JP6496761B2 - ウレタンフィルムの製造方法及び積層体の製造方法 - Google Patents
ウレタンフィルムの製造方法及び積層体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6496761B2 JP6496761B2 JP2017033210A JP2017033210A JP6496761B2 JP 6496761 B2 JP6496761 B2 JP 6496761B2 JP 2017033210 A JP2017033210 A JP 2017033210A JP 2017033210 A JP2017033210 A JP 2017033210A JP 6496761 B2 JP6496761 B2 JP 6496761B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- chloride
- urethane film
- film
- bromide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
このように、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料用の透湿性フィルムまたは不織布との積層体は、従来の微多孔性ポリエチレンフィルムまたは不織布との積層体に替わる素材として、無孔質のポリウレタンフィルムまたは不織布との積層体が性能上から優位性を見出されながら、フィルム製造工程の複雑さやコスト高の問題から、代替されるに至っていない。
即ち本発明は、ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を反応させて得られるポリウレタン樹脂であって、該ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を、ダイに通してウレタンフィルム(F)を製造する工程を有する、ウレタンフィルムの製造方法;ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を混合装置で混合した混合物をダイに通して基材に塗工することによりポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)が基材上に積層された積層体(S)を得る工程を含む、積層体(S)の製造方法;ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を押出機に通じて反応させ、ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を得た後、該ポリウレタン樹脂(U)をダイに通して基材上にウレタンフィルムを押出成形し積層する工程を含む、積層体(S)の製造方法である。
オール(A1)は、オキシエチレン鎖を有する。
ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)としては、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエステルグリコール及び、ポリエステルポリオキシエチレンジオール等が挙げられる。
これらのポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)は1種を単独で用いても、それぞれ2種以上併用してもよい。
なお、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)の代わりに、市販品等の両末端が水酸基で、ポリオキシエチレン鎖を有するプレポリマーを使用してもよい。
オキシアルキレン鎖としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−、1,3−、1,4−又は2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、炭素数5〜10又はそれ以上のα−オレフィンオキサイド、エピクロルヒドリン及びこれらの2種以上の併用系(ブロック又はランダム付加)が挙げられる。
このうち、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)として、ウレタンフィルムの透湿性、機械的強度やフィルム形成性の観点から、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエステルグリコール及び、ポリエステルポリオキシエチレンジオールが好ましい。
オキシエチレン鎖を有しない高分子ジオール(A3)としては、ポリエーテルジオール、縮合型ポリエステルジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリラクトンジオール及び、ポリカーボネートジオール等のポリエステルジオール等が挙げられる。
炭素数2〜20のジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸(例えばコハク酸、アジピン酸及びセバシン酸)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸及びイソフタル酸)及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
2価のフェノール類としてはビスフェノール類[ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等]、単環フェノール類[カテコール、ハイドロキノン等]等が挙げられる。
なお、オキシエチレン鎖を有しない高分子ジオール(A3)の代わりに、市販品等の両末端が水酸基のプレポリマーを使用してもよい。
ポリラクトンポリオールの具体例としては、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール及びポリカプロラクトントリオール等が挙げられる。
・装置:ブルカー・バイオスピン社製「AVANCEIII400型」
