(57)【要約】【課題】材料の使用量を増加させずにカールを防止し、かつ各層間の接着強度を改善する。【解決手段】積層シート１は、基材層２と、その表裏面にそれぞれ積層された第１の補強材層３および第２の補強材層４とを有する。各補強材層３，４は、ともに同種の熱可塑性樹脂からなり、平行な複数のスリットが形成されかつスリット方向に延伸されたフィルムを、延伸方向に直角な方向に拡げて網状構造としたものであり、基材層２へは、互いの延伸方向を直交させて、熱圧着によって積層される。【選択図】図１
2005169705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層の表面に積層された、熱可塑性樹脂からなる第１の一軸延伸網状フィルムと、
前記基材層の裏面に積層された、前記第１の一軸延伸網状フィルムと同種の熱可塑性樹脂からなる第２の一軸延伸網状フィルムとを有し、
前記第１の一軸延伸網状フィルムおよび前記第２の一軸延伸網状フィルムは、互いの延伸方向を直交させて、熱圧着により前記基材層に積層されている積層シート。
【請求項２】
前記第１の一軸延伸網状フィルムおよび前記第２の一軸延伸網状フィルムは、互いに平行な複数のスリットが形成されかつ前記スリットの方向に延伸されたフィルムを、延伸方向に直角な方向に拡げたものである、請求項１に記載の積層シート。
【請求項３】
基材層と、ともに同種の熱可塑性樹脂からなる第１および第２の一軸延伸網状フィルムとを用意する工程と、
前記第１の一軸延伸網状フィルムと前記第２の一軸延伸網状フィルムとを互いの延伸方向を直交させて、前記第１の一軸延伸網状フィルム、前記基材層および前記第２の一軸延伸網状フィルムをこの順で重ね合わせ、これらを熱圧着する工程とを有する積層シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材層とネット状の補強材層とを積層した積層シートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の包装に用いられる包装材料として、紙やフィルムなどの基材の片面または両面に、その基材の強度を補う補強材を積層したものが知られている。例えば特許文献１には、紙やフィルムなどの基材の片面に、補強材として熱可塑性樹脂からなる網状強化材層を熱圧着により積層した包装材料が開示されている。網状強化材層は、互いに平行な複数のスリットが形成されたフィルムをスリットと平行な方向に延伸するとともに延伸方向と直角な方向に拡げることによって得られた２枚の一軸延伸網状フィルムを、互いの延伸方向が直交するように重ね合わせて融着したものである。補強材としてこのような網状強化材層を用いることで、縦方向および横方向の強度バランスに優れた積層シートが得られる。
【特許文献１】特開２００２−１４４４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の積層シートでは、基材と網状強化材層とは熱圧着によって積層されるので、基材および補強材を構成する材料を適切に選択しないと両者の熱収縮率の違いに起因するカールが発生することがある。カールの発生は、積層シートの取り扱い性を悪くするので好ましくない。また、網状強化材層は、２枚の一軸延伸網状フィルムを融着したものであるので、基材との界面では一軸延伸網状フィルムの全面を基材と接着させることができるものの、一軸延伸網状フィルム同士の界面では両者は部分的な接着となり、網目の開口率によっては接着強度が低下することがある。
【０００４】
カールの発生に対しては、基材の両面に網状強化材層を積層することで改善することができる。しかし、網状強化材層はそれ自体が２層構造であるため、結果的に材料の使用量が大幅に増加する。このことは、積層シートのコストアップにつながる。また、積層数が増えることにより、積層シートはその分だけ厚みが増し、硬くなるので、柔らかさが求められる用途には不向きとなる。さらに、網状強化材層を基材の両面に積層したとしても、網状強化材層における一軸延伸網状フィルム同士の接着強度に関する課題は依然として残されたままである。
【０００５】
