JPH0546851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は透湿性フイルムに関し、くわしくはポ
リオレフイン系樹脂にポリオレフイン系樹脂と相
溶性が小さい熱可塑性樹脂（以下添加樹脂と略し
ます）を混合して製膜延伸したポリオレフイン系
透湿性フイルム及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来透湿性フイルムの製造方法としては無孔
のフイルムに放電加工して穿孔する方法、製膜
時に炭酸カルシウム粒を添加してフイルムとし、
それを酸処理することにより炭酸カルシウムを溶
出させて多孔フイルムとする方法、製膜時に炭
酸カルシウム等の無機物微粒子を添加してフイル
ムとし、これを一軸又は二軸に延伸する方法、
相溶性の小さい２種類の樹脂を混練製膜して、一
軸又は二軸に延伸する方法等が実施されてきた。
この内前二者は生産性の面で好ましくなく、一般
的には、の無機微粒子を添加したフイルムを延
伸する方法が汎用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら無機微粒子を添加したフイルムを
延伸して得られる多孔性フイルムは充填剤の剛性
が高く得られる多孔性フイルムも剛性が高い傾向
があり、又、手揉みした時充填剤が脱落しやすく
使用感が良くないばかりでなく、用途によつては
脱落した充填剤が粉じんとなつて環境条件を損う
などの欠点を有する。

また、の相溶性の小さい２種類の樹脂を混練
製膜して延伸する方法は、例えば公告昭53−
12542及び公開昭58−198536等によつて提案され
ているが、種々の欠点を有する。

すなわち、前者（特公昭53−12542）において
は、ポリプロピレンに0.05〜10重量％のポリスチ
レンを混合し、製膜延伸して内部気泡を有するフ
イルムを得るものであり、ポリスチレンを10％以
上添加すると延伸によつて表面から内部にかけて
空洞が生成するが、生成する空洞の量が少なくな
るばかりでなく成形物の延伸が困難になると指摘
している。

更に、ベース樹脂であるポリオレフイン系樹脂
と、添加樹脂であるポリスチレン系樹脂を単に混
練製膜したフイルムは、製膜時において微粒子状
となつているポリスチレン系樹脂が変形し、延伸
性が悪化するばかりでなく、延伸できたとしても
孔径が大きすぎて防水性に劣つたり、あるいは、
空孔が層状となつて連続化せず、通気性及び透湿
性が小さいフイルムしか得られない。

一方、後者（即ち、特開昭58−198536号）にお
いては、ベース樹脂(A)に、溶融点からＡよりも20
℃以上高い添加樹脂(B)とをＢの溶融点以上で混練
し、Ａ、Ｂの溶融点の間の温度でシート化し、Ａ
の溶融点より低い温度で延伸して多孔フイルムを
得るものであるが、製膜する際添加樹脂が凝固す
る時凝集し、粒径が大きくなり、延伸後気孔が大
きくなるため防水性の優れたフイルムを得ること
は難しい。

更にＡとしてポリエチレン、Ｂとしてポリブチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート等を用
い、Ｂの溶融点以上で溶融混練すると、ポリエチ
レンの熱劣化が発生し、生成するフイルムの強度
が低下するという欠点もある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、前記の欠点を解消するために鋭
意検討した結果、ポリオレフイン系樹脂とそれよ
り溶融粘度が大きい添加樹脂を用い、特定条件下
で製膜延伸することによつて効率よく多孔性フイ
ルムを得ることができることを見い出し本発明に
到達したものである。

