JPH0762160A - 多孔質フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マトリックス樹脂への分散樹脂の分散性に優
れ、また、フィルムの延伸性等にも優れ、良好な気体透
過性や耐水性能を有す多孔質フィルムを製造できる方法
を開発すること 【構成】 （ａ）ポリオレフィン樹脂 １００重量部 （ｂ）ポリカーボネート樹脂 ２０〜１００重量部 （ｃ）熱可塑性エラストマー ５〜 ５０重量部 よりなる樹脂組成物、好ましくはさらに液状界面活性剤
を含有する樹脂組成物をフィルム状に成形し、少なくと
も一軸方向に延伸することを特徴とする多孔質フィルム
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体透過性のある多孔
質フィルムに関し、詳しくは、ポリオレフィン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂及び熱可塑性エラストマーを混合し
て成膜延伸する多孔質フィルムの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン樹脂をマトリックス樹脂
とする多孔質フィルムは、一般に気体透過性を有す一方
で、耐水性を有し、かかる性能が要求される種々の分野
において頻繁に使用されている。従来、こうした多孔質
フィルムの製造方法としては、フィルムに機械的若し
くは電気的に穿孔する方法、可溶性のフィラーを添加
してフィルムに成膜しその後フィラーを溶出させて多孔
化する方法、フィラーを添加したフィルムを少なくと
も一軸に延伸して多孔フィルムとする方法、相溶性の
小さい２種類の樹脂を溶融混練することによりマトリッ
クス樹脂に該樹脂と非相溶性の樹脂粒子が分散するフィ
ルムを成膜し、次いで該フィルムを少なくとも一軸に延
伸して多孔化させる方法等が知られ、生産性等の点か
ら、主にのフィラー添加フィルムを延伸する方法が行
なわれている。

【０００３】しかしながら、このフィラー添加フィルム
を延伸する方法では、用途によってはフィラーの脱落が
問題となる。また、無機フィラーを使用した場合には、
この問題に加えて、容易に絶縁破壊が起こることや、フ
ィルム燃焼後の灰分が多い等の問題が生じ、得られる多
孔質フィルムの使用が限定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、の相溶性の低
い２種類の樹脂を混練成膜して延伸する方法は、上記フ
ィラーの添加に起因する種々の問題が生じず、また、フ
ィルムの生産性も良好なため、有用な多孔質フィルムの
製造方法として期待されている。ところが、かかる方法
は、樹脂の溶融混練において、マトリックス樹脂に分散
される樹脂（以下分散樹脂と称する）の分散性が不十分
であったり、該分散樹脂が凝集して過度に粒子径の大き
な粒子を形成し易い。また、マトリックス樹脂と分散樹
脂粒子との界面の剥離性が悪いために、フィルムの延伸
が均一に行えないことも多々生じる。そのため、該方法
では、得られるフィルムに形成される孔は十分に細密化
されず、結果として該フィルムは、気体透過性や耐水性
において満足できる性状を有していないものとなり易
い。こうしたことから、ポリオレフィン樹脂とポリエス
テル樹脂とを混練する際にポリエステルエラストマーを
添加してポリエステル樹脂の分散性を上げる方法（特開
昭６４−２６６５５号公報）等が提案されているが、該
方法によってもマトリックス樹脂への分散樹脂の分散性
は依然として十分ではなく、得られる多孔質フィルムは
耐水圧等の耐水性能において今一歩満足できないもので
ある。

【０００５】こうした背景から、マトリックス樹脂への
分散樹脂の分散性に優れ、また、フィルムの延伸性等に
も優れ、良好な気体透過性や耐水性能を有す多孔質フィ
ルムを製造できる方法の開発が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の欠
点を解消する方法を鋭意検討した。その結果、ポリオレ
フィン樹脂とポリカーボネート樹脂の組合せに、さらに
熱可塑性エラストマーを配合することで、ポリカーボネ
ート樹脂の分散性やフィルムの延伸性が著しく向上し、
得られる多孔質フィルムの気体透過性や耐水性が良好な
ものとなることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。

【０００７】すなわち本発明は、 （ａ）ポリオレフィン樹脂 １００重量部 （ｂ）ポリカーボネート樹脂 ２０〜１００重量部 （ｃ）熱可塑性エラストマー ５〜 ５０重量部 よりなる樹脂組成物を、フィルム状に成形し、少なくと
も一軸方向に延伸して得られる多孔質フィルムである。

