JPH0911404A

JPH0911404A - 多層シート及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0911404A
Application number: JP7163626A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Uchiyama; 勝美内山; Junji Fujii; 淳司藤井
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】各種機械的強度、耐水性、耐候性、柔軟性等の
優れたシートであって、建築工事、土木工事等に使用さ
れる多層シートを提供すること、及びそのような多層シ
ートの好適な製造方法を提供すること。【構成】アイソタクチックポリプロピレン製繊維からな
る不織布の少なくとも片面に、プロピレン系熱可塑性エ
ラストマーの層が積層されてなる多層シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアイソタクチックポリプ
ロピレン製繊維からなる不織布とプロピレン系熱可塑性
エラストマーとからなる多層シート及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】建築工事、土木工事には、これら工事中
の雨風よけ又は事故防止のために、各種機械的強度、耐
水性、耐候性、柔軟性等の優れた各種のシートが使用さ
れている。これら諸特性を左右する要素としては、シー
ト構成材料の化学的材質及びシートの物理的構造があ
り、通常は化学的単一材質からなる単層シートと多層シ
ート、及び化学的異種材質からなる多層シートがある。

【０００３】化学的単一材質からなる単層シートは、例
えば高密度ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リエステル樹脂（通常はポリエチレンテレフタレートを
指す）等の熱可塑性材料を使用する場合、その単純な押
出成形法またはカレンダー成形法で得られるという製造
上の特徴があるが、化学的単一材質が前記諸特性を全て
満たすことは難しく、又、機械的強度の中でも単層シー
トという物理的構造に基づく問題点、例えば破裂強度と
か引き裂き伝播強度が低い等の短所があり、成形品の実
用性の点でややその魅力に欠ける。

【０００４】化学的単一材質からなる多層シート、例え
ばポリプロピレン樹脂製シートとポリプロピレン樹脂製
二軸延伸シート、ポリプロピレン樹脂製延伸テープ使用
織布、ポリプロピレン樹脂製繊維からなる不織布等との
多層シートを接着剤を使用せずに製造しようとする場
合、融点のより低い前者のポリプロピレン樹脂製シート
を後者のシート等に溶融接着させようとしても、本来化
学的材質が同じであるから融点も近いため、後者のシー
ト等の延伸に基づく分子配向を壊して延伸効果を喪失
し、所望の多層シートは得られない欠点がある。この問
題は、ポリプロピレン樹脂製二軸延伸シート表面にポリ
プロピレン樹脂をシート状に溶融押出成形をする場合も
同じである。

【０００５】化学的異種材質からなる多層シート、例え
ば低密度ポリエチレン樹脂製シートとポリプロピレン樹
脂製延伸テープ使用織布、ポリプロピレン樹脂製繊維か
らなる不織布等との多層シートを接着剤を使用せずに製
造しようとする場合、融点の差はかなり大きいにもかか
わらず、前者の低密度ポリエチレン樹脂製シートを後者
のシート等に溶融接着させようとしても、溶融接着自体
不可能であり多層シートは製造できない。低密度ポリエ
チレン樹脂に代え、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂
を使用する場合は、溶融接着は可能であるが、耐水性、
耐候性、表面の汚染性等その材料自体の問題も発生し、
化学的異種材料からの選択、組合せは簡単ではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、各種機械的強度、耐水性、耐候性、柔軟性等の優れ
たシートであって、建築工事、土木工事等に使用される
多層シートを提供すること、及びそのような多層シート
の好適な製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を解決するため、鋭意検討した結果、ポリプロピレン系
樹脂ではある点では共通するが、立体規則性に関する分
子構造の異なる異種類のポリプロピレン系樹脂を使用
し、高融点を持つ不織布である一方のシートに、低融点
の他方のポリマーを、しかもその融点以下の温度で加熱
加圧積層することにより解決することを見出し、本発明
を完成した。

