JP2904287B2 - 難燃性蒸気透過性防水性構造体 - Google Patents

難燃性蒸気透過性防水性構造体

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JP2904287B2
JP2904287B2 JP1232681A JP23268189A JP2904287B2 JP 2904287 B2 JP2904287 B2 JP 2904287B2 JP 1232681 A JP1232681 A JP 1232681A JP 23268189 A JP23268189 A JP 23268189A JP 2904287 B2 JP2904287 B2 JP 2904287B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、難燃性である、防水性、親水性、蒸気透過
性コポリエーテルエステルフィルムに関する。
コポリエーテルエステルは、よく知られており、そし
て連続する、増加する商業的成功を享受している。これ
らは殊に有用な樹脂である。なぜなら、それらは軟質エ
ラストマーから半剛性のプラスチックの範囲にわたり、
コンシステンシーが非常に変化し、そしてそれらは優れ
た全体の性質、例えば、優秀な引き裂き強さ、曲げ寿
命、耐熱性、および靱性を有するからである。フィルム
の形態で、それらはファブリック上に塗布してこれらの
改良された性質を前記ファブリック付与することができ
る。しかしながら、コポリエーテルエステル樹脂および
樹脂ブレンドは、それらの加熱燃焼性に悩まされ、そし
てそれらの用途は燃焼性により制限される。この燃焼性
の問題は、コポリエーテルエステルがフィルムとして存
在するとき、増強される。なぜなら、薄いフィルムの表
面積対体積の比はより大きく、これにより燃焼を指示す
るために必要な、酸素への暴露をより多くするからであ
る。
種々の難燃性が、燃焼性を減少または排除するため
に、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエラ
ストマーに添加されてきた。使用する難燃性添加剤ノレ
ベルおよびタイプは、物体の厚さおよひ添加剤とコポリ
エーテルエステルとの間の化学的および物理学的相互作
用に依存する。コポリエーテルエステル樹脂において有
効な難燃剤は、コポリエーテルエステルフィルムにおい
て必ずしも有効ではない。例えば、ある既知の難燃剤
は、コポリエーテルエステルエラストマーに添加し、そ
しフィルムに成形するとき、高い表面積を有しかつ非常
に薄いフィルムの燃焼を抑制するために十分な活性を欠
くために、フィルムにおいてしばしば無効である。コポ
リエーテルエステルエラストマーの成形された造形樹脂
において有効なある難燃剤は、フィルムにおいて無効で
ある。なぜなら、それらはフィルムの製造を実際に妨害
する、すなわち、生ずるフィルムは劣った品質をもつか
らである。コポリエーテルエステルのフィルム以外の形
態において有効である、多くの固体の難燃剤は、また、
コポリエステルエラストマーの水蒸気透過速度へ実質的
な悪い作用を有し、そして、それ自体、劣った水蒸気透
過速度を有するフィルムを生じる。コポリエステルエラ
ストマーが水蒸気への容易な透過性の特性を有するよう
にさせる、化学的基、例えば、エチレンオキシドを高い
程度に含有するときでさえ、前述の説明は真実である。
最後に、コポリエーテルエステルの多くの固体難燃剤は
物理的性質、例えば、伸びを妨害する。
これらの問題はコポリエーテルエステルフィルムにお
いて特に重要となる。なぜなら、フィルムは表面積対体
積の比が高い、薄い物品てあり、したがって厚い物品よ
りも高いレベルの難燃剤を必要とするからである。しか
しながら、より多い難燃剤を薄いフィルムに添加する
と、それがフィルムの物理的性質および加工の品質を妨
害する可能性がより多くなる。例えば、より多い難燃剤
を添加するとき、添加剤とコポリエーテルエステルエラ
ストマーポリマー中の親水性基との間の相互作用は、添
加剤の化学的性質に依存して、起こることがあり、そし
てこの相互作用はフィルムの水蒸気透過速度を減少する
ことがある。上の問題の結果、コポリエーテルエステル
エラストマーに添加して、外観がすぐれたフィルムを難
燃剤を存在させてなお形成することができ、かつ、難燃
剤はフィルムにすぐれた難燃性を付与しそして、最後
に、難燃剤がフィルムの物理的性質、例えば、伸びまた
は水蒸気透過速度を実質的に妨害しないようにすること
ができる、難燃剤が要求されている。
本発明は、6000g・ミル/m2/24時間より大きい水蒸気
透過速度を有し、600%より大きい伸びを有し、そして
すぐれた難燃性を有する、防水性、親水性、通気性コポ
リエーテルエステルフィルムを提供することによって、
上の問題を軽減する。これらの難燃性コポリエーテルエ
ステルエラトスマーフィルム組成物は、さらに、ファブ
リックはストレッチまたは非ストレッチの性質である、
織製、非織製、またはニットのファブリックに結合し
て、ファブリックにコポリエーテルエステルエラストマ
ーに関連する優秀な性質を付与すると、同時に前記エラ
ストマーに関連する燃焼性の問題を排除することができ
る。このようなファブリックは、ナイロン、ポリ(エチ
レン−テレフタレート)、ポリアラミド、ポリウレタ
ン、ポリプロピレン、またはポリエチレンを包含する。
それらは、また、親水性コポリエーテルエステルエラス
トマーの層に、米国特許第4,725,481号(開示をここに
引用によって加える)に記載されているように、結合す
ることができ、次いでこれをストレッチまたは非ストレ
ッチの性質である、織製、非織製、またはニットのファ
ブリックに結合することができる。難燃性化コポリエー
テルエステルエラストマーフィルム組成物は、ファブリ
ックへ結合するとき、通気性、難燃性、防水性透過性の
被服、例えば、レインコート、ジャケット、および消防
士のコートの製造に使用することができる。フィルム
は、また、難燃特性を要求する、テントまたは他の装置
のために使用することができる。
米国特許第4,166,743号(Wortmannら、1979年9月4
日)は、発泡性防炎難燃性塗料組成物を開示しており、
この塗料組成物は水性合成樹脂分散物、アンモニウムポ
リホスフェート、加熱下に炭化する物質、例えば、ジシ
アンジアミン、ペンタエリスリトール、またはメラミ
ン、および分散剤、例えば、水、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、キシレン、またはトルエンからなる。塗料は、さら
に、アンモニウムポリホスフェート活性化剤を含有し、
前記活性化剤は、組成物が35℃〜250℃に加熱されると
き、遊離する結晶水を含有する、少なくとも1種の塩に
より構成されている。この参考文献は、フィルム形成
剤、例えば、有機溶媒中の水性、合成樹脂分散液および
溶液を教示しているが、溶融押出可能な樹脂は述べられ
ていない。
米国特許第4,395,511号(Tschirchら、1983年7月26
日)は、難燃性化ポリウレタン組成物を開示しており、
ここで難燃剤はデカブロモジフェニルオキシドおよびア
ンチモン酸化物の混合物およびデカブロモジフェニルオ
キシド、アンチモン酸化物およびアンモニウムポリホス
フェートから成る群から選択さる。この参考文献におい
て、コポリエーテルエステルフィルムは述べられてい
ず、また本発明のフィルムにおいて特許請求されている
特定の難燃剤は開示されていない。
米国特許第4,521,557号(McKenna、1985年6月4日)
は、N,N−エチレンビス(テトラブロモフタルイミ
ド)、三酸化アンチモン、およびヒュームドシリカを含
有する、難燃性コポリエーテルエステルエラストマー組
成物を開示している。欧州特許出願第0 149 190号(Gen
eral Electoric Company、1985年7月24日発行)は、難
燃性低モジュラスのコポリエーテルエステル組成物を開
示しており、この組成物は、なかでも、芳香族カーボネ
ートコポリマーの難燃性量を含み、このコポリマーにお
いて。反復単位の25〜75重量%はクロロまたはブロモ置
換二価フェノールからなり、そして反復単位の残部は二
価フェノール、グリコール、またはジカルボン酸からな
る。米国特許第4,582,866号(Shain、1986年4月15日)
は、臭素含有難燃剤、三酸化アンチモン、およひ親有機
粘土を含有する、難燃性熱可塑性マルチブロックコポリ
エステルエラストマー組成物を開示している。上の参考
文献のすべては難燃性化コポリエーテルエステル組成物
