透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法
【課題】生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性の高い、透湿性及び防水性を有するフィルムを提供すること。
【解決手段】ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することを特徴とする上記フィルム。
【解決手段】ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することを特徴とする上記フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法に関する。本発明は、特に、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性の高い、透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療、衛生材料、一般生活材料、産業資材等向けのフィルム、特に透湿性及び防水性を有するフィルムとして、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性ポリマーから成形されたフィルムが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法として、ポリオレフィン樹脂及び無機充填剤を含む樹脂組成物をフィルム成形し、得られたフィルムをギア延伸法により搬送方向と直交する方向に１．２〜３倍延伸して開孔することを特徴とする多孔性フィルムの製造方法が開示されている。
しかし、特許文献１に記載されるオレフィン樹脂に代表される熱可塑性ポリマーは、通常の環境下で化学的に安定である、すなわち、生分解性が低いので、上記熱可塑性ポリマーは、埋め立てると、土中で分解されにくい問題がある。さらに、上記熱可塑性ポリマーは、原油由来の材料から製造されている、すなわち、バイオマス度が低いので、上記熱可塑性ポリマーは、焼却の際に大量の二酸化炭素の放出し、環境保護の観点から問題が生じる。
【０００４】
さらに、特許文献１に開示される多孔性フィルムの製造方法では、ギア延伸前のフィルムは、フィルム厚みが均一で平板性に優れ、搬送方向と直交する直交方向の強度、伸度等が低下していないことを要件とし、ギア延伸は、搬送方向と直交する直交方向に対してのみ可能である。特許文献１に記載の方法では、搬送方向に対しては、一軸延伸をすることが可能である。
従って、特許文献１の多孔性フィルムは、ギア延伸により、搬送方向と直交する直交方向に柔軟性を有するものの、搬送方向には柔軟性を有しない。さらに、特許文献１の多孔性フィルムは、搬送方向に一軸延伸された場合には、搬送方向に剛性が生じるので、搬送方向の特性と、搬送方向と直交する直交方向の特性とが大きく異なる問題点を有する。
【０００５】
また、生分解性を有する透湿性及び防水性を有するフィルムとして、特許文献２に開示されるように、ポリ乳酸及び微粉状充填剤を含む、一軸延伸された多孔性フィルムが知られている。しかし、ポリ乳酸は、一般的に、ポリオレフィン樹脂よりも硬く、さらに弾性が高く且つ破断伸度が低いために、一軸延伸により、フィルムに柔軟性を付与することが難しい。従って、特許文献２に開示される多孔性フィルムは、柔軟性の観点から改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０２／０６２５５９号公報
【特許文献２】特開平７−８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の透湿性及び防水性を有するフィルムは、上述の問題点を有しているが、ポリ乳酸フィルム及び無機フィラーを含むフィルムに、局所的に、厚さが非常に薄い高延伸領域と、元の厚さをほぼ保持する低延伸領域とを設けることにより、ポリ乳酸に柔軟性を付与することができると考えられる。
以上より、本発明は、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性の高い、透湿性及び防水性を有するフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することを特徴とする上記フィルムにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、
上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、
上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして
上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有する、
ことを特徴とする上記フィルム。
【００１０】
［態様２］
第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有する、態様１に記載のフィルム。
［態様３］
第１の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向であり、そして第２の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向である、態様２に記載のフィルム。
【００１１】
［態様４］
上記ポリ乳酸が、１５０〜１７０℃の融点を有する、態様１〜３のいずれか１つに記載のフィルム。
［態様５］
上記無機フィラーが、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素及びタルクから成る群から選択される、態様１〜４のいずれか１つに記載のフィルム。
【００１２】
［態様６］
上記無機フィラーが、１〜１０μｍの平均粒径を有する、態様１〜５のいずれか１つに記載のフィルム。
［態様７］
ポリ乳酸：無機フィラーの質量比が、５０：５０〜９０：１０の範囲にある、態様１〜６のいずれか１つに記載のフィルム。
【００１３】
［態様８］
態様１〜７のいずれか１つに記載のフィルムの製造方法であって、
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップ、そして
搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、
を含む方法。
【００１４】
［態様９］
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップの後に、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップをさらに含む、態様８に記載の方法。
［態様１０］
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップの後に、４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを予熱するステップをさらに含む、態様８又は９に記載の方法。
【００１５】
［態様１１］
一対のギアロール（Ｇ１）の複数の歯の少なくとも一部、及び／又は一対のギアロール（Ｇ２）の複数の歯の少なくとも一部が、突起部及び／又は窪み部を有する、態様８〜１０のいずれか１つに記載の方法。
［態様１２］
上記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、及び／又は前記高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップにおいて、延伸倍率が１．３０〜１．８０倍の範囲内にある、態様８〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。
【図２】図２は、ギア延伸装置の例の１つの模式図である。
【図３】図３は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。
【図４】図４は、図３におけるＸ−Ｘの断面を、ギア延伸の際のギアの歯の位置と共に示した模式図である。
【図５】図５は、ギア延伸装置の別の例の模式図である。
【図６】図６は、ギア延伸装置のさらに別の例の模式図である。
【図７】図７は、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムの別の例の模式図である。
【図８】図８は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの別の例の模式図である。
【図９】図９は、ギアロールの歯の突起部及び窪み部を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することができる製造システムを示す。
【図１１】図１１は、実施例１で製造された、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１２】図１２は、比較例１で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１３】図１３は、比較例３で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１４】図１４は、比較例４で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法について、以下、詳細に説明する。
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む。
上記ポリ乳酸は、トウモロコシ等の植物資源から製造することができる、生分解性を有するポリマーであり、そして製造から焼却までに発生する二酸化炭素の量が、原油由来のポリエチレンの約４．０ｋｇ／ｋｇポリマー、及び原油由来のポリエステルの約６．１ｋｇ／ｋｇポリマーと比較して、約０．３ｋｇ／ｋｇ−ポリマーと非常に少ない。なお、ポリ乳酸に関する数値は、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社発表のデータ（ＰＬＡ６（２００６／２００７））に基づき、ポリエチレンに関する数値は、産業技術総合研究所発表のデータに基づき、そしてポリエステルに関する数値は、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｅｕｒｏｐｅ発表のデータに基づく。
【００１９】
上記ポリ乳酸の融点は、原料である乳酸の光学異性体であるＤ体及びＬ体の比を調整することにより調節することができる。
例えば、Ｄ体：Ｌ体のモル比を約５０：５０で混合して共重合することにより、約１９０〜２２０℃の融点を有するポリ乳酸を製造することができる。同様に、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９９：１の混合物の共重合から約１７０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９７：３の混合物の共重合から約１５０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９２：８の混合物の共重合から約１３０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、そしてＬ体：Ｄ体のモル比約８８：１２の混合物の共重合から約１１０℃の融点を有するポリ乳酸が製造される。
例えば、Ｌ体：Ｄ体のモル比を、約９９：１〜約９７：３の間で調整することにより、融点が約１５０℃〜約１７０℃のポリ乳酸を製造することができる。
【００２０】
上記ポリ乳酸は、Ｄ体のモル比が約１８モル％以上になると、明瞭な融点を有さず、軟化温度約９０℃未満の非晶性ポリマーとなる。このような非晶性ポリ乳酸の場合は、便宜上、目視での軟化温度を融点として取り扱う。
なお、上記融点は、示差走査熱量計により測定することができる。上記融点は、例えば、島津製作所社製のＤＳＣ−６０型ＤＳＣ測定装置を用い、昇温速度１０℃／分で測定することができる。
【００２１】
上記ポリ乳酸は、約１４０〜約１８０℃の融点を有することが好ましく、そして約１５０〜約１７０℃の融点を有することがより好ましい。融点が約１４０℃を下回ると、フィルム自体の剛性が低くなり、フィルム製造及びスリット切断時のシワ及び破損、ギア延伸時のシワ、おむつ等に組み込む際のシワ等が生じやすい傾向があり、そして融点が約１８０℃を超えると、フィルム自体の剛性が高くなり、十分に延伸できない傾向がある。
【００２２】
上記ポリ乳酸は、約６０，０００以上の重量平均分子量を有することが好ましく、そして、約１００，０００〜約３００，０００の重量平均分子量を有することがより好ましい。重量平均分子量が約約６０，０００を下回ると、シート強度が低下する傾向があり、そして重量平均分子量が約３００，０００を上回ると、ポリ乳酸の生分解に時間がかかる傾向がある。
【００２３】
上記ポリ乳酸は、バイオマス度が約９０〜約１００％の範囲内にあり、そして約１００％であることが好ましい。
なお、本明細書において、「バイオマス度」は、石油から生成された化石資源と、再生可能な生物由来の有機性資源との総質量に対する、前記有機性資源の占める割合を意味する。
