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発明の名称 保温性に優れた積層体、不織布および織布
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−128927
公開日 平成10年(1998)5月19日
出願番号 特願平8−303973
出願日 平成8年(1996)10月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】前島 肇
発明者 木村 正人 / 矢野 勝美 / 上原 実紀雄 / 小野寺 貴史
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 熱可塑性樹脂層(I)の少なくとも片面に、該熱可塑性樹脂層(I)の樹脂よりも低い融点を有する下記組成の接着層(II)を積層したものを用いた一軸配向体の少なくとも1層からなることを特徴とする積層体、[接着層(II)の組成]
熱可塑性親水性樹脂(A)5〜50重量%オレフィン系重合体(B)95〜50重量%。
【請求項2】 前記一軸配向体の複数層を相互に前記接着層(II)を介して積層したことを特徴とする請求項1に記載の積層体。
【請求項3】 前記オレフィン系重合体(B)が、下記のエチレン系重合体から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1または2に記載の積層体、[エチレン系重合体]
(1)チーグラー触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B1)、(2)高圧ラジカル重合による低密度ポリエチレン、エチレンビニルエステル共重合体、またはエチレンとα,β−不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合体(B2)、(3)シングルサイト触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B3)。
【請求項4】 前記一軸配向体の配向倍率が1.1〜15である請求項1から3のいずれかに記載の積層体。
【請求項5】 前記熱可塑性樹脂層(I)の厚みが20〜100μmであり、前記接着層(II)の厚みが3〜60μmである請求項1から4のいずれかに記載の積層体。
【請求項6】 前記熱可塑性樹脂層(I)に、充填剤、顔料、耐候剤および赤外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種の添加剤を配合したことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の積層体。
【請求項7】 前記一軸配向体が、縦配向網状フィルム(a)、横配向網状フィルム(b)および一軸配向多層テープ(c)から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の積層体。
【請求項8】 同種および/または異種の請求項7に記載の積層体の複数層を相互に前記接着層(II)を介して積層したことを特徴とする不織布。
【請求項9】 前記積層体の配向軸が交差するように積層したことを特徴とする請求項8に記載の不織布。
【請求項10】 請求項7に記載の一軸配向多層テープ(c)からなる積層体を織成したことを特徴とする織布。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着強度および引裂強度等の機械的強度が高く、特に保温性に優れた積層体、不織布および織布に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィン系の樹脂層からなる積層体は、機械的強度には優れているが、保温性に乏しい。ポリマーの保温性を向上させるために無機化合物を添加する方法があるが、十分な保温性改良の効果を達成するためには、多量に添加することが必要であり、多くの場合、機械的強度の低下や加工不良等の問題を生ずる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、接着強度および引裂強度等の機械的強度が高く、特に保温性に優れた積層体、不織布および織布を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目的に沿って積層体、不織布および織布の保温性向上に関し検討した結果、多層フィルムの接着層に改良を加えることにより、耐引裂性や接着強度を保持し、かつ保温性に優れたものが得られることを見出して本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の第1は、熱可塑性樹脂層(I)の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂層(I)の樹脂よりも低い融点を有する下記組成の接着層(II)を積層したものを用いた一軸配向体の少なくとも1層からなることを特徴とする積層体に関するものである。
[接着層(II)の組成]
