WO2021205805A1 - 伸縮フィルム及びその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an elastic film and a method for producing the same.
  • the elastic film for example, a film containing an olefin resin and a filler, having a filler content of 100 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin resin, and having voids on the surface has been proposed. There is. It is described that such a structure can provide an elastic film having excellent elasticity and excellent moisture permeability (breathability) (see, for example, Patent Document 1).
  • the stretchable film described in Patent Document 1 cannot be molded into a desired size because it is easily stretched during the winding process during film manufacturing and when manufacturing sanitary products or the like using the stretchable film. There was a problem. Further, this stretchable film can be obtained by subjecting the unstretched film to a stretching treatment after producing the unstretched film, but since the unstretched film shrinks after the stretching treatment, voids formed on the surface due to the stretching treatment. There is a problem that the desired moisture permeability cannot be ensured because the film becomes small or disappears.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an elastic film capable of preventing the film from stretching and achieving both excellent elasticity and moisture permeability, and a method for producing the same. And.
  • the stretchable film of the present invention contains an olefin elastomer and an inorganic filler, has a stress at 50% elongation of 6.0 N or more and 15.0 N or less, and has a moisture permeability of 1000 g / g. and characterized in that (m 2 ⁇ 24h) or more.
  • the method for producing an elastic film of the present invention includes at least a step of preparing a raw film containing an olefin elastomer and an inorganic filler and a step of uniaxially stretching the raw film. It is characterized in that the stretching temperature at the time of film forming by the uniaxial stretching treatment is 20 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and the stretching ratio is 1.8 times or higher and 4.5 times or lower.
  • an elastic film capable of achieving both excellent elasticity and moisture permeability and a method for producing the same.
  • the elastic film of the present invention will be specifically described.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention.
  • the stretchable film of the present invention is a film-like molded product containing an olefin elastomer and an inorganic filler.
  • olefin-based elastomer examples include a copolymer or homopolymer containing an olefin having 3 or more carbon atoms as a main component, and a copolymer with an olefin having 3 or more carbon atoms having ethylene as a main component. Be done.
  • ⁇ -olefin homopolymers such as propylene homopolymers and 1-butene homopolymers with low stereoregularity
  • propylene-ethylene copolymers propylene-ethylene- 1-butene copolymer, 1-butene-ethylene copolymer, 1-butene-propylene copolymer, 4-methylpentene-1-propylene copolymer, 4-methylpentene-1-1-butene copolymer , 4-Methylpentene-1-propylene-1-butene copolymer, propylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-hexene copolymer, ethylene-octene copolymer and the like ⁇ -Olefin copolymer
  • Ethylene- ⁇ -olefin-diene ternary copolymer such as ethylene-propylene-ethylidene norbornene copo
  • the elastomer in which the above-mentioned elastomer is dispersed in the matrix of crystalline polyolefin.
  • the olefin-based elastomer one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Olefin-based elastomers are generally composed of hard segments that control basic physical properties such as mechanical properties and soft segments that control elasticity, which is a rubber-like property.
  • An olefin-based elastomer in which the hard segment is made of polypropylene is called a propylene-based elastomer, and a hard segment made of polyethylene is called an ethylene-based elastomer.
  • Soft segments of olefin elastomers include EPDM, EPM, EBM, IIR, hydrogenated styrene-butadiene rubber (HSBR), NBR, acrylic rubber (ACM).
  • the propylene unit content with respect to all units is preferably 70% by mass to 95% by mass, more preferably 80% by mass to 90% by mass.
  • the propylene unit content of the hard segment is 70% by mass or more, the strength is improved and excellent moldability can be obtained. Further, when the propylene unit content is 95% by mass or less, excellent elasticity can be obtained due to the elasticity of the soft segment.
  • the content of the olefin elastomer with respect to the entire stretchable film is preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less, and 20% by mass or more and 40% by mass, based on 100% by mass of the stretchable film. % Or less is more preferable.
  • the content of the propylene-based elastomer is within the above range, excellent elasticity can be obtained due to the elasticity of the soft segment contained in the elastomer.
  • the inorganic filler is a component for forming through holes by porosity, and the stretchable film of the present invention exhibits excellent moisture permeability by performing a stretching treatment in a state containing this inorganic filler. Can be done.
  • this inorganic filler examples include calcium carbonate, zeolite, silica, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, clay, mica, barium sulfate, magnesium hydroxide and the like.
  • the inorganic filler one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the inorganic filler in the entire stretchable film is preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less out of 100% by mass of the stretchable film.
  • excellent elasticity can be obtained by performing the stretching treatment.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.8 to 10 ⁇ m.
  • the average particle size of the inorganic filler is 0.8 ⁇ m or more, secondary aggregation of the inorganic filler is suppressed and the dispersibility in the resin is improved. Further, when the average particle size of the inorganic filler is 10 ⁇ m or less, there are no holes due to drawdown during extrusion, and the moldability is excellent.
  • the “average particle size” here refers to the particle size of 50% of the particle size distribution measured by the particle size distribution meter.