上述した課題は、積層シートが包装材料として用いられる場合に限らず、ハウスラップ、農業用資材、フィルタ、自動車用内装資材、工業用資材などに用いられる場合も同様である。
【０００６】
本発明の目的は、材料の使用量を増加させずにカールを防止し、かつ、各層間の接着強度を改善した積層シートおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の積層シートは、基材層と、基材層の表面に積層された、熱可塑性樹脂からなる第１の一軸延伸網状フィルムと、基材層の裏面に積層された、第１の補強材層と同種の熱可塑性樹脂からなる第２の一軸延伸網状フィルムとを有する。そして、第１の一軸延伸網状フィルムおよび第２の一軸延伸網状フィルムは、互いの延伸方向を直交させて、熱圧着により基材層に積層されている。
【０００８】
このように、基材層の両面に、同種の熱可塑性樹脂からなる一軸延伸網状フィルムを、互いの延伸方向を直交させて積層することで、積層時の熱収縮は基材層の表面側と裏面側でほぼ等しい。このことにより、積層シートは、互いに直交する２方向への強度バランスに優れ、かつカールの発生しないものとなる。しかも、２枚の一軸延伸網状フィルムを積層した網状強化材層と基材層とを積層した従来の積層シートと比べて材料の使用量が増加することはない。さらに、一軸延伸網状フィルム同士が積層されてもいないので、部分接着による接着強度の弱い界面が生じない。
【０００９】
本発明に用いる一軸延伸網状フィルムとしては、互いに平行な複数のスリットが形成されかつスリットの方向に延伸されたフィルムを、延伸方向に直角な方向に拡げたものが好ましい。
【００１０】
本発明の積層シートの製造方法は、基材層と、ともに同種の熱可塑性樹脂からなる第１および第２の一軸延伸網状フィルムとを用意する工程と、第１の一軸延伸網状フィルムと第２の一軸延伸網状フィルムとを互いの延伸方向を直交させて、第１の一軸延伸網状フィルム、基材層および第２の一軸延伸網状フィルムをこの順で重ね合わせ、これらを熱圧着する工程とを有する。これにより、１つの熱圧着工程だけで、上述した本発明の積層シートが積層される。
【００１１】
なお、本発明において、「縦方向」とは、積層シートやフィルムなどを製造する際の機械方向すなわち送り方向を意味し、「横方向」とは、縦方向と直角な方向、すなわち積層シートやフィルムなどの幅方向を意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一軸延伸網状フィルム同士を積層した網状強化材層を用いた従来の積層シートと比較して、材料の使用量を増加させることなくカールを防止し、しかも一軸延伸網状フィルムの接着強度を増加させることができる。特に、本発明の積層シートの製造方法によれば、１つの熱圧着工程だけで極めて簡単に積層シートを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による積層シートの模式的断面図である。図１に示すように、本実施形態の積層シート１は、基材層２と、基材層２の片面である表面に積層された第１の補強材層３と、基材層２のもう一方の面である裏面に積層された第２の補強層４とを有する。つまり、基材層２は、第１の補強材層３と第２の補強材層４とでサンドイッチされている。第１の補強材層３および第２の補強材層４は、ともに同種の熱可塑性樹脂からなり、基材層２へのこれら補強材層３，４の積層は、熱圧着により行われている。
【００１５】
基材層２は、任意の材料を用いることができ、例えば、紙、不織布、発泡材、金属箔、樹脂フィルム、木製フィルムなどが挙げられる。基材層２としてどの材料を選択するかは、積層シート１の用途に応じて基材層２に求められる特性によって決められ、通気性が必要であれば基材層２は紙や不織布などの通気性を有する素材で構成することができるし、気体バリア性が必要であれば金属箔や樹脂フィルムなどで構成することができる。
【００１６】
