JPH083329A - 通気防水性フィルム - Google Patents
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Abstract
1種の熱可塑性エラストマーと、b)エチレンと少なくと
も1種のアルキル(メタ)アクリレートとからなる少な
くとも1種のコポリマーとの混合物からなる通気防水性
フィルム。 【効果】 布または不織布と組み合わせて使用できる。
Description
rant) フィルム、すなわち水蒸気透過性があり且つ水不
浸透性である材料に関するものである。
ルエステルアミドの通気防水性フィルムが記載されてお
り、このフィルムは熱または接着剤によって布、皮また
はプラスチックに接着される。
材料(実施例6)は2枚の共押出しフィルム(1) 、(2)
からなり、このフィルムの両面にはポリウレタンをベー
スとした接着剤のトリクロロエチレン溶液を用いて不織
布が接着されている。フィルム(1) はポリエーテルエス
テルアミドと、ポリアミド6と、無水マレイン酸をグラ
フトしたポリエチレンとの混合物であり、フィルム(2)
は別のポリエーテルエステルアミドからなり、フィルム
(1) 側にはポリアミドをベースとした不織布が接着さ
れ、フィルム(2) 側にはポリエステル不織布が接着され
る。この特許の実施例7には、共押出しされたフィルム
(1) 、(2) からなる同じ2層の材料が記載されており、
フィルム(1) 側にはポリエステル/ポリエチレンの不織
布が接着され、フィルム(2) 側にはポリエステルの不織
布が接着される。
内側にポリエステル/ポリエチレン不織布が配置し、衣
類の外側にポリエステル不織布が配置することによって
衣類を水蒸気透過性にし且つ衣類に外側からかかること
のある水・血液に対して非浸透性にして衣類を着た人を
保護することができる。
ミドと、下記1)〜4)の中から選択される変性ポリオレフ
ィンとの混合物のフィルムが記載されている: 1) エチレンとマレイン化されていてもよい酢酸ビニル
とのコポリマー 2) エチレンと(メタ)アクリル酸とのコポリマー 3) エチレンと、酢酸ビニルと、必要に応じて用いられ
るアルキル(メタ)アクリレートとのコポリマー 4) エチレンと、アルキル(メタ)アクリレートと、必
要に応じて用いられる無水マレイン酸とのコポリマー このフィルムは繊維および非繊維に接着することができ
る。この特許の実施例8−1は記載のフィルムは、布に
接着されるポリエーテルエステルアミドとマレイン化E
VAとの混合物からなる。この特許第 459,862号に記載
のフィルムの厚さは 100〜500 μmであり、通気防水性
フィルムではない。
た従来の通気防水性フィルムは透過性が極めて高く、吸
湿性が高いため膨潤し、脆弱になる。ポリエーテルエス
テルアミドとポリアミドとのポリマーアロイのフィルム
は柔軟性が不十分で、不織布への接着は困難である。
性が高く、吸湿量が低いポリエーテルエステルアミドと
コポリアクリレートとのポリマーアロイの通気防水性フ
ィルムを提供することにある。本発明の他の目的は、ブ
ロッキングせず、絹のような外観を有し、欠陥無しに高
速で押出すことができる。このフィルムは高い破断点伸
びを示し、不織布と組み合わせて使用することが容易な
フィルムを提供することにある。
混合物からなる通気防水性フィルムを提供する: a) ポリエーテルブロックを有する少なくとも1種の熱
可塑性エラストマー、 b) エチレンと、少なくとも1種のアルキル(メタ)ア
クリレートとからなる少なくとも1種のコポリマー。
と、ポリエステル単位とで構成することができ、例えば
ポリエーテルブロックと、ポリエステルブロックまたは
単位で構成することができる。これはポリエステルエラ
ストマーの名称で知られており、熱可塑性である。ポリ
エーテルの例はポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールまたはポリテトラメチレングリコールであ
る。これらのポリエーテルの分子量Mnは250 〜6000に
することができる。
ントは上記ポリエーテル単位と例えばテレフタル酸等の
少なくとも1種のジカルボン酸とで形成される。ポリエ
ステルエラストマーの剛性セグメントはグリコール、プ