すなわち、本発明は、ポリオレフイン系樹脂(A)
及びポリオレフイン系樹脂と相溶性が小さい熱可
塑性樹脂(B)とを必須成分とし、Ａ、Ｂは温度200
℃において剪断応力4.5×10⁵dyne／cm²の条件で測
定した見掛粘度の比がＢ／Ａ＝２〜100であり、
かつA100重量部に対してB10〜100重量部を溶融
混練してダイス出直後の樹脂温度が220℃以下の
条件下で製膜し冷却された未延伸フイルムを延伸
帯域におけるフイルム表面最高温度が30〜110℃
の条件下で少なくとも１軸方向に1.2〜10倍に延
伸して得られる透湿性から1000ｇ／m²・24時間・
気圧、耐水圧が50cmAq以上の透湿性多孔フイル
ムに関する。

本発明において用いられるポリオレフイン系樹
脂としては例えば線状低密度ポリエチレン、高圧
法低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、
アイオノマー樹脂等が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。

又、本発明において用いられる添加樹脂として
は、例えばポリスチレン−（一般用グレード、耐
熱性グレード、耐衝撃性グレードいずれでも良
い）、アクリロニトリル−スチレン共重合体ブタ
ジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン共重合体、ポリメチルメタ
アクリレート、シクロヘキサンジメタノール変性
ポリエチレンテレフタレート共重合体等の非晶性
樹脂が挙げられる。

なお、効率良く透湿性フイルムを得るには、溶
融混練によつて微粒子状となつた添加樹脂微粒子
が押出製膜時において変形することを抑える必要
がある。すなわち、温度200℃、剪断応力4.5×
10⁵dyne／cm²の条件で測定した添加樹脂の見掛粘
度がポリオレフイン系の見掛粘度の２〜100倍で
ある必要がある。添加樹脂の見掛粘度が２倍以下
の場合には、溶融混練時での粘度差が更に小さく
なり添加樹脂の粒径が小さくなり過ぎて透湿性が
減少するばかりでなく、混練部の剪断速度が大き
くなつた場合に、溶融粘度の逆転現象が起こるな
ど、製膜性が極端に悪化する。

一方、粘度比が100倍以上の場合には、混練が
不充分となりて添加樹脂粒子の粒径が大きくな
り、極端な場合、いわゆるママコ状となつて製膜
性が悪化し、また製膜したとしても得られる透湿
フイルムの孔径が大きいために防水性が著しく劣
るフイルムしか得られない。

又、前記のポリオレフイン系樹脂、添加樹脂の
他に液状ポリブタジエン、液状ポリブテン、液状
ポリイソプレン及びこれらの誘導体及びポリブテ
ン−１、エチレン−プロピレン−ジエン類三元共
重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合
体、エチレン−ブテンラダム共重合体、ポリブタ
ジエン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体から
成る群から選ばれた１種又は２種以上を合わせ
て、ポリオレフイン系樹脂100重量部に対して、
55重量部以下添加することができる。

55重量部を越えると、製膜性が悪化するばかり
でなく延伸性も悪化し、効率良く透湿性フイルム
を作成することができない。

更に前記の樹脂類の他に通常用いられる熱安定
剤、スリツプ剤、アンチブロツキング剤、着色
剤、帯電防止剤等を添加することができる。

また、艶消し等を目的として、炭酸カルシウム
等の無機微粒子を必要に応じて添加することもで
きる。

以下に本発明の方法により透湿性フイルムを製
造する工程を説明する。

まず、ポリオレフイン樹脂に、所定の見掛粘度
を有する所定量の添加樹脂を混合して混練可能な
温度で溶融混練した後、ダイス出直後の樹脂温度
が220℃以下の条件下で製膜し、冷却して未延伸
フイルムを得る。

この時、ポリオレフイン系樹脂100重量部に対
して添加樹脂を10〜100重量部混合する必要があ
る。

10重量部以下の場合は、公告53−12542にも記
載されるように、表面まで空孔が生成せず、1000
ｇ／m²・24時間・気圧の透湿性フイルムとはなり
難い。

一方100重量部を越えると、マトリツクス相で
あるべきポリオレフイン系樹脂と、微粒子化され
るべき添加樹脂との逆転現象が発生しやすく、延
伸しても空孔が生成せず、透湿性フイルムを得る
ことができない。

