JP2898366B2

JP2898366B2 - エラストマーフィルム及びそれを用いた複合フィルム

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Publication number: JP2898366B2
Application number: JP2184945A
Authority: JP
Inventors: 清二加川; 英明戸田
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH03128945A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は熱可塑性エラストマー組成物からなり、MD方
向のみならず、TD方向にも十分に延伸され、異方性の少
ない空冷インフレーション法によるエラストマーフィル
ム、及びかかるエラストマーフィルムを用いた微多孔性
複合フィルムに関する。

〔従来の技術〕

エラストマーと熱可塑性樹脂とからなる熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムは、熱可塑性樹脂フィルムに
はない弾性や伸縮性を有し、多くの分野での用途が期待
されている。

このような熱可塑性エラストマー組成物からなるフィ
ルムとしては、一部エチレン−酢酸ビニル共重合体（EV
A）成分を含むものが、インフレーション法で製膜され
ているが、そのほとんどはキャスト法により製膜されて
いる。しかし、キャスト法による製膜では、MD方向（装
置の長手方向）の延伸は比較的容易であるが、TD方向
（横方向）の延伸が難しく、二軸延伸フィルムの製膜に
は問題がある。また、フィルム間のブロッキングを防止
するための離型紙を巻き込む必要があり、経済的にも問
題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、インフレーション法による製膜では、上記のよ
うな問題はないが、製膜の際熱可塑性エラストマー組成
物の溶融張力が低いため、バブルの安定化が困難であ
り、特に薄膜（60μｍ、特に40μｍ以下）を成形する際
にバブルが安定しないために、均一なフィルムが得られ
ないという問題があった。

本発明の目的は、上記のような問題点に鑑み、エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体／エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体からなる薄くて均一な空冷インフレーション
法によるエラストマーフィルムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、かかるエラストマーフィ
ルムを用いた微多孔性複合フィルムを提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、特定
の配合割合のエチレン−プロピレン−ジエン共重合体／
エチレン−酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー
組成物のフィルムを空冷インフレーション法により製造
する際に、バブルの各所の温度をコントロールしてバブ
ルの形状をハイネックタイプとすることにより、MD方向
のみならずTD方向にも十分に延伸させることができると
ともに、バブルが安定化し、もって均一かつ薄いエラス
トマーフィルムが得られることを発見し、本発明に想到
した。

すなわち本発明のエラストマーフィルムは、30〜70重
量％のエチレン−プロピレン−ジエン共重合体と、70〜
30重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル
含有量５〜30重量％、メルトインデックス0.2〜25g/10
分）とを含有する熱可塑性エラストマー組成物からな
り、ネック部の長さ／ダイス口径の比が１〜４のハイネ
ックバブルを形成する空冷インフレーション法により製
膜されたことを特徴とする。

また本発明の複合フィルムは、（ａ）30〜70重量％の
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体と、70〜30重量
％のエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量
５〜30重量％、メルトインデックス0.2〜25g/10分）と
を含有する熱可塑性エラストマー組成物から空冷インフ
レーション法により製膜したエラストマーフィルムと、
（ｂ）メッシュ状シートとからなり、熱間圧着により前
記エラストマーフィルムを前記メッシュ状シートに固着
するとともに前記エラストマーフィルムを熱収縮させ、
もってエラストマーフィルムを微多孔化したことを特徴
とする。

本発明を以下詳細に説明する。

本発明においてエチレン−プロピレン−ジエン共重合
体（EPDM）とは、エチレンから誘導される繰返し単位、
プロピレンから誘導される繰返し単位及びジエン化合物
から誘導される繰返し単位を含む共重合体のことであ
る。前記ジエン化合物としては、エチリデンノルボルネ
ン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエンなどが
ある。

本発明において使用するエチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体（EPDM）は、エチレンから誘導される繰り返
し単位の含有率が60〜70モル％、プロピレンから誘導さ
れる繰り返し単位の含有率が30〜40モル％、及びジエン
化合物から誘導される繰り返し単位の含有率が１〜10モ
ル％であることが好ましい。より好ましい範囲は、エチ
レン系繰返し単位が62〜66モル％、プロピレン系繰返し
が33〜37モル％、及びジエン化合物系繰返し単位が３〜
６モル％である。

エチレン−プロピレン−ジエン共重合体の数平均分子
量は40万〜60万が好ましく、密度は0.87g/cm³以下が好
ましい。

さらに、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体のメ
ルトインデックス（190℃、2.16kg荷重）としては、0.1
〜5.0g/10分の範囲内が好ましく、より好ましくは0.30
〜1.0g/10分である。

本発明において使用するエチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体（EPDM）は、基本的には上記の繰返し単位か
らなるものであるが、この共重合体の特性を損なわない
範囲内で、たとえばブテン−１あるいは４−メチルペン
テン−１などのα−オレフィンから誘導される繰り返し
単位などの他の繰り返し単位を含んでもよい。