・試料溶液:1重量%DMSO-d6溶液
・積算回数:16回
この内、鎖伸長剤(A2)としては、ウレタンフィルム中のフィッシュアイ低減、ウレタンフィルムの風合いおよび機械強度の観点から、2種以上の(A2)を使用することが好ましく、炭素数2〜6の多価アルコール(A21)と鎖長の長い炭素数7〜20の多価アルコール(A22)を併用する方が更に好ましい。理由としては、1種の(A2)を使用した場合、溶融混練の状況によっては鎖長の短い(A2)が混合時に偏在し易く、その場合はポリイソシアネート化合物(B)の過剰部分が生じるため、ゲル状物が発生し易くなる、あるいは、溶融混練時間が長くなるにつれて、鎖長の短い(A2)とポリイソシアネート化合物(B)との反応から形成されるハードセグメント同士が凝集し易くなり、フィッシュアイが発生し易くなる。従って、ウレタンフィルムの風合いおよび機械強度を向上させ、フィッシュアイの発生を低減させるには、(A21)と鎖長の長い炭素数7〜20の多価アルコール(A22)を併用する方がより好ましい。その場合、(A21)としては1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコールが好ましく、(A22)としては1,9−ノナンジオールが好ましい。
変性ポリイソシアネートの具体例としては、カルボジイミド変性MDI等が挙げられる。これらの中で機械強度の観点から、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、更に好ましいのは、TDI、粗製TDI、MDI、粗製MDI及びこれらのイソシアネートの変性物であり、特に好ましいのは、MDI、粗製MDI並びにこれらの変性物である。
また、有機ポリイソシアネート成分(B)全体としてのイソシアネート基含有量(NCO%)は、好ましくは25〜45重量%である。なお、ポリイソシアネート化合物(B)の代わりに市販品等のイソシアネート基末端のプレポリマー(B’)を使用してもよい。
ここで、酸解離定数(pKa)とは、酸解離定数の逆数Kaの対数値であり、本発明では、化学便覧基礎編改定5版に記載の第1段階解離を酸解離定数pKaで表す。酸解離定数(pKa)は、下記数式(1)より算出することができる。
pKa=−log10Ka (数式1)
、酢酸、リン酸、p-トルエンスルホン酸が好ましい。
<ウレタン基含量及びウレア基含量の測定方法>
ウレタン樹脂のウレタン基含量及びウレア基含量は、窒素分析計[ANTEK7000(アンテック社製)]によって定量される窒素原子含有量と1H−NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率から算出する。1H−NMR測定については、「NMRによるウレタン樹脂の構造研究:武田研究所報34(2)、224−323(1975)」に記載の方法で行う。即ち1H−NMRを測定して、脂肪族イソシアネートを使用した場合、化学シフト6ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト7ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を測定し、当該重量比と上記の窒素原子含有量からウレタン基含量及びウレア基含量を算出する。芳香族イソシアネートを使用した場合、化学シフト8ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト9ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を算出し、当該重量比と上記の窒素原子含量からウレタン基含量及びウレア基含量を算出する。
尚、本発明におけるポリウレタン樹脂(U)のMwは、ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記)を溶媒として用いポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される。サンプル濃度は0.25wt%、カラム固定相はTSKgel SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgelSuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの、カラム温度は40℃とすればよい。
ウレタンフィルム中のフィッシュアイの測定方法は、得られたフィルム(サイズ25cm2;5cm×5cm、厚さ15μm)の下から蛍光灯を照射し、目視にてフィルム中のフィッシュアイの個数を測定する。
測定対象となるフィッシュアイは直径50μm以上のものとする。
本発明のウレタンフィルムの製造方法により得られるウレタンフィルム(F)は、透湿性は10μmの膜厚にてJIS L1099 A−1法(40℃、相対湿度90%、CaCl2法の条件)による透湿度が、好ましくは3000g/m2・day以上であって、防漏性は、耐水圧が好ましくは10000mmAq以上である。
また、機械強度の観点から、ウレタンフィルム(F)の引張強度は好ましくは50MPa以上である。
工程p
酸(C1)及び/又は酸ハロゲン化物(C2)からなる化合物(C)存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、及びポリイソシアネート化合物(B)を反応させて得られるポリウレタン樹脂であって、該ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を、ダイに通してウレタンフィルム(F)を製造する工程。
本工程pは以下の工程p1又は工程p2であることが好ましい。
工程p1
工程pであって、酸(C1)及び/又は酸ハロゲン化物(C2)からなる化合物(C)存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、ポリイソシアネート化合物(B)を混合装置で混合した混合物をダイに通して離型性基材に塗工し、必要により加熱し、必要により冷却することによりウレタンフィルム(F)を製造する工程。
