JPH0415730B2 - - Google Patents

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JPH0415730B2
JPH0415730B2 JP59244185A JP24418584A JPH0415730B2 JP H0415730 B2 JPH0415730 B2 JP H0415730B2 JP 59244185 A JP59244185 A JP 59244185A JP 24418584 A JP24418584 A JP 24418584A JP H0415730 B2 JPH0415730 B2 JP H0415730B2
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film
stretching
tubular
mandrel
stretched
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Katsumi Okuyama
Hiroyasu Mizutani
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野 本発明は、ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤
との組成物からなる未延伸フイルムを二軸延伸し
てなる通気性フイルムの製造方法に関する。 (ロ) 従来の技術 従来より、ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤
との組成物からなる未延伸フイルムを二軸延伸し
て、フイルムに連通したボイドを発生させて通気
性フイルムを製造する方法は多数提案されてい
る。 この場合の二軸延伸方法としては、フラツト状
で二軸延伸する方法と、管状を保持した状態で二
軸延伸する方法とがある。 フラツト状で二軸延伸する方法は、横方向に延
伸する際にクリツプでフイルムを把持し延伸する
ために把持した部分が製品にならない点、この方
法に使用する延伸設備が非常に高価な点等より、
製品コストが高くなる欠点を有している。更に、
通常商業的に使用されている方法は、未延伸フイ
ルムを縦方向と横方向とに別々の工程で延伸する
ため、延伸されたフイルムの機械的特性がアンバ
ランスになる欠点を有している。 管状を保持した状態で二軸延伸する方法は、フ
ラツト状の前述の欠点を解決するために提案され
たもので、フラツト状で二軸延伸する方法に比較
し、設備費が少なく、クリツプを使用しないこと
から未延伸部分が残ることなく全て延伸されるた
め製品になる効率が高く、更に、縦方向と横方向
とがほぼ同時に延伸されるために機械的性質がバ
ランスしているという特徴を有している。 この二軸延伸法には、加圧気体の内圧により延
伸する内圧バブル延伸法と、管状未延伸フイルム
の内部に円錐台形のマンドレルを挿入して延伸す
るマンドレル延伸法とがある。 内圧バブル延伸法は、低速ロールと高速ロール
との周速度差により縦方向に延伸しながら、ロー
ル間で内圧により横方向（円周方向）に延伸する
方法であり、内圧気体の漏洩を防ぐために低速ロ
ールおよび高速ロールはニツプロール方式となつ
ている。従つて、ポリオレフイン系樹脂と無機充
填剤との組成物からなる管状未延伸フイルムをこ
の内圧バブル延伸法で二軸延伸しようとすると、
管状未延伸フイルムが低速ニツプロールを通過す
る際にニツプロールにより二つ折り状態に押圧さ
れるため、折り曲げられた両端耳部は塑性変形し
無機充填剤が樹脂より剥離する。この局部的に剥
離した部分は低い延伸応力で延伸が開始するため
に、延伸中の管状フイルムの形状が変化し延伸が
不安定になるとともに、この剥離部分は延伸倍率
が局部的に高くなるために、延伸後のフイルムに
ボイドむらが縦筋となつて発現し品質の均一な通
気性フイルムげ得られない。更に、この内圧バブ
