JPH0841317A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速でのホットメルト接着性が優れていると
ともに、低応力での伸縮性に優れ、伸縮残留歪みが小さ
く、適度の強度を有し、ブロッキングを起こしにくい熱
可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなる伸縮フィルムを
提供する。 【構成】 (a)熱可塑性ポリウレタン樹脂40〜60重量
％、 (b)エチレン−プロピレン−ジエン共重合体10〜30
重量％、 (c)低密度ポリエチレン系樹脂10〜30重量％、
(d)不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性された
スチレンの比率が30重量％以下のスチレン系エラストマ
ー10〜30重量％、及び (e)未変性スチレン系エラストマ
ー２〜10重量％からなる熱可塑性ポリウレタン樹脂組成
物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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に関し、特に不織布等
とホットメルト貼合することにより、使い捨て紙オムツ
等における各種のギャザー等に使用できる熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂組成物からなる伸縮フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】オムツ
のウエストギャザー等には低応力での伸縮機能、製造時
の高速でのホットメルト接着性等が要求され、現在機能
面から発泡ウレタンフォーム、ウレタン系フィルム等が
使用されている。実用例の大半は発泡ウレタンフォーム
であるが、価格が高く、またオムツに適用したときの性
能あるいは生産性に問題がある。また、ウレタン系フィ
ルムは、発泡ウレタンフォームに比べ30〜100 ％伸張時
のヒステリシス強度及び100 ％伸張時の残留歪が大き
く、ホットメルト接着剤との接着性が劣り、更にブロッ
キングを起こしやすい等の問題もある。

【０００３】したがって、本発明の目的は、高速でのホ
ットメルト接着性が優れているとともに、低応力での伸
縮性に優れ、伸縮残留歪みが小さく、適度の強度を有
し、ブロッキングを起こしにくい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を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意検討
した結果、本発明者らは、熱可塑性ポリウレタン樹脂組
成物において、ポリウレタン樹脂の硬度を下げ配合比率
を低くするとポリウレタンフォーム並に50％及び100 ％
伸張時強度が低くなり、エチレン−プロピレン−ジエン
共重合体、低密度ポリエチレン系樹脂、変性されたスチ
レン系エラストマー及び未変性スチレン系エラストマー
を添加するとそれぞれ製膜加工性、加工性とブロッキン
グ性、ホットメルト接着性、及びブロッキング性が改善
されることを発見し、本発明に想到した。

【０００５】すなわち、本発明の伸縮フィルムは、 (a)
熱可塑性ポリウレタン樹脂40〜60重量％、 (b)エチレン
−プロピレン−ジエン共重合体10〜30重量％、 (c)低密
度ポリエチレン系樹脂10〜30重量％、 (d)不飽和カルボ
ン酸もしくはその誘導体で変性されたスチレンの比率が
30重量％以下のスチレン系エラストマー10〜30重量％、
及び (e)未変性スチレン系エラストマー２〜10重量％か
らなる熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなることを
特徴とする。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。 [1] 成分 (a) 熱可塑性ポリウレタン樹脂 ポリエステル系、アジペート系、ポリエーテル系、ポリ
カプロラクトン系等の長鎖ポリオール、短鎖ポリオー
ル、ジイソシアネートなどを原料として重付加反応によ
り分子内にウレタン結合を介して得られるポリウレタン
エラストマーが挙げられる。例えば長鎖ポリオールとし
てはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどが、短鎖ポリオールとしてはエチレングリコー
ル、1,4-ブタンジオール、1,4-ヘキサンジオールなど
が、ジイソシアネートとしてはトリレンジイソシアネー
ト、4,4'- ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネートなどが挙げられる。これらの
中では、アジペート系ポリウレタンエラストマーが好ま
しい。

【０００７】このような熱可塑性ポリウレタン樹脂は、
軟化温度が170 〜190 ℃でショアーＡ硬度（ＪＩＳ Ａ
硬度）が70〜88であることが好ましい。軟化温度が170
℃未満であると、フィルム製膜時にインフレーションチ
ューブがブロッキングし易く、両耳スリット後に２枚に
剥すことが難しい。一方、軟化温度が190 ℃を超える
と、フィルムの伸縮柔軟性及びホットメルト接者性が劣
るようになる。また、ショアーＡ硬度が70未満である
と、フィルム製膜時にインフレーションチューブがブロ
ッキングし易く、両耳スリット後に２枚に剥がすことが
難しい。またショアーＡ硬度が88を超えると、フィルム
の伸縮柔軟性及びホットメルト接着性が劣るようにな
る。