混合装置としては、高圧衝突混合方式を利用した高圧注入機、公知のメカニカル攪拌装置を備えた低圧注入機、公知の攪拌装置などを使用することができる。
工程pであって、酸(C1)及び/又は酸ハロゲン化物(C2)からなる化合物(C)存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、ポリイソシアネート化合物(B)を押出機に通じて反応させた後、ダイに通してウレタンフィルム(F)を製造する工程。
必要に応じて、化合物(C)存在下に、(A1)、(A2)及び(B)を混合装置で混合してから、押出機に通してもよい。
例えば、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、ポリイソシアネート化合物(B)及び酸性化合物(C)の均一混合性を高くする目的で、又はポリイソシアネート化合物(B)を押出機のスクリュー、または壁に付着するのを防止する目的で、各原料をギアポンプ等の定量ポンプを用いて、押出機の前に設けた混合装置に供給して急速混合を行った後、押出機に供給する方法等が挙げられる。
本発明のウレタンフィルムの製造方法において、使用される各原料は各々溶融または液体状態で混合されることが好ましい。例えば、図1において、攪拌機付きのポリイソシアネート化合物(B)の貯蔵槽(T1)は不活性気体で充満され、各原料の融点+10℃以上で加熱された液体状態であることが好ましい。ポリオキシエチレン鎖を有するポリオール成分(A)は、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)と鎖伸長剤(A2)を別々の貯蔵槽に仕込んでも良いが、設備効率化の面からポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)と鎖伸長剤(A2)を各融点+10℃以上で不活性気体雰囲気下,攪拌機付きのポリオール成分(A)の貯蔵槽(T2)に仕込んだ後に均一混合後、液体状態を保つ温度に維持する方が好ましい。その際に、余分な水分を除去するため、減圧脱水を適宜行ってもよい。酸性化合物(C)は、設備効率化の面から不活性気体雰囲気下で攪拌機付きのポリオール成分(A)の貯蔵槽(T2)に仕込んだ後に均一混合後、液体状態を保つ温度に維持する方が好ましい。
一方で、反応生成物のポリウレタンは温度が高過ぎると、粘着性が強くなり、離型性が悪くなるため、温度の上限は反応生成物の融点+50℃以内にするのが好ましい。
押出機としては、特に限定されるものではないが、セルフクリーニング性を有する多軸スクリュー、特に同方向回転で混合要素と推進要素とが直列に配列された二軸スクリュー型押出機が好ましい。
また、押出機の原料供給口から反応生成物取出口までの間にベント孔を設け、水分やその他の揮発成分を除去する操作を行うことも出来る。
混合装置及び/又は押出機からTダイを通してウレタンフィルム(F)を簡素な製造工程で得ることができ、溶剤の除去工程を伴わないことから、低コストである。
図1において、例えば、ポリウレタン樹脂(U)は、ベント孔付きの二軸押出機(E1)の取出口からTダイ(D1)に押出されるが、ベント孔付きの二軸押出機(E1)とTダイ(D1)との間にギヤポンプなどのP3を組み込むことができる。ギヤポンプなどの定量ポンプをベント孔付きの二軸押出機(E1)とTダイ(D1)との間に組み込むことで、ポリウレタン樹脂(U)のTダイ(D1)へのフィード量を安定させることができる。ベント孔付きの二軸押出機(E1)からTダイ(D1)の出口に至るまで、不活性気体雰囲気下にすることが好ましい。大気開放系にすると、空気中の水分がウレタンフィルムに付着し、気泡発生等の悪影響を及ぼす場合がある。不活性気体としては、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどが使用されるが、コスト面から窒素ガスが好ましい。
最後に、Tダイ(D1)を通してフィルム化された後、冷却ロール(C1)を経て巻取ロール(W1)でウレタンフィルム(F)はロール状に巻き取られるが、フイルムの厚み精度のバラツキが大きいと、フイルムの品質低下だけでなく、巻取ロールの巻き姿が不安定になり、生産性の低下に繋がり易い。フイルムの厚み精度を向上させるには、Tダイ(D1)と巻取ロール(W1)の間にフィルム厚み制御装置(厚み測定器・厚み制御盤)を組み入れ、厚みを測定しながら制御盤を通じてTダイ(D1)のスリット幅を変化させる等で、フイルムの厚み調整を行う方が好ましい。フイルムの厚み精度は好ましくは±10%以下であり、さらに好ましくは±5%以下である。
上記ウレタンフィルム(F)の厚みは好ましくは5〜50μmであり、さらに好ましくは7〜30μmであり、特に好ましくは10〜20μmである。5μmより薄いと充分な機械強度や防漏性を発揮できず、50μmより厚いと満足のいく透湿性や風合いを得るのが難しくなる。
一般式(1)におけるX1はm価の活性水素化合物からc個の活性水素を除いた残基を表すことが好ましい。式中、活性水素含有化合物の価数mは、機械強度の観点から、好ましくは2〜20であり、更に好ましくは2〜8であり、特に好ましくは2である。
一般式(1)におけるX2は、活性水素含有化合物から1個の活性水素を除いた残基を表すことが好ましく、複数のX2はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
X2を構成するために用いられる活性水素含有化合物としては、上述のX1で示した活性水素含有化合物と同様の物が挙げられ、X2とX1はそれぞれ同一でも異なっていてもよいが、機械強度の観点から、X1と少なくとも1つのX2とは異なる基であることが好ましい。
また、X2の価数は機械強度の観点から、好ましくは2〜20であり、さらに好ましくは2〜8であり、特に好ましくは2である。
尚、化合物(H1)の製造に当たっては、これらのエステル形成性誘導体[酸無水物、低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル及びイソプロピルエステル等)及び酸ハライド(酸のクロライド等)]を用いることもできる。
