(57)【要約】【課題】  耐熱樹脂フィルム材でのフィルム成形体の製造方法および、その製造方法によって得られた成形品を提供することである。【解決手段】  耐熱樹脂フィルム材での立体形成方法において、耐熱性を向上改質した所定の熱可塑性樹脂をフィルム形状への押し出し成型を行うことにより得た、超高耐熱樹脂フィルムを、予め加熱高温化して保温しておいた高周波ウェルダーの金型に所定時間接触させて所定の温度まで高めておき、さらに高周波をかけることによって接着・溶着して、内部を気密液密状態とするフィルム成形体の製造方法。  そして、耐熱性を有する化学繊維を各種ラミネートまたは、化繊裏面へ融解した状態のエラストマー樹脂を直接押し出し成型する化繊合体フィルム成形体の製造方法【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱樹脂フィルム材での立体形成方法において、所定の熱可塑性樹脂をフィルム形状に押し出し成型を行うことにより得た耐熱樹脂フィルムを重ねて、予め高周波ウェルダーの金型自体の温度を所定温度に加熱保温して、それらの金型に所定時間接触させて所定の温度まで高めておき、さらに高周波をかけて、溶着して形成したフィルム成形体の製造方法。
【請求項２】
前記、所定の熱可塑性樹脂が成形用熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）をベースとして、所定量のポリカーボネイトをコンパウンド（混合）することによって耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーとした請求項１に記載のフィルム成形体の製造方法。
【請求項３】
少なくとも高圧蒸気滅菌処理対応のための耐熱性を有する化学合成繊維を各種ラミネートまたは、前記化繊の少なくとも一方の面へ融解した状態の特殊ポリウレタン系エラストマー樹脂を押し出し成型する化繊合体フィルム成形体の製造方法。
【請求項４】
所定の熱可塑性樹脂をフィルム形状に押し出し成型を行うことにより得た高耐熱樹脂フィルムを重ねて、予め高周波ウェルダーの金型自体の温度を所定温度に加熱保温して、それらの金型に所定時間接触させて所定の温度まで高めておき、さらに高周波をかけて、溶着して形成したフィルム成形体の製造方法によって得られた成形品。
【請求項５】
所定の熱可塑性樹脂が成形用熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）をベースとして、所定量のポリカーボネイトをコンパウンド（混合）することによって耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーとした所定の熱可塑性樹脂をフィルム形状に押し出し成型を行うことにより得た高耐熱樹脂フィルムを重ねて、予め高周波ウェルダーの金型自体の温度を所定温度に加熱保温して、それらの金型に所定時間接触させて所定の温度まで高めておき、さらに高周波をかけることによって、溶着して形成したフィルム成形体の製造方法によって得られた成形品。
【請求項６】
所定の熱可塑性樹脂が成形用熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）をベースとして、所定量のポリカーボネイトをコンパウンド（混合）することによって耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーとした所定の熱可塑性樹脂を、少なくとも高圧蒸気滅菌処理対応のための耐熱性を有する化学合成繊維を各種ラミネートまたは、前記化繊の少なくとも一方の面へ融解した状態の前記特殊ポリウレタン系エラストマー樹脂をフィルム形状に押し出し成型を行うことにより得た化繊合体高耐熱樹脂フィルムを重ねて、予め高周波ウェルダーの金型自体の温度を所定温度に加熱保温して、それらの金型に所定時間接触させて所定の温度まで高めておき、さらに高周波をかけることによって、溶着して形成したフィルム成形体の製造方法によって得られた成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、耐熱樹脂フィルム材でのフィルム成形体の製造方法および、その製造方法によって得られた成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】現在医療現場で用いられる様々な滅菌方法のうちに、高圧蒸気滅菌処理というものがある。