第１の補強材層３および第２の補強材層４は、積層シート１に必要な引張強度を付与するものであり、一方向に延伸された一軸延伸網状フィルムで構成され、互いに延伸方向を直交させて基材層２に積層されている。一軸延伸網状フィルムは、一方向に延伸され、しかも網状構造であるので、少ない量の材料で延伸方向に高い引張強度を有する。したがって、２枚の一軸延伸網状フィルム（第１の補強材層３、第２の補強材層４）をその延伸方向を直交させて基材層２に積層することで、積層シート１は、その互いに直交する方向（例えば縦方向と横方向）の強度バランスに優れている。
【００１７】
また、第１の補強材層３および第２の補強材層４は、同種の熱可塑性樹脂からなるので、これらを熱圧着によって基材層２の両面に積層しても、基材層２の表面側での熱収縮率と裏面側での熱収縮率は、実質的に等しい。したがって、積層シート１にカールは発生せず、加工時の機械的作業性や、実際の使用時の現場での作業性など、その取り扱いに支障を来たすことはない。
【００１８】
さらに、第１の補強材層３および第２の補強材層４である一軸延伸網状フィルムは、背景技術でも述べた積層シートに用いられている網状強化材層の個々の層を構成するフィルムであるので、基材層２の両面にこれら補強材層３，４を積層したとしても、従来の基材層の片面に網状強化材層を積層した積層シートと比べて材料の使用量が増加することはなく、積層シート全体の厚みの増加もない。
【００１９】
しかも、本実施形態の積層シート１では、第１の補強材層３および第２の補強材層４はそれぞれ網状構造を有しているが、網状強化材層を用いた従来の積層シートのように互いに積層されるのではなく、網状構造を持たない基材層２と積層されている。その結果、各補強材層３，４はそれぞれ、基材層２との界面において全面が基材層２と接合されており、従来のように部分接着による接着強度の弱い界面は生じない。その結果、各補強材層３，４の接着強度が低下することはない。ここで、「網状構造」とは、ある一定の方向に沿って互いに平行にかつ間隔をあけて配列された複数の第１成分と、第１成分と交差する方向に沿って互いに平行にかつ間隔をあけて配列された複数の第２成分とを少なくとも有し、これら第１成分と第２成分とで開口部を形成する構造をいう。したがって、例えば紙は、微視的に見れば開口部を有するという点で網状といえるかもしれないが、繊維方向がランダムであるので、ここでいう「網状構造」には含まれない。
【００２０】
上記のように積層シート１は、従来の積層シートに対して優れた効果を有しており、包装材料、ハウスラップ、農業用資材、フィルタ、自動車用内装資材、工業用資材など、種々の用途に好適に用いることができる。
【００２１】
積層シート１は、例えば以下のようにして製造することができる。図２を参照して、積層シート１の製造方法の一例を説明する。
【００２２】
図２に示すように、長尺の基材層２、第１の補強材層３、および第２の補強材層４を、ロールに巻いた状態で用意しておく。第１の補強材層３を長手方向（縦方向）に延伸された一軸延伸網状フィルムとした場合、第２の補強材層４は幅方向（横方向）に延伸された一軸延伸網状フィルムとする。または、第１の補強材層３を幅方向に延伸された一軸延伸網状フィルムとした場合、第２の補強材層４は長手方向に延伸された一軸延伸網状フィルムとする。
【００２３】
そして、第１の補強材層３、基材層２、第２の補強材層４の順番で重ね合わせられるように、すなわち基材層２が第１の補強材層３と第２の補強材層４で挟まれるように、これら基材層２、第１の補強材層３および第２の補強材層４を繰り出し、一対の熱圧着ローラ１０間に供給する。熱圧着ローラ１０は、第１の補強材層３および第２の補強材層４を構成する熱可塑性樹脂の融点（または軟化点）以上の温度に加熱されている。基材層２、第１の補強材層３および第２の補強材層４が上記の順番で重なった状態で熱圧着ローラ１０間を通過することで、基材層２の両面にそれぞれ第１の補強材層３および第２の補強材層４が熱圧着され、積層シート１が得られる。
【００２４】
基材層２と各補強材層３，４との熱圧着の際には、互いの接着表面にコロナ処理、オゾン処理、またはフレーム処理といった前処理を施すと、接着強度が向上する。この方法は特に、素材が異なる層を積層するときに有効である。このような前処理を施すと、互いの接着表面に極性基が付与され、これによって密着力が向上するためであると考えられる。
