JPS58124636A - 積層繊維材料の伸縮性複合体製造方法 - 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】 本発明は伸縮性を有する積層シート材料の製造方法に関
するものである。本発明で製造される伸縮性シート材料
積層体は物体をソフトにつつみ込む場合に使用され、例
えば紙オムツの股、腹部分のバンド部分、紙袋類の出入
口のバンド部分等に用いられる。

従来の紙オムツ等の股部分にはゴムバンドが使用されて
いる。ゴムをバンドとして使用するだめには長時間の練
工程を要する加硫が必要であり、紙オムツ等の連続生産
ラインにエンドレスの材料として組込むことは不可能で
あり、生産工程で煩雑な原材料取換を強いられる欠点が
あり、伸縮材料としても十分満足出来るものでなかった
。

また最近上記のゴムバンドにかえて発泡したつシタ／テ
ープを使用してバンド部分とした紙オムツが開発されて
いる。ウレタン発泡テープは大型円筒状発泡体をリンゴ
の皮をむくごとく表面より一定の厚さにスライスカット
し、一定の巾に切断する方法にて生産されるため　　、
エンドレスなウレタン発泡テープを生産することが出来
ない。

また発泡体であるがために、不均一発泡部分が残留する
、中１〜３ＣＩｎ厚さ０．１〜１．５　ｃｍの断面積を
持つ発泡ウレタンバンドにスライスカットすると引張強
度が部分的に不充分な所があり２００〜３００チに伸張
した時、発泡ウレタンバンド自体の切断が起るなどの欠
点があり、十分満足な性能が得られない欠点があった。

本発明者らは紙オムツ等の生産工程用の伸縮部分として
エンドレスに工程に組込める材料を鋭意熱可塑ウレタン
樹脂の表面積の２０分の１〜２分の１を該シート材料に
部分接着せしめることを特徴とする伸縮性シート材料積
層体の製造方法である。

本発明で使いられる熱可塑性ウレタン樹脂（ニジストマ
ー）は従来公知のものでよく加熱することによって液体
となるウレタン樹脂であればよい。

本発明に使用する場合は使用前に直接原料である分子中
に２以上の活性水素を有する化合物とポリインシアネー
トと反応させて熱可塑性樹脂としたものを使用してもよ
く、また上記原料を他の工場で反応させペレット状とし
たものを溶融して用いてもよい。

原料として用いられる２以上の活性水素を有する化合物
としてはポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリ
オール類である。ポリエステルポリオール類としてはツ
エレビチノフ法により測定される活性水素をもち、これ
ら活性水素含有化合物の少くとも１種の分子量がＳＯＯ
〜５０６０特にＳＯＯ〜３０００の比較的高分子の多官
能化合物で水酸が望ましい。これら混合物の平均分子量
は２００〜５０００　、さらに好ましくは８００〜３０
００である０分子晴ｓｏｏ〜５０００望ましくは８００
〜３００ｏのγエレウィチノフ反応によシ判定される活
性水素をもち、イソシアネート基と反応出来る少くとも
２個の官能基をもつ比較的高分量の多官能有機化合物と
しては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、グプ
ロピレ／グリコール、ジメチルプロパン−１，３エチレ
ングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール
、ペンタニルスリ邑等の多価アルコールとからのポリエ
ステル類また、カプロラクトンからのポリエステル類や
これ等ポリエステル成分中にアミノアルコール類、アミ
ノカルボン酸類およびポリアミドを入れ造られるポリエ
ステルアミド類、多価アルコール類のいずれがとエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド亀ブチレンオキシド等
のアルキレンオキシドとの反応生成物やテトラヒドロフ
ランの開環重合で得られるようなポリアルキレンエーテ
ル類、多価ポリチオニル類、ポリカーボネート類、ポリ
アセタール類や、不飽和炭化水素化合物のリビング重合
物にエチレンオキサイド、炭酸ガス等を反応させて得ら
れる炭化水素化合物類が適用出来る。これらの内好捷し
くは分子量１００ＯＮ５０００のポリエステルおよびこ
れと、１．４フチレンゲリコール、エチレングリコール
などの低分子量グリコールとの混合物で平均分子量８０
０〜３０００となるものである。