  • the stretchable film may contain components other than the above-mentioned olefin-based elastomer as long as the stretchability of the stretchable film is not impaired.
  • ingredients include olefin resins, amide antiblocking agents (such as stearic acid amide), plasticizers, UV absorbers, antioxidants, weather stabilizers, antistatic agents, colorants, antifogging agents, and metal soaps. , Wax, antifungal agent, antibacterial agent, nucleating agent, flame retardant, lubricant and the like.
  • other components may be made into a masterbatch and added to the material for the elastic film.
  • Olefin resin As the olefin-based resin, those having compatibility with the above-mentioned olefin-based elastomer are preferable, and for example, polyethylene resin and polypropylene resin are preferable. As the olefin resin, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • linear low density polyethylene LLDPE
  • low density polyethylene LDPE
  • ultra low density polyethylene ULDPE
  • the content of the olefin resin in the entire stretchable film is preferably 10% by mass or less out of 100% by mass of the stretchable film. This is because when the content of the olefin resin is larger than 10% by mass, the elasticity of the film may be significantly deteriorated because ordinary polyethylene itself has no elasticity.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a stretchable film of the present invention.
  • a plurality of through holes 2 are formed in the elastic film 1 of the present invention.
  • the through hole 2 is formed by performing a stretching treatment on the raw film before porosification.
  • the stretchable film 1 of the present invention has a structure in which the raw film is made porous by performing a stretching treatment in a state containing the above-mentioned inorganic filler 3.
  • the diameter of the through hole is preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the diameter is 1 ⁇ m or more, excellent moisture permeability can be obtained even in a stretchable material such as an elastomer without closing the pores. Further, if the diameter is 100 ⁇ m or less, it can be waterproof.
  • the diameter of the through hole 2 is an average value of the opening diameters of the 50 through holes 2 randomly selected.
  • the stretchable film of the present invention is produced by molding a raw material containing the above-mentioned olefin elastomer and an inorganic filler into a film using an extruder.
  • an olefin-based elastomer, an inorganic filler, and, if necessary, other components such as the above-mentioned olefin-based resin are mixed in a predetermined compounding ratio, and a doubly biaxial extrusion provided with a strand die is provided. Extrude into strands with a machine or the like and cut to obtain pellets.
  • the pellets are formed into a film by melt extrusion with a single-screw extruder equipped with a T-die, and the film is wound with a take-up roll to obtain a raw film before porosification.
  • the raw film is made porous, and the stretchable film 1 in which a plurality of through holes 2 are formed as shown in FIG. 1 is manufactured.
  • the above-mentioned uniaxial stretching process is performed in either the mechanical axis (longitudinal) direction of the film (hereinafter referred to as "MD") or the direction orthogonal to the mechanical axis (longitudinal) direction (hereinafter referred to as "TD") shown in FIG. It is a stretching process performed in one direction.
  • MD mechanical axis (longitudinal) direction of the film
  • TD direction orthogonal to the mechanical axis (longitudinal) direction
  • the present inventors have examined the conditions under which both excellent elasticity and moisture permeability can be achieved in the stretchable film.
  • the temperature (stretching temperature) and stretching ratio at the time of film molding by the above-mentioned uniaxial stretching treatment It was found that by controlling the above, it is possible to prevent the stretchable film from stretching and to achieve both excellent stretchability and moisture permeability.
  • the stretching temperature in the uniaxial stretching treatment is 20 ° C. or higher and lower than 70 ° C. This is because if the stretching temperature is less than 20 ° C., the through holes formed due to the elasticity of the olefin-based elastomer may be blocked, and sufficient moisture permeability may not be obtained. Further, when the stretching temperature is 70 ° C. or higher, the stretchable film may melt and break.
  • the stretching temperature is preferably 50 ° C. or higher and lower than 70 ° C., which is equal to or higher than the melting point of the propylene-based elastomer.
  • the resin is oriented and the stress in the stretching direction is improved.
  • the permanent strain becomes large and the elasticity of the stretchable film decreases, so that the dissociation state between the inorganic filler and the resin is easily fixed, and the moisture permeability is improved.
  • the "melting point” means the melting start temperature of the DSC chart, and the melting start temperature of the propylene-based elastomer is generally 40 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
  • the stretching ratio in the uniaxial stretching treatment is 1.8 times or more and 4.5 times or less. This is because when the stretching ratio is 1.8 times or more, the porosity by the stretching treatment is promoted and the moisture permeability of the stretchable film is further improved, but when it is larger than 4.5 times, the film is stretched. This is because it may break in some cases.
  • the "stretching ratio" here means a multiple of the length of the film after stretching with respect to the length of the film before stretching in the stretching direction.
  • the stretching temperature is set to 20 ° C. or higher and lower than 70 ° C.
  • the expansion / contraction ratio is set to 1.8 times or more and 4.5 times or less to prevent the film from stretching. It becomes possible to obtain an elastic film capable of achieving both excellent elasticity and moisture permeability.
  • the stress at the time of 50% stretching in the stretching direction (for example, MD) of the film by the uniaxial stretching treatment is 6.0 N or more and 15.0 N or less.
