JPH075781B2

JPH075781B2 - 多孔性シ−トの製造方法

Info

Publication number: JPH075781B2
Application number: JP62213747A
Authority: JP
Inventors: 邦男備前; 稔柏野; 祐鈴木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS6456744A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、多孔性シートの製造方法に関する。

詳しくは、ポリオレフィン系樹脂、充填剤および可塑剤
からなる組成物をシート状に成形し、該シート状物を延
伸することにより、良好な外観と風合を有し、強度に優
れ適度の透湿性を有する多孔性シートを製造する方法を
提供するものであり、このような多孔性シートは衣料、
包装材、電池セパレータ、濾過材、衛生・医療用材等種
々の用途に応用することができる。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来より、ポリオレフィン樹脂に充填剤を配合し、溶融
成形して得られたシートを一軸ないし二軸に延伸する試
みは、多孔性シートを製造する手段として数多く実施さ
れてきた。しかるに、これらのシートに於いては、一軸
延伸物ではシート物性の異方性、特に縦方向（延伸方
向）の引裂強度、更には表面強度に問題が残り、又二軸
延伸物ではシート物性の異方性には問題ないものの、延
伸性及び表面強度に問題があり、更に両者共に全般的に
剛性が高い傾向があり、用途によっては欠点ともなって
いる。

シート物性の異方性や表面強度を改良する一つの方法と
しては、可能な限り低倍率延伸を行い、多孔化を実現さ
せることであり、またシートに柔軟性を付与する方法と
しては、低融点ポリマー、ゴム状物質、可塑剤あるいは
界面活性剤を添加する方法が考えられるが、成形安定性
及び多孔化、延伸性、引裂強度や引張強度等の機械的性
質、更には表面強度等の物性バランスを満足したものは
未だ見い出されていない。

こうした従来の多孔性シートの欠点を改良する方法とし
て、本出願人は特開昭57-47334にてポリオレフィン樹脂
に充填剤と液状ポリブタジエンあるいは液状ポリブテン
を混合してなる組成物を、また特開昭58-15538にて線状
低密度ポリエチレン樹脂と充填剤とポリヒドロキシ飽和
炭化水素とを配合してなる組成物を用いることを提案し
た。

更に、特開昭61-144331ではアジピン酸エステル等のポ
リエステル系あるいはエポキシ化大豆油等のエポキシ系
可塑剤を使用する方法、特開昭62-10141、同62-18435で
はトリグリセライドを用いる方法も提案されている。

しかしながら、これらの方法においてもフィルム強度、
透湿性、外観・風合等の諸性質を全て満足するような多
孔性シートを得るには至っていない。

〔発明の目的〕

本発明は溶融成形では良好なる押出性を有する他、特に
優れた成形の安定性を示し、溶融成形して得られたシー
トの一軸延伸物では引裂強度や引張強度等の機械的性質
と透湿性のバランスが良好で、一軸延伸物、二軸延伸物
共に表面強度が強く、延伸性に優れ、特に低倍率延伸に
於いては不均一延伸により生ずる延伸斑が非常に少な
く、且つ柔軟性に富んだ多孔性シートを提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は、ポリオレフィン系樹脂、充填剤および
可塑剤を含有する組成物を溶融成形して得られるシート
を延伸して多孔性シートを製造するに際し、可塑剤とし
て、ジペンタエリスリトールのエステル化物を用いるこ
とを特徴とする多孔性シートの製造方法に存する。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては高密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレンが単独であるいは２種以上の混合物として用い
られ、該ポリエチレンのメルトインデックスとしては0.
01〜10g/10分（ASTM D-1238-70により190℃,216kgで測
定）の範囲が好ましい。更には該ポリエチレンには高圧
法により得られる分岐状低密度ポリエチレンが一部混合
されてもよい。

また、結晶性ポリプロピレンも用いられる。結晶性ポリ
プロピレンとしてはプロピレンの単独重合体あるいはプ
ロプレンと他のα−オレフィンとの共重合体が単独でま
た２種以上の混合物として利用される。これらのポリオ
レフィン樹脂には、常法に従って熱安定剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、顔料、螢光剤等の添加剤を配合するこ
とができる。

充填剤としては、無機充填剤及び有機充填剤が使用さ
れ、無機充填剤としては炭酸カルシウム、タルク、クレ
ー、カオリン、シリカ、珪藻土、炭酸マグネシウム、硫
酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、水酸化
マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸
化チタン、アルミナ、マイカ、アスベスト粉、ガラス
粉、シラスバルーン、ゼオライト、珪酸白土等が使用さ
れ、特に炭酸カルシウム、タルム、クレー、シリカ、珪
藻土、硫酸バリウム等が好適である。

