JP5547943B2 - 伸縮性フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
また、本出願人が別に提案した特許文献2には、伸縮性を有しないが透湿性を有する領域(a)と、透湿性は有しないが伸縮性を有する領域(b)とを交互に多列状に配した多孔性シートが提案されている。
ゴム弾性を有するシート材をロール状に巻き取る場合、ゴム弾性を付与する部材や材料がシートの表面に広い面積で露出していると、ロール状に巻き取る際の巻きの圧力や保管時に加わる圧力によって、ロール中において隣接するシート同士が接着してしまう現象、即ちブロッキングが生じる。ブロッキングが生じた状態でシートを巻き出すと、シートが破れたり、シートが巻き出されずにロールに絡みついてしまう等の問題を生じる。
特許文献1,2に記載の多孔性シートも、ゴム弾性を付与する部材や材料が、シートの表面に比較的広い幅で露出しているため、ブロッキングの問題を生じる恐れがある。
本実施形態の伸縮性フィルム10は、非弾性フィルム11と多数の弾性フィラメント12とから構成されている。
非弾性フィルムが溶融状態のうちに接合という表現には、(1)溶融押出機のダイからシート状に押し出した溶融状態の非弾性フィルムと、紡糸ノズルから押し出した溶融状態の弾性フィラメントとを、両者の溶融状態を維持したまま接触させて一体化させてある場合、(2)溶融押出機のダイからシート状に押し出した溶融状態の非弾性フィルムに、紡糸ノズルから押し出した溶融状態の弾性フィラメントを、該弾性フィラメントの樹脂がやや固化した状態において接触させて一体化させてある場合、(3)溶融押出機のダイからシート状に押し出した溶融状態の非弾性フィルムに、完全に固化した状態の弾性フィラメントを接触させて一体化させてある場合等の何れもが含まれる。
非弾性フィルム11は、弾性フィラメント12の延びる方向と同方向(X方向)に伸長可能になっている。伸長可能とは、全体的な破壊を生じることなく、目的とする必要な外力(延伸加工上の外力や使用面での人の力による外力など)によって伸ばすことができることをいう。また、伸長可能とは、非弾性フィルム11の構成樹脂(例えば、PEやPPなど)の分子鎖が伸びたり、ずれたりする場合を包含する。また、非弾性フィルム11がその構成樹脂と相溶性のない物質を含む場合には、樹脂と相溶性のない物質との界面で剥離が生じ、シート全体が伸びる場合をも包含する。さらに、伸縮性フィルム10の自然状態において、非弾性フィルム11のX方向に沿う断面が、連続波形形状、ジグザグ形状、上下に微小な皺を有する形状等に変形しており、その断面形状が、比較的平らな状態に変化することにより伸びる場合も包含する。
非弾性フィルムの「非弾性」は、非弾性フィルムが、同様に成形後の固化状態において非弾性フィルムを伸縮フィルムより取り出した状態において弾性を有しないことを意味する。
本発明において「弾性」とは、伸ばすことができ、かつ元の長さに対して30%伸ばした状態(元の長さの1.3倍の長さになる)から力を解放したときに、元の長さの108%以下の長さまで戻る性質を言う。非弾性とは同様に伸ばした後、力を解放したときに、元の長さの108%以下の長さまでには戻らない性質を言う。
したがって、本実施形態においては、弾性フィラメント12と一体化するフィルムを、非弾性の非弾性フィルムとして、ブロッキング防止性能や風合いの低下を防止している。
伸長性を付与する加工の具体的な方法としては、熱処理、ロール間延伸、歯溝やギアによるかみ込み延伸、テンターによる引張延伸などが挙げられる。
後述する伸縮性フィルム10の好適な製造方法においては、非弾性フィルム11を弾性フィラメント12と融着して複合シート19とした後に、該複合シート19に、伸長性を付与する加工(弾性発現処理)を施し、非弾性フィルム11の伸長性を向上させている。
弾性フィラメントが埋没していることにより、弾性フィラメント12の表面への露出度が減り、弾性樹脂の紫外線やNOxに対しての変色が防止され、耐光性が向上する。最大幅Wbと最大幅Waの比(Wb/Wa)は、耐光性、後述するブロッキングや剥離強度の観点から、小さいほど好ましいが、好ましくは0〜0.9、より好ましくは0〜0.5である。図2中、12cは、埋没部分12aと非埋没部分12bとの境界面である。非埋没部分12bには、非弾性フィルム11から突出する部分と、図11に示す第4実施形態の伸縮性フィルムのように、非弾性フィルム11から突出はしていないが、該非弾性フィルム11の表面11sに露出している部分とが含まれる。
本実施形態の伸縮性フィルム10においては、多数の弾性フィラメント12は、それぞれの全長にわたって、その一部12aが、上述した態様で、非弾性フィルム11内に埋没している。
なお、樹脂フィルムの表面上にゴム弾性体を積層する従来の技術においても、ピッチを変えずにゴム弾性体の幅を狭くすることによりブロッキングが起こりにくくなるが、その場合には、伸縮フィルム中におけるゴム弾性体の量をかなり減らさないとならないため、実現しようとしていた伸縮特性が得られにくくなる。
また、弾性フィラメント12が非弾性フィルム11から剥離してしまうと、自然状態(弛緩状態)において、弾性フィラメント12と非弾性フィルム11との間に浮きが生じて、伸縮性フィルム10全体としての一体感に欠けるものとなりやすいが、そのような不都合も防止することができる。
断面が扁平形状である弾性フィラメント12は、その長軸方向が、伸縮性フィルム10の平面方向とほぼ一致するように配されている。なお、弾性フィラメント12の断面が扁平形状である場合、弾性フィラメント12の直径とは、長軸径と短軸径を平均したものを意味する。扁平形状を有する弾性フィラメント12における長軸とは、顕微鏡観察によって抽出された弾性フィラメント12の外周における最も長い横断線の長さを言う。弾性フィラメント12における短軸とは、前記のようにして決定した長軸に平行な二辺を有し、かつ前記の外周に外接する長方形を描いたときの短辺の長さを言う。これらを任意の弾性フィラメント5点について測定し、扁平率の平均を平均扁平率とし、直径の値の平均を弾性フィラメントの直径の値とする。