を開示しているが、難燃性とされかつすぐれた水蒸気透
過速度および伸びの値を維持するコポリエーテルエステ
ルフィルムを開示していない。
本発明は、60〜85重量%の0.3〜1.6ミルの厚さ、少な
くとも6,000g・ミル/m2/24時間、好ましくは少なくと
も7,000g・ミル/m2/24時間の水蒸気透過速度(ASTM E9
6−66(手順BW)に従い72°Fおよび50%RHにおいて測
定した)および少なくとも600%の伸びを有する親水性
コポリエーテルエステルエラストマーフィルム、前記親
水性エラストマーフィルムはエステル結合を通して頭・
尾で接合した多数の長鎖エステル単位および短鎖エステ
ル単位から本質的に成り、前記長鎖エステル単位は、式 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、 式 により表され、ここでGは約400〜3500の平均分子量を
有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端
ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基でありそし
て、さらに、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールは
生ずるコポリエーテルエステル中に、コポリエーテルエ
ステルエラストマーの合計重量に基づいて約25〜68重量
%のエチレンオキシドの単位を組み込むために十分なエ
チレンオキシドの単位を含有し、Rは300より小さい分
子量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去し
た後残り二価の基であり、Dは250より小さい分子量を
有するジオールからヒドスキシル基を除去した後残り二
価の基であり、前記コポリエーテルエステルエラストマ
ーは約25〜80重量%の短鎖エステル単位を含有する、お
よび15〜40重量%の難燃剤成分、前記難燃剤成分はテト
ラデカブロモジフェノキシベンゼン、エチレンビステト
ラブロモフタルイミドおよびデカブロモジフェノキシベ
ンゼンから成る群より選択される臭素化芳香族化合物の
37.5〜100重量%から構成されている、からなり、ここ
で親水性コポリエーテルエステルエラストマーフィルお
よび難燃剤成分の重量%は前記フィルムおよび難燃剤成
分の重量のみに基づき、そしてただしフィルムの厚さ
(ミル)対臭素化芳香族化合物の重量%(前記フィルム
および難燃剤成分の重量に基づく)の比は約0.04より小
さい、ことを特徴とする、難燃性コポリエーテルエステ
ルエラストマーフィルム組成物に関する。他の添加剤
は、難燃剤成分中に、亜鉛酸化物、鉄酸化物、二酸化チ
タン、アンチモン酸化物、トリクレシルホスフェート、
三酸化アンチモン、およびホウ酸亜鉛を含有することが
できる。本発明の親水性難燃性コポリエーテルエステル
フィルムは、さらに、ストレッチまたは非ストレッチの
性質である、織製、非織製、またはニットのファブリッ
クに結合するか、あるいは疎水性コポリエーテルエステ
ルエラストマーフィルムの層に結合し、次いでこれをス
トレッチまたは非ストレッチの性質である、織製、非織
製、またはニットのファブリックに結合することができ
る。これらの難燃性コポリエーテルエステルエラストマ
ーフィルム組成物は、通気性、水蒸気透過性の被服、テ
ントなどの製造に使用することができる。
本発明は、難燃性である、防水性、親水性、蒸気透過
性のコポリエーテルエステルフィルムに関する。
詳しくは、本発明は、構成成分: (a)60〜85重量%の0.3〜1.6ミルの厚さ、少なくとも
6,000g・ミル/m2/24時間、好ましくは7,000g・ミル/m
2/24時間の水蒸気透過速度(ASTM E96−66(手順BW)に
従い72°Fおよひ50%RHにおいて測定した)および少な
くとも600%の伸び(ASTM D412より測定した)を有する
親水性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム、
前記親水性エラストマーフィルムはエステル結合を通し
て頭・尾で接合した多数の長鎖エステル単位およひ短鎖
エステル単位から本質的に成り、前記長鎖エステル単位
は、式 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、 式 により表され、ここでGは約400〜3500の平均分子量を
有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端
ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基でありそし
て、さらに、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールは
生ずるコポリエーテルエステル中にコポリエーテルエス
テルエラストマーの合計重量に基づいて約25〜68重量%
のエチレンオキシドの単位を組み込むために十分なエチ
レンオキシドの単位を含有し、Rは300より小さい分子
量を有するジカルボン酸からカルボシキル基を除去した
後残る二価の基であり、Dは250より小さい分子量を有
するジオールからヒドロキシル基を除去した後残る二価
の基であり、前記コポリエーテルエステルエラストマー
は約25〜80重量%の短鎖エステル単位を含有する、およ
び (b)15〜40重量%の難燃剤成分、前記難燃剤成分はテ
トラデカブロモジフェノキシベンゼン、エチレンビステ
トラブロモフタルイミドおらびデカブロモジフェノキシ
ベンゼンから成る群より選択される臭素化芳香族化合物
の37.5〜100重量%から構成されている、 からなり、ここで成分(a)および成分(b)について
の重量%は(a)および(b)の重量のみに基づき、そ
してただしフィルムの厚さ(ミル)対臭素化芳香族化合
物の重量%((a)および(b)の重量に基づく)の比
は約0.04より小さい、ことを特徴とする、難燃性コポリ
エーテルエステルエラストマーフィルム組成物である。
難燃剤成分を親水性コポリエーテルエステルフィルム
中に使用して、適切な難燃性を与えると同時に、コポリ
エーテルエステルの比率を維持する。詳しくは、親水性
コポリエーテルエステルエラストマーフィルムについて
の水蒸気透過速度は少なくとも6,000g・ミル/m2/24時
間(ASTM E96−66(手順BW)に従い72°Fおよひ50%RH
において測定した)に維持し、そして前記親水性コポリ
エーテルエステルエラストマーフィルムについての伸び
%を少なくとも600(ASTM D412より測定した)に維持す
る。難燃剤成分は、また、フィルムの物理的性質を妨害
してはならない、すなわち、フィルムはその中に可視の
孔を有してはならない。ここで使用する難燃剤成分は、
難燃性コポリエーテルエステルフィルム組成物の15〜40
重量%を構成し、好ましい重量範囲は20〜35%である。
難燃剤成分は、少なくとも37.5重量%の臭素化芳香族
化合物を含まなくてはならず、前記臭素化芳香族化合物
はテトラデカブロモフェノキシベンゼン、エチレンビス
テトラブロモフタルイミド、およびデカブロモジフェノ
キシベンゼンから成る群より選択される。これらの成分
のすべては商業的に入手可能である。使用する臭素化芳
香族化合物の重量%は、親水性コポリエーテルエステル
フィルムの厚さに直接関係する。難燃剤成分か有効に作
用するために、親水性コポリエーテルエステルフィルム
の厚さ(ミル)対臭素化芳香族化合物の重量%(親水性
コポリエーテルエステルフィルムおよび難燃剤成分の重
量%に基づく)の比は、約0.04より小さくなくてはなら
ない。これは、ラミネートにおいて、フィルムの1つの
表面は空気に暴露され、そして自由に燃焼するが、フィ
ルムの他方の表面は、燃焼を防止するヒートシンクとし
て作用するファブリックに取り付けられているという事
実のためである。フィルムの厚さが増加するにつれて、
より多くのポリマーはラミネートの燃焼を支持するため
に利用されうる。それ自体、より多い量の臭素化芳香族
化合物が、より薄いフィルムと反対に、親水性コポリエ
ーテルエステルエラストマーのより厚いフィルムに難燃
性を効果的に付与するために必要である。
難燃剤成分は単一の組成物であるか、あるいは1より
多い化合物から構成されることができる。難燃剤成分は
100重量%の臭素化芳香族化合物の1つであることが好
ましい。難燃剤成分の最も好ましい組成物は、約100重
量%のテトラデカブロモジフェノキシゼンゼンである。
難燃剤成分が1より多い化合物から構成されていると