例えば、図1において、設備効率化の面から、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、酸性化合物(C)、および化合物(H1)を各融点+10℃以上で不活性気体雰囲気下で攪拌機付きのポリオール成分(A)の貯蔵槽(T2)に仕込んだ後に均一混合して、液体状態を保つ温度に維持する。同じく、攪拌機付きのポリイソシアネート化合物(B)の貯蔵槽(T1)も融点+10℃以上で加熱された液体状態に維持する。(T1)及び(T2)に接続されたギアポンプ等の定量ポンプ(P1)及び(P2)を用いて、液体状態を保ったまま不活性気体雰囲気下で混合装置(M1)に供給後に急速混合を行った後、混合物はベント孔付きの二軸押出機(E1)の原料供給口に送られ、溶融混練されながら所定温度に加熱された反応部を経て、所定温度に加熱された反応終了部に搬送され、ポリウレタン樹脂(U1)を得る製造方法等が挙げられる。
シリカ粒子の含有量としては、ウレタンフィルム(F)または(F1)を形成するポリウレタン樹脂(U)または(U1)の樹脂固形分に対して好ましいのは1〜20重量%であり、更に好ましいのは2〜15重量%である。シリカ粒子が1重量%以上の場合は、ウレタンフィルム(F)または(F1)が十分な耐ブロッキング性能を有しており、取扱が容易である。一方、20重量%以下ではウレタンフィルム(F)または(F1)の機械強度および透湿性が低下しない。
酸化防止剤としては、フェノール系[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール及びブチル化ヒドロキシアニソール等];ビスフェノール系[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等];リン系[トリフェニルフォスファイト及びジフェニルイソデシルフォスファイト等]等が挙げられる。
基材としては、例えば、不織布、編布、織布、紙製品等からなる衛生材料、不織布、編布、織布、紙製品等を挙げることができるが、好ましいのは不織布である。
不織布としては、特に限定なく使用することができ、例えば、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、エアースルー不織布、湿式不織布、乾式不織布、乾式パルプ不織布、フラッシュ紡糸不織布、開繊不織布等、種々公知の不織布が挙げられる。また、布状外観を与えるために、模様状にエンボス処理されたり、さらに艶消し仕上げされていてもよい。積層体(S)の構造としては、例えば、シート状、繊維状、網状等を挙げることができるが、好ましいのはシート状である。
不織布としては、特に限定なく使用することができ、例えば、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、エアースルー不織布、湿式不織布、乾式不織布、乾式パルプ不織布、フラッシュ紡糸不織布、開繊不織布等、種々公知の不織布が挙げられる。また、布状外観を与えるために、模様状にエンボス処理されたり、さらに艶消し仕上げされていてもよい。
工程1
酸(C1)及び/又は酸ハロゲン化物(C2)からなる化合物(C)存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、ポリイソシアネート化合物(B)を押出機に通じて反応させた後、ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を得た後、該ポリウレタン樹脂(U)をダイに通して基材上にウレタンフィルムを押出成形し積層する工程。
基材としては不織布、編布、織布、紙製品等が挙げられる。
工程2
酸(C1)及び/又は酸ハロゲン化物(C2)からなる化合物(C)存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)、ポリイソシアネート化合物(B)を混合装置で混合した混合物をダイに通して基材に塗工し、必要により加熱することによりポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)が基材上に積層された積層体(S)を得る工程。
本工程では、上記工程p1で製造したウレタンフィルムを基材上に積層し積層体(S)を得ることもできる。
基材としては不織布、編布、織布、紙製品等が挙げられる。
積層させる方法としては、ウレタンフィルム及び基材を接着剤等で接着させて積層させる方法、ウレタンフィルムを押出成形し基材と積層させる方法等が挙げられる。積層体(S)を安価に製造できる観点から、ウレタンフィルムを押出成形し、衛生材料と積層させる。
ウレタンフィルムを衛生材料上に押出成形し積層させる方法としては、特に限定されず、公知(例えば、特開2000−62125号公報)の方法が挙げられる。
不織布は事前に、必要に応じてコロナ放電処理等で接着性向上のための表面改質を行った後、不織布表面にホットメルト型等の接着剤を塗布するが、塗布方法は非接触塗布と接触塗布の内、非接触塗布の方がより好ましく、非接触塗布の中では、接着剤のスプレー塗布がより好ましい。また、接着剤は溶剤型の接着剤も使用できるが、その場合は溶剤の乾燥が必要になることから、ホットメルト型接着剤の方がより好ましい。
ニップロール(N1)は表面が平滑なフラットロールでもよいが、不織布の風合いを良くするため、エンボス突起が形成されたエンボスロールにすることもできる。不織布上のウレタンフィルム(F)の目付量は、ウレタンフィルム(F)の厚みが好ましくは5〜50μmであり、さらに好ましくは7〜30μmであり、特に好ましくは10〜20μmとなるように調整する。5μmより薄いと充分な機械強度や防漏性を発揮できず、50μmより厚いと満足のいく透湿性や風合いを得るのが難しくなる。
尚、ウレタンフィルム(F)はポリエチレンフィルムよりも、不織布との接着強度が優れることから、通常はホットメルト接着剤の使用量を低減することが可能で、状況によっては、コロナ放電処理やホットメルト接着剤の塗布を省略することもできる。
