(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマーである熱可塑性ポリマーからなる多孔質シートであって、ポリマー充填率が３０〜９０％であり、シートの任意の断面に断面積が0.001ｍｍ2以下であるポリマー断面が２〜１００個／ｍｍ存在しており、かつ該シートの少なくとも一表面に、下記(ａ)及び／又は(ｂ)のネットワーク構造が存在していることを特徴とする多孔質シート。
（ａ）線状体から形成されており、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造
（ｂ）線状隆起部により形成されるネットワーク構造
【請求項２】
通気度が０．３〜１００ｃｃ／(ｃｍ2・ｓ)である請求項１に記載の多孔質シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多孔質シートを含む貼付薬基布。
【請求項４】
請求項１または２に記載の多孔質シートを含む救急絆基布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性ポリマーからなる多孔質シートに関し、さらに詳しくは、シート断面に特定の多孔質構造を有し、かつシートの少なくとも１表面にネットワーク状の凹凸構造を有する多孔質シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、繊維を集積した不織布は公知である。不織布は、繊維が互いに接触した点で接着または融着して集積されており、繊維の断面形状が熱により多少変形されることはあるが、不織布の表面および内部も繊維がその形状を保持した状態で集積配置された構造を有するものである。また、繊維同士を接着剤や熱により接合させることなく、ニードルパンチ加工や水流絡合処理により繊維を絡み合わせて形態を保持させた不織布も知られている。これらの不織布は、柔軟性に富み、通気性が良好であり、落ち着いた外観を有しており、衣料及び非衣料の幅広い分野で利用されている。しかしながら、用途によっては、従来の不織布をそのまま利用できないことがあり、例えば、使用中の不織布からの毛羽の発生が問題とされたり、通常の不織布よりも低く制御された通気性が要求される場合もある。
【０００３】
一方、通気性を有する素材として多孔性フィルムが公知である。多孔性フィルムは熱可塑性ポリマーに孔形成剤を含有させて延伸させる方法、フィルム成形時に孔形成剤を発泡させる方法、フィルム成形後に孔形成剤を抽出除去して多孔質構造を形成させる方法、熱可塑性ポリマーと孔形成剤を含む溶液を凝固液中に押出し、熱可塑性ポリマー溶液を凝固させて多孔質構造を形成させる方法等で製造されるものである。このような方法によれば多孔質フィルムの微細構造を調整することは容易であるが、熱可塑性ポリマーに添加する適切な孔形成剤の選択が必要であり、また製造方法としても比較的煩雑である。また、所望の通気度を得るために孔形成剤を熱可塑性ポリマーに添加しても、添加量によってはフィルム化が困難であったり、たとえ、フィルム化が可能であっても実用性の高い強度を有するものが得られないという課題を残していた。
以上のように、不織布及び多孔質フィルムともに用途によっては所望の性能を満足する素材が得られないというのが現状である。
【０００４】
例えば、具体的な用途として救急絆創膏の基布を挙げてみると、救急絆基布として従来から使用されている低摩擦、耐摩耗性に優れたシートはほとんどがフィルムであり通気性の無い物であった。通気性を持たせるにはフィルムに孔を開けたり、前記のような多孔質フィルムを使用する必要があるが、通常、フィルムは触感が悪く、質感に劣るという欠点を有していた。
このようなフィルムの触感、通気性等の問題を解決するために、たとえば実用新案登録第１９１７９５５号明細書には救急絆基布としてポリウレタン弾性繊維からなる繊維シートを使用することが提案されている。しかしながら、繊維シートであるため、救急絆基布として使用した場合、表面の擦れにより毛羽が出る問題があった。
毛羽を低減させるために、繊維を太くし、その交点で融着させることが考えられるが、触感がざらざらしたものとなったり、さらに、繊維シート表面を熱処理することも考えられるが、熱カレンダー処理するための別工程を通過させることが必要となり煩雑である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、不織布における毛羽の発生という欠点と多孔質フィルムの乏しい触感を解消し、適度な通気性とソフトな触感を有し、摩擦時の毛羽の発生がない多孔質シートを合理的に提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、熱可塑性エラストマーである熱可塑性ポリマーからなる多孔質シートであって、ポリマー充填率が３０〜９０％であり、シートの任意の断面に断面積が0.001ｍｍ2以下であるポリマー断面が２〜１００個／ｍｍ存在しており、かつ該シートの少なくとも一表面に、下記(ａ)及び／又は(ｂ)のネットワーク構造が存在していることを特徴とする多孔質シートである。