き、少なくとも37.5重量%、好ましくは60重量%より多
い、テトラデカブロモジフェノキシベンゼン、エチレン
ビステトラブロモフタルイミド、およデカブロモジフェ
ノキシベンゼンから成る群より選択される少なくとも1
種の臭素化芳香族化合物が存在しなくてはならない。上
に列挙した臭素化芳香族化合物のほかに、難燃剤成分
は、さらに、62.5重量%以下の、好ましくは40重量%以
下の金属酸化物、三水和アルミニウム、ホウ酸亜鉛、ト
リクレシルホスフェート、およびトリアリールホスフェ
ートから成る群より選択される組成物から構成されるこ
とができる。金属酸化物は、次のものを包含するが、こ
れらに限定されない:アンチモン酸化物、亜鉛酸化物、
酸化第二鉄、および二酸化チタン。酸化物が存在すると
き、それらは難燃剤成分の25重量%を構成することが好
ましい。最も好ましい範囲は難燃剤成分の7.5〜15重量
%である。トリクレシルホスフェートの好ましい範囲は
難燃剤成分の12.5重量%までであり、最も好ましい範囲
は2.5〜7.5重量%の範囲である。上の化合物のすべては
商業的に入手可能である。
親水性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム
成分は、0.3〜1.6ミル、好ましくは0.5〜1.3ミルの厚さ
であり、そして少なくとも6,000g・ミル/m2/24時間、
好ましくは少なくとも7,000g・ミル/m2/24時間の水蒸
気透過速度(ASTM E96−66(手順BW)に従い72°Fおよ
び50%RHにおいて測定した)を有する。親水性コポリエ
ーテルエステルエラストマーフィルムは、エステル結合
を通して頭・尾で接合した多数の長鎖エステル単位およ
び短鎖エステル単位から本質的に成り、前記長鎖エステ
ル単位は、式 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、式 により表され、ここでGは約400〜3500の平均分子量を
有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端
ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基であり、Rは
300より小さい分子量を有するジカルボン酸からカルボ
キシル基を除去した残る二価の基であり、Dは250より
小さい分子量を有するジオールからヒドロキシル基を除
去した後残る二価の基である。
用語「長鎖エステル単位」は、ポリマー鎖中の単位に
適用されるとき、長鎖グリコールとジカルボン酸との反
応生成物を言及する。このような「長鎖エステル単位」
は、本発明のコポリエーテルエステル中の反復単位であ
り、上の式(I)に対応する。
長鎖グリコールはポリマーのグリコール、とくに末端
(または出来るだけ末端近くの)ヒドロキシル基を有す
るポリ(アルキレンオキシド)グリコールである。親水
性コポリエーテルエステルエラストマーび製造に使用す
るポリ(アルキレンオキシド)グリコークは、コポリエ
ーテルエステルエラストマーの合計重量に基づいて約25
〜68重量%のコポリエーテルエステルを生ずるために十
分な量のエチレンオキシド基を含有しなくてはならな
い。エチレンオキシド単位はポリマーに水を容易に透過
する特性をもたせ、そして、一般に、コポリエーテルエ
ステル中のエチレンオキシド単位の百分率が高くなる
と、水蒸気透過性の程度は高くなる。小さい部分のポリ
(アルキレンオキシド)グリコールを含有するランダム
コポリマーまたはブロックコポリマーは使用することが
できる。一般に、第2モノマーが存在する場合、第2モ
ノマーはポリ(アルキレンオキシド)グリコールの約30
モル%より少なくを構成し、そして、通常、約20モル%
より少ない。親水性フィルムを形成するコポリエーテル
エステルエラストマーの調製に使用する代表的長鎖グリ
コールは、400〜3500、通常600〜1500の分子量を有し、
そして次のものを包含する:ポリ(エチレンオキシド)
グリコール、エチレンキャップドポリ(プロピレンオキ
シド)グリコール、ポリ(エチレンオキシド)グリコー
ルと他のグリコール、例えば、エチレンオキシドキャッ
プドポリ(プロピレンオキシド)グリコールおよび/ま
たはポリ(テトラメチレンオキシド)グリコークとの混
合物、ただし生ずるコポリエーテルエステルは少なくと
も約25重量%の量のエチレンオキシドの単位を有する。
ポリ(エチレンオキシド)グリコールおよびエチレンオ
キシドキャップドポリ(プロピレンオキシド)グリコー
クから調製され、約400〜3500、好ましくは約600〜2500
の分子量を有し、そして親水性エラトマー形成中に少な
くとも25重量%のエチレンオキシドを与えるグリコール
の適切な比を有する、コポリエーテルエステルは好まし
い。これらは、優秀な水蒸気透過および制限された水の
膨潤の組み合わせを提供するので、好ましい。さらに、
フィルムに成形するとき、それらは広い温度範囲にわた
って有用な性質を示す。
用語「短鎖エステル単位」は、親水性フィルムを形成
するコポリエーテルエステルのポリマー鎖中の単位に適
用するとき、約550より小さい分子量を有する低分子量
化合物を言及する。それらは、低分子量ジオールまたは
ジオール(約250以下の分子量)の混合物をジカルボン
酸と反応させて、上の式(II)のエステル単位を形成す
ることによってつくられる。
反応して、親水性フィルムを形成するコポリエーテル
エステルの調製に使用するために適当な短鎖エステル単
位を形成する、低分子量ジオールは、非脂環族、脂環族
および芳香族のジヒドロキシ化合物を包含する。使用す
ることができる芳香族ジヒドロキシ化合物は、次のもの
を包含する:ビス(p−ヒドロキシ)ジェフニル、ビス
(p−ヒドロキシフェニル)メタンおよびビス(p−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン。好ましい化合物は、次の
とおりである:2〜15個の炭素原子を有するジオール、例
えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、テトラメ
チレン、1,4−ペンタメチレン、2,2−ジメチルトリメチ
レン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、
ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノ
ール、レゾルシノール、ヒドロキノン、1,5−ジヒドロ
キシナフタレンなど。ことに好ましいジオールは、2〜
8個の炭素原子を有する脂肪族ジオール、よりことに1,
4−ブタンジオールである。ジオールの同等のエステル
形成誘導体は、また、有用である(例えば、エチレンオ
キシドまたはエチレンカーボネートはエチレングリコー
ルの代わりに使用することができる)。用語「低分子量
のグリコール」は、ここで使用するとき、このような同
等のエステル形成誘導体を包含する;しかしながら、た
だし、分子量の要件はジオールに関し、そしてその誘導
体に関係しない。
上の式(I)の前記長鎖グリコールおよび上の式(I
I)の低分子量ジオールと反応して、親水性フィルムの
ために本発明において使用するコポリエーテルエステル
を生成するジカルボン酸は、低分子量、すなわち、約30
0より小さい分子量の脂肪族、脂環族または芳香族のジ
カルボン酸である。用語「ジカルボン酸」は、ここで使
用するとき、コポリエーテルエステルポリマーを形成す
るグリコールおよびジオールとの反応において、ジカル
ボン酸に実質的に類似して挙動する、2つの官能性カル
ボキシル基を有するジカルボン酸の同等体を包含する。
これらの同等体は、エステルおよびエステル形成誘導
体、例えば、酸ハライドおよび無水物を包含する。分子
量の要件は、酸に関係し、そしてその同等のエステルま
たはエステル形成誘導体に関係しない。こうして、300
より大きい分子量を有するジカルボン酸のエステルまた
は300より大きい分子量を有するジカルボン酸の酸同等
体は包含されるが、ただし酸は約300以下の分子量を有
する。ジカルボン酸は、コポリエーテルエステルポリマ
ーの形成および本発明の組成物中のポリマーの使用を実
質的に妨害しない、置換基またはそれらの組み合わせを
含有することができる。
脂肪族ジカルボン酸は、この用語をここで使用すると
き、各々が飽和炭素原子に結合した2つのカルボキシル
基を有するカルボン酸を意味する。カルボキシル基が結
合する炭素原子が飽和されかつ環中に存在する場合、酸
は脂環族である。共役不飽和を有する脂肪族または脂環
族の酸は、しばしば、ホモ重合のために、使用すること
