JPH04173845A - 透湿性高分子アロイフィルムの製造方法 - Google Patents

透湿性高分子アロイフィルムの製造方法

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JPH04173845A
JPH04173845A JP30072690A JP30072690A JPH04173845A JP H04173845 A JPH04173845 A JP H04173845A JP 30072690 A JP30072690 A JP 30072690A JP 30072690 A JP30072690 A JP 30072690A JP H04173845 A JPH04173845 A JP H04173845A
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aqueous solution
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Tadayuki Sugimoto
忠之 杉本
Kenichi Kamata
健一 鎌田
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DKS Co Ltd
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】
[産業上の利用分野] 本発明は、透湿性高分子アロイフィルムの製造方法、さ
らに詳述すれば、溶媒として取扱の容易な水を用いて透
湿性の高分子アロイフィルムを製造する方法に関するも
のである。 [従来の技術] (1)背景 近年、内装用建材、ウィンタースポーツウェア、生鮮食
品用包装材なととして、透湿性フィルムの需要が増えつ
つある。 従来の透湿性フィルムの製造方法としては、例えばポリ
エチレンやポリスチレンなどの疎水性高分子をマトリッ
クスとし、この中にタンパク質や合成高分子電解質など
の親水性高分子をドメインとして分散させ、製膜する方
法、疎水性ビニルモノマーと親水性ビニルモノマーとの
共重合又は多官能インシアネートへの多官能アミンの重
付加反応を利用した製膜方法が挙げられる。 (2)従来技術の問題点 しかしながら、このような従来の透湿性フィルムの製造
方法では、いづれも極性有機溶媒を大量に使用するため
、溶剤回収のためのエネルキー消費と揮散や回収もれに
よる環境汚染が問題となる。また透湿性成分を疎水性マ
トリックスに分散させる方法においても、添力口された
透湿性成分が疎水性ポリマーフィルムの一方の表面に偏
って分布したり又はフィルムの表面層に露出せずに製膜
され、このため、透湿効果か十分に発揮されないという
点が問題となっている。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、溶剤として水を使用することにより、公知の
透湿性高分子フィルムの製造法における上記諸問題点を
解決し、自体透湿作用が十分であるのみならず、溶剤使
用に伴なう溶剤の回収、環境汚染、安全性等の懸念かな
く、しかも工業的規模で製造可能な透湿性高分子アロイ
フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【発明の構成】
[問題を解決するための手段] (1)概念 本発明者は、上記課題の解決を目指し種々研究を試みた
結果、水系のポリマー水溶液を用い、静電場下に脱水し
つつ製膜することによって、透湿性のあるフィルムを製
造しうるとの知見を得た。 (2)概要 以上の知見に基つき、本発明は、高分子電解質を分散し
たプレポリマーもしくはポリマーの水溶液又は分散液に
電場をかけながら、該溶液又は分散液から水を除去する
ことを特徴とする透湿性高分子アロイフィルムの製造方
法を要旨とする。以下、発明を構成する要素などにつき
積別して説明する。 (3)マトリックス成分 本発明方法においては、親水性のプレポリマー又はポリ
マーと、高分子電解質(以後ドメインという)と、さら
に必要に応じ架橋剤と水を溶媒又は分散媒として混合し
、電場をかけながら熱をかけ、水を除去することによっ
てドメイン含有のフィルムを得る。この際、原料として
親水性のプレポリマーを用いた場合又は熱反応型架橋剤
を併用した場合は、脱水後、更に温度を上げ、熱処理す
ることによって架橋し、膜状化する。なお、架橋剤はド
メインとも反応してポリマー鎖にドメインが結合される
。従って、このポリマーの形成過程からして、プレポリ
マーは、自体親木性ではあるが、ポリマー化後は疎水性
となるものを選択することが必要である。 マトリックス構成材としてのポリで−成分と架橋剤の組
み合せによる製膜法の具体例を述へると、 (イ)ボリヒニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポ
リエチレンイミン等の水溶性ポリマーと末端ブロック化
ジイソシアネートとの混合水溶液を用いての製膜法。 (ロ)末端ブロック化インシアネート系プレポリで−と
多官能アミンとの混合水溶液を用いる製膜法、ここでプ