ダイス出直後の樹脂温度が220℃を越えるとポ
リオレフイン系樹脂と添加樹脂の粘度差が小さく
なり、添加樹脂の変形が増加し、添加樹脂の引取
方向への配列によつて延伸性の低下、特に縦方向
の延伸が困難となるばかりでなく、空孔が層状と
なつてフイルム厚み方向の連続化の割合が減少す
るために、透湿度の小さいフイルムしか得られな
い。

なお、押出製膜に限らず、カレンダー法による
製膜においても同一であつて、成形時の樹脂温度
を220℃以下にすると、良好な透湿性フイルム用
未延伸フイルムが得られる。

こうして得られた未延伸フイルムを延伸帯域に
おけるフイルム表面最高温度が30〜110℃の範囲
好ましくは60〜100℃の範囲で、少なくとも一軸
方向に延伸する。この場合、30℃以下では、ネツ
ク延伸が発生しやすいために均一性に劣り、ま
た、延伸張力が大きいことによる装置上のトラブ
ルも発生しやすい。

一方100℃以上では、延伸張力が小さくなりす
ぎて延伸の安定持続性に劣り、切断等が多発しや
すい。更に、添加樹脂の変形も発生するために、
空孔が生成せず透湿性フイルムとはなり得ない。

延伸倍率は1.2〜10倍、面積倍率として1.2〜40
倍での範囲が好ましく、希望する透湿性能によつ
て適宜選定すれば良い。面積倍率として40倍以上
も可能ではあるが、その場合添加樹脂の粒径にも
左右されるが生成する空孔が大きくなり過ぎるた
めに耐水圧が50cmAq以下の防水性が劣る結果と
なる。一方1.2倍以下では均一延伸と多孔化が困
難である。

延伸したフイルムは希望により熱固定すること
ができる。熱固定条件は70℃以上ポリオレフイン
系樹脂の融点−５℃以下の温度で１〜20秒程度で
よいが更に長時間処理することにより孔の形状を
拡大あるいは整形することも可能である。

（作用及び効果） 本発明においてポリオレフイン系樹脂に、ポリ
オレフインと相溶性の小さい熱可塑性樹脂を添加
し加熱溶融混練すると両樹脂は、マクロには混合
されるが、ミクロには分離した状態でフイルム状
に成形される。

このフイルムを適当な温度で延伸すると、分離
した境界面の一部で剥離し、その部分が開口する
ことにより微孔を生ずると思われる。

又、混練時の加熱溶融の温度及び混練度の調整
によつて添加樹脂の粒径を変化させることができ
る。更に、延伸倍率を調整することによつて生成
する微孔の大きさを変化させることができる。

以上の作用により、本発明の方法は、現在汎用
されている方法のように熱可塑性樹脂に無機微粒
子を添加することがないため、加工時、微粒子の
飛散のトラブルがなくかつ得られた透湿性フイル
ム中では添加樹脂微粒子は、一部においてポリオ
レフイン系樹脂と密着しているために手揉みして
も脱落することがなく、使用性能も良好である。

更に、本発明は相溶性の小さい２種の樹脂をブ
レンドする方法における性能のバラツキ及びトラ
ブルを防止する上で画期的な方法であり、透湿性
及び防水性共にすぐれた透湿性フイルムが効率良
く得られる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、本実施例における各測定法を以下に示
す。

(1) 見掛粘度；JIS K7210に準ずる。

(2) フイルム表面温度；太さ直径約１mm露出部長
さ約15mmのサーモカツプル（安立計器製Ｃ−
505サーモカツプル０〜100Ω）を接続した表面
温度計を用いフイルム表面にサーモカツプル先
端を接触させ30秒後の指示値をもつてフイルム
表面温度とした。熱源の幅射熱が強い場合、そ
の影響を避けるため熱電対のフイルムに接しな
い側をアルミ箔で覆う。

