図６は図５に示されるものと同様のフィルムの概略の部分断面図である。

図１及び図３の写真を参照して説明すると、ポリエチレンフィルムはその金属ロ ール側（図１）及びフィルムの下面側（図３）の上面図として示される。図１の 上面図を参照して説明すると、盛り上がった不規則繊維ボス部５は他の不規則繊 維ボス部６と互いに対して三次元で交差していることが示される。このことは図 １に示されるものと同様の、倍率２５倍のフィルムの上面図を示す図５の拡大図 に更によく示される。かくして、図１及び図５の両図を参照して説明すると、不 織繊維ウェブの視覚的外観を与えるために、ボス部５．６が色々な高さで盛り上 げられており、カリそれらボス部間にはくぼんだ領域かある。このエンボス加工 フィルムは依然として液体のバリヤーである。図２に示されるフィルムの下側即 ちゴムロール側では、盛り上がった不規則繊維ボス部７は盛り上がった不規則繊 維ボス部８と交差して、薄くエンボス加工されたフィルムの上面の実質的に下に 佐賀し、その上面の視覚模様に対応するように１（っている。フィルムの下面側 即ちゴムロール側の写真図は図１の写真の十面側即ち金属ロール側と正確に対応 するものではない。それにもかかわらず、厚さが約０．５〜約２ミルのオーダー の薄いフィルムの場合、盛り上かった不規則繊維ボス部とその周囲を取り囲むく ぼみ部の上面模様はフィルムの下面側にその上面模様に対応するくぼんだ繊維部 と盛り上がった繊維頌域即ちボス部を有することを理解すべきである。これを上 面側の繊維ボス部５．６と下面側の繊維ボス部７．８との関係を示す部分断面図 として図６に概略図示する。上面側ボス部分５．６は交差し、カリ色々な高さで 盛り上がっており、しかもそれらボス部間に図６において１３で一般的に示され るくぼんだ領域を有する。ここで明確に理解すべきでは、図６は概略図であって 、薄いプラスチックフィルム及びポリマー類は、それらに実際に薄い切り込みを 入れて分子構造内の応力を緩和するときに、予測できるようには挙動しないので 、正確なフィルム構造を示すものではないと言うことである。当業者であればこ のことを理解できるであろう。

不織繊維状の模様は、実際には、三次元に配列している不織繊維を模した長く延 びた繊維のくぼみ部と盛り上がった繊維の傾城とを分布して有する刻印用ロール によって形成される。刻印法と親型押しくｍａｓｔｅｒ　ｔｏｏｌｉｎｇ）及び それらの細部は本発明に関しては本質的なものではない。図面の写真倍率に関し ては、エンボス加工用ロールの金属ロール面がプラスチックフィルムに忠実に写 し取られる。

図２及び４に関し、薄くエンボス加工されたフィルムの上面側とその裏面側から 見た不織繊維状プラスチックフィルムのもう１つの態様が示される。図１及び３ に示されるフィルムに対してと同じ特性付けが図２及び４にも適用されるが、た だし図２の上面側においては盛り上がった不規則繊維ボス部９が繊維ボス部１０ と交差して、拡大図として見た図１及び３の場合よりも細い繊維の視覚的三次元 効果を与えている。図４に示される裏面側は図２の上面側に実質的に対応し、盛 り上かった不規則繊維ボス部１１が繊維ボス部１２と交差しているより細い不織 繊維の外観を与えている。上記のように、三次元効果を与えるためにはエンボス の深さはその外観と繊維触感を与えるのに十分子ｌＲさてなければならない。こ のようにして、フィルムには約０．５〜約２ミルのオーダーの厚さと約６〜約１ ０ミルのエンボス加工深さを得るようにする。図１〜５か明らかにする通り、平 均繊維直径は約５ミルから約１００ミルまで変わることができ、また繊維はめら れている不織繊維外観に依存して連続フィラメントであってもよいし、あるいは 長さか１〜３インチのステーブルファイバーであってもよい。

“エンボス加工深さ”は（ａ）盛り上かった繊維ボス部の上面側から下面側の繊 維の畝（即ち、ボス部）の最下端までのフィルムの総断面厚さを測定し、（ｂ） フィルムの平均の厚さを測定又は決定し、そして（ｂ）から（ａ）を差し引くこ とによってめる。この測定は多数の方法で行うことかできる。例えば、標準的な １インチのマイクロメーターを当業者に公知のやり方で使用して（ａ）と（ｂ） を測定することによってエンボス加工深さをめる。本発明の目的には、フィルム の厚さはフィルムの密度に基づいて計算することができる。エンボス加工深さは マイクロメーターで測定したフィルムのエンボス加エゲーシ厚とフィルムの密度 に基づいて計算したフィルムの厚さとの差である。フィルムのエンボス加エゲー シ厚は直径２インチのアンビルを備えるＴＭＩモデル５４９Ｍの荷重マイクロメ ーターで通常測定される。

図１〜４に示されるように、写真で示した不織繊維状にエンボス加工された模様 には前記の通り多数の利点がある。この模様はエンボス加工されたプラスチック フィルムにおいて従来達成されていなかった不織繊維の生地又は布地の外観に似 たものである。このフィルムはおむつ、ナプキン及びアンダーバット用途や、不 織布の外観が望ましいその他の医療用使い捨て物品に有利に加工し、使用するこ とかできることも見いだされた。他の独特の特徴のうちでも、フィルムの光沢が 両面共に非常に低いという特徴がある。本発明のフィルムは不織布の外観を備え ており、しかもこれらの色々な用途に合った柔らか（かつ滑らかな、そして良好 な感触を有している。