  • stretchable film of the present invention since the moisture permeability is 1000g / (m 2 ⁇ 24h) or more, it is possible to obtain an excellent moisture permeability.
  • moisture permeability refers to those measured in accordance with JIS Z 0208 (moisture permeability test method (cup method) for moisture-proof packaging materials).
  • the stress at 50% stretching in the direction orthogonal to the stretching direction (for example, MD) of the film by the uniaxial stretching treatment (for example, TD) is preferably 3.0 N or less. ..
  • the stress at 100% elongation in the direction orthogonal to the stretching direction (for example, MD) of the film by the uniaxial stretching treatment (for example, TD) is 3.0 N or less.
  • the permanent strain of the stretchable film is preferably 25% or less.
  • the permanent strain of the stretchable film is 25% or less, a stretchable film having excellent stretchability can be obtained.
  • L0 is the distance between grips (mm) before extension
  • L1 is the distance between grips (mm) after extension
  • L2 is the load (N /) of the test piece when contracting. It is the distance (mm) between the gripping tools when 25 mm) becomes 0.
  • the thickness of the produced elastic film is preferably 10 to 80 ⁇ m, more preferably 20 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the elastic film is 10 ⁇ m or more, it is possible to secure handleability such as wrinkles at the time of winding and cutability of trimming at the time of slitting.
  • the thickness of the elastic film is 80 ⁇ m or less, sufficient moisture permeability can be obtained.
  • the elastic film layer may be a single layer or a plurality of layers or more.
  • the composition and thickness of each layer may be the same or different.
  • the thickness of the stretchable film layer means the total thickness of the multi-layer.
  • Example 1 ⁇ Making elastic film> First, each of the materials shown in Table 1 was mixed to prepare the material of Example 1 having the composition (parts by mass) shown in Table 1. Next, under the condition of 200 ° C., this material is extruded into a strand shape by a dowel twin shaft extruder (manufactured by JSW, trade name: TEX28V-42CW-4V) equipped with a strand die, and the pellet is cut. Obtained.
  • a dowel twin shaft extruder manufactured by JSW, trade name: TEX28V-42CW-4V
  • the pellets are formed into a film by melt extrusion (extrusion temperature: 200 ° C.) with a single-screw extruder equipped with a T-die (manufactured by Nagata Seisakusho Co., Ltd.), and the film is wound up by a take-up roll. As a result, a raw film before porosification was obtained.
  • the raw fabric film was made porous by performing a uniaxial stretching treatment on the MD under the conditions of the stretching temperature (room temperature: 23 ° C. ⁇ 2 ° C.) and the stretching ratio shown in Table 1, and a plurality of raw fabric films were made porous. An elastic film having through holes formed in the above was produced.
  • the stress [MPa] of the TD when the distance between the chucks during stretching the test piece to the TD up to 50 mm (100%) between the chucks is 37.5 mm (when the test piece is extended by 50%) is set by a precision universal testing machine (Shimadzu Corporation). It was measured using a product manufactured by the company, trade name: Autograph AG-5000A). The above results are shown in Table 1.
  • Example 2 An elastic film having the thickness shown in Table 1 was produced in the same manner as in Example 1 described above, except that the conditions for the uniaxial stretching treatment on the MD were changed to the conditions shown in Table 1.
  • Example 6 Table 1 is the same as in Example 1 above, except that the composition of the material is changed to the composition (parts by mass) shown in Table 1 and the conditions for the uniaxial stretching treatment to MD are changed to the conditions shown in Table 1. An elastic film having the thickness shown in 1 was produced.
  • Comparative Example 1 Expansion and contraction having the thickness shown in Table 2 in the same manner as in Example 1 above, except that the composition of the material was changed to the composition (parts by mass) shown in Table 2 and the uniaxial stretching treatment to MD was not performed. A film was made.
  • Example 10 The table is the same as in Example 1 above, except that the composition of the material is changed to the composition (parts by mass) shown in Table 2 and the conditions for the uniaxial stretching treatment to MD are changed to the conditions shown in Table 2. An elastic film having the thickness shown in 2 was produced.
  • the stretch ratio at the time of film molding by the uniaxial stretching treatment was larger than 4.5 times, so that the film was broken at the time of stretching the film.
  • the stretchable film melted and broke because the stretching temperature at the time of film molding by the uniaxial stretching treatment was 70 ° C. or higher.
  • the present invention is suitable for elastic films used in the hygiene field (sanitary products, incontinence products, etc.), medical fields (surgical drapes, etc.), and methods for producing the same.

