JP2016089009A - 透湿性フィルムおよび透湿性フィルム積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で優れた透湿性と耐水性、耐透液性、また機械強度を両立できる実用に適した透湿性フィルムを提供する。
【解決手段】(A)高密度ポリエチレン、(B)直鎖状低密度ポリエチレン、(C)無機充填材および(D)可塑剤を少なくとも含む樹脂組成物からなる透湿性フィルムであり、(A)は密度が0.940〜0.970g／cm³、MFRが0.1〜5g／10minであり、(B)は密度が0.900〜0.939g／cm³、MFRが0.1〜5g／10minであり、樹脂成分100質量部中の(A)の含有量は20〜60質量部、(B)の含有量は40〜80質量部であり、樹脂成分100質量部に対して、(C)を100〜200質量部、(D)を1〜20質量部含有し、透気度が100〜5,000秒／100mL、表面張力が35mN／mの試験液による耐水圧が20kPa以上、かつ滲み出し面積が10%未満の透湿性フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、透湿性フィルムおよび透湿性フィルム積層体に関するものであり、特に、油汚れ防止用作業服、化学薬品防止用防護服、感染症防止用防護服、救急医療用防護服、外科手術用着衣類のように衣類として好適に利用できるものである。

従来、ポリオレフィン系樹脂と無機充填材を含有する樹脂組成物からなる透湿性フィルムは、延伸によって樹脂と無機充填材との間で界面剥離し、発生した無数の空孔が連通孔を形成しているため、高い通気性、透湿性を有しながらも液体を透過させることはない。この相反する性能を満足する点から、紙おむつ、女性用生理用品などのバックシート、防水フィルムなどの衛生材料に使用され、着用時の蒸れや肌のかぶれと液漏れを防止している。

しかし近年では衛生材料以外にも、衣類として、油汚れ防止用作業服、化学薬品防止用防護服、感染症防止用防護服、救急医療用防護服、外科手術用着衣類への利用が増加しているが、適度な透湿性、機械強度および非常に高い耐水性や耐透液性（人工血液バリア性、ウイルスバリア性）をもつことが要求されている。

しかしながら、これらの用途の透湿性フィルムは透湿性、機械強度および耐水性能を満足させるために、必要以上に坪量を大きくして分厚くするほか、特殊な熱可塑性エラストマーやフッ素系樹脂などを使用したり、透湿性フィルムや不織布に特殊なコーティングを施したり、または無機充填材を使用しない無孔フィルムとする事例等が多々あった。しかし、特殊な樹脂を使用することで、押出機やダイスなどにヤケが発生するなど生産効率の低下するおそれがあり、またコストが非常に高価になるため、衣類として使用することが困難であるという問題があった。

前記問題に対して、これまで主に使用されていた低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などに変更することで、生産効率を低下させることなく、優れた機械強度や耐水強度が得られ、坪量やコストを低下させる方法が考案されている。しかしながら、透湿性フィルムの風合いが低下したり、延伸ムラの増大による巨大な空孔またはピンホール欠陥が多く発生したりしたため、耐水性や耐透液性が低下するおそれがある。

これを改善するためには、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどの高強度のポリオレフィン系樹脂を用いながらも、延伸ムラ等による巨大な空孔やピンホール欠陥を生じない原材料選定、配合設計、製造方法を検討しなければならなかった。

これらを改善した技術として、特開２００２−２４９６２２号公報（特許文献１）には、高い機械強度、定ピッチ印刷適性および柔軟性に優れた透湿性フィルムが開示されている。

特開２００２−２４９６２２号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された多孔性フィルムは、衣類として、油汚れ防止用作業服、化学薬品防止用防護服、感染症防止用防護服、救急医療用防護服および外科手術用着衣類へと利用する際、透湿性能は不十分であり、相反する耐水性や耐透液性においても不十分であった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、優れた透湿性を有しながら、相反する耐水圧に優れ、かつ十分な機械強度を有する透湿性フィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記の発明により解決できることを見出した。すなわち本発明は、以下の透湿性フィルムを提供するものである。