不織布等を積層した効果により、機械強度及び防漏性が更に優れるとともに、層間接着強度も大きいので、衣料用生地、使い捨ておむつ(子供用紙おむつおよび大人用紙おむつ)用のバックシート、他の衛生材料(生理用品、失禁用パッド、母乳パッド、手術用アンダーパッド、ペットシート等)等に使用することができる。
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール:数平均分子量3000、水酸基価37mgKOH/g、株式会社旭電化製PR−3090
ポリテトラメチレンポリアジペート:数平均分子量2000、水酸基価56mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製「サンエスター4620」
撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製オートクレーブに、プロピレングリコールのPO/EOブロック付加物(三洋化成工業株式会社製「サンニックスPL−910」;Mn900、水酸基価124.7mgKOH/g)900重量部、無水トリメリット酸384重量部及びトリエチルアミン404重量部を仕込み、窒素雰囲気下、0.20MPa、80±5℃で2時間反応させ、酸無水物基部分のハーフエステル化を行い、プロピレングリコールのPO/EOブロック付加物1モルに無水トリメリット酸が2モル反応したエステル化物を得た。続いてベンジルクロリド508重量部を入れ、70±5℃で、2時間反応させた。その後、分液を行い、前記エステル化物のカルボキシル基をベンジルオキシカルボニル基とした化合物(H1−1)を得た。
撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製オートクレーブに、プロピレングリコールのPO/EOブロック付加物(三洋化成工業株式会社製「サンニックスPL−910」;Mn900、水酸基価124.7mgKOH/g)900重量部、無水トリメリット酸384重量部及びアルカリ触媒(N−エチルモルホリン)1.0重量部を仕込み、窒素雰囲気下、0.20MPa、130±10℃で5時間反応させ酸無水物基部分のハーフエステル化を行い、プロピレングリコールのPO/EOブロック付加物1モルに無水トリメリット酸が2モル反応したエステル化合物を得た。続いてEO198重量部を100±10℃で、圧力が0.50MPa以下となるよう制御しながら、5時間かけて滴下した後、100±10℃で1時間熟成して、前記エステル化合物のカルボキシル基にEOが付加した化合物(H1−2)を得た。
ポリイソシアネート化合物(B)であるMDIを貯蔵槽(T1)に窒素雰囲気下で装入し、攪拌しながら50℃に温調した。
ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)であるポリエチレングリコール(
Mn4000、水酸基価28mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製)100.0重量%、(A1)以外の高分子ジオール(A3)であるポリテトラメチレングリコール(Mn2000、水酸基価56mgKOH/g、三菱化学株式会社製「PTMG2000」)50.0重量%、炭素数2〜6の多価アルコール(A21)の鎖伸長剤である1,4−ブタンジオール19.8重量%、炭素数7〜20の多価アルコール(A22)の鎖伸長剤である1,9−ノナンジオール4.8重量%、酸性化合物(C)であるベンゾイルクロライド0.045重量%、および平均粒径約6μmのシリカ粒子5.0重量%の割合で、貯蔵槽(T2)に窒素雰囲気下で各々仕込み、攪拌しながら95℃に調整した。この混合物をポリオール類1という。
次に、貯蔵槽(T1)に接続したギアポンプ(P1)、貯蔵槽(T2)に接続したギアポンプP2を用いて、MDIを29.6重量%、ポリオール成分(A)を70.4重量%の割合で、100℃に温調した低圧注入機(M1)に供給後に3000rpmにて急速混合を行った後、混合物をベント孔付きの二軸押出機(E1)の原料供給口に供給した。
混合物はベント孔付きの二軸押出機の(E1)の原料供給口から溶融混練されながら、反応部を経て、反応終了部に搬送された。ベント孔付きの二軸押出機の(E1)内は原料供給口から反応生成物取出口に至るまで、窒素雰囲気下に保たれ、各領域の温度は、溶融状態を保てる温度以上に設定された。また、ベント孔付きの二軸押出機の(E1)の原料供給口から反応生成物取出口までの間に設けられたベント孔から、水分やその他の揮発成分を除去した。
反応生成物のポリウレタン樹脂(U)は、E1の取出口からギアポンプ(P3)を通じてTダイ(D1)に押出されてフィルム化された後、冷却ロール(C1)を経て巻取ロール(W1)でウレタンフィルム(F)はロール状に巻き取られた。得られたウレタンフィルム(F)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
実施例1において、原料種を表2に記載の実施例2〜7の原料種に置き換えた以外は、実施例1の場合と同様にウレタンフィルム(F−2〜F−7)を製造した。得られたウレタンフィルム(F−2〜F−7)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
表2の実施例8に示す処方に従って、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、(A1)以外の高分子ジオール(A3)、炭素数2〜6の多価アルコール(A21)の鎖伸長剤、炭素数7〜20の多価アルコール(A22)の鎖伸長剤、酸性化合物(C)、シリカ粒子、および製造例1で得られた化合物(H1−1)を貯蔵槽(T2)に窒素雰囲気下で各々仕込んだ以外は、実施例1の場合と同様にウレタンフィルム(F−8)を製造した。得られたウレタンフィルム(F−8)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