熱可塑性親水性樹脂(A)5〜50重量%オレフィン系重合体(B)95〜50重量%。本発明の第2は、上記本発明の第1において、一軸配向体の複数層を相互に接着層(II)を介して積層したことを特徴とする積層体に関する。本発明の第3は、上記本発明の第1および第2において、オレフィン系重合体(B)が、下記のエチレン系重合体から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする積層体に関する。
[エチレン系重合体]
(1)チーグラー触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B1)、(2)高圧ラジカル重合による低密度ポリエチレン、エチレンビニルエステル共重合体、またはエチレンとα,β−不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合体(B2)、(3)シングルサイト触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B3)。本発明の第4は、上記本発明の第1から第3のいずれかにおいて、一軸配向体の配向倍率が1.1〜15である積層体に関する。本発明の第5は、上記本発明の第1から第4のいずれかにおいて、熱可塑性樹脂層(I)の厚みが20〜100μmであり、接着層(II)の厚みが3〜60μmである積層体に関する。本発明の第6は、上記本発明の第1から第5のいずれかにおいて、熱可塑性樹脂層(I)に、充填剤、顔料、耐候剤および赤外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種の添加剤を配合したことを特徴とする積層体に関する。本発明の第7は、上記本発明の第1から第6のいずれかにおいて、一軸配向体が、縦配向網状フィルム(a)、横配向網状フィルム(b)および一軸配向多層テープ(c)から選ばれる少なくとも1種からなることを特徴とする積層体に関する。また、本発明の第8は、同種および/または異種の上記本発明の第7に記載の積層体の複数層を相互に接着層(II)を介して積層したことを特徴とする不織布に関するものである。本発明の第9は、上記本発明の第8において、積層体の配向軸が交差するように積層したことを特徴とする不織布に関する。更に、本発明の第10は、上記本発明の第7に記載の一軸配向多層テープ(c)からなる積層体を織成したことを特徴とする織布に関するものである。
【0005】以下、本発明を更に説明する。まず、本発明において熱可塑性樹脂層(I)に用いる樹脂としては、高・中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリヘキセン−1等のα−オレフィンの単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体等のα−オレフィン相互の共重合体等のポリオレフィンの結晶性樹脂類が挙げられる。
【0006】また、本発明における接着層(II)の材料としては、熱可塑性親水性樹脂(A)およびオレフィン系重合体(B)からなる混合物が用いられる。上記熱可塑性親水性樹脂(A)としては、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)等の酸素含有重合体(以下、単に「酸素含有重合体」という)、酸素含有重合体の架橋生成物(以下、単に「架橋生成物」という)、酸素含有重合体と架橋生成物との混合物、酸素含有重合体とオレフィン系熱可塑性樹脂との混合物、および架橋生成物とオレフィン系熱可塑性樹脂との混合物などが用いられる。これらの樹脂の融点は40〜250℃であり、好ましくは50〜170℃である。上記の熱可塑性親水性樹脂を用いることによって、後に述べるように積層体の保温性を向上させることができる。
【0007】接着層(II)に用いる好ましいオレフィン系重合体(B)としては、(1)チーグラー触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B1)、(2)高圧ラジカル重合による低密度ポリエチレン、エチレンビニルエステル共重合体、またはエチレンとα,β−不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合体(B2)および(3)シングルサイト触媒を用いて重合した密度0.86〜0.95g/cm3のエチレンα−オレフィン共重合体(B3)から選ばれる少なくとも1種のエチレン系重合体が挙げられる。