（ａ）線状体から形成されており、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造
（ｂ）線状隆起部により形成されるネットワーク構造
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の多孔質シートを図によって説明する。図1は本発明の多孔質シートの断面の一例を示す拡大模式図であり、シート断面（１）において、ポリマーが存在していない空間(空隙部)とポリマーが比較的大きな面積で存在する部分（２）、ポリマーが小さな面積で存在する部分（３）が観察される点に特徴を有する。かかるシート断面において本発明ではポリマーが３０〜９０％の割合で充填されていることが重要である。
ポリマー充填率が３０％未満の場合は、シートに占める空隙部の比率が多すぎ、また、そのような低い充填率のシートは、断面を観察した時にポリマーが小さな面積で存在する部分（３）の個数が多くなる傾向となり、シートの耐摩耗性が低下し、毛羽の発生につながるので好ましくない。一方、充填率が９０％を超えると、所望の通気度を得ることができなくなる。このような観点から、充填率は３０〜８５％が好ましく、特に、４０〜８０％が好ましい。
なお、シート断面におけるポリマーの充填率は、後述する方法により求めることができるが、その際のシート断面積は、例えば、図1で示すようにシートの表裏面上をそれぞれ所定間隔で結んで描かれる点線を見掛けのシート面として算出するものである。
【０００８】
また、本発明の多孔質シートにおいては、図1に示すようなシートの任意の断面で見て、シート面方向における単位長さ(1ｍｍ)の範囲の内に、断面積が0.001ｍｍ2以下に相当する独立したポリマー断面部が２〜１００個存在することが重要であり、特に３〜７５個存在することが好ましい。ここでいう特定断面積を持つポリマー断面部とは、例えば、図１のシート断面においてポリマーが小さな面積で存在する部分（３）の断面部に相当するものであり、シート断面範囲内に0.001ｍｍ2以下のポリマー断面（３）が１００個を越えて存在するとシートの強度が低下する傾向にあり、また、摩擦に対して毛羽が発生しやすい。逆にこのような断面部が1個以下のシートは厚みが低下し、触感が悪くなる。
なお、該ポリマー断面部とは、下限値として0.00001ｍｍ2の面積を有するものをいう。
【０００９】
図２は、本発明の多孔質シートの表面を示す一例の写真である。このシート表面には線状体が不規則に配列してネットワーク構造（ａ）が形成されており、各々の線状体が交叉する点においては、それぞれのポリマーが溶融によってほぼ完全に溶け合って一体化した状態となっている。また、図３は、本発明の多孔質シートの表面の他の一例を示す写真である。図３は、図２よりも進んだ溶融状態となっているものであり、線状隆起部によりネットワーク構造（ｂ）が形成されている。
本発明においては、上記（ａ）および／または（ｂ）のようなネットワーク構造が、シート表面にのみ存在することによって、摩擦時の毛羽の発生が無いか極めて少なく、しかも外観が布のようなソフトタッチの風合いを発現しているのである。
【００１０】
本発明のシートの重量は特に限定されないが、実使用を考えると１０〜２００ｇ／m2、好ましくは３０〜１５０ｇ／m2がよい。また、厚みも用途に応じて適宜変更することができるが、実用性を考慮すれば、０．０３ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。更に好ましくは、０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍである。特に０．１ｍｍ〜０．４ｍｍが好ましい。
【００１１】
本発明において使用される熱可塑性ポリマーは特に限定されず、エチレン−αオレフィン系共重合体等のポリオレフィン系エラストマー、また、ポリウレタン系エラストマー、ポリスチレン系共重合体、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、さらに、ポリプロピレン、ポリエチレン等ポリオレフィン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合体等、種々の熱可塑性ポリマーを使用することが可能であるが、中でも、樹脂の融着し易さを考慮すると熱可塑性エラストマーが好ましく使用される。