本発明で用いるエチレン−酢酸ビニル共重合体（EV
A）は、酢酸ビニル繰り返し単位の含有率が５〜30重量
％であり、かつメルトインデックス（190℃、2.16kg荷
重）が0.2〜25g/10分の共重合体である。酢酸ビニルの
含有量が５重量％未満であると、ゴム弾性が劣り、一
方、30重量％を超えるとフィルムがブロッキングし、製
膜が困難となる。好ましい酢酸ビニルの含有量は15〜30
重量％である。またメルトインデックスについては、0.
2g/10分未満であると製膜加工性が劣り、25g/10分を超
えると空冷インフレーション法による製膜が困難とな
る。好ましいメルトインデックスは15〜25g/10分であ
る。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物中のエチレン−
プロピレン−ジエン共重合体（EPDM）の配合割合は、樹
脂成分を基準（100重量％）として、30〜70重量％であ
り、特に50〜60重量％の範囲内にするのが好ましい。上
記エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（EPDM）の配
合割合が30重量％より低いと、得られるエラストマーフ
ィルムの延伸率が低下し、また複合フィルム化したとき
に、熱収縮による微多孔化が不十分である。一方、70重
量％より高いと、得られるエラストマーフィルムの成形
性が低下する。

これに対して上記エチレン−酢酸ビニル共重合体（EV
A）の配合割合は、樹脂成分を基準（100重量％）として
70〜30重量％であり、特に50〜40重量％の範囲内にする
のが好ましい。上記エチレン−酢酸ビニル共重合体（EV
A）の配合割合の限定理由は、上記エチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体の限定理由とちょうど逆であり、30
重量％より低いと、成形性が低下し、また70重量％より
高いと、エラストマーフィルムの伸びが不十分となる。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、ポリオレフ
ィンを添加することによりその耐ブロッキング性及び成
形性を向上させることができる。上記ポリオレフィンと
しては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン
−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１等のα−
オレフィンの単独重合体、エチレンとプロピレン又は他
のα−オレフィンとの共重合体、もしくはこれらのα−
オレフィンの２種以上の共重合体等が挙げられる。これ
らの中では、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポ
リエチレンが好ましい。上記ポリエチレンは密度が0.94
5g/cm³以下のものが好ましく、またメルトインデックス
が0.1〜10g/10分のものが好ましい。なお、本明細書に
おいて使用する用語「ポリプロピレン」はプロピレンの
ホモポリマーに限定されずランダムもしくはブロック共
重合体をも含むものと解すべきである。

上記ポリオレフィンの添加量は、前述のEPDM＋EVAの
重量を基準（100重量部）として、１〜30重量部とする
のが好ましく、特に５〜20重量部が好ましい。なお、ポ
リオレフィンを添加した組成物のメルトインデックスが
0.5〜20g/10分となるように、ポリオレフィンの添加量
を設定するのが好ましい。ポリオレフィンの添加量が１
重量部未満では、耐ブロッキング性、成形性の向上に効
果がなく、また30重量部を超えると得られる組成物のエ
ラストマー性が低下する。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物はまた、粉末状
の無機充填材を添加することにより、耐ブロッキング
性、耐熱性を向上させることができるとともに、複合フ
ィルムとしたときの微多孔化を容易にすることができ
る。無機充填材としては、タルク、炭酸カルシウム、セ
ッコウ、カーボンブラック、クレー、カオリン、シリ
カ、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マ
グネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、水酸化マグ
ネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チ
タン、アルミナ、マイカ、シラスバルーン、ゼオライ
ト、珪酸白土、セメント、シリカフューム、雲母粉等を
使用することができるが、タルク、酸化チタン、炭酸カ
ルシウム、シリカ等が特に好ましい。無機充填材の平均
粒径は５μｍ以下、好ましくは１〜３μｍである。

これらの粉末状の無機充填材は、単独であるいは組合
せて使用することができる。上記粉末状の無機充填材の
添加量の合計は前述のEPDM＋EVAの重量を基準（100重量
部）として、２〜15重量部とするのが好ましい。２重量
部未満では粉末状の無機充填材を添加した効果が顕著に
は現れないことがあり、また15重量部を超えると、得ら
れる組成物の強度がかえって低下することがある。ただ
し、上記無機充填材を添加すると得られる組成物の成膜
性及び延伸加工性が低下するため、無機充填材の量は、
エラストマーフィルムの用途に応じ、上記範囲内で適宜
選定するのが好ましい。

なお、本発明においては、上記添加剤の他に、熱安定
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、色剤など
を適宜配合することもできる。

