JPS62297130A - 透湿防水性フイルム及びその製造方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は透湿防水性フィルムに関し、くわしくは？リオ
レフィン系樹脂に？リオレフィン系樹脂と相溶性が小さ
い熱可塑性樹脂（以下添加樹脂と略す）とを混合して製
膜延伸したポリオレフィン系透湿防水性フィルム及びそ
の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、多孔性フィルムの製造方法としては無孔のフィル
ムに放電加工して穿孔する方法（方法１）、製膜時に炭
酸カルシウム粒を添加してフィルムとし、これを酸処理
することにより炭酸カルシウムを溶出させて多孔フィル
ムとする方法（方法２）、製膜時に炭酸カルシウム等の
無機物粒子を添加してフィルムとしこれを一軸又は二軸
に延伸する方法（方法３）、相溶性の小さい２種類の樹
脂を混、練製膜して、−軸又は二軸に延伸する方法（方
法４）等が実施され、透湿性あるいは通気性フィルムと
して使用されている。この内前二者（方法１及び２）は
生産性の面で好ましくなく、一般的には方法３が汎用さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら無機微粒子を添加したフィルムを延伸して
得られる透湿性フィルムは充填剤の剛性が高く得られる
透湿性フィルムも剛性が高い傾向があり、又、手揉みし
た時、充填剤が脱落しやすく使用感が良く々いばかりで
なく用途によっては脱落した充填剤が粉塵となって環境
条件を損うなどの欠点を有する。もちろん、製造工程に
おいては、無機微粒子の粉塵による作業環境条件の問題
も発生しやすい。また、使用される無機微粒子は炭酸カ
ルシウムか一般的であり、炭酸カルシウムの有する親水
性のため、時間とともに防水性が低下する欠点を有する
。

刊 １２５４２及び委開昭５８−１９８５３６等によって提
案されているが種々の欠点を有する。

すなわち前者（公告昭５３−１２５４２＞においては、
ポリプロピレンに０．０５〜１０重量係のポリスチレン
を混合し、製膜延伸して空洞含有フィルムとなしている
か、当特許にも記載しであるようにフィルム表面まで孔
が生成し、かつ貫通孔となって通気性及び透湿性のフィ
ルムとなすものではない。またポリスチレンを１０％以
上添加すると延伸によって表面から内部にかけて空洞が
生成するが生成する空洞の盆が少なくなるばかりでなく
成形物の延伸が困難になる等の問題を有している。

更て、ペースである？リオレフイン樹脂と添加樹脂であ
るポリスチレン系樹脂を単に混線製膜したフィルムは、
ポリスチレン系樹脂が微粒子化されず、ミクロ分散して
、延伸しても空孔が生成せず、通気性及び透湿性フィル
ムとならない。あるいは、ポリスチレン系樹脂が粒子状
となっても、製膜温度を考慮しないと、粒子状となって
いるポリスチレン系樹脂が変形し、延伸性が悪化するば
かりでなく、延伸できたとしても孔径が大きすぎて防水
性に劣ったり、あるいは空孔が層状となって連続化せず
、通気性及び透湿性が小さいフィルムしか得られない。

一方、後者（公鮒昭５８−１９８５３６）ＶＣおｔｎて
は、熱可塑性樹脂ＡとＡに対して相溶性が小さく、かつ
溶融点が２０℃以上高い熱可塑性樹脂Ｂとの混合物をＢ
の溶融点以上の温度で溶融混練し、次にＡの溶融点より
高くＢの溶融点より低い温度でシート化し、次いでＡの
溶瀦点より低い温度で延伸することを特徴とする透湿性
フィルムの製造方法であるが、シート化時にＢが凝集し
やすく、蚊径が大きくなる傾向にあって防水性の優れた
フィルムを得ることは難しい。

更にＡとしてポリエチレン、Ｂとしてポリブチレンテレ
フタレート、ポリカーブネート等の組合せではＢの溶、
ｒａ点以上では溶融混線時にＡの熱劣化が発生し、ダイ
スリップ口に分解物が付着したり、生成するフィルムの
強度が低下してしまう欠点がある。