同様にして、表2の実施例9に示す処方に従って、他の原料種とともに化合物(H1−2)を貯蔵槽(T2)に各々仕込んだ以外は、実施例8の場合と同様にウレタンフィルム(F1−9)を製造した。得られたウレタンフィルム(F−9)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
表2の実施例10に示す処方に従って、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、(A1)以外の高分子ジオール(A3)、炭素数2〜6の多価アルコール(A21)の鎖伸長剤、炭素数7〜20の多価アルコール(A22)の鎖伸長剤、酸性化合物(C)、シリカ粒子、貯蔵槽(T2)に窒素雰囲気下で各々仕込んだ後、図3に示すように貯蔵槽(T1)に接続したギアポンプ(P1)、貯蔵槽(T2)に接続したギアポンプP2を用いて、MDIを29.6重量%、ポリオール成分(A)を70.4重量%の割合で、100℃に温調した低圧注入機(M1)に供給後に3000rpmにて急速混合を行った後、混合物をギアポンプ(P3)を通じてTダイ(D1)に押出されて搬送ロール(F1〜3)上で移動する離型フィルムに塗布され、加熱ゾーンで加熱、反応され、冷却ロール(C1)を経て巻取ロール(W1)でウレタンフィルム(F)はロール状に巻き取られた。得られたウレタンフィルム(F−12)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
同様にして、表2の実施例13に示す処方に従って、原料種を貯蔵槽(T2)に各々仕込んだ以外は、実施例12の場合と同様にウレタンフィルム(F−13)を製造した。得られたウレタンフィルム(F−13)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表2に示した。
実施例1の場合と同様にしてポリウレタン樹脂(U−1)を製造し、Tダイ(T1)から押出された溶融状態のウレタンフィルム(F1−1)を、繰り出しロール(S1)から送り出された不織布上に積層した後、ニップロール(N1)と冷却ロール(C1)の間にて圧着され、ウレタンフィルム(F1−1)は不織布にラミネートされた。その後は(C1)にて冷却固化された後、送りロールF1を経て、ウレタンフィルム(F1−1)/不織布の積層体(S1−1)は巻き取りロール(W1)にて巻き取られた。尚、不織布は、事前にコロナ放電処理が行われた後、表面にSBR(スチレン・ブタジエンゴム)系ホットメルト接着剤を目付5g/m2になるように点状に塗布されたポリプロピレンスパンボンド不織布(目付量20g/m2)を用いた。積層体(S−1)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表3に示した。
実施例1において、原料種を表2に記載の原料種に置き換えた以外は、実施例1の場合と同様にしてポリウレタン樹脂(U−2〜U−11)を製造し、その後は実施例14と同様にして、ウレタンフィルム(F−2〜F−11)/不織布の積層体を製造した。積層体(S−2〜S−11)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表3に示した。
表2の実施例12に示す処方に従って原料種を表2に記載の原料種に置き換え、ポリウレタン原料混合物をギアポンプ(P3)からTダイ(T1)に通し、繰り出しロール(S1)上の不織布に塗布した後、ニップロール(N1)と冷却ロール(C1)の間にて圧着され、ウレタンフィルム(F1−1)は不織布にラミネートされた。その後送りロールF1〜3を経て、加熱ゾーンで反応させた後、(C1)にて冷却固化された後、ウレタンフィルム(F−12)/不織布の積層体(S−12)は巻き取りロール(W1)にて巻き取られた。尚、不織布は、事前にコロナ放電処理が行われた後、表面にSBR(スチレン・ブタジエンゴム)系ホットメルト接着剤を目付5g/m2になるように点状に塗布されたポリプロピレンスパンボンド不織布(目付量20g/m2)を用いた。積層体(S−12)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表3に示した。
同様にして、表2の実施例13に示す処方に従って、原料種を貯蔵槽(T2)に各々仕込んだ以外は、実施例25の場合と同様にウレタンフィルム(F−13)を製造した。得られた積層体(S−13)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表3に示した。
実施例1において、原料種を表4に記載の比較例1〜8に置き換えた以外は、実施例1の場合と同様にポリウレタン樹脂(U'−1〜U'−8)を製造した。得られたウレタンフィルム(F'1−1〜F'1−8)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表4に示した。
市販のPE(ポリエチレン)製多孔質膜(膜厚25μm)を用いて、測定又は評価したフィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表4に示した。
実施例12において、原料種を表4に記載の比較例10及び11に置き換えた以外は、実施例12の場合と同様にポリウレタン樹脂(U'−10及びU'−11)を製造した。得られたウレタンフィルム(F'−10及びF'−11)の膜厚(μm)、フィッシュアイの個数、機械強度、透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表4に示した。
実施例14の場合と同様にして原料種を表4に記載の比較例1〜8に置き換えた以外は、実施例14の場合と同様にしてポリウレタン樹脂(U'−2〜U'−8)を製造し、その後は実施例14と同様にして、ウレタンフィルム(F'1−2〜F'1−8)/不織布の積層体を製造した。積層体(S'1−2〜S'1−8)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表5に示した。
市販のPE(ポリエチレン)製多孔質膜(膜厚25μm)/目付量20g/m2のポリプロピレンスパンボンド不織布の積層体を用いて、測定又は評価した透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表5に示した。