ができない。しかしながら、いくつかの不飽和酸、例え
ば、マレイン酸を使用することができる。
使用することができる代表的な脂肪族および脂環族の
酸は、次のとおりである:セバシン酸、1,3−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン
酸、アジピン酸、グルタル酸、4−シクロヘキサン−1,
2−ジカルボン酸、2−エチルスベリン酸、シクロペン
タンジカルボン酸、デカヒドロ−1,5−ナフチレンジカ
ルボン酸、4,4′−ビシクロヘキシルジカルボン酸、デ
カヒドロ−2,6−ナフチレンジカルボン酸、4,4′−メチ
レンビス(シクロヘキシル)カルボン酸、および3,4′
−フランジカルボン酸。好ましい酸はシクロヘキサン−
ジカルボン酸およびアジピン酸である。
芳香族カルボン酸は、この用語をここで使用すると
き、カルボン酸の芳香族環構造中の炭素原子に結合し
た、2つのカルボキシル基を有するジカルボン酸であ
る。両者の官能基は同一の芳香族環に結合する必要はな
く、そして1より多い環が存在するとき、それらは脂肪
族または芳香族の二価の基または二価の基、例えば、−
O−または−SO2−により接合することができる。
形成の形成に使用するコポリエーテルエステルを製造
するために使用することができる、代表的芳香族ジカル
ボン酸は、次のものを包含する:フタル酸、テレフタル
酸およびイソフタル酸、ビ安息香酸、2つの核をもつ置
換ジカルボキシ化合物、例えば、ビス(p−カルボキシ
フェニル)メタン、p−オキシ−1,5−ナフタレン−ジ
カルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフ
タレンジカルボン酸、4,4′−スルホニル−ジ安息香酸
およびそれらのC1−C12アルキルおよび環置換誘導体、
例えば、ハロ、アルコキシ、およびアリール誘導体。ヒ
ドロキシ酸、例えば、p−(ベーターヒドロキシエトキ
シ)安息香酸は、また、使用することができるが、ただ
し芳香族ジカルボン酸がまた存在することを条件とす
る。芳香族ジカルボン酸は、本発明のフィルムの製造に
有用なコポリエーテルエステルポリマーの好ましいクラ
スである。芳香族酸のうちで、8〜16個の炭素原子を有
するもの、とくにテレフタル酸単独か、あるいはフタル
酸および/またはイソフタル酸の混合物との混合物好ま
しい。
親水性フィルムの製造に使用する最も好ましいコポリ
エーテルエステルは、テレフタル酸、例えば、ジメチル
テレフタレート、1,4−ブタンジオールおよびポリ(エ
チレンオキシド)グリコールおよびエチレンオキシドキ
ャップドポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエス
テルから調製されるものである。
本発明の親水性フィルムの製造に使用するコポリエー
テルエステルは、約25〜80重量%、好ましくは約40〜60
重量%の上の式(II)に対応する短鎖エステル単位を含
有し、残りは上の式(I)に対応する長鎖エステル単位
である。親水性フィルムのために使用するコポリエーテ
ルエステルエラストマーは約25重量%より少ない短鎖エ
ステル単位を含有するとき、結晶化速度は非常に遅くな
り、そしてコポリエーテルエステルは粘着性であり、そ
して取り扱いが困難である。親水性中に使用するコポリ
エーテルエステルエラストマーは約80重量%より多い短
鎖エステル単位を含有するとき、コポリエーテルエステ
ルエラストマーフィルムは剛性すぎる。性質の好ましい
バランスは、短鎖エステル単位が約40〜60重量%である
とき、得られる。
一般に、コポリエーテルエステル中の短鎖エステル単
位の重量%が増加するにつれて、ポリマーは引張り強さ
およびモジュラスがより高くなり、そして水蒸気透過速
度は減少する。最も好ましくは、親水性フィルムを形成
するコポリエーテルエステルについて、上の式(I)お
よび(II)においてRにより表される基の少なくとも約
70%は1,4−フェニレン基であり、そして上の式(II)
においてDにより表される基の少なくとも約70%は1,4
−ブチレン基であり、そして1,4−ブチレン基でないR
基およひ1,4−ブチレン基でないDの百分率の合計は30
%を越えない。第2ジカルボン酸を使用してコポリエー
テルエステルをつくるとき、イソフタル酸は選択の酸で
あり、そして第2低分子量ジオールを使用する場合、ヘ
キサメチレングリコールの1,4−グタンジオールは選択
のジオールである。
親水性層は2種またはそれ以上のコポリエーテルエス
テルエラストマーのブレンドまたは混合物であることが
できる。ブレンド中に使用するコポリエーテルエステル
エラストマーは、個々の基準が、エラストマーについて
上に開示した値内に入る必要はない。しかしながら、親
水性層を形成する2種またはそれ以上のコポリエーテル
エステルエラストマーのブレンドは、重み付き平均の基
準でコポリエーテルエステルエラストマーについてここ
に記載した値に一致しなくてはならない。例えば、等し
い量のコポリエーテルエステルエラストマーを含有する
親水性層をつくるために使用する混合物において、一方
のコポリエーテルエステルは60重量%の短鎖エステル単
位を含有することができ、そして親水性層の45重量%の
短鎖エステル単位の重み付き平均について、他方のエチ
ルエーテルは30重量%の短鎖エステル単位を含有するこ
とができる。
親水性フィルムを作るために使用するコポリエーテル
エステルエラストマーのヤング率は、ASTM D412より決
定して、好ましくは1000〜14,000psi、通常2000〜10,00
0psiである。ヤング率は、コポリエーテルエステルエラ
ストマーの短鎖セグメント対長鎖セグメントの比、およ
びコポリエーテルエステルエラストマーの調製に選択す
るコモノマーにより制御することができる。比較的低い
ヤング率を有するコポリエーテルエステルを使用する重
要性は、被服の剛性およびドレープ性が快適さのために
重要である、着用服飾品、例えば、ジャケットおよびレ
インコートの製造のための繊維材料に取り付けるとき、
複合構造体のよりすぐれたストレッチに回復および美し
さを達成することである。
ジカルボン酸またはそれらの誘導体およびポリマーの
グリールは、反応混合物中に存在するのと同一の比率
で、最終の生成物中に組み込まれる。実際に組み込まれ
る低分子量のジオールの量は、反応混合物中に存在する
二酸およびポリマーのグリコールの間のモルの差に相当
する。低分子量のジオールの混合物を使用するとき、組
み込まれる各々のジオールの量は、大体、存在するジオ
ールの量、それらの沸点、および相対的反応性の関数で
ある。組み込まれるグリコールの合計量は、なお、二酸
およびポリマーのグリコールの間のモルの差である。こ
こに記載する親水性フィルムの製造に使用するコポリエ
ーテルエステルエラストマーは、普通のエステル交換反
応により便利に製造することができる。好ましい手順
は、芳香族酸のエステル、例えば、テレフタル酸のジメ
チルエステルを、ポリ(アルキレンオキシド)グリコー
クおよびモル過剰の低分子量ジオール、1,4-ブタンジオ
ールとともに、触媒の存在下に150〜260℃に加熱し、交
換反応により形成したメタノールを蒸留することを包含
する。加熱は、メタノールの発生が完結するまで、続け
る。温度、触媒およびグリコールの過剰に依存して、こ
の重合は数分ないし数時間で完結する。この生成物は低
分子量のプレポリマーを生成し、このプレポリマーは後
述する手順により高分子量のコポリエーテルエステルに
することができる。このようなプレポリマーは、また、
ある数の別のエステル化またはエステル交換の方法によ
り調製することができる;例えば、長鎖グリコールを高
いまたは低い分子量の短鎖エステルのホモポリマーまた
はコポリマーと触媒の存在下に、ランダム化が起こるま
で、反応させることができる。短鎖エステルのホモポリ
マーまたはコポリマーは、ジメチルエステルおよび低分
子量ジオールから、上のようにして、または遊離酸およ
びジオールのアセテートから、エステル交換により調製
することができる。あるいは、短鎖エステルのコポリマ
ーは、適当な酸、無水物または酸ハライドから、ジオー
ルを使用する直接のエステル化によるか、あるいは他の
方法、例えば、酸と環状エーテルまたはカーボネートと
の反応により、調製することができる。明らかなよう
に、プレポリマーは、また、これらの方法を長鎖グリコ
ールの存在下に実施することによって調製することがで
きる。
次いで、生ずるプレポリマーを過剰の短鎖エステルの
蒸留により高分子量にする。この方法は「ポリ縮合」と
して知られている。追加のエステル交換は、この蒸留の