【０００８】(b) エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体（ＥＰＤＭ） エチレン、プロピレン及びジエン化合物からなるエラス
トマー性共重合体である。ジエン化合物としては、例え
ばエチリデンノルボルネン、1,4-ヘキサジエン、ジシク
ロペンタジエンなどが挙げられる。このようなエチレン
−プロピレン−ジエン共重合体は、エチレンの含有率が
60〜70モル％、プロピレンの含有率が30〜40モル％、及
びジエン化合物の含有率が１〜10モル％であることが好
ましい。より好ましくは、エチレンが62〜66モル％、プ
ロピレンが33〜37モル％、及びジエン化合物が３〜６モ
ル％である。

【０００９】また数平均分子量は40万〜60万が好まし
く、密度は0.87ｇ／cm³ 以下が好ましい。更にメルトイ
ンデックス（MI、190 ℃、2.16kg荷重）は、0.1 〜12.0
g／10分が好ましく、より好ましくは0.3 〜5.0 g／10
分である。

【００１０】(c) 低密度ポリエチレン系樹脂 高圧法によるエチレンの単独重合体、またはエチレンを
主成分とし、20重量％以下のビニル系化合物等を含む共
重合体、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン（ＬＬＤＰＥ）−アクリル酸エチル共重合体等が挙げ
られる。また、線状低密度ポリエチレンであってもよ
い。密度は0.935 g/cm³ 以下が好ましく、より好ましく
は0.925 g/cm³ 以下である。またメルトインデックス
（MI、190 ℃、2.16kg荷重）は0.05〜20 g／10分が好ま
しく、より好ましくは0.5 〜5.0 g／10分である。

【００１１】(d) 変性スチレン系エラストマー 例えばスチレン系エラストマーに不飽和カルボン酸もし
くはその誘導体を付加反応（例えばグラフト化）させる
ことにより得ることができる。そのようなスチレン系エ
ラストマーとしては、スチレンを主体とする重合体ブロ
ックとブタジエンやイソプレンを主体とする重合体ブロ
ックとからなるスチレン−ブタジエンのブロック共重合
体、あるいはスチレン−イソプレンのブロック共重合
体、またはブロック共重合体に水素添加してなるエラス
トマーを挙げることができる。具体例としては、スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢ
Ｓ）、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロック
共重合（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン
ブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−プ
ロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）など
が挙げられる。これらのうちでは、着色や物性の安定性
から水素添加物が好ましい。

【００１２】スチレン系エラストマーは、スチレンの比
率が30重量％以下のものを使用する。例えばスチレン−
ブタジエン−スチレンブロック共重合体を水素添加する
ことにより、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブ
ロック共重合体（ＳＥＢＳ）となるが、スチレン（Ｓ）
とエチレン−ブテン（ＥＢ）との配合比率Ｓ／ＥＢが30
／70以下のものを使用する。他のスチレン系エラストマ
ーにおいても同様である。スチレンの比率が30重量％
（Ｓ／ＥＢが30／70）を超えると、得られたフィルムが
硬く、歪みが大きくなる。

【００１３】上記不飽和カルボン酸もしくはその誘導体
の例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ア
クリル酸、クロトン酸、エンド−ビ−シクロ−［2,2,1
］−5 −ヘプテン-2,3- ジカルボン酸、シス−4 −シ
クロヘキセン−1,2 −ジカルボン酸およびそれらの無水
物、イミド化物などが挙げられるが、無水マレイン酸を
使用することが好ましい。不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体を付加して酸価２〜15mgＣＨ₃ ＯＮａ／ｇとす
るのが好ましく、より好ましくは５〜10mgＣＨ₃ＯＮａ
／ｇとする。

【００１４】(e) 未変性スチレン系エラストマー 未変性スチレン系エラストマーは上記 (a)熱可塑性ポリ
ウレタンとの相溶性が悪くフィルムの表面がミクロ的に
肌荒れし、フィルムを重ね合わせたときの密着性が減じ
るためブロッキング性が改善される。未変性スチレン系
エラストマーとしては、上記のスチレン系エラストマー
が使用でき、この場合上記スチレン系エラストマーと同
様にスチレンの比率が30重量％以下のものを使用するの
が好ましい。スチレンの比率が30重量％（Ｓ／ＥＢが30
／70）を超えると、得られたフィルムが硬く、歪みが大
きくなる。

