(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のカリウムアイオノマーからなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である、衛生材料用の透湿性材料。
【請求項２】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のカリウムアイオノマーからなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である、包装材料用の透湿性材料。
【請求項３】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のカリウムアイオノマーからなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である、建材用の透湿性材料。
【請求項４】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のカリウムアイオノマーからなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である、農業用資材用の透湿性材料。
【請求項５】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のアルカリ金属アイオノマーに親水性化合物を配合してなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である衛生材料用の透湿性材料。
【請求項６】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のアルカリ金属アイオノマーに親水性化合物を配合してなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である包装材料用の透湿性材料。
【請求項７】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のアルカリ金属アイオノマーに親水性化合物を配合してなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である建材用の透湿性材料。
【請求項８】
（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の、中和度が５０％以上のアルカリ金属アイオノマーに親水性化合物を配合してなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である農業用資材用の透湿性材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーからなる透湿性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙おむつや生理用品のような衛生材料、コート等の衣料品、ある種の食品や花卉の包装材料などにおいて、湿分を選択的に通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イルムである。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。
【０００３】
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イ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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、透湿度、柔軟度などを容易に調節することができ、かつ機械的強度、成形加工性、耐水性等に優れ、ブロッキングトラブルのない無孔型の透湿性材料を提供することにある。本発明の他の目的は、透明性、接着性に優れ、押出コーティングによって種々の基材に積層することが可能な透湿性材料を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の中和度が５０％以上のカリウムアイオノマーからなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である衛生材料、包装材料、建材、または農業用資材用の透湿性材料に関する。
【０００６】
本発明はまた、（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％であるエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の中和度が５０％以上のアルカリ金属アイオノマーに親水性化合物を配合してなり、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上である衛生材料、包装材料、建材、または農業用資材用の透湿性材料に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において使用されるアイオノマーは、（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマーである。上記共重合体には、任意成分として他の単量体が共重合されていてもよい。このような任意成分の存在は、アイオノマーの柔軟性付与や透湿度向上に効果的であって、具体的には、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、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、一酸化炭素などを例示することができる。
【０００８】
前記エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体における重合組成は、（メタ）アクリル酸含量が８〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％の範囲であり、また上記任意共重合成分が０〜４０重量％、とくに０〜２０重量％の範囲が好ましい。すなわち（メタ）アクリル酸含量が上記範囲より少ない共重合体を使用すると、透湿性良好なアイオノマーを得ることが難しく、一方、（メタ）アクリル酸含量が上記範囲より多い共重合体を使用すると、アイオノマーの耐水性、機械的強度の低下が起こるので好ましくない。また任意共重合成分は、上述のように柔軟性や透湿性を調節するのに有用であるが、あまり過度に含有せしめると機械的強度を低下させ、あるいはブロッキングの要因となるなどの悪影響を及ぼすようになるので好ましくない。
【０００９】
このような共重合体としてはまた、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが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。メルトフローレートの非常に高いものを用いる場合には、得られる機械的強度が不足気味となり、また低すぎた場合には、加工性良好なアイオノマーを得ることが難しくなる。このようなエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体は、高温、高圧下におけるラジカル共重合によって得ることができる。
【００１０】
第１の発明におけるアイオノマーは、上記エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のカルボキシル基を基準にして、５０〜１００モル％、好ましくは５５〜９９モル％に相当する量のカリウムイオンで中和してなるものである。すなわちカリウムイオンの代わりにリチウムイオンやナトリウムイオンを用いても、透湿性良好なアイオノマーを得ることはできない。また中和度が前記範囲より低い場合には、透湿性良好なアイオノマーを得ることが難しい。
【００１１】
第２の発明においては、上記エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体のアルカリ金属アイオノマーと親水性化合物の組成物が使用される。ここにアルカリ金属アイオノマーとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムのアイオノマーであり、とくにカリウムアイオノマーが安価でしかも透湿性能が優れているので好ましい。またアルカリ金属アイオノマーとしては、中和度が５０〜１００モル％、好ましくは５５〜９９モル％の範囲のものが使用される。すなわち中和度が高いアイオノマーを使用すれば透湿性良好な組成物が得られるが、中和度が１００モル％近傍になると中和法による製造が難しく、また一般には溶融粘度が高くなりすぎて成形加工しにくくなる。