ル延伸法は、低速ロールと高速ロールとのロール
間に加圧気体を封じ込め横方向（円周方向）に延
伸する方法であるため、通気性フイルムにおいて
は、フイルムの内側から外側に向けて内部の加圧
気体が漏洩してしまい連続安定生産が困難であ
る。 一方、マンドレル延伸法は、内圧バブル延伸法
におけるような延伸不安定性及び縦筋を改良する
ために提案された方法であり、この延伸法におい
ては、円錐台形のマンドレルに沿わせながら延伸
するために、局部的な延伸による延伸の不安定性
が改良され、また、加圧気体を封じ込める必要が
ないのでニツプロールによる折目が発生しなくな
り、従つて縦筋による品質不良がなくなる。とこ
ろが、円錐台形のマンドレルに沿わせながら延伸
するために、延伸フイルムの厚み方向にかなりの
圧縮応力が作用し、延伸により発現したボイドが
つぶされ品質のよい通気性フイルムが得られない
という欠点を有している。 他方、この通気性フイルムは、紙おむつ、ある
いは生理用品等の衛生用品等用途への応用が試み
られ始めており、この場合、シヤリシヤリした紙
様でなく、ソフト感を有する布様の通気性フイル
ムが要求される。一般に、ソケト感を付与する方
法として、剛性の小さい、いわゆる柔らかい樹脂
組成物の採用が考えられるが、一方、ソフト感、
即ちフイルムの柔軟性はフイルムの厚みに大きく
依存する。 ところで、ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤
との組成物からなる未延伸フイルムを延伸して薄
肉の通気性フイルムを製造する場合、薄くなると
延伸開始時に発生する局部的なネツキング部でフ
イルムが破断してしまい、連続安定生産が困難と
なる。さらに、管状二軸延伸法の場合、フラツト
状二軸延伸法に比較して未延伸フイルムの厚みの
均一性が劣るため、結果的に管状二軸延伸フイル
ムの厚みの均一性もフラツト状二軸延伸法に比較
し劣るのが一般的である。 (ハ) 発明が解決しようとす問題点 以上のように、ポリオレフイン系樹脂と無機充
填剤との組成物からなる未延伸フイルムを二軸延
伸して通気性フイルムを製造する従来の方法で
は、縦方向と横方向の機械的バランスがとれ、か
つ薄肉で均一厚みの通気性フイルムを安定して製
造するには到つていないのが現状であり、本発明
は、この現状に鑑み、従来の製造方法における問
題点を解決することを目的としてなされたもので
ある。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本発明の通気性フイルムの製造方法は、ポリオ
レフイン系樹脂42〜87体積％と無機充填剤58〜13
体積％との組成物80〜97重量％と、炭素数10〜22
の脂肪酸と炭素数１〜12の脂肪族アルコールとの
化合物である脂肪族アルコール系脂肪酸エステル
20〜３重量％とからなる組成物の管状未延伸フイ
ルムを円錐台形のマンドレルに沿わせながら二軸
延伸し、引き続き、管状二軸延伸フイルムの外側
から気体を吹付けることにより該フイルムを冷却
すると共に、該フイルムの内側から連続的に気体
を吹込むことにより該フイルムの外側に貫通させ
ることを特徴とする。 ここで、ポリオレフイン系樹脂とは、低密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の如き重合体、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−ブテン−１共重合体等の如きエチ
レン−α−オレフイン共重合体等をいい、これら
は、単独で、あるいは混合状態で用いることがで
きる。これらの中でも特に高密度ポリエチレン、
エチレン−α−オレフイン共重合体、および両者
の混合物において有効であり、高密度ポリエチレ
ンとしては、密度が0.940ｇ／cm3以上、好ましく
は0.945／cm3以上で、メルトフローレート
（MFR）が1.0ｇ／10分以下、好ましくは0.1ｇ／
10分以下の範囲に含まれるものである。また、エ