本発明は、（Ａ）高密度ポリエチレン、（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンからなる樹脂成分、（Ｃ）無機充填材および（Ｄ）可塑剤を少なくとも含む樹脂組成物からなる透湿性フィルムであり、
前記（Ａ）高密度ポリエチレンは、密度が０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎ、
前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンは、密度が０．９００〜０．９３９ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎであり、
前記樹脂成分１００質量部中の前記（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量は２０〜６０質量部、前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンの含有量は４０〜８０質量部であり、
該樹脂組成物は、前記樹脂成分１００質量部に対して、前記（Ｃ）無機充填材を１００〜２００質量部、前記（Ｄ）可塑剤を１〜２０質量部含有し、
透気度が１００〜５，０００秒／１００ｍＬ、表面張力が３５ｍＮ／ｍの試験液による耐水圧が２０ｋＰａ以上、かつ滲み出し面積が１０％未満であることを特徴とする透湿性フィルムである。

本発明に係わる透湿性フィルムは、軽量で優れた透湿性と耐水性、耐透液性、また機械強度を有するため、紙おむつ、女性用生理用品、透湿防水シートなどの衛生材料だけでなく、衣類として、油汚れ防止用作業服、化学薬品防止用防護服、感染症防止用防護服、救急医療用防護服および外科手術用着衣類などに好適に用いることができる。

滲み出し面積の評価方法の説明図である。

［透湿性フィルム］
本発明の透湿性フィルムは、（Ａ）高密度ポリエチレン、（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンからなる樹脂成分、（Ｃ）無機充填材および（Ｄ）可塑剤を少なくとも含む樹脂組成物からなる透湿性フィルムであり、前記（Ａ）高密度ポリエチレンは、密度が０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎ、前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンは、密度が０．９００〜０．９３９ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎであり、前記樹脂成分１００質量部中の前記（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量は２０〜６０質量部、前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンの含有量は４０〜８０質量部であり、該樹脂組成物は、前記樹脂成分１００質量部に対して、前記（Ｃ）無機充填材を１００〜２００質量部、前記（Ｄ）可塑剤を１〜２０質量部含有し、透気度が１００〜５，０００秒／１００ｍＬ、表面張力が３５ｍＮ/ｍの試験液による耐水圧が２０ｋＰａ以上、かつ滲み出し面積が１０％未満であることを特徴とするものである。

（（Ａ）高密度ポリエチレン）
（Ａ）高密度ポリエチレンは、本発明の透湿性フィルムを薄膜化、軽量化させながらも、優れた機械特性を付与する成分であり、密度は０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３であり、０．９４５ｇ／ｃｍ^３以上あるいは０．９６５ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。ここで、密度はピクノメーター法（ＪＩＳ Ｋ７１１２ Ｂ法）により測定した密度であり、他の樹脂の密度の測定方法もこれと同じである。

（Ａ）高密度ポリエチレンとしては、例えばエチレン単独重合体、又はエチレン−（プロピレン）、エチレン−（１−ブテン）、エチレン−（１−ヘキセン）、エチレン−（４−メチル−１−ペンテン）、及びエチレン−（１−オクテン）などのエチレン−（α−オレフィン）共重合体からなるものを用いることができる。
これらの重合体の重合に用いられる重合触媒としては、例えば、公知のチーグラー系、フィリップス系などのマルチサイト触媒、ジルコノセン、チタノセン、ハフノセン（総称して、メタロセン）などのカミンスキー触媒、ポストメタロセン触媒などの高活性なシングルサイト触媒が挙げられる。

（Ａ）高密度ポリエチレンの融点は、フィルムを薄膜化、軽量化し、かつ優れた機械特性を得る観点から、１２５〜１５０℃であることが好ましく、１３０℃以上あるいは１４０℃以下がより好ましい。ここで融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、試料約１０ｍｇを加熱速度１０℃／分で−４０℃から２００℃まで昇温して、２００℃で１分間保持した後、冷却速度１０℃／分で−４０℃まで降温し、再度、加熱速度１０℃／分で２００℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから求めた結晶融解ピーク温度（Ｔｍ）であり、他の樹脂の融点の測定方法もこれと同じである。

（Ａ）高密度ポリエチレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、フィルムを薄膜化、軽量化し、かつ優れた機械特性を得る観点から、０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎであり、０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上あるいは３ｇ／１０ｍｉｎ以下が好ましい。ＭＦＲが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上とすることで、透湿性フィルムの成形性を十分に保持することができ、５ｇ／１０ｍｉｎ以下とすることで、延伸ムラの発生が抑制され、十分な耐水性や耐透液性を有することができる。ここで、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１９に準拠して測定される値であり、その測定条件は１９０℃、２．１６ｋｇ荷重であり、他の樹脂のＭＦＲの測定方法もこれと同じである。