【００１５】なお、本発明における上記組成物には、上
記各成分の他に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、
無機充填材等を適宜配合することができる。

【００１６】[2] 配合割合 (a) 熱可塑性ポリウレタン樹脂 全量を100 重量％として、熱可塑性ポリウレタン樹脂を
40〜60重量％とし、好ましくは45〜55重量％とする。熱
可塑性ポリウレタン樹脂の配合量が40重量％未満では、
ポリウレタンエラストマーの特性が失われ伸縮柔軟性が
悪くなり、またポリウレタンの特性である耐摩耗性、耐
熱性、機械的強度なども低下する。一方、60重量％を超
えると、高速時でのホットメルト接着性が悪くなる。ま
たインフレーションチューブがブロッキングし易く、両
耳スリット後に２枚に剥がすことが難しくなる。

【００１７】(b) エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体 全量を100 重量％として、エチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体を10〜30重量％とし、好ましくは10〜20重量
％とする。配合量が10重量％未満では、フィルムの製膜
時の安定性が不十分となり、製品の伸縮柔軟性、ホット
メルト接着性、ゴム弾性（100 ％伸縮後のヒステリシス
歪が大きい）等が劣る。一方30重量％を超えるとインフ
レーションチューブがブロッキングし易く、両耳スリッ
ト後に２枚に剥がすのが難しくなる。

【００１８】(c) 低密度ポリエチレン系樹脂 全量を100 重量％として、低密度ポリエチレン系樹脂を
10〜30重量％とし、好ましくは10〜20重量％とする。低
密度ポリエチレン系樹脂の配合量が10重量％未満では、
インフレーションチューブがブロッキングし易いため、
両耳スリット後に２枚に剥すことが難しい。一方、30重
量％を超えると、製品の伸縮柔軟性、ホットメルト接着
性、ゴム弾性（100 ％伸縮後のヒステリシス歪が大き
い）等が劣るようになる。

【００１９】(d) 変性スチレン系エラストマー 全量を100 重量％として、不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体で変性されたスチレンの比率が30重量％以下の
スチレン系エラストマーを10〜30重量％とし、好ましく
は10〜20とする。変性スチレン系エラストマーの配合量
が10重量％未満では、ホットメルト接着性が劣り、また
フィルムの製膜が難しい。一方、30重量％を超えると、
変色したり機械的強度が低下したりする。

【００２０】(e) 未変性スチレン系エラストマー 全量を100 重量％として、未変性スチレン系エラストマ
ーの配合量を２〜10重量％とし、好ましくは３〜７重量
％とする。配合量が２重量％未満ではホットメルト性向
上の効果が得られず、またミクロなフィルム肌あれによ
るブロッキング性改善効果が得られない。一方10重量％
を超えると製膜性とフィルムの機械的強度が劣るように
なる。

【００２１】[3] 製造方法 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、前記の各成分及び
必要に応じて他の成分を添加し、例えばヘンシェルミキ
サーまたは高速ミキサー等を用いて予めドライブレンド
した後、例えば180 〜230 ℃程度の加熱下、押出機等を
用いて溶融混練して押し出し、ペレット化することによ
って得られる。

【００２２】熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からフィ
ルムを製造する方法としては、通常のポリオレフィンフ
ィルム成形方法であるＴ−ダイ押出機によってもフラッ
トなフィルムを成形できるが、フィルムの縦と横の強度
バランス及び薄膜の高速成形性（生産性の向上）等を考
慮すると、チューブ状のフィルムを成形する空冷インフ
レーション成形法が好ましい。空冷インフレション成形
法は、樹脂温度180 〜230 ℃、ブロー比2.0 〜5.0 で行
うのが好ましい。フィルムの厚さは、各種用途により適
宜選択されるが通常100 μｍ以下に成形するのが好まし
い。より好ましいフィルムの厚さは20〜60μｍである。
フィルム厚が100 μm を超えると、フィルムが硬くなり
好ましくない。上記の製膜方法では、例えば空冷インフ
レーション製膜装置によりフィルムを作成し、所定幅に
スリットしてシート状あるいはテープ状の巻取り製品と
する。また延伸工程を通してもよい。