【０００８】本発明に用いられるポリオレフィン樹脂
は、公知のものが何等制限されることなく使用される。
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレ
ン、エチレン−αオレフィン共重合体、プロピレン−α
オレフィン共重合体等が挙げられる。ここで、上記共重
合成分とするαオレフィンとしては、例えばエチレン、
プロピレン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。この
うち、ポリエチレンやエチレン−αオレフィン共重合体
を用いるのが最も好ましい。ここで、ポリエチレンは、
線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度
ポリエチレン、高密度ポリエチレン等の如何なるもので
あっても良い。

【０００９】ポリカーボネート樹脂としては、公知のも
のが何等制限されることなく使用される。好適には芳香
族ポリカーボネートを使用するのが好ましい。具体的に
は、ビスフェノールＡ及びその誘導体を出発原料とする
ポリビスフェノールＡカーボネートやポリテトラクロル
ビスフェノールＡカーボネート、またその共重合体、例
えばジオキシジアリールアルカンとの共重合体等が挙げ
られる。

【００１０】これらポリカーボネート樹脂は、溶融混練
した２６０℃における粘度が、ポリオレフィン樹脂のそ
れの粘度の１〜１００倍好ましくは３〜３０倍であるの
が好ましい。この粘度においてポリカーボネート樹脂
は、ポリオレフィン樹脂中に微細な球状粒子として分散
し易く、その結果、フィルムを延伸する際の該分散粒子
とポリオレフィン樹脂との間の界面剥離性が最も良好に
なり、また、生成する孔が微細なものになり易い。こう
したポリカーボネート樹脂の２６０℃における粘度は、
一般には１×１０⁴〜１×１０⁶Ｐａ・Ｓ好ましくは３×
１０⁴〜３×１０⁵Ｐａ・Ｓから採択される。

【００１１】ポリカーボネート樹脂の添加量は、ポリオ
レフィン樹脂１００重量部に対して、２０〜１００重量
部、好ましくは３０〜６０重量部である。ポリカーボネ
ート樹脂の添加量が２０重量部より少ない時には、生成
する微細孔が少な過ぎるために連通孔とならず、気体も
しくは液体の透過性が得られない。一方、ポリカーボネ
ート樹脂の配合量を増やすことにより、生成する孔の数
は多くなり気体透過性は大きくなるが、過度に増加させ
すぎると剥離界面が増加するため、延伸の均一性が低下
してくる。こうしたことから、ポリカーボネート樹脂の
添加量が１００重量部を超えた場合には、５０μｍ以下
の厚みのフィルムを成膜することが困難であるばかりで
なく、延伸工程においてフィルムの破断が頻発して実用
的でない上に、得られたフィルムの耐水性も十分ではな
くなり好ましくない。

【００１２】本発明に用いられる熱可塑性エラストマー
は、公知のものが何等制限されることなく使用される。
こうしたエラストマーは、曲げ初期弾性率が１０〜２０
０ＭＰａ好ましくは１０〜１００ＭＰａの性状にある弾
性体を用いるのが好ましい。また、ポリカーボネート樹
脂の融点以上の温度において熱安定性に優れるものを用
いるのが好ましい。本発明においては、マトリックス樹
脂のポリオレフィン樹脂と分散樹脂のポリカーボネート
樹脂の組み合わせに、さらにこの熱可塑性エラストマー
を配合することにより、該熱可塑性エラストマーがポリ
カーボネート樹脂の分散性やフィルムの延伸性等に相乗
的に作用し、かかる物性を著しく向上させる。従って、
本発明によれば、極めて良好な気体透過性や耐水性等を
有する多孔質フィルムを得ることが可能になる。

【００１３】本発明において、上記熱可塑性エラストマ
ーを具体的に示せば、エチレン−プロピレン共重合体や
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等をブレンド成
分、ブロック共重合成分或いはグラフト共重合成分とし
て弾性が付与されたポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マー；ソフトセグメントがポリアルキレンオキサイドや
ポリラクトン等からなるポリエステル系熱可塑性エラス
トマー；ソフトセグメントがポリアルキレンオキサイ
ド、ポリラクトン、直鎖状ポリエステルなどからなるポ
リウレタン系熱可塑性エラストマー；ポリスチレン系熱
可塑性エラストマー；ポリアミド系熱可塑性エラストマ
ー；ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー；ホリフル
オロカーボン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられ
る。このうちポリオレフィン系熱可塑性エラストマー或
いはポリエステル系熱可塑性エラストマーを用いるのが
最も好ましい。