樹脂成分１００質量部中の（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量は２０〜６０質量部であり、２５質量部以上あるいは５０質量部以下が好ましい。これにより、優れた透湿性、耐水性、耐透液性および機械強度を確保しながらも、延伸ムラやネッキングの発生が抑制される。

（（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレン）
（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンは、本発明の透湿性フィルムの基材となる樹脂成分であり、密度は０．９００〜０．９３９ｇ／ｃｍ^３であり、０．９０５ｇ／ｃｍ^３以上あるいは０．９２９ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。

（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンとしては、例えばエチレン単独重合体、又はエチレン−（プロピレン）、エチレン−（１−ブテン）、エチレン−（１−ヘキセン）、エチレン−（４−メチル−１−ペンテン）、及びエチレン−（１−オクテン）などのエチレン−（α−オレフィン）共重合体からなるものを用いることができる。
これらの重合体の重合に用いられる重合触媒としては、例えば、公知のチーグラー系、フィリップス系などのマルチサイト触媒、ジルコノセン、チタノセン、ハフノセン（総称して、メタロセン）などのカミンスキー触媒、ポストメタロセン触媒などの高活性なシングルサイト触媒が挙げられる。

また、（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンの融点は、フィルムを薄膜化、軽量化し、かつ優れた機械特性を得る観点から、１００〜１２５℃であることが好ましく、１０５℃以上あるいは１２３℃以下がより好ましい。

（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、フィルムを薄膜化、軽量化し、かつ優れた機械特性を得る観点から、０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎであり、０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上あるいは３ｇ／１０ｍｉｎ以下が好ましい。ＭＦＲが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上とすることで、透湿性フィルムの成形性を十分に保持することができ、５ｇ／１０ｍｉｎ以下とすることで、十分な強度を有することができる。

樹脂成分１００質量部中の（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の含有量は４０〜８０質量部であり、５０質量部以上あるいは７５質量部以下が好ましい。これにより、優れた透湿性、耐水性、耐透液性および機械強度を確保しながらも、延伸ムラやネッキングの発生が抑制される。

また使用目的に応じて、前記樹脂成分以外に他の樹脂を添加してもよい。例えば、成形加工性の向上のために高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を添加してもよい。前記ＬＤＰＥの含有量は、前記樹脂成分１００質量部に対して、２〜３０質量部が好ましい。

（（Ｃ）無機充填材）
（Ｃ）無機充填材は、空孔の形成に寄与する成分であり、透湿性フィルムに通気性及び透湿性と耐透液性とを付与する成分である。
（Ｃ）無機充填材としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタンン、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、タルク、クレイ、カオリナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイトなどの微粒子、及び鉱物が挙げられ、これらを単独で又は複数種を用いることができる。これらの中でも、空孔の発現性、汎用性の高さ、低価格、及び銘柄の豊富さなどに優れることから、炭酸カルシウム、硫酸バリウムが好適である。

（Ｃ）無機充填材の平均粒子径は０．５〜５μｍが好ましく、０．７μｍ以上あるいは３μｍ以下がより好ましい。平均粒子径が０．５μｍ以上とすることで、無機充填材の分散不良や二次凝集が抑制され、延伸ムラの低減およびピンホールやブツの発生による欠陥が低減するために好ましい。一方で、平均粒子径が５μｍ以下とすることで、透湿性フィルムを製造の際、巨大な空孔の発生が抑制され、十分な機械強度と耐水性、耐透液性を有することができる。

また、（Ｃ）無機充填材は脂肪酸で表面処理されていることが好ましい。脂肪酸で表面処理することによって、（Ｃ）無機充填材は樹脂成分となじみやすくなり、分散性や混合性を十分に有することができる。
前記脂肪酸の種類は特に限定しないが、ステアリン酸、パルミチン酸などの高級脂肪酸が安価に入手できるため好ましい。

樹脂成分１００質量部に対する（Ｃ）無機充填材の含有量は、１００〜２００質量部であり、１１０質量部以上あるいは１７０質量部以下が好ましく、１２０質量部以上あるいは１５０質量部以下がより好ましい。（Ｃ）無機充填材との含有量が上記範囲内であることによって、十分な機械強度と耐水性、耐透液性を有することができる。