チレン−α−オレフイン共重合体としては、密度
が0.910〜0.940ｇ／cm3、好ましくは0.916〜0.935
ｇ／cm3で、MFRが0.1〜５ｇ／10分、好ましくは
0.1〜３ｇ／10分の範囲に含まれるものである。 高密度ポリエチレンの密度が0.940ｇ／cm3未満
になると、マンドレルとフイルムとの密着が強く
なり縦方向の均一な延伸が困難となる。また、
MFRが1.0ｇ／10分を越えると横方向（円周方
向）の均一延伸性が悪化して厚みの均一性が損な
われる。また、エチレン−α−オレフイン共重合
体の密度が0.910ｇ／cm3未満になると均一延伸性
が悪化し、0.940／cm3を越えると延伸フイルムの
ソフト感が損われる。また、MFRが0.1ｇ／10分
未満になると未延伸フイルムをダイ間隙より溶融
押出しする際、異常流動が発生し均一な未延伸フ
イルムが得られなくなり、５ｇ／10分を越えると
均一延伸性が悪化する。 なお、ここで、エチレン−α−オレフイン共重
合体とは、C3〜C8の分子骨格であるα−オレフ
イン１〜20重量％、好ましくは３〜15重量％、エ
チレンが99〜80重量％、好ましくは97〜85重量％
からなる直鎖状低密度エチレン共重合体で、遷移
金属化合物と有機金属化物とを組合せた触媒を用
いてイオン反応によりエチレンとC3〜C8の分子
骨格であるα−オレフインを１つ以上含んで共重
させて生成される樹脂であり、一般的に知られて
いる酸素ラジカルを開始剤とし高圧力下でラジカ
ル反応によりエチレンを重合させて生成される分
岐状低密度ポリエチレン樹脂とは、分子構造、溶
融特性、結晶化特性、固体物性、延伸特性におい
て異なつた性能を有するものである。 また、無機充填剤は、炭酸カルシウム、酸化カ
ルシウム、タルク、クレー、シリカ、酸化チタ
ン、アルミナ、硫酸アルミニウム等であり、単独
あるいは混合状態で用いることができる。好まし
い無機充填剤の形態としては、板状、棒状、針状
以外の球状、粒状、不定形等であり、その平均粒
径は0.1〜5μ、好ましくは0.6〜3μである。平均粒
径が0.1μ未満になると未延伸フイルムの延伸時の
伸びがなくなつて二軸延伸が困難になり、5μを
越えると二軸延伸フイルムの表面の凹凸が荒くな
り通気性フイルムとして望ましくなくなるととも
に、60μ以下の薄いフイルムを製造するにおいて
連続安定延伸性が損われる。 また、脂脂族アルコール系脂肪酸エステルは、
炭素数10〜22、好ましくは12〜18の脂肪酸と、炭
素数１〜12、好ましくは１〜６の脂肪族アルコー
ルとのエステル化合物であつて、脂肪酸として
は、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール
酸、リノレン酸、リシノール酸等、脂肪族アルコ
ールとしては、例えば、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール等、これらの
エステル化合物としては、例えば、（ポリ）エチ
レングリコールラウレート、（ポリ）プロピレン
グリコールラウレート、グリセリンラウレート、
ソルビラウレート、（ポリ）エチレングリコール
ソルビタンラウレート、グリセリンミリステー
ト、グリセリンパルミテート、ブチルステアレー
ト、（ポリ）エチレングリコールステアレート、
グリセリンステアレート、ブチルオレエート、
（ポリ）エチレングリコールオレエート、（ポリ）
プロピレングリコールオレエート、グリセリンオ
レエート、ペンタエリスリトールオレエート、ソ
ルビタンオレエート、（ポリ）エチレングリコー
ルソルビタンオレエート、グリセリンリノレー
ト、グリセリンリノレネート、メチルリシノレー
ト、エチルリシノレート、ブチルリシノレート、
メチルアセチルリシノレート、エチルアセチルリ
シノレート、ブチルアセチルリシノレート、（ポ
リ）エチレングリコールリシノレート、グリセリ
ンリシノレート、グリセリンアセチルリシノレー
ト等が挙げられる。なかで、脂肪酸としてリシノ