有機充填剤としては、木粉、パルプ等のセルロース系粉
末等が使用される。これらは単独又は混合して用いられ
る。

充填剤の平均粒径としては、30μ以下のものが好まし
く、10μ以下のものが更に好ましく、５μ以下のものが
最も好ましい。粒径が大きすぎると延伸物の気孔の緻密
性が悪くなる。充填剤の表面処理は、樹脂への分散性、
更には延伸性の点で、実施されていることが好ましく、
樹脂酸又はその金属塩での処理が好ましい結果を与え
る。脂肪酸又はその金属塩による表面処理量は、充填剤
100重量部に対し、10重量部以下が好ましい。表面処理
量が多いと、混練・造粒更には成形に於いて白煙が生じ
たり発泡することがあるので好ましくない。

本発明において可塑剤として使用するジペンタエリスリ
トールのエステル化物は、ジペンタエリスリトールとカ
ルボン酸のエステル化物であるが、代表的カルボン酸と
しては炭素数１〜30の脂肪族モノまたはジカルボン酸お
よび炭素数７〜16の芳香族モノまたはジカルボン酸が挙
げられる。

これらの例としては、酢酸、プリピオン酸、酪酸、イソ
酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、イソカプロン
酸、２−エチルブタン酸、エナント酸、カプリル酸、２
−エチルヘキサン酸、ノナン酸、カプリン酸、ラウリン
酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、エイコサン酸、ベヘン酸、
セロチン酸、メリシン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、アゼライト酸、セバシン酸等の脂肪族カルボン
酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸
等の芳香族カルボン酸が挙げられる。ジペンタエリスリ
ロールの単分子エステルの場合は上記モノカルボン酸を
単独又は混合して使用できる。また、ジカルボン酸を使
用する場合はジペンタエリスリトール１モルに対し0.5
モル以下が好ましく、残った水酸基は相当するモル数の
モノカルボン酸を使用してエスエルとする。

ポリオレフィン系樹脂、充填剤およびジペンタエリスリ
トールのエステル化物の配合割合は、ポリオレフィン系
樹脂100重量部に対し、充填剤25〜400重量部であり、好
ましい範囲としては100〜300重量部であり、またジペン
タエリスリトールエステルは同じく１〜30重量部であ
り、好ましい範囲としては３〜20重量部である。

充填剤の配合量が少なすぎると延伸されたシートの気孔
形成が充分に行なわれず多孔化の程度が低下し、一方配
合量が多すぎると混練性、分散性が悪化し、シートの成
形性の低下、表面強度の低下を招く。また、可塑剤の配
合量が多すぎると満足すべき混練性が得られず、シート
の成形性、延伸性を確保できない。

ポリオレフィン系樹脂、充填剤および前記共重合体の混
合においては通常のブレンダー又は混合機が用いられ
る。

混合機は、ドラム、タンブラー型混合機、リボンブレン
ダー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等が使用
されるが、ヘンシェルミキサー等の高速撹拌型の混合機
が望ましい。

次に、混合物の混練には従来公知の装置、例えば通常の
スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、ミキシング
ロール、バンバリーミキサー、二軸型混練機等により適
宜実施される。

シートの成形については、通常のシートの成形装置及び
成形方法に準じて実施すれば良く、円形ダイによるイン
フレーション成形、ＴダイによるＴダイ押出成形等を適
宜採用すれば良い。

次いで成形されたシートを延伸するに際しては、一軸延
伸の場合は通常ロール延伸が採用されるが、チューブラ
ー延伸で、一軸方向（引取方向）を相対的に強調させた
形であっても良い。又、延伸は一段でも二段以上の多段
でも差支えない。

二軸延伸に於いては、同時及び逐次延伸でも一軸延伸同
様に低倍率延伸が可能であり、少なくとも一方向が1.1
倍で均一延伸と多孔化が出来る。多孔化が達成され、且
つ均一延伸の可能な延伸倍率は、少なくとも一方向が1.
1〜3.0倍である。

更には、一軸延伸、二軸延伸ともに延伸後に熱処理を実
施し、フィルムの寸法精度を安定化することが出来る。
又、公知のコロナ処理、フレーム処理等の表面処理を行
なうこともできる。