【0008】上記のエチレンα−オレフィン共重合体(B1)としては、炭素数3〜12の範囲のα−オレフィンをコモノマーとするランダム共重合体またはブロック共重合体が挙げられ、α−オレフィンとして具体的には、プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1等が例示される。これらのコモノマーの含有量は3〜30モル%の範囲である。高圧ラジカル重合による重合体(B2)においては、エチレンビニルエステル共重合体の例としてエチレン−酢酸ビニル共重合体が、またエチレンとα,β−不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合体としては、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、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。また、エチレンα−オレフィン共重合体(B3)としては、炭素数3〜12の範囲のα−オレフィンをコモノマーとするランダム共重合体またはブロック共重合体が挙げられ、α−オレフィンとして具体的には、プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1等が例示される。これらのコモノマーの含有量は1〜30モル%の範囲である。また分子量分布が狭く、Mw/Mn は1.5〜5.0の範囲にある。
【0009】本発明で用いる接着層(II)の組成は、熱可塑性親水性樹脂(A)5〜50重量%およびオレフィン系重合体(B)95〜50重量%である。熱可塑性親水性樹脂の配合割合が5重量%未満では、保温効果が改善されず、50重量%を超える場合には、接着性が低くなり積層体を形成することができない。なお、製造上の理由などから、接着層(II)の樹脂混合物の融点と、熱可塑性樹脂層(I)の樹脂の融点とは、5℃以上、特に10〜50℃の温度差を有することが好ましい。
【0010】本発明の一軸配向体とは、熱可塑性樹脂層(I)の片面または両面に接着層(II)を積層してなる成形物を一軸配向したものである。製造法としては、まず両層の樹脂を多層インフレーション法、多層Tダイ法等により押出成形して、少なくとも2層からなるフィルムを製造する。次いで、上記フィルムを延伸配向することにより一軸配向体を得る。配向倍率(延伸倍率)は1.1〜15であるが、好ましくは多段で配向することが延伸むらを防止するために望ましい。例えば、第1段で1.1〜8倍、好ましくは5〜7倍に1次配向させ、更に第2段以降で、初期寸法に対し延伸倍率5〜15、好ましくは6〜10で2次、3次の配向を行う。上記一軸配向体の延伸倍率が1.1未満では、織布や不織布に用いたときの機械的強度が十分でない。一方、延伸倍率が15を超える場合は、通常の方法で延伸させることが難しく、高価な装置を必要とするなどの問題が生ずる。
【0011】上記一軸配向体の熱可塑性樹脂層(I)の厚みは20〜100μmの範囲である。また、接着層(II)の厚みは、3〜60μmであれば熱融着時の接着強度等の所要物性を満足する。
【0012】本発明の積層体とは、上記一軸配向体および上記一軸配向体の複数層を相互に接着層を介して積層した多層フィルムを包含する。製造法としては、一軸配向体を作製した後に、それらを複数枚重ねてもよく、また多層フィルムを作製した後に延伸配向を行ってもよい。
【0013】本発明の不織布または織布は、縦配向網状フィルム(a)、横配向網状フィルム(b)および一軸配向多層テープ(c)から選ばれる少なくとも1種の一軸配向体を用いて形成される。以下、これらの特定の一軸配向体の製造法について述べる。
【0014】まず、縦配向網状フィルム(a)は、熱可塑性樹脂層(I)と接着層(II)とを用い前記の方法に従って作製した一軸配向体に、縦方向に千鳥掛けに、スプリッターを用いて割繊(スプリット処理)するか、または熱刃によりスリット処理を施し、必要により拡幅し熱固定して得られる。図1は、縦配向網状フィルム(a)の一例の部分拡大斜視図である。図において、縦配向網状フィルム1は、熱可塑性樹脂層(I)2の両面に接着層(II)3を積層し、縦延伸を行った後、スプリッターにより縦方向に割繊して拡幅したものである。図中、4は幹繊維、5は枝繊維である。
【0015】次に、横配向網状フィルム(b)は、熱可塑性樹脂層(I)と接着層(II)とを用い押出成形して得た多層フィルムに、横方向に千鳥掛けに、スプリッターを用いて割繊(スプリット処理)するか、または熱刃等でスリット処理を施した後、横方向に延伸倍率1.1〜15で延伸して得られる。好ましくは、多層フィルムを縦方向に1.1〜3倍程度に圧延等で微配向した後、熱刃で横方向に千鳥掛けにスリット処理を施し、横延伸を行う。図2は、横配向網状フィルム(b)の一例の部分拡大斜視図である。横配向網状フィルム6は、熱可塑性樹脂層(I)2の両面に接着層(II)3を積層し、縦方向に微配向した後、熱刃で横方向に千鳥掛けにスリット処理を行い、横延伸して若干拡幅したものである。
【0016】一軸配向多層テープ(c)は、熱可塑性樹脂層(I)と接着層(II)とを用い押出成形して得た多層フィルムを、裁断前および/または後に、縦または横手方向に延伸倍率1.1〜15で一軸延伸したものある。図3は、一軸配向多層テープ(c)の一例の部分拡大斜視図である。一軸配向多層テープ7は、熱可塑性樹脂層(I)2の両面に接着層(II)3を積層し、延伸および裁断を行ったものである。