これらの化合物の分子量が８００〜５０００特にＳＯＯ
〜３０００の間において優れたゴム弾性体を与える事が
出来る。また本発明で使用出来る末端にツエレビチノフ
法によシ判定される活性水素をもつ分子量７００以下の
多官能化合物としては、エチレングリコール、フロピレ
ンゲリコール、ベンタンジオール、ヘキサプチレ／グリ
コール、デカメチレングリコール、チオジグリコール、
グリセロール、ペンタ；／エリスリトール、トリメチロ
ールプロパン、１，２．６−ヘキサンジオール、Ｎ、Ｎ
、Ｎ’。

Ｎｌ、−テトラキス−２−ヒドロキシプロピルエチレン
ジアミン等の多価アルコール類、ｐ−アミノベンジルア
ルコール、エタノールアミン、アミノプロピルアルコー
ル等のアルカノールアミン類、３．３１−ジニトロベン
ジジ／、３，３１−ジクロルベンジジン、フェニルジア
ミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジフェニ
ルメタンジアミン等のジアミンが使用される。ポリエー
テルポリオール類としては、ツエレウイチノ７法によシ
測定される活性水素を持ち、これら活性水素含有化合物
の少くとも１種が分子量８００〜５０００特に８００〜
３０００の比較的高分子の多官能化合物で水酸基価約３
０〜８００酸イ嚢５以下のものであり、この他に分子量
７００以下の同種の化合物を併用することが好ましい、
これ等の平均分子量は２００〜５０００、さらに好まし
くは８００〜３０００である０分子量８００〜５ｏｏｏ
望ましくは８００〜３０００のツエレウイチノフ反応に
より判定される活性水素を持ち、イソシアネート基と反
応出来る少くとも２個の官能基な持つ比較的高分子量の
多官能有機化合物としてはエチレングリコール、１，２
−プロピレングリコール、ジメチルプロパン−１，３−
ジオール、１．３−クロピレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレン
グリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、
ペンタエリスリ）り及びこれ等多価アルコールのエチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドとの反応生成物やテトラ
ヒドロフランの開環重合で得られるようなポリアルキレ
ンエーテル類である。これらの内ポリエステル類が好ま
しい。

本発明に用いられる有機ポリイソシアネート化合物とし
ては、１−メチルフェニル−２，４−ジインシアネート
、１，３−ジメチルフェニル−２，４−シイソシアネー
ト、１−クロルフェニル−２，４−ジイソシアネート、
４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フ
二二しンジイソシアネー）、１．５−ナフチレンジイソ
シアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−フ
ェニレンジインシアネート、２，２′−ジエチル−４，
４１ジフエニルジイソシアネート、３．３’−ジクロル
−４，４Ｉ−ジフェニルメタ／ジイソシアネート、３　
、３’　−ジメトキシ−４，４１−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４′−ジイ
ソシアネート、スチルペンジイソシアネー）、４．４’
−ジフェニルスルフイツトジインシアネート、１．４−
シクロヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、４．４’−へキサヒドロジフェニルメタ
ンジイソンアネート、ジベンジルジイソシアネート、ト
リフェニルメタンジイソシアネート等が用いられる。３
価以上のインシアネート化合物はジインシアネート化合
物に少量混合して用いる事が出来る。これらの内好まし
くは４．４′ジフエニルメタンジイソシアネートである
。

これらの化合物の反応割合は通常インシアネート基と活
性水素基との比率が０．９〜１．５さらに好ましくは実
質的に１となる割合である。

前記の化合物はいずれも本発明に用いることが出来るが
、これらは必ず熱可塑性の生成物が得られる条件のもと
で使用されねばならない０例えば３価以上の官能基を有
する活性水素化合物、ありいはポリイソシアネートを使
用する場合には３次元架橋があまシ多くならない条件で
使用される。