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Abstract

伸縮フィルム（１）は、オレフィン系エラストマーと無機充填剤（３）とを含有し、５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下であり、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上である。

Description

伸縮フィルム及びその製造方法
　本発明は、伸縮フィルム及びその製造方法に関する。
　例えば、衛生分野（生理用品、失禁用品等）や医療分野（外科用ドレープ等）においては、伸縮性を有するエラストマーで形成された伸縮フィルムや、この伸縮フィルムを不織布とラミネートした複合体が広く用いられている。
　この伸縮フィルムとしては、例えば、オレフィン系樹脂と充填剤を含み、オレフィン系樹脂１００重量部に対して充填剤の含有量が１００～３００重量部であり、表面に空隙を有するものが提案されている。そして、このような構成により、優れた伸縮性および優れた透湿性（通気性）を有する伸縮性フィルムを提供することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６－２０４６３４号公報
　しかし、上記特許文献１に記載の伸縮フィルムにおいては、フィルム製造時における巻き取り工程や伸縮フィルムを用いて衛生用品等を製造する際に、延びやすいため、所望の寸法に成形することができないという問題があった。また、この伸縮フィルムは、未延伸フィルムを作製後、当該未延伸フィルムに対して延伸処理を行うことにより得られるが、延伸処理後に収縮してしまうため、延伸を行うことにより表面に生じた空隙が小さくなる、または消失してしまい、所望の透湿性を確保することができないという問題があった。
　そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、フィルムの延びを防止して、優れた伸縮性と透湿性を両立することができる伸縮フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の伸縮フィルムは、オレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有し、５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下であり、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であることを特徴とする。
　また、本発明の伸縮フィルムの製造方法は、オレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有する原反フィルムを用意する工程と、原反フィルムに対して、一軸延伸処理を行う工程とを少なくとも備え、一軸延伸処理によるフィルム成形時の延伸温度が２０℃以上６０℃以下であるとともに、延伸倍率が１．８倍以上４．５倍以下であることを特徴とする。
　本発明によれば、優れた伸縮性と透湿性を両立することができる伸縮フィルム及びその製造方法を提供することが可能になる。
本発明の実施形態に係る伸縮フィルムを説明するための模式図である。
　以下、本発明の伸縮フィルムについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して適用することができる。
　本発明の伸縮フィルムは、オレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有するフィルム状の成形体である。
　＜オレフィン系エラストマー＞
　本発明で使用するオレフィン系エラストマーは、炭素数３以上のオレフィンを主成分とした共重合体又は単独重合体、並びにエチレンを主成分とした炭素数３以上のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。
　より具体的には、例えば、（１）立体規則性が低いプロピレン単独重合体や１－ブテン単独重合体等のα－オレフィン単独重合体、（２）プロピレン－エチレン共重合体、プロピレン－エチレン－１－ブテン共重合体、１－ブテン－エチレン共重合体、１－ブテン－プロピレン共重合体、４－メチルペンテン－１－プロピレン共重合体、４－メチルペンテン－１－１－ブテン共重合体、４－メチルペンテン－１－プロピレン－１－ブテン共重合体、プロピレン－１－ブテン共重合体、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－ヘキセン共重合体、及びエチレン－オクテン共重合体等のα－オレフィン共重合体、（３）エチレン－プロピレン－エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン－プロピレン－ブタジエン共重合体、エチレン－プロピレン－イソプレン共重合体等のエチレン－α－オレフィン－ジエン三元共重合体等が挙げられる。また、結晶性ポリオレフィンのマトリクスに上述のエラストマーが分散したエラストマーを使用してもよい。なお、オレフィン系エラストマーは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
　オレフィン系エラストマーは、一般的に力学的性質などの基本物性を支配するハードセグメントと、ゴム的な性質である伸縮性を支配するソフトセグメントによって構成される。オレフィン系エラストマーのハードセグメントがポリプロピレンからなるものをプロピレン系エラストマーといい、ハードセグメントがポリエチレンからなるものをエチレン系エラストマーという。オレフィン系エラストマーのソフトセグメントには、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＥＢＭ、ＩＩＲ、水添スチレンブタジエンゴム（ＨＳＢＲ）、ＮＢＲ、アクリルゴム（ＡＣＭ）が挙げられる。プロピレン系エラストマーの場合、全単位に対するプロピレン単位含有率は、７０質量％～９５質量％が好ましく、８０質量％～９０質量％がより好ましい。ハードセグメントであるプロピレン単位含有率が７０質量％以上であれば、強度が向上するため、優れた成形性が得られる。また、プロピレン単位含有率が９５質量％以下であれば、ソフトセグメントの弾性により、優れた伸縮性が得られる。
