JPH08244127A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 不織布並びにポリエチレン系樹脂、ポリプロ
ピレン系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体樹
脂及びエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合
体樹脂からなる群から選ばれる一種である押出ラミネー
ト用樹脂から成る積層体の製造方法であって、特定の表
面酸化処理工程、特定のオゾン処理工程及び特定の圧着
工程を含む積層体の製造方法。 【効果】 アンカーコート剤等の接着剤を使用すること
なく、また比較的低温で加工しても強固に接着した積層
体を得ることができ、また必要に応じて接着強度の制御
を行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不織布への押出ラミネ
ート法による積層体の製造方法に関する。さらに詳しく
は、不織布に対してポリエチレン系樹脂、ポリプロピレ
ン系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体樹脂及
びエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体樹
脂からなる群から選ばれる一種である押出ラミネート用
樹脂を押出コーティングして積層体を製造する際に、ア
ンカーコート剤等の接着剤を使用することなく強固な接
着が得られ、また必要に応じて接着強度の制御も可能な
積層体の製造方法に関するものである。

【０００２】不織布にプラスチックなどのフィルム状成
形物を貼り合わせて単独では有し得ない特性、例えば、
ヒートシール性、ガスバリヤー性、耐水性、防湿性、平
滑性などを補った積層体を製造することは一般に行われ
ており、こうして得られる製品は衣料用、生活資材用、
医療衛生用、産業資材用などに広く使用されている。

【０００３】このようなフィルムラミネーション加工に
よる不織布との積層体を製造する方法としては、例えば
押出ラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミ
ネート法、ホットメルトラミネート法、パウダーラミネ
ート法及びフィルム転写法などがあり、これらはその最
終用途にあわせて最適な加工法が実施されているが、コ
スト面で有利さをもつ押出ラミネート法が広く用いられ
ている。

【０００４】押出ラミネート法でコーティングされるポ
リオレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン系共重合体などが用いられるの
が一般的であり、１層あるいは２層以上が押出コーティ
ングされる。なかでもポリエチレンは広範かつ多量に使
用されている。

【０００５】押出ラミネート法では、不織布の種類、構
成素材等で接着強度が大きく変化するので押出ラミネー
ト用樹脂や押出条件の選定には十分注意を払う必要があ
る。組み合わせによっては十分な接着強度が得られない
場合や、また、十分な接着強度を得るために、押出コー
ティングする際の樹脂の温度をかなり高い温度に設定し
たり、加工速度が制限されるなど、制約を受けている場
合が多い。。

【０００６】所望の接着強度が得られない組み合わせの
場合は、不織布との接着性を促進するために、予め不織
布にアンカーコート剤を塗布した後、その不織布との接
着面に樹脂を溶融押出しする方法が一般的に行われてい
る。アンカーコート剤としては、有機チタネート系、有
機イソシアネート系、ポリエチレンイミン系などの接着
剤が用いられている。これらの接着剤は、通常トルエ
ン、メタノール、ヘキサン等の有機溶剤で希釈して用い
られている。

【０００７】しかしながら、アンカーコート剤を用いる
これらの方法は、高価なアンカーコート剤を用いること
による製造コストの上昇の問題、アンカーコート剤の塗
布及び乾燥という煩雑な工程を必要とする問題、アンカ
ーコート剤に含まれる有機溶剤の蒸発乾燥工程時に人体
に有害な有機溶剤が飛散し、作業環境及びその周辺環境
の衛生上の問題及び引火性の有機溶剤の使用に伴う火災
の発生の心配など、多くの面で問題を有する。さらに、
二次元シート形状を有する不織布の場合は、通常の平坦
な表面形状を有するプラスチック基材等と比較して、ア
ンカーコート剤の塗布量が数倍以上必要であるため、ア
ンカーコート剤を使用する際には特に問題となってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる事情に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、不織布に押出ラミネー
ト用樹脂を押出コーティングして積層体を製造する際
に、加工温度や加工速度等の制約をそれほど受けること
なく、また、アンカーコート剤等の接着剤を使用するこ
となく強固に接着した積層体を得ることができ、さら
に、要求に応じて接着強度の制御も可能な積層体を製造
する方法を提供する点に存するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために、不織布並びに押出ラミネート用樹脂
から成る積層体の製造方法について鋭意検討した結果、
不織布に押出コーティングする際に、アンカーコート剤
等を使用せずとも、特定の加工工程を含むことで強固に
接着した積層体が得られ、さらには、その接着強度の制
御も可能であることを見出し、本発明を完成させた。