また、Ａ及びＢの溶融混練温度における溶融粘度を考慮
しな−と相溶性が乏しい樹脂間でも、互いに微細化され
ることによる一種の相溶性が発現し、Ｂの溶融点以下で
シート化し、延伸しても空孔が生成しないため透湿性フ
ィルムを得ることができない。

特にＢの溶融点がＡよシ高くても、Ｂの溶融粘度がＡの
溶融粘度より低い場合があり、このような場合にはＢが
粒子化せずにＡが粒子化する逆転現象も発生し、仮にシ
ート化できたとしてもＡの溶融点以下で延伸することは
不可能である。

まして溶融点の明確でないポリスチレン、アクリロニト
リル−スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、？リメチ
ルメタクリレート、シクロヘキサンゾメタノール変性？
リエチレンテレフタレート共重合体等の非品性文脂に適
用することはできない。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、前記の欠点を解消するために鋭意検討し
た結果、先に１，１＋７オレフイン系樹脂と添加樹脂と
に溶融粘度差を設け、特定条件下で製膜延伸することに
よって効率よく透湿性フィルムを得ることができること
を見い出し、出願した。

（％願昭６１−５０４９８） しかるに、更に検討した結果、溶融混線時及び押出製膜
時の条件によって、添加樹脂の粒径及び延伸で生成され
る空孔の孔径が変動し、透湿性フィルムは得られ、るが
、必ずしも防水性が安定したものではなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、透湿性が優れ、かつ、防水性が安定した
透湿防水性フィルムを提供することを目的に、更に検討
した結果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、ポリオレフィン系樹脂囚及びポリ
オレフィン系樹脂と相溶性が小さい添加樹脂（Ｂ）とを
必須成分とし、流動活性化エネルギーが１５　ｋ　ｔｉ
ｌｌ／　ｍｏｌ　ｅ以下のＡ１００重量部に対して、流
動活性化エネルギーが２０　ｋ（＋２ｊ／ｍｏｌｅ以上
の８１０〜１００重量部を、溶融粘度比がηＢ／ηＡ＝
１．１〜１００となる条件で溶融混練し、同じく溶融粘
度比がη〆η、≧１．５と邊る温度で押出Ｍ膜し、冷却
された未延伸フィルムを少なくとも一軸方向に延伸して
得られる透湿防水性°フィルムに関する。

本発明において用いられる前記、ｊ？　ＩＪオレフィン
系樹脂（Ａ）としては、例えば線状低密度ポリエチレン
、高圧法低密度ぼりエチレン、高密度ぼりエチレン、−
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、アイオ
ノマー樹脂等であって、流動活性化エネルギーが１５　
ｋａｄ／ｍｏｌｅ以下のものが挙げられるがこれらに限
定されるものではない。

又、本発明において用いられる前記の添加樹脂（Ｂ）と
しては、例えばポリスチレン（一般用グレー）’、ｆｆ
１ｔ熱性グレード、耐衝撃性グレードのいずれでも良い
）、アクリロニトリル−スチレン共重合体、プ・タジエ
ンースチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン
−スチレン共重合体、ポリメチルメタアクリレート、ヘ
キサンジメタツール変性ポリエチレンテレフタレート共
重合体、ポリブチレンテレフタレート、ｒｆ！リカーゴ
ネート等であって、流動活性化エネルギーが２０ｋｃａ
ｌ／ｒｎｏｌｅ以上のものがあげられる。

この時、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して添
加する添加樹脂は１０〜１００重量部の範Ｊが好ましい
。

１０重量部以下の場合は、公告５３−１２５４２にも記
載されるように表面まで空孔が生成せず、透湿性フィル
ムとはなり難い。

一方、１００重量部を越えると、マトリックス相である
べきポリオレフィン系樹脂と微粒子化されるべき添加樹
脂との逆転現象が発生しやすく延伸しても空孔が生成せ
ず、透湿性フィルムを得ることができない。