ロパンジオールまたは1,4−ブタンジオール単位と、
エステル基によって結合したジカルボン酸単位とで構成
される。ジカルボン酸は上記と同じものにすることがで
きる。剛性セグメントはジカルボン酸とジオールとの反
応で生じる複数の単位で構成することができる。可撓性
セグメントはジカルボン酸とポリエーテルとの反応で生
じる複数の単位で構成することができる。剛性セグメン
トと可撓性セグメントとはエステル結合で結合されてい
る。このポリエステルエラストマーは欧州特許第 402,8
83号と第 405,227号に記載されている。
マーはコポリエーテルイミドエステルでもよい。この場
合の可撓性セグメントはトリカルボン酸化合物または例
えば無水トリメリット酸等のカルボン酸基を含む無水カ
ルボン酸とポリエーテルジアミンとの反応で形成され
る。使用するポリエーテルジアミンの平均分子量は 600
〜12,000である。このポリエーテルジアミン自体はポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたは
ポリテトラメチレングリコールから得られる。
メントを形成するポリエステルブロックは、例えば少な
くとも1種のジオールと少なくとも1種のジカルボン酸
との縮合で得られる。ジオールはグリコール、プロパン
ジオールまたはブタンジオールにすることができる。ジ
アシッドはテレフタル酸にすることができる。このコポ
リエーテルイミドエステルは欧州特許第 402,883号、第
405,227号に記載されている。
ストマーはポリウレタンでもよい。このポリウレタンは
下記3つの基本成分を鎖状にして形成される: (i) ポリエーテルジオール、例えばポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメ
チレングリコール。分子量は 500〜6000の範囲にある。 (ii) ジイソシアネート、例えばMDIまたTDI (iii) 鎖長延長剤としての低分子量ジオール、例えばグ
リコール(エタンジオール)、1,4−ブタンジオール
または1,4−フェニレンビス−β−ヒドロキシルエー
テル。
a)は、ポリアミドブロックとポリエーテルブロックとの
ポリマーにすることができる。ポリアミドブロックとポ
リエーテルブロックとを含むポリマーは、下記のような
反応性末端を有するポリエーテル単位と、反応性末端を
有するポリアミド単位との共重縮合で得られる: 1) ジカルボン鎖末端を有するポリオキシアルキレン単
位と、ジアミン鎖末端を有するポリアミド単位 2) ポリエーテルジオールとよばれる脂肪族α,ω−ジ
ヒドロキシルポリオキシアルキレンのシアノエチル化お
よび水素化で得られるジアミン鎖末端を有するポリオキ
シアルキレン単位とジカルボン鎖端部を有するポリアミ
ド単位 3) ポリエーテルジオールとジカルボン鎖末端を有する
ポリアミド単位。この場合に得られる化合物がポリエー
テルエステルアミドである。
は、例えばジカルボン酸鎖制限剤の存在下でラクタムま
たはジカルボン酸のα,ω−アミノカルボン酸とジアミ
ンとを縮合して得られる。ポリアミドブロックはポリア
ミド12が好ましい。ポリアミド単位の数分子量Mnは 3
00〜15,000、好ましくは 600〜15,000である。ポリエー
テル単位の分子量Mnは 100〜6,000 、好ましくは 200
〜3,000 である。
クとを含むポリマーはランダムに分布した単位で構成す
ることもできる。このポリマーはポリエーテルとポリア
ミドブロックの先駆体とを同時に反応させて作ることが
できる。例えば、ポリエーテルジオール、ラクタム(ま
たはα,ω−アミノ酸)と鎖制限ジアシッドとを少量の
水の存在下で反応させて得られる。得られたポリマーは
主としてポリエーテルブロックと、長さが可変なポリア
ミドブロックと、ポリマー鎖に沿って統計学的に分布し
たランダムに反応した各種反応物とを含んでいる。
単位との共重縮合から作るか、1段反応で作る上記のポ
リアミドブロックとポリエーテルブロックとを含むポリ
マーは、例えばショア(Shore) D硬度値が20〜75、好ま
しくは30〜70の範囲にあり、初期濃度 0.8g/100 ml で
250℃のメタクレゾールで測定した固有粘度は0.8 〜2.