(3) 透湿度；JIS Z0208に準ずる。

(4) 手揉みテスト；サンプルを所定の広さに切断
し、黒い紙の上で、約１cm離した状態で10回手
揉みを行ない脱落する粉体の量を比較した。

(5) 耐水圧；JIS L1092の清水圧法に準ずる。

実施例 １ 線状低密度ポリエチレン（温度200℃剪断応力
4.5×10⁵dyne／cm²における見掛粘度2.7×
10⁴poise）60重量部に耐衝撃性ポリスチレン（同
条件下における見掛粘度1.5×10⁵poise）40重量
部をドライブレンドし、Ｔダイ押出製膜装置を用
いて160〜220℃で押出製膜した。その時のダイス
出直後の樹脂温度は200℃であつた。

得られた厚さ110μのフイルムをロール表面温
度が88℃であるロール延伸機を用いて約９倍に縦
１軸延伸を行ない厚さ約30μの多孔性白色フイル
ムを得た。この時の延伸部におけるフルム表面最
高温度は86℃であつた。

このフイルムについて透湿度及び耐水圧を測定
したところ、3010ｇ／m²24h、176cmAqであり、
手揉みテストでは粉体の脱落は認められなかつ
た。

実施例 ２ 実施例１で用いた線状低密度ポリエチレン、耐
衝撃性ポリスチレン及びポリブテン−１（200℃、
4.5×10⁵dyne／cm²下における見掛粘度1.7×
10⁴poise）をそれぞれ50、40、10重量部を混合し
たものを用いた他は実施例１と同様にして厚さ約
40μの多孔性白色フイルムを得た。

この場合、ポリブテン−１の添加は、マトリツ
クス相であるポリエチレンの見掛粘度を下げる効
果があり、ポリスチレンとの見掛粘度差が大きく
なつてポリスチレンの変形が抑えられる効果があ
る。

得られたフイルムの透湿度及び耐水圧は、3800
ｇ／m²24h、158cmAqであり、手揉みテストでの
粉体の脱落もなかつた。

なお、ポリブテン−１の添加によつて延伸ムラ
が全くなく風合の柔かいフイルムが得られた。

実施例３及び比較例１ 実施例で用いた線状低密度ポリエチレン、耐衝
撃性ポリスチレン（200℃、4.5×10⁵dyne／cm²下
における見掛粘度2.3×10⁵poise）、水添液状ポリ
イソプレンゴムをそれぞれ60、35、５重量部を混
合したものを用いて、サーキユラダイ押出製膜装
置を用いて160〜220℃で押出製膜した。その時の
ダイス出直後の樹脂温度は190℃であつた。

得られた厚さ180μのフイルムをチユーブラ延
伸装置を用いて縦３倍、横３倍となるようにチユ
ーブラ法同時二軸延伸を行なつた。この時の延伸
帯域におけるフイルム表面最高温度は、89℃であ
つた。

得られた厚さ約40μの多孔性白色フイルムの透
湿度及び耐水圧は4400ｇ／m²24h、127cmAqであ
つた。

なお、延伸帯域のフイルム表面最高温度が115
℃のフイルムは、白色フイルムとならず半透明状
であり透湿度は35ｇ／m²24hしかなかつた。

比較例 ２ 実施例１で用いた線状低密度ポリエチレン及び
炭酸カルシウム（粒径1.8μ）をそれぞれ45、55重
量部を混合した樹脂を用いた他は実施例１と同様
にして厚さ約40μの多孔性白色フイルムを得た。

この一軸延伸の際、炭酸カルシウム微粒子を大
量に添加した事により延伸処理が安定して続けら
れなかつた。

又、得られたフイルムの透湿性は2100ｇ／m²
24hであつたが、手揉テストの結果、炭酸カルシ
ウム微粒子の脱落が認められた。

比較例 ３ 添加する樹脂が耐衝性ポリスチレン（同条件下
における見掛粘度が0.5×10⁴poise）40重量部で
あること以外は、実施例１と全く同条件で製膜、
延伸し、厚さ約35μの延伸フイルムを得た。