この方法は、滅菌したい機械器具類を、高圧蒸気滅菌器（オートクレーブ）に入れ１３２℃／５分（１２１℃／２０分、１１４℃／４５分）という高温・高圧処理を施すことによって、あらゆる病原菌やウイルスを滅菌する方法で、この消毒法は厚生省及びＷＨＯ（世界保健機関）が、エイズや肝炎の消毒法として正式に指示したもので、あらゆる病原菌やウイルスなどの感染防止に完全な効果を発揮する。しかしながら、プラスティック、ゴム等の天然・化学合成樹脂の製品は、樹脂の融点が１００℃前後と低く、前記の高圧蒸気滅菌にかけることにより塑性変形が生じてしまう為、実際には高圧蒸気滅菌処理は利用が不可能であった。このようなことから、現在は、医療関係に使用される各種の樹脂製品は、その殆どのものが「使い捨て」とされていて不経済であるばかりでなく、更には、それらの廃棄処分等にもコストが掛かるという問題がある。または、その他の方法として、消毒薬、エチレンオキサイドガスによる滅菌あるいはオゾンを利用した滅菌が行われているが、各消毒薬による滅菌は処理が不完全な場合が多く、有害な消毒薬の残留も懸念され、そしてエチレンオキサイドガスやオゾンによる滅菌方法は、ガス等の成分の残留による人体への危険度が大きいなど、高圧蒸気滅菌法に比較してデメリットも多い。【０００３】  また、現在、医療現場において用いられている樹脂フィルム類に関しては様々な樹脂部品として用いられているが、それらに使用されている樹脂は、一般的に用いられている樹脂といずれも大きな差異はなく、どのような素材でも１００℃前後で塑性変形や融解ないしは劣化変形する。これは、フィルムという形状においては外部環境との接触表面積が、他の樹脂成型品に比較して非常に大きくなっていて、外部からの熱や湿度等の影響を受けやすい為でもあり、樹脂成形品のうちでも特に耐久性に弱く、厳しい条件になるためである。
故に、特に従来の血圧計腕帯、医療ベッド用エアーマット、医療用各種カバー類など、ウェルダー成型法により製造されるフィルム樹脂製品は、その大きさ、形状等の違いに関わらず、高圧蒸気滅菌処理できるようにすることが市場から強く求められていた。【０００４】  更に、同時に各種の製品作成時において必要となる、本発明に関して得られたエラストマーフィルムと繊維材を張り合わせた化繊合体樹脂フィルムを得る方法も求められていた。【０００５】  これらの問題を解決する為、各種エラストマーの開発が行われており、例えば特開２００４−１０７５５９及び、特開２００３−１３６６６０に見られるように、比較的融点の高いポリエステル系樹脂や、架橋処理により、分子架橋構造を持たせる事により高融点の樹脂を得るなどの手法で問題点の解決を試みているものも多い。しかしこれらはフィルムの機械的強度と剛性を必要とする各種梱包用材料として用いるものであり、接着性などの医療品等に関する製品への後加工性あるいは、人体に用いる目的の必須条件となる十分な柔軟性に欠けていて、利用することはできないという問題があった。
【参考文献】
【特許文献】特開２００４−１０７５５９
【特許文献】特開２００３−１３６６６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  前記問題を解決すると共に、特に医療に関する樹脂製品機器の使いやすさやコスト等多くの改善を鑑み、耐熱樹脂フィルム材でのフィルム成形体の製造方法および、その製造方法によって得られた成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】上記の課題を解決するために、本発明は、耐熱樹脂フィルム材での立体形成方法において、所定の熱可塑性樹脂をフィルム形状への成型（キャレンダー成型・Ｔダイス成型等押し出し成型）を行うことにより得た、高耐熱樹脂フィルムを重ねて、予め高周波ウェルダーの金型自体の温度を所定温度に加熱保温して、それらの金型に所定時間接触させて所定温度まで高めておき、さらに高周波をかけることによって、高周波ウェルダーのマッチング点に対し、より滑らかにアプローチできるようにして溶着して、気密液密状態ともするフィルム成形体の製造方法である。【０００８】  そして、前記の熱可塑性樹脂が成形用熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）をベースとして、所定量のポリカーボネイトを所定温度での溶融状態でコンパウンド（混合）することによって耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーとすることである。【０００９】  また、高圧蒸気滅菌処理対応のための耐熱性を有する化学合成繊維を各種ラミネートまたは、前記化繊の少なくとも一方の面へ直接または面へウレタン系接着材を均一塗布し、この塗布面へ融解した状態のエラストマー樹脂を押し出し成型する化繊合体フィルム成形体の製造方法も考えられる。【００１０】  また本発明は、前記のフィルム成形体の製造方法によって得られた成形品および耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーでなされた同製造方法によって得られた成形品である。【００１１】  更に、本発明は前記の化繊合体フィルム成形体の製造方法で得られた成形品および耐熱性能を向上した特殊ポリウレタン系エラストマーでなされた同製造方法によって得られた成形品である。