5 である。ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピ
レングリコールまたはポリオキシテトラメチレングリコ
ールから得られるポリエーテルブロックはそのまま用い
るか、カルボン末端を有するポリアミドブロックと共重
縮合するか、アミン化してポリエーテルジアミンに変
え、カルボン末端を有するポリアミドブロックと縮合す
る。さらには、ポリアミド先駆物質および鎖制限剤と混
合して統計的に分布した単位を有するポリアミドブロッ
クとポリエーテルブロックとを有するポリマーにするこ
とができる。
むポリマーは米国特許第 4,331,786号、第 4,115,475
号、第 4,195,015号、第 4,839,441号、第 4,864,014
号、第4,230,838 号および第 4,332,920号に記載されて
いる。ポリエーテルは、例えばポリエチレングリコール
(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)また
はポリテトラメチレングリコール(PTMG)にするこ
とができる。ポリテトラメチレングリコールはポリテト
ラヒドロフラン(PTHF)ともよばれる。
アミンの形でポリアミドブロックとポリエーテルブロッ
クとを含むポリマー鎖中にある場合には、単にPEGブ
ロックまたはPPGブロックまたはPTMGブロックと
よばれる。ポリエーテルブロックがエチレングリコール
(−OC2 H4 −)、プロピレングリコール(−O−C
H2 −CH(CH3)−)またはテトラメチレングリコー
ル(−O−(CH2)4 −)に由来する単位のような他の
単位を含む場合も本発明の範囲から逸脱するものではな
い。
クとを含むポリマーは1種のみのポリアミドブロックと
1種のみのポリエーテルブロックとを含むのが好まし
い。好ましくはPA−12ブロックを含むポリマーとPA
−6ブロックを含むポリマーとを使用する。また、ポリ
アミドブロックとポリエーテルブロックとを含む2つま
たはそれ以上のポリマーの混合物を使用することもでき
る。
クとを含むポリマーは、ポリアミドが主成分、すなわち
ブロック状、場合によっては鎖に統計的に分布したポリ
アミドの量がポリアミドブロックとポリエーテルブロッ
クとを含むポリマーの40重量%またはそれ以上を示すよ
うなものが好ましい。ポリアミドの量とポリエーテルの
量とはポリアミド/ポリエーテルの比が1/1から3/
1であるのが好ましい。エラストマーa)は上記のポリエ
ーテルブロックを含む2つまたはそれ以上のエラストマ
ーの混合物にすることができる。すなわち、エラストマ
ーa)は2つのポリエーテルウレタンまたはポリエーテル
ウレタンとポリエーテルエステルアミドとの混合物また
はその他の組合せにすることができる。水蒸気透過性は
エラストマーa)のポリエーテルブロックの量とこれらブ
ロックの種類によって変化する。PEGは水蒸気に対し
て極めて透過性が高い。
タ)アクリレートのアルキル基は炭素原子数が10までの
直鎖、分岐鎖または環状のもにすることができる。メタ
アルキルアクリレートの例としてはn−ブチルアクリレ
ート、イソブチルアクリレート、2−エチルヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタ
アクリレート、エチルメタアクリレートを挙げることが
できる。これらのメタ(アクリレート)の中ではエチル
アクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタク
リレートが好ましい。
(i)不飽和カルボン酸、例えば(メタ)アクリル酸、(i
i)不飽和カルボン酸無水物、例えば無水マレイン酸また
は(iii) 不飽和エポキシド、例えばグリシジル(メタ)
アクリレートとグラフトまたは共重合することができ
る。コポリマーb)はこれらのコポリマーの少なくとも2
つの混合物でもよい。
記ポリマーb1) とポリマーb2) との混合物である:ポリ
マーb2) はエチレンと、アルキル(メタ)アクリレート
とのコポリマーであり、アルキル(メタ)アクリレート
は上記定義のものである。ポリマーb1) はポリマー(b2)
とは異なり、下記の中から選択される: 1) グラフトされていてもよいポリオレフィンホモ−ま
たはコポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
およびα−オレフィンとエチレンとのコポリマー。これ
らは無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物または
グリシジルメタクリレート等の不飽和エポキシドがグラ
フトされていてもよい。 2) エチレンと、 (i)不飽和カルボン酸、その塩、その
エステル、(ii)不飽和カルボン酸のビニルエステル、
(iii)不飽和ジカルボン酸、その塩、そのエステル、そ