【００１４】これら熱可塑性エラストマーの添加量は、
ポリオレフィン１００重量部に対して、５〜５０重量部
添加するのが適当である。熱可塑性エラストマーの添加
量が、５重量部以下の場合その効果はほとんど期待でき
ず、逆に５０重量部を上回った場合ポリオレフィン樹脂
とポリカーボネート樹脂の界面が剥離することなく延伸
されて、十分な気体透過性が得られない。

【００１５】本発明においては、上記ポリオレフィン樹
脂、ポリカーボネート樹脂及び熱可塑性エラストマーの
各成分の他に、さらに液状界面活性剤を配合すること
は、本発明の効果を一層向上させる上で好ましい。本発
明において液状界面活性剤とは、無極性部分と親水性部
分をあわせもった液状有機化合物のことであり、例え
ば、エーテル部分の繰り返し単位が５〜２０程度のポリ
エーテルエステルやポリエーテルエーテル、末端に水酸
基やアミノ基等を有するアルキル基と結合したポリシロ
キサン、末端に水酸基やアミノ基等を有する液状ポリオ
レフィン、低分子量液状ポリエステル等が挙げられる。

【００１６】液状界面活性剤の添加量については、ポリ
オレフィン樹脂１００重量部に対して、１〜１０重量部
添加するのが好ましい。添加量が、１重量部以下の場合
その効果はほとんど期待できず、逆に１０重量部を上回
った場合混練の際に樹脂に十分なせん断がかからないた
めにポリカーボネート樹脂の分散性の向上効果が十分に
発揮されなかったり、該液状界面活性剤が得られたフィ
ルムの表面にブリードアウトするようになることがあ
る。

【００１７】本発明においては、必要に応じて製造され
るフィルムに種々の性質を付与するため、それに適した
添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤、
紫外線吸収剤及びカーボンブラック等の耐候剤、アンチ
ブロッキング剤、難燃剤、顔料、着色剤、艶消し剤、帯
電防止剤、酵素、消臭剤、香料、農薬等が挙げられる。
このほかにも、本発明の特徴を損なわない限り、必要に
応じて別の成分を添加してよい。

【００１８】本発明において、前記各成分からなる樹脂
組成物をフィルム状に成形する方法は特に制限されるも
のではなく、公知のフィルムの成膜方法により行うこと
ができる。一般には、インフレダイやＴダイ等を用いた
押出成形を採用するのが好ましい。なお、本発明で用い
る樹脂組成物、特に分散樹脂成分であるポリカーボネー
ト樹脂の粘度が高いものである組成物は、各成分を混練
する際にダイスエルをおこし易い。従って、本発明にお
いて、樹脂組成物の各成分を混練する場合には、押出機
前半部は全成分の融点以上の温度にし、一方、押出機先
端部はポリカーボネート樹脂のガラス転移温度以下でか
つポリオレフィン樹脂の融点以上の温度となるような負
の温度勾配をつけて混練するのが好ましい。このように
負の温度勾配をつけての混練は、ポリカーボネート樹脂
の再凝集を防ぐという面からも効果的である。

【００１９】次に、得られた混練物を先端にダイスのつ
いた押出機により、ポリオレフィン樹脂の融点以上ポリ
カーボネート樹脂のガラス転移温度以下で、フィルム状
に押出す。なお、本発明においてフィルム成膜の工程
は、必ずしも混練工程と二回に分けて押出機を通す必要
は無く、混練の押出機の先端にダイスをつけて直接成形
してもよい。

【００２０】本発明では、こうして得られた未延伸フィ
ルムを、ポリオレフィン樹脂の種類に応じて通常の延伸
温度範囲好ましくは１０〜２００℃の温度で少なくとも
一軸方向に延伸する。延伸に際しては、低倍率で予備延
伸することが好ましく、この予備延伸は通常、ＭＤ方向
に１．２倍程度行えば十分である。

【００２１】延伸倍率は、特に制限されるものではない
が、得られるフィルムの引き裂き強度や耐水性を勘案す
れば、面積倍率で１．５〜１０倍の範囲にすることが好
ましく、この範囲からポリカーボネート樹脂の配合量や
必要とする気体透過性によって適当な倍率を選定するの
が好適である。本発明においては、面積倍率２〜５倍に
おいて、延伸の均一性が最も良好になる。従って、本発
明では、かかる程度の延伸倍率で延伸を行い且つポリカ
ーボネートの配合量により気体透過性をコントロールす
れば、気体透過性と機械物性及び耐水性の最もバランス
がよく熱収縮率の小さいフィルムを得ることができ好ま
しい。