レポリマーの幹としては、ポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール又は両者の混合ポリオールが使用
される。 (ハ)非イオン系強制乳化型ポリウレタン樹脂や自己乳
化型ポリウレタン樹脂等の疎水性ポリウレタンの水分散
体混合水溶液による製膜法。 等が挙げられる。架橋剤としては、上記インシアネート
以外に、ホルムアルデヒド、ゲルタールアルデヒド、カ
ルボニルシイミダジール、トリメチロールプロパン等が
例示される。 (4)ドメイン 前記ポリマーと結合させるドメインとしては、例えば(
a)セラチン、カゼイン、S−カルボキシメチルケラチ
ン等の両性高分子電解質型のもの及び(b)アルギン酸
ナトリウム、ポリアミノ酸、ジメチルシアリルアンモニ
ウムクロライド、ポルフィリン等の7ニオン又はカチオ
ン性高分子電解質が挙げられるが、その他、酵素も使用
できる。 (5)製膜法 次に本発明の製造方法について説明する。上記マトリッ
クス部を構成するポリマーを形成させる際、つまり製膜
に際して、透湿性成分として添加された高分子電解質を
膜厚方向に均一に配合、分散させることが本発明の実施
における重要な問題点である。このため、 ■ 先ず、水にポリマー成分を溶解させ、これに架橋剤
を加えて均一の水溶液とし、これを電極に接したキャス
ト板上に薄く流延させる。 (唖 予めドメインの水溶液を?s@しておき、上記ポ
リマー水溶液中に均一に分散させる。これは該ポリマー
水溶液をキャスト板上に流延させる前又は後のいづれで
もよい。 分散方法としては、ポリマー及びドメインの2成分か水
に対し均一分散水溶液となるように攪拌すればよいが、
ポリマー水溶液が粘稠で攪拌が困難な場合は、ドメイン
成分の水溶液を静電噴霧法により微粒子化し、これをマ
トリックス部に包埋させるのが効果的な分散方法である
。 ここに、ポリマーとドメインの混合比は、重量比で10
:2〜0.5が望ましい。ポリマーの濃度は、その溶解
度の範囲で任意に選ばれる。 ■ 次に、キャスト板上のポリマー・ドメイン水溶液系
に電圧を印加するが、ドメインの静電泳動を避けるため
交流電場(3000〜10000 V)が好ましい。 ■ ■の電圧印加と同時に溶媒としての水を除去し、フ
ィルム化する。水の除去方法としては、加熱、減圧脱水
等いづれの方法でもよいが、通常、熱風にて水を除去す
る。架橋剤は、製膜後の熱処理により、ドメインを網目
構造中に埋め込む。また、架橋剤成分かない場合であっ
ても、ドメインはポリマーの網目構造の中に埋め込まれ
るため、結合したと同じ効果が得られる。ポリマー自体
が三次元網目構造を有する場合は、格別架橋剤による架
橋を必要としない。 (6〕用途 本発明により得られる透湿性高分子アロイフィルムは、
繊維と複合化してスポーツウェアその他の被覆分野及び
建材分野などに使用される他、フィルム(膜)として食
品、メディカル分野などにも利用されうる。 [作用] 交流電場を印加すると、ドメインは形成されるフィルム
の膜厚方向に配向するが、この原理は次のようである。 即ち、混合高分子水溶液では、電導度及び親水性の低い
成分相互の凝集性により、電導度の高い成分(少量成分
)が相分離した状態に置かれ、二相間には無数の小さな
球面状界面が形成される。このようなミクロ分散系に対
し、静電場を印加しつつ水を蒸発させると、電導度及び
親水性の高い成分をドメインとし、それか膜厚方向に縦
貫して配向するポリマー70イ膜が形成される。このド
メインの配向により膜の透湿性や物質透過性が改善され
る。 ドメインがマトリックス中に固定化されると、上記原理
に基づき、電導性や透湿性か出現し、またドメインをポ
リマーから抽出すると、ドメインの部分が穴となり通気
性が出現する。 [実施例コ 以下、実施例により発明具体化の例及び効果につき述べ
るが5例示は単に説明用のもので、発明思想の限定を意
図したものではない。 実施例1 (1)ポリマー成分の調製 ポリブチレンアジペートジオール(平均分子量1000
) 180部、ポリオキシエチレンプロピレンランダム
共重合グリコール(平均分子量3400、オキシエチレ
ン鎖含有量80重量%)20部、1.4−ブタンジオー
ル3.8部、トリメチロールプロパン3.8fflt及
びメチルエチルケトン143.8部の混合物に、ジシク
ロへキシルメタンジイソシアネート79.9部を加え、
75℃で80分反応させて遊離インシアネート基含有量
1.03%のウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶
液を得た。 一ヒの溶液に、ジスチレン化フェノールのエチレンオキ
サイド付加物であるポリオキシエチレンアリールフェノ
ールエーテル型非イオン界面活性剤(HLB = 15
) 14.4部を添加混合後、水301.9部を加えて
乳化、分散させた。 得られた分散物に、エチレンジアミンの5%水溶液42
.4部を添加、60分間撹拌後、エバポレーターにて減
圧下に40〜50℃でメチルエチルケトンを留去し、固
形公約49%の乳白色を呈するウレタン樹脂エマルジョ
