JP2534281B2 - 耐薬品性に優れた多層ポリウレタンフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を主体としてな
る多層フィルムに関し、更に詳しくは熱可塑性ポリウレ
タン樹脂層の片面あるいは両面に接着性中間樹脂を介し
てポリオレフィン系樹脂を積層してなる、機械的強度、
柔軟性、弾力性、透湿性及び耐薬品性等に優れた多層ポ
リウレタンフィルムに関するものである。

（従来の技術） 近年、熱可塑性ポリウレタンフィルムは、機械的強度
が強く、柔軟性と弾力性に富み、しかも優れた耐摩耗
性、透湿性等を有するために、防水衣料、サージカルテ
ープ、保護手袋等に広く応用されている。しかしなが
ら、周知の如く熱可塑性ポリウレタン樹脂は、各種有機
溶剤をはじめ強酸、強アルカリ等に対する抵抗性に乏し
いために、これらの薬品と直接接触する用途には使用が
困難であるという問題を抱え、この耐薬品性の問題が熱
可塑性ポリウレタンフィルムの用途拡大を計る上で大き
な障害となっていた。

一方、かかる熱可塑性ポリウレタン樹脂の耐薬品性を
改善するために、従来よりポリウレタン中のソフトセグ
メントを形成するポリオールの種類を選択したり、ある
いはジイソシアネートとジオールのモル比〔NCO〕／〔O
H〕を１より大きくすることによって、末端にアロファ
ネート結合を生成せしめる方法等が提案されているが、
これらの方法はいずれも高価で成形安定性に劣るという
問題を有するなど、必ずしも満足できるものでなかった
のである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、熱可塑性ポリウレタン樹脂の優
れた機械的強度、柔軟性、弾力性、透湿性、耐摩耗性等
の諸特性を損うことなく、しかも経済的有利に耐薬品性
の問題を改善せしめた多層ポリウレタンフィルムを提供
する点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、熱可塑性ポリウレタンフィルムの耐薬
品性を改善するために、ポリウレタン樹脂を根本的に改
質する方法、及び耐薬品性に優れた樹脂を積層する方法
等について鋭意検討の結果、熱可塑性ポリウレタン樹脂
層の片面あるいは両面に接着性中間樹脂を介して、特定
の結晶融解熱を持ったポリオレフィン系樹脂を所定厚さ
積層すれば、熱可塑性ポリウレタン樹脂本来の優れた機
械的強度、柔軟性、弾力性、透湿性、耐摩耗性等の諸特
性を犠牲にすることなく耐薬品性の問題が大幅に改善さ
れることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は熱可塑性ポリウレタン樹脂を主体とし
てなる多層フィルムにおいて、該多層フィルムが熱可塑
性ポリウレタン樹脂層の片面あるいは両面に、接着性樹
脂を介して結晶融解熱15cal/g以上のポリオレフィン系
樹脂を積層してなり、且つ該ポリオレフィン系樹脂層の
厚さが多層フィルム全厚さの５乃至50％を占めるもので
あることを特徴とする耐薬品性に優れた多層ポリウレタ
ンフィルムに係るものである。

以下、本発明の耐薬品性に優れた多層ポリウレタンフ
ィルムについて詳しく説明する。

第１図及び第２図は、本発明の多層ポリウレタンフィ
ルムの一例を示す断面図であり、熱可塑性ポリウレタン
樹脂層１の片面（第１図）あるいは両面（第２図）に、
接着性中間樹脂３を介してポリオレフィン系樹脂２を積
層した多層ポリウレタンフィルムをそれぞれ示したもの
である。

本発明で用いる熱可塑性ポリウレタン樹脂とは、二官
能性ポリオールとジイソシアネート及びグリコールを主
原料としてなる、分子構造中にウレタン基を含有するゴ
ム状弾性高分子のうち、熱可塑性を有するものを総称
し、具体的には使用される前記ポリオール等の原料の種
類によって区別されるところのアジペートエステル系、
ポリエーテル系、カプロラクトンエステル系、ポリ炭酸
エステル系等の熱可塑性ポリウレタン樹脂の一種又は二
種以上を併用したものが用いられるが、本発明では、更
にその性質を大きく変えない範囲内でポリ塩化ビニル、
ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を適宜ブレ
ンドしたものも包含する。

また本発明の多層ポリウレタンフィルムにおいて、接
着性中間樹脂とは、熱可塑性ポリウレタン樹脂とポリオ
レフィン系樹脂との接着性を助長する効果を発揮するも
ので、具体的には熱可塑性ポリウレタン樹脂と変性ポリ
オレフィン樹脂とのブレンド樹脂が最も好適に用いられ
るが、その他例えばポリ塩化ビニル系、ポリエステル
系、ポリアミド系、アクリル系、ウレタン系等の樹脂あ
るいは接着剤など、熱可塑性ポリウレタン樹脂及びポリ
オレフィン系樹脂の両者に接着性を有するものであれば
いかなるものでもさしつかえない。