本発明のエラストマーフィルムは、上記熱可塑性エラ
ストマー組成物から以下の方法により製造することがで
きる。

まず、上記エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
（EPDM）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）及び
所望の添加剤などの混練は、170℃以下の樹脂温度で行
うことが必要である。特に本発明においては、145〜165
℃の範囲内の樹脂温度で混練を行うことが好ましい。混
練温度が170℃より高いと、樹脂の熱劣化が進行し、異
臭を発生したり、粘着性を発現したりする。このため、
二軸押出機のような押出機中で混練を行う場合、発熱し
ないようなスクリュー構造を有するもの、又は適当な冷
却装置を有するものを使用する。なお混練温度の下限に
ついては、145℃未満になると、押出し量が不安定とな
り、好ましくない。

インフレーション用ダイから押し出された直後の樹脂
温度も170℃以下であることが必要である。ダイ押出直
後のバブルの温度が170℃を超えていると、第一冷却リ
ングによりバブルを45℃以下まで冷却することができな
い。特に好ましくは、ダイ押出直後のバブルの温度は14
5〜165℃である。

ダイから押し出されたバブルは、空冷インフレーショ
ン法により冷却されながらMD方向のみならずTD方向にも
延伸される。この様子を第１図に概略的に示す。

第１図において、空冷インフレーション装置は、ダイ
１と、ダイ１のすぐ上に設けられた第一冷却リング２
と、第一冷却リング２の上方に設けられた第二冷却リン
グ31及び第三冷却リング32とを有する。

以上の構成の装置を用いて、空冷インレーション法に
より本発明のエラストマーフィルムを製造するには、ま
ずダイ１の環状オリフィス11より溶融した熱可塑性エラ
ストマー組成物を押し出して、バブル４を形成する。押
出された直後のバブル４は、溶融張力が低いために細径
状となり、いわゆるネック部41を形成する。ネック部41
において、バブル４は主としてMD方向に延伸される。次
に、バブル４は急激に膨張し、所定のバブル径となる。
この膨張部42において、バブル４はMD方向のみならずTD
方向にも延伸される。膨張部42のほぼ上端付近にフロス
トライン43があり、ここで熱可塑性エラストマー組成物
は冷却固化状態となる。フロストライン43より上方に設
けられた第二冷却リング31及びさらにその上方に設けた
第三冷却リング32で、バブルはさらに冷却される。

本発明のエラストマーフィルムを製造する空冷インフ
レーション法では、バブル４の各部の温度を以下の通り
コントロールすることを特徴とする。

（ａ）ダイ１より押出し直後の温度は170℃以下。

（ｂ）ネック部41では120℃以下まで冷却。

（ｃ）フロストライン43では45℃以下まで冷却。

（ｄ）第二冷却リング31により35℃以下まで冷却。

（ｅ）第三冷却リング32では30℃以下まで冷却。

上記条件（ａ）については、上述の通りであるが、条
件（ｂ）については、ネック部41で、120℃以下まで冷
却しないと、次の膨張部42でTD方向の延伸を十分に達成
することができない。すなわち、ネック部41で120℃以
下まで冷却されないと、膨張部42で十分な溶融張力を有
さず、MD方向の延伸が主となってしまう。一方、ネック
部41で余り冷却しすぎると、膨張部42の形成（すなわち
バブル４のTD方向の延伸）が困難となるので、ネック部
41におけるバブルの温度の下限は90℃程度にする必要が
ある。ネック部41での冷却は90〜110℃まで行うのが好
ましい。

なお、このような温度条件を満たすためには、ネック
部41を比較的長くする必要がある。上記（ｂ）の条件を
満たすためには、バブルの径や肉厚、温度、第一冷却リ
ング２からの冷却空気の流量等にもよるが、一般にネッ
ク部の径がダイス口径と同等か又は５〜15％細くなり、
またネック部41の長さがダイス口径の１〜４倍の範囲の
長さになるように引取速度を設定する。例えばネック部
41の径が100mm程度の場合、100〜400mm程度の長さにす
ればよい。またブローアップ比は、1.5〜5.5が好まし
く、得に3.0〜5.0が望ましい。

条件（ｃ）について、フロストライン43でのバブル温
度を45℃以下まで低くすることにより、バブル４の冷間
延伸を達成することができる。熱可塑性エラストマー組
成物は約40℃付近で延伸するとエチレン−プロピレン−
ジエン共重合体成分が一部伸長結晶化する。このため、
フロストライン43においてバブル温度が45℃より高い
と、バブル４のMD方向、TD方向の両方における延伸が不
十分である。

条件（ｄ）については、フロストライン43の上方でバ
ブル４を35℃以下、特に30℃以下に冷却することによ
り、均一な薄いバブルの形成を安定化することができ
る。第二冷却リング31を設けずに、フロストライン43上
方のバブルの温度を35℃より高い状態に保つと、不均一
な延伸が起こるおそれがあり、さらに第三冷却リング32
を設けずにバブル温度を30℃より高い温度に保つとバブ
ルが膨張変形し、そのためバブル全体が不安定となる。
このように、バブルのやや上方では実質的に延伸が起こ
らないようにする。