【０００８】即ち、本発明の要旨は、（第１）アイソタクチックポリプロピレン製繊維からな
る不織布の少なくとも片面に、プロピレン系熱可塑性エ
ラストマーの層が積層されてなる多層シート。（第２）プロピレン系熱可塑性エラストマーが（ａ）
（イ）同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（¹³Ｃ−ＮＭ
Ｒ）によるペンタッド分率において、ｒｒｒｒ／（１−
ｍｍｍｍ）×１００が２０〜６０％，（ロ）示差走査熱
量分析計（ＤＳＣ）にて測定した融解ピーク温度（Ｔ
ｍ）が１５０℃以上及び（ハ）ＤＳＣにて測定した融解
エンタルピー（ΔＨ）が１００Ｊ／ｇ以下であるプロピ
レンの単独重合体及び／又は４重量％以下の他のオレフ
ィン単位を含有する共重合体１００〜２０重量％と、
（ｂ）プロピレン以外のオレフィン単位１０〜８０重量
％を含有するプロピレン系共重合体０〜８０重量％とか
らなるポリプロピレン系樹脂である上記第１記載の多層
シート。（第３）不織布が、アイソタクチックポリプロピレン製
フィラメントが使用され、スポット融着により形成され
たものである上記第１又は２記載の多層シート。（第４）アイソタクチックポリプロピレン製繊維からな
る不織布の少なくとも片面に、プロピレン系熱可塑性エ
ラストマー製シートをその融点未満の温度に加熱し、加
圧積層する多層シートの製造方法。（第５）加熱下の加圧積層を無端ベルト使用加熱プレス
機を用いて行う上記第４記載の多層シートの製造方法。（第６）加熱下の加圧積層を、ロールと無端ベルトの少
なくとも一方が加熱下にある加熱プレス機を用いて行う
上記第５記載の多層シートの製造方法。（第７）加熱下の加圧積層を、少なくとも一方の無端ベ
ルトが加熱下にある少なくとも一対のベルト型プレス機
を用いて行う上記第５記載の多層シートの製造方法。

【０００９】以下本発明の内容を詳細に説明する。本発
明に係る不織布の原料であるアイソタクチックポリプロ
ピレン製繊維は、アイソタクティシティの値により限定
されるものではないが、融点又は熱変形温度は、不織布
への積層に使用されるプロピレン系熱可塑性エラストマ
ーよりも高いものが使用される。又、繊維の形態に関し
ても、特に限定されるものではなく、従来、不織布に使
用される繊維の形態であればよい。通常使用されるもの
としては、紡織用フィラメント、紡糸用又は製紙用ステ
イプルファイバー、割繊維、細デニールモノフィラメン
ト等が挙げられる。繊維自体の延伸加工の有無は特に限
定はないが、割繊維の場合は、延伸加工の結果得られる
ものであり、それ自体延伸繊維である。

【００１０】本発明に係る不織布は、上記アイソタクチ
ックポリプロピレン製繊維を使用したシート状不織布が
使用され、製造方法は従来のものがそのまま適用できる
が、本願発明に係る製造方法を適用するためには、プロ
ピレン系熱可塑性エラストマーをその融点未満の温度に
おいて加熱加圧下に流動させ、不織布の繊維間に流入さ
せて繊維に絡めさせる必要性から、繊維間に間隙が非常
に少ないものは層間剥離強度の高いものが得難い。しか
し不織布の繊維間の固定が低いものは、多層シートとし
ての機械的強度の高いものが得られないばかりか、多層
シート製造条件下でその形態を保持することも困難にな
るので好ましくない。これらの要求は相反するもので
あるが、繊維間の固定は、該繊維間の交絡（絡み合い）
により行ったものが最も好ましい。繊維間の固定の他の
方法としては、加熱体によるポイント融着、接着剤によ
るポイント接着、溶融紡糸時のポイント圧着シール等の
方法もある。

【００１１】本発明に係るプロピレン系熱可塑性エラス
トマーは、常温では弾性を示さないが、加熱下にはエラ
ストマーの性質を発揮する結晶化度の低いプロピレン系
ポリマーであり、通常はエチレン又は更にブテン−１等
のオレフィンを共重合成分として含むプロピレン系共重
合体であり、加熱圧着されて不織布の繊維間に流入する
程度の流動性が要求されるから、いわゆる非架橋のもの
が使用される。