不織繊維状エンボス加ニブラスチックフィルムは、前記の発明の背景の項に記載 した特許明細書を参照して当該技術分野において現時点でよく理解されているよ うに、エンボス加工用ローラー系によりエンボス加工することによって形成され る。これら特許明細書の記載を、当業者がエンボス加工法の細部を更に得ること かできるようにするために、参考として本明細書において引用する。

本発明の好ましい態様においては、例えば低乃至中密度ポリエチレンをスロット −ダイ押出手段で不織繊維状フィルムに形成する。例えば低〜中密度のポリエチ レン材料を約３００〜５００°Ｆの温度に加熱し、次いでウェブの形でスロット を通して前記の鋼−ゴムロール系のニップに導入する。このプラスチック材料は ロールのニップ間に導入されるとフィルムに形成され、同時に鋼製エンボス加工 用ロールの不織繊維状エンボス加工模様により表面模様が付けられる。適当なエ ンボス加工圧、例えば線インチ当たり約７５〜１２０ポンドの圧力下で、エンボ ス加工文様を有する薄いフィルムを製造することができる。約０．５〜約２ミル の好ましいフィルム厚さを約６〜約１０ミルの必要エンボス深さと共に達成しよ うとする際には、条件を、本発明を理解した上でエンボス加工フィルムの製造技 術分野の当業者の技能の範囲内の方法で適切にコントロールする。考えられる因 子は使用されるプラスチック材料と得られるフィルムに達成しようとする特性に 応じて変えることができる。かくして、エンボス加工フィルムを製造するために 、自明にコントロールされるプロセス条件には温度、エンボス加工用ロール又は 系のニップ間に加えられる圧力、鋼製ロールの刻印文様の深さ及びゴムロールの 硬さがある。再び図１〜２を参照して説明すると、これら図面には１つの特定の 不織繊維状エンボス加工フィルムが示されるが、これは表面光沢が４５°ヘツト 法（ＡＳＴＭ法Ｄ−２４５７）で測定して約４〜７である粗い絡合繊維外観をも たらす上記のエンボス加工法により製造することができる。その総材料厚さは約 １．２ミルのオーダーで、その総深さは約８ミルである。図３〜４が示す特定の ポリエチレンフィルムについて言うと、その約５．５と言う表面光沢と約１゜２ ミルと言う材料厚さ、及び約８ミルと言う総エンボス加工深さはそのフィルムが 更に細い繊維の外観のものであることを証明している。

以上、本発明をその好ましいパラメーターで説明したが、当業者であれば分かる ように、本発明には本発明の明細書を考慮して色々な修正を加え得るものである 。

本発明で特許請求されるものは次の通りである。

補正書の翻訳文提出書（特許姥１８４条の８）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．視認可能な不織繊維状三次元エンボス加工模様をフィルム両面に有し、かつ 柔らかい感触を有する、エンボス加工された熱可塑性材料の液体バリヤーフィル ムにして、 約０．５ミル乃至約２ミルの厚さ、及びフィルム上面にある盛り上がった不規則 な繊維ボス部と該ボス部と交差している他の不規則な繊維ボス部から成るエンボ ス加工模様を与えるのに十分なエンボス加工深さを有し、ここで該ボス部は色々 な高さで盛り上がっているものであり；かつそれらボス部間に該視認可能な模様 を与えるべくくぼんだ領域を有し；そしてフィルム裏面に該フィルム上面の模様 の下にあって該模様に実質的に対応するもう１つの視認可能な不織繊維状エンボ ス加工模様が与えられている前記液体バリヤーフィルム。
2. ２．熱可塑性フィルム材料がポリエチレン、ポリプロピレン及び両者のコポリマ ーより成る群から選択されたものである、請求の範囲第１項に記載のエンボス加 工フィルム。
3. ３．フィルムの厚さが約１ミルのオーダーであり、かつそのエンボス加工深さが 約８ミルである、請求の範囲第１項に記載のエンボス加工フィルム。
4. ４．熱可塑性フィルム材料が低乃至中密度のポリエチレンである、請求の範囲第 １項に記載のエンボス加工フィルム。
5. ５．視認可能な不織繊維状三次元エンボス加工模様をフィルム両面に有し、かつ 柔らかい感触を有する、エンボス加工された、おむつ又はパッドとしての、使い 捨ての衛生及び外科液体バリヤー用途のためのポリエチレン液体バリヤーフィル ムにして、 約０．５ミル乃至約２ミルの厚さと約６ミル乃至約１０ミルのエンボス加工深さ を有し； 該エンボス加工模様は、フィルム上面にある盛り上がった不規則な繊維ボス部と 該ボス部と交差している他の不規則な繊維ボス部から成り、ここで該ボス部は色 々な高さで盛り上がっており； それらボス部間に該視認可能な模様を与えるべくくぼんだ領域を有し；そしてフ ィルム裏面に該フィルム上面模様の下にあって該模様に実質的に対応するもう１ つの視認可能な不織繊維状エンボス加工模様が与えられている前記液体バリヤー フィルム。