【００２４】
本発明に用いられる無機フィラーは、延伸時にフィルムに孔を生じさせるための起点として添加される成分である。上記無機フィラーはまた、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、柔軟性を付与する成分でもある。
上記無機フィラーの組成としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、タルク等が挙げられる。上記無機フィラーとしては、炭酸カルシウム又は酸化チタンが好ましい。
【００２５】
上記無機フィラーは、約１〜約１０μｍの平均粒径を有することが好ましく、そして約３〜約７μｍの平均粒径を有することが好ましい。平均粒径が約１μｍを下回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの透湿性及び柔軟性が不十分である場合があり、そして平均粒径が約１０μｍを上回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの透湿度が高すぎ、衣服が湿気を帯びる場合がある。
本明細書において、「平均粒径」は、電子顕微鏡観察により、無機フィラーの一次粒子１００個を任意にピックアップし、その長径を測定し、それらの相加平均をとるにより算出した値を意味する。
【００２６】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムにおいて、ポリ乳酸：無機フィラーの質量比は、約５０：５０〜約９０：１０であることが好ましく、そして約６０：４０〜約７０：３０であることがより好ましい。ポリ乳酸の質量比が約５０％を下回ると、フィルムとしての強度が不十分となる場合があり、そしてポリ乳酸の質量比が約９０％を上回ると、フィルム内の孔の数が不十分となり、透湿性が低すぎる場合がある。
【００２７】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、柔軟性の指標として、約１５〜約３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして約１５〜約２０ｍｍの範囲の剛軟度を有することが好ましい。上記剛軟度が約１５ｍｍを下回ると、剛性が小さく、フィルムの巻取り、所望幅へのスリット切断、及びおむつ等のバックシートへの加工等の際にシワが発生しやすくなり、そして上記剛軟度が約３０ｍｍを上回ると、剛性が高く、吸収性物品等の身体に用いられるものに使用した場合に、ユーザが違和感を覚えやすい。
本明細書において、剛軟度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６：１９９９ ８．１９．１ Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠し、試料を幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍとして測定した値を意味する。
【００２８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、約２０００〜約４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有し、そして約２，５００〜約３，５００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することが好ましい。透湿度が約２０００ｇ／ｍ2／２４時間を下回ると透湿性が不十分であり、身体に用いられた場合に湿度がこもり、ユーザが不快感を覚えやすく、そして透湿度が約４０００ｇ／ｍ2／２４時間を上回ると、湿度の透過性が高すぎて、衣服が湿気を帯びる場合がある。
本明細書において、透湿度は、ＪＩＳ Ｚ ０２０８：１９７６の防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）に準拠して測定する。透湿カップに、塩化カルシウムの代わりに２０ｇの水を充填し、温度４０℃及び相対湿度６０％の雰囲気条件下で２４時間自然放置させた後の、単位面積（ｍ2）あたりの水分の透過量（排出量）を測定する。
【００２９】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、約８００〜約２，０００ｍｍの範囲の耐水圧を有し、そして約９００〜約１，５００ｍｍの範囲の耐水圧を有することが好ましい。耐水圧が約８００ｍｍを下回ると、体圧が加わるケース、例えば、おむつのバックフィルムとして用いた場合に、尿等の体液が漏出する場合があり、そして耐水圧が約２，０００ｍｍを上回ると、透湿性が損なわれやすい傾向がある。
本明細書において、耐水圧は、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に規定される、Ａ法（低水圧法）に準じて測定した値を意味する。
【００３０】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムでは、当該フィルム内に高延伸領域と、低延伸領域とが存在するので、フィルムの厚さが、場所によって変化しうる。従って、上記フィルムの厚さの代用として、坪量を用いる。
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの坪量としては、本発明の効果を奏する範囲内であれば特に制限されないが、約１５〜約３０ｇ／ｍ2の範囲内にあることが好ましく、そして約１７〜約２５ｇ／ｍ2の範囲内にあることがより好ましい。
坪量が約３０ｇ／ｍ2を超えると、透湿度が低下し、そして／又は剛軟度が高くなる傾向がある。そして坪量が約１５ｇ／ｍ2を下回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの強度が低下して破れやすくなる傾向がある。
【００３１】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有する。
第１の方向としては、特に制限されないが、製造効率を考慮すると、製造時の搬送方向、又は搬送方向と直交する直交方向（以下、単に「直交方向」と称する）が挙げられるであろう。
【００３２】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムはまた、第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有することができる。上記の場合には、第１の方向と、第２の方向とは、同一であってもよく、又は異なっていてもよい。
第１の方向及び第２の方向は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの搬送方向及び直交方向の物性の差を小さくすることが好ましい場合には、それら２つの方向が形成する交角がより大きいこと、すなわち、９０°に近いことが好ましい。
上記の場合、第１の方向及び第２の方向としては、特に制限されないが、製造効率を考慮すると、それぞれ、搬送方向及び直交方向、又は直交方向及び搬送方向が挙げられるであろう。
【００３３】
第１の方向及び第２の方向は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの特定の方向の柔軟性を高くすることが好ましい場合には、それら２つの方向が形成する交角がより小さいこと、すなわち、０°に近いことが好ましく、そして０°であることがより好ましい。
【００３４】
本明細書において、高延伸領域は、厚さが薄く、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、高い透湿性及び柔軟性を付与することができる領域である。
また、本明細書において、低延伸領域は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに最低限の剛性を付与することができる領域である。
【００３５】
図３は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。図３では、Ａは製造時の搬送方向であり、そしてＢは直交方向である。図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向Ｂにそれぞれ平行な凸部２及び凹部３を、搬送方向Ａに交互に有する。凸部２及び凹部３は、透湿性及び防水性を有するフィルム１が有する高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）に起因するものである。図３では、第１の方向Ｃが直交方向Ｂに相当する。
【００３６】
また、図１は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの別の態様の模式図である。図１においても、Ａは製造時の搬送方向であり、そしてＢは直交方向である。図１の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向に平行な凸部２及び凹部３と、搬送方向に平行な凸部２’及び凹部３’とを有する。凸部２及び２’、並びに凹部３及び３’は、透湿性及び防水性を有するフィルム１が有する高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）、並びに高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）に起因するものである。図１では、第１の方向Ｃが直交方向Ｂに相当し、そして第２の方向Ｄが搬送方向Ａに相当する。
以下、製造工程と共に説明する。
【００３７】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法は、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップを含む。
上記ステップは、ポリ乳酸及び無機フィラーを所定の割合で混合し、フィルムに成形することにより実施することができる。
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムの厚さは、製造すべき、透湿性及び防水性を有するフィルムの用途等によって異なるが、好ましくは約１０〜約３０μｍであり、そしてより好ましくは約１５〜約２５μｍである。
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムはまた、市販のものを購入してもよい。
【００３８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法は、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ（以下、当該ステップを、「第１延伸ステップ」と称する場合がある）を含む。なお、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）は、第１の方向にそれぞれ平行であり且つ第１の方向と直交する方向に交互に配置されている。
【００３９】
第１延伸ステップを実施するために、例えば、図２に示すギア延伸装置を用いることができる。図２に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図２に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、上記回転軸線と平行に、外周面６及び６’に配置されている。
【００４０】
図２のギア延伸装置４では、一対のギアロール５及び５’の間隙にポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム８を通し、ギアロール５及び５’を通過する際に、互い噛み合うギアロール５及び５’の複数の歯７及び７’により、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム８を、三点曲げの原理で延伸し、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムとしての、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９を形成する（図４を参照せよ）。
図２のギア延伸装置４では、フィルム８は、搬送方向Ａに延伸される。
なお、本明細書において、ギア延伸装置を用いた延伸を、単にギア延伸と称する場合がある。
【００４１】
図２のギア延伸装置４では、第１の方向は直交方向に相当するので、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９は、直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、搬送方向に交互に有する。
図２のギア延伸装置４により製造された、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９、すなわち、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図を図３に示す。
【００４２】
