JP3204497B2 - ポリエステルエラストマーフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル系共
重合体の樹脂組成物からなるポリエステルエラストマー
フィルムに関し、更に詳しくは、透湿性および耐膨潤性
に優れたポリエステルエラストマーフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコール
のポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキ
レンオキシド）グリコールをソフトセグメントとするポ
リエステル−ポリエーテル型のブロック共重合体は、耐
寒性、耐熱性、耐油性、耐屈曲疲労性、機械的強度に優
れた飽和ポリエステルエラストマーとして自動車用部
品、工業用部品、電気・電子部品等に使用されている
が、最近では該共重合体の持つ透湿性を利用して、透湿
性フィルム等の用途にも利用されており、防水性があ
り、かつ透湿性を有する衣料等の関係にもその用途は広
がっている。

【０００３】例えば、特公平１−４８８７２号公報に
は、短鎖エステル単位を５０〜７０重量％にしたポリエ
ステルのフィルムが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポリエステルフィルムは、短鎖エステル単位を５０重量
％以上含有しているため、耐膨潤性には優れるものの、
透湿性や柔軟性を十分に確保することが難しく、耐膨潤
性、透湿性、柔軟性等をすべて満足するポリエステルエ
ラストマーフィルムが望まれているのである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、か
かる事情に鑑みて鋭意研究した結果、芳香族ポリエステ
ル単位のハードセグメント（Ａ）を２０〜５０重量％と
ポリ（アルキレンオキシド）グリコール単位のソフトセ
グメント（Ｂ）を８０〜５０重量％縮合してなり、
（Ｂ）におけるポリエチレングリコールとポリテトラメ
チレングリコールの重量比が３／５〜３／２で、かつ両
者の分子量がいずれも５００〜３０００で、更に樹脂全
体に占めるポリエチレングリコールの含有量が３０重量
％以下であるポリエステル系樹脂組成物からなり、実質
的に延伸処理されていないポリエステルエラストマーフ
ィルムが、上記のフィルムに適していることを見いだ
し、本発明の完成に至った。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のポリエステル系樹脂組成物は、芳香族ポリエス
テル単位のハードセグメント（Ａ）とポリ（アルキレン
オキシド）グリコール単位のソフトセグメント（Ｂ）か
らなるポリエステル系樹脂からなるもので、より具体的
には、芳香族ジカルボン酸、アルキレングリコール及び
ポリ（アルキレンオキシド）グリコールを重縮合して得
られるポリエステル系樹脂で、かかる芳香族ジカルボン
酸としては、主としてテレフタル酸及びその低級アルキ
ルエステルが用いられ、その他としてはイソフタル酸、
フタル酸、２，５−ノルボナンジカルボン酸、１，４−
ナフタル酸、１，５−ナフタル酸、４，４−オキシ安息
香酸及びそれらの低級アルキルエステル等が挙げられる
が中でもジメチルテレフタレートが原料の入手し易さ、
ポリエステル化速度の速いこと、ポリエーテルに対する
影響（酸分解しない）の面から特に好ましい。また、か
かるアルキレングリコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル等が挙げられるが中でも１，４−ブタンジオールが良
好な結晶性を示し特に好ましい。更に、かかるポリ（ア
ルキレンオキシド）グリコールとしては、ポリテトラメ
チレングリコール及びポリエチレングリコールが用いら
れ、その分子量は後述するが如く５００〜３０００のも
のが用いられる。

【０００７】本発明のポリエステル系樹脂組成物は、上
記の各成分を用いて、通常の共重合方法により製造する
ことができる。つまり、芳香族ジカルボン酸、アルキレ
ングリコール及びポリ（アルキレンオキシド）グリコー
ルを反応させるのであって、反応機構としては、まず、
芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコール及び芳香族
ジカルボン酸とポリ（アルキレンオキシド）グリコール
のエステル反応がおこり、その後重縮合して、ポリエス
テル共重合体（飽和ポリエステルエラストマー）を生成
するのである。

【０００８】そして、上記の反応においては、触媒が用
いられ該触媒は、チタン系の触媒であり、具体的にはテ
トライソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタ
ネート等が挙げられ、好ましくはテトラ−ｎ−ブチルチ
タネートが用いられる。また、これらの触媒は２種以上
併用してもよく、触媒の添加方法は、最初に一括添加し
ても良いがエステル反応時と重縮合反応時に分けて添加
した方が良好であり、その添加量の比率は１／１〜１０
の範囲で行うのが好ましい。