（（Ｄ）可塑剤）
（Ｄ）可塑剤は、樹脂組成物をフィルム状に成形とする際の加工性の向上に寄与する成分である。
（Ｄ）可塑剤として、例えば、ひまし油、水添ひまし油、硬化ひまし油、脱水ひまし油などのひまし油類、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、金属石鹸、高級アルコール、ワセリン、パラフィンワックス、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、芳香族エステル、芳香族アミドおよびポリエーテル、ポリエステルなどの低分子量ポリマー（オリゴマー）などが挙げられ、これらを単独で又は複数種を用いることができる。

本発明においては、優れた撥水性、耐水性、耐透液性を有する透湿性フィルムが得られる観点から、ひまし油、水添ひまし油、硬化ひまし油、脱水ひまし油などのひまし油類が好ましく、中でも１２−ヒドロキシオクタデカン酸とグリセリンからなるトリグリセライドを主成分とする硬化ひまし油がより好ましく用いられる。硬化ひまし油は、融点が８０〜９０℃の粉末状であるため、生産時のハンドリングが容易であり、また、樹脂成分に優れた可塑性、延展性を付与するので、樹脂組成物をフィルム状に成形とする際の加工性が得られる。

樹脂成分１００質量部に対する（Ｄ）可塑剤の含有量は、１〜２０質量部であり、３質量部以上あるいは１５質量部以下が好ましく、５質量部以上あるいは１２質量部以下がより好ましい。（Ｄ）可塑剤の含有量が上記範囲内であると、生産時のハンドリングが容易であり、また、樹脂成分に優れた可塑性、延展性を付与するので、樹脂組成物をフィルム状に成形とする際の加工性が得られ、また耐水性、耐透液性が得られる。

また前記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外で、使用目的に応じて、相容化剤、加工助剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、艶消し剤、界面活性剤、抗菌剤、消臭剤、帯電防止剤、着色剤および顔料などを樹脂組成物に添加してもよい。中でも熱安定剤が好適に用いられ、該熱安定剤の含有量は、樹脂組成物１００質量部に対して０．０１〜３質量部が好ましい。

［透湿性フィルムの物性］
本発明の透湿性フィルムは優れた通気性を有しており、透気度が１００〜５，０００秒／１００ｍＬである。透気度が１００秒／１００ｍＬ以上であることによって、耐水性および耐透液性を十分に有することができ、透気度が５，０００秒／１００ｍＬ以下であることによって、十分な連通性を有することを示唆している。透気度は、２００秒／１００ｍＬ以上あるいは３，０００秒／１００ｍＬ以下が好ましく、４００秒／１００ｍＬ以上あるいは２，０００秒／１００ｍＬ以下がより好ましい。

ここで、透気度はＪＩＳ Ｐ８１１７：２００９（ガーレー試験機法）に規定される方法に準じて測定される１００ｍＬの空気が紙片を通過する秒数であり、例えば透気度測定装置（旭精工製 王研式透気度測定機 ＥＧＯ１−５５型）を用いて測定することができる。本発明においては、サンプルは無作為に１０点測定し、その算術平均値を透気度とした。

本発明の透湿性フィルムは、表面張力が３５ｍＮ／ｍの試験液による耐水圧は２０ｋＰａ以上であり、３０ｋＰａ以上が好ましく、４０ｋＰａ以上がより好ましい。表面張力３５ｍＮ／ｍの試験液による耐水圧が２０ｋＰａ以上であることにより、防護服をはじめとした衣類として用いる際、着用者が有害な薬品やウイルスや病原体を含んだ液体により汚染されず十分に防護できる。また、上限については特に限定しないが、他の物性とのバランスの観点から、１５０ｋＰａ以下が好ましい。
前記耐水圧を２０ｋＰａ以上とするためには、樹脂組成物に含まれる（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量を調整したり、特定の延伸条件で微多孔質化したりすることによって、連通孔が迷路のように屈曲した構造となり、表面張力の低い試験液が裏面まで滲み出さなくなるため、達成することができる。