図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向Ｂにそれぞれ平行な凸部２及び凹部３を、搬送方向Ａに交互に有する。
図４は、図３におけるＸ−Ｘの断面を、ギア延伸の際のギアの歯の位置と共に示した模式図である。凸部２は、第１延伸ステップの際の下のギアロールの歯７’に起因し、そして凹部３は、第１延伸ステップの際の上のギアロールの歯７に起因する。第１延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び歯７’の先端部分に接する領域では、フィルムが固定されているため、全く又は実質的に延伸されず、低延伸領域（Ｌ１）としての低延伸領域１３が形成される。一方、第１延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び複数の歯７’の先端部分に接しない領域では、フィルムが延伸され、高延伸領域（Ｈ１）としての高延伸領域１２が形成される。
【００４３】
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムに、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）が形成された結果、図３に示すような、凸部２及び凹部３を有するフィルムが形成される。
図３では、高延伸領域（Ｈ１）（図示せず）は、凸部２及び凹部３の境界部分を中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されており、そして低延伸領域（Ｌ１）（図示せず）は、凸部２の端部を除いた部分と、凹部３の端部を除いた部分とを中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されている。図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１はまた、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有する。
【００４４】
本明細書において、「高延伸領域」は、物理的に引き延ばされた領域、すなわち、延伸領域の中で、引き延ばされた程度が、低延伸領域よりも多い領域を意味する。
本明細書において、「低延伸領域」とは、高延伸領域よりも、物理的に引き延ばされた程度が少ない部分を意味する。上記低延伸領域には、物理的に引き延ばされていない部分、すわなち、未延伸部分が含まれる。
【００４５】
本発明の方法は、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップ（以下、当該ステップを、「第２延伸ステップ」と称する場合がある）をさらに含むことができる。なお、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）は、第２の方向にそれぞれ平行であり且つ第２の方向と直交する方向に交互に配置されている。
【００４６】
第２延伸ステップを行うために、例えば、図５に示すギア延伸装置４を用いることができる。図５に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図５に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、上記回転軸線と垂直に、外周面６及び６’に配置されている。なお、図５において、符号１０は、ギアピッチを示し、そして符号１１はギア噛込深さを示す。
【００４７】
図３に示す高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを図５に示すようなギア延伸装置４に通すことにより、図１に示すような凸部２及び凹部３の上に、凸部２’及び凹部３’を有するフィルムを製造することができる。
第２延伸ステップの際に生ずる現象を、図４を代用して説明すると、凸部２’は、下のギアロールの歯７’に起因し、そして凹部３’は、上のギアロールの歯７に起因する。また、第２延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び歯７’の先端部分に接する領域では、フィルムが固定されているため、全く又は実質的に延伸されず、低延伸領域（Ｌ２）としての低延伸領域１３が形成される。一方、第２延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び複数の歯７’の先端部分に接しない領域では、フィルムが延伸され、高延伸領域（Ｈ２）としての高延伸領域１２が形成される。
図５のギア延伸装置４では、フィルムは、直交方向に延伸される。
【００４８】
第１延伸ステップ及び第２延伸ステップを、それぞれ、図２及び図５に示すギア延伸装置を用いて説明してきたが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、そして所望により、第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互に有する、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することが可能であれば、ギア延伸装置の構造は、特に制限されない。
【００４９】
例えば、本発明の別の態様では、図５に示すギア延伸装置４を用いて第１延伸ステップを実施し、そして所望により、図２に示すギア延伸装置４を用いて第２延伸ステップを実施することができる。
本発明のさらに別の態様では、図６に示すようなギア延伸装置４を用いて、第１延伸ステップ及び／又は第２延伸ステップを実施することができる。図６に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図６に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、回転軸線に対して一定の角度θを有するように、外周面６及び６’に配置されている。
【００５０】
図６に示すようなギア延伸装置４を用いて、第１延伸ステップを実施することにより、図７に示すような、凸部２及び凹部３を有する、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムとしての、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９を形成することができる。
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９では、高延伸領域（Ｈ１）（図示せず）は、凸部２及び凹部３の境界部分を中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されており、そして低延伸領域（Ｌ１）（図示せず）は、凸部２の端部を除いた部分と、凹部３の端部を除いた部分とを中心とし凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されている。高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９はまた、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有する。
【００５１】
所望により、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９に、第２延伸ステップを実施して、図８に示すような、凸部２及び凹部３を有し、そして凸部２及び凹部３の上に凸部２’及び凹部３’をさらに有する、透湿性及び防水性を有するフィルム１を製造することができる。第２延伸ステップは、図６に示すようなギア延伸装置であって、複数の歯が回転軸線と一定の角度θ’（θ’≠θ）を有するものを用いて実施することができる。
図８に示す透湿性及び防水性を有するフィルム１は、第１の方向Ｃにそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有し、且つ第２の方向Ｄにそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向Ｄと直交する方向に交互に有する。
【００５２】
第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギアピッチは、約２〜約１５ｍｍが好ましく、そして約３〜約１０ｍｍがより好ましい。ギアピッチが約２ｍｍを下回ると、噛込深さとの関係で十分に延伸できない場合があり、そしてギアピッチが約１５ｍｍを上回ると、噛込深さ、加工速度等を十分考慮しないとフィルムが破断する場合がある。
ギアピッチは、図５において、符号１０により表わされる、ある歯から次の歯の間の間隔を意味する。
【００５３】
第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギア噛込深さは、約２〜約１０ｍｍが好ましく、そして約３〜約７ｍｍがより好ましい。ギア噛込深さが約２ｍｍを下回ると、十分な延伸がなされず、所望の柔軟性及び透湿性が発現しにくい場合があり、そしてギア噛込深さが約１０ｍｍを下回ると、ギアピッチ、加工速度等を十分考慮しないとフィルムが破断する場合がある。
ギア噛込深さは、図５において、符号１１により表わされる、上のギアロールの歯と、下のギアロールの歯とが重なり合う部分の深さを意味する。
【００５４】
第１延伸ステップにおいて、延伸倍率は、約１．３０〜約１．８０倍の範囲内にあることが好ましく、そして約１．４０〜約１．６０倍の範囲内にあることがより好ましい。延伸倍率が約１．３０倍を下回ると、低延伸領域の割合が少なく、製造されるフィルムの透湿度が不十分となる場合があり、そして延伸倍率が約１．８０倍を超えると、次の第２延伸ステップにおいて、フィルムが破断する場合がある。
【００５５】
本明細書において、「延伸倍率」は、ギア延伸前の坪量をＢＷ0とし、ギア延伸後の坪量をＢＷ1とした場合に、次の式：
延伸倍率（倍）＝ＢＷ0／ＢＷ1
により算出される値である。
なお、坪量は、試料を、長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍの正方形にカットし、その質量Ａ（ｇ）から、次の式：
坪量（ｇ／ｍ2）＝Ａ÷（（１００／１０００）×（１００／１０００））
に従って測定する。
質量Ａは、小数点以下第４位まで測定する。
【００５６】
第２延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギアピッチ及びギア噛込深さは、第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置のギアピッチ及びギア噛込深さと、それぞれ同一であることができる。
【００５７】
第２延伸ステップにおいて、延伸倍率は、約１．３０〜約１．８０倍の範囲内にあることが好ましく、そして約１．４０〜約１．６０倍の範囲内にあることがより好ましい。延伸倍率が約１．３０倍を下回ると、低延伸領域の割合が少なく、製造されるフィルムの透湿度が不十分となる場合があり、そして延伸倍率が約１．８０倍を超えると、延伸時にフィルムが破断する場合がある。
【００５８】
本発明の方法において、透湿性を向上させるためにギア延伸を採用する理由は、以下の通りである。
透湿性を向上させるために当技術分野で一般的に行われている軸延伸、例えば、一軸延伸では、分子配向が進むために、延伸方向への強度が向上するが、延伸方向への伸度が低下し、製造されたフィルムが剛直になる傾向がある。一方、ギア延伸では、高延伸領域と低延伸領域とを生じさせるため、フィルム全体として剛直になることが抑制される。例えば、搬送方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、直交方向に交互に有するフィルムでは、直交方向の柔軟性が向上し、そして直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、搬送方向に交互に有するフィルムでは、搬送方向の柔軟性が向上する。当然ながら、搬送方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、直交方向に交互に有し、且つ直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、搬送方向に交互に有するフィルムでは、搬送方向及び直交方向の両方の柔軟性が向上する。
【００５９】
第１延伸ステップに用いられる一対のギアロール（Ｇ１）、及び所望による第２延伸ステップに用いられる一対のギアロール（Ｇ２）において、複数の歯は、歯高が一定であってもよく、あるいは歯高が一定ではなく、突起部及び／又は窪み部を有していてもよい。上記突起部は、高延伸領域の延伸度をさらに上げるために用いられる部分であり、そして窪み部は、高延伸領域の延伸度を下げるために用いられる部分である。
図９（ａ）及び（ｂ）は、図２に示すような、複数の歯が、それぞれ、回転軸線と平行に配置されているギアロールにおける歯の突起部及び窪み部を説明するための図である。図９では、歯の上面は、ギアロールの外周面に連結されている面であり、そして歯の下面は、延伸時にフィルムと接する面である。
【００６０】