【００１０】すなわち、本発明は、不織布並びにポリエ
チレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン−ビニ
ルエステル系共重合体樹脂及びエチレン−（メタ）アク
リル酸エステル系共重合体樹脂からなる群から選ばれる
一種である押出ラミネート用樹脂から成る積層体の製造
方法であって、下記（１）〜（３）の工程を含む積層体
の製造方法を提供するものである。 工程： （１）不織布の少なくとも一面に表面酸化処理を施す工
程。 （２）押出ラミネート樹脂をダイ直下樹脂温度１８０〜
３４０℃の温度においてフィルム状に溶融押出し、該フ
ィルムの少なくとも一面にオゾン処理を施す工程。 （３）工程（１）で得られた不織布の表面酸化処理面と
（２）の工程で得られたフィルムのオゾン処理面とを接
触させ、該フィルムと該不織布を圧着する工程。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる不織布としては、例えば、ナイロン系、ポリ
エステル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、セル
ロース系、アクリル系、ポリアミド系、ポリ尿素系、ポ
リ塩化ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリウレタ
ン系、等の樹脂あるいは繊維またはそれらの混合物を原
料とした繊維集合体を用い、例えば、ニードルパンチ
式、スパンボンド式、ステッチボンド式、メルトブロー
式、スパンレース式、レジンボンド式、サーマルボンド
式等の公知の方法で製造される乾式または湿式不織布等
が挙げられる。これら不織布は、必要に応じて予めその
表面がコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理などの表面
処理が施されているもの、また、予め印刷が施されてい
てもよい。

【００１２】本発明において使用する押出ラミネート用
樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、
エチレン−ビニルエステル系共重合体樹脂及びエチレン
−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体樹脂からなる
群から選ばれる一種であり、これらを単独または二種以
上の混合物として用いることができる。さらに必要に応
じて、他の樹脂を５０％未満の範囲で混合してもよい。

【００１３】ポリエチレン系樹脂の製法は限定されるも
のではなく、例えばラジカル重合法またはイオン重合法
で製造することができる。ポリエチレン系樹脂として
は、例えば、高圧ラジカル重合法で製造される低密度ポ
リエチレン、イオン重合法で製造される高密度ポリエチ
レン、エチレンとα−オレフィンとを共重合して得られ
るエチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられ
る。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブ
テン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペ
ンテン−１、オクテン−１、デセン−１、オクタデセン
−１などの炭素数３〜１８のα−オレフィンが挙げら
れ、これらα−オレフィンは、一種のみならず二種以上
用いてもよい。

【００１４】ポリプロピレン系樹脂の製法は限定される
ものではなく、例えばイオン重合法で製造することがで
きる。ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピ
レンのホモポリマー、プロピレンとエチレンとの共重合
体やプロピレンとブテン−１との共重合体など、プロピ
レンとα−オレフィンの共重合体などが挙げられる。な
お、プロピレンと共重合されるα−オレフィンは、一種
のみならず二種以上用いてもよい。

【００１５】エチレン−ビニルエステル系共重合体樹脂
及びエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体
樹脂は、ラジカル重合法で製造でき、エチレンとラジカ
ル重合し得るコモノマーとを共重合して得られる。

【００１６】エチレン−ビニルエステル系共重合体のビ
ニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ネオ酸ビニルなどが挙げられる。エチレン
−（メタ）アクリル酸エステル共重合体の（メタ）アク
リル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル
酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ
−ブチル、アクリル酸イソブチルなどのアクリル酸エス
テル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メ
タクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタ
クリル酸イソブチルなどのメタクリル酸エステルであっ
て、炭素数４〜８の不飽和カルボン酸のエステル化物等
が挙げられる。これらのコモノマーは、一種のみならず
二種以上用いてもよい。

【００１７】エチレン−ビニルエステル系共重合体及び
エチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体に含
まれるコモノマー成分の含有量は、好ましくは３０重量
％以下、さらに好ましくは２０重量％以下である。

【００１８】尚、加工適性の観点から、ポリエチレン系
樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体樹脂及びエ
チレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体樹脂に
ついては、１９０℃におけるメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ）が１〜１００ｇ／１０分の範囲にあることが好まし
く、また、ポリプロピレン系樹脂については、２３０℃
におけるＭＦＲが１〜１００ｇ／１０分の範囲にあるこ
とが好ましい。

【００１９】また、本発明で用いる押出ラミネート用樹
脂は、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の添加
剤、例えば、抗酸化剤、アンチブロッキング剤、耐候
剤、中和剤、難燃剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、分散
剤、顔料、有機または無機の充填剤などを併用してもよ
い。