【発明の効果】
【００１２】以上のとおり、本発明によって、世に現存する全ての樹脂フィルム製品、ウェルダー加工製品（中空体でなく、気密・液蜜による気体や液体の充填ものや、所定圧の開放立体も含めて）及び、ウェルダー加工による中空体が、高圧蒸気滅菌を施すことが可能になった。
また、本発明は、８Ｎ／ｃｍ〜１５Ｎ／ｃｍという剥離強度での化繊生地との張り合わせしたことによって、これら強化布状樹脂の縫製加工品への応用ができる。例えば、医療用防水布、および滅菌、防汚布、あるいは所定の医療用衣服・エプロンやカーテン等さらには所定圧開放型エヤーマット等としての利用も可能であると考えられ非常に広い範囲での製品転用が可能である。【００１３】  また、縫製を加工法とした、従来技術に比較し、本発明はウェルダー加工が可能なことから、従来成しえない高い気密性の実現により内側に気体あるいは液体といった様々な充填物を充填し漏洩することなく使用することが可能であり、血圧計の腕帯や複雑な形状をした座クッションおよび水枕や湯たんぽ等への利用、あるいは逆に外側からの気体、液体の進入を完全に遮断する構造を形成することも可能になった。
更に、より低位な製品（例えば、１２０℃までしか対応しない製品や、十分な剥離強度を有せずすぐに破壊してしまうものや、高圧蒸気滅菌処理を施す回数に制限のあるもの）などへの応用する可能性も十分にある。【００１４】  例えば、前述構成の［エラストマーフィルムの製作］に述べるように、樹脂をオレフィン系エラストマー樹脂や安価な塩化ビニール系エラストマー樹脂にγ線照射などにより、華僑構造の度合いを増し、耐熱性を高める方法や、樹脂をフィルム状または化繊布への張り合わせについても、今回のようなラミネート方法も用いずとも、ディッピングあるいは、トッピングカレンダー成型法（いずれも樹脂を生地面に載せ、ヘラで押し延ばす方法）といったコーティング系の技術を用い、硬質樹脂膜を有する高圧蒸気滅菌可能な防水・防汚生地を製作することも可能である。
これらは膜圧が均一でない為に融解部分の樹脂量等不均一な為に、高周波ウェルダー加工、ヒートシール加工をはじめとして、気密精度や、ウェルダー面の引き裂き強度を要求される中空体には向かないが、例えばベッドシーツ等防水性のみを考慮した、従来の縫製加工品を作成することは十分に可能である。【００１５】  さらに、より低コスト化を考えた場合、今回の高圧蒸気滅菌対応品の標準化によってより低位な技術や、あるいは逆に、特段柔軟性を必要としない用途や、製品向けには、適切な樹脂選定・生地選定を行う事により、より一層の高耐熱フィルムを製作することも可能であると考えられ、これらの技術が派生してくる事が十分に考えられる。【００１６】  これらの一例としては、手術室における手術台や精密機械器具類のカバー類、施術者のエプロン等は、血液や薬剤による汚染が頻繁に起こり常に高圧蒸気滅菌の必要性があることや、一般の介護・看護の現場においても感染の危険のある患者の使用後のシーツ類や、車椅子クッション類、空気マクラ、体位交換・保持用パッド類のカバー等、更には床擦れ防止用の通気圧エヤーマットや治療用オゾンや薬剤噴出マットなど、現状では、適切な滅菌が行えない器具類や物品についても全て製作することができる。【００１７】  従って、本発明により、より安全性の高い医療・福祉サービスの提供と、製品のリユーザブルによる資源・環境あるいは、現在、膨張しつづける医療費コストの軽減などの極めて大きな社会的メリットを生むことである。【００１８】これらの開発・製造方法確立の成功により、目的に据えていた、高圧蒸気滅菌可能な血圧計腕帯、エアーマットレス類、マット、クッション類の防水カバー等、樹脂フィルムあるいは樹脂フィルム貼りあわせ布（化繊合体樹脂フィルム）を素材としたウェルダー加工製品の製造が可能となり、これらの品々にＷＨＯの認定した、「完全な滅菌」方法が行えることが可能となった。これらの実現により、残留物等による人体への悪影響が考えられる滅菌方法を用いずとも、より確実で簡便、且つ安価な方法での滅菌処理が可能となり医療現場での安全性の向上するものと考えられる。さらには、素材の物性上、従来「使い捨て」となっていたフィルム製品が再利用可能であり、医療費のコスト削減に多大な効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  できるかぎり従来から使用されている樹脂類や各種の添加物を用いて研究改良することによって、必要且つ充分な要求性能を満足すると共に、コストを低減することと、簡単な構造の装置や加工方法とすることを目標に、本発明の課題解決と目的の達成を完遂させた。