図９（ａ）の歯７，７’では、歯の、フィルムと接する側の中央に、高さＨ、幅Ｗの突起部１４が形成されている。このような突起部を形成することにより、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、他の高延伸領域よりも延伸度が高い領域（以下、超高延伸領域と称する）を形成することができる。上記超高延伸領域は、延伸度が他の高延伸領域よりも高いので、通気性及び柔軟性が他の高延伸領域よりも優れ、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの通気性及び柔軟性をより向上させることができる一方で、超高延伸領域が限定的であれば、全体としての強度をそれほど低下させることはない。
【００６１】
上記突起部は、歯の位置によって、その高さ及び幅が変化してもよい。例えば、上のロール又は下のロールの複数の歯において、突起部が、ｍ番目の歯の突起部の幅をＷｍとし、そしてｎ番目の歯の突起部の幅をＷnとした場合に、Ｗm＜Ｗm+1となるような関係を有し且つある位置からＷn＞Ｗn+1となるような関係を有することができる。
また、上のロール又は下のロールの複数の歯において、突起部が、ｍ番目の歯の突起部の高さをＨｍとし、そしてｎ番目の歯の突起部の幅をＨnとした場合に、Ｈm＜Ｈm+1となるような関係を有し且つある位置からＨn＞Ｈn+1となるような関係を有することができる。
一対のギアロールにおいて、上のギアロールの歯の突起部と、下のギアロールの歯の突起部とを噛合わせることにより、延伸効果をより高めることができる。
【００６２】
上記複数の歯はまた、図９（ｂ）に示すような形状を有することができる。図９（ｂ）の歯７，７’では、歯の、フィルムと接する側の中央に、高さＨ、幅Ｗの窪み部１５が形成されている。
このような窪み部を形成することにより、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、他の高延伸領域よりも延伸度が低い領域を形成することができる。
上記窪み部は、突起部と同様に、歯の位置によって、その高さ及び幅が変化してもよい。
突起部及び窪み部に関して、図９に記載されるギアロールを用いて説明してきたが、本発明において、図５及び図６に示すようなギアロール、例えば、複数の歯が回転軸線と垂直に外周面に配置されているもの、複数の歯が回転軸線に対して一定の角度θを有するように外周面に配置されているもの等の歯が、突起部及び／又は窪み部を有することができる。
【００６３】
本発明の方法は、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを製造するステップの後に、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを、４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で予熱するステップ（以下、「余熱ステップ」と称する場合がある）をさらに含むことができる。
余熱ステップの温度は、約４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度であることが好ましく、そして約４５〜約６０℃の範囲内にあることがより好ましい。余熱温度が約４０℃を下回ると、続くギア延伸による延伸効果が少なくなるか、又はフィルムが延伸時に切れやすくなる場合があり、そして余熱温度がポリ乳酸のガラス転移温度以上であると、フィルムが柔らかくなり、切断等の加工がしにくくなる場合がある。
ポリ乳酸のガラス転移温度は、一般的に約６０℃であることが知られているので、上記余熱ステップの温度は、一般的には、約４０℃〜約６０℃になるであろう。
【００６４】
上記余熱ステップは、所定の温度に加温した余熱ロールに、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通すことによって行うことができる。上記余熱ロールは、複数本存在していてもよい。
図１０に、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することができる、製造システムを示す。図１０の製造システム１６は、原反フィルム巻出しロール１７、複数の余熱ロール１８、第１のギア延伸装置１９及び第２のギア延伸装置２０、並びにフィルム巻取りロール２１を備える。なお、第２のギア延伸装置２０は、無くともよい。
【００６５】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、透湿性及び防水性に優れるので、透湿性能及び防水性能が必要であるもの、例えば、吸収性物品、例えば、生理用品及び使い捨ておむつ用のバックフィルム、創傷用フィルム、医療用フィルム等として好適である。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いられた機器及び評価は、以下の通りである。
［厚さ］
ＰＥＡＣＯＣＫ（尾崎） ＴＹＰＥ ＦＦＤ−１ １．２５Ｎ 厚み計を用いて測定した。
［剛軟度］
上述の条件に従い、（株）大栄科学精器製作所 電動カンチレバーソフトネステスターを用いて測定した。
［透湿度］
上述の条件に従って測定した。
［耐水圧］
ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に規定される、Ａ法（低水圧法）に準じて測定した。
【００６７】
［実施例１］
ポリ乳酸（融点約１６０℃）５０質量部と、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3，平均粒径約５μｍ）５０質量部とを混合し、ペレットを製造し、次いで、押出成形機を用いて溶融成膜することにより、ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを製造した。
【００６８】
上記ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムから、図１０に示すような製造システム１６を用いて、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造した。４本の余熱ロールは、５０℃に加熱されていた。第１のギア延伸装置は、図２に示すような、搬送方向（ＭＤ）に延伸するギア延伸装置であり、ギアピッチ、ギア噛込深さ、及び延伸倍率は、それぞれ、５ｍｍ、４ｍｍ、及び１．３５倍であった。第２のギア延伸装置は、図５に示すような、直交方向（ＣＤ）に延伸するギア延伸装置であり、ギアピッチ、ギア噛込深さ、及び延伸倍率は、それぞれ、５ｍｍ、３ｍｍ、及び１．４５倍であった。本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１１に示す。
実施例１のフィルムの耐水圧は、１，０２０ｍｍであった。
【００６９】
［実施例２］
第１のギア延伸装置のギアピッチ、ギア噛込深さ及び延伸倍率を、それぞれ、５ｍｍ、５．５ｍｍ及び１．６３倍とし、第２のギア延伸装置のギアピッチ、ギア噛込深さ及び延伸倍率を、それぞれ、５ｍｍ、５ｍｍ及び１．７０倍とした以外は実施例１と同様にして、透湿性及び防水性を有するフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。実施例１のフィルムの耐水圧は、９２０ｍｍであった。
【００７０】
［実施例３］
実施例１で製造された、ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを、４本の余熱ロール（５０℃）に通した後、図２に示すような第１のギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：４ｍｍ、及び延伸倍率：１．３５倍）に通して、搬送方向にギア延伸し、フィルムを一度巻き取った。次いで、搬送方向にギア延伸されたフィルムを、４本の余熱ロール（５０℃）に通した後、図２に示すような第２のギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：３．５ｍｍ、及び延伸倍率：１．２２倍）に通して、搬送方向にさらにギア延伸して、透湿性及び防水性を有するフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。実施例３のフィルムの耐水圧は、１，０００ｍｍであった。
【００７１】
［比較例１］
比較例１のフィルムとして、ポリ乳酸フィルム（東レ（株）製，エコディア，膜厚：２０μｍ）を準備し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例１のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１２に示す。
【００７２】
［比較例２］
ポリ乳酸フィルム（東レ（株）製，エコディア，膜厚：２０μｍ）を、５０℃に加熱されている４本の余熱ロールに通し、図２に示すようなギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：４．５ｍｍ）を用いて搬送方向に延伸（延伸倍率：１．４５倍）し、次いで、図５に示すようなギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：３ｍｍ）を用いて直交方向に延伸（延伸倍率：１．３０倍）し、比較例２のフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。
【００７３】
［比較例３］
比較例３のフィルムとして、実施例１で製造されたポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを準備し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例３のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１３に示す。
【００７４】
［比較例４］
市販の使い捨てオムツに使われている、ポリエチレン樹脂及び炭酸カルシウムを含み、１軸延伸処理されたバックフィルムを、比較例４のフィルムとし、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例４のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１４に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
実施例１のフィルムは、現状の紙おむつ用バックフィルムと同等の剛軟度及び透湿度を有することが分かる。また、図１１及び図１４から、実施例１のフィルムは、現状の紙おむつ用バックフィルムと同様に、複数の微少孔２２を有することが分かる。
また、実施例２から、延伸倍率を高くすることにより、柔軟性及び透湿度が高くなることが分かる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 透湿性及び防水性を有するフィルム
２，２’ 凸部
３，３’ 凹部
４ ギア延伸装置
５，５’ ギアロール
６，６’ 外周面
７，７’ 歯
８ ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム
９ 高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム
１０ ギアピッチ
１１ ギア噛込深さ
１２ 高延伸領域
１３ 低延伸領域
１４ 突起部
１５ 窪み部
１６ 製造システム
１７ 原反フィルム巻出しロール
１８ 余熱ロール
１９ 第１のギア延伸装置
２０ 第２のギア延伸装置
２１ フィルム巻取りロール
２２ 微少孔
Ａ 搬送方向
Ｂ 直交方向
Ｃ 第１の方向
Ｄ 第２の方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法に関する。本発明は、特に、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性の高い、透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療、衛生材料、一般生活材料、産業資材等向けのフィルム、特に透湿性及び防水性を有するフィルムとして、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性ポリマーから成形されたフィルムが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法として、ポリオレフィン樹脂及び無機充填剤を含む樹脂組成物をフィルム成形し、得られたフィルムをギア延伸法により搬送方向と直交する方向に１．２〜３倍延伸して開孔することを特徴とする多孔性フィルムの製造方法が開示されている。
しかし、特許文献１に記載されるオレフィン樹脂に代表される熱可塑性ポリマーは、通常の環境下で化学的に安定である、すなわち、生分解性が低いので、上記熱可塑性ポリマーは、埋め立てると、土中で分解されにくい問題がある。さらに、上記熱可塑性ポリマーは、原油由来の材料から製造されている、すなわち、バイオマス度が低いので、上記熱可塑性ポリマーは、焼却の際に大量の二酸化炭素の放出し、環境保護の観点から問題が生じる。
【０００４】