また、後述する製造工程においてネットあるいはロールとの剥離性及び形成した多孔質シート自身の自己膠着性改良のために、熱可塑性ポリマーに滑剤等の添加剤を添加しても構わない。
熱可塑性エラストマーを使用する場合には多孔質シートを形成後、ネットあるいはロールからの剥離が困難になる可能性が高いため、表面に剥離性を向上する処理を施すことが望ましい。
【００１２】
本発明の多孔質シートの製法は、上記のようなシート構造を形成することができれば格別限定されないが、例えば、図４および図５に見られるような工程を経て製造することができる。図中（４）は、一列に並んだノズルを有する溶融吐出装置であり、該装置（４）から溶融したポリマーを押し出し、同時にノズル出口の両側に形成されているスリットから高温、高圧のエアーを吹き出し、吐出ポリマーから微細な線状物を形成させ、該微細線状物を図4に示すようなコンベアネット（５）あるいは図5に示すようなロール（８）などの捕集装置上に捕集、積層させ巻取り装置（７）で巻き取ることにより製造することができる。この際、ノズルから捕集装置までの距離（捕集距離）が長くなると得られるシートは不織布になってしまい、本発明の目的とするシートを製造することができない。
【００１３】
本発明ではシート断面におけるポリマーの充填率、特定微小断面部の存在割合、およびシート表面の特定のネットワーク構造を形成させるために、捕集距離を極端に短くした点に最大の特徴を有するものであり、溶融吐出装置（４）出口と捕集面の距離を８ｃｍ以内、好ましくは５ｃｍ以内、特に好ましくは４．５ｃｍ以内にするのがよい。捕集距離が短すぎるとノズル表面にポリマーが付着したり、シートの形成が困難となるので好ましくは１ｃｍ以上の捕集距離を保つことが好ましい。
【００１４】
捕集装置としては、図4に示すようなコンベアネット（５）を使用することができるが、多孔質シートを形成した後、巻取りのために剥離することが困難である場合には、ネット表面にオイル塗布、テフロン処理、剥離剤塗布、水散布など剥離性向上のための処理を施すことが好ましい。
さらに、捕集装置として、例えば、図5に示すような直径５〜１００ｃｍの金属製の捕集ロール（８）を用い、支持ロール（９）で支持しながら巻き取ってもよい。このロールもネットの場合と同様に剥離性を向上するために、ロール自身を水冷可能にし、表面をテフロン加工等の処理を施しても構わない。また、場合により、例えばフィルム化を促進させるためにロールを加温しても構わない。
ロールを使用する場合、その表面は鏡面であってもよく、意匠性を付与するために、ロールやネット等捕集装置の表面に模様が施されていてもよい。
【００１５】
また、図５において支持ロール(９)の代りに捕集ロール(８)の下にコンベアネットを設置しても差し支えないが、ネットに風綿が付着しやすくシートの安定生産を妨げることがあるので、そのような場合は、捕集ロールの回転方向を図５に示したものと逆方向にし、かつ捕集ロールの中心軸をノズル位置よりもシートの流れ方向の上流側に１ｍｍ〜５０ｍｍ程度移動して吐出ポリマーを捕集することが好ましい。
【００１６】
また、溶融吐出装置におけるノズル部の温度は、使用するポリマーの種類や目的とするシートの構造に応じて適宜変更することができるが、本発明の目的を達成するためには、ノズルから吐出する時点での溶融粘度を好ましくは５〜５０Ｐａ・ｓ、特に５〜３０Ｐａ・ｓになるようにノズル温度を設定することが好ましい。また、スリットから吐出する高圧エアーは温度がノズル温度とほぼ同温度とすることが好ましく、さらにスリットの単位長さ当たりのエアー量は０．０１〜０．２Ｎｍ3／（ｃｍ・分）とすることが品質の高いシートを安定して製造する点から好ましい。さらに補集面の温度はノズル温度より、１００〜２００℃程度低くしておくことが好ましい。
【００１７】
このようにして製造される本発明の多孔質シートは、製造条件等を適宜変更することにより、０．３〜１００ｃｃ／(ｃｍ2・ｓ)、好ましくは、０．５〜３０ｃｃ／(ｃｍ2・ｓ)という適度な通気性を有しており、風合いがソフトタッチで、摩擦時の毛羽の発生が極めて改善されており、単独または他の不織布等と複合することにより、衣料用途から非衣料用途まで広く利用することが可能であり、具体的には、救急絆創膏の基布、貼付薬用の基布、創傷被覆材、使い捨てオムツ部材等の医療、衛生材料用途や食品、その他の商品の包装材料資材として有効に利用可能である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
【００１９】
「多孔質シート断面におけるポリマー充填率の測定」
