JPH0859981A

JPH0859981A - 透湿性ウレタン系エラストマーフイルム

Info

Publication number: JPH0859981A
Application number: JP21521094A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Ishizuka; 英紀石塚; Hideaki Toda; 英明戸田; Kenji Miyasaka; 健司宮坂
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK; Tonen Chemical Corp
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【構成】ソフトセグメントがポリエーテルからなる熱可
塑性ポリウレタン樹脂７５〜９５重量％、エチレンープ
ロピレン−ジエン共重合体ゴム５〜２５重量％からなる
ポリウレタン系樹脂組成物１００重量部に対して充填剤
５〜４０重量部を添加してなる熱可塑性エラストマー組
成物をフイルム成形してなる透湿性ウレタン系エラスト
マーフイルム。【効果】溶融張力の向上、ブロッキングの改善等による
成形性が改良され、透湿性、防水性に富み、特に、おむ
つ分野において指標とされる透湿度２０００ｇ／ｍ²・
２４ｈｒｓ以上、耐水度１０００ｍｍＨ₂Ｏ以上の水準
をクリアし、機械的強度に優れ、伸縮性に優れたポリエ
ーテル系の熱可塑性ポリウレタンを用いたウレタン系エ
ラストマーフイルムが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウレタン系エラストマ
ーフイルムに関し、特に、オムツのギャザー、バックシ
ート等の衛生材料分野、コート等の衣料分野等におい
て、就中、透湿性、防水性の具備を必要とする分野にお
いて有効に使用できるウレタン系エラストマーフイルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の透湿性ウレタンフイルムの製造方
法としては、ポリエーテル系熱可塑性ポリウレタンを用
い、特開昭６２−２９０７１４号公報に記載されている
ような連続コーティング装置を用いて、ポリウレタン重
合体の溶媒溶液を離型紙に塗布し、次いで、乾燥炉中を
通過させて溶媒を乾燥させた後、形成されたフイルムを
離型紙から剥離せずにあるいは剥離して巻取ロールに巻
き取る方法がある。しかし、当該ポリウレタン重合体の
溶媒溶液を離型紙に塗布し、溶媒を乾燥させてウレタン
フイルムを得る方法は、溶媒の回収、乾燥工程等が必要
で、コスト高につながり、生産性にも問題がある。

【０００３】また、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
は、粘着性が高く、ブロッキングし易く、溶融張力が低
いため、そのもの単独では、キャスト法やインフレーシ
ョン法等による製膜は、困難であるために、熱可塑性ポ
リウレタンに溶融張力が高く温度依存性の低い樹脂やブ
ロッキング性を改善する樹脂を混合することにより加工
性を改善することが提案されている。しかし、このよう
な樹脂の添加量の増加により得られたフイルムは、成形
性が改良されるが、当該ウレタン樹脂の持つ本来の透湿
性を損ない、かつ、耐ブロッキング性には未だ改良の余
地を残している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の有する欠点を解消し、溶融張力の向上、ブロッキ
ングの改善等による成形性を改良したポリエーテル系の
熱可塑性ポリウレタンを用いた透湿性、防水性に富むウ
レタン系エラストマーフイルムであって、機械的強度に
も優れたウレタン系エラストマーフイルムを提供するこ
とを目的とし、特に、おむつ分野において指標とされる
透湿度２０００ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ以上、耐水度１０
００ｍｍＨ₂Ｏ以上の水準をクリアし、伸縮性に優れた
ウレタン系エラストマーフイルムを提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的に鑑
み検討の結果、ポリエーテル系の熱可塑性ポリウレタン
樹脂に、溶融張力が高く温度依存性の低い樹脂と充填剤
とを特定量配合することにより本発明を完成したもので
ある。すなわち、（ａ）ソフトセグメントがポリエーテ
ルからなる熱可塑性ポリウレタン樹脂７５〜９５重量％
（ｂ）エチレンープロピレン−ジエン共重合体ゴム５〜
２５重量％からなるポリウレタン系樹脂組成物１００重
量部に対して（ｃ）充填剤５〜４０重量部を添加してな
る熱可塑性エラストマー組成物をフイルム成形してなる
ことを特徴とする透湿性ウレタン系エラストマーフイル
ムに係るものである。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おける前記（ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂としては、
ソフトセグメントがポリエーテルからなるポリエーテル
系ポリウレタンエラストマーを使用する。熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂は、長鎖グリコール、短鎖グリコール、ジ
イソシアネートの付加重合物であるが、当該ソフトセグ
メントがポリエーテルからなる熱可塑性ポリウレタン樹
脂は、長鎖グリコールとして、ポリテトラメチレングリ
コール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥ
Ｇ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）などのポリ
エーテル系化合物、短鎖グリコールとして、エチレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，４−ヘキサン
ジオール、ジイソシアネートとしては、トリレンジイソ
シアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどを用い、付
加重合して得られる。