さらに、特許文献１に開示される多孔性フィルムの製造方法では、ギア延伸前のフィルムは、フィルム厚みが均一で平板性に優れ、搬送方向と直交する直交方向の強度、伸度等が低下していないことを要件とし、ギア延伸は、搬送方向と直交する直交方向に対してのみ可能である。特許文献１に記載の方法では、搬送方向に対しては、一軸延伸をすることが可能である。
従って、特許文献１の多孔性フィルムは、ギア延伸により、搬送方向と直交する直交方向に柔軟性を有するものの、搬送方向には柔軟性を有しない。さらに、特許文献１の多孔性フィルムは、搬送方向に一軸延伸された場合には、搬送方向に剛性が生じるので、搬送方向の特性と、搬送方向と直交する直交方向の特性とが大きく異なる問題点を有する。
【０００５】
また、生分解性を有する透湿性及び防水性を有するフィルムとして、特許文献２に開示されるように、ポリ乳酸及び微粉状充填剤を含む、一軸延伸された多孔性フィルムが知られている。しかし、ポリ乳酸は、一般的に、ポリオレフィン樹脂よりも硬く、さらに弾性が高く且つ破断伸度が低いために、一軸延伸により、フィルムに柔軟性を付与することが難しい。従って、特許文献２に開示される多孔性フィルムは、柔軟性の観点から改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０２／０６２５５９号公報
【特許文献２】特開平７−８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の透湿性及び防水性を有するフィルムは、上述の問題点を有しているが、ポリ乳酸フィルム及び無機フィラーを含むフィルムに、局所的に、厚さが非常に薄い高延伸領域と、元の厚さをほぼ保持する低延伸領域とを設けることにより、ポリ乳酸に柔軟性を付与することができると考えられる。
以上より、本発明は、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性の高い、透湿性及び防水性を有するフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することを特徴とする上記フィルムにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、
上記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、
上記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして
上記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有する、
ことを特徴とする上記フィルム。
【００１０】
［態様２］
第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有する、態様１に記載のフィルム。
［態様３］
第１の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向であり、そして第２の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向である、態様２に記載のフィルム。
【００１１】
［態様４］
上記ポリ乳酸が、１５０〜１７０℃の融点を有する、態様１〜３のいずれか１つに記載のフィルム。
［態様５］
上記無機フィラーが、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素及びタルクから成る群から選択される、態様１〜４のいずれか１つに記載のフィルム。
【００１２】
［態様６］
上記無機フィラーが、１〜１０μｍの平均粒径を有する、態様１〜５のいずれか１つに記載のフィルム。
［態様７］
ポリ乳酸：無機フィラーの質量比が、５０：５０〜９０：１０の範囲にある、態様１〜６のいずれか１つに記載のフィルム。
【００１３】
［態様８］
態様１〜７のいずれか１つに記載のフィルムの製造方法であって、
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップ、そして
搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、
を含む方法。
【００１４】
［態様９］
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップの後に、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップをさらに含む、態様８に記載の方法。
［態様１０］
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップの後に、４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを予熱するステップをさらに含む、態様８又は９に記載の方法。
【００１５】
［態様１１］
一対のギアロール（Ｇ１）の複数の歯の少なくとも一部、及び／又は一対のギアロール（Ｇ２）の複数の歯の少なくとも一部が、突起部及び／又は窪み部を有する、態様８〜１０のいずれか１つに記載の方法。
［態様１２］
上記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、及び／又は前記高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップにおいて、延伸倍率が１．３０〜１．８０倍の範囲内にある、態様８〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、生分解性を有し、バイオマス度が高く且つ柔軟性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。
【図２】図２は、ギア延伸装置の例の１つの模式図である。
【図３】図３は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。
【図４】図４は、図３におけるＸ−Ｘの断面を、ギア延伸の際のギアの歯の位置と共に示した模式図である。
【図５】図５は、ギア延伸装置の別の例の模式図である。
【図６】図６は、ギア延伸装置のさらに別の例の模式図である。
【図７】図７は、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムの別の例の模式図である。
【図８】図８は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの別の例の模式図である。
【図９】図９は、ギアロールの歯の突起部及び窪み部を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することができる製造システムを示す。
【図１１】図１１は、実施例１で製造された、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１２】図１２は、比較例１で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１３】図１３は、比較例３で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【図１４】図１４は、比較例４で製造されたフィルムの表面の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルム、並びにその製造方法について、以下、詳細に説明する。
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む。
上記ポリ乳酸は、トウモロコシ等の植物資源から製造することができる、生分解性を有するポリマーであり、そして製造から焼却までに発生する二酸化炭素の量が、原油由来のポリエチレンの約４．０ｋｇ／ｋｇポリマー、及び原油由来のポリエステルの約６．１ｋｇ／ｋｇポリマーと比較して、約０．３ｋｇ／ｋｇ−ポリマーと非常に少ない。なお、ポリ乳酸に関する数値は、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社発表のデータ（ＰＬＡ６（２００６／２００７））に基づき、ポリエチレンに関する数値は、産業技術総合研究所発表のデータに基づき、そしてポリエステルに関する数値は、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｅｕｒｏｐｅ発表のデータに基づく。
【００１９】
上記ポリ乳酸の融点は、原料である乳酸の光学異性体であるＤ体及びＬ体の比を調整することにより調節することができる。
例えば、Ｄ体：Ｌ体のモル比を約５０：５０で混合して共重合することにより、約１９０〜２２０℃の融点を有するポリ乳酸を製造することができる。同様に、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９９：１の混合物の共重合から約１７０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９７：３の混合物の共重合から約１５０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、Ｌ体：Ｄ体のモル比約９２：８の混合物の共重合から約１３０℃の融点を有するポリ乳酸が製造され、そしてＬ体：Ｄ体のモル比約８８：１２の混合物の共重合から約１１０℃の融点を有するポリ乳酸が製造される。
例えば、Ｌ体：Ｄ体のモル比を、約９９：１〜約９７：３の間で調整することにより、融点が約１５０℃〜約１７０℃のポリ乳酸を製造することができる。
【００２０】
上記ポリ乳酸は、Ｄ体のモル比が約１８モル％以上になると、明瞭な融点を有さず、軟化温度約９０℃未満の非晶性ポリマーとなる。このような非晶性ポリ乳酸の場合は、便宜上、目視での軟化温度を融点として取り扱う。
なお、上記融点は、示差走査熱量計により測定することができる。上記融点は、例えば、島津製作所社製のＤＳＣ−６０型ＤＳＣ測定装置を用い、昇温速度１０℃／分で測定することができる。
【００２１】
上記ポリ乳酸は、約１４０〜約１８０℃の融点を有することが好ましく、そして約１５０〜約１７０℃の融点を有することがより好ましい。融点が約１４０℃を下回ると、フィルム自体の剛性が低くなり、フィルム製造及びスリット切断時のシワ及び破損、ギア延伸時のシワ、おむつ等に組み込む際のシワ等が生じやすい傾向があり、そして融点が約１８０℃を超えると、フィルム自体の剛性が高くなり、十分に延伸できない傾向がある。
【００２２】
上記ポリ乳酸は、約６０，０００以上の重量平均分子量を有することが好ましく、そして、約１００，０００〜約３００，０００の重量平均分子量を有することがより好ましい。重量平均分子量が約約６０，０００を下回ると、シート強度が低下する傾向があり、そして重量平均分子量が約３００，０００を上回ると、ポリ乳酸の生分解に時間がかかる傾向がある。
【００２３】
上記ポリ乳酸は、バイオマス度が約９０〜約１００％の範囲内にあり、そして約１００％であることが好ましい。
なお、本明細書において、「バイオマス度」は、石油から生成された化石資源と、再生可能な生物由来の有機性資源との総質量に対する、前記有機性資源の占める割合を意味する。
【００２４】
本発明に用いられる無機フィラーは、延伸時にフィルムに孔を生じさせるための起点として添加される成分である。上記無機フィラーはまた、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、柔軟性を付与する成分でもある。
上記無機フィラーの組成としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、タルク等が挙げられる。上記無機フィラーとしては、炭酸カルシウム又は酸化チタンが好ましい。
【００２５】
上記無機フィラーは、約１〜約１０μｍの平均粒径を有することが好ましく、そして約３〜約７μｍの平均粒径を有することが好ましい。平均粒径が約１μｍを下回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの透湿性及び柔軟性が不十分である場合があり、そして平均粒径が約１０μｍを上回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの透湿度が高すぎ、衣服が湿気を帯びる場合がある。
本明細書において、「平均粒径」は、電子顕微鏡観察により、無機フィラーの一次粒子１００個を任意にピックアップし、その長径を測定し、それらの相加平均をとるにより算出した値を意味する。
【００２６】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムにおいて、ポリ乳酸：無機フィラーの質量比は、約５０：５０〜約９０：１０であることが好ましく、そして約６０：４０〜約７０：３０であることがより好ましい。ポリ乳酸の質量比が約５０％を下回ると、フィルムとしての強度が不十分となる場合があり、そしてポリ乳酸の質量比が約９０％を上回ると、フィルム内の孔の数が不十分となり、透湿性が低すぎる場合がある。