実施例14の場合と同様にして原料種を表4に記載の比較例10及び11に置き換えた
以外は、実施例14の場合と同様にしてポリウレタン樹脂(U'−10及びU'−11)を製造し、その後は実施例14と同様にして、ウレタンフィルム(F'1−10及びF'1−11)/不織布の積層体を製造した。積層体(S'1−10及びS'11)の透湿性、防漏性及び風合いの評価結果を表5に示した。
実施例および比較例で得られたポリウレタン樹脂を、フィルム厚みが約200μmとなるようにTダイから押出成形した。別途、200μmのPE(ポリエチレン)製多孔質膜を準備した。準備した引張試験用フィルムを温度25℃、湿度65%RHに調整した室内に1日間静置した後、JIS K 6251に従い、引張強度を測定した。
実施例および比較例で得られたウレタンフィルム(膜厚15μm)と、市販のPE(ポリエチレン)製多孔質膜(膜厚25μm)を各々準備した。
準備したフィルムサンプルについて、JIS L−1099塩化カルシウム法(A−1)に基づいて透湿度を測定した。
ウレタンフィルム又は積層体の透湿性フィルム側を径3 c m のシリンダー端部にシリコーンゴムパッキン付リングで固定し、シート通気面が径3 c m とした。シリンダーに人工尿を3 5 c m の高さまで入れ、24時間後の不織布側の触感で以下の評価基準に従って、防漏性を評価した。なお、用いた人工尿は、尿素1 . 9 4 % 、塩化ナトリウム0 . 7 9 5 % 、硫酸マグネシウム0 . 1 1 0 % 、塩化カルシウム0 . 0 6 2 % 、硫酸カリウム0 . 1 9 7 % 、赤色2 号( 染料) 0 . 0 1 0 % 、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルで表面張力を4 5 d y n e/ c m に調整した。
○:水漏れなし
×:水漏れあり
[3]風合いの評価方法
ウレタンフィルム又は積層体の風合い評価は、健康な成人20人の手による官能評価で行い、その平均値から下記の基準で評価した。
1:非常に柔らかい
2:柔らかい
3:やや硬い
4:硬い
T1:ポリイソシアネート化合物(B)の貯蔵槽(攪拌機つき)
T2:ポリオール類の貯蔵槽(攪拌機つき)
P1、P2、P3:定量ポンプ
M1:混合装置 高圧または低圧注入機
E1:ベント孔つきの二軸押出機
D1:Tダイ
N1:ニップロール
C1:冷却ロール
F1:送りロール
W1:巻き取りロール
T1:ポリイソシアネート化合物(B)の貯蔵槽(攪拌機つき)
T2:ポリオール類の貯蔵槽(攪拌機つき)
P1、P2、P3:定量ポンプ
M1: 混合装置 高圧または低圧注入機
E1:ベント孔つきの二軸押出機
D1:Tダイ
S1:不織布の繰り出しロール
N1:ニップロール
C1:冷却ロール
F1:送りロール
W1:巻き取りロール
T1:ポリイソシアネート化合物(B)の貯蔵槽(攪拌機つき)
T2:ポリオール類の貯蔵槽(攪拌機つき)
P1、P2、P3:定量ポンプ
M1: 混合装置 高圧または低圧注入機
D1:Tダイ
S1:不織布の繰り出しロール
N1:ニップロール
C1:冷却ロール
F1〜3:送りロール
W1:巻き取りロール
Claims (8)
- ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を反応させて得られるポリウレタン樹脂であって、該ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を、ダイに通してウレタンフィルム(F)を製造する工程を有する、ウレタンフィルムの製造方法。
- ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を混合装置で混合した混合物をダイに通して離型性基材に塗工することによりウレタンフィルム(F)を製造する請求項1に記載の製造方法。
- ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を押出機に通じて反応させた後、ダイに通してウレタンフィルム(F)を製造する請求項1に記載の製造方法。
- ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)が、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール及びポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも1種の高分子ジオールである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 鎖伸長剤(A2)が、炭素数2〜6の多価アルコール(A21)及び炭素数7〜20の多価アルコール(A22)であって、(A21)と(A22)とのモル比[(A21):(A22)]が、97:3〜65:35である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- ウレタンフィルムが衛生材料用ウレタンフィルムである請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を混合装置で混合した混合物をダイに通して基材に塗工することによりポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)が基材上に積層された積層体(S)を得る工程を含む、積層体(S)の製造方法。
- ベンゾイルクロライド、ベンゾイルブロマイド、o−トルイル酸クロライド及び/又はリン酸の存在下に、ポリオキシエチレン鎖を有する高分子ジオール(A1)、鎖伸長剤(A2)及びポリイソシアネート化合物(B)を押出機に通じて反応させ、ポリウレタン樹脂の重量に基づいてオキシエチレン基含量が20〜60重量%であるポリウレタン樹脂(U)を得た後、該ポリウレタン樹脂(U)をダイに通して基材上にウレタンフィルムを押出成形し積層する工程を含む、積層体(S)の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016036548 | 2016-02-29 | ||