【００２０】本発明の積層体の製造方法における工程
（１）〜（３）は、アンカーコート剤を使用せずに、ま
た、高速あるいは低温でのラミネート加工時に、不織布
との膜接着性を付与するための工程である。

【００２１】（１）不織布の少なくとも一面に表面酸化
処理を施す工程において、表面酸化処理は、不織布の接
着面に一定レベル以上の酸化活性点を発生させるため、
例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラ
ズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等の公知の
方法により行うことができる。ただし表面酸化処理後
は、できるだけ早いうちに、好ましくは１時間以内に工
程（３）の圧着を完了することが好ましい。表面酸化処
理を行わない場合や、表面酸化処理後１日以上経過した
後では、接着強度の改良効果が得られないことがあるた
め好ましくない。

【００２２】コロナ放電処理は、例えば公知のコロナ放
電処理器を用い、発生させたコロナ雰囲気に不織布を通
過させることにより行われる。ここで、膜接着強度を高
水準に維持するという観点からは、コロナ放電密度は、
通常５ｗ・分／ｍ² 以上、好ましくは２５ｗ・分／ｍ²
以上、更に好ましくは４０ｗ・分／ｍ² 以上である。コ
ロナ放電密度の上限は特に限定されないが、経済性の観
点から通常２００ｗ・分／ｍ² 以下が好ましい。この
時、例えば、風合い、剥離性などの調節のため、必要に
応じて接着強度を調節したい場合は、コロナ放電密度を
適度に調節することで接着強度の制御が可能である。

【００２３】プラズマ処理は、例えばアルゴン、ヘリウ
ム、クリプトン、ネオン、キセノン、水素、窒素、空気
などの単体または混合気体をプラズマジェットで電子的
に励起せしめた後、帯電粒子を除去し、電気的に中性と
した励起不活性ガスを、不織布の表面に吹付けることに
より実施できる。

【００２４】フレームプラズマ処理は、天然ガスやプロ
パンを燃焼させた時に生じる火炎内のイオン化したプラ
ズマを、不織布の表面に吹付けることにより実施でき
る。

【００２５】電子線照射処理は、不織布の表面に、電子
線加速器により発生させた電子線を照射することにより
行われる。電子線照射装置としては、例えば、線状のフ
ィラメントからカーテン状に均一な電子線を照射できる
装置「エレクトロンカーテン」（商品名）を使用するこ
とができる。

【００２６】紫外線照射処理は、例えば２００〜４００
ｍμの波長の紫外線を、不織布の表面に照射することに
より実施できる。

【００２７】また、市販の不織布には、表面への印刷性
の改良のため、コロナ放電処理などの表面酸化処理が施
されているものもあるが、かかる市販品について、本発
明の表面酸化処理を実施することなく用いた場合には、
本発明が目的とする充分に強固な接着強度が得られない
ことがある。

【００２８】（２）押出ラミネート用樹脂を１８０〜３
４０℃の温度においてフィルム状に溶融押出し、該フィ
ルムの少なくとも一面にオゾン処理を施す工程におい
て、オゾン処理は、例えばダイ下エアーギャップ間に設
けたノズルまたはスリット状の吹出し口から、オゾンを
含ませた気体（空気など）を、溶融フィルムに連続的に
吹付けることにより行われる。この際、吹付けられたオ
ゾンを含ませた気体が特定の部分に滞留することなく、
また、溶融フィルムの不織布と接触する側の面全体に吹
付けられるようにするのが好ましい。尚、オゾンノズル
がダイ下に設置できない場合は、圧着ラミネートする直
前の不織布上に吹付けてもよい。

【００２９】吹付けるオゾンの量は、溶融フィルムの通
過単位面積に対し、通常１ｍｇ／ｍ ² 以上、好ましくは
１〜５０ｍｇ／ｍ² 、さらに好ましくは１〜２５ｍｇ／
ｍ²である。また、低臭性が問題となる場合は、通常１
〜１５ｍｇ／ｍ² 、好ましくは１〜１３ｍｇ／ｍ² が望
ましい。オゾン処理を行わない場合は不織布への接着強
度の改良効果が充分得られないので好ましくない。ま
た、必要以上に多量のオゾン処理を行うことは、得られ
た積層体の臭気を悪化させることがあるので好ましくな
い。