ール酸、アルコールとしてグリセリン、のエステ
ルが最も好ましく、グリセリンリシノレート、グ
リセリンアセチルリシノレートが最も好ましい化
合物である。 ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤、および脂
肪酸エステルとの混練方法としては、一軸あるい
は二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、
ミキシングロール等による加熱混練が採用でき
る。加熱混練の際には、分散剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤等通常添加す
る添加剤を同時に混練できる。特に、分散剤とし
て、炭素数12以上の高級脂肪酸が好結果を与え
る。無機充填剤は、加熱混練する前にこれらの分
散剤等で処理されていてもよい。 ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤との組成比
は、ポリオレフイン樹脂が42〜87体積％、好まし
くは55〜80体積％、無機充填剤が58〜13体積％、
好ましくは45〜20体積％の範囲である。無機充填
剤が13体積％未満になると、ポリオレフイン系樹
脂と無機充填剤との界面が剥離してできる隣接し
たボイドどうしが連通しなくなり、通気性が得ら
れなくなる。また、58体積％を越えると、未延伸
フイルムのマンドレル上での延伸時の伸びがなく
なり、管状を保持した状態での二軸延伸が困難に
なる。 ポリオレフイン系樹脂と無機充填剤との組成物
と脂肪酸エステルとの組成比は、ポリオレフイン
系樹脂と無機充填剤との組成物が80〜97重量％、
好ましくは85〜95重量％、脂肪酸エステルが20〜
３重量％、好ましくは15〜５重量％の範囲であ
る。脂肪酸エステルが３重量％未満では、マンド
レル上での均一な延伸が困難となり、また、薄肉
の延伸フイルムを製造するにおいての連続安定生
産が困難となる。さらに、延伸フイルムのソフト
感が損われる。また、20重量％を越えると、未延
伸フイルムの押出成形が不安定になり、結果とし
て均一厚みの通気性フイルムが得られなくなる。 本発明にいう円錐台形のマンドレルに沿わせな
がら二軸延伸するマンドレル延伸法とは、管状未
延伸フイルムの中に、一端が管状未延伸フイルム
の直径に等しいかあるいは若干小さい直径を有
し、他端が延伸しようとする横方向（円周方向）
の延伸倍率にほぼ等しい直径を有する円錐台形の
マンドレルを挿入し、該マンドレルの傾斜した側
面に管状未延伸フイルムを沿わせながら、マンド
レルの後方に位置する引き取りニツプロールによ
つて延伸後冷却された延伸フイルムが引き取られ
る際に発生する力により、実質的に円錐台形のマ
ンドレル上で面圧を受けた状態で横方向（円周方
向）と縦方向とに延伸する方法をいう。このマン
ドレルの支持方法としては、管状未延伸フイルム
を押し出す環状のダイに連結した支持棒に、マン
ドレルの小なる径の端面を固定する方法が好まし
い。 この延伸における延伸温度は、いわゆる延伸に
より配向が起こる温度であつて、公知の如く通常
は比較的広い範囲の温度幅を有し、フイルム加工
業界に於いては容易に確定可能である。一般に融
点よりかずかに低い温度範囲にあるが、マンドレ
ル延伸の場合には、マンドレルに接触させて延伸
するので、融点をTm（℃）延伸温度をTs（℃）と
すると、Tm−50≦Ts≦Tm−５（℃）が適する。
延伸温度への加熱は、マンドレル等を介して内部
より加熱してもよいし、外部より加熱してもよい
が、均一加熱の面より少なくとも内部は加熱する
ことが好ましい。 また、延伸倍率は、縦横それぞれ1.5〜４倍が
通気性付与および安定延伸の点より適する。 本発明においては、マンドレルを離れ実質的に
延伸を終了した管状二軸延伸フイルムを、該フイ
ルムの外側から気体、一般には空気を吹付け公知
の方法で冷却すると共に、該フイルムの内側から
連続的に気体を吹込むことにより該フイルムの外