このフイルムの透湿度、耐水圧はそれぞれ36
ｇ／m²24h、200cmAq以上であり、透湿度が著し
く低いものであつた。

このフイルムの断面層を観察すると、ポリスチ
レンが鱗片状であり、表面−裏面間の貫通孔が殆
んどなく、孔部は延伸方向に層状の細長い独立気
泡が多かつた。

比較例 ４ 高圧法線状低密度ポリエチレン（温度200℃、
剪断応力4.5×10⁵dyne／cm²における見掛粘度が
0.8×10⁴poise）60重量部に、結晶性であるナイ
ロン−６（融点224℃、30℃における粘度が0.4×
10⁴poise）40重量部をドライブレンドし、240℃
で溶融混練し、ダイス出直後の樹脂温度が200℃
となるように押出製膜した。

得られた厚さ110μのフイルムをロール表面温
度が88℃であるロール延伸機を用いて約９倍に縦
１軸延伸を行ない、厚さ約22μの多孔性フイルム
を得た。この時の延伸部におけるフイルム表面最
高温度は82℃であつた。

この延伸フイルムの透水度、耐水度はそれぞれ
2400ｇ／m²・24h、26cmAqであり、耐水圧が劣る
ものであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフイン系樹脂(A)及びポリレルフイン
   系樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂(B)とを必須
   成分とし、温度200℃、剪断応力4.5×10⁵dyne／
   cm²の条件で測定した見掛粘度の比がＢ／Ａ＝２〜
   100であり、かつ(A)100重量部に対して(B)10〜100
   重量部を溶融混練して、ダイス出直後の樹脂温度
   が220℃以下の条件下で製膜し、冷却された未延
   伸フイルムを延伸帯域におけるフイルム表面最高
   温度が30〜110℃の条件下で少なくとも１軸方向
   に1.2〜10倍に延伸することを特徴とする防水性
   を有する透湿性フイルムの製造方法。 ２ ポリオレフイン系樹脂が、線状低密度ポリエ
   チレン、高圧法低密度ポリエチレン、高密度ポリ
   エチレン、及びポリプロピレンから成る群から選
   ばれた１種又は２種以上の混合物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の透湿性フイ
   ルムの製造方法。 ３ ポリオレフイン系樹脂と相溶性が小さい熱可
   塑性樹脂が、ポリスチレン、アクリロニトリル−
   スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合
   体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
   重合体から成る群から選ばれた１種又は２種以上
   の混合物であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の透湿性フイルムの製造方法。 ４ ポリオレフイン系樹脂及びポリオレフイン系
   樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂とからなる必
   須成分に、更に液状ポリブタジエン、液状ポリブ
   テン、液状ポリイソプレン及びこれらの誘導体及
   びポリブテン−１、エチレン−プロピレン−ジエ
   ン類三元共重合体、エチレン−プロピレンランダ
   ム共重合体、エチレン−ブテンランダム共重合
   体、ポリブタジエン樹脂、エチレン−酢酸ビニル
   共重合体から成る群から選ばれた１種又は２種以
   上を、ポリオレフイン系樹脂100重量部に対して、
   合わせて55重量部以下添加することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の透湿性フイルムの製
   造方法。 ５ ポリオレフイン系樹脂(A)及びポリオレフイン
   系樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂(B)とを必須
   成分とし、温度200℃、剪断応力4.5×10⁵dyne／
   cm²の条件で測定した見掛粘度の比がＢ／Ａ＝２〜
   100であり、かつ(A)100重量部に対して(B)10〜100
   重量部を溶融混練して、製膜・延伸して得られる
   透湿度が1000ｇ／m²・24時間、気圧以上で、且つ
   耐水圧が50cmAq以上の防水性を有する透湿性フ
   イルム。