間に、起こって、分子量を増加しかつコポリエーテルエ
ステル単位をランダム化する。最良の結果は、通常、こ
の最終の蒸留またはポリ縮合を1mmより小さい圧力下に2
40〜260℃において2時間より短い時間酸化防止剤、例
えば、1,6−ビス−[3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシフェノール)プロピオンアミド]−ヘキサンまたは
1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス[3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル]ベンゼンの存在下に実
施する場合、得られる。最も実際的な重合技術は、重合
反応を完結するためにエステル交換に頼る。不可逆的分
解を起こし得る高温における過度に長い保存時間を回避
するために、エステル交換反応に触媒を使用することは
有利である。広い種類の触媒を使用することができる
が、有機チタネート、例えば、テトラブチルチタネート
を単独であるいは酢酸マグネシウムまたはカルシウムと
の組み合わせて使用することは好ましい。錯塩のチタネ
ート、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
アルコキシドおよびチタネートエステルから誘導される
ものは、また、非常に有効である。無機チタネート、例
えば、ランタンチタネート、カルシウム酢酸/三酸化ア
ンチモンの混合物およびリチウムおよびマグネシウムの
アルコキシドは、使用することができる他の触媒の代表
例である。
エステル交換の重合は、一般に、溶媒を添加しないで
溶融物の形態で実施するが、不活性溶媒を使用して、低
温における塊からの揮発性成分の除去を促進することが
できる。この技術は、プレポリマーの調製、例えば、直
接エステル化による調製の間に、ことに価値がある。し
かしながら、ある種の低分子量のジオール、例えば、ペ
ンタンジオールは、重合の間に共沸蒸留により便利に除
去される。他の特別の技術、例えば、ビスフェノールと
ビスアシルハライドおよびビスアシルハライドキャップ
ド線状ジオールとの界面重合は、特定のポリマーの調製
に有用であることが明らかとなるであろう。両者のバッ
チおよび連続的方法を、コポリエーテルエステルポリマ
ーの調製のいずれの段階においても使用することができ
る。プレポリマーのポリ縮合は、固相において、微細な
固体ポリマーを真空中であるいは不活性ガスの流れ中で
加熱して、遊離した低分子量のジオールを除去すること
によって達成することができる。この方法は、プレポリ
マーの軟化点より低い温度において使用しなくてはなら
ないので、分解を減少するという利点を有する。主な欠
点は、所定の重合度に到達するために要する時間が長い
ということである。
好ましくは、親水性エラストマーのコポリエーテルエ
ステルの融点は、120℃より高く、通常約120〜約220℃
において以上である。コポリエーテルエステルの融点が
約120℃より低い場合、ポリマーは粘着性であり、そし
てフィルムの形態で取り扱いが困難であり、そして融点
が約220℃より高い場合、フィルムは過度に剛性とな
る。融点は差動走査熱量法(DSC)により決定される。
コポリエーテルエステルは多くの所望の性質を有する
が、時には、これらの組成物を分解の原因となる熱また
は光に対してさらに安定化することが望ましい。好都合
には、これは安定剤をコポリエーテルエステル組成物中
に混入することによって非常に容易になすことができ
る。満足すべき安定剤は、フェノール、ことにヒンダー
ドフェノールおよびそれらの誘導体、アミンおよびそれ
らの誘導体、ことにアリールアミンを包含する。安定剤
として有用な代表的フェノール誘導体は、次のものを包
含する:4,4′−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノー
ル)、1,3,5−トリメチル−2,4−6−トリス[3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル]ベンゼンおよ
び1,6−ビス[3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオンアミド]ヘキサン。ヒンダードフェ
ノールと補助安定剤、例えば、ジラウリルチオジプロピ
オネートまたはホスファイトとの混合物はとくに有用で
ある。光安定化の改良は、少量の顔料の添加によるか、
あるいは光安定剤、例えば、ベンゾトリアゾール紫外線
安定剤の混入により起こる。ヒンダードアミン光安定
剤、例えば、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピ
ペリジニル)n−ブチル−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシベンジル)マロネートは、通常コポリエー
テルエステルの0.05〜1.0重量%の量で、光劣化に対す
る抵抗を有する組成物の調製においてとくに有用であ
る。
種々の普通の充填材をコポリエーテルエステルにコポ
リエーテルエステルフィルムの約1〜10重量%の量で添
加することができる。充填材、例えば、粘土、タルク、
アルミナ、カーボンブラック、シリカを使用することが
でき、後者は好ましく、そして白色および薄い色の顔料
をポリマーに添加することができる。一般に、これらの
添加剤は種々の伸びにおいてモジュラスを増加するとい
う作用を有する。無機充填材を微細な形態で、被服など
の製作に使用する親水性コポリエーテルエステルに添加
して、親水性層の滑りおよひ遮断特性を改良して、親水
性層の繊維材料への付着の一体性を犠牲にしないで、発
汗性および美しさを改良することができる。
難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム
組成物は、コポリエーテルエステル(0.1%より少ない
湿分)を適当量の難燃剤成分と適当なブレンダー、例え
ば、ドラムタンブラー、二重コーンなど内で乾式配合す
ることによって調製することができる。次いで、乾式配
合した混合物を、ポリマーマトリックス中の難燃剤成分
の均一な分散物(150メッシュの篩を通過するために十
分に小さい粒状凝集体)を提供することができる押出機
に供給する。溶融した難燃性ポリマーは、ペレットに転
化して引き続く工程においてフィルムに押し出すことが
できるか、あるいはフィルムとして直接押し出してファ
ブリック上に積層することができるか、あるいはファブ
リッグ上に被覆してラミネートを形成する押し出し溶融
であることができる。押出温度はコポリエーテルエステ
ルの融点より5〜30℃上にセットし、押出ダイのギャッ
プは所望のフィルムの厚さの15〜40倍にセットする。引
き続くラミネートのためのフィルムを製造するために、
急冷ドラムをポリマーの融点より100℃下である温度ま
たはそれより低い温度に維持し、溶融押出物上に使用す
る。溶融被覆したファブリックを製造するために、難燃
性ポリマーの押出物をコポリエーテルエステルの結晶化
温度より上に維持した後、ポリマーの溶融物とファブリ
ックとを接触する。ファブリックを加熱して接着を促進
するか、あるいは熱的に活性化し、難燃性化した接着剤
をファブリックに前以て適用することができる。
難燃性フィルム組成物を結合するために好ましいファ
ブリックまたは繊維材料は、不織、織製またはニット
の、開口または非開口の、ストレッチまたは非ストレッ
チのポリアラミドファブリックである。ファブリックが
開口しているとき、熱ガスはファブリックを透過するこ
とができ、そしてファブリックが非開口であるとき、熱
ガスの透過は有意に減少する。開口をもたないファブリ
ックは、それらを調製する、液圧ニードリングの条件を
適切に制御することによって形成される。液圧ニードリ
ングは、スパンレースド(spunlaced)ファブリックを
形成する、ファブリックバットの液圧エンタングリング
(entangling)である。開口をもたないスパンレースド
ファブリックを調製する方法は、米国特許第3,508,308
号(Buntingら)に記載されている。非開口ポリアラミ
ドファブリックは、米国特許第4,750,443号(Blaustein
ら)(開示をここに引用によって加える)に記載されて
いる。不織のストレッチまたは非ストレッチのポリアラ
ミドファブリックについて、ポリアラミド繊維の層は、
開口または非開口の液圧ニードルドバットであり、それ
は0.7〜3oz/yd2(約21〜100g/m2)、好ましくは0.9〜2.