【００２７】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、柔軟性の指標として、約１５〜約３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして約１５〜約２０ｍｍの範囲の剛軟度を有することが好ましい。上記剛軟度が約１５ｍｍを下回ると、剛性が小さく、フィルムの巻取り、所望幅へのスリット切断、及びおむつ等のバックシートへの加工等の際にシワが発生しやすくなり、そして上記剛軟度が約３０ｍｍを上回ると、剛性が高く、吸収性物品等の身体に用いられるものに使用した場合に、ユーザが違和感を覚えやすい。
本明細書において、剛軟度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６：１９９９ ８．１９．１ Ａ法（４５°カンチレバー法）に準拠し、試料を幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍとして測定した値を意味する。
【００２８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、約２０００〜約４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有し、そして約２，５００〜約３，５００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有することが好ましい。透湿度が約２０００ｇ／ｍ2／２４時間を下回ると透湿性が不十分であり、身体に用いられた場合に湿度がこもり、ユーザが不快感を覚えやすく、そして透湿度が約４０００ｇ／ｍ2／２４時間を上回ると、湿度の透過性が高すぎて、衣服が湿気を帯びる場合がある。
本明細書において、透湿度は、ＪＩＳ Ｚ ０２０８：１９７６の防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）に準拠して測定する。透湿カップに、塩化カルシウムの代わりに２０ｇの水を充填し、温度４０℃及び相対湿度６０％の雰囲気条件下で２４時間自然放置させた後の、単位面積（ｍ2）あたりの水分の透過量（排出量）を測定する。
【００２９】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、約８００〜約２，０００ｍｍの範囲の耐水圧を有し、そして約９００〜約１，５００ｍｍの範囲の耐水圧を有することが好ましい。耐水圧が約８００ｍｍを下回ると、体圧が加わるケース、例えば、おむつのバックフィルムとして用いた場合に、尿等の体液が漏出する場合があり、そして耐水圧が約２，０００ｍｍを上回ると、透湿性が損なわれやすい傾向がある。
本明細書において、耐水圧は、ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に規定される、Ａ法（低水圧法）に準じて測定した値を意味する。
【００３０】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムでは、当該フィルム内に高延伸領域と、低延伸領域とが存在するので、フィルムの厚さが、場所によって変化しうる。従って、上記フィルムの厚さの代用として、坪量を用いる。
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの坪量としては、本発明の効果を奏する範囲内であれば特に制限されないが、約１５〜約３０ｇ／ｍ2の範囲内にあることが好ましく、そして約１７〜約２５ｇ／ｍ2の範囲内にあることがより好ましい。
坪量が約３０ｇ／ｍ2を超えると、透湿度が低下し、そして／又は剛軟度が高くなる傾向がある。そして坪量が約１５ｇ／ｍ2を下回ると、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの強度が低下して破れやすくなる傾向がある。
【００３１】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有する。
第１の方向としては、特に制限されないが、製造効率を考慮すると、製造時の搬送方向、又は搬送方向と直交する直交方向（以下、単に「直交方向」と称する）が挙げられるであろう。
【００３２】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムはまた、第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有することができる。上記の場合には、第１の方向と、第２の方向とは、同一であってもよく、又は異なっていてもよい。
第１の方向及び第２の方向は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの搬送方向及び直交方向の物性の差を小さくすることが好ましい場合には、それら２つの方向が形成する交角がより大きいこと、すなわち、９０°に近いことが好ましい。
上記の場合、第１の方向及び第２の方向としては、特に制限されないが、製造効率を考慮すると、それぞれ、搬送方向及び直交方向、又は直交方向及び搬送方向が挙げられるであろう。
【００３３】
第１の方向及び第２の方向は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの特定の方向の柔軟性を高くすることが好ましい場合には、それら２つの方向が形成する交角がより小さいこと、すなわち、０°に近いことが好ましく、そして０°であることがより好ましい。
【００３４】
本明細書において、高延伸領域は、厚さが薄く、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、高い透湿性及び柔軟性を付与することができる領域である。
また、本明細書において、低延伸領域は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに最低限の剛性を付与することができる領域である。
【００３５】
図３は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図である。図３では、Ａは製造時の搬送方向であり、そしてＢは直交方向である。図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向Ｂにそれぞれ平行な凸部２及び凹部３を、搬送方向Ａに交互に有する。凸部２及び凹部３は、透湿性及び防水性を有するフィルム１が有する高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）に起因するものである。図３では、第１の方向Ｃが直交方向Ｂに相当する。
【００３６】
また、図１は、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの別の態様の模式図である。図１においても、Ａは製造時の搬送方向であり、そしてＢは直交方向である。図１の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向に平行な凸部２及び凹部３と、搬送方向に平行な凸部２’及び凹部３’とを有する。凸部２及び２’、並びに凹部３及び３’は、透湿性及び防水性を有するフィルム１が有する高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）、並びに高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）に起因するものである。図１では、第１の方向Ｃが直交方向Ｂに相当し、そして第２の方向Ｄが搬送方向Ａに相当する。
以下、製造工程と共に説明する。
【００３７】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法は、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップを含む。
上記ステップは、ポリ乳酸及び無機フィラーを所定の割合で混合し、フィルムに成形することにより実施することができる。
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムの厚さは、製造すべき、透湿性及び防水性を有するフィルムの用途等によって異なるが、好ましくは約１０〜約３０μｍであり、そしてより好ましくは約１５〜約２５μｍである。
上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムはまた、市販のものを購入してもよい。
【００３８】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの製造方法は、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ（以下、当該ステップを、「第１延伸ステップ」と称する場合がある）を含む。なお、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）は、第１の方向にそれぞれ平行であり且つ第１の方向と直交する方向に交互に配置されている。
【００３９】
第１延伸ステップを実施するために、例えば、図２に示すギア延伸装置を用いることができる。図２に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図２に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、上記回転軸線と平行に、外周面６及び６’に配置されている。
【００４０】
図２のギア延伸装置４では、一対のギアロール５及び５’の間隙にポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム８を通し、ギアロール５及び５’を通過する際に、互い噛み合うギアロール５及び５’の複数の歯７及び７’により、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム８を、三点曲げの原理で延伸し、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムとしての、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９を形成する（図４を参照せよ）。
図２のギア延伸装置４では、フィルム８は、搬送方向Ａに延伸される。
なお、本明細書において、ギア延伸装置を用いた延伸を、単にギア延伸と称する場合がある。
【００４１】
図２のギア延伸装置４では、第１の方向は直交方向に相当するので、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９は、直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、搬送方向に交互に有する。
図２のギア延伸装置４により製造された、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９、すなわち、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの態様の１つの模式図を図３に示す。
【００４２】
図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１は、直交方向Ｂにそれぞれ平行な凸部２及び凹部３を、搬送方向Ａに交互に有する。
図４は、図３におけるＸ−Ｘの断面を、ギア延伸の際のギアの歯の位置と共に示した模式図である。凸部２は、第１延伸ステップの際の下のギアロールの歯７’に起因し、そして凹部３は、第１延伸ステップの際の上のギアロールの歯７に起因する。第１延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び歯７’の先端部分に接する領域では、フィルムが固定されているため、全く又は実質的に延伸されず、低延伸領域（Ｌ１）としての低延伸領域１３が形成される。一方、第１延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び複数の歯７’の先端部分に接しない領域では、フィルムが延伸され、高延伸領域（Ｈ１）としての高延伸領域１２が形成される。
【００４３】
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムに、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）が形成された結果、図３に示すような、凸部２及び凹部３を有するフィルムが形成される。
図３では、高延伸領域（Ｈ１）（図示せず）は、凸部２及び凹部３の境界部分を中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されており、そして低延伸領域（Ｌ１）（図示せず）は、凸部２の端部を除いた部分と、凹部３の端部を除いた部分とを中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されている。図３の透湿性及び防水性を有するフィルム１はまた、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有する。
【００４４】
本明細書において、「高延伸領域」は、物理的に引き延ばされた領域、すなわち、延伸領域の中で、引き延ばされた程度が、低延伸領域よりも多い領域を意味する。