上記の各冷却リングを設置する位置の関係は、第１図
に示すように設けられるが、これらの位置は、ダイ口
径、ネック高さ、引取速度、バブル径等によって調整さ
れる。特に第二冷却リング31は、ダイ１の口径の５〜10
倍の距離だけダイ１の上方に配置し、また第三冷却リン
グ32は、ダイ１の口径の0.5〜5.0倍の距離だけ第二冷却
リング31より上方にそれぞれ配置することが好ましい。

以上の方法において、第一、第二及び第三冷却リング
２、31、32よりバブル４に噴射する冷却空気としては、
冷却効率の観点から加湿空気を用いるのが好ましい。加
湿空気は、冷水により加湿冷却した空気で、ほぼ飽和状
態の水分を含有するもので、単なる冷却空気より約５℃
も冷却効果が大きい。

得られたエラストマーフィルムに、アニーリングを施
すことにより、熱収縮を抑え、ブロッキングを防止する
ことができる。

このアニーリングは、エラストマーフィルムを50〜60
℃で加熱処理し、次いで室温まで冷却することにより行
うことができる。エラストマーフィルムは通常連続フィ
ルムとして製造されることから、連続的にアニーリング
を行うのが好ましい。なおアニールにより、フィルムは
熱収縮するので、加熱炉から送り出されたフィルムの巻
き取り速度は、送り速度より約３％程度低く設定するの
が好ましい。

このようにして得られたエラストマーフィルムは、MD
方向のみならずTD方向にも延伸されているので、機械的
強度に優れ、かつ熱収縮に関して異方性が著しく小さ
い。

具体的には、アニーリングを施さない本発明のエラス
トマーフィルムは、50℃における熱収縮率で表される延
伸倍率が、MD方向で５〜35％、好ましくは15〜35％、TD
方向で５〜25％、好ましくは10〜25％であり、MD方向と
TD方向の延伸倍率の比（MD/TD）が３以下、好ましくは
１〜２である。また、偏肉Ｒ（フィルムの最大厚み−最
小厚み）が５μｍ以内であり、しかも、50％繰り返し伸
長歪みが10％以内である。このように、MD方向、TD方向
いずれも十分に大きな熱収縮率を有するとともに、異方
性が著しく小さいので、メッシュ状シートと加熱下で複
合化したときに良好な微多孔性フィルムとすることがで
きる。

また、アニーリングを施した本発明のエラストマーフ
ィルムは、50℃における熱収縮率で表される延伸倍率が
MD方向で10〜２％、好ましくは７〜２％、TD方向で10〜
２％、好ましくは７〜２％であり、MD方向とTD方向の延
伸倍率の比（MD/TD）が３以下、好ましくは１〜２であ
る。また、偏肉Ｒ（フィルムの最大厚み−最小厚み）が
５μｍ以内であり、しかも、50％繰り返し伸長歪みが10
％以内である。このようなアニーリングを施した本発明
のエラストマーフィルムは、熱収縮率については、アニ
ーリングしていないエラストマーフィルムよりも小さい
が、やはり異方性が著しく小さいので、メッシュ状シー
トと加熱下で複合化したときに良好な微多孔性フィルム
とすることができる。

ここで、EPDM/EVA＝60/40（重量比）の場合につい
て、本発明の空冷インフレーション法によりエラストマ
ーフィルムを製造する際の製膜条件の例を、水冷インフ
レーション法による典型的な製膜条件と比較して、以下
の第１表に示す。

このように本発明のエラストマーフィルムを製造する
空冷インフレーション法では、押出機内での樹脂の溶融
混練温度及びダイ出口における温度をいずれも170℃以
下と低くしておき、かつ大きな引取り速度で薄いフィル
ムとなるようにインフレーションしていることがわか
る。

また本発明のエラストマーフィルムを製造する空冷イ
ンフレーション法の場合に、ダイ出口の樹脂温度がバブ
ルの溶融張力及び製膜性に与える影響について、EPDM/E
VA＝60/40（重量比）を例にとって、以下の第２表に示
す。

このように、空冷インフレーション法では、ダイ出口
の樹脂温度が170℃以下でないと、溶融張力が十分にな
く、安定したバブルが形成されない。また、140℃以下
であると溶融張力が大きすぎ、かえってバブルが不安定
となる。

次に上記エラストマーフィルムを用いた複合フィルム
の製造方法について説明する。

空冷インフレーション法により製造したエラストマー
フィルムそれ自体は、まだ微多孔性ではないので、実質
的に通気性を有さない。このエラストマーフィルムをメ
ッシュ状シートと複合化する。

本発明に使用するメッシュ状シートとしては、通気性
フィルムの支持体として十分に大きな空隙（孔）を有す
るとともに十分な機械的強度を有するものであれば何で
もよく、例えば織布、不織布、編物、紙類、多孔性シー
ト等があり、好ましいメッシュ状シートとしては、スパ
ンボンド等の不織布やガーゼその他平織の織布が挙げら
れる。不織布は長繊維からなる必要はなく、短繊維がか
らみ合うか点溶着してなるものでもよい。