又、前記のポリオレフィン系樹脂、添加樹脂の他に更に
液状あるいは、ワックス状ポリブタジェン、液状ポリブ
テン、液状ポリイソプレン及びこれらの誘導体、及びポ
リブテン−１，エチレン−プロピレン−ジエン類三元共
重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチ
レン−ブテンランダム共重合体、ポリブタジェン樹脂、
エチレン−酢酸ビニル共重合体から成る群から選ばれた
１種又は２ｆ！！以上を合わせて、前記ポリオレフィン
系樹脂ＧＡ）１００重量部に対して５５重量部以下添加
することができる。

５５重量部を越えると、製膜性が悪化するばかりでなく
延伸性も悪化し効率良く透湿性フィルムを作成すること
ができない。

更に、前記の樹脂類の他に通常用いられる熱安定剤、ス
リップ剤、アンチブロッキング剤、着色剤、帯電防止剤
等を添加することができる。

また、艶消し等を目的として、炭酸カルシウム等の無機
微粒子を適宜添加することもできるが、製品から脱落す
ることがあり、少量に抑えることが望ましい。

以下に本発明の方法によシ透湿防水性フィルムを製造す
る方法を説明する。

すぐれた透湿防水性フィルムを得るには、溶融混線工程
において添加樹脂を平均粒径０．５〜３０μ知なるよう
に微粒子化する必要があり、更に押出製膜時において、
前記微粒子状となった添加樹脂が再凝集、引伸されるの
を抑える必要がある。

すなわち、添加樹脂の平均粒径を０．５〜３０μとなる
ように微粒子化するためには、流動活性化工ネルイーが
１５　ｋｃａｌ／ｍｏｌ＠以下のポリオレフィン系樹脂
囚と２０ｋｃａｌ／ｍｏ１以上の添加樹脂（Ｂ）との溶
融粘度比がη、／ηＡ　＝　１．１〜１００となる条件
で溶融混練する。

その時、添加樹脂の平均粒径は０．５〜３０μが最適で
ある。延伸倍率にも左右されるが平均粒径が０．５未満
の場合、透湿性が小さく、逆に３０μを越えると、防水
性が著しく低下する傾向がある。

流動活性化エネルギーが１５　ｋ　ｔｎｌ／ｍｏ　１以
下のポリオレフィン系樹脂（Ａ）に対して２０　ｋ　ｔ
ｅｌ／ｍｏ　１　以上の添加樹脂（Ｂ）を使用する場合
、Ｂの流動活性化エネルギーがＡのそれより大きいため
ある温度以上では、両者の溶融粘度比がη、／ηＡ≦１
となる。

又、ある剪断速度以上でも両者の溶融粘度比はηＢ／η
Ａ≦１となる。したがって、前記の温度、剪断速度以下
の条件で混練する必要がある。

溶融混線時の両者の溶融粘度比がη７η□≦１の場合、
両者の凝集エネルギー及び混合比等にも左右されるが一
般的には、溶融粘度の高い方が粒子状となりやすい傾向
にある。従って添加樹脂ｒＢ）を粒子状とするには、η
、／ηえ〉１にする必要がある。

溶融粘度比がη、／ηＡ〉１であっても１に近い場合、
両者の溶融粘度にほとんど差が無いことを意味し、添加
樹脂（Ｂ）の粒径が小さくなり過ぎて透湿度が減少する
ばかりでなく、極端な場合、一種のミクロ分散による相
溶状態の発現によって透湿性フィルムとはなり得ない。

したがってη！ｉ／ηえ≧１．１であるのが好ましい。

一方、溶融粘度比がηＢ／ηＡ＞１００の場合、？リオ
レフイン系樹脂囚の溶融粘度に対して添加樹脂（Ｂ）の
溶融粘度が非常に大きいことを意味し、溶融混練時に添
加樹脂は粒子状となっても、一種のママコ状となって微
粒子化されず、得られる透湿フィルムの孔径が大きいた
め、透湿度は大きくても、極めて防水性の劣るフィルム
となる。