7oz/yd2(約30〜90g/m2)の範囲の重量を有する。ニッ
トまたは織製の、ストレッチまたは非ストレッチのポリ
アラミド繊維について、層は1.2〜9oz/yd2(約50〜300g
/m2)、好ましくは1.6〜7oz/yd2(約54〜240g/m2)の範
囲の重量を有するポリアラミド繊維である。ニット、織
製または不織のファブリック中のポリアラミド繊維は、
0〜100重量%のポリ(p−フェニレンテレフタルアミ
ド)のステープルファイバーおよび0〜100重量%のポ
リ(m−フェニレンイソフタルアミド)のステープルフ
ァイバーから本質的に成る。織製、不織またはニットの
好ましいファブリックは、ファブリック層が完全に100
重量%のポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)繊維
またはポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)繊維か
ら本質的に成るものである。他の好ましいファブリック
は、ファブリックの層が5〜33重量%のポリ(p−フェ
ニレンテレフタルアミド)繊維および67〜95重量%のポ
リ(m−フェニレンイソフタルアミド)繊維から本質的
に成るものであり、最も好ましい重量範囲は、それぞ
れ、5〜15および85〜95である。最も好ましいファブリ
ックは、不織の、開口または非開口の、ストレッチまた
は非ストレッチのポリアラミド繊維のファブリックであ
る。
難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム
組成物をファブリックに結合するために使用する、熱的
に活性化した難燃性化接着剤は、好ましくはポリウレタ
ンまたはポリエステルに基づく。最も好ましい難燃性化
接着材はポリエステルに基づく。好ましい難燃性化ポリ
エステル基材接着剤は、15〜30重量%のデカブロモジフ
ェニルオキシドおよび5〜10重量%のアンチモン酸化物
から本質的に成り、ここで好ましいポリエステルはテレ
フタル酸、イソフタル酸、およびブタンジオールのコポ
リマーである。ある数のこれらの難燃性化ポリエステル
基材接着剤は商業的に入手可能である。110〜150℃の溶
融範囲をもつものは好ましい。このような好ましい接着
剤の代表的試料は、Griltes 8P(Esmer Industriesによ
り製造される商品)である。
一方の層または成分が本発明のそれであり、そして他
方の層または成分が親水性層である、二成分フィルム
に、難燃性コポリエーテルエステルフィルムをしようと
する場合、前述の本出願人の米国特許第4,725,481号に
開示されているものと同一である方法を用いる。詳しく
は、難燃性親水性コポリエーテルエステルフィルムを疎
水性コポリエーテルエステルフィルム上に同時押出によ
り被覆する。難燃性親水性コポリエーテルエステルフィ
ルムおよび、必要に応じて、添加剤、を1つの押出機に
供給し、そして疎水性コポリエーテルエステルフィルム
および、必要に応じて、添加剤、を第2押出機に供給す
る。押出機中のポリマーをそれらの融点以上に加熱し、
これは繊維材料を親水性層に溶融結合すべきとき、少な
くとも約10℃異なり、そして各々の層を押出機に接続し
た普通の溶融結合ブロックに通し、ここで押し出された
層をお互いに重ねて構成する。次いで、層を結合ブロッ
クに接続したフラットダイに通過し、ここで同時押し出
された層はお互いに接着しかつ二成分フィルム構造体を
形成し、ここで親水性層は難燃性化されている。ダイか
ら外に出る二成分フィルムは、支持体、例えば、軽量の
ポリエステルフィルム、剥離紙などの上に溶融被覆さ
れ、そして二成分フィルムは巻かれそして使用のために
貯蔵される。
難燃性親水性フィルムまたは難燃性二成分フィルムを
レインコート、ジャケットまたは他の被服、またはテン
トに作る場合、フィルムをニット、織製または不織の、
ストレッチまたは非ストレッチの繊維材料、例えば、ポ
リ(エチレン−テレフタレート)、ナイロン、ポリアラ
ミド、ポリウレタン、ポタプロピレンまたはポリエチレ
ンに、熱的に活性化し、難燃性化接着剤を使用して結合
する。使用する接着剤の量は、難燃性コポリエーテルエ
ステルエラストマーフィルムを結合すべきファブリック
に依存する。多すぎる接着剤を使用してフィルムをファ
ブリックに結合する場合、難燃性効果は減少する。十分
でない接着剤を使用してフィルムをファブリックに結合
する場合、フィルム−ファブリックのラミネートの洗濯
耐久性は減少し、そして時間経過のとき剥離が起こるこ
とがある。開口または非開口の層が0〜100重量%のポ
リ(p−フェニレンテレフタルアミド)繊維および0〜
100重量%のポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)
繊維から本質的に成る、前述の不織ポリアラミドファブ
リックについて、好ましい難燃性化接着剤は110〜150℃
の溶融範囲のポリエステル基材接着剤、15〜30重量%の
デカブロモジフェニルオキシドおよび5〜10重量%のア
ンチモン酸化物から本質的に成る接着剤であり、そして
それは難燃性コポリエーテルエステルフィルム組成物の
0.3〜1.0oz/yd2、好ましくは齎.3〜0.6oz/yd2で存在す
る。フィルム対ファブリックの積層体は、熱ロールのカ
レンダー加工装置で、フィルムを熱積層することにより
調製される。疎水性フィルム層および難燃性コポリエー
テルエステルフィルム層から本質的に成る二成分フィル
ムをファブリックに結合するとき、フィルムの疎水性層
は繊維材料に最も近接すべきであり、難燃性接着剤は疎
水性フィルム層とファブリックとの間に存在する。
実施例 次の実施例において使用する成分を、下に列挙する: 親水性層を形成するコポリエーテルエステルは、45重
量%の1,4−ブチレンテレフタレート、33重量%のポリ
(エチレンオキシド)テレフタレートおよび22重量%の
エチレンオキシド/プロピサンオキシドのコポリエーテ
ルテレフタレートを含有する。コポリエーテルエステル
の製造に使用するポリ(アルキレンオキシド)グリコー
ルは、2000の分子量を有する。コポリエーテルエステル
の製造に使用するコポリ(アルキレンオキシド)グリコ
ールは、2150の分子量を有する。コポリエーテルエステ
ルは36.6%の計算したエチレンオキシド含量を有し、そ
して50%の短鎖エステル単位を含有する。ポリマーは19
8℃の融点および14000g・ミル/m2/24時間の水蒸気透過
速度(WVTR)を有する。
難燃性接着剤: A=テトラデカブロモジフェノキシベンゼン B=エチレンビステトラブロモフタルイミド C=デカブロモジフェノキシベンゼン D=亜鉛酸化物 E=酸化第二鉄 F=トリクレシルホスフェート G=60:40のアンチモン酸化物:ポリエーテルエステル 難燃性接着剤(FRA)は、ポリエステル基材接着剤、G
riltex 8P(Emser Indutiriesから商業的に入手可能で
ある)、融点135℃を有し、そして15〜30重量%のデカ
ブロモジフェニルオキシドおよび5〜10重量%のアンチ
モン酸化物を含有する。
ファブリック: NA=非開口、不織ファブリック、10重量%のポリ(p−
フェニレンテレフタルアミド)および90重量%のポリ
(m−フェニレンイソフタルアミド)のファブリックか
ら成る、重量0.9oz/yd2
AP=開口、不織ファブリック、10重量%のポリ(p−フ
ェニレンテレフテルアミド)および90重量%のポリ(m
−フェニレンイソフタルアミド)ファブリックから成
る、重量0.9oz/yd2
下の実施例のすべては、親水性コポリエーテルエステ
ルのペレットを100℃において真空炉内で8時間乾燥
し、次いで、下に記載するように、特定した量の難燃剤
成分をポリマーのペレット乾式ブレンドすることによっ
て調製した。乾式ブレンドした混合物をウェルナー・フ
レイデレル(Werner Pfleiderer)28mmの2軸スクリュ
ー押出機(真空口および10インチ幅の垂直押出ダイを装
備し、ダイギャップは205℃にセットされている)に供
給した。80rpmのスクリュー速度を使用して、成分を混
合しかつポリマー溶融物をダイに供給した。溶融押し出
し物を、60℃の温度に維持した回転するドラムで、急冷
しそして薄いフィルム(0.0008インチの厚さ)に成形し
た。
次いで、フィルムをファブリック、8インチ平方、上
に0.5oz/yd2の難燃性接着剤(FRA)をファブリックと親
水性コポリエーテルエステルエラストマーフィルムとの
間に適用し、次いでフィルムの試料を加熱することによ
ってラミネートした。フィルム対ファブリックのラミネ
ートは、P−2160HI型の実験室プレスで、150の温度お
よび5psiの圧力において、10秒間保持して、製造した。
ラミネートに適用したときの、コポリエーテルエステ
ルフィルムの難燃性挙動を改良する、難燃剤成分の有効
性は、8〜10秒間、フィルム−ファブリックのラミネー
トのストリップ(長さ8インチ、幅6インチ、そして垂
直位置に吊り下げられている)の下部を点火することに
よって決定した。火炎により炭化したラミネートの長さ
を、難燃剤の効能の測定として使用した。4インチより
大きい燃焼長さ(すなわち、50%より大きい燃焼)を有
する試料は、劣った難燃性を有するとして判定した。こ
れは下のデータの表において「燃焼」と記載されてい
る。
難燃性コポリエーテルエステルフィルムの水蒸気透過
速度は、ASTM E96−66(手順BW)に従い73°Fおよび50
%RHにおいて測定した。
親水性難燃性化コポリエーテルエステルフィルの伸び
%は、ASTM D412に従い測定した。
難燃性コポリエーテルエステルフィルムの品質は、フ
ィルムが、急冷したフィルム中に、肉眼に見える孔をも
たないで、押し出すことができた場合、すぐれると判定
した。
難燃性コポリエーテルエステルフィルムの厚さは、オ
ニ−ソキ(Oni−Soki)電子厚さ計を使用して測定し、
そして試験標本当たり3回の読みの平均を取り、これを
使用して水蒸気透過値を正規化した。
下の実施例において、すべての重量%は列挙するすべ
ての成分の合計に基づく。
実施例C1−C3:対照実施例 燃焼試験は3つの対照実施例について実施した。コポ
リエーテルエステルから完全に成るフィルムは燃焼試験
に不合格であった、すなわち、試料は4インチより大き
く燃焼した。すべての実施例において使用したファブリ
ック(開口または非開口)は2.5インチ燃焼した。すべ
ての実施例において使用した、ファブリックおよび接着
剤は3.2インチ燃焼した。下の実施例は、ファブリック
への、難燃性コポリエーテルエステルフィルムがコポリ
エーテルエステルの性質、例えば、すぐれた水蒸気透過
速度およびすぐれた伸びに寄与する作用をするばかりで
なく、かつまたファブリックの全体の難燃性を改良する
作用をすることを示す。
実施例1−15:親水性コポリエーテルエステルフィルム
中の臭素化芳香族化合物 実施例1−15において、テトラデカブロモジフェノキ
シベンゼン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、
またはデカブロモジフェノキシベンゼンをコポリエーテ
ルエステルエラストマーフィルムに添加した。表1に集
めたデータが示すうよに、フィルムの厚さ対臭素化芳香
族難燃剤の重量%の重量比が約0.04より小さいすべての
場合において、フィルム−ファブリックのラミネートの
燃焼長さは4インチより少なく、そしてフィルムの水蒸
気透過速度および伸び%は、それぞれ、6,000および600
以上に保持された。実施例1を実施例2と比較すると、
フィルム厚さ対臭素化芳香族難燃剤の重量%の比が約0.