メッシュ状シートは下記の熱間圧着工程で実質的に溶
融したり熱収縮したりしないことが必要である。従っ
て、一般にメッシュ状シートの融点又は二次転移点はエ
ラストマーフィルムより少なくとも20℃以上高いことが
必要である。

エラストマーフィルムとメッシュ状シートとの熱間圧
着は一般にメッシュ状シート側が80〜150℃、エラスト
マーフィルム側が75〜95℃の温度、及び1.0〜10kg/cm²
の圧力で行うのが好ましい。熱間圧着の温度及び圧力は
エラストマーフィルムの組成及びメッシュ状シートの種
類等により多少異なるが、温度及び圧力が低すぎるとエ
ラストマーフィルムとメッシュ状シートの固着が十分で
なく、また高すぎると得られる複合シートの防水性が低
下する。特に好ましい熱間圧着条件はメッシュ状シート
側が110〜130℃、フィルム側が85〜95℃、及び圧力が５
〜10kg/cm²である。

なお、上記複合フィルム用のエラストマーフィルムと
しては、アニーリングを施したもの、あるいは施してい
ないもの、いずれのものも用いることができる。これ
は、上述したような温度でフィルムとメッシュ状シート
とを熱間圧着することによりフィルムが熱収縮するた
め、アニーリング未処理のフィルムに、アニーリングし
たのと同様の効果を付与することができるためである。

エラストマーフィルムとメッシュ状シートとの熱間圧
着は後に詳述するように、加熱ロールにより行うのが好
ましい。その際エラストマーフィルムとメッシュ状シー
トとを１枚づつ圧着させる以外に、２枚のエラストマー
フィルムでメッシュ状シートを挟む構成にしたり、逆に
２枚のメッシュ状シートでエラストマーフィルムを挟む
構成にしたりすることもできる。

更に、本発明ではエラストマーフィルムとメッシュ状
シートとを熱間圧着した後、加熱冷却加工を複数回繰り
返してもよい。この場合、第１段の加熱冷却工程から後
段の加熱冷却工程に進むにつれて段階的に加熱温度を高
くするのが好ましい。これは熱圧着したフィルムを一段
で高温まで加熱すると溶融流動化し、微多孔性が失われ
るからである。このため第１段の加熱冷却工程において
は、加熱温度をフィルムの流動化温度未満にする必要が
あり、通常70〜90℃とするのが好ましい。加熱時間は特
に制限がないが、長すぎると徐々にではあるが微多孔性
が失われるおそれがあるので、一般に60秒以内とするの
が好ましい。この加熱処理によって、不安定な状態にあ
る樹脂中の活性基が架橋して安定化するので、耐熱性が
向上するのみならず、臭気の発生が防止されるという利
点も得られる。

加熱後の冷却30℃以下の温度まで降下させることによ
り行うのが好ましい。この冷却工程の作用については必
ずしも明確でないが、冷却を経ずに次段の加熱工程を行
うとフィルムの微多孔性が失われるということがわかっ
た。そのため、各工程において加熱後必ず冷却する必要
がある。

後段の加熱冷却工程にいくに従って加熱温度を段階的
に上昇するが、その上昇幅は一般に50℃以下とするのが
好ましい。というのは一回に50℃より多く昇温すると、
フィルムの架橋度が不十分であるために溶融流動化が起
こるからである。一方余り昇温幅を小さくすると経済的
でないので、実用上は20〜40℃の昇温幅で段階的に加熱
冷却工程を繰り返すのが好ましい。

この加熱冷却工程の繰り返し回数、及び加熱温度はエ
ラストマーフィルムの組成、メッシュ状シートの種類等
により若干異なるが、例えば、ポリエステル繊維やナイ
ロン繊維等の合成繊維からなる織布を用いた場合は３段
階で加熱冷却を行い、第１段で80℃、第２段で100℃、
第３段で120℃にそれぞれ60秒間以下加熱し、各段階で
冷却をそれぞれ30℃以下まで行うのが好ましい。また綿
布等の天然繊維からなる織布を用いた場合は、第１段で
80℃、第２段で120℃、第３段で160℃、第４段で200℃
にそれぞれ60秒間以下加熱し、各段階でそれぞれ冷却を
30℃以下まで行うのが好ましい。

更に、本発明では、少なくとも１回の加熱冷却工程を
行った後で電子線を照射することもできる。この電子照
射によって、フィルムを構成するエチレン−プロピレン
−ジエン共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体が
さらに架橋し、耐熱性が向上するとともに臭気の発生が
防止される。この場合の電子線照射量は一般に５〜20Mr
adが適当である。