【００１２】
第１の発明及び第２の発明におけるアイオノマーとしては、成形加工性、機械的強度などを考慮すると、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが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。
【００１３】
第２の発明においては、上記アルカリ金属アイオノマーに親水性化合物が配合される。親水性化合物は、有機あるいは無機の化合物であって、例えば、架橋ポリエチレングリコール、ポリアルキレンオキサイド、クラウンエーテルのようなアルキレンオキサイド化合物、エタノール、エチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、フェノール、クレゾール、ナフトール、レゾルシン、ハイドロキノン、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、多価アルコールの部分エステル、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物のような水酸基含有化合物、ベンゼンスルホン酸、ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、タウリンのようなスルホン酸基含有化合物、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物、ポリアクリルアミドのようなアクリル酸系化合物、ポリアリルアミン、アニリン、トリエタノールアミン、アルキルアミンアルキレンオキサイド付加物のようなアミン類、アルギン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストリン、シクロデキストリンのような多糖類、過塩素酸塩（Ｌｉ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｋ）、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、チタン酸バリウム、クレイ、結晶水を有する無機化合物（硫酸カドミウム、硫酸ストロンチウム等）の無機化合物などを例示することができる。これらの中では、透湿性向上効果が大きく、また透明性を落とすことなくアルカリ金属アイオノマーを可塑化して押出コーティング加工性を顕著に改善するところから、アルキレンオキサイド化合物や水酸基含有化合物の使用が好ましく、とりわけ多価アルコール、ポリエチレングリコール又は架橋ポリエチレングリコールの使用が最も好ましい。これらは勿論、二種以上併用してもよい。
【００１４】
これら親水性化合物の効果的な配合量は、その種類やアイオノマーの種類によっても異なるが、アイオノマーと親水性化合物の合計１００重量部当り、１〜５０重量部、とくに２〜２５重量部の範囲が好ましく、所望の透湿度になるような範囲で配合される。
【００１５】
本発明の透湿性材料には必要に応じ、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、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。
【００１６】
第１の発明及び第２の発明に係る透湿性材料は、透湿係数が０．０２ｇ／ｍ／ｄａｙ以上、好ましくは０．０４ｇ／ｍ／ｄａｙ以上のものが使用される。一般には厚みが１〜１００μｍ、好ましくは５〜７０μｍのフイルム状で使用するのが好ましく、また充分な耐水性を示すためには、耐水度が１０００ｍｍＨ2Ｏ以上の水準を示す厚みのものを使用すればよい。またとくにおむつ分野においては、同時に透湿係数が０．１ｇ／ｍ／ｄａｙ以上となるものを使用するのが望ましい。
【００１７】
本発明の透湿性材料をフイルム状で使用する場合、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、各種合成樹脂フイルム、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。とくにアルカリ金属アイオノマーと親水性化合物を配合した第２の発明の透湿性材料において、前記したように親水性化合物として好適なものを使用すれば、押出コーティングによってこれら基材上に容易に積層させることが可能である。
【００１８】
本発明の透湿性材料の具体的な用途例としては、紙おむつのギャザーやバックシート、生理用品などの衛生材料、コート、スポーツ衣料等の衣料品、食品や花卉の包装材料、ルーフィング材、壁材、床材のような建材、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。これらの用途として使用すれば、フイルム高速加工適性、耐傷つき性、透明性、接着性等にも優れているので、高品質の製品を効率よく生産することが可能となる。
【００１９】
【実施例】
次に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透湿係数測定方法は以下の通りである。
【００２０】
１  原料
アイオノマー１：メタクリル酸含量１２．５重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のカリウムアイオノマー（中和度９２％、メルトフローレート（ＭＦＲ）０．１ｇ／１０分）
アイオノマー２：メタクリル酸含量１５重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のカリウムアイオノマー（中和度８０％、ＭＦＲ０．１ｇ／１０分）
アイオノマー３：メタクリル酸含量１２．５重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のカリウムアイオノマー（中和度４０％、ＭＦＲ６．９ｇ／１０分）
ＬＤＰＥ：高圧法低密度ポリエチレン（商品名ミラソン１６、ＭＦＲ３．７ｇ／１０分  三井化学（株）製）
ＥＭＡＡ：メタクリル酸含量９重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体（ＭＦＲ２．５ｇ／１０分）
ＥＶＡ：酢酸ビニル含量１９重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＭＦＲ１５ｇ／１０分）
ＰＥＧ６００：分子量６００のポリエチレングリコール（和光純薬（株）製）
架橋ＰＥＧ：架橋ポリエチレングルコール（商品名アクアコークＴＱＷ７  住友精化（株）製）
【００２１】
２  透湿係数測定方法
５０μｍのフイルムサンプルを使用し、カップ法（ＪＩＳ  Ｚ０２０８）にて測定。測定雰囲気：４０℃×９０％ＲＨ
【００２２】
３  光学性測定法
５０μｍのフイルムサンプルのヘイズ値を測定し、以下のように判定した。
○：アイオノマーより優れる（ヘイズ値１以下）
△：アイオノマー並み（ヘイズ値１〜８）
×：白濁
【００２３】
［実施例１〜５、比較例１〜６］
表１に示す重合体又は重合体組成物から、インフレーション法により厚さ５０μｍのフイルムを作製し、その透湿係数、ＭＦＲ値及び光学性を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】
実施例１と実施例２の対比及び実施例４と実施例５の対比から明らかなように、ポリエチレングリコールの添加により透湿性が改良され、また透明性が保持されたまま、加工性が著しく改良されることが分かる。また実施例１と実施例３の対比から明らかなように、架橋ポリエチレングリコールの添加により、透明性が保持されたまま、加工性が改良され、また想定される以上に透湿性が著しく改良されることが分かる。
【００２５】
【表１】
0005164299.tif 000002
【００２６】
田辺プラスチック社製単軸押出機（４０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３２）を用い、ダイス幅４７０ｍｍ、樹脂温度２５０℃、ライン速度８７ｍ／分の条件で、１０μｍの厚みとなるように、実施例２で使用したアイオノマー組成物（ＭＦＲ３．７ｇ／１０分）をＯＰＰフイルム基材上に押出コーティングしたときのラミネート膜のネックインと耳揺れを観察した。ダイス幅４７０ｍｍに対し、ネックインは５０ｍｍ（２５ｍｍ×２）程度と小さかった。また基材面への塗布状況も４２０ｍｍ程度でほぼ一定しており、耳揺れ幅も±５ｍｍ以下と小さかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、透湿度や柔軟度の調節が容易な透湿性材料が提供できる。このような透湿性材料は、機械的強度、加工性、接着性、透明性、耐ブロッキング性等にも優れており、衛生材料、包装材料、その他各種用途に供することができる。