ンを得た。 (2)ドメイン水溶液の調製 ゼラチン5gを水95gに溶解させドメイン水溶液を得
た。 (3)製膜方法 ヒ記(2)のトメイノ水溶液100 gを、(1)のウ
レタン樹脂エマルジョン500g中に攪拌しつつ均一に
分散、溶解させ、製膜用原液を得た。 以上の製膜川原液を、第1図に示した製膜加圧装置(コ
ンベア長6m)の液受けLに流し込み、交流電場(80
Hz 8000 V)を印加すると同時に、コンベアを
120cm 7分の速度で移動させ、ドクターナイフに
よって膜圧を0.5mmに調整しつつ連続的に熱風乾燥
機中を通し、フィルム化する。コンベア上には離型紙を
敷き、これとともにロールに巻き取った。因に、この際
の熱風温度は約90℃であった。 得られたフィルムは、厚さ0.2履■の透湿性高分子ア
ロイフィルムであった。 実施例2 (1)プレポリで−の合成 ポリエチレングリコール(n=lo) 60.0 g(
0,1モル)とへキサメチレンジインシアネー) 33
.7g(0,2モル)を401のジオキサンに溶解させ
、80℃、5時間反応させた。 NGO基が当初量の局となった時点で冷却し、次いで、
イミタンール13.6g(0,2モル)をジオキサン1
01に溶かした液を上の反応液に添加し、40℃、24
時間反応してプレポリマーのインシアネート基を一時的
に安定化させた。 (2)製膜方法 (1)のプレポリで−の一定量を取り、これに0.5M
のジエチレントリアミン(DETA)水溶液を加えた。 DETAの量は、そのアミ7基かプレポリで−のNGO
基に対し1.2等量(アミンが2割過剰)となる量とし
た。 DETAとプレポリマーをよく撹拌して、第1図の装置
の液受は上に毎分1fLの速度で流し込んだ。 コンベアを20cm/分の速度で移動させ、ドクターナ
イフによって膜圧を0.5 ta層に調整しつつ連続的
に90℃の熱風乾燥機中を通し、離型紙を供給しつつロ
ールに巻き取った。なお、上の流し込みと同時に交流電
場(60Hz、8000V)を印加し、かつそれと同時
に、5%ゼラチン水溶液を毎分10ccの割合で300
0V印加での静電分散法でベルト上の混合水溶液に分散
させた。形成されたフィルムは、転帰後、直ちに隣接す
る乾燥機で約150℃でキュアーし、厚さ0.3smの
フィルムを得た。なお、この除虫じたプレポリマーのイ
ンシアネート基は、ドメイン蛋白質(ゼラチン)のアミ
ン基と反応してウレイド結合を生じ、ドメインは、マト
リ2クスとしてのポリウレタンと共有結合的に架橋され
る。 実施例3 ポリマー成分としてポリビニールアルコール10(l 
g、水1(lQOg及びカルバモイルスルホネート型ブ
ロツクトルエンジインシアネート300gを混合分散さ
せた。別にドメイン成分としてカゼインの5重量%水溶
液200gを用意し、両者を混合分散させた。これを実
施例1と同様に処理することにより、透湿性の高分子ア
ロイフィルムを得た。 【発明の効果] 本発明は、溶剤として水を使用することにより、公知の
透湿性高分子フィルムの製造法における溶剤の回収、揮
散溶剤による労働衛生や環境汚染等の問題点を解決する
と共に、自体透湿作用が十分で、しかも工業的規模で製
造可能な透湿性高分子アロイフィルムの製造方法を提供
本発明により、関連産業界の発展に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の実施に使用した製膜装置の全体概略
図である0部品等の説明は図中に付記した。 特許出願人 第一工業製薬株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高分子電解質を分散したプレポリマーもしくはポリ
    マーの水溶液又は分散液に電場をかけながら、該溶液又
    は分散液から水を除去することを特徴とする透湿性高分
    子アロイフィルムの製造方法。 2 ポリマー水溶液が、架橋剤を含む請求項1記載の製
    造方法。 3 ポリマー水溶液が、ポリウレタンの水懸濁液である
    請求項1記載の製造方法。
JP30072690A 1990-11-05 1990-11-05 透湿性高分子アロイフィルムの製造方法 Expired - Fee Related JPH0651811B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0672500A3 (en) * 1994-03-14 1996-05-29 Aicello Chemical Co Polymeric sandblasting mask and process for using it.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0672500A3 (en) * 1994-03-14 1996-05-29 Aicello Chemical Co Polymeric sandblasting mask and process for using it.

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