多孔質シートの断面を電子顕微鏡写真で５００倍に拡大撮影し、東洋紡社製イメージアナライザーを用いて、ポリマーが占める各断面積とその総和及び、シート断面積を計算し、以下の式によりポリマー充填率を算出した。また、断面積0.001ｍｍ2以下であるポリマー断面のシート断面積範囲内の個数も算出した。（１）シート断面積の算出
多孔質シートの任意の断面を電子顕微鏡で５００倍に拡大観察し、該シートの表面及び裏面の両面について、シート面方向の１ｍｍ以上の長さに亘って５０μm±１０μmの間隔でシート最外面上の点を結んで得られる表裏側２本の線分を見掛けのシート表面とみなし、この線分に挟まれる部分からシート断面積(見掛けの断面積)を求めた。
また、シートが積層されて複合体となっている場合は、複合体のままで断面を観察し、多孔質シートの断面部から上記と同様の方法でシート断面積を算出した。
（２）ポリマー充填率の算出
以下の式により、ポリマー充填率を算出した。
ポリマー充填率（％）＝｛（ポリマー断面積総和）／（シート断面積）｝×１００
【００２０】
「耐摩耗性の測定」
ＪＩＳ  Ｌ  1076、ピリング試験方法（ART法）に基づき毛羽の発生の有無を確認し評価した。
【００２１】
「通気度の測定」
ＪＩＳ  Ｌ  1096に準じ、フラジール形通気度測定試験機により測定した。
【００２２】
「破断強度・破断伸度の測定」
ＪＩＳ  Ｌ  1096に準じ、引っ張り試験機（オートグラフ、島津製作所製）を用いて測定した。
【００２３】
実施例１
熱可塑性ポリウレタン「クラミロンU」（(株)クラレ社製）を原料とし、一列に４００個配列した直径０．３mmの丸型ノズルの両側に加熱気体の噴射用スリット（スリット巾：１．２ｍｍ）を有する溶融吐出装置を用い、ノズル温度２４０℃、単孔当たり毎分０．５ｇの割合で上記ポリマーを溶融吐出し、ノズル温度と同温度に加熱した空気（エア量：０．１Ｎｍ3／（ｃｍ・分））をスリットから噴射し、細化された線状物を、ノズル下方に設置された直径１６ｃｍのスチール製ロール上に、捕集距離が２．５ｃｍとなるよう捕集させ、巻き取り装置で巻き取ることにより重量６４．２ｇ／ｍ2、厚み０．１４８ｍｍの多孔質シートを得た。
この多孔質シートのポリマー充填率は、７６．０％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は５個／ｍｍであった。また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ線状隆起部から形成されるネットワーク構造が認められた。
このシートは、ピリング試験では毛羽はまったく発生しなかった。
さらに、この多孔質シートを貼付薬基布として使用した場合、貼付薬の早期乾燥は抑えつつ、蒸れ、毛羽立ちのない、着用感の優れた貼付薬基布が得られた。
【００２４】
実施例２
捕集距離を３．５ｃｍとしたこと以外は実施例１の方法に従って、重量６２．９ｇ／ｍ2、厚み0.135ｍｍの多孔質シートを得た。
この多孔質シートのポリマー充填率は７０．１％、0.001ｍｍ2以下0.0001ｍｍ2以上のポリマー断面部の個数は３５個／ｍｍであった。
また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ線状体から形成され、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造と線状隆起部から形成されるネットワーク構造とが半々くらいの割合で認められた。
このシートはピリング試験では毛羽は発生しなかった。
さらに、この多孔質シートを救急絆創膏の基布として使用した場合、蒸れ、毛羽立ちのない、着用感の優れた救急絆創膏が得られた。
【００２５】
実施例３
ノズル温度を２５０℃にしたこと以外は実施例２の方法に従って、重量７０．２ｇ／ｍ2、厚み0.173ｍｍの多孔質シートを製造した。ポリマー充填率は８１．６％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は３個／ｍｍであった。ピリング試験による毛羽はなかった。また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ線状隆起部から形成されるネットワーク構造が認められた。
【００２６】
実施例４
捕集距離を７．５ｃｍにしたこと以外は実施例１の方法に従って、重量６２．０ｇ／ｍ2、厚み0.137ｍｍの多孔質シートを製造した。ポリマー充填率は４７．１％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は５８個／ｍｍであった。ピリング試験による毛羽の発生はなかった。