のモノエステル、その無水物および(iv)不飽和エポキシ
ドの中から選択される少なくとも1種の化合物とのコポ
リマー。これらのエチレンコポリマーは不飽和ジカルボ
ン酸無水物または不飽和エポキシドがグラフトされてい
てもよい。 3) スチレン/ブタジエン/スチレン(SBS)、スチ
レン/イソプレン/スチレン(SIS)またはスチレン
/エチレン−ブテン/スチレン(SEBS)ブロックコ
ポリマー。これらのコポリマーは無水マレイン酸等の不
飽和カルボン酸無水物がグラフトされていてもよい。
は、エラストマーa)のマトリックス中にコポリマーb)が
例えば節(nodules) 形で分散した混合物となるような比
率にするのが好ましい。この比率はエラストマーa)の種
類と、コポリマーb)の種類と、酸、無水またはエポキシ
基がコポリマーb)に存在するか否かによって決まる。エ
ラストマーa)の量はa)とb)との総量 100部につき50部以
上、好ましくは55〜80部(重量部、以下同様)にするの
が好ましい。
エーテル結合を介して連結したポリアミドブロックを含
むコポリマー(ポリエーテルエステルアミド)が好まし
い。このコポリマーはOH末端を有するポリエーテルブ
ロックと酸末端を有するポリアミドブロックとの縮合で
得られる。ポリアミド6、12と、ポリエチレングリコー
ル(PEG)とが好ましい。
1種のアルキル(メタ)アクリレートと、酸またはカル
ボン酸無水物基を有する不飽和モノマーとからなるコポ
リマーであるのが好ましい。ポリマー(b1)の酸またはカ
ルボン酸無水物基を有する不飽和モノマーは下記のもの
にすることができる: 1) 無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水−2−メチルマレイン酸、無水−
2,3−ジメチルマレイン酸および無水マレイン酸等の
不飽和ジカルボン酸無水物 2) (メタ)アクリル酸、クロトン酸または桂皮酸等の
不飽和酸または二酸。コポリマーb1) は無水マレイン酸
2〜10重量%と、少なくとも50重量%のエチレンとを含
むエチレン−アルキル(メタ)アクリレート−無水マレ
イン酸コポリマーであるのが好ましい。コポリマーb1)
のアルキル(メタ)アクリレートはコポリマーb2) の
(メタ)アクリレートと同じものの中から選択できる。
コポリマーb2) はアルキル(メタ)アクリレートを5〜
40重量%、好ましくは20〜35重量%含むのが好ましい。
構成されるのが好ましい: a) ポリアミドブロックとPEGブロックとを含むポリ
マー。ポリアミドはPA12が好ましい。 b) エチレンとアルキル(メタ)アクリレートとのコポ
リマー c) エチレン/アルキル(メタ)アクリレート/無水マ
レイン酸コポリマー。好ましい比率はa)が60〜80部、b)
が20〜30部、c)が5〜40部である。このフィルムの厚さ
は10〜80μmであり、好ましくは15〜35μmである。
リマー混合物は必要に応じて有機および/または無機充
填材を含んでいてもよい。充填材の例としてはシリカと
酸化チタンが挙げられる。本発明混合物には他の各種の
添加剤、例えば抗紫外線剤、離型剤、衝撃向上剤、染料
および顔料等を添加することもできる。本発明混合物は
通常の溶融混合法で製造することができる。フィルムは
この混合物から公知の方法で作ることができる。
不浸透性で且つ水蒸気に対して透過性であるが、ミクロ
多孔質体ではなく、連続フィルムである。本発明フィル
ムは良好な水蒸気の透過性を有し、ASTM規格E96B
Wによる透過性(水と接触したフィルム)は25,000g/
m2/24時間に達することもある。本発明フィルムはP
EGブロックを主成分とするポリマーのフィルムに比べ
て吸湿性が極めて低い。本発明フィルムは押出しによっ
て高速で作ることができる。このフィルムはブロッキン
グせず、可撓性があり、絹のような風合いを有し、音を
たてない。本発明フィルムは包帯、パッチ、人工肛門
嚢、手袋等の製造で使用できる。これらは本発明の対象
物である。
ずに布または不織布に例えば熱または圧力で接着するこ
とができる。接着剤は通気防水性フィルムと不織布との
間の完全な層としてあるいは線状または点状に非連続に
塗布することができる。接着剤はホットメルト接着材に
することができる。
布と組み合わせて得られる通気防水材料にも関するもの
である。通気防水性フィルム側あるいは布または不織布
側に他の層のを加えても本発明の範囲を逸脱するもので
はない。この他の層は上記のものと同じものでも別のも
のでもよい。布または不織布と通気防水性フィルムとを
組み合わせて得られる通気防水性材料は可撓性である。
フィルムは吸湿性が低いので、ポリエーテルブロックを
含むポリマーのみからなるフィルムよりも布または不織
布からの剥離が容易でない。こ材料は医療従事者の保護
衣類、使い捨て衛生用品、マットレスシート、家屋の屋
根ライニングフィルム、衣類およびフットウェアの製造
に有用である。