【０００９】上記の如き方法により、本発明のポリエス
テル系樹脂組成物が得られるわけであるが、本発明にお
いては、得られたポリエステル系樹脂中の芳香族ポリエ
ステル単位のハードセグメント（Ａ）を２０〜５０重量
％、ポリ（アルキレンオキシド）グリコール単位のソフ
トセグメント（Ｂ）を８０〜５０重量％とし、（Ｂ）に
おけるポリエチレングリコールとポリテトラメチレング
リコールの重量比が３／５〜３／２で、かつ両者（ポリ
エチレングリコールとポリテトラメチレングリコール）
の分子量がいずれも５００〜３０００（更には１０００
〜２０００）で、更に樹脂全体に占めるポリエチレング
リコールの含有量を１０〜３０重量％（更には２０〜３
０重量％）とすることを最大の特徴とするもので、
（Ａ）の縮合割合が２０重量％未満或いは（Ｂ）の縮合
割合が８０重量％を越えると、成形性が大きく低下し、
実用的な成型物が得られず、逆に（Ｂ）の縮合割合が５
０重量％未満或いは（Ａ）の縮合割合が５０重量％を越
えると成型物の柔軟性や透湿性が劣って不適であり、
（Ｂ）におけるポリエチレングリコールとポリテトラメ
チレングリコールの重量比が３／２を越えると成型物
（フィルム）とした際に大きく膨潤して実用上障害とな
り、逆に３／５未満では透湿性能が不足するため不適
で、また、該ポリエチレングリコールまたはポリテトラ
メチレングリコールのいずれか一方でも分子量が５００
未満の場合は、ソフトセグメントのブロック性が低下し
て融点の低下やゴム弾性等の低下が顕著となり、逆に３
０００を越えた場合はハードセグメントとソフトセグメ
ントの相溶性が大きく低下し、樹脂強度等に悪影響を及
ぼすため本発明の目的を達成することはできず、更に樹
脂全体に占めるポリエチレングリコールの含有量が３０
重量％を越える場合には、該成型物（フィルム）とした
場合に大きく膨潤して、この場合も本発明の目的を達成
することはできない。

【００１０】かかる（Ａ）及び（Ｂ）の縮合割合をコン
トロールするには、上記の製造法において各材料の仕込
み量を、芳香族ジカルボン酸又はその低級アルキルエス
テル、アルキレングリコール及びポリ（アルキレンオキ
シド）グリコールをモル比で１／０．５〜２．０／０．
０５〜０．６の割合とするのが好ましく、特に好ましく
は、１／１．０〜１．５／０．１〜０．４である。芳香
族ジカルボン酸１モルに対する触媒の添加量は、０．０
００１〜０．１モルが好ましく、特に好ましくは１／
０．００１〜０．０１モルである。

【００１１】本発明のポリエステル系樹脂組成物には、
必要に応じて、ヒンダードフェノール系等の酸化防止
剤、熱安定剤、アルカリ金属化合物、タルク等の結晶核
剤、ガラス繊維、難燃剤、紫外線吸収剤、着色剤等を配
合することができ、かかる配合は反応時或いは反応後い
ずれも可能である。かくして本発明で用いられるポリエ
ステル系樹脂組成物が得られるわけであるが、本発明に
おいては、かかる樹脂組成物をフィルム化してポリエス
テルエラストマーフィルムとするものであり、かかるフ
ィルムについて説明する。

【００１２】上記のポリエステルエラストマーは、上記
の組成物を周知の方法に従って、溶融成形することによ
り、フィルム（又はシート）状に成形することができ
る。該フィルムの厚みは特に限定はなく、数μｍないし
数１００μｍに設定することができ、好ましくは、５〜
５０μｍ、特に好ましくは、１０〜３０μｍである。上
記の如くして得られたフィルムは必要に応じ、吸湿或は
乾燥等の調湿処理される。又、熱処理を行うことやコロ
ナ放電処理の表面処理等を行う事もできる。