04より大きい場合、フィルム−ファブリックのラミネー
トの燃焼長さに悪影響が存在することが示される。この
傾向は、また、実施例7および12において示され、ここ
でフィルム厚さ対臭素化芳香族難燃剤の重量%の比は0.
04より大きく、そしてフィルム−ファブリックのラミネ
ートの燃焼長さは4インチより大きかった。実施例10お
よび11が示すように、劣ったフィルムの品質は難燃性、
親水性、コポリエーテルエステルフィルムの伸びに悪影
響を及ぼす。所望の比および成分の重量%が達成される
すべての場合において、試料の難燃性、または燃焼長さ
は、難燃性コポリエーテルエステルフィルムの組成物を
使用して改良された。
実施例16−26:親水性コポリエーテルエステルフィルム
中の臭素化芳香族化合物+他の添加剤 実施例16−26において、他の添加剤を臭素化芳香族化
合物とともに含めて、親水性コポリエーテルエステルフ
ィルムのための難燃剤成分をつくった。とくに、これら
の他の添加剤は亜鉛酸化物、酸化第二鉄、アンチモン酸
化物、およびトリクレシルホスフェートであった。デー
タは下の表2に示す。実施例16、17および21は、再び、
示すように、ファブリックの燃焼長さは、フィルムの厚
さに基づいて、不十分の量の臭素化芳香族化合物が存在
刷るとき、悪影響を受ける。実施例18が示すように、フ
ィルムの品質それ自体が劣っている場合、所望の性質は
得られないであろう。所望のパラメーターが達成される
すべての場合において、難燃性コポリエーテルエステル
エラストマーフィルム組成物は試料の燃焼長さを減少し
た。
本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
1、構成成分: (a)60〜85重量%の0.3〜1.6ミルの厚さ、少なくとも
6,000g・ミル/m2/24時間の水蒸気透過速度および少な
くとも600%の伸びを有する親水性コポリエーテルエス
テルエラストマーフィルム、前記親水性エラストマーフ
ィルムはエステル結合を通して頭・尾で接合した多数の
長鎖エステル単位および短鎖エステル単位から本質的に
成り、前記長鎖エステル単位は、式 により表されてそして前記短鎖エステル単位は、式 により表され、ここでGは約400〜3500の平均分子量を
有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端
ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基でありそし
て、さらに、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールは
生ずるコポリエーテルエステル中にコポリエーテルエス
テルエラストマーの合計重量に基づいて約25〜68重量%
のエチサンオキシドの単位を組み込むために十分なエチ
レンオキシドの単位を含有し、Rは300より小さい分子
量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した
後残る二価の基であり、Dは250より小さい分子量を有
するジオールからヒドロキシル基を除去した後残る二価
の基であり、前記コポリエーテルエステルエラストマー
は約25〜80重量%の短鎖エステル単位を含有する、およ
び (b)15〜40重量%の難燃剤成分、前記難燃剤成分はテ
トラデカブロモジフェノキシベンゼン、エチレンビステ
トラブロモフタルイミドおよびデカブロモジフェノキシ
ベンゼンから成る群より選択される臭素化芳香族化合物
の37.5〜100重量%から構成されている、 からなり、ここで成分(a)および成分(b)について
の重量%は(a)および(b)の重量のみに基づき、そ
してただしフィルムの厚さ(ミル)対臭素化芳香族化合
物の重量%((a)および(b)の重量に基づく)の比
は約0.04より小さい、ことを特徴とする、難燃性コポリ
エーテルエステルエラストマーフィルム組成物。
2、難燃剤成分は成分(a)および成分(b)の20〜35
重量%である、上記第1項記載の難燃性コポリエーテル
エステルエラストマーフィルム組成物。
3、難燃剤成分は100重量%のテトラデカブロモジフェ
ノキシベンゼンである、上記第1項記載の難燃性コポリ
エーテルエステルエラストマーフィルム組成物。
4、難燃剤成分はエチレンビステトラブロモフタルイミ
ドである、上記第1項記載の難燃性コポリエーテルエス
テルエラストマーフィルム組成物。
5、難燃剤成分は100重量%のデカブロモジフェノキシ
ベンゼンである、上記第1項記載の難燃性コポリエーテ
ルエステルエラストマーフィルム組成物。
6、臭素化芳香族化合物は難燃剤成分の60ないし100重
量%より少ない量で存在する、上記第1項記載の難燃性
コポリエーテルエステルエラストマーフィルム組成物。
7、難燃剤成分は、さらに、金属酸化物、トリクレシル
ホスフェート、三水和アルミニウム、およびホウ酸亜鉛
から成る群より選択される少なくとも1種の組成物の6
2.5重量%以下から構成されている、上記第1項記載の
難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム組
成物。
8、金属酸化物は、亜鉛酸化物、鉄酸化物、二酸化チタ
ンおよびアンチモン酸化物から成る群より選択される、
上記第7項記載の難燃性コポリエーテルエステルエラス
トマーフィルム組成物。
9、金属酸化物は難燃剤成分の25重量%までを構成す
る、上記第7項記載の難燃性コポリエーテルエステルエ
ラストマーフィルム組成物。
10、金属酸化物は難燃剤成分の12.5重量%までを構成す
る、上記第7項記載の難燃性コポリエーテルエステルエ
ラストマーフィルム組成物。
11、0.05〜0.8ミルの厚さおよびASTM E96−66(手順B
W)に従い400〜2500g・ミル/m2/24時間の水蒸気透過速
度を有する疎水性コポリエーテルエステルエラストマー
の連続層に結合された上記第1項記載の難燃性コポリエ
ーテルエステルエラストマーフィルム組成物であって、
前記疎水性エラストマーはコポリエーテルエステルエラ
ストマーまたは2種またはそれ以上のコポリエーテルエ
ステルエラストマーの混合物であり、前記コポリエーテ
ルエステルエラストマーは、エステル結合を通して頭・
尾で接合した多数の長鎖エステル単位および短鎖エステ
ル単位を有し、前記長鎖エステル単位は、式 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、式 により表され、ここでGは約400〜3500の平均分子量を
有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端
ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基であり、そし
て、さらに、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールに
よりコポリエーテルエステルエラストマーまたは2種ま
たはそれ以上のコポリエーテルエステルエラストマーの
混合物中に組み込まれるエチレンオキシド基の量は、コ
ポリエーテルエステルエラストマーまたは2種またはそ
れ以上のコポリエーテルエステルエラストマーの混合物
の合計重量に基づいて約20重量%以下であり、Rは300
より小さい分子量を有するジカルボン酸からカルボキシ
ル基を除去した後残る二価の基であり、Dは250より小
さい分子量を有するジオールからヒドロキシル基を除去
した後残る二価の基であり、そして前記疎水性コポリエ
ーテルエステルエラストマーはまた2種またはそれ以上
のコポリエーテルエステルエラストマーの混合物は約25
〜80重量%の短鎖エステル単位を含有する、上記第1項
記載の難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィ
ルム組成物。
12、難燃性接着剤により、織製、非織製、またはニッ
ト、ストレッチまたは非ストレッチの繊維材料に結合さ
れた、上記第1項記載の難燃性コポリエーテルエステル
エラストマーフィルム組成物。
13、難燃性接着剤により、織製、非織製、またはニッ
ト、ストレッチまたは非ストレッチの繊維材料に結合さ
れた、上記第11項記載の難燃性コポリエーテルエステル
エラストマーフィルム組成物。
14、繊維材料は、難燃性化コポリエーテルエステルフィ
ルムに0.3〜1.0oz/yd2の難燃性化接着剤で結合されてお
り、前記難燃剤添加接着剤はポリエステルに基づき、そ
して15〜30重量%のデカブロモジフェニルオキシドおよ
び5〜10重量%のアンチモン酸化物から本質的に成る接
着剤を有する、上記第12または13項に記載の難燃性コポ
リエーテルエステルエラストマーフィルム組成物。
15、繊維材料は、不織層、開口または非開口の液圧ニー
ドルドバットであり、前記ニードルドバットは0.7〜3oz
/yd2の範囲の重量を有し、そして0〜100重量%のポリ
(p−フェニレンテレフタルアミド)のステープルファ
イバーおよび0〜100重量%のポリ(m−フェニレンイ
ソフタルアミド)のステープルファイバから本質的に成
る、上記第12または13項記載の難燃性コポリエーテルエ
ステルエラストマーフィルム組成物。
16、不織層は5〜33重量%のポリ(p−フェニレンテレ
フタルアミド)の繊維および67〜95重量%のポリ(m−
フェレニレンイソフタルアミド)の繊維から本質的に成
る、上記第15項記載の難燃性コポリエーテルエステルエ
ラストマーフィルム組成物。
17、不織層は約100重量%のポリ(p−フェニレンテレ
フタルアミド)から本質的に成る、上記第15項記載の難
燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム組成
物。
18、不織層は約100重量%のポリ(m−フェニレンテレ
フタルアミド)繊維から本質的に成る、上記第15項記載
の難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフィルム
組成物。
19、繊維材料は、織製またはニットの層であり、前記層
は1.2〜9oz/yd2の範囲の重量を有し、そして0〜100重
量%のポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)のステ
ープルファイバーおよび0〜100重量%のポリ(m−フ
ェニレンイソフタルアミド)のステープルファイバーか
ら本質的に成る、上記第12または13項記載の難燃性コポ
リエーテルエステルエラストマーフィルム組成物。
20、織製またはニットの層は5〜33重量%のポリ(p−
フェニレンテレスタルアミド)の繊維および67〜95重量
%のポリ(m−フェニレンテレフタルアミド)の繊維か
ら本質的に成る、上記第19項記載の難燃性コポリエーテ
ルエステルエラストマーフィルム組成物。
21、織製またはニットの層は約100重量%のポリ(p−
フェニレンテレフタルアミド)から本質的に成る、上記
第19項記載の難燃性コポリエーテルエステルエラストマ
ーフィルム組成物。
22、織製またはニットの層は約100重量%のポリ(m−
フェニレンイソフタルアミド)繊維から本質的に成る、
上記第15項記載の難燃性コポリエーテルエステルエラス
トマーフィルム組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−99150(JP,A) 特開 昭62−106956(JP,A) 特開 平2−199131(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 5/00 - 5/02 C08J 5/12 - 5/22 C08L 67/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】難燃性コポリエーテルエステルエラストマ
    ーフィルムであって、構成成分として、 (a)フィルムとしたときに14、000psi(984.2kg/c
    m2)未満のヤング率をもつ親水性コポリエーテルエステ
    ルエラストマーを60〜85重量%有し、 前記親水性コポリエーテルエステルエラストマーフィル
    ムはエステル結合を通して頭・尾で結合した多数の長鎖
    エステル単位および短鎖エステル単位から本質的にな
    り、前記長鎖エステル単位は、式 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、式 により表され、ここで、 (i)Gは400−3500の平均分子量を有するポリ(アル
    キレンオキシド)グリコールから末端ヒドロキシル基を
    除去した後残る二価の基でありそして、さらにポリ(ア
    ルキレンオキシド)グリコールは生ずるコポリエーテル
    エステル中にコポリエーテルエステルエラストマーの合
    計重量に基づいて25〜68重量%のエチレンオキシドの単
    位を組み込むために十分なエチレンオキシドの単位を含
    有し、 (ii)Rは300より小さい分子量を有するジカルボン酸
    からカルボキシル基を除去した後残る二価の基であり、 (iii)Dは250より小さい分子量を有するジオールから
    ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基であり、前記
    コポリエーテルエステルエラストマーは25〜80重量%の
    短鎖エステル単位を含有し、および (b)難燃性成分を15〜40重量%有し、この難燃性は、 (i)テトラデカブロモジフェノキシベンゼン (ii)エチレンビステトラブロモフタルイミド、および (iii)デカブロモジフェノキシベンゼン から成る群から選択される臭素化芳香族化合物の37.5〜
    100重量%を含み、 1)成分(a)および成分(b)についての重量%は
    (a)および(b)の重量のみに基づき、 2)フィルムの厚さ(ミル)対臭素化芳香族化合物の重
    量%((a)および(b)の重量に基づく)の比は0.04
    (1.0×10-6m/wt.%)より小さい、および 3)前記難燃性フィルムは、0.3〜1.6ミル(7.6×10-6
    〜4.1×10-5m)の厚さ、少なくとも6000g・ミル/m2/2
    4時間(1.76×10-9kg/m/s)の水蒸気透過度、および少
    なくとも600%の伸びを有する、ことを特徴とするフィ
    ルム。
  2. 【請求項2】難燃材成分は100重量%のテトラデカブロ
    モジフェノキシベンゼンであることを特徴とする請求項
    1記載の難燃性コポリエーテルエステルエラストマーフ
    ィルム。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の難燃性コポリエーテルエ
    ステルエラストマーフィルムと疎水性ポリエーテルエス
    テルエラストマーの連続層とを含むフィルムであって、 前記請求項1に記載の難燃性コポリエーテルエステルエ
    ラストマーフィルムは前記疎水性ポリエーテルエステル
    エラストマーの連続層に結合されており、 前記疎水性ポリエーテルエステルエラストマーは、0.05
    〜0.8ミル(1.3×10-6〜2.1×10-5m)の厚さおよび400
    〜2500g・ミル/m2/24時間(0.11〜0.73×10-9kg/m/s)
    の水蒸気透過速度を有し、 前記疎水性エラストマーはコポリエーテルエステルエラ
    ストマーまたは2種またはそれ以上のコポリエーテルエ
    ステルエラストマーの混合物であり、前記コポリエーテ
    ルエステルエラストマーは、エステル結合を通して頭・
    尾で接合した多数の長鎖エステル単位および短鎖エステ
    ル単位を有し、前記長鎖エステル単位は、 式、 により表され、そして前記短鎖エステル単位は、式、 により表され、ここで、 (i)Gは400〜3500の平均分子量を有するポリ(アル
    キレンオキシド)グリコールから末端ヒドロキシル基を
    除去した後残る二価の基であり、そして、さらに、ポリ
    (アルキレンオキシド)グリコールによりコポリエーテ
    ルエステルエラストマーまたは2種またはそれ以上のコ
    ポリエーテルエステルエラストマーの混合物中に組み込
    まれるエチレンオキシド基の量は、コポリエーテルエス
    テルエラストマーまたは2種またはそれ以上のコポリエ
    ーテルエステルエラストマーの混合物の合計重量に基づ
    いて20重量%以下であり、 (ii)Rは300より小さい分子量を有するカルボン酸か
    らカルボキシル基を除去した後残る二価の基であり、 (iii)Dは250より小さい分子量を有するジオールから
    ヒドロキシル基を除去した後残る二価の基であり、 そして前記疎水性コポリエーテルエステルエラストマー
    または2種またはそれ以上のコポリエーテルエステルエ
    ラストマーの混合物は25〜80%の短鎖エステル単位を含
    有することを特徴とするフィルム。
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