熱可塑性ポリウレタンプラスチックを製造する場合には
触媒を使用することが出来る。例えばトリエチレンジア
ミ／、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、
ジエチルエタノールアミン、１−メチル−４−ジメチル
アミノ゛エチルピペラジン、ジメチルフェニルアミン、
Ｎ−ジメチル−Ｎ−メチルイソプロピルプロピレンジア
ミン等の第３級アミンがある。その他の触媒としては、
錫化合物例えば塩化第一錫、カルボン酸の錫塩、錫のア
ルコラード等が用いられうる。

溶剤は通常用いないが、必要であれば用いてもよくキシ
レ／、トルエン、酢酸ブチル、酢酸エチルなどが使用で
きる。溶剤は反応後は蒸溜等で除去する方が好ましい。

これらの反応における完全混合反応機としては、一般に
回転翼によって攪拌混合を行わせる反応機が用いられ、
その型式はリボン翼、スクリュー翼、タービン翼、プロ
ペラ翼、馬蹄形翼、錨型翼、円筒型翼、円板型翼等一般
に用いられる回転翼およびこれらの組合せの型式が用い
られる。ピストン流れの機能をもつ反応機としては押出
し機、エクスト−ルーダ−、ピストン等が用いられ、こ
れらは互に接触して接続され、１つの反応機として機能
を発揮する。各反応機共デッドスペースを極力避けるよ
うになっている事が望ましく翼と壁、スクリューとバレ
ル等はなるべく密になっている方が望ましい。

反応温度は通常５０〜２１０℃で２段階以上にわけて段
階的に温度を上げて反応することもできる。

反応時間は反応原料、反応器によって種々変える必要が
あるが１分から数時間の範囲である。

本発明においては上記のようにして得られる熱可塑ウレ
タン樹脂をエンドレスにテープ状または糸状に引き出し
、一旦冷却して弾性体硬化物として使用する。この形態
は特に限定されずバンドとして使用できるテープ状、棒
状、糸状、中空糸状あるいは不織布状等であってよく、
通常中０．１〜５α厚さ０．００１〜１０ｍ１１１　程
度のテープ状あるいは直径０．０１〜１０朋程度の糸状
の大きさで使用される。

これらテープ状、糸状の熱可塑ウレタン樹脂の物性は引
張破断強度が１０〜ｓｏｏ　ｋｇ／７．　ｔｏｏ係モジ
ュラス０．０１〜５ｏｋｇ／ｃｆｌ　より好ましくは引
張破断強度３０〜２００　ｋｇ／ｃｒ／ｌ　　ｔｏｏ　
％モジュラス００５〜３０ｋｇ／ｃｕｔとなるように原
料を選択する。

引出された熱可塑ウレタン樹脂は一旦硬化させるために
冷却されるが、これは無伸張の状態で空却するかあるい
は冷却ドラム上に巻いて行なわれる。

次に硬化した熱可塑ウレタンは伸度１．５〜５倍に伸さ
れた状態でシート材料と接着される。より好靜キ叢≠シ
積繊し固め々シート材料としたものも使用できる。シー
ト材料との接着は熱可塑ウレタン樹脂表面の全面を接着
固定せず、表面全体にわたりできるだけ均一に点あるい
は線状に接着する連続になるよう直角あるいは傾斜をつ
けて接着する。接着面積は通常表面積の ２０分の１〜２分の１、よシ好まし くは１０分の１〜５分の１であり、接着ケ所は使用する
熱可塑ウレタ／の表面の一部に遍よらないよう、全面に
均一に分散するようにする。接着する方法については特
に限定されず、従来公知の方法でよい０例えばホットプ
レスなどの装置を用いて一部を熱融着させる。ニードル
パンチを用いるなど、繊維のからまりで接着する。接着
剤を用いるなどである。

ここで用いられる接着剤としてはホットメルト接着剤が
好ましく、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂系、ポリアミ
ド樹脂系ホットメルト接着剤が使用出来、たとえばヒロ
ダイン１８００（ヒロダインエ、　　業■製品）ニスダ
イン”８３１２８（種水化学工業■製品）、エバーグリ
ップＰＡ−７３（セールチルニー■製品）などがある、
これらの内、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂系のものが
好ましい。