【００３０】尚、押出ラミネート用樹脂をフィルム状に
溶融押出しする際のダイ直下樹脂温度は１８０〜３４０
℃、好ましくは２００〜３２５℃、より好ましくは２２
０〜３１０℃である。また、低臭性が問題となる場合
は、３００℃以下が望ましい。該温度が１８０℃未満で
は、樹脂の延展性が不良となり、肉厚が均一な溶融膜を
得ることが困難であるばかりか、不織布との接着強度が
不十分となるので好ましくない。一方、３４０℃を越え
ると、溶融樹脂の劣化が生じることや、溶融膜表面の酸
化が多くなって臭気が悪化するため好ましくない。

【００３１】（３）工程（１）で得られた不織布の表面
酸化処理面と工程（２）で得られたフィルムのオゾン処
理面を接触させ、該不織布と該フィルムを圧着する工程
において、圧着工程は、公知の押出ラミネーターを使用
でき、例えば、冷却ロールとニップロールの間で圧着す
ることを含む。本発明では工程（１）の表面酸化処理工
程後の不織布を直ちに工程（３）の圧着工程に付すこと
が好ましい。このことにより、より高水準の接着強度が
発現される。

【００３２】本発明においては、不織布基材の繰出し工
程、表面酸化処理工程、圧着工程及び製品巻取り工程が
不織布基材の流れの方向に沿って同一ライン上に順次設
置された装置を用い、これらの工程を速やかに一連の作
業で行うことが好ましい。

【００３３】また本発明においては、接着強度を一層向
上させる観点から、圧着工程の後に、圧着工程で得られ
る積層体を、保温下、熟成する工程を設けてもよい。熟
成温度は通常２５〜７０℃、好ましくは３０〜５０℃、
より好ましくは４０〜４５℃である。熟成時間は、通常
１〜１２０時間、好ましくは１０〜１２０時間である。
熟成時間が短かすぎる場合は、接着強度の改善が不十分
であることがあり、一方長過ぎる場合は、コーティング
した樹脂が変質することがあり、また生産性の点で不利
である。熟成工程を実施するには、通常のオーブンまた
は温度調整が可能な部屋を用いればよい。

【００３４】また本発明においては、接着強度を一層向
上させる観点から、工程（１）の表面処理工程の前に、
表面酸化処理工程に付すべき不織布の表面温度を、４０
℃以上かつ不織布原料の融点より３０℃低い温度以下で
加熱してもよい。

【００３５】上記各工程により得られた積層体は、有機
溶剤などのアンカーコート剤成分が残留することなく、
それに起因する臭気の心配がないばかりか、低温で加工
できるので樹脂の劣化に伴うヒートシール性の低下、耐
ピンホール性等の強度面の低下、臭気の悪化等が改善で
きるため、衣料用材料、生活資材用材料、医療衛生用材
料、産業資材用材料等に好適に用いることができる。

【００３６】

【実施例】次に本発明を、実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で行う測定及び評価方法は下記の通り
である。 （１）膜接着強度の評価 １５ｍｍ巾の積層体の不織布とコーティングした樹脂フ
ィルムの接着面について、東洋精機（株）製オートスト
レイン型引張試験機を使用して、２００ｍｍ／分の引張
速度で１８０度剥離した時の剥離強度を測定し、接着強
度を評価した。 （２）臭気の評価 無臭のガラス製１リットル広口瓶に、１０ｃｍ×５ｃｍ
のサイズに切り出した積層体を入れ、アルミホイルで蓋
をした後、５０℃のオーブン中で１時間加熱処理後、３
０分間徐冷することにより状態調整を行った。しかる
後、８人の選定パネラーによって、広口瓶内にこもる積
層体の臭気を嗅ぎ、臭気強度を判定した。その際の臭気
強度の判定は３ランク評価とし、８人のパネラーの内で
最も人数の多いランクをその試料の評価結果とした。臭
気官能試験の記号は以下の判定を表す。 「○」：臭気が僅かに感じられる。 「△」：臭気が感じられる。 「×」：臭気が強く感じられる。

