JP2005314508A - 樹脂組成物及び透湿性材料 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形性、耐ブロッキング性に優れ、透湿度の調節が容易な、エチレン・極性モノマー共重合体をベースとする透湿性材料を提供する。
【解決手段】 極性モノマー含有量が２〜５０重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のエチレン・極性モノマー共重合体１００重量部に０．１〜１０重量部の化学発泡剤を配合し、発泡成形させて得られる透湿係数が１．０×１０^−３ｇ／ｍ／ｄａｙ以上の薄肉状透湿性材料。
【選択図】 なし

Description

本発明は、成形性、耐ブロッキング性に優れ、透湿度の調節が容易な透湿性樹脂組成物及び透湿性材料に関する。

紙おむつや生理用品のような衛生材料、コートなどの衣料品、食品の鮮度保持包装材料などにおいて、湿分を選択的に透過せしめる透湿性材料が使用されつつある。その代表的なものが、微粉末状無機質充填剤を配合したポリオレフィンをシート成形した後延伸して得られる微多孔性フィルムである。このタイプの透湿性材料においては、透湿度を高くするため孔径を大きくしすぎると耐水性が低下するが、上記製法によれば透湿性の度合と耐水性の度合のバランスをとるための孔径の調節が難しく、往々にして耐水性が犠牲になることがあった。また無機質充填剤の配合量が多くなるとシート強度が弱くなり、成形加工性が損なわれた。さらに微多孔性であるため、臭気成分が殆ど通過することが衛生材料分野では嫌われていた。

このような微多孔性型透湿性材料と異なるものとして、ポリエーテル単位を相当量で分子内に含有するポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ウレタン系エラストマーなどのフィルムからなる透湿性材料が知られているが、これらは高価であり、また用途によっては柔軟すぎ、かつ粘着性が高くてブロッキングし易いなどの問題点があった。

一方、フィルムに透湿性を付与する手段として、厚みを数ミクロンから数十ミクロンのように薄くする方法は知られている。この方法は安価なポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンに対してはあまり有効でないが、エチレンと極性モノマーの共重合体に対しては効果的である。しかしながら該共重合体の薄いフィルムは、ブロッキングし易く、作業性や取扱い性に問題があった。

そこで本発明の目的は、透湿度を容易に調節することができ、かつ成形性に優れ、ブロッキングトラブルのない、エチレン・極性モノマー共重合体からなる透湿性材料を提供することにある。

すなわち本発明によれば、極性モノマー含有量が２〜５０重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のエチレン・極性モノマー共重合体１００重量部当たり、０．１〜１０重量部の化学発泡剤を配合してなる透湿性樹脂組成物が提供される。

本発明によればまた、極性モノマー含有量が２〜５０重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のエチレン・極性モノマー共重合体に化学発泡剤を配合し、発泡させてなる、透湿係数が１．０×１０^−３ｇ／ｍ／ｄａｙ以上の透湿性材料が提供される。

本発明によれば、ブロッキングがなく、作業性、取扱い性に優れた透湿材料を提供することができる。このような透湿材料は、紙おむつのギャザーやバックシート、生理用品、医療用ディスポーザルシート、手術用・処置用ガウン裏地、絆創膏などの医療衛生材料、コート、スポーツ衣料等の衣料品、食品や花卉の包装材料や青果物の鮮度保持フィルム、結露防止フィルム、ルーフィング材、透湿壁紙、床材のような建材、土木用シート、農園芸用フィルムのような農業用資材などに使用することができる。