これらは基体に含浸させた両面テープとして用いてもよ
い、ホットメルト接着剤による接着方法はホットメルト
アプリケーターを使用する。即ち、加熱溶融ストックタ
ンク内でホットメルト接着剤を溶融し、ノズル部へ圧送
、ノズル部より断続的に吐出せしめ熱可塑ウレタン樹脂
又は積層シート材料に点付けし、直ちに圧着することに
より接着が完了する。熱可塑ウレタン樹脂を挾み、上下
にシート材料を積層してもよくより強度の強い積層体を
得ようとする場合は熱可塑ウレタン樹脂−シート材料を
順次２枚以上重ねて積層してもよい。

接着が完了すると、伸縮自在の積層複合体となり、張力
を解除すると熱可塑ウレタン樹脂を有する部分が収縮し
てバンドの役をはだすようになる。

本発明のウレタン伸縮バンドはきわめて長尺にわたシ均
質物性を得ることができるため破断強度も大きく、ごく
小さいバンドで十分な効果が得られるためおしめなどに
組込まれた場合バンドの部分の体積が小さく着用時の違
和感を生じない特長がある。さらに破断強度が太きいた
めエンドレスの生産ラインで切断を起すようなことがな
くきわめて作業性のよい連続運転が出来る。紙オムツ生
産ラインは３０〜１００ｆＦｌ／分の速度で流れておシ
、これに使用されるバンドは最低１巻数千メートル、望
ましくはエンドレスが必要であるが、本発明ではこれが
可能であシ、エンドレスなウレタン樹脂バンド成型工程
を紙オムツ生産ラインに直結せしめ、作業よく伸縮性積
層体を高速生産出来る点に特長がある。以下実施例によ
って本発明をさらに詳しく説明する。

添附する図面は実施例を理解しやすくするだめのもので
あり各装置、材料は次の通りである。

〔Ａ〕：熱溶融槽 〔Ｂ〕：ギヤーポンプ 〔Ｃ〕：ダイ 〔Ｄ〕：ヒーター 〔Ｅ〕：　ドラム 〔Ｆ〕ニガイドロール 〔Ｇ〕：接着剤ストックタンク （）Ｉ）　：水平移動式フィードロール〔■〕：接着剤
打点装置 〔Ｊ〕：不織布巻出しロール （Ｋ）　：ポリエチレンシート巻出しロール〔Ｌ〕ニブ
レス 〔（４）−カッター 〔Ｎ〕：フィードロール （１）熱可塑ウレタン樹脂チップ （２）溶融熱可塑ウレタン樹脂液 （３）ドラム冷却水 （４）熱可塑ウレタン樹脂フィルム （５）ホットメルト接着剤 （６）不織布 （７）ポリエチレンフィルム （８）伸縮性積層体 （＋１不織布 （１１）ポリエチレンシート （■１）熱可塑性ウレタンフィルム （１ｖ）ホットメルト接着剤 （ａ）　：　１．４ブタ１５ジオールストツクタンク〔
ｂ〕：ブレポリマーストックタンク 〔Ｃ〕：流量計 〔ｄ〕二流量計 〔ｅ〕：反応槽用ホッパー 〔ｆ〕：反応槽混合用エクストルダー 〔ｇ〕：反応槽混合用エクストルダー 〔ｈ〕：モーター 〔ｉ〕：モーター 〔Ｊ〕：反応槽ヒーター 〔ｋ〕：反応槽ヒーター 〔ｌ〕：パルプ 〔ｍ〕：ギヤーポンプ 〔ｎ〕：ダイ 〔Ｏ〕二巻込みロール 〔ｐ〕ニガイドロール （１’）：］、４８Ｇ　　　　　　＜イ）ニプレポリマ
ー（３５：　１．４　ＢＧ／プレポリマー混合液（６：
熱可塑ウレタン樹脂液 （メ：棒状熱可里ウレタン樹脂 実施例１ 熱溶融槽（Ａ）のホッパーよシ、熱可塑ウレタン樹脂ペ
レット（グツドリッチ社製Ｅｓｔａｎｅ　５７０１　）
を投入し、ヒータ（Ｄ）で１５０〜２００℃に加熱し、
ペレットを溶融せしめる。