【００１２】本発明に使用されるプロピレン系熱可塑性
エラストマーとして好適なものは、プロピレン系熱可塑
性エラストマーが（ａ）（イ）同位体炭素核磁気共鳴ス
ペクトル（¹³Ｃ−ＮＭＲ）によるペンタッド分率におい
て、ｒｒｒｒ／（１−ｍｍｍｍ）×１００が２０〜６０
％，（ロ）示差走査熱量分析計（ＤＳＣ）にて測定した
融解ピーク温度（Ｔｍ）が１５０℃以上及び（ハ）ＤＳ
Ｃにて測定した融解エンタルピー（ΔＨ）が１００Ｊ／
ｇ以下であるプロピレンの単独重合体及び／又は４重量
％以下の他のオレフィン単位を含有する共重合体１００
〜２０重量％と、（ｂ）プロピレン以外のオレフィン単
位１０〜８０重量％を含有するプロピレン系共重合体０
〜８０重量％とからなるポリプロピレン系樹脂である。
このポリプロピレン系樹脂に脂肪族モノカルボン酸金属
塩が配合されたものが多層シートの製造時における厚み
むらの減少、外観及び耐熱性の向上、多層シートへの柔
軟性の付与の点で特に好ましい。

【００１３】上記好適なプロピレン系熱可塑性エラスト
マーとしては、（イ）同位体炭素核磁気共鳴スペクトル
（¹³Ｃ−ＮＭＲ）によるペンタッド分率において、ｒｒ
ｒｒ／（１−ｍｍｍｍ）×１００が２０〜６０％の範囲
にあることが必要である。この値が２０％未満では耐熱
性が不十分であり、また６０％を超えると柔軟性が不十
分である。これらの面から、好ましいｒｒｒｒ／（１−
ｍｍｍｍ）×１００は２５〜５５％の範囲である。ここ
でｒｒｒｒとは任意の連続する５つのプロピレン単位で
構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して、側鎖で
ある５つのメチル基が交互に反対方向に位置する立体構
造あるいはその割合を意味し、ｍｍｍｍとは任意の連続
する５つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合
による主鎖に対して、側鎖である５つのメチル基がいず
れも同方向に位置する立体構造あるいはその割合を意味
する。なお、このｒｒｒｒ／（１−ｍｍｍｍ）×１００
は次のようにして測定した値である。すなわち、ＪＮＭ
−ＦＸ−２００（日本電子社製，¹³Ｃ−核共鳴周波数５
0.１ＭＨｚ）を用い、測定モード：プロトン完全デカッ
プリング法，パルス幅：6.９μｓ（４５°），パルス繰
り返し時間：３ｓ，積算回数：１００００回，溶媒：
１，２，４−トリクロロベンゼン／重ベンゼン（９０／
１０容量％），試料濃度２５０ｍｇ／2.５ミリリットル
溶媒，測定温度：１３０℃の条件にて、¹³Ｃ−ＮＭＲ測
定を行い、メチル基の立体規則性によるケミカルシフト
の違いにより、すなわち、２2.５〜１9.５ｐｐｍ領域に
現れるｍｍｍｍ〜ｍｒｒｍの各ピークの面積強度比か
ら、ペンタッド分率を測定し、ｒｒｒｒ／（１−ｍｍｍ
ｍ）×１００の値を求めた。ｍｍｍｍ：２1.８６ｐｐｍｍｍｍｒ：２1.６２ｐｐｍｍｍｒｒ：２1.０８ｐｐｍｍｍｒｍ＋ｒｒｍｒ：２0.８９ｐｐｍｒｒｒｒ：２0.３６ｐｐｍｍｒｒｍ：１9.９７ｐｐｍ

【００１４】次に、（ロ）示差走査熱量分析計（ＤＳ
Ｃ）にて測定した融解ピーク温度（Ｔｍ）が１５０℃以
上であることが必要である。Ｔｍが１５０℃未満では充
分な耐熱性が得られない。このＴｍは、通常１５０〜１
６５℃の範囲である。なお、該Ｔｍは、Ｐｅｒｋｉｎ−
Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ−７を用いて測定を行い、ＪＩＳ
Ｋ−７１２１に準拠して融解ピークの温度として求めた
値である。

【００１５】さらに、（ハ）ＤＳＣにて測定した融解エ
ンタルピー（ΔＨ）が１００Ｊ／ｇ以下であることを要
する。ΔＨが１００Ｊ／ｇを超えると柔軟性が損なわ
れ、本発明の目的が達せられない。このΔＨは、通常２
０〜１００Ｊ／ｇの範囲である。なお、該ΔＨは、Ｐｅ
ｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製ＤＳＣ−７を用いて測定を行
い、ＪＩＳＫ−７１２２に準拠して、結晶融解時に吸
収される総熱エネルギーとして求めた値である。