尚、ここで接着性中間樹脂として、熱可塑性ポリウレ
タン樹脂と変性ポリオレフィン樹脂のブレンド樹脂を用
いる場合は、熱可塑性ポリウレタン樹脂20乃至95重量
％、好ましくは40乃至80重量％に対して、エチレン−酢
酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸エステル
共重合体樹脂、エチレン−エチルアクリレート−無水マ
レイン酸共重合体樹脂等の変性ポリオレフィン樹脂を80
乃至５重量％、好ましくは60乃至20重量％ブレンドした
樹脂が用いられ、これらのブレンド比率から逸脱すると
接着性が低下して多層フィルムとしての機能が著しく損
われる。

本発明の耐薬品性に優れた多層ポリウレタンフィルム
は、かかる熱可塑性ポリウレタン樹脂層の片面あるいは
両面に、前記接着性中間樹脂を介して結晶融解熱15cal/
g以上、好ましくは20cal/g以上のポリオレフィン系樹脂
を積層してなるもので、しかもその際ポリオレフィン系
樹脂層の厚さが、多層フィルム全厚さの５乃至50％、好
ましくは10乃至30％を占めるものでなければならない。

即ち、ポリオレフィン系樹脂の結晶融解熱が15cal/g
未満の場合は、ポリオレフィン系樹脂自体の薬品に対す
る抵抗性が乏しいために、耐薬品性の改善効果が期待で
きないのであり、また一方、ポリオレフィン系樹脂層の
多層フィルム全厚さに対する厚さ比率が５％未満の場合
は、多層フィルム全体におけるポリオレフィン系樹脂層
の厚さ比率があまりにも小さいために耐薬品性が充分改
善されないのに対し、厚さ比率が50％を越えると熱可塑
性ポリウレタン樹脂特有の機械的強度、柔軟性、弾力
性、透湿性、耐摩耗性等の諸性質が損われるという不都
合な問題が生じるのである。

かかる本発明の多層フィルムに用いられるポリオレフ
ィン系樹脂としては、低、中乃至高密度のポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン
及びエチレン−プロピレン共重合体樹脂、エチレン−ブ
テン共重合体樹脂、エチレン−メチルペンテン共重合体
樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−
エチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン−アクリル
酸共重合体樹脂等の各種ポリオレフィン系のホモ又はコ
ポリマーのうち、結晶融解熱15cal/g以上のものが単独
あるいはブレンドして用いられるが、これらの中では線
状低密度ポリエチレンが柔軟性と耐薬品性の両者の性質
を比較的バランスよく兼備している点で特に好適であ
る。

本発明において、熱可塑性ポリウレタン樹脂層の片面
あるいは両面に接着性中間樹脂を介してポリオレフィン
系樹脂を積層する方法としては、共押出し法が最も一般
的であるが、その他エクストルージュンラミネート法、
あるいはドライラミネート法などでもさしつかえない。
また、本発明の多層フィルムを構成する熱可塑性ポリウ
レタン樹脂、接着性中間樹脂及びポリオレフィン系樹脂
には、それぞれ耐候性、取扱い性等を向上させる目的
で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤等の添加
剤を必要に応じて適宜加えてもよい。

尚、本発明の多層ポリウレタンフィルムは、保護手袋
などのようにフィルムの片面のみ耐薬品性が要求される
用途には第１図の如き三層フィルムが、またフィルムの
両面が薬品に直接接触する用途には第２図の如き五層フ
ィルムがそれぞれ好適に使用されるものである。

（実施例） 以下、本発明の耐薬品性に優れた多層ポリウレタンフ
ィルムを更に理解しやすくするために、実施例に基づき
詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。

尚、本発明の多層ポリウレタンフィルムについて行っ
た物性の測定法及び評価方法は次の如くである。

（１）結晶融解熱（単位:cal/g） 差動走査熱量計（DSC）に10mgの試料を入れ、これを15
℃／分の昇温速度で昇温し、融解時にあらわれる発熱ピ
ークの面積から発熱量を求め、これを試料1g当りに換算
して求めた。

（２）耐薬品性（単位：％） 薬品としてトルエン、トリクレン、メチルエチルケトン
を用い、JISK7114に準ずる方法で評価した。尚、試験
は、２枚の多層フィルムをポリオレフィン系樹脂層の面
を外側にして袋状に四方シールした試験片（サイズ50×
50mm）を用い、前記薬品中にそれぞれ一昼夜浸漬した
後、取出し直後の試験片の長さ変化率を測定した。