【００２３】更に上記のスリットした伸縮フィルムにホ
ットメルト接着材等を貼付したテープとし、このテープ
を伸張した状態で不織布、織布、プラスチックフィルム
又はシート、及びこれらの積層体に貼合した後、テープ
の伸張を緩和することで、例えばオムツ等のギャザーを
形成してもよい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２５】なお、実施例及び比較例における試験方法
は次の通りである。また、各測定値は、フィルムのＭＤ
（縦）方向について表す。 (1) 50％伸張時強度：JISL1096に準拠し、下記の機器及
び条件で測定した。 使用機器：ストログラフＷ（東洋精機（株）製） 測定サンプルサイズ：25mm×150 mm チャック間隔：100 mm 引張速度：300 mm／min 測定雰囲気：23℃、50％RH

【００２６】(2) 100 ％伸張時強度：JISL1096に準拠
し、(1) と同じ条件で測定した。

【００２７】(3) 破断時強度：JISL1096に準拠し、下記
の機器、条件で測定した。 使用機器：ストログラフＷ（東洋精機（株）製） 測定サンプルサイズ：25mm×150 mm チャック間隔：50mm 引張速度：300 mm／min 測定雰囲気：23℃、50％RH

【００２８】(4) 破断時伸度：JISL1096に準拠し、(3)
と同じ条件で測定した。

【００２９】(5) 100 ％伸張後の１サイクル歪み：JISL
1096に準拠し、(1) と同じ条件で測定した。

【００３０】(6) ホットメルト接着性：アクリル板（25
mm×150 mm）の長方向の一方の端部に25mm×25mmのホッ
トメルト接着剤を塗布（30 g／ｍ² ）し、その上にサン
プルフィルム（25mm×150 mm）を載せ、250 ｇ荷重のゴ
ムロールで軽く１回押しつけてアクリル板に貼付し、そ
の後(1) と同じ条件でストログラフＷ（東洋精機（株）
製）を使用して180 度剥離試験を行った。

【００３１】(7) ヒートシール接着性（最低接着温
度）：シリコンゴムシート、サンプルフィルム（200 mm
×200 mm）、サンプルフィルムと同一素材でできたパッ
チ（直径15mm）を下から順に重ねてフロロガラスシート
（厚さ0.09mm）で覆った後、フロロガラスシートの上か
ら3.5 kgの荷重で３秒間アイロンを押しつけフィルムの
温度を測定しながらパッチ及びフィルムを加熱した。そ
の後シリコンゴムシートとフロロガラスを取り除き、試
料のパッチ付きフィルムを用いて、(3) と同じ条件で25
0 ％伸張するまで引張試験を行い剥離の発生を調べた。
種々の温度で実験を行い剥離が発生しなかった加熱温度
の最低値を最低接着温度とした。

【００３２】(8) ブロッキング度（剥離強度）：得られ
たフィルムの原反を50mm幅にスリットし、レコード巻き
方法で2,000 ｍのフィルムを外径90mmの紙管に巻き取
り、直径300 mmの巻きテープを得た。得られた巻きテー
プを40℃で１週間放置したのちに、紙管の外周から10mm
離れた部分のテープの剥離強度を測定した。

【００３３】実施例１ アジペート系熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ、商品名：レ
ザミンＰ327 、ショアー硬度：85度、軟化温度：187
℃、大日精化工業（株）製）48重量％と、エチレン−プ
ロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ、商品名：ビスタ
ロンＶ3708、エクソン化学（株）製）16重量％と、高圧
法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＮＵＣポリ
エチレンＮＵＣ−8506、密度0.923 g/cm³ 、日本ユニカ
ー（株）製）12重量％と、無水マレイン酸で変性された
スチレン−ブタジエン共重合体の水素添加物（変性ＳＥ
ＢＳ、商品名：タフテックＭ−1913、Ｓ／ＥＢ比：30／
70、旭化成工業（株）製）20重量％と、ポリブタジエン
ブロックの水素添加スチレン系エラストマー（未変性Ｓ
ＥＢＳ、商品名：タフテックＨ−1052、旭化成工業
（株）製）とをヘンシェルミキサーを用いてドライブレ
ンドした後、押出機を用いて225 ℃で溶融混練した。得
られた混練樹脂を用いて、空冷インフレーション製膜装
置により、厚み35μｍ×折幅1070mm（ブローアップ比：
4.5 ）のフィルムを作成し、両耳をスリッティングして
シート状に巻き取った。得られたシート状フィルムの物
性を前記試験方法に従って測定した。測定結果を表１に
示す。