ここで、耐水圧は以下の測定方法によって求めた値である。
本測定に用いる表面張力が３５ｍＮ／ｍの試験液は、G. VazquezらによるJ. Chem. Eng. Data, 40(1995), 611, Table. 4の２−プロパノール／水系の表面張力データを参考とした。
前記試験液の調整方法として、蒸留水（和光純薬工業（株）製）８５．０質量部、２−プロパノール（和光純薬工業（株）製）１５．０質量部、および青色１号顔料（和光純薬工業（株）製；ブリリアントブルーＦＣＦ）０．１０質量部を均一に溶解、分散するまで５分間撹拌して得られた１５質量％アルコール水溶液を試験液とした。この時、ペンダントドロップ式表面張力測定装置より、表面張力が３５．０±１．０ｍＮ／ｍの範囲内であることを確認した。
前記耐水圧の測定方法として、ＪＩＳ Ｌ１０９２ Ｂ法（高水圧法）に準拠する測定装置のシリンダー部に、前記試験液を充填した。２０．０±３．０℃の環境下、装置シリンダーハンドルを徐々に回して５０ｋＰａ／ｍｉｎの速度で上昇させ、青い水滴が３点滲み出した時の圧力を耐水圧とした。

本発明の透湿性フィルムは、滲み出し面積が１０％未満であり、５％未満が好ましい。滲み出し面積が１０％未満であることにより、衣類として用いた際、十分な防護性能を得ることができる。
試験液に一定の荷重を加えると、透湿性フィルムの空孔や連通孔が濡れて浸透するため、透湿性フィルムの裏面に滲み出す。滲み出し面積によって、透湿性フィルムに巨大な空孔が無いこと、または連通孔が屈曲しており、耐透液性が高いことがうかがえる。
前記滲み出し面積を１０％未満とするためには、樹脂組成物に含まれる（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量を調整したり、特定の延伸条件で微多孔質化したりすることによって達成することができる。

ここで、滲み出し面積は以下の測定方法によって求めた値である。
蒸留水９９．８質量部に、カチオン型界面活性剤（「エレガン２６３−４０（商品名）」，日油（株）製）０．２質量部、赤色４０号顔料（和光純薬工業（株）製）０．３０質量部を徐々に加えて、１時間攪拌し、均一に溶解、分散させて赤色の試験液を準備した。
温度２３℃、相対湿度５０％に調温湿された恒温恒湿屋内で、図１に示されるように、ろ紙（「ＦＩＬＴＥＲ ＰＡＰＥＲ Ｎｏ．２（商品名）」，アドバンテック（株）製，直径：７０ｍｍ）の上に、１００ｍｍ×１００ｍｍ角に切り出した透湿性フィルム、７０ｍｍ×７０ｍｍ角に切り出した市販のキッチンペーパーを重ねて、試験液を該キッチンペーパーの中心部分にスポイトで静かに２．０ｍＬ滴下した。滴下した後、前記キッチンペーパーの上に、樹脂プレート（直径：６０ｍｍ，厚み：５ｍｍ）を重ねて、さらに質量が２ｋｇの分銅を載せて３０分間放置した。ろ紙が試験液の滲み出しにより赤色に着色された部分（図１の試験後のろ紙に示される着色部分）の面積を測定して、加圧したろ紙全体において、該面積の占める割合を算出した値を滲み出し面積とする。

本発明の透湿性フィルムの坪量は１０〜５０ｇ／ｍ²が好ましく、１２ｇ／ｍ²以上あるいは４０ｇ／ｍ²以下がより好ましく、１５ｇ／ｍ²以上あるいは３０ｇ／ｍ²以下が更に好ましい。坪量が規定された範囲内であることによって、衣類として用いた場合に快適性を十分に達成することができる。
ここで坪量は、サンプル（機械流れ方向（ＭＤ）：２５０ｍｍ、垂直方向（ＴＤ）：２００ｍｍ）の質量を電子天秤で測定し、その数値を２０倍した値を坪量とした。

本発明の透湿性フィルムの透湿度は１，０００〜１５，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）が好ましく、２，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上あるいは１２，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下がより好ましく、３，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上あるいは１０，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下が更に好ましい。透湿度が１５，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以下であることによって、耐水性を有することを示唆している。また、透湿度が１，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）以上であることによって、空孔が十分な連通性を有することが示唆される。
ここで、透湿度はＪＩＳ Ｚ０２０８（防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法））の諸条件に準拠する。吸湿剤として塩化カルシウムを１５ｇ用い、温度４０℃、相対湿度９０％の恒温恒湿環境下で測定した。サンプルは無作為に２点測定し、その算術平均値を求めた。

