JPH0329250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） 本発明は部分的に微多孔性を有するシートの製
造方法に関する。詳しくは、充填剤と熱可塑性樹
脂からなる樹脂組成物であつて長手方向及び幅方
向に対して肉厚の部分が分布しているシートを、
薄肉部が主に延伸白化された多孔部となり厚肉部
が非延伸（非多孔）部となる如く延伸することを
特徴とする特に通気性、透湿性、撥水性及び引裂
強度に優れ且つ模様を有する部分的に微多孔性を
有するシートの製造方法を提供するものである。 （従来技術およびその問題点） 熱可塑性樹脂に無機充填剤を含有して製造され
た微多孔性のシートは、壁紙をはじめ包装用シー
ト等に幅広く用いられており、特に最近では該シ
ートの有する優れた通気性や撥水性等の性質を利
用して、使い捨てオムツ、オムツカバーや雨ガツ
パ等の簡易衣料等の分野に用いることも提案され
ている。 このような微多孔性シートの製造方法として
は、例えばポリプロピレンやポリエチレン等のポ
リオレフイン樹脂と無機充填剤とからなる樹脂組
成物のシートを延伸する方法があり、特に柔軟な
シートを得ようとする場合には、例えば熱可塑性
エラストマー等の軟質な樹脂を用いることや、可
塑剤等の軟化剤を配合することが行なわれる。ま
た、このような微多孔性シートを製造した後、該
シートを文字、記号、図形等の彫刻された押圧ロ
ール間に通す方法、或いは該シート表面に模様を
焼付けする方法等により模様を形成することも提
案されている。 しかしながら、上記の如く延伸された微多孔性
シートは通気性、透湿性に優れ、かつ撥水性にも
優れるなどの特徴がある反面、延伸多孔化により
引張強度や引裂強度が低くなる。そのため、得ら
れた微多孔性シートに布、不織布、フイルムなど
の補強材を貼り合わせることが必要であるが、該
補強材を貼り合わせることにより通気性、柔軟性
が低下するため上記したような簡易衣料等の分野
での使用に問題があつた。 （問題を解決するための手段） 本発明者等は通気性、透湿性、撥水性等の延伸
微多孔性フイルムの有する特性を損うことなく、
且つ引張強度や引裂強度に優れ、更に延伸シート
製造後に処理しなくとも模様を有する微多孔性シ
ートの製造方法について鋭意検討した。その結
果、熱可塑性樹脂と充填剤とよりなる組成物であ
つて長手方向及び幅方向に対して肉厚の異なる部
分が分布するシートを延伸することにより上記問
題が解決出来ることを見い出し、本発明を提案す
るに至つた。即ち、本発明は平均粒子径0.1〜
100μの充填剤20〜80重量部と熱可塑性樹脂80〜
20重量部とからなる樹脂組成物であつて長手方向
及び幅方向に対して肉厚の異なる部分が分布して
いるシートを延伸することを特徴とする部分的に
微多孔性を有するシートの製造方法である。 本発明に用いられる充填剤と熱可塑性樹脂とか
らなる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と充填剤を主
として、これに必要により軟化剤等の添加剤を配
合してなる樹脂組成物である。該樹脂組成物に用
いられる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフイン等、公知のも
のが特に制限なく用いられるが、Ｘ線による結晶
化度測定によつて少なくとも40％以上の結晶性を
有するポリオレフイン樹脂（結晶ポリオレフイン
樹脂）100重量部と５〜25％の結晶性を有し0.86
〜0.90ｇ／cm³の密度であるエチレンと他のαオレ
フインとの共重合体１〜100重量部よりなる組成
物が好ましい。また、結晶化度が例えば10〜60％
と低い軟質樹脂を単独ないし他の樹脂と併用する
こともできる。該軟質樹脂としては、例えばポリ
オレフイン系熱可塑性エラストマーまたはポリオ
レフイン系熱可塑性エラストマーと熱可塑性合成
樹脂とよりなる組成物が好ましく用いられる。該
ポリオレフイン系熱可塑性エラストマーの代表的
なものを例示すれば、エチレンプロピレン共重合
体（EPR）、エチレン−プロピレン−ジエン共重
合体（RPT）、エチレン−ブテン共重合、プロピ
レン−ブテン共重合体等、オレフイン相互の共重
合体、或いはこれらとジエンなどの共重合体が好
ましく用いられる。また熱可塑性樹脂はポリオレ
フイン系熱可塑性エラストマーとの分散性を考慮
し、一般にはポリオレフイン系の樹脂、例えばエ
チレン、プロピレン、ブテン等のオレフインの単
独重合体、共重合体が好適で、その添加量も50重
量％未満となるように使用するのがよい。また、
充填剤としては平均粒径が0.1〜100μ、好ましく
は0.5〜20μの充填剤で、特に金属の酸化物、水酸
化物、塩等の無機化合物が好ましく用いられる。
これらのものを例示すると、酸化カルシウム、ア
ルミナ、シリカ等の金属酸化物；水酸化アルミニ
ウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物；炭酸
カルシウム、塩化マグネシウム、塩基性炭酸マグ
ネシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硫酸アルミニウム等の金属塩；そのほかケイ酸カ
ルシウム類；セメント類；ゼオライト類；タルク
等の粘土類も用いることが出来る。 上記した熱可塑性樹脂と充填剤との割合は所望
する通気度（多孔度）や引張強度等により選定さ
れるが、本発明の効果を十分に発揮させるために
は、熱可塑性樹脂80〜20重量部で充填剤20〜80重
量部になるように選定することが必要である。該
充填剤の配合量が上記下限値より少ないときは、
得られるシートに形成される孔が少なく十分な物
性を得ることができず、逆に上記上限値より多く
なると延伸時の制限が難しくなるばかりでなく物
性としても十分でなくなる傾向がある。このよう
な組成物として、特に本発明においては (a) 結晶性ポリオレフイン樹脂100重量部と、Ｘ
線による結晶化度５〜25％および密度0.86〜
0.90ｇ／cm³であるエチレンと他のα−オレフイ
ンとの共重合体１〜100重量部とよりなる混合
樹脂組成物100重量部 (b) 無機充填剤50〜400重量部 (c) ポリエステル系可塑剤およびエポキシ系可塑
剤のうちより選ばれる少なくとも１種の可塑剤
0.1〜20重量部 よりなる組成物が好適である。 このような熱可塑性樹脂組成物をシートに製造
する方法は、特に制限されず常法により混合、混
練後にシート化する。混合方法は一般にブレンダ
ーなどによる粉粒体同志の混合の後、エクストル
ーダーにより混練するか、或いはバンバリーミキ
サー、その他の溶融混練機によりあらかじめ混合
した後、ペレツト化するか又はしないでシート化
を行う。かかる組成物においては柔軟性、伸び、
弾性回復性等機械的性質或いは成形性等を向上さ
せる目的で鉱物油系軟化剤、液状ポリブタジエ
ン、液状ポリブデン等の軟化剤、ステアリン酸カ
ルシウム等の滑剤、顔料、熱、光、その他に対す
る安定剤、可塑剤、帯電防止剤などの各種添加剤
も任意に添加し得る。これらの組成物は常法によ
りシート化される。 一般にはカレンダー成形、プレス成形或いは押
出成形等の一般的に使用されている方法によりシ
ート化するが、特にサーキユラーダイ又はテイダ
イを用いる押出成形が好ましい。 本発明の最大の特徴は、上記した組成物であつ
て、長手方向及び幅方向に対して肉厚の異なる部
分が分布しているシートを延伸することである。
長手方向および幅方向に対して肉厚の異なる部分
が分布したシートを用いることは、後述する延伸
において希望する模様として部分的に非延伸部
（非多孔部）を形成させることを容易にするとと
もに、延伸シートの機械的性質、例えば引張強度
や引裂強度の低下を防止するために重要で、単な
る延伸ムラによつてシートの一部に不規則な非延
伸部が形成されたシートとは全く異なる。本発明
においては特にシートの長手方向（押出方向）に
対して直角方向に厚肉部を存在させ、且つ薄肉部
の面積がシート全体の50％以上を占めるシートを
延伸することが一般的に実施される。 なお特別に、シート物性の点から幅方向の延伸
倍率を長手方向より大きくしたい時には、本発明
の厚肉部は延伸前のシートの長手方向に対して平
行に存在さすことにより、延伸シートの引張強
度、引裂強度の低下を防止出来る。 長手方向及び幅方向に対して肉厚の異なる部分
を分布させる方法は特に制限されないが一般に上
記平坦なシートを部分的に圧延することが行なわ
れる。 圧延方法は、一般に熱可塑性樹脂の融点以下、
２次転移点以上の温度でロール圧延される。この
際、前述の如く肉厚の異なる部分が分布するよう
に圧延するためには、バツチ式によりシートの一
部に未圧延部が存在する如くロールに通す方法、
あるいは上下に設けた１組のロールのうちの一方
のロールの表面に文字、図形、模様等の凸凹部
（切欠部）を設けたロール所謂エンボスロール間
にシートを連続して通す方法等があるが、特にエ
ンボスロールを用いる方法が好ましい。該エンボ
スロールのエンボス部の形状は適宜選定され、圧
延倍率や延伸位率及び製品の模様の大きさ等によ
り予め計算すればよいが、一般に非圧延部が圧延
部中に分散してなる形状がよい。又、エンボスロ
ールの圧延部（押圧部）と非圧延部（非押圧部）
の凹凸の形状や大きさ等は任意に選定できるが、
一般には凸部の中に凹部が点在し、且つロール面
における凸部の面積が全面積の50％以上、好まし
くは60〜90％で更に、第１図の如く凹部の形状が
１〜数mmの直方形で高さ100μ程度で凹凸を互い
に小さく入り組んで配置したものは、後述する延
伸に際して該延伸を均一に行なわすための特殊な
分散剤処方を必要とすることなく、意図的に延伸
部と非延伸部の模様を有するシートを低倍率でも
容易に得ることが出来るため好ましい。エンボス
ロールの具体的１例として、例えば金属／金属ロ
ール、金属／ゴムロールの組合せ等があり、この
ロールでは片側の金属ロールに凹凸模様を彫刻し
て反対側のロール間に延伸前のシートを圧力をか
けてはさめばよく、一般には金属／ゴムロールが
取扱いが簡単で簡便に使用できる。 また、エンボスロールに彫刻する凹凸の形状と
しては、第１図、第２図及び第３図のようなもの
が挙げられ、特に引裂強度の低下防止を主目的と
する場合、引裂伝播を防ぐために弱い方向に対
し、非圧延部が垂直に位置する模様が好ましい。 圧延の程度は特に制限されないが、余り低い圧
力で行うとほとんど効果が発揮されず、また高す
ぎるとシートに傷を生ぜしめ次の延伸操作におい
て切断等が生じ延伸が困難となることもあるか
ら、樹脂の軟らかさの程度によつて所望の効果が
発揮される如く予め決定すればよく、一般には線
圧を10〜100Kg／cm程度にして行なわれる。 次に、肉厚の異なる部分が分布している（圧延
された）シートを薄肉部（圧延部）が主に延伸さ
れる如く延伸する。延伸は、一般に常温以上で樹
脂の融点以下の温度で面積倍率1.2倍以上、好ま
しくは1.5〜3.0倍になるように一軸、必要に応じ
て２軸延伸する。更に一般には、かかる延伸行程
に次いで緊張下で熱処理を行なつた後、延伸温度
以下に室温まで冷却して取り出すことが好まし
い。このようにすることにより、多孔部（延伸
部）と非多孔部（非延伸部）を持つ模様を有する
シートが得られる。この際、延伸部の面積はシー
ト全体に対して２分の１以上存在することが好ま
しく、該値以下では所望する通気度は得難い。 （作用および効果） 本発明によれば、縦−横（長さ方向−幅方向）
の延伸倍率は必要とする機械的強度等の物性に対
応して任意に選定できるが、一般には縦（長手）
方向により高い延伸倍率を採る方が破断も起り難
く、連続生産し易い。しかしながら、この時に得
られる延伸シートは縦方向の引裂強度や横方向の
引張強度が弱くなるので、本発明に用いるシート
は、一般に縦方向に対して直角方向に部分的に厚
肉部が存在することが好ましく、具体的には圧延
は、一般に縦方向に対して直角方向に非圧延部が
繰り返し残る様な圧延ロールで圧延することが好
ましく、特に引裂抵抗が大きくなるように配列さ
れた非圧延部を有する圧延ロールで圧延すること
が好ましい。このようにして得た肉厚の異なる部
分が分布しているシートは該シートの薄肉部で樹
脂と充填剤の界面にミクロボイドが発生してお
り、延伸により該薄肉部が優先的に延伸白化（多
孔化）し、次いで厚肉部が延伸されるか、該延伸
倍率を調整することによつて厚肉部を殆んど非延
伸部として残すことが出来る。したがつて、得ら
れる延伸シートは予め希望する模様として厚肉部
（非多孔部）を形成させることになり、且つ縦方
向の引裂強度や横方向の引張強度の低下を防止す
ることが出来る。また本発明の別の効果として、
延伸する前のシートに薄肉部／厚肉部が細かな間
隔で存在させることにより低倍率延伸が容易とな
り、通気性、透湿性等の微多孔性シートの機能を
有しつつ、延伸多孔化による物性低下を低く抑え
