JP2016522103A - 通気性貼り合わせフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ウイルス遮断保護服、自動車塗膜保護フィルムおよびスポーツウェアなどに適用可能な通気性貼り合わせフィルムに関し、不織布、メッシュフィルムまたは繊維織物などの補強フィルムと通気性フィルムを通気性ポリウレタン樹脂接着剤で貼り合わせて強度を向上させ、透気度を維持するように製造された通気性貼り合わせフィルムに関する。【選択図】なし
Description
本発明は、通気性貼り合わせフィルムおよびその製造方法に関し、より詳細には、ウイルス遮断保護服、自動車塗膜保護フィルムおよびスポーツウェアなどの通気性貼り合わせフィルムに関し、不織布、メッシュフィルムまたは繊維織物などの補強フィルムと通気性フィルムを通気性ポリウレタン樹脂接着剤で貼り合わせて強度を向上させ、透気度を維持するように製造された通気性貼り合わせフィルムおよびその製造方法に関する。
既存の通気性貼り合わせフィルムは、通気が不可能な接着剤を使用して接着させる方法を使用しており、フィルムが通気性を有するようにするためには、表面が、格子状のロールで貼り合わせて接着剤が付着されていない面に通気されるようにする方式を用いる必要がある。しかし、これは、装置が複雑で、結局には通気性能も減少する欠点があり、また、接着剤が付着されていない部分の面積が相当広くてウイルスの遮断能力や水分の遮断能力などが劣る製品を製造するしかない状況である。
特許文献１には、第１通気性フィルムの一面に所定のパターンが形成された接着剤を塗布し、第２通気性フィルムを積層して貼り合わせる通気性貼り合わせフィルムおよびその製造方法について開示されている。このような所定のパターンが形成された接着剤を塗布するためには凹溝が形成された銅板ローラを用いて塗布するが、均一なパターンの形成が容易でなく、ウイルスまたは水分の遮断特性が減少する問題が発生した。
したがって、本発明者らは、これについて鋭意研究を重ねた結果、本発明のように特殊なポリウレタン組成物を用いて全面にコーティングする場合でも、通気性を有することから微細な通気接着層を介して通気されるため、すなわち、接着剤自体が通気性に優れるため、貼り合わせの際に被着剤の全面をコーティングして貼り合わせることができ、通気性は無論、ウイルス遮断性能や耐薬品性がより優れる。
本発明は、上述の従来技術などの問題点を解決するために、通気性フィルムに接着剤自体が優れた通気性を有する接着剤を使用することにより、貼り合わせの際に被着剤の全面をコーティングして貼り合わせることができ、通気性は無論、ウイルス遮断性能や耐薬品性がより優れた貼り合わせフィルムを提供する。
本発明は、ウイルス遮断保護服、自動車塗膜保護フィルム、スポーツウェアなどに使用可能な貼り合わせフィルムに関し、より具体的には、通気性フィルム／通気性ＰＵ接着剤／不織布、メッシュフィルムまたは繊維織物からなる補強フィルムを３層に貼り合わせて耐久性および強度が増加し、貼り合わせの際に透気性を向上させ、ウイルス遮断能力や耐薬品性に優れた通気性貼り合わせフィルムを提供する。
前記本発明者らは、ポリウレタンのジオールモノマーとしてポリエチレングリコールジオールまたはポリプロピレングリコールジオールまたはその混合ジオール成分を含むポリオール成分を使用する場合にのみ水分が吸収されて拡散することで、ポリウレタンが通気性ＰＵ接着剤（ポリウレタン接着剤）として通気性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。前記ジオールは、重量平均分子量が１００〜５００，０００ｇ／ｍｏｌ程度の分子量を有するものであれば特に制限されない。前記の構造を有する通気性ＰＵ接着剤を使用すると、接着剤が付着されている箇所も通気性を有するため、被着剤の全面がコーティングされて貼り合わされることができる。このようにする場合、前記通気性貼り合わせフィルムは、ウイルス遮断性能を図り、医療用に適用した場合に手術の際に血が浸透しないようにすることができ、前記通気性ＰＵ接着剤は、接着機能と通気性機能を同時に有することができる。
また、本発明の通気性貼り合わせフィルムは、ＡＳＴＭ Ｅ９６の方法により測定した透湿度が１００〜２０，０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓであることが好ましい。
以下、本発明の各構成について具体的に説明する。
先ず、本発明の通気性フィルムは、ポリオレフィンに炭酸カルシウムなどの無機物を混合し、前記混合物を押出した後、前記押出物を延伸して製造した通気性フィルムやポリオレフィンに、潤滑剤、可塑剤、ワックス、オイルなどの有機溶剤を混合し、前記混合物を押出した後、前記押出物を延伸し、溶媒で前記有機溶剤を抽出して製造した通気性フィルムなどを使用することができるものであって、本技術分野において通常使用するポリオレフィン通気性フィルムであれば特に制限されない。本発明において、前記ポリオレフィン樹脂は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、および高密度ポリエチレンを含むホモポリマーまたはエチレンを主成分としたコポリマー、ポリプロピレンホモポリマーまたはプロピレンを主成分としたコポリマーおよびポリブテンからなる群から選択される一つ以上の化合物を使用することが好ましい。