本発明の透湿性フィルムの機械方向（ＭＤ）の引張破断強度は７Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましく、１０Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましい。前記引張破断強度が７Ｎ／２５ｍｍ以上であることによって、実用上十分な機械強度と柔軟性を確保することができる。また、上限については特に限定しないが、延伸性を鑑みると３０Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましい。
ここで、機械方向（ＭＤ）の引張破断強度はＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して、長さ１００ｍｍ×幅２５ｍｍに切り出したサンプルを作製し、２３℃、相対湿度５０％の環境下で、引張速度２００ｍ／ｍｉｎ、チャック間距離５０ｍｍの条件で３連式引張試験機を用いて破断した際の引張破断強度である。本発明においては、３回測定を行い算出した引張破断強度の算術平均値とした。

また、本発明の透湿性フィルムは、用途及び目的に応じて、単層構造としてもよく、また上記の本発明の透湿性フィルムからなる層を少なくとも一層有する、二層以上の多層構造を有する透湿性フィルム積層体として用いてもよい。この場合、用途に応じて、本発明の透湿性フィルムと、他の樹脂フィルム、合成樹脂からなるフラットヤーン、テキスタイルまたは不織布など他の材質からなるシートと組み合わせて用いてもよい。

［透湿性フィルムの製造方法］
次に本発明の透湿性フィルムの製造方法について説明するが、本発明はかかる製造方法により製造される透湿性フィルムのみに限定されるものではないが、本発明の透湿性フィルムは、前記樹脂組成物を溶融混練後、Ｔダイ法またはインフレーション法でフィルム状に成形し、延伸して微多孔質化されることが好ましい。

フィルム状に成形する方法は特に限定されず公知の方法を用いてよい。
まず、樹脂組成物に含まれる成分、すなわち樹脂成分、無機充填剤、可塑剤、及び必要に応じて各種添加剤を混合機で混合し、混練機を用いて溶融混練することが好ましい。混合機としては、例えばタンブラーミキサー、ミキシングロール、バンバリーミキサー、リボンブレンダー、スーパーミキサーなどが挙げられ、通常５分〜１時間程度混合する。

混練機としては、異方向二軸押出機、同方向二軸押出機などの多軸混練機を用いることができる。混練機を用いることで、樹脂組成物の均一な分散分配を促すことができる。樹脂組成物の配合に応じて、例えば、混合機による混合を行わず、該樹脂組成物の各成分を直接混練機に投入することも可能である。この時の溶融温度は、（Ａ）高密度ポリエチレンの融点以上が好ましく、（Ａ）高密度ポリエチレンの融点に２０℃加えた温度以上がより好ましい。

得られた樹脂組成物は、製造過程を考慮するとストランドカット、ダイカットなどの方法により一旦ペレット化することが好ましいが、そのままダイを通じて薄いフィルム状に直接成形することも可能である。

樹脂組成物をフィルム状に成形する方法には、特に限定はなく、公知の方法を適用することができる。例えば、製造効率、コストなどから、前記樹脂組成物を溶融押出後、インフレーション、チューブラ、及びＴダイなど成形方式により薄いフィルム状に成形する方式が好ましい。

前記工程でフィルム状にした樹脂組成物を、少なくとも機械方向（ＭＤ）に３０〜１００℃の温度範囲内で、２．０〜３．５倍延伸を行うのが好ましい。前記延伸工程により樹脂組成物のフィルムに空孔が形成し、微多孔質化するので、透湿性フィルムが得られる。
樹脂組成物のフィルムに空孔を形成し、微多孔質化する方法としては、延伸開孔法が一般的であるが、その方法についても限定することはない。延伸方法としては、一軸延伸方式、二軸延伸方式のいずれでもよく、例えば、ロール延伸方式、テンター方式、同時式、及び逐次式などの二軸延伸方式などの公知の延伸方式を適用することができる。本発明においては少なくとも機械方向（ＭＤ）に１回、または延伸ムラ、通気性との兼ね合いより２回以上行なってもよい。

透湿性フィルムの製造方法において、延伸温度は３０〜１００℃がより好ましく、５０℃以上あるいは８５℃以下がさらに好ましい。延伸温度が３０℃以上とすることで延伸ムラが低減し、耐水性と耐透液性が保たれる。一方で、延伸温度が１００℃以下とすることで十分な透湿性を有することができる。
また、延伸倍率は２．０〜３．５倍が好ましく、２．５倍以上あるいは３．２倍以下がより好ましい。延伸倍率が２．０倍以上とすることで、延伸ムラが低減され、かつ十分な透湿性と機械方向（ＭＤ）の強度を有することができる。一方で、延伸倍率が３．５倍以下とすることで、耐水性、耐透液性と巨大な空孔もしくはピンホール欠陥の発生が抑制される。