JP2016036548 | 2016-02-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017155224A JP2017155224A (ja) | 2017-09-07 |
JP6496761B2 true JP6496761B2 (ja) | 2019-04-03 |
Family
ID=59809248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017033210A Active JP6496761B2 (ja) | 2016-02-29 | 2017-02-24 | ウレタンフィルムの製造方法及び積層体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6496761B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10218962A (ja) * | 1997-02-13 | 1998-08-18 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | フィッシュアイの少ない熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法 |
JP5689482B2 (ja) * | 2011-07-08 | 2015-03-25 | 三洋化成工業株式会社 | 透湿防水素材用ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂組成物 |
-
2017
- 2017-02-24 JP JP2017033210A patent/JP6496761B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017155224A (ja) | 2017-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4279507B2 (ja) | 多層フィルム | |
US8334327B2 (en) | Highly breathable biodegradable films | |
KR101442287B1 (ko) | 수분-민감성 생분해성 필름 | |
JP2007530101A (ja) | 生分解性ポリウレタン及びポリウレタン尿素 | |
JP6025879B2 (ja) | スパンボンド不織布、その製造方法及びその用途 | |
JP5689482B2 (ja) | 透湿防水素材用ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂組成物 | |
JP5260834B2 (ja) | 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び透湿性フィルム | |
WO2010137430A1 (ja) | 多孔体の製造方法ならびにそれによって得られた多孔体、積層体及び皮革様シート | |
JP5129486B2 (ja) | 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び透湿性フィルム | |
JP6496761B2 (ja) | ウレタンフィルムの製造方法及び積層体の製造方法 | |
Jin et al. | A double-layer dura mater based on poly (caprolactone-co-lactide) film and polyurethane sponge: preparation, characterization, and biodegradation study | |
JP2017095681A (ja) | 衛生材料用ウレタンフィルム | |
JP2005146089A (ja) | ポリウレタンエマルション | |
JP6449204B2 (ja) | 衛生材料用ウレタンフィルム | |
JP2010264643A (ja) | 易接着性ポリエステルフィルム及びゴム/ポリエステルフィルム積層体 | |
JP2002088182A (ja) | 多孔性フィルム | |
DE69316077T2 (de) | Polyesterschichtstoffe | |
JP2010264644A (ja) | 易接着性白色ポリエステルフィルム及びゴム/白色ポリエステルフィルム積層体 | |
JP2014200199A (ja) | 生体親和性多孔体及びその製造方法 | |
JP2839923B2 (ja) | 微多孔エラストマーフィルムの製造方法 | |
JP4566444B2 (ja) | 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなる伸縮フィルム及びそれを用いたギャザー | |
JP2001048949A (ja) | 熱可塑性ポリウレタン | |
JP7345055B2 (ja) | 積層シート、衛生材料、医療材料および積層シートの製造方法 | |
JPS63308043A (ja) | コンクリ−ト養生フィルム及びシ−ト | |
JP2018062650A (ja) | 衛生材料用フィルム用ポリウレタン樹脂及びこれを用いた衛生材料用フィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180911 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190311 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6496761 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |