JPH04119822A - 二層熱可塑性ポリウレタンエラストマーフイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二層熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィ
ルムの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、熱
可塑性ポリウレタンエラストマー層とポリオレフィン系
樹脂層からなる二次加工適性の良好な二層フィルムをイ
ンフレーション共押出し法によって高品質に製造する方
法に関するものである。

尚、本二層熱可郵性ポリウレタンエラストマーフィルム
はポリオレフィン系樹脂層を剥離することにより、単層
熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルムとして使用
し得るものである。

（従来の技術） 近年、熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルムは、
柔軟性、弾力性、耐摩耗性、透湿性、耐寒性、耐油性、
甜屈曲疲労性等に数多くの優れた特性を有するために、
各種防水衣料をはじめシーツ、スポーツ用品、医療用品
等の分野で広く利用されている。

しかしながら、周知の如く、熱可塑性ポリウレタンエラ
ストマーは粘着性が強く、滑り性に難がある上に、伸び
易いため、単独ではインフレーション法で製膜すること
が因難であることから、この種のフィルムを製造するに
は、例えば特公昭４７−４７０８５号、特公昭５６−５
６４８号公報等に開示されているように、内側に粘着防
止と補強を目的としたキャリヤー層を設けて共押出し成
形し、印刷、ラミネート、粘着剤塗工等の二次加工を行
った後にキャリヤー層を剥離して熱可塑性ポリウレタン
エラストマー単層フィルムとする方法が一般的に知られ
ている。

ところが、かかる内側にキャリヤー層を設ける方法では
、インフレーション成形時のニップによる熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマー層同士のブロッキングは防止され
るものの、得られたチューブを直ちに切開して熱可塑性
ポリウレタンエラストマー層とキャリヤー層が交互にな
るように巻き取ろうとすると、熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマー層の粘着性が強いためにキャリヤー層との滑
り性が悪く、このため巻皺が発生し、印刷、ラミネート
、粘着剤塗工等の二次加工時に印刷斑、ラミネート環、
粘着剤塗工斑等を生じフィルムの品質を著しく損なうと
いう問題点を抱えていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、巻皺のない二次加工適性に優れた
高品質な二層熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィル
ムの製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、上記目的を達成するため、熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーの特性とその加工方法について、
あらゆる角度から鋭意検討した結果、溶融押出し後の熱
可塑性ポリウレタンエラストマーには所定の期間養生す
ると粘着性が低下して滑り性が向上する性質があり、そ
して、この粘着性と滑り性の変化が熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマーの分子の再配列や後架橋によるものと考
えられる引張応力の変化と密接に関係している点に着目
して更に詳しく検討したところ、製膜後の熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーフィルムの引張応力が特定割合増
加するまで養生したのち巻き替えれば、熱可塑性ポリウ
レタンエラストマーの粘着性と滑り性が大幅に改善され
て巻皺のない高品質なフィルムが得られることを見い出
し、本発明に想到した。

即ち、本発明は、インフレーション共押出し法により内
層が熱可塑性ポリウレタンエラストマー層、外層がポリ
オレフィン系樹脂層からなる二層フィルムを押出し成形
し、内層の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間の接
着強度が１００ｇ／２０ｍｍ以下となるように偏平状に
折り畳んで該熱可塑性ポリウレタンエラストマー屡を外
層のポリオレフィン系樹脂層で挟んだ状態で巻き取り、
該熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１００％伸張
時の引張応力が製膜直後よりも１０％以上増加するまで
養生した後、該熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間
で分離して個々に巻き取ることを特徴とする二層熱可塑
性ポリウレタンエラストマーフィルムの製造方法に係る
ものである。

本発明において、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと
は、二官能性ポリオールとジイソシアネート及びグリコ
ールを主原料としてなる分子構造中にウレタン基を含有
するゴム状弾性高分子のうち、熱可塑性を有するものを
総称し、具体的には、使用される前記ポリオール等の原
料の種類によって区別されるところのアジペートエステ
ル系、ポリエーテル系、カプロラクトンエステル系、ポ
リ炭酸エステル系等の熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ーの一種または二種以上からなるものである。

また、ポリオレフィン系樹脂とは、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹月旨、エチレン−プロピレン共重合樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、及びエチレン−
アクリル酸エステル共重合樹脂等の一種または二種以上
からなるものである。

本発明の製造方法は、まず、これら熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマー及びポリオレフィン系樹脂よりなる原料
を別々の押出機で溶融混練して、少なくとも二層以上の
環状ダイスから内層が熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ー層、外層がポリオレフイン系樹脂層となるように押出
し、空気あるいは水で冷却しながら膨張させてチューブ
状の二層フィルムとなした後、更にピンチロール等で該
チューブ状の二層フィルムを偏平状に折り畳み、チュー
ブ状のまま、あるいはチューブの両端部を切断して、内
層の熱可塑性ポリウレタンエラストマーを外層のポリオ
レフィン系樹脂で挟んだ状態で巻き取るものであるが、
その際、内層の熱可箆性ポリウレタンエラストマー層間
の接着強度は１００ｇ／２０ｍｍ以下であることが肝要
である。

なぜなら、熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、通常
、その種類、結晶性、硬度等によって粘着性と滑り性が
大幅に異なり、−旦インフレーション成形時にニンプロ
ール等で押圧されると、もはや分離できなくなるケース
があることから、本発明はまずチューブ状で巻き取った
時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間の接着強度
を１００ｇ／２０ｍｍ以下と規定するもので、該接着強
度が１００　ｇ　／　２０ｍｍより大きい場合はいくら
養生しても熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間で分
離することが困難になる。

ここで、巻き取り時の熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ー層間の接着強度を１００ｇ／２０ｍｍ以下にするには
、前記した熱可塑性ポリウレタンエラストマーの中から
比較的粘着性が弱く滑り性の良好な例えば結晶性で硬度
が７５度以上の熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用
いるか、あるいは、これら熱可塑性ポリウレタンエラス
トマーに対して少量の例えば炭化水素系、脂肪酸系、脂
肪酸アルコール系、脂肪酸アミド系、エステル系、金属
石鹸等の滑剤、あるいは例えばタルク、炭酸カルシウム
、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪酸マグネシ
ウム、酸化亜鉛、クレイ、シリカ等の無機フィラーを添
加する等の方法のほか、更に、インフレーション成形時
に溶融押出されたチューブの冷却効率を高めたり、ニン
プロール等での押圧を弱くする等の方法が挙げられる。

尚、本発明においては、熱可塑性ポリウレタンエラスト
マー層をポリオレフィン系樹脂層で挟んだ状態で巻き取
るために、熱可塑性ポリウレタンエラストマー層が有す
る製膜直後の粘着性の影響を全く受けることなく巻き取
ることができるので、春霞のない二層フィルムを得るこ
とができる。

本発明の二層熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィル
ムの製造方法は、こうして−旦巻き取った二層フィルム
を更に熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１００％
伸張時の引張応力が製膜直後よりも１０％以上増加する
まで養生した後、熱可塑性ポリウレタンエラストマー層
間で分離して個々に巻き取ることにより、熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマー層とポリオレフィン系樹脂層から
なる二層フィルムを得るものである。

ここで、熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１００
％伸張時の引張応力の増加が１０％未満の場合には、該
熱可塑性ポリウレタンエラストマーの分子の再配列や後
架橋によると考えられる粘着性と滑り性の改善効果が少
ないために、巻き取った際に春霞が発生して品質改善が
望めない。

尚、熱可塑性ポリウレタンエラストマー屡の１００％伸
張時の引張応力が製膜直後よりも１Ｑ％以上増加するま
での養生条件は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーの
種類に応じて常態養生あるいは加熱養生等、適宜選択す
ることができる。

また、本発明の製造方法によれば、熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマー層は、ポリオレフィン系樹脂層で補強さ
れた状態で製膜、巻き取り、巻き戻しされるため、５μ
以下の薄膜化が可能である。

更に、本発明では、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
に、その性質を大きく変えない範囲内でポリ塩化ビニル
系、ポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系等の熱
可塑性樹脂を少量ブレンドしたり、あるいは、耐候性、
意匠性等を向上させる目的で紫外線吸収剤、酸化防止剤
、着色剤等を必要に応じて適宜添加してもさしつかえな
い。

尚、ポリオレフィン系樹脂層の厚さは特に限定されない
が、製膜時及び二次加工時等の補強材としての働きを発
揮させるためには１０〜２００μが好ましく、また熱可
塑性ポリウレタンエラストマー層との滑り性をより高め
るためにポリオレフィン系樹脂に前記した滑剤や無機フ
ィラー等を必要に応じて混入してもさしつかえない。

（実施例） 以下、本発明のインフレーション共押呂し法による二層
熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィルムの製造方法
について、実施例により更に詳しく説明する。

尚、本発明において行った物性の測定法及び評価方法は
次の如くである。

（１）１００％伸張時の引張応力 ＪＩＳ　　Ｋ７３１１−１９８７に規定する方法で測定
した。

（２）接着強度 島津製作所製オートグラフを用いて１１２０ｍ　ｍ　ｘ
長さ１５０ｍｍの短冊状試料を速度２００ｍｍ／ｍｉｎ
、剥離角度１８０度で剥離させ、その時の最大値を測定
し接着強度とした。

尚、その単位を（ｇ／２０ｍｍ）として表した。

（３）巻取適性 接触巻き方式の巻取機でフィルムを巻き取った時、巻磁
が発生しなかったものを（０）、巻磁が発生したものを
（×）とした。

実施例１〜２、比較例１ ０径５０ｍｍの押出機２台を用いて、１台でポリエーテ
ル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーに脂肪酸アミ
ド系の滑剤を０．２重量％添加して溶融混練し、他の１
台で低密度ポリエチレン樹脂を溶融混線して、内層が熱
可塑性ポリウレタンエラストマー層、外層が低密度ポリ
エチレン樹脂層となるように環状の口径２００　ｍ　ｍ
の二層ダイスから樹脂温度１８５℃で押出した後、引き
続き、ブローアンプ比２．ユ、引取速度１２ｍ／ｍｉｎ
の条件でインフレーション成形することによって。

厚さ１５μの熱可塑性ポリウレタンエラストマー層と厚
さ５０μの低密度ポリエチレン樹脂層からなるチューブ
状の二層フィルムを作成し、ピンチロールで線圧１ｋｇ
／ｃｍて折り畳んだ後、接触巻き方式の巻取機で巻き取
った。

この時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間の接着
強度、及び熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１０
０％伸張時の引張応力を測定したところ、接着強度は３
０　ｇ　／　２０　ｍ　ｍ、１００％伸張時の引張応力
は３３　ｋ　ｇ　／　ｃボであった。

次いで、巻き取ったチューブ状の二層フィルムを常態中
で１時間、２時間、４時間養生させた後、チューブ状の
二層フィルムの両端部を切断して熱可塑性ポリウレタン
エラストマー層間で分離させながら、熱可塑性ポリウレ
タンエラストマー層と低密度ポリエチレン樹脂層からな
る二層フィルムを巻取速度３０ｍ／ｍｉｎで個々に巻き
取った。

この時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１００
％伸張時の引張応力を測定し、また巻取適性を評価した
結果を第１表に示した。

同表より、１００％伸張時の引張応力の増加率が本発明
の範囲にあるものは、巻磁なく高品質なフィルムが得ら
れることが確認された。

（以下余白） 第 表 実施例３〜４、比較例２ ０径５０ｍｍの押出機２台を用いて、１台でアジペート
エステル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーに脂肪
酸アミド系の滑剤を０．　２重量％添加して溶融混練し
、他の１台で低密度ポリエチレン樹脂を溶融混線して、
内層が熱可塑性ポリウレタンエラストマー層、外層が低
密度ポリエチレン樹脂層となるように環状の口径２００
ｍｍの二層ダイスから樹脂温度１９０’Ｃで押出した後
、ブローアンプ比２．　　Ｏ１引取速度８ｍ／ｍｉｎの
条件でインフレーション成形することによって、厚さ３
０μの熱可塑性ポリウレタンエラストマー層と厚さ５０
μの低密度ポリエチレン樹脂層からなるチューブ状の二
層フィルムを作成し、ピンチロールで線圧１ｋｇ／ｃｍ
で折り畳んだ後、接触巻き方式の巻取機で巻き取った。

この時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間の接着
強度、及び熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１０
０％伸張時の引張応力を画定したところ、接着強度は９
０ｇ／２０ｍｍ、１００％伸張時の引張応力は３５　ｋ
　ｇ　／　ｃ　ｍ　２であった。

次いで、巻き取ったチューブ状の二層フィルムを常態中
で２時間、４時間、８時間養生させた後、チューブ状の
二層フィルムの両端部を切断して熱可塑性ポリウレタン
エラストマー層間で分離させながら、熱可塑性ポリウレ
タンエラストマー層と低密度ポリエチレン樹脂層からな
る二層フィルムを巻取速度３０ｍ／ｍｉｎで個々に巻き
取った。

この時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１００
％伸張時の引張応力を測定し、また巻取適性を評価した
結果を第２表に示した。

同表より、１００％伸張時の引張応力の増加率が本発明
の範囲にあるものは、春霞なく高品質なフィルムが得ら
れることが確認された。

第　　２　　表 比較例３ 滑剤の添加量を０．　１重量％とする以外は実施例３〜
４と同様の方法によって、厚さ３０μの熱可塑性ポリウ
レタンエラストマー層と厚さ５０μの低密度ポリエチレ
ン樹脂層からなるチューブ状の二層フィルムを作成し、
ピンチロールで線圧２ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍで折り豊んだ
後、接触巻き方式の巻取機で巻き取った。

この時の熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間の接着
強度、及び熱可塑性ポリウレタンエラストマー層の１０
０％伸張時の引張応力を測定したところ、接着強度は１
１０ｇ／２０ｍｍ、１００％伸張時の引張応力は３５ｇ
／ｃｍ２であった。

次いで、巻き取ったチューブ状の二層フィルムを常態中
で８時間養生させて熱可塑性ポリウレタンエラストマー
層の１００％伸張時の引張応力が４５ｋｇ／ｃｍ２（応
力の増加率：２９％）になった時点で、チューブ状の二
層フィルムの両端部を切断して熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマー層間で分離させながら、熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマー層と低密度ポリエチレン樹脂層からなる
二層フィルムを巻取速度３０ｍ／ｍｉｎで個々に巻き取
ろうと試みたが、熱可塑性ポリウレタンエラストマー層
間で分離することができなかった。

（発明の効果） 本発明のインフレーション共押呂し法による二層熱可塑
性ポリウレタンエラストマーフィルムの製造方法によれ
ば、熱可塑性ポリウレタンエラストマーの粘着性が極め
て強く滑り性が悪い製腹直後においては、熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーを主体とする層を滑り性の良好な
補強用のポリオレフィン系樹脂層で挟んだ状態で巻き取
ることにより春霞なく巻き取ることができ、−旦巻き取
ったフィルムを特定の期間養生することにより熱可塑性
ポリウレタンエラストマー特有の粘着性と滑り性を改善
し、しかるのち熱可塑性ポリウレタンエラストマー層間
で分離して巻き替えるために、春霞のない印刷、ラミネ
ート、粘着剤塗工等の二次加工適性が良好な二層熱可塑
性ポリウレタンエラストマーフィルムを作ることができ
、また、本二層熱可塑性ポリウレタンエラストマーフィ
ルムからポリオレフィン系樹脂層を剥離することにより
、柔軟性、弾力性、甜摩耗性、透湿性、耐寒性、耐油性
、耐屈曲疲労性等の熱可塑性ポリウレタンエラストマー
本来の優れた特性を有した高品質の薄物熱可塑性ポリウ
レタンエラストマーフィルムとすることができるのであ
る。

また、本発明の製造方法によれば、従来のインフレーシ
ョン共押出し製造装置をそのまま使用することができる
ため、新たに多額の設備投資を必要とせず、極めて実用
的で利用価値の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インフレーシヨン共押出し法により内層が熱可塑性ポリ
   ウレタンエラストマー層、外層がポリオレフィン系樹脂
   層からなる二層フィルムを押出し成形し、内層の熱可塑
   性ポリウレタンエラストマー層間の接着強度が１００ｇ
   ／２０ｍｍ以下となるように偏平状に折り畳んで該熱可
   塑性ポリウレタンエラストマー層を外層のポリオレフィ
   ン系樹脂層で挟んだ状態で巻き取り、該熱可塑性ポリウ
   レタンエラストマー層の１００％伸張時の引張応力が製
   膜直後よりも１０％以上増加するまで養生した後、該熱
   可塑性ポリウレタンエラストマー層間で分離して個々に
   巻き取ることを特徴とする二層熱可塑性ポリウレタンエ
   ラストマーフィルムの製造方法。