【００１３】かくして得られたポリエステルエラストマ
ーフィルムは、耐膨潤性、透湿性、柔軟性、防水性等に
優れており、医療用途（救急絆創膏，サージカルテー
プ，リハビリテープ等の医療補助用テープの基材、消炎
・鎮痛・血行促進等の疾患治療用テープの基材、手術用
手袋等）、衛生用途（紙おむつ固定用テープの基材、ナ
プキン固定用テープの基材）、スポーツ衣料用途等にお
いても大変有用である。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。尚、実施例中、「％」、「部」とあるの
は、特に断りのない限り重量部を意味する。実施例１ 撹拌機、温度計、ガス吹き込み口及び蒸留口を備えた反
応器に窒素ガス雰囲気下でジメチルテレフタレート３
１．１部、平均分子量１０００のポリエチレングリコー
ル１６．０部、平均分子量１０００のポリテトラメチレ
ングリコール２４．０部（ポリエチレングリコールとポ
リテトラメチレングリコールの配合重量比は０．６
７）、１，４−ブタンジオール２８．９部、及び触媒と
してテトラブチルチタネート０．００１５部と酸化防止
剤としてヒンダードフェノール系化合物（チバガイギー
社製；イルガノックス１３３０）０．１部を仕込み２１
０℃で窒素ガス中で２時間反応させ、メタノール１０．
１部を溜出後、更にヒンダードフェノール系化合物を
０．０５部とテトラブチルチタネート０．００２０部を
添加して２１０℃から２４５℃まで９０分で昇温し、同
時に反応系の圧力を徐々に減じて真空度１．０Ｔｏｒｒ
で３０分間反応させた。次いで、反応系の温度を２３０
℃まで冷却すると共に反応続け、昇温から４．５時間後
に系を常圧に戻し、ペレタイザーにてペレット化して、
ペレット状の本発明のポリエステル系樹脂組成物（ハー
ドセグメント（Ａ）４４．２重量％、ソフトセグメント
（Ｂ）５５．８重量％）を得た。次いで、得られたペレ
ットをスクリュー径４０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２８の押出機
に取り付けたリップ開度０．６ｍｍ、幅５００ｍｍのＴ
ダイを用いて樹脂の融点より５０℃高い温度で押出し、
内部が２５℃の水が循環する直径３５０ｍｍφの冷却ロ
ールに接触せしめ、１０ｍ／分で引き取って、１０μｍ
厚さのポリエステルエラストマーフィルムを得た。

【００１５】得られたポリエステル系樹脂組成物のペレ
ット及びポリエステルエラストマーフィルムを用いて、
以下の評価を行った。 （硬度） 得られたペレットを射出成型機にて、直径１０ｃｍ厚み
７ｍｍの試験片を成形して、ショア硬度（Ｄ）を２０℃
にて測定した。 （膨潤度） 得られたポリエステルエラストマーフィルムを１５ｃｍ
×１５ｃｍに裁断して、４０℃，９０％ＲＨの雰囲気中
に放置し、放置前後のフィルムの面積を測定して、放置
前の面積を１００として放置後の面積（相対値）を調べ
た。 （透湿度） 得られたポリエステルエラストマーフィルムを用いて、
ＪＩＳ Ｚ ０２０８のＣＵＰ法に準拠して測定した。

【００１６】実施例２ 撹拌機、温度計、ガス吹き込み口及び蒸留口を備えた反
応器に窒素ガス雰囲気下でジメチルテレフタレート２
３．３部、１，４−ブタンジオール２１．６部、平均分
子量２０００のポリテトラメチレングリコール３１．２
部、平均分子量２０００のポリエチレングリコール２
４．０部（ポリエチレングリコールとポリテトラメチレ
ングリコールの配合重量比は約０．７７）、及び触媒と
してテトラブチルチタネート０．００１５部と酸化防止
剤としてヒンダードフェノール系化合物（チバガイギー
社製；イルガノックス１３３０）０．１部を仕込み２１
０℃で窒素ガス中で２時間反応させ、メタノール７．２
部を溜出後、更に該ヒンダードフェノール系化合物を
０．１部とテトラブチルチタネート０．００２０部を添
加して２１０℃から２４５℃まで９０分で昇温し、同時
に反応系の圧力を徐々に減じて真空度１．０Ｔｏｒｒで
３０分間反応させた。次いで、反応系の温度を２３０℃
まで冷却すると共に反応続け、昇温から５時間後に系を
常圧に戻し、ペレタイザーにてペレット化して、ペレッ
ト状の本発明のポリエステル系樹脂組成物（ハードセグ
メント（Ａ）５５．６重量％、ソフトセグメント（Ｂ）
６４．４重量％）を得た。得られた樹脂組成物を用い
て、実施例１と同様に評価を行った。

【００１７】実施例３ 実施例２ において、ジメチルテレフタレート２８．８
部、１，４−ブタンジオール２６．７部、平均分子量１
５００のポリテトラメチレングリコール２６．７部、平
均分子量１５００のポリエチレングリコール１７．８部
を仕込んで反応した（ポリエチレングリコールとポリテ
トラメチレングリコールの配合重量比は約０．６７）以
外は同様に行って、ポリエステル系樹脂組成物（ハード
セグメント（Ａ）４０．３重量％、ソフトセグメント
（Ｂ）５９．７重量％）を得た後、同様に評価を行っ
た。