【0017】本発明の不織布または織布とは、前記縦配向網状フィルム(a)、横配向網状フィルム(b)および一軸配向多層テープ(c)から選ばれる少なくとも1種の一軸配向体を、相互に接着層(II)を介して複数枚積層したもの、特に配向軸が交差するように経緯積層しまたは織成してなるものを含む。更に、縦配向網状フィルム(a)および横配向網状フィルム(b)は、それ自体で不織布として用いることができる。具体的な一軸配向体の組合せとしては、(1)図4に示すように、縦配向網状フィルム(a)1を2枚積層(a/a)した不織布A 8、(2)縦配向網状フィルム(a)と横配向網状フィルム(b)とを積層(a/b)した不織布B、(3)図5に示すように、一軸配向多層テープ(c)7を2組積層(c/c)した不織布C9、(4)図6に示すように、一軸配向多層テープ(c)7を織成した織布D 10が挙げられる。なお、更にこれらを複合した不織布も作製することができる。
【0018】本発明においては、前記一軸配向体の熱可塑性樹脂層(I)に、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ等の各種充填材、顔料および耐候剤を配合することができる。更に、酸化防止剤、難燃剤、架橋剤、発泡剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、滑剤等の添加剤を配合してもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】熱可塑性樹脂層(I)の少なくとも片面に、その樹脂よりも低い融点を有する特定組成の接着層(II)を積層したものを用いた一軸配向体の少なくとも1層からなる積層体、および特定の上記一軸配向体を積層して形成した不織布または織布は、耐引裂性、接着強度等に優れ、特に保温性に優れている。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
<試料>(1)使用した樹脂・熱可塑性樹脂層(I)の樹脂高密度ポリエチレン(密度=0.956g/cm3、MFR=1.0g/10分;商品名:E710、日本ポリオレフィン(株)製)
・熱可塑性親水性樹脂(A)
非イオン活性剤型親水性樹脂(商品名:アクアコーク、住友精化(株)製)
・オレフィン系重合体(B)
低密度ポリエチレン(商品名:F30EE、日本ポリオレフィン(株)製)
(2)不織布の製造高密度ポリエチレンを芯層とし、その両面に接着層として、所定割合のアクアコークおよび低密度ポリエチレンからなる組成物を配し、多層水冷インフレーション法により、厚みが接着層25μm/芯層100μm/接着層25μmの3層構造からなる、幅1mの多層フィルムを製造した。次いで配向工程において、上記多層フィルムを走行させながら、配向倍率8まで配向を行った。次いでスプリット工程において、実公昭51−38979号公報に示されている割繊具を回転させながらフィルムを当接して、長手方向に千鳥掛けにスプリット処理を施し、縦配向網状フィルム(a)を作製した。次いで、拡幅工程において、上記縦配向網状フィルムを横方向に2.5倍に拡幅し、積層工程において、上記拡幅した縦配向網状フィルムを配向軸が交差するように経緯積層し、接着温度120℃で熱融着し、不織布(A)を作製した。
【0021】<保温性の評価>(1)赤外線吸光度の測定による方法農業用被覆材の保温性に関し、赤外線の吸光度を測定したときに1000cm-1近傍の波数に吸収を示す材料は保温性に優れていることが知られている。これは、夜間に地面や植物から放射される赤外線のスペクトルが、波数1000cm-1の近傍に最も大きな強度を有することによるものと考えられる。本発明の評価においては、測定装置としてFT−IR(商品名:JIR−3510、日本電子(株)製)を用い、赤外線透過率を測定し、波数400〜2000cm-1の範囲の面積分率を求めて保温性を評価した。
(2)保温性測定装置による方法精密迅速熱物性測定装置(商品名:KES−F7 サーモラボIIB型、カトーテック(株)製)を用いて保温率の測定を行った。測定条件は以下の通りである。
・ドライスペース法・試料(100×100mm)を3枚重ねて測定・BT板温度:30.0℃・ガードヒーター温度:30.2℃・室温:20.0℃・湿度:65.0%【0022】<実施例および比較例>表1に示す割合で配合した接着層組成物を用いて不織布を製造し、保温性の評価を行った。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】

【0024】表から判るように、接着層の成分としてとして熱可塑性親水性樹脂(A)を使用することにより、保温性が向上する。また、図7に実施例の不織布の赤外吸収スペクトルを、図8に比較例の不織布の赤外吸収スペクトルを示す。実施例のスペクトルには、波数1000cm-1近傍に赤外線吸収のあることが確認され、比較例に比べて保温性が優れていることが判る。
【0025】
【発明の効果】本発明の積層体は、融点の高い熱可塑性樹脂層(I)を基体として多層フィルムを形成する際に、接着層(II)に熱可塑性親水性樹脂を配合したことにより、耐引裂性や接着強度を保ちながら、保温性にも優れている。またこれを用いて形成した不織布および織布も同様に優れた性状を有する。




 

 


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