【０００７】本発明において使用される（ｂ）エチレン
ープロピレン−ジエン共重合体は、エチレン、プロピレ
ン及びジエン化合物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。
上記エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰ
ＤＭ）は、プロピレンの含有率が１０〜８０重量％のも
のが好ましい。より好ましくは、１５〜７０重量％であ
る。当該エチレン−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０．８７
ｇ／ｃｍ³ 以下が好ましい。さらに、メルトインデッ
クス（１９０℃，２．１６ｋｇ荷重）としては、０．１
〜１２．０ｇ／１０分の範囲内が好ましく、より好まし
くは０．１〜５．０ｇ／１０分である。

【０００８】本発明において使用されるポリウレタン系
樹脂組成物における各成分の配合割合は、（ａ）ソフト
セグメントがポリエーテルからなる熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂が７５〜９５重量％、（ｂ）エチレンープロピレ
ン−ジエン共重合体ゴムが５〜２５重量％である。上記
（ａ）ソフトセグメントがポリエーテルからなる熱可塑
性ポリウレタン樹脂が７５重量％未満では、ポリウレタ
ンエラストマーの特性が失われ、透湿度が悪くなり、ま
たポリウレタンの特性である耐摩耗性や機械的強度が低
下する。一方、９５重量％を超えると、インフレーショ
ンチューブがブロッキングし易く、両耳スリット後２枚
に剥すことが難しくなる。また、ウレタン樹脂は溶融物
性への温度依存性が高いため、バブルが不安定で、イン
フレーション法による製膜が困難となる。（ｂ）エチレ
ンープロピレン−ジエン共重合体ゴムが５重量％未満で
は、インフレーションチューブがブロッキングし易く、
両耳スリット後２枚に剥すことが難しくなり、フイルム
の製膜における安定性が不十分となる。一方、２５重量
％を超えると、伸縮柔軟性は維持されるが、製品の透湿
度が著しく低下する。

【０００９】上記ポリウレタン系樹脂組成物において
は、低密度ポリエチレン系樹脂を配合することにより、
より一層溶融張力の向上、ブロッキングの改善等による
成形性を改良できる。当該低密度ポリエチレン系樹脂と
しては、高圧法によるエチレンの単独重合体、線状低密
度ポリエチレンまたはエチレンを主成分とし２０重量％
以下のビニル系化合物等との共重合体例えばエチレンー
酢酸ビニル共重合体、エチレンーアクリル酸エチル共重
合体等があげられる。当該低密度ポリエチレン系樹脂の
密度は、０．９３５ｇ／ｃｍ³以下のものが好ましく、
またメルトインデックス（ＭＩ、１９０℃、荷重２，１
６ｋｇ）が０．０５〜２０ｇ／１０分のものが好まし
い。低密度ポリエチレン系樹脂を配合する場合、（ｂ）
エチレンープロピレン−ジエン共重合体ゴムの４０重量
％までとすることが好ましい。低密度ポリエチレン系樹
脂の配合比率が、４０重量％以上では、製品の透湿度が
損なわれ、また、伸縮柔軟性が不足する。