【実施例１】
【００２０】  特殊耐熱樹脂の素材は、大日精化工業の成形用熱可塑ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）のレザミンシリーズのうち、高機能（Ｐ）グレードの特殊グレードである高耐熱性（ＰＨ）シリーズを採用した。これらは、一般に高い耐熱性を有すると共に、高耐圧、低歪み、高温変形少、低温化での高度変化が少ないものである。そして、レザミンＰＨグレードのうち、本発明は硬度９０度のレザミンＰＨ８９０を選択し、さらに耐ブロッキング性向上の為、粘度特性に改良を加えたものである。
こうして完成した特殊耐熱樹脂は、従来ある、東レデュポン社のハイトレルや、東洋紡のペルプレンなどのポリエステル系エラストマーに比較し、柔軟性と高い耐熱性を両立しているためである。【００２１】  本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の超高耐熱樹脂フィルムの製造工程説明図である。主に押し出し成型の一種であるＴ−ダイス成型法である。
図１で示すように、樹脂容器１内の溶融材料（ポリウレタン樹脂およびポリカーボネイトの混合）を容器底部に設けたスクリュウ１１によって、スロット状の押し出し口１２から厚さ約２ｍｍから０．３ｍｍのシート状に固形化形成される。そして得られた未だ熱いシートをできる限り近距離位置（樹脂の押し出し口１２から着床点である生地または離型紙Ｐまでの距離を通常の約３３％の位置）に送られてくる生地または離型紙Ｐに接触させて、予め約７０度に設定されたヒートローラー２１にて送られながら更に圧延ローラー２２によって圧延しながら所定の厚さである０．１５ｍｍから０．２ｍｍに調整してフィルム状の完成品Ｆとなる。その後次工程の巻き取りローラー３に送られるのである。
尚、耐強度や外観の布状を必要としない場合は上記生地に代えて離型紙とし、生地を加熱するヒートローラー２１も常温でよい。【００２２】  前記、未だ熱いシートをできる限り近距離位置（樹脂の押し出し口１２から着床点である生地または剥離型紙Ｐまでの距離を通常の約３３％の位置）にしたことは、今回選定のレザミンＰＨ８９０では、樹脂特性として非常に高耐熱であるため、その押し出し成型時の温度が非常に高く、また、薄膜に加工する為に体積に対する表面積比率が非常に大きいことからＴ−ダイス成型時、化繊素材に落下させる時点で急激な温度低下を招きやすく、その樹脂素材の急激な温度低下は、樹脂そのものが化繊生地への含浸率を低下させ、得られた製品のフィルム−化繊生地間の剥離強度を低下させる原因となるためである。【００２３】  完成品Ｆである高耐熱エラストマーフィルムは、物性そのものとして非常に安定した高耐熱であることから各加工工程での融点が高く、従来のウェルダー接合方法では、十分に融着せず、加工が不可能であった為に、新たな加工方法が必要となった。【００２４】  図２は本発明の新たな加工方法を示す説明図である。図２で示すように、金型５１に付着装置された、例えばニクロムのヒーター５２等の熱源によって、少なくとも通常の樹脂成型におけるヒートシートウェルダー作用が開始される温度（約９０度から約１２０度）まで予め金型５１を加熱して、該金型５１に被加工の耐熱樹脂フィルム５３を土台シート５４上にて接触させ充分な所定温度（約９０度）に熱保温（蓄熱）された状態で、同時または直後に高周波ウェルダー加工を施して、更に高温な状態になるよう内部発熱を促し、重ねフィルムに溶着樹脂部５５を得ることで確実に溶着させることである。【００２５】  図３は従来の成形加工方法を示す説明図で、上部に示すもの（ａ）が高周波ウェルダーで、下部に示すもの（ｂ）がヒートシール加工法である。
従来の高周波ウェルダー成型においては、厚み・素材種類により、加える高周波の周波数・アンペア数・通電時間・冷却時間の各条件を適宜調整して加えることにより、素材同士の融解・融合により素材同士を接合し、成型物を構成するが、本発明による高耐熱ＴＰＵでは、こうした従来の高周波ウェルダーのみによる融合・接着が不可能であった。【００２６】  その理由は、物質の組成（高耐熱＝分子華僑度が高いあるいは、融点が著しく高い）為であると考えられ、ウェルダー成型のみでの加工を試みる場合は、通常より高エネルギー（高い電流と電圧をかけて）でウェルダー加工を要求される。しかしながら、本発明の素材のように樹脂そのものが高耐熱である場合や、素材の体積や厚みのある場合には、単に高エネルギー付加時では、マッチング点（素材融解時に導通抵抗が急激に変化する点＝融解平衡点）の見極めが難しく、数ミリアンペアでも過剰に電流が加わると、ショート（通電短絡）状態になって、素材の発火や焼失等の重大な事故を招くからである。