ギヤーポンプＣＢ）よシ溶融した熱可塑ウレタン樹脂を
定量送りする。ダイ（Ｃ）より回転ドラム［Ｅ）の表面
へ溶融した熱可塑ウレタン樹脂を吐出せしめ、回転ドラ
ム（Ｅ］の表面で溶融熱可塑ウレタンテープを冷却せし
める。ガイドロール〔Ｆ〕と回転ドラム〔Ｅ〕の接点で
熱可塑ウレタンテープを回転ドラム〔Ｅ〕の表面より剥
離せしめる。

こうして出来た熱可塑ウレタン樹脂テープを水平移動式
フィードロールＣＩ（）を通して送シ出し、接着剤打点
装置（Ｉ）でフィルムの両面にホットメルト接着剤（ヒ
ロダイン１８００　；ヒロダイン工業■製）を打点式に
部分塗布する。

不織布巻出しロール（Ｊ）よシネ織布（エンゼル製紙■
製エンゼルフショクフ９坪ｍ　１６ｇ／ｍ’）　ｔ　、
ポリエチレンシート巻出しロールよシ、ポリエチレンシ
ートを引出し、フィードロール〔Ｎ〕です／ドイッチ状
に積層する。

フィードロール〔Ｎ〕と接着剤打点装置の間にセットし
たプレス（Ｌ）部に熱可塑ウレタンテープ接着剤打点部
が来た時、フィードロール〔Ｎ〕、水平移動式フィード
ロール〔川の回転を止め、接着剤打点装置を止め水平移
動式フィードロール（Ｈ）を図波線のごとく水平移動せ
しめ熱可塑ウレタン樹脂テープに張力をかけ１００％の
伸度に保つ、フィードロール（Ｎ）と接着剤打点装置の
間に固定したプレス（Ｌ）にて不織布、熱可塑ウレタン
樹脂テープ、ポリエチレンシートをプレス圧着せしめる
。

プレス（、Ｌ）をはずし、フィードロール〔Ｎ〕を通し
て積層シートを送ると同時に、水平移動式フィードロー
ル〔Ｈ〕をもとの位置へもどす、カッター〔鳩にて積層
シートをカットし、伸縮性を有する複合体を連続的に生
産した。

実施例１の工程略図は図１の通シ。

熱可塑ウレタンフィルムは厚さは０．１５　ｍｍ　巾１
．ＱｃＩｒＬである。その物性は伸び６００チ破断強度
５５０に９／ｃＩｒＬであった。

実施例２ ストックタンク（５）に１．４ＢＧをストック、ストッ
クタンク（社）に平均分子量１２００のテトラメチレン
アジペート／　４４’ジフ工ニルメタンジイソシアネー
ト＝１モル／２モル４に応したプレポリマーを８０℃に
てストックする。

１．４ＢＧ／プレポリマー、：＝　９／２００　　にな
る様流址計１ｃ１．（６）で調節し１．４８Ｇ、プレポ
リマーを反応槽用ホッパー（５）へ仕込む。反応槽混合
用エクストルダーにて１．４８Ｇとプレポリマーが混合
され１．４１３Ｇとプレポリマーが初期反応を起す。

次いで反応槽混合用エクストルダーにて混合された１、
４８Ｇ／プレポリマ一混合体は反応光了し、熱可塑ウレ
タン樹脂液となる。反応槽混合用エクストルダ一部の後
半部及び反応槽混合ダブルエクストルダ一部は反応槽ヒ
ーターθ〕にて１５０℃、反応槽ヒーター■にて２００
℃に加熱７１゜上記にて製造した熱可塑ウレタン樹脂液
をギヤーポンプｉよりダイ（ロ）へ送る。ダイ回より熱
可塑ウレタン樹脂液 ロール（６）、ガイドロール（ロ）にて引込む。