【００２２】

【発明の効果】このようにして得られたフィルムは、ポ
リカーボネート樹脂の分散性及びフィルムの延伸性とも
よく、フィルムの外観や水蒸気等の気体透過性さらに耐
水性とも優れている。

【００２３】本発明により得られたフィルムは、以上の
ような優れた性質を持っているため、気体透過性と耐水
性を必要とする用途に好適に使用される。例えば、シッ
プ薬や貼り薬等の貼布薬器材、紙おむつ等の衛生材料、
なま物の包装や乾燥剤の包装等の各種包装材料、手袋や
ウェア等の簡易衣料、シーツや手術着等の衣料分野、そ
の他建築用資材、土木用資材が挙げられる。特に、貼布
薬器材や衛生材料等の用途については、無機フィラーに
由来するフィルムのｐＨの偏りや燃焼後の灰分がほとん
ど無いため、最適である。

【００２４】

【実施例】以下、本発明をさらに具体的に説明するため
に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例になんら限
定されるものではない。

【００２５】なお、実施例及び比較例により示すフィル
ム物性は下記の方法により測定した。

【００２６】透湿度：ＪＩＳ−Ｚ−２０８に準ずる。
（４０℃，９０ＲＨ％） 最大孔径（Ｄｍａｘ）：ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６に準ず
る。

【００２７】耐水圧：ＪＩＳ−Ｌ−１０９２に準ずる。

【００２８】また、以下の実施例で用いた樹脂は、次の
通りである。

【００２９】（ａ）ポリオレフィン樹脂 ・２６０℃における粘度が１×１０⁴Ｐａ・Ｓの線状低
密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）：ウルトゼックス１５
２０Ｌ（三井石油化学製） ・２６０℃における粘度が７×１０³Ｐａ・Ｓのエチレ
ン−ブテン共重合体（ＵＬＤＰＥ）：タフマーＡ４０９
０（三井石油化学製） （ｂ）ポリカーボネート樹脂： ・２６０℃における粘度が７×１０⁴Ｐａ・Ｓのポリビ
スフェノールＡカーボネート樹脂（ＰＣ）：パンライト
Ｋ１３００（帝人化成製） （ｃ）熱可塑性エラストマー ・曲げ初期弾性率が９０ＭＰａのポリオレフィン系熱可
塑性エラストマー（ＴＰＯ）：ミラストマー８０３０
（三井石油化学製） ・曲げ初期弾性率が３５ＭＰａのポリエステル系熱可塑
性エラストマー（ＴＰＥＥ）：ハイトレル３５４８（三
井デュポンポリケミカル製） （ｄ）液状界面活性剤 ・ポリエチレングリコールモノオレエート系液状界面活
性剤：ＭＹＯ−１０（日光ケミカルズ製） ・末端水酸化ポリブタジエン系液状界面活性剤：ＧＩ−
１０００（日本曹達製） （ｅ）ポリエステル樹脂（ＰＥｓｔ） ・Ｃ７００Ｎ（帝人化成製） 実施例１〜７及び比較例１〜４ 第１表に示すような配合の樹脂をスーパーミキサーで５
分間混合した後、先端に向かって負の温度勾配をつけて
１６０〜２６０℃に設定した二軸押出機を用いてストラ
ンド状に押出し、ペレット状に切断した。

【００３０】得られたペレットを、スクリュー径３０mm
φ、Ｌ／Ｄ＝２４の押出機に取り付けたリップ間隙１mm
のダイスより１５０〜１７０℃で押出し、内部を約３０
℃の冷却水が循環する直径１００ｍｍφの冷却ロールを
接触せしめ、１ｍ／分で引き取って厚さ約３０μｍのフ
ィルム状物を得た。

【００３１】得られたフィルムを、ロール延伸機を用い
ＭＤ方向に延伸し、その後必要に応じてさらに上記延伸
方向と直角方向に延伸した。得られた多孔質フィルムの
透湿度、最大孔径及び耐水圧の各値を表２に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ポリオレフィン樹脂 １００重量部 （ｂ）ポリカーボネート樹脂 ２０〜１００重量部 （ｃ）熱可塑性エラストマー ５〜 ５０重量部 よりなる樹脂組成物を、フィルム状に成形し、少なくと
   も一軸方向に延伸することを特徴とする多孔質フィルム
   の製造方法。