本明細書において、「低延伸領域」とは、高延伸領域よりも、物理的に引き延ばされた程度が少ない部分を意味する。上記低延伸領域には、物理的に引き延ばされていない部分、すわなち、未延伸部分が含まれる。
【００４５】
本発明の方法は、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップ（以下、当該ステップを、「第２延伸ステップ」と称する場合がある）をさらに含むことができる。なお、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）は、第２の方向にそれぞれ平行であり且つ第２の方向と直交する方向に交互に配置されている。
【００４６】
第２延伸ステップを行うために、例えば、図５に示すギア延伸装置４を用いることができる。図５に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図５に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、上記回転軸線と垂直に、外周面６及び６’に配置されている。なお、図５において、符号１０は、ギアピッチを示し、そして符号１１はギア噛込深さを示す。
【００４７】
図３に示す高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを図５に示すようなギア延伸装置４に通すことにより、図１に示すような凸部２及び凹部３の上に、凸部２’及び凹部３’を有するフィルムを製造することができる。
第２延伸ステップの際に生ずる現象を、図４を代用して説明すると、凸部２’は、下のギアロールの歯７’に起因し、そして凹部３’は、上のギアロールの歯７に起因する。また、第２延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び歯７’の先端部分に接する領域では、フィルムが固定されているため、全く又は実質的に延伸されず、低延伸領域（Ｌ２）としての低延伸領域１３が形成される。一方、第２延伸ステップの際、フィルムの、歯７及び複数の歯７’の先端部分に接しない領域では、フィルムが延伸され、高延伸領域（Ｈ２）としての高延伸領域１２が形成される。
図５のギア延伸装置４では、フィルムは、直交方向に延伸される。
【００４８】
第１延伸ステップ及び第２延伸ステップを、それぞれ、図２及び図５に示すギア延伸装置を用いて説明してきたが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、そして所望により、第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互に有する、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することが可能であれば、ギア延伸装置の構造は、特に制限されない。
【００４９】
例えば、本発明の別の態様では、図５に示すギア延伸装置４を用いて第１延伸ステップを実施し、そして所望により、図２に示すギア延伸装置４を用いて第２延伸ステップを実施することができる。
本発明のさらに別の態様では、図６に示すようなギア延伸装置４を用いて、第１延伸ステップ及び／又は第２延伸ステップを実施することができる。図６に示されるギア延伸装置４は、一対のギアロール５及び５’を有する。ギアロール５及び５’の外周面６及び６’には、それぞれ、複数の歯７及び７’が配置されている。また、図６に示すギア延伸装置４では、ギアロール５及び５’の回転軸線は、それぞれ、フィルムの搬送方向Ａと垂直である。さらに、複数の歯７及び７’は、それぞれ、回転軸線に対して一定の角度θを有するように、外周面６及び６’に配置されている。
【００５０】
図６に示すようなギア延伸装置４を用いて、第１延伸ステップを実施することにより、図７に示すような、凸部２及び凹部３を有する、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムとしての、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９を形成することができる。
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９では、高延伸領域（Ｈ１）（図示せず）は、凸部２及び凹部３の境界部分を中心とし且つ凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されており、そして低延伸領域（Ｌ１）（図示せず）は、凸部２の端部を除いた部分と、凹部３の端部を除いた部分とを中心とし凸部２及び凹部３に沿って、すなわち、第１の方向Ｃに沿って形成されている。高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９はまた、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有する。
【００５１】
所望により、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム９に、第２延伸ステップを実施して、図８に示すような、凸部２及び凹部３を有し、そして凸部２及び凹部３の上に凸部２’及び凹部３’をさらに有する、透湿性及び防水性を有するフィルム１を製造することができる。第２延伸ステップは、図６に示すようなギア延伸装置であって、複数の歯が回転軸線と一定の角度θ’（θ’≠θ）を有するものを用いて実施することができる。
図８に示す透湿性及び防水性を有するフィルム１は、第１の方向Ｃにそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向Ｃと直交する方向に交互に有し、且つ第２の方向Ｄにそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向Ｄと直交する方向に交互に有する。
【００５２】
第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギアピッチは、約２〜約１５ｍｍが好ましく、そして約３〜約１０ｍｍがより好ましい。ギアピッチが約２ｍｍを下回ると、噛込深さとの関係で十分に延伸できない場合があり、そしてギアピッチが約１５ｍｍを上回ると、噛込深さ、加工速度等を十分考慮しないとフィルムが破断する場合がある。
ギアピッチは、図５において、符号１０により表わされる、ある歯から次の歯の間の間隔を意味する。
【００５３】
第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギア噛込深さは、約２〜約１０ｍｍが好ましく、そして約３〜約７ｍｍがより好ましい。ギア噛込深さが約２ｍｍを下回ると、十分な延伸がなされず、所望の柔軟性及び透湿性が発現しにくい場合があり、そしてギア噛込深さが約１０ｍｍを下回ると、ギアピッチ、加工速度等を十分考慮しないとフィルムが破断する場合がある。
ギア噛込深さは、図５において、符号１１により表わされる、上のギアロールの歯と、下のギアロールの歯とが重なり合う部分の深さを意味する。
【００５４】
第１延伸ステップにおいて、延伸倍率は、約１．３０〜約１．８０倍の範囲内にあることが好ましく、そして約１．４０〜約１．６０倍の範囲内にあることがより好ましい。延伸倍率が約１．３０倍を下回ると、低延伸領域の割合が少なく、製造されるフィルムの透湿度が不十分となる場合があり、そして延伸倍率が約１．８０倍を超えると、次の第２延伸ステップにおいて、フィルムが破断する場合がある。
【００５５】
本明細書において、「延伸倍率」は、ギア延伸前の坪量をＢＷ0とし、ギア延伸後の坪量をＢＷ1とした場合に、次の式：
延伸倍率（倍）＝ＢＷ0／ＢＷ1
により算出される値である。
なお、坪量は、試料を、長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍの正方形にカットし、その質量Ａ（ｇ）から、次の式：
坪量（ｇ／ｍ2）＝Ａ÷（（１００／１０００）×（１００／１０００））
に従って測定する。
質量Ａは、小数点以下第４位まで測定する。
【００５６】
第２延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置において、ギアピッチ及びギア噛込深さは、第１延伸ステップにおいて用いられるギア延伸装置のギアピッチ及びギア噛込深さと、それぞれ同一であることができる。
【００５７】
第２延伸ステップにおいて、延伸倍率は、約１．３０〜約１．８０倍の範囲内にあることが好ましく、そして約１．４０〜約１．６０倍の範囲内にあることがより好ましい。延伸倍率が約１．３０倍を下回ると、低延伸領域の割合が少なく、製造されるフィルムの透湿度が不十分となる場合があり、そして延伸倍率が約１．８０倍を超えると、延伸時にフィルムが破断する場合がある。
【００５８】
本発明の方法において、透湿性を向上させるためにギア延伸を採用する理由は、以下の通りである。
透湿性を向上させるために当技術分野で一般的に行われている軸延伸、例えば、一軸延伸では、分子配向が進むために、延伸方向への強度が向上するが、延伸方向への伸度が低下し、製造されたフィルムが剛直になる傾向がある。一方、ギア延伸では、高延伸領域と低延伸領域とを生じさせるため、フィルム全体として剛直になることが抑制される。例えば、搬送方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、直交方向に交互に有するフィルムでは、直交方向の柔軟性が向上し、そして直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、搬送方向に交互に有するフィルムでは、搬送方向の柔軟性が向上する。当然ながら、搬送方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、直交方向に交互に有し、且つ直交方向にそれぞれ平行な高延伸領域及び低延伸領域を、搬送方向に交互に有するフィルムでは、搬送方向及び直交方向の両方の柔軟性が向上する。
【００５９】
第１延伸ステップに用いられる一対のギアロール（Ｇ１）、及び所望による第２延伸ステップに用いられる一対のギアロール（Ｇ２）において、複数の歯は、歯高が一定であってもよく、あるいは歯高が一定ではなく、突起部及び／又は窪み部を有していてもよい。上記突起部は、高延伸領域の延伸度をさらに上げるために用いられる部分であり、そして窪み部は、高延伸領域の延伸度を下げるために用いられる部分である。
図９（ａ）及び（ｂ）は、図２に示すような、複数の歯が、それぞれ、回転軸線と平行に配置されているギアロールにおける歯の突起部及び窪み部を説明するための図である。図９では、歯の上面は、ギアロールの外周面に連結されている面であり、そして歯の下面は、延伸時にフィルムと接する面である。
【００６０】
図９（ａ）の歯７，７’では、歯の、フィルムと接する側の中央に、高さＨ、幅Ｗの突起部１４が形成されている。このような突起部を形成することにより、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、他の高延伸領域よりも延伸度が高い領域（以下、超高延伸領域と称する）を形成することができる。上記超高延伸領域は、延伸度が他の高延伸領域よりも高いので、通気性及び柔軟性が他の高延伸領域よりも優れ、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの通気性及び柔軟性をより向上させることができる一方で、超高延伸領域が限定的であれば、全体としての強度をそれほど低下させることはない。
【００６１】
上記突起部は、歯の位置によって、その高さ及び幅が変化してもよい。例えば、上のロール又は下のロールの複数の歯において、突起部が、ｍ番目の歯の突起部の幅をＷｍとし、そしてｎ番目の歯の突起部の幅をＷnとした場合に、Ｗm＜Ｗm+1となるような関係を有し且つある位置からＷn＞Ｗn+1となるような関係を有することができる。
また、上のロール又は下のロールの複数の歯において、突起部が、ｍ番目の歯の突起部の高さをＨｍとし、そしてｎ番目の歯の突起部の幅をＨnとした場合に、Ｈm＜Ｈm+1となるような関係を有し且つある位置からＨn＞Ｈn+1となるような関係を有することができる。
一対のギアロールにおいて、上のギアロールの歯の突起部と、下のギアロールの歯の突起部とを噛合わせることにより、延伸効果をより高めることができる。
【００６２】
上記複数の歯はまた、図９（ｂ）に示すような形状を有することができる。図９（ｂ）の歯７，７’では、歯の、フィルムと接する側の中央に、高さＨ、幅Ｗの窪み部１５が形成されている。
このような窪み部を形成することにより、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムに、他の高延伸領域よりも延伸度が低い領域を形成することができる。
上記窪み部は、突起部と同様に、歯の位置によって、その高さ及び幅が変化してもよい。
突起部及び窪み部に関して、図９に記載されるギアロールを用いて説明してきたが、本発明において、図５及び図６に示すようなギアロール、例えば、複数の歯が回転軸線と垂直に外周面に配置されているもの、複数の歯が回転軸線に対して一定の角度θを有するように外周面に配置されているもの等の歯が、突起部及び／又は窪み部を有することができる。