製造方法において、延伸温度と延伸倍率とを上記範囲内で組み合わせることで、透湿性フィルムを薄膜化、軽量化ができ、また優れた通気性、透湿性、さらに機械方向流れの機械特性、耐透液性、及び耐熱性をバランスよく得られ、所望の性能に応じてその条件を適宜選択することができる。
例えば、延伸倍率を大きくするほど、通気性が向上する（透気度が小さくなり、透湿度が大きくなる）一方、耐水性、及び耐透液性が低下する傾向となる。また、引張弾性率、及び引張強度は大きくなるため生産ラインにおける優れた機械特性が得られる一方、硬さ、シャリ感、及びゴワゴワ感が発現する傾向となる。また、延伸倍率を小さくするほど、耐水性、及び耐透液性が向上する傾向となる一方、通気性が低下する傾向となる。また、引張弾性率、及び引張強度は小さくなるので肌触りが良く、優れたはき心地が得られる一方、機械特性が低下する傾向にある。
また、延伸温度を低くするほど、空孔が形成しやすく、より微多孔質化するため、優れた通気性が得られる一方、耐水性、及び耐透液性が低下する傾向となる。極めて優れた通気性を得るためには、延伸温度を低くして、延伸倍率を大きくすればよく、一方、通気性を低くしたいときには、延伸温度を高くして、延伸倍率を小さくする、といったように、延伸温度と延伸倍率との組み合わせにより調整することも可能である。

透湿性フィルムの延伸方向の熱収縮対策として、延伸工程の後に熱固定を行うことが好ましい。熱固定の工程を経た透湿性フィルムは、ロール状巻物として長期保管しても、弾性回復、及び熱による収縮及び巻き絞まり、フィルム同士の貼り付き及びブロッキングが少なく、次工程でも問題なく加工できる。熱固定とは、あらかじめフィルムに熱をかけフィルムをわざと熱収縮させて、製品ロールの収縮を抑えることを指す。

熱固定の方法としては、例えば、ロール延伸方式を採用する場合、延伸後のフィルムを加熱したロール（アニールロール）により加熱しながらドロー比（［巻出側ロール速度−巻取側ロール速度］／巻出側ロール速度）を負数にする方法が挙げられる。また、テンター延伸方法を採用する場合、テンター出口付近でフィルムを過熱し、両端のクリップ幅を延伸後の幅より狭くすることでフィルムを収縮させる方法が挙げられる。

熱固定の温度は、７０〜１２０℃が好ましい。熱固定の温度が７０℃以上であると、フィルムが十分に熱固定されるので製品ロールの収縮を抑えることができ、１２０℃以下であると、フィルムがロールに巻きつく、破れるなどの製造トラブルが生じにくくなる。
負数のドロー比としては、−２０〜−１０％が好ましい。負数のドロー比を上記範囲内とすると、製造面で熱固定がトラブルなく施され、十分な熱寸法安定性を得ることができる。また、これらのロールは表面が平滑にクロムめっき加工された熱容量の大きい金属製であるのが好ましい。
なお、前記延伸処理と同様に熱固定も複数回分割して実施してもよい。

以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。

（１）透気度
上記の方法に従い、透気度を測定した。
（２）耐水圧
上記の方法に従い、表面張力が３５ｍＮ／ｍの試験液による耐水圧を測定した。
（３）滲み出し面積
上記の方法に従い、滲み出し面積を算出して、以下の基準で評価した。
Ａ：滲み出し面積が５％未満
Ｂ：滲み出し面積が５％以上１０％未満
Ｃ：滲み出し面積が１０％以上３０％未満
Ｄ：滲み出し面積が３０％以上
（４）坪量
上記の方法に従い、坪量を測定した。
（５）透湿度
上記の方法に従い、透湿度を測定した。
（６）機械方向（ＭＤ）の引張破断強度
上記の方法に従い、引張破断強度を測定した。

［実施例１及び２］
以下の表１に示される樹脂組成物の各成分を用意し、これらをヘンシェルミキサーに投入し、５分間混合、分散させて、同方向二軸押出機を用いて設定押出温度を１８０℃として溶融混練させて樹脂組成物を得て、これをストランドカット方式でコンパウンドペレットを得た。得られたペレットを用いて、単軸押出機とインフレーション・ダイを用いてフィルム状に成形し、ロール式縦延伸機を用いて、延伸温度７０℃、延伸倍率３．０倍で機械方向（ＭＤ）に延伸を一回行い、次いで、１００℃で熱固定、弛緩することで透湿性フィルムを得た。得られた透湿性フィルムの評価結果は以下の表２に示す。