【００１０】本発明における熱可塑性エラストマー組成
物には、（ｃ）充填剤が添加される。（ｃ）充填剤とし
ては、タルク、炭酸カルシウム、セッコウ、カ−ボンブ
ラック、クレ−、カオリン、シリカ、ケイソウ土、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−ン、ゼオライト、珪酸白土、セメ
ント、シリカフュ−ム、雲母粉、ナイロンパウダー等の
ブロッキング防止効果のあるもの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。これらの充填剤は、単独であるいは組
み合わせて使用することができる。また、充填剤は、表
面処理を施したものを用いてもよい。上記充填剤の添加
量は、上記ポリウレタン系樹脂組成物１００重量部に対
して５〜４０重量部である。充填剤の添加量が５重量部
未満では、フイルムのＭＤ／ＴＤ方向の物性バランスは
良好であるが、耐ブロッキング性が改善されない。ま
た、４０重量部を超えると、耐ブロッキング性は改善さ
れるが、強度が高くなり、柔軟性が損なわれる。

【００１１】上記熱可塑性エラストマー組成物には、必
要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等を適
宜配合することができる。

【００１２】本発明では、上記熱可塑性エラストマー組
成物を、二軸押出機等を用いて溶融混練し、フイルムに
成形する。当該組成物からフイルムを製造する方法は、
通常ポリオレフインフイルムを成形する公知の方法であ
るＴーダイ押出機によるフラットなフイルムとして成形
することができるが、インフレーシヨン法によるチユー
ブ状のフイルムとして成形する空冷インフレーシヨン法
が好ましい。空冷インフレーシヨン法において、薄膜化
と成形の高速化に必要なバブルを安定させ、熱可塑性ポ
リウレタン樹脂の特性を損うことなくブロッキング性を
低減できる。当該空冷法によるインフレーシヨン成形法
では、薄膜化と成形の高速化に必要なバブルを安定さ
せ、熱可塑性ポリウレタン樹脂の特性を損うことなくブ
ロッキング性を低減するためには、樹脂温度１８０〜２
２０℃で、ブロー比を２．０〜５．０の範囲で行うのが
好ましい。このようなフイルムの製造方法等については
特開平３−１２８９４５号公報に開示の事項が適用でき
る。フイルムの厚さは、各種用途により適宜選択される
が、薄膜化と成形の高速化に必要なバブルを安定させ、
熱可塑性ポリウレタン樹脂の透湿度をはじめとする特性
を損うことなくブロッキング性を低減するためには、通
常、２５〜４０μｍ程度の範囲で成形することが好まし
い。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を示す。なお、実施例
及び比較例における試験方法は次の通りである。（１）透湿度；ＪＩＳＺ０２０８に準拠。（２）耐水度；ＪＩＳＬ１０９２に準拠。（３）破断時強度；ＪＩＳＬ１０９６に準拠。（４）破断時伸度：ＪＩＳＬ１０９６に準拠。（５）５０％２サイクル歪；ＪＩＳＬ１０９６に準
拠。（６）製膜性；◎・・・バブルが全く安定してブロッキ
ング全くなし、○・・・バブルが安定してブロッキング
なし、△・・・バブルが不安定でブロッキングあり、Ｘ
・・・製膜不可。