側に気体を貫通させる。 この際の気体の吹込み量は、得られた管状二軸
延伸フイルムの物性および形状、延伸速度、冷却
気体の温度および吹付け量等により変化するため
一義的には決定し得ないが、20℃で0.1〜150Nl／
m3・分、好ましくは１〜70Nl／cm3・分の範囲で、
管状二軸延伸フイルムが延伸終了時とほぼ同等の
口径を保つように適宜設定される。冷却気体の吹
付け量を多くしながら、この気体の吹込み量を多
くすると、通気度が漸次大きな通気性フイルムが
得られる。また、この気体としては空気が最も一
般的である。なお、この気体吹込みのためには、
外部の加圧源に連結し、環状ダイ、および前述の
マンドレル支持棒、マンドレルを貫通してマンド
レルの大なる径の端面に開口した導管を設けてお
く。 本発明における通気性フイルムの製造工程は次
の５つの工程よりなる。即ち、管状未延伸フイル
ムを環状ダイのダイリツプ間隙より溶融状態で押
し出し、ダイリツプ径と等しいかあるいはこれよ
り大きい径となした後、冷却固化し連続的に引き
取る管状未延伸フイルム製造工程と、同フイルム
を適正延伸温度に加熱する予熱工程と、同加熱さ
れた管状未延伸フイルムを円錐台形のマンドレル
の表面に面圧を受けた状態で沿わせながら二軸延
伸する延伸工程と、マンドレルを離れ実質的に延
伸を終了した管状状態にあるフイルムを、管状フ
イルムの外側より制御された冷却気体により冷却
するとともに、管状状態にあるフイルムの内側か
ら外側に向けて、制御された加圧気体を連続的に
管状フイルム円周全域に渡り貫通させて延伸フイ
ルムに通気性を付与する工程と、延伸されたフイ
ルムを冷却した後製品として巻きとる巻き取り工
程とよりなる。 本発明によつて製造される通気性フイルムの物
性は、ポリオレフイン系樹脂の種類、物性、無機
充填剤の種類、粒径、充填割合、脂肪酸エステル
の種類、配合割合、二軸延伸条件である延伸温
度、縦横方向の延伸倍率、冷却気体の吹付け量、
内側からの気体の吹込み量等により自由にコント
ロール可能である。通気性フイルムの厚み25〜
150μの場合、JIS P8117で測定した通気度は25〜
30000秒／100c.c.、JISZ0208で測定した透湿度は
300〜25000ｇ／m2・24時間の範囲の値を有するの
が望ましく、厚みは、60μ以下が好ましく、特に
は50μ以下が好ましい。 (ホ) 作用 本発明の通気性フイルムの製造方法は、特定組
成比のポリオレフイン系樹脂と無機充填剤との組
成物からなる管状未延伸フイルムを円錐台形のマ
ンドレルに沿わせながら二軸延伸してなるので、
得られる通気性フイルムは縦方向と横方向の機械
的バランスがとれている。また、管状二軸延伸フ
イルムの外側から気体を吹付けることによりフイ
ルムを冷却すると共にフイルムの内側から連続的
に気体を吹込むことによりフイルムの外側に気体
を貫通させるので、優れた通気性を有する。そし
て、特定の脂肪酸エステルを配合しているので、
マンドレル表面と延伸フイルムとの間の摩擦力が
低減化される結果、上述の通気性フイルムを、薄
肉で、かつ均一厚みで安定して製造することがで
きるのである。 (ヘ) 実施例 実施例 １ エチレン−ブテン−１共重合体（ブテン−１含
量６重量％、密度0.923ｇ／cm3、MFR0.9ｇ／10
分）のパウダー65体積％、重質炭酸カルシウム
（平均粒径1.2μ、板状棒状でない不定形）35体積
％、エチレン−ブテン−１共重合体100重量部に
対して熱安定剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−
クレゾール）0.1重量部、重質炭酸カルシウム100
重量部に対して分散剤（オレイン酸）1.0重量部、
およびこれらの合計量95重量％に対して精製ヒマ
シ油（グリセリントリリシノレート85％以上含
有、伊藤製油社製）５重量％等をスーパーミキサ
ーで５分間混合した後、二軸押出機より200℃で
ストランド状に押出した後、ペレツト状に切断し