［比較例１及び２］
以下の表１に示される樹脂組成物の各成分を用意し、これらをヘンシェルミキサーに投入し、５分間混合、分散させて、同方向二軸押出機を用いて設定押出温度を１８０℃として溶融混練させて樹脂組成物を得て、これをストランドカット方式でコンパウンドペレットを得た。得られたペレットを用いて、単軸押出機とインフレーション・ダイを用いてフィルム状に成形し、ロール式縦延伸機を用いて、延伸温度６０℃、延伸倍率２．５倍で機械方向（ＭＤ）に延伸を一回行い、次いで、１００℃で熱固定、弛緩することで透湿性フィルムを得た。得られた透湿性フィルムの評価結果は以下の表２に示す。

実施例１および実施例２では、（Ａ）高密度ポリエチレンを含むフィルムを延伸することで高い引張強度が得られ、さらに特定の延伸条件で微多孔質化することによって、延伸ムラの低減、高い透湿性、耐水性および耐透液性のバランスを両立させた透湿性フィルムが得られた。
一方、比較例１は樹脂組成物に（Ａ）高密度ポリエチレンが含まれておらず、（Ｃ）無機充填材の含有量が過多であったため、耐水性および耐透液性が悪化した。さらに、延伸ムラを抑制させるために液体ポリエステル系可塑剤を添加したが、耐水性および耐透液性がより悪化した。比較例２は、ＭＦＲが５．０ｇ／１０ｍｉｎを超える（Ａ）高密度ポリエチレン樹脂を大量に含むため、機械強度が劣り、延伸ムラが発生しただけでなく、耐透液性も不十分であった。

本発明の透湿性フィルムは、軽量でありながら優れた透湿性と耐水性、耐透液性、また機械強度を両立できるため、紙おむつ、女性用生理用品、透湿防水シートなどの衛生材料以外にも、衣類として、油汚れ防止用作業服、化学薬品防止用防護服、感染症防止用防護服、救急医療用防護服および外科手術用着衣類などの使い捨てタイプのものにも好適に利用することができる。

Claims (8)

1. （Ａ）高密度ポリエチレン、（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンからなる樹脂成分、（Ｃ）無機充填材および（Ｄ）可塑剤を少なくとも含む樹脂組成物からなる透湿性フィルムであり、
   前記（Ａ）高密度ポリエチレンは、密度が０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎ、
   前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンは、密度が０．９００〜０．９３９ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜５ｇ／１０ｍｉｎであり、
   前記樹脂成分１００質量部中の前記（Ａ）高密度ポリエチレンの含有量は２０〜６０質量部、前記（Ｂ）直鎖状低密度ポリエチレンの含有量は４０〜８０質量部であり、
   該樹脂組成物は、前記樹脂成分１００質量部に対して、前記（Ｃ）無機充填材を１００〜２００質量部、前記（Ｄ）可塑剤を１〜２０質量部含有し、
   透気度が１００〜５，０００秒／１００ｍＬ、表面張力が３５ｍＮ／ｍの試験液による耐水圧が２０ｋＰａ以上、かつ滲み出し面積が１０％未満であることを特徴とする透湿性フィルム。
2. 前記（Ｃ）無機充填材が脂肪酸で表面処理されたものである請求項１に記載の透湿性フィルム。
3. 前記（Ｄ）可塑剤が、ひまし油類である請求項１または請求項２に記載の透湿性フィルム。
4. 坪量が１０〜５０ｇ／ｍ²であり、かつ透湿度が１，０００〜１５，０００ｇ／（ｍ²・２４ｈ）である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の透湿性フィルム。
5. 機械方向（ＭＤ）の引張破断強度が７Ｎ／２５ｍｍ以上である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の透湿性フィルム。
6. 機械方向（ＭＤ）に３０〜１００℃の温度範囲内で、２．０〜３．５倍に延伸されたものである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透湿性フィルム。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透湿性フィルムからなる層を少なくとも一層有する透湿性フィルム積層体。
8. 請求項７に記載の透湿性フィルム積層体を用いた衣類。

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