【００３７】実施例１ 不織布として旭化成工業（株）製スパンボンド（エルタ
スＮ０５０４）、押出ラミネート用樹脂として住友化学
工業（株）製低密度ポリエチレン（スミカセンＬ７１６
−Ｈ；ＭＦＲ７ｇ／１０分、密度０．９１９ｇ／ｃｍ³)
を用い、口径６５ｍｍφの押出機で該押出ラミネート用
樹脂を溶融混練し、Ｔダイからダイ直下樹脂温度２９５
℃、エアーギャップ１６０ｍｍ、フィルム巾３８０ｍ
ｍ、コーティング層の厚み２０μ、引取速度１００ｍ／
ｍｉｎとなる条件で押出し、次いで該溶融膜の不織布と
接触する側の面に、ダイ下３０ｍｍの位置に設けたノズ
ルから、オゾン処理量が１２ｍｇ／ｍ² となる条件でオ
ゾンを含む空気を吹付け、次いで不織布の表面酸化処理
として押出ラミネーターのインラインに設けたコロナ放
電装置により該不織布表面のコロナ放電密度が４７ｗ・
分／ｍ² となる条件でコロナ放電処理を施した該不織布
の面に押出コーティングを行い、次いで温度２５℃の冷
却ロールとニップロールの間を通過させることにより圧
着し、積層体を得た。さらに得られた積層フィルムはオ
ーブンを用い、空気雰囲気下、４５℃で４８時間熟成さ
せた。加工条件及び評価結果を表１に示す。

【００３８】実施例２ 不織布表面のコロナ放電密度が１８ｗ・分／ｍ² となる
条件でコロナ放電処理を施したこと以外は、実施例１と
同様に行った。加工条件及び評価結果を表１に示す。

【００３９】比較例１ コロナ放電処理及びオゾン処理を行わないこと以外は、
実施例１と同様に行った。加工条件及び評価結果を表１
に示す。

【００４０】比較例２ コロナ放電処理を行わないこと、及び、オゾン処理量を
２４ｍｇ／ｍ² としたこと以外は、実施例１と同様に行
った。加工条件及び評価結果を表１に示す。

【００４１】比較例３ オゾン処理を行わないこと、及び、熟成処理を行わない
こと以外は、実施例１と同様に行った。加工条件及び評
価結果を表１に示す。

【００４２】比較例４ 押出ラミネート用樹脂のダイ直下樹脂温度を３２５℃と
したこと、オゾン処理を行わないこと及び熟成処理を行
わないこと以外は、実施例１と同様に行った。加工条件
及び評価結果を表１に示す。

【００４３】比較例５ コロナ放電処理を行わないこと、及び、不織布との接着
を促進するため酢酸エチルに希釈したアンカーコート剤
（日本曹達（株）製チタボンドＴ１２０、Ｔ３００）を
不織布に塗布し、８０℃の乾燥装置を通過させ溶剤を蒸
散させた後、押出コーティングを行ったこと以外は、実
施例１と同様に行った。加工条件及び評価結果を表１に
示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明により、不織
布に対して押出ラミネート用樹脂を押出コーティングし
て積層体を製造する際に、アンカーコート剤等の接着剤
を使用することなく、また比較的低温で加工しても強固
に接着した積層体が得られ、また必要に応じて接着強度
の制御も可能な積層体の製造方法を提供することができ
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 10/00 Ｄ０６Ｍ 10/00 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｄ０６Ｍ 10/00 Ｈ Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 高畑 弘明 千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工 業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不織布並びにポリエチレン系樹脂、ポリプ
   ロピレン系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体
   樹脂及びエチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重
   合体樹脂からなる群から選ばれる一種である押出ラミネ
   ート用樹脂から成る積層体の製造方法であって、下記
   （１）〜（３）の工程を含む積層体の製造方法。 工程： （１）不織布の少なくとも一面に表面酸化処理を施す工
   程。 （２）押出ラミネート樹脂をダイ直下樹脂温度１８０〜
   ３４０℃の温度においてフィルム状に溶融押出し、該フ
   ィルムの少なくとも一面にオゾン処理を施す工程。 （３）工程（１）で得られた不織布の表面酸化処理面と
   工程（２）で得られたフィルムのオゾン処理面とを接触
   させ、該フィルムと該不織布を圧着する工程。
2. 【請求項２】工程（１）の表面酸化処理工程及び工程
   （３）の圧着工程をインラインに設け、表面酸化処理工
   程後の不織布を直ちに圧着工程に付す工程を含む請求項
   １記載の製造方法。
3. 【請求項３】工程（１）の表面酸化処理が、コロナ放電
   密度５ｗ・分／ｍ² 以上のコロナ放電処理である請求項
   １記載の製造方法。
4. 【請求項４】工程（３）の圧着工程の後に、下記工程
   （４）を有する請求項１記載の製造方法。 （４）圧着工程で得られる積層フィルムを、保温下、熟
   成する工程。
5. 【請求項５】押出ラミネート用樹脂をフィルム状に溶融
   押出する際のダイ直下樹脂温度が２２０〜３１０℃であ
   る請求項１記載の製造方法。