る効果が発揮される。 （実施例） 以下、実施例および比較例を示すが、本発明に
おける物性測定は次に記述した方法によつて行つ
たものである。 引張強度（T.S）及び破断伸度（Eb）：引張試
験機（テンシロン：東洋ボールドウイン製）に
て、25℃で200mm／minの速度下、ダンベル１号
にて測定した。 引裂強度：JIS Ｌ 1085 AI シングルタング法
に準拠し、４cm巾×15cm長さのサンプルを用
いて測定した。 透湿度：25℃、相対湿度90％下でJIS Ｚ 0208に
準拠して測定した。 実施例１及び比較例１ 線状低密度ポリエチレン（商品名：ウルトゼツ
クス2020L、密度（ρ）＝0.92、メルトフローイン
デツクス（MFI）＝2.0）100重量部に対し、エチ
レン−ブテン−１軟質樹脂（商品名：タフマー
A4090、ρ＝0.88、MFI＝3.6）50重量部よりなる
混合樹脂組成物100重量部と重質炭酸カルシウム
（商品名：ホワイトンSSB、平均粒径1.2μ、白石
カルシウム社）150重量部及びポリエステル系可
塑剤（商品名：ポリサイザＷ−2300大日本インキ
(株)）３重量部より成る混合樹脂組成物を厚さ55μ
のシート状に押出成形した後、第１図に示す様な
模様、即ち凹部の形状が５×１mm（厚み約100μ）
で該凹部が凸部と縦、横それぞれ２mmの間隔で配
置され、且つ凸部（圧延部）の面積が全面積の76
％である金属ロールとゴムロールの間で圧延した
後、常温で２倍延伸し引続き90℃のオーブン中で
熱処理した。得られたシートは第１図の圧延部が
白化した模様シートであつた。 なお比較例として同じシートを全面フラツト状
の金属ロールに挟んで圧延した後、同様に均一に
２倍延伸されたシートを得た。 得られたシートの物性測定結果を示す。

【表】 比較例と比べ本発明による模様入微多孔性シー
トは引裂強度に特に優れていることがわかり、表
面装飾性と兼ね合わせ簡易衣料等の用途に好適な
透湿、防水能を有する微多孔性シートである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、及び第３図は、エンボスロー
ルの表面状態を示す概略図である。図中１は凹
部、２は凸部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平均粒子径0.1〜100μの充填剤20〜80重量部
   と熱可塑性樹脂80〜20重量部とからなる樹脂組成
   物であつて長手方向及び幅方向に対して肉厚の異
   なる部分が分布しているシートを延伸することを
   特徴とする部分的に微多孔性を有するシートの製
   造方法。 ２ 熱可塑性樹脂がＸ線による結晶化度測定によ
   つて少なくとも40％以上の結晶性を有するポリオ
   レフイン樹脂100重量部と５〜25％の結晶性を有
   し0.86〜0.90ｇ／cm³の密度であるエチレンと他の
   αオレフインとの共重合体１〜100重量部とより
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の微多孔性シートの製造方法。 ３ 樹脂組成物の平坦なシートを表面に凹凸を有
   するロールを用いて部分的に圧延することにより
   長手方向及び幅方向に対して肉厚の異なる部分を
   分布させたシートを延伸することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の微多孔性を有するシー
   トの製造方法。 ４ 充填剤と熱可塑性樹脂とからなる樹脂組成物
   が (a) 結晶性ポリオレフイン樹脂100重量部と、Ｘ
   線による結晶化度５〜25％および密度0.86〜
   0.90ｇ／cm³であるエチレンと他のα−オレフイ
   ンとの共重合体１〜100重量部とよりなる混合
   樹脂組成物100重量部 (b) 無機充填剤50〜400重量部 (c) ポリエステル系可塑剤およびエポキシ系可塑
   剤のうちより選ばれる少なくとも１種の可塑剤
   0.1〜20重量部 よりなる特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ５ 薄肉部分が全体の50％以上を占める肉厚の異
   なるシートを用いる特許請求の範囲第１項記載の
   微多孔性シートの製造方法。