また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ、線状体から形成され、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造が認められ、さらに部分的には線状隆起部から形成されるネットワーク構造も観察された。
【００２７】
実施例５
ポリオレフィン系エラストマー「エンゲージ」（デュポン・ダウエラストマー株式会社製）を原料として、ノズル温度３１０℃、単孔吐出量０．４５ｇ／分とすること以外は実施例２と同様にして、重量１００．１ｇ／ｍ2、厚み０．３０８ｍｍの多孔質シートを製造した。ポリマー充填率は６９．３％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は１０個／ｍｍであった。ピリング試験による毛羽の発生はなかった。
また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ、線状体から形成され、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造が認められ、さらに部分的には線状隆起部から形成されるネットワーク構造も観察された。
【００２８】
参考例６
ポリプロピレンを原料として、ノズル温度３１０℃、単孔吐出量０．３ｇ／分とすること以外は実施例２と同様にして重量１７．９ｇ／ｍ2、厚み０．０７８ｍｍの多孔質シートを製造した。ポリマー充填率５３．３％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は２８個／ｍｍであった。ピリング試験による毛羽の発生はなかった。また、走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ、線状体から形成され、該線状体同士の交点が、それぞれの線状体を構成するポリマーが溶け合って一体となっているネットワーク構造が認められ、さらに部分的には線状隆起部から形成されるネットワーク構造も観察された。
【００２９】
比較例１
捕集距離を１５ｃｍにしたこと以外は実施例1と同様にして重量５８．８ｇ／ｍ2、厚み0.156ｍｍの多孔質シートを製造した。ポリマー充填率は２８．９％、0.001ｍｍ2以下のポリマー断面個数は１１０個／ｍｍであった。ピリング試験による毛羽が多く発生した。走査電子顕微鏡により、シート表面を観察したところ、繊維から形成され、該繊維同士は融着一体化することなく交点で接着している典型的な不織布の構造が認められた。
上記実施例および比較例で得られた多孔質シートの物性を表１に示した。
【００３０】
【表１】
0004316108.tif 000002
【００３１】
参考例１
熱可塑性ポリウレタンからなる重量２０．０ｇ／ｍ2、厚み３４μｍの押出しフィルムについて通気度を測定したところ、０．１ｃｃ／（ｃｍ・ｓ）以下であった。
【００３２】
参考例２
ポリプロピレンからなる重量２１．８ｇ／ｍ2、厚み３４μｍの多孔性フィルム（３Ｍ社製）について、ポリマー充填率と通気度を測定したところ、ポリマー充填率は７０％で、通気度は０．１ｃｃ／（ｃｍ・ｓ）以下であった。
【００３３】
本発明の多孔質シートはシート内に適当な空隙を有し、多孔性フィルムでは達成できないソフトタッチな風合いを有し、かつ通気性、耐摩耗性に優れたシートであることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明により、摩擦による毛羽の発生がなく、適度な通気度を有するソフトタッチな多孔質シートが容易に製造でき、このシートを救急絆創膏等の基布として使用した場合、蒸れ、毛羽立ちのない、着用感の優れた救急絆創膏が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多孔質シートの断面模式図。
【図２】  本発明の多孔質シートの表面の１例を示す電子顕微鏡写真。
【図３】  本発明の多孔質シートの表面の他の１例を示す電子顕微鏡写真。
【図４】  本発明の多孔質シートの製造方法の１例を説明するための工程概略図。
【図５】  本発明の多孔質シートの製造方法の他の１例を説明するための工程概略図。
【符号の説明】
１：多孔質シート断面
２：ポリマーが比較的大きな面積で存在する部分
３：ポリマーが小さな面積で存在する部分
４：溶融吐出装置
５：コンベアネット
６：多孔質シート
７：巻取り装置
８：捕集ロール
９：支持ロール
【図１】
0004316108.tif 000003
【図２】
0004316108.tif 000004
【図３】
0004316108.tif 000005
【図４】
0004316108.tif 000006
【図５】
0004316108.tif 000007