【００３４】比較例１ 未変性ＳＥＢＳを添加せず、そのかわりにＬＤＰＥを16
重量％とした以外は実施例１と同じ熱可塑性エラストマ
ー組成物を用いて、実施例１と同様にしてフィルムを作
成し、シート状に巻き取り、得られたシート状フィルム
の物性を測定した。測定結果を表１に示す。

【００３５】比較例２ 変性及び未変性ＳＥＢＳを添加せず、アジペート系熱可
塑性ポリウレタン60重量％、ＥＰＤＭ20重量％、及びＬ
ＤＰＥ20重量％とした以外は実施例１と同じ熱可塑性エ
ラストマー組成物を用いて、実施例１と同様にしてフィ
ルムを作成し、シート状に巻き取り、得られたシート状
フィルムの物性を測定した。測定結果結果を表１に示
す。

【００３６】比較例３及び４ それぞれ市販のウレタンフィルムでありる「シルクロ
ン」（大倉工業（株）製）及び「バイロン」（東洋紡
（株）製）を用いて、実施例１と同様にフィルムの物性
を測定した。測定結果を表１に示す。

【００３７】 表１ 実施例 比較例 物性 １ １ ２ ３ ４ フィルム厚み（μｍ） 32 32 35 35 50 目付（g/ｍ³ ） 27 30 36 37 53 50％伸張時強度（gf/25mm) 270 290 320 400 290 100 ％伸張時強度（gf/25mm) 320 350 370 600 500 破断時強度（gf/25mm) 2630 2800 1500 2900 3000 破断時伸度（％） 680 650 550 400 350 100 ％伸張後の歪（％） 10 12 15 11 15 ホットメルト接着性（gf/25mm) 58 35 2 1 1 最低接着温度（℃） 100 110 135 175 180 ブロッキング度（gf/25mm) 15 40 70 − −⁽¹⁾ 注(1) ：ブロッキングが大きく測定できず。

【００３８】実施例２ 実施例１で得られたフィルムを25mm幅にスリットした
後、ホットメルト接着材を貼付してテープを作製した。
得られたテープを長手方向に２倍に伸張した状態で透湿
性ポリエチレンフィルム上にホットメルト接着し、前記
テープの伸張を緩和することでギャザーを得た。テープ
のホットメルト性は良好であった。また、得られたギャ
ザーは均一で細かく良好な肌触りを有しており、低応力
での伸縮性も良好であった。

【００３９】表１からあきらかなように、本発明の実施
例のフィルムは、低応力での伸縮性に優れ、伸縮残留歪
みが小さく、適度の強度を有し、ホットメルト接着性が
優れているとともに、特に耐ブロッキング性が優れてい
る。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の熱可塑性
ポリウレタン樹脂組成物は熱可塑性ポリウレタン樹脂
と、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体と、低密度
ポリエチレン系樹脂と、不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体で変性されたスチレンの比率が30重量％以下のス
チレン系エラストマーと、未変性スチレン系エラストマ
ーとからなるので、低応力での伸縮機能に優れ、伸縮残
留歪みが小さく、適度の強度を有し、高速時でのホット
メルト接着性に優れ、かつブロッキング性も優れてい
る。

【００４１】このような本発明の熱可塑性樹脂組成物を
用いた伸縮フィルムは、不織布、織布、プラスチックフ
ィルム又はシート、及びこれらの積層体等とホットメル
ト貼合し、生理用品、使い捨て紙オムツ等における各種
ギャザー等に好適である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ３２Ｂ 27/40 8413−4Ｆ Ｂ２９Ｋ 75:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a)熱可塑性ポリウレタン樹脂40〜60重
   量％、 (b)エチレン−プロピレン−ジエン共重合体10〜
   30重量％、 (c)低密度ポリエチレン系樹脂10〜30重量
   ％、 (d)不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性さ
   れたスチレンの比率が30重量％以下のスチレン系エラス
   トマー10〜30重量％、及び (e)未変性スチレン系エラス
   トマー２〜10重量％からなる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。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の伸縮フィルムにおい
   て、空冷インフレーション法により作製したものである
   ことを特徴とする伸縮フィルム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の伸縮フィルムを
   不織布、織布、プラスチックフィルム又はシート、及び
   これらの積層体に貼合してなる各種ギャザー。