本発明においては多孔性シートは0.01〜0.5mm、好まし
くは0.02〜0.3mmの厚さに成形され、一般的にフィルム
と呼ばれるものも本発明のシートに包含される。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

尚、以下の実施例及び比較例において使用した原料の一
覧を表−１乃至表−３に示す。

実施例１〜13、比較例１〜14 表−１のポリオレフィン系樹脂と表−２の充填剤をヘン
シェルミキサー中で撹拌混合し、これに表−３の可塑剤
を添加して更に撹拌混合し混合物を得た。尚、使用した
原料各成分の種類および組成は表−4,5に記載した。

得られた混合物を二軸混練機（PCM-30、池貝鉄鋼（株）
製）により混練し造粒したのち、40mmφ押出機により下
記条件でインフレーション成形し、厚さ70μの原反フィ
ルムを得た。

シリンダー温度:170-190-190℃ ヘッド、ダイス温度:200℃ ダイス口径:100mm 引取速度:8m/分ブロー比:2.0 得られたフィルムをロール延伸機により一軸延伸（縦）
した。

ペレット製造時及び原反フィルム（原反）成膜時の成形
性、延伸温度及び均一延伸多孔化される最低延伸倍率
（λ_MIN）ならびにλ_MINでの物性をを表−６及び表−７
に示す。

また、成形性及び物性評価項目の測定方法は下記のとお
りである。

〔成形性〕

１）ペレット製造時の二軸混練性 ○：ベント孔からのベントアップやサージングがなく安
定造粒可 ×：ベントアップ又はサージングがあり安定造粒不可２）原反製膜時の均一流動性 ○：インフレーション成形において溶融樹脂がダイスク
リアランスの全周から均一に出る ×：溶融樹脂がダイスの全周から均一に出ず安定成形不
可３）原反製膜時のバブル安定性 ◎：バブルのゆれなし ○：バブルのゆれ殆どなし △：バブルのゆれあるが製膜可 ×：バブルのゆれ激しく製膜困難〔フイルム物性〕１）引張強度 ASTM D 882（Ｅ条件）に準ずる。

10mm幅×50mm長さ、引張速度500mm/分２）引裂強度 JIS P−8116に準じ、フイルムの縦方向（MD方向）を測
定。

サンプルサイズ:63mm幅×76mm長さノッチ長さ:20mm ３）透湿度 JIS Z 0208に準ずる。

但し、30℃、90％RH ４）柔軟性手の感触で、次の基準により判定した。

◎：極めて柔らかい ○：柔らかい △：少し硬い ×：硬い表−６と表−７の比較から判る様に可塑剤としてジペン
タエリスリトールのエステル化物を用いた場合とその他
の場合とで成形性や延伸性に差があり、その他の可塑剤
を用いた場合では成形できてもλ_MINが大きくなりその
結果延伸フイルムの縦配向性が増大するため、縦方向引
裂強度及び横方向引裂強度が低下する。このため透湿度
と強度の物性バランスが崩れ、用途によっては欠点とな
る。

〔発明の効果〕本発明方法は、（１）低延伸倍率で多孔化が達成される。

（２）延伸応力が低く、低温延伸が可能である。

（３）低延伸倍率で均一延伸が可能である。

などの特徴を有し、得られる多孔性シートは、（１）延伸斑が殆ど認められない。

（２）透湿性、ガス透過性に優れ、耐水圧が高い。

（３）柔軟性にすぐれている。

（４）物性の異方性が少ない。

（５）引裂強度、引張強度が高い。

（６）ヒートシール性が良好で収縮包装が可能である。

（７）可塑剤の経時的なフイルム表面へのブリード現象
が無く、印刷その他２次加工でのトラブルがない。

（８）易焼却性であり、有害ガスを発生しない。

などの特性を示し、衣料用、包装用、電池セパレータ
用、濾過材用、医療用等種々の用途に応用することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−18435（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−6350（ＪＰ，Ａ) 阿部嘉長、須藤真編「新版・プラスチック配合剤−基礎と応用−」大成社（昭和59 年１月30日）第23頁第25〜27行及び第284 頁第12〜第15行

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し、
充填剤25〜400重量部および可塑剤１〜30重量部を含有
する組成物を溶融成形して得られるシートを延伸して多
孔性シートを製造するに際し、可塑剤として、ジペンタエリスリトールのエステル化物
を用いることを特徴とする多孔性シートの製造方法。