（３）引張強度（単位:kg/cm²）、伸び（単位：％） JISK7311に規定する方法で多層フィルムの引張強度、伸
びを測定した。

（４）柔軟性（単位kg/cm²） JISK7311に規定する方法で100％伸張時の引張応力を測
定し、柔軟性を評価した。

（５）弾力性（単位：％） JISK6301に準ずる方法で多層フィルムの永久伸びを測定
し、弾力性を評価した。

（６）総合評価 耐薬品性、引張強度、伸び、柔軟性、弾力性等の測定結
果をもとに、総合評価したもので、耐薬品性に優れた多
層ポリウレタンフィルムとして優れた諸性質を兼備して
いるものを（○）、フィルム性能上不都合なものを
（×）とした。

実施例１〜５、比較例１〜４ 三種三層インフレダイスを装備した多層インフレ装置
を使用し、内層を構成する第１の押出機にはアジペート
エステル系の熱可塑性ポリウレタン樹脂を、中間層を構
成する第２の押出機には内層で用いたと同じ熱可塑性ポ
リウレタン樹脂60重量％にエチレン−酢酸ビニル共重合
体樹脂（酢酸ビニル10wt％共重合体）を40重量％ブレン
ドした樹脂を、また外層を構成する第３の押出機には第
１表に示す結晶融解熱の種々異なるポリオレフィン系樹
脂をそれぞれ供給して、150乃至200℃の温度で溶融混練
し、同一口金を有する三層のインフレダイスから押出し
た。引続きブローアップ比1.8、引取速度5m/分の条件で
引取ることによって折径420mm、各層の厚みが内層30
μ、中間層８μ、外層12μ（多層フィルム全厚さに対す
るポリオレフィン系樹脂層の厚さ比率は24％）で構成さ
れる三層構造の多層ポリウレタンフィルムを作成した。

尚、比較のために内層で用いたと同じ熱可塑性ポリウ
レタン樹脂よりなる厚さ50μの単層フィルムを作成した
（比較例１）。

これら多層ポリウレタンフィルムについて、耐薬品性
を評価した結果を第１表に示したが、同表よりポリオレ
フィン系樹脂の結晶融解熱が本発明の範囲にある多層フ
ィルムは、耐薬品性が良好であることが確認された。

実施例６〜９、比較例５〜７ 内層、中間層、外層を構成する熱可塑性ポリウレタン
樹脂、接着性中間樹脂及びポリオレフィン系樹脂には、
それぞれ実施例２で用いたと同じ樹脂を用い、各押出機
の押出量を調節することによって、各層の厚さ比率の種
々異なる全厚さ80μの多層ポリウレタンフィルムを作成
した。

尚、この場合も比較のために、内層で用いたと同じ熱
可塑性ポリウレタン樹脂よりなる厚さ80μの単層フィル
ムを作成した（比較例５）。

これら多層ポリウレタンフィルムについて、耐薬品
性、引張強度、伸び、柔軟性、弾力性等を評価した結果
を第２表にまとめたが、同表よりポリオレフィン系樹脂
層の多層フィルム全厚さに占める割合が本発明の範囲に
あるものは、耐薬品性に優れるほか、機械的強度、柔軟
性、弾力性共に良好で、熱可塑性ポリウレタン樹脂の優
れた特性を兼備していることが確認された。

（発明の効果） 以上の如き本発明の多層フィルムは、熱可塑性ポリウ
レタン樹脂層の片面あるいは両面に接着性中間樹脂を介
して、安価でしかも耐薬品性の良好なポリオレフィン系
樹脂を積層したものであるため、経済的有利に耐薬品性
の改良が計れるばかりか、熱可塑性ポリウレタン樹脂特
有の優れた機械的強度、柔軟性、弾力性、透湿性、耐摩
耗性等の諸性質をも兼備したものである。

従って本発明の多層ポリウレタンフィルムは、これま
で耐薬品性の問題から使用が困難とされてきた、例えば
作業用の保護手袋、衣料、更には各種シーリング材、パ
ッキング材等の分野にまでその応用範囲を拡大し得るも
ので、工業的にも極めて利用価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の耐薬品性に優れた多層ポ
リウレタンフィルムの一例を示す断面図である。 （符号の説明） １……熱可塑性ポリウレタン樹脂層 ２……ポリオレフィン系樹脂 ３……接着性中間樹脂

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性ポリウレタン樹脂を主体としてな
   る多層フィルムにおいて、該多層フィルムが熱可塑性ポ
   リウレタン樹脂層の片面あるいは両面に、接着性中間樹
   脂を介して結晶融解熱15cal/g以上のポリオレフィン系
   樹脂を積層してなり、且つ該ポリオレフィン系樹脂層の
   厚さが多層フィルム全厚さの５乃至50％を占めるもので
   あることを特徴とする耐薬品性に優れた多層ポリウレタ
   ンフィルム。
2. 【請求項２】接着性中間樹脂が、熱可塑性ポリウレタン
   樹脂20乃至95重量％と変性ポリオレフィン樹脂80乃至５
   重量％のブレンド樹脂である特許請求の範囲第１項記載
   の耐薬品性に優れた多層ポリウレタンフィルム。