次に、本発明の補強フィルムは、スパンボンド、またはスパンレースなどで製造する不織布やメッシュフィルムまたは繊維織物から選択されるいずれのものでも使用することができ、代表的に不織布について説明すれば次のとおりである。不織布とは、通常のスパンボンド法、またはスパンレース法で製造された不織布を意味するものであって、特に制限されないが、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンから選択されるいずれか一種の樹脂、より好ましくは、ポリプロピレン樹脂を使用したスパンボンドを使用することが好ましく、通常のスパンボンド法、またはスパンレース法により不織布に製造されたものを使用することができる。例えば、坪量が１０〜３００ｇｓｍであるスパンボンド不織布を使用することができる。本発明は、このような不織布を使用することにより優れた通気性を有する効果をまた奏することができる。より具体的には、前記補強フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどの材質で製造されるスパンボンド不織布またはスパンレース不織布であってもよく、有機高分子材料で製造されるメッシュフィルムまたは繊維原反であってもよい。
次に、本発明の通気性ポリウレタンについて説明する。
本発明の通気性ポリウレタン接着剤は、ポリエチレングリコールジオールまたはポリプロピレングリコールジオール、またはこれらの混合ジオール成分から選択されるジオール成分を含有するポリオール、イソシアネートを含み、好ましくは、鎖延長剤、触媒および有機溶媒をさらに含んでもよい。本発明の通気性ポリウレタンの重合法としては、通常知られている溶液重合法などのものであるため、それ以上具体的な説明は省略する。
本発明の通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）は、１００〜５０，０００ｇｒａｍ／ｍ２×２４時間（ＡＳＴＭ Ｅ９６）範囲の透湿度を有することが本発明の目的に適する。
本発明の通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）において、ポリオールは、ポリエチレンエーテルグリコールジオール、ポリプロピレンエーテルグリコールジオールまたはその混合ジオール成分を含むポリオール成分を使用し、前記ジオールの数平均分子量は１００〜５００，０００の範疇に属し、通気性ポリウレタン接着剤組成物の固形分１００重量部に対してポリエチレンエーテルグリコールジオール、ポリプロピレンエーテルグリコールジオールまたはその混合ジオール成分を含むポリオール成分の含有量は１０〜９０重量部の範囲で使用して通気性を維持する。
本発明の通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）のイソシアネートとしては、１，６‐ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、メタ‐キシレンジイソシアネート（ｍ‐ＸＤＩ）、水素添加メチレンジフェニレンジイソシアネート（Ｈ12ＭＤＩ）、メタ‐テトラメチルキシレンジイソシアネート（ｍ‐ＴＭＸＤＩ）のいずれか一つまたは一つ以上を併用して使用することができる。
本発明の通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）の鎖延長剤としては、エチレングリコール（ＥＧ）、１，４‐ブタンジオール（１，４‐ＢＤ）、１，６‐ヘキサンジオール（１，６‐ＨＤ）、１，２‐プロピレングリコール（１，２‐ＰＧ）、１，３‐プロパンジオール（１，３‐ＰＤＯ）、ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、２‐メチル１，３‐プロパンジオール（２‐ＭＰＤ）、３‐メチル‐１，５‐ペンタンジオール（３‐ＭＰＤ）、２‐ブチル‐２‐エチル‐１，３‐プロパンジオール（ＢＥＰＤ）などから選択されるいずれか一つまたは一つ以上を併用して使用するが、特定されない。前記鎖延長剤を使用する場合、その含有量は、全体固形分１００重量部に対して０．０１〜５重量部を使用することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
本発明の通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）の製造の際に触媒としては、ポリウレタン産業界において使用する触媒を使用するが、いずれか一つを特定せず、使用しなくてもよい。