伸縮方向に50mm幅あたり0.2kgの強度で伸ばしたときに、1.5倍まで伸長させることができない場合は、それ以下の伸長倍率であっても0.2kgの強度で伸ばした状態で幅縮みを測定する。
非弾性フィルム11は、構成樹脂として熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物からなる。非弾性フィルム11は、透湿性のフィルムであっても良く、その場合、樹脂組成物として、熱可塑性樹脂に、該樹脂と相溶性のない物質を練り込んだ樹脂組成物を用いる。透湿性の非弾性フィルム11は、相溶性のない物質を練り込んだ樹脂組成物を溶融状態としてシート状に押し出し、これに弾性フィラメント12を合流させて一体化させた後、得られた複合フィルムを、一軸又は二軸延伸して多孔質とする。
非弾性フィルム11は単一層であってもよいし、同質あるいは異質からなる多層であってもよい。ここで、同質とは、非弾性フィルム11を構成する構成樹脂の組成が同一である場合をいい、少しでも異なる場合には、異質という。
非弾性フィルム全体の厚みは好ましくは10〜60μm、より好ましくは15〜40μmである。上記範囲内であると、しなやかであるとともに伸縮時に発生するシャリ音が防げる点で好ましい。非弾性フィルム全体の厚みは、伸縮フィルムのY方向断面から弾性フィラメント12のない部分の厚みをマイクロスコープで測定することで求められる。
熱可塑性樹脂と相溶性のない物質としては、例えば炭酸カルシウム、石膏、硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、水和けい酸、無水ケイ酸、ソーダ灰、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、各種セメント、火山灰、シラス、酸化チタン、酸化鉄及びカーボンブラックのような無機充填剤、種々の金属粉、その他の無機物及び無機物を主体とする有機金属塩等が挙げられる。また、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びポリアクリル酸ソーダ等の熱硬化性樹脂、あるいは融解温度が前記の熱可塑性樹脂の成形温度よりも高い樹脂のようなポリマーが挙げられる。これらの物質は50μm以下、好ましくは0.05〜30μmの範囲、特に0.1〜5μm程度の平均粒径を有する粉粒体として用いることが望ましい。前記熱可塑性樹脂と前記の物質との配合割合は、前記熱可塑性樹脂100重量部に対して前記の物質が好ましくは50〜400重量部、更に好ましくは60〜300重量部である。これらの他に界面活性剤などの分散剤や延伸助剤、弾性樹脂、酸化防止剤などを添加することもできる。
低又は非延伸部14は、前記領域(P3−P2間、P1−P4間)に対応する、実質的に延伸されていないか又は延伸されていてもその程度が低い領域であり、高延伸部15は、前記領域(P2−P1間)及び前記領域(P4−P3間)に対応する、大きく延伸された領域である。 伸縮性フィルム10を、X方向に伸長した状態(例えば長さが自然状態の1.3倍となるように伸長させた状態)において、低又は非延伸部14は、厚み及び坪量が、高延伸部15に比較して小さくなっている。また、低又は非延伸部14は、光透過率が、高延伸部15に比較して低くなっており、縞模様を呈する。伸縮性フィルムは全体的にはフラットなシート形状であるが、肌触りの点で微小な凹凸形状を有していることが好ましい。これらは歯溝ロールによる延伸により形成される。
第2実施形態の伸縮性フィルム10Aは、弾性フィラメント12が表面に露出する部分を有しないため、伸縮性フィルム10Aをロール状に巻き取って保管、運搬等をした場合においても、ブロッキングが生じにくい。また、伸縮性フィルム10を所定形状に切断して多数枚を積層して保管等する場合にも同様にシート間がブロッキングすることを防止することができる。
第2実施形態の伸縮性フィルム10Aは、弾性フィラメント12が、非弾性フィルム11の表面から突出していないため、一枚の樹脂フィルム様の外観を有する点においても優れている。
例えば、本発明の伸縮性フィルムは、弾性フィラメントが延びる方向と交差する方向に伸縮強度分布を有していても良い。
例えば図1に示す実施形態においては、弾性フィラメント12はすべて同径で、等ピッチで配置されていたので、伸縮性フィルム10のどの部分をとっても伸長応力は同じになっていた。しかし、これに代えて、弾性フィラメントの伸長方向における伸長応力が異なる2以上の領域からなるように伸縮性フィルムを構成してもよい。2つ以上の該領域は、該伸長方向に対してほぼ並列配置されている。この場合、伸長応力が異なる各領域間では、隣り合う弾性フィラメントのピッチが異なっているか、及び/又は、弾性フィラメントの直径が異なっている。それによって各領域間での伸長応力を異ならせることができる。伸縮性フィルムの製造時に、2種以上の異なる樹脂を、任意の紡糸ノズルに導入して紡糸を行うことでも、各領域間での伸長応力を異ならせることができる。
11 非弾性フィルム
12 弾性フィラメント
Claims (1)
- 溶融状態としてシート状に押し出した非弾性フィルムと、紡糸ノズルから紡糸した溶融状態の多数の弾性フィラメントとを、少なくとも非弾性フィルムが溶融状態であるうちに合流して一体化させる工程を具備する、伸縮性フィルムの製造方法。
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