【００２５】
得られた積層シート１は、その用途に応じて、所定の寸法に裁断され、あるいはロール状に巻き取られる。
【００２６】
上述のように、基材層２、第１の補強材層３および第２の補強材層４を同時に熱圧着ローラ１０間に供給することで、１回の熱圧着工程で積層シート１を製造することができる。一方、網状強化材層を用いた従来の積層シートでは、２枚の一軸延伸網状フィルムから網状強化材層を作るための熱圧着工程と、網状強化材層と基材層とを接着するための熱圧着工程との２回の熱圧着工程が必要であった。それに対して本実施形態では１回の熱圧着工程で積層シート１が得られ、従来と比較して熱圧着工程が削減されるので、積層シート１を簡易かつ安価に製造することができる。
【００２７】
以上、積層シート１について説明したが、以下に、積層シート１の各補強材層３，４として好適に用いられる一軸延伸網状フィルムについてさらに詳細に説明する。
【００２８】
一軸延伸網状フィルムは、熱可塑性樹脂からなるフィルムに多数の互いに平行なスリットを形成してこれをスリットの方向に延伸した後、延伸方向に直角な方向に拡げるか、あるいは、熱可塑性樹脂からなるフィルムを一方向に延伸してこれに延伸方向と平行な多数のスリットを形成した後、延伸方向と直角な方向に拡げたフィルムである。一軸延伸網状フィルムには、大きく分けて、一軸延伸割繊維フィルムと、一軸延伸スプリットフィルムとがある。以下に、一軸延伸割繊維フィルムおよび一軸延伸スプリットフィルムについて説明する。
【００２９】
一軸延伸割繊維フィルム２１は、図３（ｂ）に示すように、第１の熱可塑性樹脂からなる層２１ａの両面に、第１の熱可塑性樹脂よりも低い融点を有する第２の熱可塑性樹脂からなる層２１ｂを積層した層構成を有し、図３（ａ）に示すように、互いに平行に延びた複数の幹繊維２３と、幹繊維２３に対して交差して延び、隣接する幹繊維２３同士を繋ぐ枝繊維２４とで構成される。枝繊維２４は幹繊維２３と比べて細く、一軸延伸割繊維フィルム２１の機械的強度は、主として幹繊維２３によって与えられる。
【００３０】
第２の熱可塑性樹脂からなる層２１ｂの厚みは、一軸延伸割繊維フィルム２１全体の厚みの５０％以下、望ましくは４０％以下である。一軸延伸割繊維フィルム２１の熱圧着時の接着強度等の諸物性を満足させるためには、第２の熱可塑性樹脂からなる層２１ｂの厚みは５μｍ以上であればよいが、好ましくは１０〜１００μｍの範囲から選択される。
【００３１】
一軸延伸割繊維フィルム２１の製造方法としては、例えば、以下に示すような方法が挙げられる。
【００３２】
まず、多層インフレーション法あるいは多層Ｔダイ法などの押出成形により、第１の熱可塑性樹脂からなる層２１ａの両面に第２の熱可塑性樹脂からなる層２１ｂが積層された３層構造の原反フィルムを製造する。次いで、図４に示すように、この原反フィルム２０に、縦方向（図４に示すＬ方向）に千鳥掛けに、スプリッターを用いて割繊（スプリット処理）するか、または熱刃によりスリット処理を施して多数の平行なスリット２０ａを形成する。そして、スリット２０ａを形成した原反フィルム２０を縦方向に延伸し、これと直交する方向に拡幅する。これにより、図３に示すような、幹繊維２３がほぼ縦方向に配列された一軸延伸割繊維フィルム２１が得られる。
【００３３】
延伸倍率（配向倍率）は、１．１〜１５倍が好ましく、より好ましくは３〜１０倍である。延伸倍率が１．１倍未満では、機械的強度が十分でなくなるおそれがある。一方、延伸倍率が１５倍を超えると、通常の方法で延伸することが難しく、高価な装置を必要とするなどの問題が生じる。延伸は、多段で行うことが延伸むらを防止するために好ましい。
【００３４】
以上のようにして作製された一軸延伸割繊維フィルム２１は、幹繊維２３を互いに直交させて、基材層２（図１参照）の両面に熱圧着される。熱圧着に際しては、第１の熱可塑性樹脂からなる層２１ａの延伸効果が失われないように、第１の熱可塑性樹脂の融点以下で、かつ第２の熱可塑性樹脂の融点以上の温度で熱圧着を行う。図５に、一軸延伸割繊維フィルム２１を用いた積層シート２３の平面図を示す。図５では、２枚の一軸延伸割繊維フィルム２１の網状構造を示すため、基材層２２を透視した状態で示している。実際には、２枚の一軸延伸割繊維フィルム２１の間に基材層２２が挟まれている。