【００１６】また、上記（ａ）成分のプロピレンの単独
重合体及び４重量％以下の他のオレフィン単位を含有す
る共重合体は、沸騰ｎ−ヘプタン可溶分量が３０〜９５
重量％の範囲にあるものが好ましい。この沸騰ｎ−ヘプ
タン可溶分量が３０重量％未満では柔軟性が損なわれる
おそれがあり、また、９５重量％を超えると充分な機械
的強度が得られない傾向がみられる。柔軟性及び機械的
強度のバランスの面から、より好ましい沸騰ｎ−ヘプタ
ン可溶分量は４０〜９０重量％の範囲である。なお、沸
騰ｎ−ヘプタン可溶分量は、ソックスレー抽出試験器を
用い、沸騰ｎ−ヘプタンで６時間抽出した後の抽出残分
量から、可溶分量を算出して得られた値である。さら
に、このプロピレンの単独重合体及び４重量％以下の他
のオレフィン単位を含有する共重合体においては、その
プロピレン連鎖部において、通常側鎖のメチル基を有す
る炭素が隣接して並ぶことはなく、すなわち逆転結合は
なく、一つおきに整然と並んでいる。つまり、本発明に
おいては、各プロピレン単位が頭−尾（head-tail)結合
により連結しており、頭−頭（head-head)結合や尾−尾
（tail-tail)結合は実質的に皆無である。

【００１７】また、上記４重量％以下の他のオレフィン
単位を含有するプロピレン共重合体において、他のオレ
フィン単位を形成するコモノマーのオレフィン類として
は、例えば、エチレン；ブテン−１；ペンテン−１；４
−メチル−１−ペンテン；ヘキセン−１；ヘプテン−
１；オクテン−１；ノネン−１；デセン−１などのα−
オレフィンを挙げることができる。これらの中では、エ
チレンが好適である。これらのオレフィン類はそれぞれ
単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いても
よい。また、これらのコモノマーのオレフィン類は、得
られるプロピレン共重合体中の該オレフィン類に由来す
る単位の含有量が４重量％以下になるように用いること
が必要である。

【００１８】上記ポリプロピレン系樹脂に配合される脂
肪族モノカルボン酸金属塩としては、炭素数８〜３２の
飽和又は不飽和のモノカルボン酸の金属塩が、又該金属
としては、Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｃｏ等
が特に好適である。

【００１９】本発明に係る多層シートの製造方法は、ア
イソタクチックポリプロピレン系樹脂製繊維からなる不
織布は溶融状態にはせず、一方、プロピレン系熱可塑性
樹脂エラストマーは、予めシート成形されたものが使用
され、溶融状態までは加熱せず、流動可能状態にして加
圧積層する方法が採られるが、積層手段としてはロール
／ベルト、ベルト／ベルトのいずれかの組合せが好まし
い。上記製造方法において、不織布及びプロピレン系熱
可塑性樹脂エラストマーのうち、少なくとも後者は加熱
し、流動性のある状態にする必要があるが、ロール又は
ベルトで加熱しつつ加圧積層する方法もとりうるが、い
ずれか一方又は両者を予備加熱しつつ上記加圧又は加熱
加圧する方法も好ましく採用される。なお、プロピレン
系熱可塑性樹脂エラストマーは、不織布の少なくとも片
面に積層され、不織布の両面に積層される場合は、両外
層のプロピレン系熱可塑性樹脂エラストマーは、同条件
で積層されることが好ましい。不織布をロール側にこの
加熱加圧積層条件をとることにより、厚みむらがないば
かりか、柔軟性、表面硬度（べとつきの感のない感
触）、衝撃特性に優れた防水シートが得られる。