　また、優れた伸縮性を得るとの観点から、伸縮フィルム全体に対するオレフィン系エラストマーの含有量は、伸縮フィルム１００質量％のうち、１５質量％以上５０質量％以下が好ましく、２０質量％以上４０質量％以下がより好ましい。プロピレン系エラストマーの含有量が上記範囲内であれば、エラストマーが含有するソフトセグメントの弾性により、優れた伸縮性が得られる。
　（無機充填剤）
　無機充填材は、多孔化による貫通孔の形成を行うための成分であり、この無機充填剤を含有する状態で延伸処理を行うことにより、本発明の伸縮性フィルムは、優れた透湿性を発現し得る。
　この無機充填材としては、炭酸カルシウム、ゼオライト、シリカ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、クレー、マイカ、硫酸バリウム、及び水酸化マグネシウム等が挙げられる。なお、無機充填材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　また、伸縮フィルム全体に対する無機充填剤の含有量は、伸縮フィルム１００質量％のうち、４０質量％以上７０質量％以下が好ましい。無機充填剤の含有量が上記範囲内であれば、延伸処理を行うことにより、優れた伸縮性が得られる。
　また、無機充填材の平均粒子径は、０．８～１０μｍが好ましい。無機充填材の平均粒子径が０．８μｍ以上であれば、無機充填材の二次凝集等を抑制して、樹脂への分散性が良好となる。また、無機充填材の平均粒子径が１０μｍ以下であれば、押出し時のドローダウンによる穴空き等が無く、成型性に優れる。
　なお、ここでいう「平均粒子径」は、粒度分布計により測定した粒度分布における５０％の粒度の粒子径のことをいう。
　＜他の成分＞
　伸縮フィルムには、伸縮フィルムの伸縮性を損なわない範囲において、上述のオレフィン系エラストマー以外の他の成分が含有されていてもよい。
　他の成分としては、オレフィン系樹脂、アマイド系アンチブロッキング剤（ステアリン酸アマイド等）、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、防曇剤、金属石鹸、ワックス、防カビ剤、抗菌剤、造核剤、難燃剤、滑剤等が挙げられる。なお、他の成分は、マスターバッチ化して伸縮フィルム用の材料に添加してもよい。
　（オレフィン系樹脂）
　オレフィン系樹脂としては、上述のオレフィン系エラストマーと相溶性を有するものが好ましく、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が好ましい。なお、オレフィン系樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　例えば、ポリエチレン樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、及び超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）等を使用することができる。
　また、孔の固定化に寄与することにより透湿度を向上させるとの観点から、伸縮フィルム全体に対するオレフィン系樹脂の含有量は、伸縮フィルム１００質量％のうち、１０質量％以下が好ましい。これは、オレフィン系樹脂の含有量が１０質量％よりも大きい場合は、通常のポリエチレン自体には伸縮性がないため、フィルムの伸縮性が著しく悪化してしまう場合があるためである。
　（貫通孔）
　図１は、本発明の伸縮フィルムを示す模式図である。図１に示すように、本発明の伸縮フィルム１には、複数の貫通孔２が形成されている。この貫通孔２は、後述のごとく、多孔化前の原反フィルムに対して延伸処理を行うことにより形成される。そして、本発明の伸縮フィルム１においては、原反フィルムが上述の無機充填剤３を含有する状態で延伸処理を行うことにより多孔化される構成となっている。
　貫通孔の直径は、１μｍ～１００μｍが好ましい。直径が１μm以上あれば、エラストマーのような伸縮性のある材料においても孔が塞がることなく優れた透湿性を得ることができる。また、直径が１００μｍ以下であれば、防水性を有することができる。
　なお、貫通孔２の直径は、無作為に選択した５０箇所の貫通孔２の開口直径の平均値である。
　＜伸縮フィルムの製造方法＞
　次に、本発明の伸縮フィルムの製造方法について、詳細に説明する。
　本発明の伸縮フィルムは、上述のオレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有する原料を、押出機を用いてフィルム状に成形することにより製造される。
　より具体的には、まず、オレフィン系エラストマー、無機充填剤、及び必要に応じて、上述のオレフィン系樹脂等の他の成分を所定の配合比率で混合し、ストランドダイを備えた同方二軸押出機等にてストランド状に押し出ししてカットし、ペレットを得る。
　次に、このペレットを、Ｔダイを備えた単軸押出機にて溶融押し出しによりフィルム状に成形し、当該フィルムを巻取りロールで巻き取ることにより、多孔化前の原反フィルムを得る。
　そして、原反フィルムに対して、一軸延伸処理を行うことにより、原反フィルムを多孔化し、図１に示す、複数の貫通孔２が形成された伸縮フィルム１が製造される。
　なお、上述の一軸延伸処理は、図１に示す、フィルムの機械軸（長手）方向（以下、「ＭＤ」という。）、またはこれと直交する方向（以下、「ＴＤ」という。）のいずれか一方の方向に行われる延伸処理のことである。
　ここで、本発明者らは、伸縮フィルムにおいて、優れた伸縮性と透湿性を両立することができる条件を検討したところ、上記の一軸延伸処理によるフィルム成形時の温度（延伸温度）と延伸倍率を制御することにより、伸縮フィルムの延びを防止して、優れた伸縮性と透湿性を両立することができることを見出した。
　より具体的には、一軸延伸処理における延伸温度は、２０℃以上７０℃未満である。これは、延伸温度が２０℃未満の場合は、オレフィン系エラストマーの伸縮性に起因して形成された貫通孔が塞がってしまい、十分な透湿度を得られない場合があるためである。また、延伸温度が７０℃以上の場合は、伸縮フィルムが溶融して破断する場合があるためである。
　また、オレフィン系エラストマーがプロピレン系エラストマーの場合、延伸温度はプロピレン系エラストマーの融点以上である５０℃以上７０℃未満が好ましい。融点以上で延伸を行うと、樹脂が配向するため、延伸方向の応力が向上する。また、融点以上で延伸を行うと、永久歪みが大きくなり、伸縮フィルムの伸縮性が低下するため、無機充填剤と樹脂との乖離状態が固定化されやすく、透湿性が向上する。
　なお、「融点」とは、ＤＳＣチャートの融解開始温度のことを意味し、プロピレン系エラストマーの融解開始温度は、一般的に４０℃以上５０℃以下である。
　また、一軸延伸処理における延伸倍率は、１．８倍以上４．５倍以下である。これは、延伸倍率が１．８倍以上であれば、延伸処理による多孔化が促進されて、伸縮フィルムの透湿度がさらに向上するが、４．５倍よりも大きい場合は、フィルムを伸長した場合に破断する場合があるためである。なお、ここでいう「延伸倍率」とは、延伸方向における、延伸前のフィルムの長さに対する延伸後のフィルムの長さの倍数のことをいう。
　このように、本発明においては、延伸温度を２０℃以上７０℃未満に設定するとともに、伸縮倍率を１．８倍以上４．５倍以下に設定することにより、フィルムの延びを防止して、優れた伸縮性と透湿性を両立することができる伸縮フィルムを得ることが可能になる。
　そして、本発明の伸縮フィルムは、一軸延伸処理によるフィルムの延伸方向（例えば、ＭＤ）における５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下となるため、フィルム製造時における巻き取り工程や、伸縮フィルムを用いて衛生用品等を製造する際に、フィルムの延びが防止され、優れた伸縮性を得ることが可能になる。
　なお、上記「延伸方向における５０％伸長時の応力」は、後述の実施例において記載した方法で求めることができる。
　また、本発明の伸縮フィルムは、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上となるため、優れた透湿性を得ることが可能になる。
　なお、上記「透湿度」は、ＪＩＳ　Ｚ　０２０８（防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法））に準拠して測定されたものをいう。
　また、伸縮フィルムを小さい力で延ばすとの観点から、一軸延伸処理によるフィルムの延伸方向（例えば、ＭＤ）と直交する方向（例えば、ＴＤ）における５０％伸長時の応力が３．０Ｎ以下が好ましい。
　また、同様の観点から、一軸延伸処理によるフィルムの延伸方向（例えば、ＭＤ）と直交する方向（例えば、ＴＤ）における１００％伸長時の応力が３．０Ｎ以下が好ましい。
　なお、上記「延伸方向と直交する方向における５０％伸長時の応力」、及び「延伸方向と直交する方向における１００％伸長時の応力」は、後述の実施例において記載した方法で求めることができる。
　また、伸縮フィルムを製造する場合、伸縮フィルムの永久歪みは、２５％以下が好ましい。伸縮フィルムの永久ひずみが２５％以下であれば、優れた伸縮性を有する伸縮フィルムを得ることができる。
　なお、ここでいう「永久歪み」とは、以下の方法により算出されるものをいう。
　伸縮フィルムから機械軸方向（ＭＤ）に２５ｍｍ、機械軸方向に直交する方向（ＴＤ）に１００ｍｍの短冊状試験片を切り取り、試験片を試験装置（精密万能試験機）のつかみ具につかみ具間距離が２５ｍｍとなるように固定する。そして、試験片をＴＤに速度２５４ｍｍ／分の条件で、下記式（１）で算出される伸び（伸長倍率）が１００％となるように伸長した後、直ちに試験片を同速度にて収縮させる。そして、下記式（２）から永久歪み［％］を算出する。
　［数１］
　伸び［％］＝（Ｌ１－Ｌ０）／Ｌ０×１００　　　（１）
　［数２］
　永久歪み［％］＝（Ｌ２－Ｌ０）／Ｌ０×１００　　　（２）
　ただし、Ｌ０は、伸長する前のつかみ具間距離（ｍｍ）であり、Ｌ１は、伸長した後のつかみ具間距離（ｍｍ）であり、Ｌ２は、収縮させる際に試験片の荷重（Ｎ／２５ｍｍ）が０になるときのつかみ具間距離（ｍｍ）である。
　また、製造される伸縮フィルムの厚みは、１０～８０μｍが好ましく、２０～６０μｍがより好ましい。伸縮フィルムの厚みが１０μｍ以上であれば、巻取り時のシワや、スリット時のトリミングのカット性などのハンドリング性を確保できる。また、伸縮フィルムの厚みが８０μｍ以下であれば、十分な透湿性を得ることができる。
　以上の方法により、本発明においては、フィルムの延びを防止して、優れた伸縮性と透湿性を両立することができる伸縮フィルムを得ることができる。
　なお、伸縮フィルム層は、単層であってもよく、２層以上の複層であってもよい。伸縮フィルム層が複層の場合、各層の組成や厚みは同じであってもよく、異なっていてもよい。伸縮フィルム層が複層である場合の伸縮フィルム層の厚みとは、この複層の全体の厚みのことを意味する。
　以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
　伸縮フィルムの作製に使用した材料を以下に示す。
（１）プロピレン系エラストマー（Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）６１０２ＦＬ（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社製、プロピレン－エチレン共重合体、エチレン単位含有率：１６質量％）
（２）ＬＬＤＰＥ：直鎖状低密度ポリエチレン、密度：０．９０２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０分（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製、商品名：Ａｆｆｉｎｉｔｙ、ＰＬ１８５０Ｇ）