通気性ポリウレタン樹脂（接着剤）の製造の際に有機溶媒としては、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート、２‐ブタノン、シクロヘキサノン、N、N‐ジメチルアセトアミン（N、N‐Dimethylacetamine）、N、N‐ジメチルホルムアミド、N‐メチルピロリジノン、ジクロロメタン、エタノール、イソプロピルアルコール、メタノールから選択されるいずれか１種または２種以上を混用して使用する。
本発明において、通気性ポリウレタン接着剤組成物として固形分が１〜９０重量％、好ましくは１０〜８５重量％の溶液を使用することが好ましく、コーティング方法としては、全面をコーティング可能なロールコーティング、ディップコーティング、フローコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティングなどのコーティング法を採択することができる。
特に、本発明は、補強フィルムと通気性フィルムを通気性ポリウレタン接着剤で積層させることにより強度と同時に水分に対する抵抗力を向上させることができ、貼り合わせの際に通気性を維持しながらも接着強度が向上して長期使用にも各層が分離することを防止できる追加的な効果も有することが分かり、長期安定的な使用が可能であることが分かる。
また、本発明は、前記通気性フィルムの製造の際に接着剤の成分として酸化防止剤およびＵＶ安定剤を添加して製造することにより、日差しによる酸化を防止する効果をより向上させることができることが分かった。酸化防止剤およびＵＶ安定剤を使用する場合、その含有量としては、全体固形分１００重量部に対して０．０１〜５重量部を使用することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
本発明では、前記接着剤は、必要に応じて、通常使用される樹脂添加剤、例えば、可塑剤、潤滑剤、帯電防止剤、顔料、紫外線吸収剤、防曇剤、防霧剤（antihaze agent）、熱安定剤、ブロッキング防止剤、染料、白色増進剤、乾燥剤、蛍光剤、その他の断熱剤などが付加されてもよい。
以下、本発明による貼り合わせフィルムを製造する方法について説明すると、
Ａ）通気性フィルムを準備する段階と、
Ｂ）前記通気性フィルムの一面または両面に本発明のポリウレタン接着剤溶液をコーティングする段階と、
Ｃ）前記通気性フィルムの通気性ポリウレタン接着剤溶液のコーティング面に補強フィルムを接着する段階と、
Ｄ）圧延して乾燥する段階と、
により製造されることを特徴とする。
Ａ）通気性フィルムを準備する段階と、
Ｂ）前記通気性フィルムの一面または両面に本発明のポリウレタン接着剤溶液をコーティングする段階と、
Ｃ）前記通気性フィルムの通気性ポリウレタン接着剤溶液のコーティング面に補強フィルムを接着する段階と、
Ｄ）圧延して乾燥する段階と、
により製造されることを特徴とする。
本発明による貼り合わせフィルムは、耐久性が強く、ウイルスが浸透しないだけでなく、水分が浸透することを防止することができ、全面にわたり通気性接着剤で接着されることから化合物が浸透されず、耐化学性が増加する利点がある。
以下、本発明の具体的な説明のために実施例を挙げて説明する。
［実施例１］
市販のポリオレフィン樹脂を主材料として炭酸カルシウム含有量が約５０％となるコンパウンド樹脂を購入し、フィルム押出機でＴ‐ダイ押出した後、延伸比２．５:１で延伸して坪量３０ｇｓｍの通気性フィルムを得た。この通気性フィルムの透湿度を測定した結果、７０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓであった。市販の坪量３０ｇｓｍのポリプロピレン不織布を準備した。
市販のポリオレフィン樹脂を主材料として炭酸カルシウム含有量が約５０％となるコンパウンド樹脂を購入し、フィルム押出機でＴ‐ダイ押出した後、延伸比２．５:１で延伸して坪量３０ｇｓｍの通気性フィルムを得た。この通気性フィルムの透湿度を測定した結果、７０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓであった。市販の坪量３０ｇｓｍのポリプロピレン不織布を準備した。
次いで、反応溶媒として使用されるエチルアセテートにメチレンジイソシアネートと触媒、ポリエチレンエーテルグリコールジオールと１，４‐ブタンジオールを９０:１０の重量部に合わせて固形分が６０重量％になるように溶解した後、前記混合物を８０℃で１時間撹拌した後、冷却して製造した。製造された通気性ＰＵ接着剤の粘度は２５℃で２，５００ｃｐｓであった。これを前記通気性フィルムの全面に前記通気性ＰＵ接着剤をロールコーティング方式でコーティングして通気性フィルムとポリプロピレン不織布を貼り合わせた後、ローラを通過して加圧してさらに貼り合わせた後、６０℃の温度で乾燥して製品を完成した。結果、貼り合わせフィルムの引張試験機を用いた剥離強度（ｇ／ｉｎｃｈ）が６５０であり、透湿度が５５００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓ（ＡＳＴＭ Ｅ９６）であり、ＪＩＳ Ｚ ２８０１に準じてテストした耐バクテリアテストを成功的に通過するほどの効果を得ることができた。