た。 得られたペレツトを、スクリユー径50φ、Ｌ／
D25の押出機に取り付けた環状ダイ（リツプ径
75φ、リツプ間隙１mmの４条スパイラルダイ）よ
り210℃で押出した後、内部を５℃の水が循環す
る直径100φの冷却マンドレルに接触せしめ、ブ
ロー比1.33で冷却固化して厚み130μの管状未延伸
フイルムを4m／分で引き取つた。 このフイルムを、冷却マンドレルの下方に連結
された直径98φの予熱マンドレルで110℃に加熱
した後、予熱マンドレルに直結する端面の直径が
98φでもう一方の端面の直径が250φで、その円錐
角が90゜の表面を凹凸0.5μに梨地加工した110℃の
円錐台形のマンドレル表面に沿わせながら横方向
（円周方向）に2.5倍延伸しながら縦方向に3.0倍
延伸し、引き続き、マンドレルを離れた管状状態
にある二軸延伸フイルムの外側全周に、マンドレ
ルの下端から50mmの位置にて、直径350φ、リツ
プ間隙３mmのエアーリングより、15℃、10ｍ／秒
の空気を吹き付けるとともに、マンドレルの下端
の導管より、管状フイルムの内部に20℃の空気を
40Nl／m2・分の割合で連続的に吹込むことによ
り、内側より外側に向けて連続的にフイルムの厚
み方向に貫通させながら、ニツプロールにより引
き取ることにより管状二軸延伸通気性フイルムを
製造した。 得られた通気性フイルムの外観および物性を表
１に示す。なお、透湿度はJIS Z0208、通気度は
JIS P8117、引裂強度はJIS Z1702にそれぞれ基
づいて測定した。 実施例 ２ 実施例１において、管状未延伸フイルムの厚み
を70μとした以外、実施例１と同一条件で延伸
し、通気性フイルムを製造した。得られた通気性
フイルムのの結果を表１に合せて記す。 実施例 ３ 実施例１において、エチレン−ブテン−１共重
合体の代わりに、エチレン−プロピレン−ブテン
−１共重合体（プロピレン含量４重量％、ブテン
−１含量３重量％、密度0.918ｇ／cm3、MFR0.70
ｇ／10分、）を、グリセリントリリシノレートの
代わりに、メチルアセチルリシノレート（伊藤製
油社製）をそれぞれ用い、管状二軸延伸フイルム
の冷却空気の吹付けを５ｍ／秒とし、空気の吹込
みを20Nl／m2・分とした以外、実施例１と同様
の方法により通気性フイルムを製造した。得られ
た通気性フイルムの結果を表１に合せて記す。 比較例 １ マンドレルの下端の導管より管状フイルムの内
部に導く空気を取り止めた以外、実施例１と同様
の方法により延伸した。得られた二軸延伸フイル
ムの結果を表１に合せて記す。 比較例 ２ グリセリトリリシノレートを配合しなかつた以
外、実施例２と同様の方法により延伸した。結果
を表１に合せて記す。
【表】 (ト) 発明の効果 本発明の通気性フイルムの製造方法は、縦方向
と横方向の機械的バランスがとれ、かつ均一厚み
の通気性フイルムを安定して製造することができ
る。そして、時に薄肉フイルム製造も可能である
ので、ソフト感を有する布様の通気性フイルムが
得られるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ポリオレフイン系樹脂42〜87体積％と無機充
    填剤58〜13体積％との組成物80〜97重量％と、炭
    素数10〜22の脂肪酸と炭素数１〜12の脂肪族アル
    コールとの化合物である脂肪族アルコール系脂肪
    酸エステル20〜３重量％とからなる組成物の管状
    未延伸フイルムを円錐台形のマンドレルに沿わせ
    ながら二軸延伸し、引き続き、管状二軸延伸フイ
    ルムの外側から気体を吹付けることにより該フイ
    ルムを冷却すると共に、該フイルムの内側から連
    続的に気体を吹込むことにより該フイルム外側に
    貫通させることを特徴とする通気性フイルムの製
    造方法。
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