（３）ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン、密度：０．９２２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：０．３ｇ／１０分（住友化学社製、商品名：スミカセン、Ｆ１０１－１）
（４）ＵＬＤＰＥ：超低密度ポリエチレン、密度：０．９１５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．２ｇ／１０分（日本ポリエチレン社製、商品名：カーネルＫＦ２８２）
（５）エチレン系エラストマー：密度：０．８６７ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ（２３０℃）：７．０ｇ／１０分（三井化学社製、商品名：タフマーＰＮ－２０７０）
（６）滑剤：ＬＤＰＥをベースレジンとするマスターバッチ（理研ビタミン社製、商品名：リケマスター、ＥＬＭ０８０）
（７）無機充填剤：炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名：ＰＯ－１５０Ｂ－１０）
　（実施例１）
　＜伸縮フィルムの作製＞
　まず、表１に示す各材料を混合して、表１に示す組成（質量部）を有する実施例１の材料を用意した。次に、この材料を、２００℃の条件下において、ストランドダイを備えた同方二軸押出機（ＪＳＷ社製、商品名：ＴＥＸ２８Ｖ－４２ＣＷ－４Ｖ）にてストランド状に押し出してカットし、ペレットを得た。
　次に、このペレットを、Ｔダイを備えた単軸押出機（永田製作所社製）にて、溶融押し出し（押出温度：２００℃）によりフィルム状に成形し、当該フィルムを巻取りロールで巻き取ることにより、多孔化前の原反フィルムを得た。
　そして、この原反フィルムに対して、表１に示す延伸温度（室温：２３℃±２℃）と延伸倍率の条件で、ＭＤに一軸延伸処理を行うことにより、原反フィルムを多孔化し、複数の貫通孔が形成された伸縮フィルムを作製した。
　＜延伸方向（ＭＤ）における５０％伸長時の応力の測定＞
　ＭＤにおけるヒステリシス試験において、作製した伸縮フィルムをＴＤに２５ｍｍ、ＭＤに１００ｍｍ切り出した試験片を用意し、チャック間距離が２５ｍｍ、試験速度が２５４ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、チャック間が５０ｍｍ（１００％）まで試験片をＭＤに延伸し、その状態を保持せずにチャック間距離を２５ｍｍへ戻した。そして、チャック間５０ｍｍ（１００％）まで試験片をＭＤに延伸する途中のチャック間距離が３７．５ｍｍの時（５０％伸長時）のＭＤの応力［ＭＰａ］を、精密万能試験機（島津製作所社製、商品名：オートグラフＡＧ－５０００Ａ）を用いて測定した。以上の結果を表１に示す。
　＜延伸方向と直交する方向（ＴＤ）における５０％伸長時の応力＞
　ＴＤにおけるヒステリシス試験において、作製した伸縮フィルムをＭＤに２５ｍｍ、ＴＤに１００ｍｍ切り出した試験片を用意し、チャック間距離が２５ｍｍ、試験速度が２５４ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、チャック間が５０ｍｍ（１００％）まで試験片をＴＤに延伸し、その状態を保持せずにチャック間距離を２５ｍｍへ戻した。そして、チャック間５０ｍｍ（１００％）まで試験片をＴＤに延伸する途中のチャック間距離が３７．５ｍｍの時（５０％伸長時）のＴＤの応力［ＭＰａ］を、精密万能試験機（島津製作所社製、商品名：オートグラフＡＧ－５０００Ａ）を用いて測定した。以上の結果を表１に示す。
　＜延伸方向と直交する方向（ＴＤ）における１００％伸長時の応力＞
　ＴＤにおけるヒステリシス試験において、作製した伸縮フィルムをＭＤに２５ｍｍ、ＴＤに１００ｍｍ切り出した試験片を用意し、チャック間距離が２５ｍｍ、試験速度が２５４ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、チャック間が５０ｍｍ（１００％）まで試験片をＴＤに延伸し、その状態を保持せずにチャック間距離を２５ｍｍへ戻した。そして、チャック間距離が５０ｍｍの時（１００％伸長時）のＴＤの応力［ＭＰａ］を、精密万能試験機（島津製作所社製、商品名：オートグラフＡＧ－５０００Ａ）を用いて測定した。以上の結果を表１に示す。
　＜永久歪みの測定＞
　作製した伸縮フィルムから、延伸方向（ＭＤ）に２５ｍｍ、延伸方向と直交する方向（ＴＤ）に１００ｍｍの短冊状試験片を切り取り、この試験片を精密万能試験機（島津製作所社製、オートグラフＡＧ－５０００Ａ）のつかみ具につかみ具間距離が２５ｍｍとなるように固定した。そして、試験片をＴＤに速度２５４ｍｍ／分の条件で、上記式（１）で算出される伸び（伸長倍率）が１００％となるように伸長した後、直ちに試験片を同速度にて収縮させた。そして、上記式（２）から永久歪み［％］を算出した。なお、試験は、室温（２３℃±２℃）で行った。以上の結果を表１に示す。
　＜透湿度の測定＞
　ＪＩＳ　Ｚ　０２０８（防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法））に準拠して、作製した伸縮フィルムの透湿度［ｇ／（ｍ２・２４ｈ）］を測定した。なお、吸湿剤として塩化カルシウムを１５ｇ使用し、温度４０℃、相対湿度９０％の恒温恒湿環境下で測定した。以上の結果を表１に示す。
　（実施例２～５）
　ＭＤへの一軸延伸処理の条件を表１に示す条件に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表１に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表１に示す。
　（実施例６）
　材料の組成を表１に示す組成（質量部）に変更するとともに、ＭＤへの一軸延伸処理の条件を表１に示す条件に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表１に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表１に示す。