【００３５】
図３に示した一軸延伸割繊維フィルム２１を図１に示した各補強材層３，４として用いた場合、幹繊維２３を直交させるためには、２枚の一軸延伸割繊維フィルム２１のうち一方を、製造すべき積層シート１の幅と同じ長さに切断してタイル状として、もう一方の一軸延伸割繊維フィルム２１と直角な方向から間欠的に供給する必要がある。そのため、図５に示した積層シート２３では、一定の間隔ごとに、タイル状とした一軸割繊維フィルム２１の継目が存在することになる。
【００３６】
この継目の存在が好ましくない場合は、一軸延伸割繊維フィルム２１と、図６に示す一軸延伸スリットフィルム３１とを組み合わせ、基材層を一軸延伸割繊維フィルム２１と一軸延伸スリットフィルム３１とで挟んだ構造とすることで、継目のない積層シートとすることができる。
【００３７】
図６に示す一軸延伸スリットフィルム３１は、図３に示した一軸延伸割繊維フィルム２１を製造するのに用いたのと同じ構造の原反フィルムから作ることができる。すなわち、一軸延伸スリットフィルム３１は、図６に示すように、第１の熱可塑性樹脂からなる層３１ａと、その両面に積層された、第１の熱可塑性樹脂よりも低い融点を有する第２の熱可塑性樹脂からなる層３１ｂとで構成される。そして、原反フィルムを、横方向（図６に示す矢印Ｔ方向）に千鳥掛けに割繊またはスリット処理したものを、横方向に延伸し、これを縦方向に伸長することによって、網状構造の一軸延伸スリットフィルム３１が得られる。なお、前述したのと同様、継目が存在することにはなるが、図６に示した一軸延伸スリットフィルム３１で基材層を挟んだ積層シートとすることもできる。
【００３８】
一軸延伸割繊維フィルム２１、一軸延伸スリットフィルム３１を構成する樹脂の種類としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンおよびこれらの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドおよびこれらの共重合体、ポリ塩化ビニル、メタクリル酸またはその誘導体の重合体および共重合体、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリテトラクロロエチレンポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられる。その中でも、割繊性の良好なポリオレフィンおよびその重合体、ポリエステルおよびその重合体が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態による積層シートの模式的断面図である。
【図２】図１に示す積層シートの製造方法の一例を説明する図である。
【図３】図１に示す補強材層として好適に用いられる一軸延伸割繊維フィルムの部分斜視図およびその拡大図である。
【図４】図３に示す一軸延伸割繊維フィルムを製造するのに用いられる原反フィルムの、スリットを入れた状態での部分斜視図である。
【図５】図３に示す一軸延伸割繊維フィルムを補強材層として用いた積層シートの部分平面図である。
【図６】図１に示す補強材層として好適に用いられる一軸延伸スリットフィルムの部分斜視図およびその拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    積層シート
２    基材層
３    第１の補強材層
４    第２の補強材層
１０    熱圧着ローラ
２１    一軸延伸割繊維フィルム
２３  幹繊維
２４  枝繊維
３１    一軸延伸スリットフィルム
【図１】
2005169705.tif 000003
【図２】
2005169705.tif 000004
【図３】
2005169705.tif 000005
【図４】
2005169705.tif 000006
【図５】
2005169705.tif 000007
【図６】
2005169705.tif 000008