本発明において使用されるエチレン・極性モノマー共重合体は、極性モノマー含有量が２〜５０重量％、好ましくは５〜４５重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上、好ましくは５．５×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のものである。上記エチレン・極性モノマー共重合体においては、極性モノマーの種類によっても若干異なるが、極性モノマー含量が上記範囲より少ないものは一般に透湿係数が小さく、良好な透湿材料とするのは難しい。一方、極性モノマー含有量が多い共重合体は透湿性が良好であるが、あまりにその含有量が多いものは機械的強度が小さく、またブロッキングし易くなる傾向がある。尚、本発明における透湿係数は、膜厚５０μｍのフィルムを用い、カップ法（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準拠、４０℃、相対湿度９０％）で測定した透湿度に膜厚を乗ずることにより求めたものである。したがってエチレン・極性モノマー共重合体の透湿係数については、膜厚５０μｍとして算出したものであるが、発泡製品である本発明の透湿材料の透湿係数については、５０μｍ厚みの発泡製品中のエチレン・極性モノマー共重合体が占める実質厚みを目付けから計算して、それを膜厚として算出したものである。

上記エチレン・極性モノマー共重合体の極性モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸の塩、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。

上記不飽和カルボン酸の塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属、マグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩などを挙げることができる。

エチレン・極性モノマー共重合体としてより具体的には、エチレン・酢酸ビニル共重合体のようなエチレン・ビニルエステル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン・アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン・アクリル酸イソブチル・メタクリル酸共重合体のようなエチレン・不飽和カルボン酸エステル・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アクリル酸ｎ−ブチル・一酸化炭素共重合体のようなエチレン・不飽和エステル・一酸化炭素共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体のようなエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の部分金属塩などを代表例として例示することができる。

このようなエチレン・極性モノマー共重合体としては、成形加工性、機械的強度などを考慮すると、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ、以下同じ）が０．０５〜５００ｇ／１０分、とくに０．１〜１００ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。これらエチレン・極性モノマー共重合体の多くは、高温、高圧下のラジカル共重合により得ることができる。

本発明の透湿性樹脂組成物は、上記エチレン・極性モノマー共重合体に、その１００重量部当たり、０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量部の化学発泡剤を配合してなるものである。その好適な配合量は、化学発泡剤の種類によっても異なるが、透湿性、耐ブロッキング性、フィルム強度などを考慮すると、発泡倍率が１．１〜１０倍、とくに１．２〜５倍となるような割合とするのが好ましい。化学発泡剤としては、加熱によってガスを発生することができる分解型のものであれば如何なるものでもよく、例えばアゾジカルボアミド、ジニトロソペンタメチレンジアミン、スルフォニルヒドラジッド、重炭酸ナトリウム（炭酸水素ナトリウム）、重炭酸アンモニウム（炭酸水素アンモニウム）などを使用することができる。これらの中では特に重炭酸ナトリウムが好ましい。尚、これらの化学発泡剤は、単独であるいは２種以上組合わせて使用することができる。

本発明の透湿性樹脂組成物には、必要に応じ、種々の添加剤を配合することができる。このような添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、親水性化合物、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤、難燃助剤などを挙げることができる。

本発明の透湿性材料は、上記透湿性樹脂組成物を、エチレン・極性モノマー共重合体の融点以上、化学発泡剤の分解温度以上の温度でフィルム、シート、中空容器などの薄肉成形体に成形することによって得ることができる。この場合、薄肉成形体の成形と発泡を同時に行なってもよく、あるいはエチレン・極性モノマー共重合体の融点以上、化学発泡剤の分解温度以下の温度で薄肉成形体を成形し、その後化学発泡剤の分解温度以上の温度で発泡させることによって行なうことができる。いずれにしても最終製品である発泡薄肉成形体状の透湿材料の透湿係数が１．０×１０^−３ｇ／ｍ／ｄａｙ以上、好ましくは１．２×１０^−３ｇ／ｍ／ｄａｙ以上となるものであり、そのためには発泡倍率が１．１〜１０倍、とくに１．２〜５倍とし、その肉厚が好ましくは１〜１００μｍ、とくに好ましくは５〜７０μｍの範囲のものとするのがよい。本発明の透湿材料は、発泡倍率によっても異なるが、通常、同一厚みの原料エチレン・極性モノマー共重合体の透湿度（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）の２〜１０倍の透湿度を示す。