【００１４】実施例１〜３．ソフトセグメントがポリエ
ーテルからなる熱可塑性ポリウレタン樹脂（大日精化工
業（株）製商品名レザミンＰー２１０）とエチレンープ
ロピレンージエン共重合体（数平均分子量４５万、密度
０．８７ｇ／ｃｍ^３、ＭＩ＝０．１ｇ／１０分、プロピ
レン含有量２７ｗｔ％）および、高圧法低密度ポリエチ
レン（密度０．９３５ｇ／ｃｍ^３、ＭＩ＝０．８ｇ／１
０分）とからなる表１に示す配合比の組成物１００重量
部に対して、ステアリン酸処理炭酸カルシウム（平均粒
径２μｍ）３０重量部を添加してなる組成物を、１８０
℃にて二軸混練機により溶融混練し、空冷インフレ−シ
ョン法により下記の条件で３０μｍ厚、４０μｍ厚およ
び３０μｍ厚のフイルムを製膜して、それぞれ実施例
１、２、３とした。ダイ径・・・１５０ｍｍ、ブロ−比・・・３．５，押出機のシリンダ温度・・・１９０℃ ダイ出口の樹脂温度・・・・１９５℃、ダイ出口の樹脂圧力・・・・２００ｋｇ／ｃｍ²、押出し量・・・３５〜４５ｋｇ／ｈｒ、引取速度・・１０ｍ／分、

【００１５】得られたエラストマーフィルムについて、
透湿度、耐水度、破断時強度、破断時伸度、および５０
％２サイクル歪を測定した。その結果を表１に示す。

【００１６】比較例１．実施例１〜３で使用のソフトセ
グメントがポリエーテルからなる熱可塑性ポリウレタン
樹脂５０ｗｔ％、エチレンープロピレンージエン共重合
体３０ｗｔ％および高圧法低密度ポリエチレン２０ｗｔ
％とからなる組成物を、実施例１と同様にして、１８０
℃にて二軸混練機により溶融混練し、空冷インフレ−シ
ョン法によりフイルムを製膜した。成膜性、機械的物性
は良好であるが、熱可塑性ポリウレタン樹脂の量が少な
いため、透湿性が阻害されてしまった。

【００１７】比較例２．実施例１において、ステアリン
酸処理炭酸カルシウムを配合しなかったことおよび膜厚
を６０μｍとした以外は同様にしてフイルムを製膜し
た。製膜時、空冷インフレ−ション法で膨らませた後に
ニップロールで押圧し、チューブを折畳んだ後に両耳を
トリミングして２枚に分けようとしたが、ブロッキング
して剥れなかった。尚、表１における透湿度および耐水
度の測定値は、二枚重ねのものについての値である。ま
た、製膜終了後に巻取機（ワインダー）からフイルムを
繰り出すのも困難な個所も見られた。その他の機械物性
については測定できなかった。

【００１８】比較例３．実施例１において、エチレンー
プロピレンージエン共重合体を配合しなかった以外は同
様にしてフイルムを製膜しようとしたが、溶融張力が低
く、製膜が不可能であった。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上本発明によれば、溶融張力の向上、
ブロッキングの改善等による成形性を改良し、低コスト
で生産性のよいインフレーション法によるポリエーテル
系の熱可塑性ポリウレタンを用いた透湿性、防水性に富
み、機械的強度にも優れたウレタン系エラストマーフイ
ルムを提供することができる。特に、おむつ分野におい
て指標とされる透湿度２０００ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ以
上、耐水度１０００ｍｍＨ₂Ｏ以上の水準をクリアし、
伸縮性に優れたウレタン系エラストマーフイルムを提供
することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 75:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ソフトセグメントがポリエーテルか
らなる熱可塑性ポリウレタン樹脂７５〜９５重量％
（ｂ）エチレンープロピレン−ジエン共重合体ゴム５〜
２５重量％からなるポリウレタン系樹脂組成物１００重
量部に対して（ｃ）充填剤５〜４０重量部を添加してな
る熱可塑性エラストマー組成物をフイルム成形してなる
ことを特徴とする透湿性ウレタン系エラストマーフイル
ム。
【請求項２】ポリウレタン系樹脂組成物が、低密度ポリ
エチレン系樹脂を含有してなることを特徴とする、請求
項１に記載の透湿性ウレタン系エラストマーフイルム。
【請求項３】フイルム成形が、インフレーション法によ
り行われることを特徴とする、請求項１または２に記載
の透湿性ウレタン系エラストマーフイルム。