本発明においては、上記の架橋を促進させる架橋剤な
どを使用しないが、架橋後のゲル分率は65〜95重量％の
高い範囲にある。

第２図は本発明の方法の熱間圧着を行うのに適する装
置の一例を示す概略図である。この熱間圧着装置はエラ
ストマーフィルム21を冷却して熱固定するためのロール
23と、メッシュ状シート22,22′を案内するためのガイ
ドロール（予熱ロール）24,24′と、金属製加熱ロール2
5と、圧着固定ロール（フィルムが粘着しないシリコン
ゴムロール）26と、冷却ロール27,28とを有する。加熱
ロール25と圧着固定ロール26との間隙は所望の圧着圧力
を付与するように適宜調節することができる。

本実施例においては、一枚の延伸フィルム21の両面に
メッシュ状シート22,22′が熱間圧着されているが、メ
ッシュ状シートを一枚とする場合には単にメッシュ状シ
ート22′を送給しなければよい。またメッシュ状シート
を延伸フィルムでサンドイッチした構成とするには、延
伸フィルム21とメッシュ状シート22,22′を単に入れ換
えればよい。

このようにしてエラストマーフィルム21をメッシュ状
シート22に熱間圧着することにより得られる通気性複合
シート30は、第３図に示すような微細構造を有する。

エラストマーフィルム21はメッシュ状シート22の繊維
31に固着するので、繊維間の空隙にあるエラストマーフ
ィルム部分29についてみると、周囲が繊維31により固定
された状態となることがわかる。ここでエラストマーフ
ィルム部分29に熱収縮が起こると、繊維33の枠はほとん
ど変動しないので、結局エラストマーフィルム部分29が
熱収縮により引張られた状態になる。

第４図は熱間圧着したエラストマーフィルム40とメッ
シュ状シートの繊維33との固着状態の一例を示す拡大断
面図である。繊維33はフィルム40中に埋没した形で固着
しているので、エラストマーフィルム40の熱収縮の際に
固定枠として作用し、繊維33とフィルム40との間に微細
な隙間が生ずる。

第５図は２枚のエラストマーフィルム40,40′により
メッシュ状シートをサンドイッチした状態で熱間圧着し
てなる複合フィルムの一例を示す拡大断面図である。第
４図の例と同様にメッシュ状シートの繊維33はエラスト
マーフィルム40,40′の熱収縮の際に固定枠として作用
し、繊維33とフィルム40,40′との間に微細な隙間が生
ずる。

上述の通り本発明の方法によって得られた複合フィル
ムは、熱収縮により微多孔化しているのみならず、その
フィルム層が熱エネルギー及び／又は電子線によって架
橋されているために、耐熱性が高くなっている。そのた
め、熱溶着により縫製を行うことは困難である。そこで
次のような方法で溶着縫製するのが好ましい。

（１）高周波溶着などにより、製品（例えば手袋）の形
に溶着縫製した後で架橋処理を施す。

（２）架橋処理していないフィルム（例えば未延伸フィ
ルム）を複合フィルム間にはさんで、これを接着層にし
て溶着する。

（３）高周波電極を予備加熱しておいて溶着する。５〜
20Mradの照射量で架橋された複合フィルムは、電極金型
の温度を130℃以上まで加熱すれば完全に接着すること
ができる。

〔作用〕

エチレン−プロピレン−ジエン共重合体とエチレン−
酢酸ビニル共重合体とからなる熱可塑性エラストマー組
成物は、40〜60℃と比較的低い温度領域において、延伸
性に富んでいる。40〜60℃の低温領域で空冷インフレー
ション法により延伸を行うためには、安定な製膜が可能
な溶融張力を示す温度領域でまずネック部を形成し、次
にネック部からフロストラインにかけて、二軸延伸をさ
せながら冷却固化をする。このようにして、均一な薄い
バブルを安定して形成することができる。

なお、エラストマーは主鎖に二重結合をもっている
が、この二重結合は、エラストマーに架橋点を作り、分
子の滑りを止めて、ゴム弾性が生じるようにするのに必
要な構造である反面、もともと酸化に弱く、酸化の開始
点になることが多い。二重結合が酸化されると高分子鎖
が切れたり、新たな架橋点が生成する。エラストマーの
分子鎖が切れて、短い分子が出来るとベトベトしてくる
のは、そのためである。脆くなるのは、新たな架橋点が
たくさんできて、硬くなるためで、いずれの場合もゴム
弾性が失われてしまう。従って、適当な架橋レベルを得
るために適当な熱処理条件を採用しなければならない。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１、比較例１〜２エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ビスタロン
3708、エクソン化学（株）製）60重量％とエチレン−酢
酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量28重量％、メルト
インデックス20g/10分）40重量％とからなる組成物を二
軸混練機により溶融混練し、空冷インフレーション法
（実施例１、比較例１）及び水冷インフレーション法
（比較例２）により、エラストマーフィルムに成形し
た。製膜条件及び得られたエラストマーフィルムの特性
を、第３表に示す。また実施例１の製膜条件を第６図に
示す。なお、得られたエラストマーフィルムにはいずれ
もアニーリングを施していなかった。