次に、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）と添加樹脂（ト））
の溶融粘度比がηＢ／ηＡ≧１．５となる温度で押出製
膜し、冷却して未延伸フィルムを得る。

この時、ダイス直後の樹脂温度がηＢ／ηＡ　（１，５
である温度範囲である）らば、１１？リオレフイン系樹
脂囚と添加樹脂（Ｂ）の粘度差が小さいために、引取力
による添加樹脂粒子の変形、あるいは、引取方向への添
加樹脂の配列等が発生する。その結果、延伸性の低下、
特に縦方向への延伸が困難となるばかりでなく、空孔が
層状となってフィルム厚み方向の連続化の割合が減少す
るために、透湿度の小さいフィルムしか得られない。

なお、スクリューを使用した押出製膜に限らず、カレン
ダー法による製膜においても同一であって、成形時の樹
脂温度を溶融粘度比ηＢ／ηＡが１．５以上となる温度
範囲にすると、良好な透湿性フィルム用未延伸フィルム
が得られる。

以上の溶融混線及び押出製膜において、ｊ？　リオレフ
ィン系樹脂と添加樹脂の他に添加できる前記した液状ｄ
？　ＩＪブタジェン等の樹脂類は、前記のポリオレフィ
ン系樹脂（ト）と相溶性があり、かつ、添加樹脂と相溶
性が無いかあるいは小さい物が好適であって適当な溶融
粘度の物を選定することによって溶融混線条件及び押出
製膜温度の範囲を変えることができる。

こうして得られた未延伸フィルムを延伸帯域におけるフ
ィルム表面最高温度が３０〜１１０℃の範囲で、少なく
とも一軸方向に延伸する。この場合、３０℃以下ではネ
ック延伸が発生しやすいために均一性に劣り、また、延
伸張力か大きいことによる装置上のトラブルも発生しや
すい。

一方１１０℃以上では、延伸張力が小さくなりすぎて延
伸の安定持続性に劣り、切断等が多発しやすい。更如、
添加樹脂の変形も発生するため忙空孔が生成せず、透湿
性フィルムとはなり得なＩｎ。

延伸倍率は１．２〜１０倍、面積倍率として１．２〜４
０倍での範囲が好ましく、希望する透湿性能によって適
宜選定すれば良い。

この時、延伸によって生成する孔径は０．１〜１００μ
であるように調整するのが好ましい。

平均孔径が０．１μ未満の場合、透湿性が小さく、逆に
１００μより大きい場合、透湿性は大きくても防水性が
不十分である。

一般的に延伸倍率が大きくなると、得られる延伸フィル
ムの引裂強度が低下する傾向にあるため、防水性・１下
を抑制するとともに引裂強度低下を抑制するため延伸倍
率は小さく設定するのが好ましい。

延伸したフィルムは希望により熱固定することかできる
。熱固定条件は７０℃以上ポリオレフィン系樹脂の融点
−５℃以下の温度で１〜２０秒程度テヨイカ、更に長時
間処理することにより孔の形状を拡大あるいは整形する
ことも可能である。

（作用及び効果） 本発明においてポリオレフィン系樹脂にポリオレフィン
系樹脂と相溶性の小さい熱可塑性樹脂を添加して加熱溶
融混練すると、両樹脂はマクロには混合されるがミクロ
忙は分離した状態でフィルム状に成形される。

このフィルムを適当な温度で延伸すると、分離した境界
面の一部で剥離し、その部分が開口することにより微孔
を生ずると思われる。

又、混線時の加熱溶融の温度及び混練度の調整釦よって
添加樹脂の粒径を変化させることができる。更に、延伸
倍率を調整することによって生成する微孔の大きさを変
化させることができる。

以上の作用により、本発明の方法は、現在汎用されてい
る方法のように熱可塑性樹脂に無機微粒子を添加するこ
とがないため、加工時、微粒子の飛散のトラブルが々く
、かつ得られた透湿性フィルム中では、添加樹脂微粒子
は、一部においてＩリオレフイン系樹脂と密着している
念めに手揉みしても脱落することがなく、使用性能も良
好である。