た化合物は以下の通り:化合物A :ポリアミド12(Mn=1500)ブロック単位
と、ポリエーテルグリコール(PEG)(Mn=1500)
ブロック単位とからなるポリエーテルエステルアミド。
メタクレゾールで20℃で測定した固有粘度は1.45〜1.6
0。化合物B :ポリアミド12(Mn=4500)ブロック単位
と、ポリエーテルグリコール(PEG)(Mn=1500)
ブロック単位とからなるポリエーテルエステルアミド。
メタクレゾールで20℃で測定した固有粘度は1.4 〜1.5
5。化合物C :ポリアミド6(Mn=1500)ブロック単位
と、ポリエーテルグリコール(PEG)(Mn=1500)
ブロック単位とからなるポリエーテルエステルアミド。化合物D :メチルアクリレート24重量%を含むエチレン
−アクリレートコポリマー。化合物E :メチルアクリレート28重量%を含むエチレン
−アクリレートコポリマー。化合物F :コモノマー19重量%と、無水マレイン酸3重
量%とを含むエチレン−アクリル酸エステル−無水マレ
イン酸ターポリマー 〔表1〕に示す混合物をバス(Buss) PR 46/70 11Dで作
り、標準条件下で25μmのフィルムに押出した。
性は、Heraous Votschオーブン内で温度38℃に、周囲相
対湿度50%の条件を測定期間中維持して、ASTM規格
E96BW法(水とフィルムが接触)で測定した。水蒸気
透過性の結果はg/m2 /24hで表した。測定誤差は±
10〜20%である。吸湿性は、予め20℃、相対湿度65%の
大気中で15日間コンディショニングしたベレットを20℃
の水に24時間浸漬して重量増加で評価した。押出成形性
は、押出機を出たフィルムの端縁がネッキング(resonan
ce) しない状態で厚さ25μmのフィルムに製造できる最
大延伸速度で評価した。ブロッキングは押出したフィル
ムを巻取った後に、2層を分離する容易さで評価した。
フィルムの風合いは手で触って快適さを評価した。フィ
ルムを潰して騒音性を評価した。「良好」は騒音がない
ことを表す。
格D882 (バンド幅w=15mm、s=10mm/分、l0 =10
0 分)に従って押出方向と垂直な方向と平行の方向とで
測定した。結果は〔表3〕に示す。
吸湿性は半分に減少する。Aに比較して押出成形速度が
増大する。Aに比較して風合いが良くなる。Aに比較し
てブロッキングが大幅に減少する。Aに比較してPPま
たはPE不織布に対する接着が良好である。破断時の機
械特性(伸び、応力)は保持されるが、フィルムの引張
り弾性率は極めて顕著に減少する。フィルムはより柔軟
であり、静かであり、風合いは絹のようである。混合物2 Bに比較して実施例1と同じことが言える。混合物3 Eに比較して透過性の向上が見られない。混合物4 実施例1と同じであるが、ブロッキングと風合いの向上
が小さい。
Claims (7)
- 【請求項1】 下記a)とb)との混合物からなる通気防水
性フィルム: a) ポリエーテルブロックを有する少なくとも1種の熱
可塑性エラストマー、 b) エチレンと、少なくとも1種のアルキル(メタ)ア
クリレートとからなる少なくとも1種のコポリマー。 - 【請求項2】 ポリエーテルブロックがポリエチレング
リコールから誘導されるブロックである請求項1に記載
のフィルム。 - 【請求項3】 コポリマーb)が (i)不飽和カルボン酸、
(ii)不飽和無水カルボン酸または (iii)不飽和エポキシ
ドとグラフトまたは共重合されている請求項1または2
に記載のフィルム。 - 【請求項4】 コポリマーb)が b1)とb2) との混合物で
あり、 b2)はエチレンと、アルキル(メタ)アクリレー
トとからなるコポリマーであり、 b1)は b2)とは異な
り、下記の中から選択される請求項1または2に記載の
フィルム: 1) グラフト化されていてもよいポリオレフィンのホモ
−またはコポリマー 2) エチレンと、 (i)不飽和カルボン酸と、その塩、そ
のエステル、 (iii)不飽和ジカルボン酸、その塩、その
エステル、そのヘミエステル、その無水物、(iv)不飽和
エポキシドとのコポリマー 3) グラフト化されていてもよいSBS、SISまたは
SEBSブロックコポリマー - 【請求項5】 コポリマーb1) がエチレンと、少なくと
も1種のアルキル(メタ)アクリレートと、酸基または
カルボン酸無水物基を有する不飽和モノマーとのコポリ
マーである請求項4に記載のフィルム。 - 【請求項6】 コポリマーa)がポリアミドブロックと、
ポリエーテルブロックとを有するコポリマーである請求
項1〜5のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項7】 不織布または布と組み合わせて使用され
る請求項1〜6のいずれか一項に記載のフィルムを含む
通気防水性材料。
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