そこで、いろいろな工夫と多くの研究を重ね、ヒートシール加工方法を高周波ウェルダーに併用する方法を発明した。【００２７】  そして、ヒートシール加工法は、従来、比較的低温で融解する樹脂類に対し、熱源に接触させることにより、簡便にフィルム同士を結合・形成する加工方法であるが、これらを模し、高周波ウェルダーの金型自体の温度を９０℃〜１２０℃程度に熱しておき、それらの金型を予め素材に接触させておき、さらに高周波をかける方法により、高周波ウェルダーのマッチング点に対しより滑らかにアプローチできるようにし、本発明の高耐熱フィルムの溶融・接着加工を可能にした。【００２８】  さらに、本発明では、高耐熱を有する中空ウェルダー製品の開発を可能とすることが最終目的であるが、作成しようとする製品の種類・用途により、耐圧性能や強度を必要とする場合、縫製加工性への対応（フィルム単体では縫製時のピンホールによりフィルムが裂けてしまう為）や、柔らかな布の感じをもたせた外観性の向上の為に、フィルム単体で利用する事が出来ない場合も考慮し、これらのエラストマーフィルムと繊維製品（布地）を張り合わせる化繊合体フィルムの製造方法を完成した。【００２９】  これらの要高圧力製品、あるいは、要縫製加工製品に用いる為には、用途に応じた各貼りあわせ強度の高耐熱フィルム付き布を作成する必要があった為、耐圧補強の目的と縫製加工への適応を目的として、化繊裏面へウレタン系接着材を均一塗布し、この塗布面へ融解した状態の耐熱エラストマー樹脂を直接押し出し成型する方法を用いた。
尚、前記接着剤は必要に応じてでもよく、完成フィルムＦが高い剥離強度を必要としない場合は、化繊生地に直接、溶融樹脂を含浸定着させて化繊合体フィルムを作成してもよい。【００３０】  また、押し出し成型後の樹脂温の急激な低下は、化繊生地とフィルムの剥離強度を低下させる事があるので、樹脂と接触する直前にヒートローラー（加熱装置）を用いて化学繊維の接触面を約８０℃〜９０℃まで加熱保温し、フィルムの安定的な張り合わせをすることである。【００３１】  また、これらの使用化学繊維素材には、エラストマー樹脂同様の理由で、高耐熱性が要求されるので、これらを有する繊維製品（ナイロン６やポリエステル等）を採用している。【００３２】以上により、高耐熱フィルム単体および、高耐熱フィルム付き生地を開発したことによって、主な目的物の成形品である血圧計腕帯、褥瘡予防用エアーマット、防水カバー類を製作した。【００３３】  前述での完成成形品の血圧計腕帯をテストの結果、本発明の高耐熱樹脂においてヒートローラーと樹脂落下距離縮小のカスタムセッティングがない場合での剥離強度が２〜３Ｎ／ｃｍに対し、８〜１５Ｎ／ｃｍという、通常ＴＰＵのラミネートシーティングにより得られる剥離強度と同等の性能を得ることに成功しており、これらを用いたウェルダー成型品においては、実に１．５〜２．０ｂａｒの内圧の保持を可能にしている。【００３４】  その他、図示していないが、フィルムの形成品の内部に保冷剤や保温材を充填密封としたものも考えられる。
例えば従来に氷嚢や強力湿布に代わる局部の保冷袋や靴下敷きなどにも利用できる。【００３５】  尚、本発明による耐熱樹脂の結合・溶着加工方法は、上記実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲、即ち、従来その耐熱性高さ故に高周波ウェルダーが不可能であった高耐熱樹脂素材全般にまで広く包含されるものである。例えばポリエステル系エラストマーを含めて極めて有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の超高耐熱樹脂フィルムの製造工程説明図である。
【図２】本発明の新たな加工方法を示す説明図である。
【図３】従来の成形加工方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】１  溶融樹脂容器
１１  スクリュウ
１２  樹脂押し出し口
２  送りローラー
２１  ヒートローラー
２２  圧延ローラー
３  巻き取りローラー
Ｌ  溶融材料（樹脂）
Ｆ  完成フィルム
Ｐ  生地または離型紙
５１  金型
５２  ヒーター
５３  耐熱樹脂フィルム
５４  土台シート
５５  融着樹脂部
Ｈ  熱
Ｗ  高周波
【図１】
2007301965.tif 000003
【図２】
2007301965.tif 000004
【図３】
2007301965.tif 000005