［比較例１］
市販の一般ＰＵ接着剤（東洋インキコリア社製、ＴＭ‐３８６）を購入し、グラビア接着方式で前記通気性フィルムとポリプロピレン不織布を格子状に部分接合して貼り合わせた後、貼り合わせたフィルムの透湿度を比較した。結果、実施例１と同一の基準で評価した結果、剥離強度が３２０（ｇ／ｉｎｃｈ）、透湿度が２８００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓ（ＡＳＴＭ Ｅ９６）および前記耐バクテリアテスト（ＪＩＳ Ｚ ２８０１）を通過することができなかった。
市販の一般ＰＵ接着剤（東洋インキコリア社製、ＴＭ‐３８６）を購入し、グラビア接着方式で前記通気性フィルムとポリプロピレン不織布を格子状に部分接合して貼り合わせた後、貼り合わせたフィルムの透湿度を比較した。結果、実施例１と同一の基準で評価した結果、剥離強度が３２０（ｇ／ｉｎｃｈ）、透湿度が２８００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓ（ＡＳＴＭ Ｅ９６）および前記耐バクテリアテスト（ＪＩＳ Ｚ ２８０１）を通過することができなかった。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に記述したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、添付の請求の範囲に定義された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、本発明を様々に変形して実施することができる。したがって、本発明は、前記の実施例に制限されない。
Claims (9)
- 補強フィルム層と、通気性フィルム層と、前記補強フィルム層と通気性フィルム層との間に形成されたポリウレタン接着剤層と、を有する貼り合わせフィルムであって、
前記ポリウレタン接着剤層は、重量平均分子量１００〜５００，０００ｇ／ｍｏｌのポリエチレングリコールジオール、ポリプロピレングリコールジオールまたはその混合ジオール成分を含むポリオールで製造されるポリウレタン接着剤組成物である、通気性貼り合わせフィルム。 - 前記ポリオールは、ポリウレタン接着剤組成物の固形分１００重量部に対して１０〜９０重量部であるポリウレタン接着剤組成物である、請求項１に記載の通気性貼り合わせフィルム。
- 前記通気性フィルムは、ポリオレフィン樹脂に無機粒子を混合して延伸したフィルムまたはポリオレフィン樹脂に有機溶剤を混合して延伸した後、前記有機溶剤を抽出して製造される、請求項１に記載の通気性貼り合わせフィルム。
- 前記補強フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルまたはナイロンの材質で製造されるスパンボンド不織布またはスパンレース不織布であるか、有機高分子材料で製造されるメッシュフィルムまたは繊維原反である、請求項１に記載の通気性貼り合わせフィルム。
- ＡＳＴＭ Ｅ９６の方法により測定した透湿度が１００〜２０，０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓである、請求項１に記載の通気性貼り合わせフィルム。
- Ａ）通気性フィルムを準備する段階と、
Ｂ）前記通気性フィルムの一面または両面にポリエチレングリコールジオール、ポリプロピレングリコールジオールまたはその混合ジオール成分を含むポリオールで製造されたポリウレタン接着剤溶液をコーティングする段階と、
Ｃ）前記通気性フィルムの通気性ポリウレタン接着剤溶液のコーティング面に補強フィルムを接着する段階と、
Ｄ）圧延し、乾燥する段階と、
を含む、通気性貼り合わせフィルムの製造方法。 - 前記ジオールは、重量平均分子量が１００〜５００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項６に記載の通気性貼り合わせフィルムの製造方法。
- 前記通気性ポリウレタン接着剤は、１００〜５０，０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓ（ＡＳＴＭ Ｅ９６）範囲の透湿度を有するものである、請求項６に記載の通気性貼り合わせフィルムの製造方法。
- ＡＳＴＭ Ｅ９６の方法により測定した前記貼り合わせフィルムの透湿度が１００〜２０，０００ｇ／ｍ２×２４ｈｒｓである、請求項６に記載の通気性貼り合わせフィルムの製造方法。
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