本発明の透湿性材料は、種々の基材に積層して使用することができる。このような基材の例としては、織布、不織布、紙、各種合成樹脂フィルム、アルミニウム箔のような金属箔、木材などを例示することができる。本発明の透湿性材料と基材からなる積層体を製造する方法としては、上記透湿性樹脂組成物を発泡させつつ基材に押出コーティングする方法、上記透湿性樹脂組成物の溶液又は分散液を基材上に塗布したのち発泡させる方法、フィルム状の透湿材料と基材を貼り合わせる方法などを採用することができる。

基材との積層に際し、基材との接着性を向上させるために高温での加工が要求される場合には、エチレン・極性モノマー共重合体における極性モノマーとして不飽和カルボン酸エステル、不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸の塩を有するものを使用するのが好ましい。また基材がアルミニウム箔、金属箔のような極性を有する材料の場合は、極性モノマーとして不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸の塩を有するものを使用するのが好ましい。さらに用途において最終製品に柔軟な風合いが求められる場合には、ビニルエステルまたは不飽和カルボン酸エステルを極性モノマーとして有するエチレン・極性モノマー共重合体を用いることが望ましい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、実施例及び比較例で用いた原料及び物性評価方法は、以下の通りである。

１．原料
Ｚｎアイオノマー：エチレン・メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量９重量％）の亜鉛アイオノマー（中和度１８％、ＭＦＲ５．５ｇ／１０分）
ＥＶＡ：エチレン・酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量１０重量％、ＭＦＲ９ｇ／１０分）
ＬＤＰＥ：高圧法低密度ポリエチレン（密度９２３ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ３．７ｇ／１０分）
ＮａＨＣＯ_３：ポリスレンＥ２０５（永和化成（株）製、ＮａＨＣＯ_３２０％マスターバッチ）

２．物性評価方法
（１）透湿度：５０μｍ厚みのフィルムサンプルを用い、カップ法（ＪＩＳ Ｚ０２０８準拠、測定雰囲気：４０℃×９０％ＲＨ）により測定。
（２）透湿係数：透湿度×膜厚により算出。尚、発泡サンプルについては、目付けから実質膜厚を推定し、これを膜厚とした。

[実施例１、比較例１]
上記Ｚｎアイオノマー１００重量部に対し、ポリスレンＥ２０５をＮａＨＣＯ_３として０．５重量部配合し、インフレーション成形機にて加工温度１８０℃で膜厚５０μｍのフィルムを作成した。比較のためポリスレンＥ２０５を配合しないＺｎアイオノマーについても同様にして５０μｍのフィルムを作成した。これらフィルムについて透湿度を測定すると共に、透湿係数を算出した。結果を表１に示す。

[実施例２、比較例２]
Ｚｎアイオノマーの代わりに上記ＥＶＡを用いた以外は、実施例１及び比較例１と同様にしてフィルム成形を行ない、その透湿度を測定すると共に、透湿係数を算出した。結果を表１に示す。

[比較例３〜４]
Ｚｎアイオノマーの代わりに上記ＬＤＰＥを用いた以外は、実施例１及び比較例１と同様にしてフィルム成形を行ない、その透湿度を測定すると共に、透湿係数を算出した。結果を表１に示す。

＊：フィルム目付けより推定した実質膜厚

Claims (3)

1. 極性モノマー含有量が２〜５０重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のエチレン・極性モノマー共重合体１００重量部当たり、０．１〜１０重量部の化学発泡剤を配合してなる透湿性樹脂組成物。
2. エチレン・極性モノマー共重合体が、エチレンと、ビニルエステル、不飽和カルボン酸エステル、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸塩及び一酸化炭素から選ばれる少なくとも一種の極性モノマーとの共重合体である請求項１記載の透湿性樹脂組成物。
3. 極性モノマー含有量が２〜５０重量％、透湿係数が５．０×１０^−４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のエチレン・極性モノマー共重合体に化学発泡剤を配合し、発泡させてなる、透湿係数が１．０×１０^−３ｇ／ｍ／ｄａｙ以上の透湿性材料。