　（比較例１）
　材料の組成を表２に示す組成（質量部）に変更するとともに、ＭＤへの一軸延伸処理を行わなかったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表２に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表２に示す。
　（比較例２）
　ＭＤへの一軸延伸処理を行わなかったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表２に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表２に示す。
　（比較例３～９）
　ＭＤへの一軸延伸処理の条件を表２に示す条件に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表２に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表２に示す。
　（比較例１０）
　材料の組成を表２に示す組成（質量部）に変更するとともに、ＭＤへの一軸延伸処理の条件を表２に示す条件に変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、表２に示す厚みを有する伸縮フィルムを作製した。
　そして、上述の実施例１と同様にして、各応力の測定、永久歪みの測定、及び透湿度の測定を行った。以上の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、実施例１～６の伸縮フィルムにおいては、ＭＤにおける５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下であるとともに、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であり、フィルムの延びを防止して、優れた伸縮性と透湿性を両立することができることが分かる。
　一方、表２に示すように、比較例１の伸縮フィルムにおいては、フィルムの材料にポリエチレン樹脂が含有されておらず、また、ＭＤへの一軸延伸処理が行われていないため、ＭＤにおける５０％伸長時の応力が６．０Ｎ未満であるとともに、貫通孔が形成されず（すなわち、透湿度が０ｇ／（ｍ２・２４ｈ））、伸縮性と透湿性に乏しいことが分かる。
　また、比較例２の伸縮フィルムにおいては、ＭＤへの一軸延伸処理が行われていないため、貫通孔が形成されず（すなわち、透湿度が０ｇ／（ｍ２・２４ｈ））、透湿性に乏しいことが分かる。
　また、比較例３，５，７の伸縮フィルムにおいては、一軸延伸処理によるフィルム成形時の延伸倍率が４．５倍よりも大きいため、フィルムの延伸時にフィルムが破断した。
　また、比較例４，６の伸縮フィルムにおいては、一軸延伸処理によるフィルム成形時の延伸倍率が１．８倍よりも小さいため、一軸延伸処理による多孔化が促進されず、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ））未満となり、透湿性に乏しいことが分かる。
　また、比較例８～９の延伸フィルムにおいては、一軸延伸処理によるフィルム成形時の延伸温度が７０℃以上のため、伸縮フィルムが溶融して破断した。
　また、比較例１０の延伸フィルムにおいては、延伸温度がエラストマーの融点未満のため、熱による配向状態の固定化が進行せず、残留歪みが減少することにより低応力化し、またエラストマーの伸縮性に起因して形成された貫通孔が塞がるため、ＭＤにおける５０％伸長時の応力が６．０Ｎ未満であるとともに、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）未満となり、伸縮性と透湿性に乏しいことが分かる。
　以上説明したように、本発明は、衛生分野（生理用品、失禁用品等）や医療分野（外科用ドレープ等）等に利用される伸縮フィルム及びその製造方法に適している。
　１　　伸縮フィルム
　２　　貫通孔
　３　　無機充填剤
 

Claims (6)

  1. 　オレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有する伸縮フィルムであって、
    　５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下であり、透湿度が１０００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上であることを特徴とする伸縮フィルム。
  2. 　前記オレフィン系エラストマーが、プロピレン系エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の伸縮フィルム。
  3. 　少なくとも１軸方向に延伸され、延伸方向における５０％伸長時の応力が６．０Ｎ以上１５．０Ｎ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伸縮フィルム。
  4. 　複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の伸縮フィルム。
  5. 　フィルム全体の厚みが１０μｍ～８０μｍであることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の伸縮フィルム。
  6. 　オレフィン系エラストマーと無機充填剤とを含有する原反フィルムを用意する工程と、
    　前記原反フィルムに対して、一軸延伸処理を行う工程と
    を少なくとも備える伸縮フィルムを製造する方法であって、
    　前記一軸延伸処理によるフィルム成形時の延伸温度が２０℃以上７０℃未満であるとともに、延伸倍率が１．８倍以上４．５倍以下であることを特徴とする伸縮フィルムの製造方法。
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