【００２０】以下、実施例で以て説明する。（実施例）図１に示したダブルベルト方式の積層装置１
で、厚さ0.３９ｍｍ、目付５０ｇ／ｍ²の不織布３ａ
（出光石油化学（株）製「出光ストラテックＲＷ２０５
０」であり、スパンボンド法によるポリプロピレン製連
続長繊維不織布。）を中間層とし、両面に、Ｔダイ法で
成形された厚さ0.２ｍｍのプロピレン系熱可塑性エラス
トマー（出光石油化学（株）製「出光ＴＰＯＥ−２６０
０」）の各シート４ａ，５ａを積層して多層シートを成
形した。成形条件は、熱可塑性エラストマーの各シート
をロール４，５から引出し、両面をヒーター７，８で１
００〜１５５℃の範囲に管理しつつガイドローラー１
０，１１を経て、また不織布のロール３から引き出され
た不織布３ａの両面をヒーター６で８０〜１５０℃の範
囲に管理しつつ予備加熱した後、ダブルベルト２に送
り、１２０〜１５０℃の範囲に管理された表面温度を有
する無端ベルト２ａ及び２ｂ間で、1.４７ＭＰａの加圧
下（加熱加圧装置２ｃ，２ｄを使用）で連続的に積層し
た後冷却し、厚さ0.４５ｍｍの多層シート９を得た。柔
軟性、表面硬度、機械的特性を従来のＰＶＣ系シート防
水材と比較したところ、下記のごとく優れたものである
ことが分かった。 (1) 表面硬度（ショアー硬さ，ＪＩＳＫ７２１５）本発明の多層シート・・５６Ｄ，ＰＶＣ系シート・・３
０Ｄ (2) 破断強度（ＪＩＳＫ７１１３）本発明の多層シート・・１２０ＭＰａ，ＰＶＣ系シート
・・２７ＭＰａ

【００２１】

【発明の効果】片面又は中間層にアイソタクチックポリ
プロピレン製繊維からなる不織布を置き、他面又は両面
にプロピレン系熱可塑性エラストマーをその融点未満で
流動状態で積層することにより、従来よりも柔軟性、表
面硬度、機械的特性にすぐれた防水シートを得ることが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】不織布の両面にプロピレン系熱可塑性エラスト
マーをダブルベルト方式により製造する過程を示す断面
図。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・ダブルベルト方式の積層装置２・・・・・・・・・・ダブルベルト２ａ，２ｂ・・・・・・無端ベルト２ｃ，２ｄ・・・・・・加熱加圧装置３・・・・・・・・・・不織布ロール３ａ・・・・・・・・・不織布４，５・・・・・・・・プロピレン系熱可塑性エラスト
マーシートロール４ａ，５ａ・・・・・・プロピレン系熱可塑性エラスト
マーシート６，７，８・・・・・・両面加熱用ヒーター９・・・・・・・・・・多層シート１０，１１・・・・・・ガイドロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アイソタクチックポリプロピレン製繊維か
らなる不織布の少なくとも片面に、プロピレン系熱可塑
性エラストマーの層が積層されてなる多層シート。
【請求項２】プロピレン系熱可塑性エラストマーが
（ａ）（イ）同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（¹³Ｃ−
ＮＭＲ）によるペンタッド分率において、ｒｒｒｒ／
（１−ｍｍｍｍ）×１００が２０〜６０％，（ロ）示差
走査熱量分析計（ＤＳＣ）にて測定した融解ピーク温度
（Ｔｍ）が１５０℃以上及び（ハ）ＤＳＣにて測定した
融解エンタルピー（ΔＨ）が１００Ｊ／ｇ以下であるプ
ロピレンの単独重合体及び／又は４重量％以下の他のオ
レフィン単位を含有する共重合体１００〜２０重量％
と、（ｂ）プロピレン以外のオレフィン単位１０〜８０
重量％を含有するプロピレン系共重合体０〜８０重量％
とからなるポリプロピレン系樹脂である請求項１記載の
多層シート。
【請求項３】不織布が、アイソタクチックポリプロピレ
ン製フィラメントが使用され、フィラメント間の交絡に
より形成されたものである請求項１又は２記載の多層シ
ート。
【請求項４】アイソタクチックポリプロピレン製繊維か
らなる不織布の少なくとも片面に、プロピレン系熱可塑
性エラストマー製シートをその融点未満の温度に加熱
し、加圧積層することを特徴とする多層シートの製造方
法。
【請求項５】加熱下の加圧積層を無端ベルト使用加熱プ
レス機を用いて行う請求項４記載の多層シートの製造方
法。
【請求項６】加熱下の加圧積層を、ロールと無端ベルト
の少なくとも一方が加熱下にある加熱プレス機を用いて
行う請求項５記載の多層シートの製造方法。
【請求項７】加熱下の加圧積層を、少なくとも一方の無
端ベルトが加熱下にある少なくとも一対のベルト型プレ
ス機を用いて行う請求項５記載の多層シートの製造方
法。