なお、特性のうちバブル安定性は、目視により非常に
安定しているものを◎、安定しているものを○、不安定
のものを△として評価した。

第３表から明らかなように、実施例１の空冷インフレ
ーション法では、33.4m/分と高い引取り速度で、薄いエ
ラストマーフィルム（12μｍ）を安定に製造することが
できる。一方、比較例１の引取り速度は11.1m/分と低
く、さらに比較例２では得られるエラストマーフィルム
が100μｍと厚い。従って、比較例１及び２のインフレ
ーション法を用いると、実施例１のように高い速度でエ
ラストマーフィルムを安定して製造することができない
ことがわかる。

実施例２〜11 エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ビスタロン
3708、エクソン化学（株）製）60重量％とエチレン−酢
酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量28重量％、メルト
インデックス20g/10分）40重量％とからなる組成物100
重量部に、低密度ポリエチレン（LDPE、密度0.923g/c
m³、MI6.0g/10分）、高密度ポリエチレン（HDPE、密度
0.940g/cm³、MI0.1g/10分）、線状低密度ポリエチレン
（LLDPE、密度0.935g/cm³、MI2.8g/10分）及び炭酸カル
シウム（CaCO₃、白石カルシウム（株）製、商品名：ラ
イトンＡ）のいずれか一種を第４表に示す配合比で配合
し、二軸混練機により溶融混練し、実施例１と同様の空
冷インフレーション法により製膜し、さらに得られたエ
ラストマーフィルムに対して、50〜60℃で加熱処理によ
るアニーリングを行った。

エラストマーフィルムの組成及び製膜条件を第４表
に、フィルムの特性を第５表に示す。

なお、実施例２〜11の特性における耐ブロッキング性
は、5000m巻のエラストマーフィルムを、所定温度でギ
アオーブン中に保管した後、フィルムを巻芯まで繰り出
すことができ、かつフィルムの幅の減少率が20％以内
で、巻きづれを起こさない状態を維持できる保管時間を
もって、以下の基準により評価した。

△：保管時間72時間未満。

○：保管時間72時間以上168時間未満。

◎：保管時間168時間以上。

また、熱収縮率の評価は、アニーリング後のフィルム
に対して行った。

実施例12 実施例１で得られたエラストマーフィルムと、ポリエ
ステル繊維とナイロン繊維の混紡平織布（東洋紡（株）
製、重量18g/m²）とを第２図に示す装置に5m/分の速度
で送給し、織布側から110℃の温度及び5kg/cm²の圧力条
件で熱間圧着を行った。

次いで、80℃で30秒間加熱し、30℃に冷却した後、更
に100℃で30秒間加熱し、30℃に冷却し、再度120℃で30
秒間加熱し、30℃に冷却した。

このようにして得られた複合フィルムの厚さ、目付重
量、透気度及び耐熱性を測定した。結果は第６表に示す
通りであった。

実施例13 実施例12においてメッシュ状シートとして綿織布（33
g/m²）を使用し、熱間圧着後の加熱冷却を以下の通り行
った。

第１段、80℃×60秒加熱、30℃に冷却。

第２段、120℃×60秒加熱、30℃に冷却。

第３段、160℃×60秒加熱、30℃に冷却。

第４段、200℃×60秒加熱、30℃に冷却。

このような条件で複合フィルムを作成し、実施例12と
同じ測定を行った。結果を第６表に示す。

実施例14 実施例13において綿織布の代わりにガーゼ（30g/m²）
を用いた以外同じ条件で複合フィルムを作成し、実施例
12と同じ測定を行った。結果を第６表に示す。

実施例15 実施例１で得られたエラストマーフィルムを実施例13
で使用した綿織布とポリエステル織布でサンドイッチし
ながら実施例12と同じ条件で熱間圧着を行った。次に実
施例13と同じ条件で加熱冷却処理を施し、フィルムを架
橋させた。得られた複合フィルムの厚さ、目付重量、透
気度及び耐熱性の測定結果を第６表に示す。

実施例16 実施例12において熱間圧着した複合フィルムを80℃で
60秒間加熱処理した後10Mradの電子線を照射することに
より、耐熱通気性複合フィルムを作成し、同じテストを
行った。結果を第６表に示す。なお電子線の照射時臭気
の発生は認められなかった。

〔発明の効果〕以上詳述したように、本発明のエラストマーフィルム
は、空冷インフレーション法により製造されるので、MD
方向のみならずTD方向にも延伸されており、二軸方向に
ほぼ均一な熱収縮を示す。

また空冷インフレーション法により製造された本発明
のエラストマーフィルムは、バブル各部（押出直後、ネ
ック部、膨張部、フロストライン）の温度が最適範囲に
コントロールされているので、均一な厚さを有する。