【００１８】比較例１実施例２ において、ジメチルテレフタレート４０．９
部、１，４−ブタンジオール３８．０部、平均分子量１
０００のポリテトラメチレングリコール１０．５部、平
均分子量２０００のポリエチレングリコール１０．５部
を用いて反応した（ポリエチレングリコールとポリテト
ラメチレングリコールの配合重量比は１．０）以外は同
様に行って、ポリエステル系樹脂組成物（ハードセグメ
ント（Ａ）６９重量％、ソフトセグメント（Ｂ）３１重
量％）を得た後、同様に評価を行った。

【００１９】比較例２実施例２ において、ポリエチレングリコールの仕込量を
５．８部、ポリテトラメチレングリコールの仕込み量を
５１．３部（ポリエチレングリコールとポリテトラメチ
レングリコールの配合重量比は約０．１１）とした以外
は同様に行って、ポリエステル系樹脂組成物（ハードセ
グメント（Ａ）２８．４重量％、ソフトセグメント
（Ｂ）７１．６重量％）を得た後、同様に評価を行っ
た。

【００２０】比較例３実施例２ において、ポリエチレングリコールの仕込量を
３５．１部、ポリテトラメチレングリコールの仕込み量
を２２部（ポリエチレングリコールとポリテトラメチレ
ングリコールの配合重量比は約１．６）とした以外は同
様に行って、ポリエステル系樹脂組成物（ハードセグメ
ント（Ａ）２８．４重量％、ソフトセグメント（Ｂ）７
１．６重量％）を得た後、同様に評価を行った。

【００２１】比較例４実施例２ において、ポリテトラメチレングリコールの平
均分子量を３００とした以外は同様に行って、ポリエス
テル系樹脂組成物を得ようと試みたが、反応が十分に進
まず、樹脂が結晶性を示さず満足なポリエステル系樹脂
組成物が得られなかったため、評価は行わなかった。

【００２２】比較例５実施例２ において、ポリテトラメチレングリコールの平
均分子量を４０００とした以外は同様に行って、ポリエ
ステル系樹脂組成物（ハードセグメント（Ａ）２８．４
重量％、ソフトセグメント（Ｂ）７１．６重量％）を得
たが、該樹脂組成物は、溶融状態で白濁しており、成形
を試みたところ溶融状態でゲル状（局所的な粘度の不均
一な状態）となり、成型品を得ることはできず、評価は
行わなかった。

【００２３】比較例６実施例２ において、ポリエチレングリコールの仕込み量
を２８．５部、ポリテトラメチレングリコールの仕込量
を２８．６部（ポリエチレングリコールの樹脂全体に占
める割合が３５．７重量％）ポリエチレングリコールと
ポリテトラメチレングリコールの配合重量比は、１．０
とした以外は同様に行って、ポリエステル系樹脂組成物
（ハードセグメント（Ａ）２８．４重量％、ソフトセグ
メント（Ｂ）７１．６重量％）を得た後、同様に評価を
行った。実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。

【００２４】

【００２５】

【発明の効果】本発明のポリエステル系樹脂組成物から
なり、実質的に延伸処理されていないポリエステルエラ
ストマーフィルムは、耐膨潤性、透湿性、柔軟性、防水
性等に優れ、医療用途（救急絆創膏，サージカルテー
プ，リハビリテープ等の医療補助用テープの基材、消炎
・鎮痛・血行促進等の疾患治療用テープの基材、手術用
手袋等）、衛生用途（紙おむつ固定用テープの基材、ナ
プキン固定用テープの基材）、スポーツ衣料用途等にお
いても大変有用である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族ポリエステル単位のハードセグメ
   ント（Ａ）を２０〜５０重量％とポリ（アルキレンオキ
   シド）グリコール単位のソフトセグメント（Ｂ）を８０
   〜５０重量％縮合してなり、（Ｂ）におけるポリエチレ
   ングリコールとポリテトラメチレングリコールの重量比
   が３／５〜３／２で、かつ両者の分子量がいずれも５０
   ０〜３０００で、更に樹脂全体に占めるポリエチレング
   リコールの含有量が３０重量％以下であるポリエステル
   系樹脂組成物からなり、実質的に延伸処理されていない
   ことを特徴とするポリエステルエラストマーフィルム。
2. 【請求項２】 芳香族ポリエステル単位のハードセグメ
   ント（Ａ）がテレフタル酸あるいはその低級アルキルエ
   ステルおよび１，４−ブタンジオールからなることを特
   徴とする請求項１記載のポリエステルエラストマーフィ
   ルム。