更に一般的に汎用されている炭酸カルシウムを添加した
透湿フィルムは、炭酸カルシウム自体の親水性及び炭酸
カルシウムの表面処理剤、例えば脂肪酸等の親水性によ
って防水性が低下する傾向にあり、孔径を小さく設定せ
ざるを得す通常０．１〜１０μ程度であるが、本発明の
フィルムは、使用原料が疎水性であるため、孔径が１０
０μのように大きくても防水性が優れるため、透湿性も
大きくすることが出来る。

更に、本発明は相溶性の小さい２種の樹脂をブレンドす
る方法における性能のバラツキ及びトラブルを防止する
上で画期的な方法であり、透湿性及び防水性共にすぐれ
た透湿防水性フィルムが効率良く得られる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により具体的て説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。

なお、本実施例における各測定法を以下に示す。

（１）　　溶融粘度（見掛粘度：　ＪＩＳ　Ｋ７２１０
に準する。

（２）　　透湿度　　　　　：　ＪＩＳ２０２０８に準
する。

（３）耐水圧（防水性）：　ＪＩＳ　Ｌ１０９２の静水
圧法に準する。

（Ａ）　　流動活性化エネルギー；各温度における溶融
粘度から理論式によって算出した。

実施例１〜７及び比較例１〜３ 各種ポリオレフィン系樹脂に各種添加樹脂をトライブレ
ンドし所定の条件で溶融混練し、更に所定の温度で押出
製膜した。

得られた未延伸フィルムを所定の条件で延伸し、それぞ
れ厚さ約４０μの透湿防水性フィルムを得た。

各条件及び得られた透湿防水性フィルムの性能を表１に
示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン系樹脂（Ａ）及びポリオレフィン
   系樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂（Ｂ）とを必須成
   分とし、流動活性化エネルギーが１５ｋｃａｌ／ｍｏｌ
   ｅ以下のＡ１００重量部に対して流動活性化エネルギー
   が２０ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ以上のＢ１０〜１００重量部
   を、溶融粘度比がη＿Ｂ／η＿Ａ＝１．１〜１００とな
   る条件で溶融混練し、同じく溶融粘度比がη＿Ｂ／η＿
   Ａ≧１．５となる温度で押出製膜し、冷却された未延伸
   フィルムを少なくとも一軸方向に延伸することを特徴と
   する透湿防水性フィルムの製造方法。
2. （２）ポリオレフィン系樹脂（Ａ）及びポリオレフィン
   系樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂（Ｂ）とからなる
   必須成分に、更に液状あるいはワックス状ポリブタジエ
   ン、液状ポリブテン、液状ポリイソプレン及びこれらの
   誘導体、及びポリブテン−１、エチレン−プロピレン−
   ジエン類三元共重合体、エチレン−プロピレンランダム
   共重合体、エチレン−ブテンランダム共重合体、ポリブ
   タジエン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる
   群から選ばれた１種又は２種以上をＡ１００重量部に対
   して、合わせて５５重量部以下添加することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の透湿防水性フィルムの製
   造方法。
3. （３）ポリオレフィン系樹脂（Ａ）及びポリオレフィン
   系樹脂と相溶性が小さい熱可塑性樹脂（Ｂ）とを必須成
   分とし、流動活性化エネルギーが１５ｋｃａｌ／ｍｏｌ
   ｅ以下のＡ１００重量部に対して流動活性化エネルギー
   が２０ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ以上のＢ１０〜１００重量部
   を、溶融粘度比がη＿Ｂ／η＿Ａ＝１．１〜１００とな
   る条件で溶融混練し、同じく溶融粘度比がη＿Ｂ／η＿
   Ａ≧１．５となる温度で押出製膜し冷却された未延伸フ
   ィルムを少なくとも一軸方向に延伸して得られる透湿防
   水性フィルムであって、粒子状となっているＢの平均粒
   径が０．５〜３０μであり、かつ、延伸によって生成す
   る孔の平均孔径が０．１〜１００μである透湿防水性フ
   ィルム。