このような空冷インフレーション法により得られた本
発明のエラストマーフィルムは、それ自体二軸延伸され
ているので、延伸工程を要することなく、そのままメッ
シュ状シートと複合化し熱収縮させれば、微多孔性複合
フィルムとすることができる。

このような微多孔性フィルムは防水性及び透湿性を利
用して各種の衣料用として、特に、使い捨ての雨具、手
袋、シーツ、オムツ等に使用することができるのみなら
ず、脱臭剤、芳香剤、除放剤等の包装材等にも広く使用
することができる。

またアニーリングを施したエラストマーフィルムは、
熱収縮率が低下しているので、衣料品等熱収縮がないの
が好ましい用途に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエラストマーフィルムを製造する空冷
インフレーション法を示す概略図であり、第２図は本発明によりエラストマーフィルムとメッシュ
状シートとを熱間圧着するための装置の一例を示す概略
図であり、第３図は熱圧着した複合フィルムの部分拡大図であり、第４図は熱圧着した複合フィルムのエラストマーフィル
ムと繊維との関係を示す拡大断面図であり、第５図は熱圧着した複合フィルムのエラストマーフィル
ムと繊維との別の関係を示す拡大断面図であり、第６図は実施例１の製膜条件を示す概略図である。１……ダイ２……第一冷却リング 31……第二冷却リング 32……第三冷却リング４……バブル 41……ネック部 42……膨張部 43……フロストライン 21……エラストマーフィルム 22、22′……メッシュ状シート 24、24′……ガイドロール 25……加熱ロール 26……圧着固定ロール 30……複合フィルム 33……メッシュ状シートの繊維 40、40′……エラストマーフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｃ０８Ｌ 23:00 (56)参考文献特開昭58−176230（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−178026（ＪＰ，Ａ) 特開平１−201340（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08J 5/00 - 5/02 C08J 5/12 - 5/22 B29C 55/28 B29C 61/06 C08J 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】30〜70重量％のエチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体と、70〜30重量％のエチレン−酢酸ビニル
共重合体（酢酸ビニル含有量５〜30重量％、メルトイン
デックス0.2〜25g/10分）とを含有する熱可塑性エラス
トマー組成物からなるエラストマーフィルムにおいて、
ネック部の長さ／ダイス口径の比が１〜４のハイネック
バブルを形成する空冷インフレーション法により製膜さ
れたことを特徴とするエラストマーフィルム。
【請求項２】請求項１に記載のエラストマーフィルムに
おいて、50℃における熱収縮率で表される延伸倍率がMD
方向で５〜35％、TD方向で５〜25％であり、MD方向とTD
方向の延伸倍率の比（MD/TD）が３以下であることを特
徴とするエラストマーフィルム。
【請求項３】請求項１又は２に記載のエラストマーフィ
ルムにおいて、空冷インフレーション法により製膜した
後、50〜60℃でアニーリングして得られ、50℃における
熱収縮率で表される延伸倍率がMD方向で10〜２％、TD方
向で10〜２％であり、MD方向とTD方向の延伸倍率の比
（MD/TD）が３以下であることを特徴とするエラストマ
ーフィルム。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載のエラス
トマーフィルムにおいて、前記熱可塑性エラストマー組
成物100重量部に対して１〜30重量部のポリオレフィン
を含有することを特徴とするエラストマーフィルム。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のエラス
トマーフィルムにおいて、前記熱可塑性エラストマー組
成物100重量部に対して２〜15重量部の無機充填材を含
有することを特徴とするエラストマーフィルム。
【請求項６】（ａ）30〜70重量％のエチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体と、70〜30重量％のエチレン−酢酸
ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量５〜30重量％、メル
トインデックス0.2〜25g/10分）とを含有する熱可塑性
エラストマー組成物から空冷インフレーション法により
製膜したエラストマーフィルムと、（ｂ）メッシュ状シ
ートとからなり、熱間圧着により前記エラストマーフィ
ルムを前記メッシュ状シートに固着するとともに前記エ
ラストマーフィルムを熱収縮させ、もってエラストマー
フィルムを微多孔化したことを特徴とする複合フィル
ム。
【請求項７】請求項６に記載の複合フィルムにおいて、
前記エラストマーフィルムの50℃における熱収縮率で表
される延伸倍率がMD方向で５〜35％、TD方向で５〜25％
であり、MD方向とTD方向の延伸倍率の比（MD/TD）が３
以下であることを特徴とする複合フィルム。
【請求項８】請求項７に記載の複合フィルムにおいて、
前記エラストマーフィルムは空冷インフレーション法に
より製膜した後アニーリングされ、50℃における熱収縮
率で表される延伸倍率がMD方向で10〜２％、TD方向で10
〜２％であり、MD方向とTD方向の延伸倍率の比（MD/T
D）が３以下であることを特徴とする複合フィルム。