こうして出来た棒状又は中空状熱可塑ウレタン樹脂を実
施例１の水平移動式フィードロール（５）へ連結する。

以後の工程は実施例１と同じ。

図５は本例の棒状又は中空棒状熱可塑ウレタン強度２０
０ｋｇ／ｃＩｒＬでアラた。

比較例１ グリセリンにエチレンオキサイド、プロビレ／オキサイ
ドを付加せしめｔ分子量３０００のトリオール（サンニ
ツクスＦＡ−１０３、三洋化成品）７０部、グリセリン
にエチレンオキサイドプロピレンオキサイドを付加せし
め分子量３７００のト、リオール（サンニツクスＧｐ−
３７００Ｍ三洋化成品）３０部、水４部、触媒としてＤ
ａｂｃｏ　３３　ＬＶ　（三大エアープロダクト社品）
０．３部、整泡剤としてＬ−５２０（日本ユニヵ品）２
．０部を配合槽で均一に混合する０次いてオクチル酸錫
（Ｌｌ−２８日東化成■社品）０．３部、トリレンジイ
ソシアネート（スミジュールニー８０住友バイエル社品
）を投入し均一混合後直ちに１２０℃に予熱したモール
ドに注入し１２０〜１３０℃の加熱炉中で３０分発発泡
ュアーせしめた０次いでモールドよシ脱型した円筒型発
泡体をリンゴの皮をむくごとく、裁断機及びカッターナ
イフにて巾１ｃＩＩＬ、厚さ０．５確にカットし、長さ
５０ｍの帯状発泡−ウレタンを得た。このウレタンバン
ドは引張破断強度１．５ｋｇ／ｄ破断伸び３５０％発泡
倍率５０であった。実施例１における熱可塑ウレタンフ
ィルムの代りにこの発泡ウレタンバンドを使用し、実施
例１の水平式２および比較例で伸縮性複合体を製造した
場合の作業性および製品の性能を比較して表−Ａに示す
。

表−Ａ ＊破断回数　伸縮性積層体を生産し、ウレタンバンドを
１００ｍ消費するまでに、ウレタンバンド自体が、２倍
伸長時破断を生じた回数 ＊木製品検査合格率　生産された伸縮性積層体を２０回
伸長、収縮をくシ返し、バンド部分の破断を検査、破断
しなかったものを合格とする。

＊＊＊ウレタンバンドの永久４９９− 測定条件、加硫ゴム物理試験方法ＪＩＳＫ６３０１に準
する。

上述の如〈実施例１．２のウレタンバンド八は比較例１
のウレタン発泡体に比較して、伸縮性積層体生産時に破
断なく、製品の合格率良好であシ、優れた伸縮性積層体
が得られる。

【図面の簡単な説明】

図１は実施例１の工程を示す略図であり、図２は実施例
１で得られた複合体の伸長時の平面図であシ、図３は図
２のＡ　−Ａ’線にそって切った断面図を示し、図４は
その収縮した状態の断面図である。図５は実施例２の工
程を示す略図である。 １刃２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テープ状又は糸状の熱可塑ウレタン樹脂を１．５〜
   ５倍の伸度 に保つて、繊維シート材料と重ね合わせ、該熱可塑ウレ
   タン樹脂の表面積の２０分の１〜２分の１を該シート材
   料の伸縮方向に対し不連続となるよう接着せしめること
   を特徴とする伸縮性シート材料積層体の製造方法。 ２、熱可塑ウレタン樹脂が分子量２００〜５０００のポ
   素の比が０．９〜１．５の割合で反応させて得られる樹
   脂である特許請求の範囲第１項に記載の積層体の製造方
   法。 ３、テープ状又は糸状の熱可塑ウレタン樹脂が引張破断
   強度１０〜５００ｋｇ／べ、１００チ毛ジュラス３０ｋ
   ｇ　／　ｄｉ以下の物性を有する特許請求の範囲第１項
   もしくは第２項に記載の積層体の製造方法。 ４、テープ状又は糸状の熱可塑ウレタン樹脂の表面積の
   １０分の１〜５分の１をシート材料に点または線接着せ
   しめる特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のシ
   ート材料の製造方法。