【００６３】
本発明の方法は、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを製造するステップの後に、上記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを、４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で予熱するステップ（以下、「余熱ステップ」と称する場合がある）をさらに含むことができる。
余熱ステップの温度は、約４０℃以上且つ上記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度であることが好ましく、そして約４５〜約６０℃の範囲内にあることがより好ましい。余熱温度が約４０℃を下回ると、続くギア延伸による延伸効果が少なくなるか、又はフィルムが延伸時に切れやすくなる場合があり、そして余熱温度がポリ乳酸のガラス転移温度以上であると、フィルムが柔らかくなり、切断等の加工がしにくくなる場合がある。
ポリ乳酸のガラス転移温度は、一般的に約６０℃であることが知られているので、上記余熱ステップの温度は、一般的には、約４０℃〜約６０℃になるであろう。
【００６４】
上記余熱ステップは、所定の温度に加温した余熱ロールに、ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通すことによって行うことができる。上記余熱ロールは、複数本存在していてもよい。
図１０に、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造することができる、製造システムを示す。図１０の製造システム１６は、原反フィルム巻出しロール１７、複数の余熱ロール１８、第１のギア延伸装置１９及び第２のギア延伸装置２０、並びにフィルム巻取りロール２１を備える。なお、第２のギア延伸装置２０は、無くともよい。
【００６５】
本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムは、透湿性及び防水性に優れるので、透湿性能及び防水性能が必要であるもの、例えば、吸収性物品、例えば、生理用品及び使い捨ておむつ用のバックフィルム、創傷用フィルム、医療用フィルム等として好適である。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いられた機器及び評価は、以下の通りである。
［厚さ］
ＰＥＡＣＯＣＫ（尾崎） ＴＹＰＥ ＦＦＤ−１ １．２５Ｎ 厚み計を用いて測定した。
［剛軟度］
上述の条件に従い、（株）大栄科学精器製作所 電動カンチレバーソフトネステスターを用いて測定した。
［透湿度］
上述の条件に従って測定した。
［耐水圧］
ＪＩＳ Ｌ １０９２：２００９に規定される、Ａ法（低水圧法）に準じて測定した。
【００６７】
［実施例１］
ポリ乳酸（融点約１６０℃）５０質量部と、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3，平均粒径約５μｍ）５０質量部とを混合し、ペレットを製造し、次いで、押出成形機を用いて溶融成膜することにより、ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを製造した。
【００６８】
上記ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムから、図１０に示すような製造システム１６を用いて、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムを製造した。４本の余熱ロールは、５０℃に加熱されていた。第１のギア延伸装置は、図２に示すような、搬送方向（ＭＤ）に延伸するギア延伸装置であり、ギアピッチ、ギア噛込深さ、及び延伸倍率は、それぞれ、５ｍｍ、４ｍｍ、及び１．３５倍であった。第２のギア延伸装置は、図５に示すような、直交方向（ＣＤ）に延伸するギア延伸装置であり、ギアピッチ、ギア噛込深さ、及び延伸倍率は、それぞれ、５ｍｍ、３ｍｍ、及び１．４５倍であった。本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、本発明の透湿性及び防水性を有するフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１１に示す。
実施例１のフィルムの耐水圧は、１，０２０ｍｍであった。
【００６９】
［実施例２］
第１のギア延伸装置のギアピッチ、ギア噛込深さ及び延伸倍率を、それぞれ、５ｍｍ、５．５ｍｍ及び１．６３倍とし、第２のギア延伸装置のギアピッチ、ギア噛込深さ及び延伸倍率を、それぞれ、５ｍｍ、５ｍｍ及び１．７０倍とした以外は実施例１と同様にして、透湿性及び防水性を有するフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。実施例１のフィルムの耐水圧は、９２０ｍｍであった。
【００７０】
［実施例３］
実施例１で製造された、ポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを、４本の余熱ロール（５０℃）に通した後、図２に示すような第１のギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：４ｍｍ、及び延伸倍率：１．３５倍）に通して、搬送方向にギア延伸し、フィルムを一度巻き取った。次いで、搬送方向にギア延伸されたフィルムを、４本の余熱ロール（５０℃）に通した後、図２に示すような第２のギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：３．５ｍｍ、及び延伸倍率：１．２２倍）に通して、搬送方向にさらにギア延伸して、透湿性及び防水性を有するフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。実施例３のフィルムの耐水圧は、１，０００ｍｍであった。
【００７１】
［比較例１］
比較例１のフィルムとして、ポリ乳酸フィルム（東レ（株）製，エコディア，膜厚：２０μｍ）を準備し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例１のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１２に示す。
【００７２】
［比較例２］
ポリ乳酸フィルム（東レ（株）製，エコディア，膜厚：２０μｍ）を、５０℃に加熱されている４本の余熱ロールに通し、図２に示すようなギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：４．５ｍｍ）を用いて搬送方向に延伸（延伸倍率：１．４５倍）し、次いで、図５に示すようなギア延伸装置（ギアピッチ：５ｍｍ、ギア噛込深さ：３ｍｍ）を用いて直交方向に延伸（延伸倍率：１．３０倍）し、比較例２のフィルムを製造し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。
【００７３】
［比較例３］
比較例３のフィルムとして、実施例１で製造されたポリ乳酸及び炭酸カルシウムを含むフィルムを準備し、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例３のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１３に示す。
【００７４】
［比較例４］
市販の使い捨てオムツに使われている、ポリエチレン樹脂及び炭酸カルシウムを含み、１軸延伸処理されたバックフィルムを、比較例４のフィルムとし、剛軟度及び透湿度を測定した。結果を表１にまとめる。また、比較例４のフィルムの表面の電子顕微鏡写真を図１４に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
実施例１のフィルムは、現状の紙おむつ用バックフィルムと同等の剛軟度及び透湿度を有することが分かる。また、図１１及び図１４から、実施例１のフィルムは、現状の紙おむつ用バックフィルムと同様に、複数の微少孔２２を有することが分かる。
また、実施例２から、延伸倍率を高くすることにより、柔軟性及び透湿度が高くなることが分かる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 透湿性及び防水性を有するフィルム
２，２’ 凸部
３，３’ 凹部
４ ギア延伸装置
５，５’ ギアロール
６，６’ 外周面
７，７’ 歯
８ ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルム
９ 高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルム
１０ ギアピッチ
１１ ギア噛込深さ
１２ 高延伸領域
１３ 低延伸領域
１４ 突起部
１５ 窪み部
１６ 製造システム
１７ 原反フィルム巻出しロール
１８ 余熱ロール
１９ 第１のギア延伸装置
２０ 第２のギア延伸装置
２１ フィルム巻取りロール
２２ 微少孔
Ａ 搬送方向
Ｂ 直交方向
Ｃ 第１の方向
Ｄ 第２の方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、
前記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、
前記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして
前記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有する、
ことを特徴とする前記フィルム。
【請求項２】
第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
第１の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向であり、そして第２の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向である、請求項２に記載のフィルム。
【請求項４】
前記ポリ乳酸が、１５０〜１７０℃の融点を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項５】
前記無機フィラーが、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素及びタルクから成る群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項６】
前記無機フィラーが、１〜１０μｍの平均粒径を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項７】
ポリ乳酸：無機フィラーの質量比が、５０：５０〜９０：１０の範囲にある、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法であって、
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップ、そして
搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に、前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、
を含む方法。
【請求項９】
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップの後に、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップの後に、４０℃以上且つ前記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で、前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを予熱するステップをさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
一対のギアロール（Ｇ１）の複数の歯の少なくとも一部、及び／又は一対のギアロール（Ｇ２）の複数の歯の少なくとも一部が、突起部及び／又は窪み部を有する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、及び／又は前記高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップにおいて、延伸倍率が１．３０〜１．８０倍の範囲内にある、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
ポリ乳酸と、無機フィラーとを含む、透湿性及び防水性を有するフィルムであって、
前記フィルムが、第１の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を、第１の方向と直交する方向に交互に有し、
前記フィルムが、１５〜３０ｍｍの範囲の剛軟度を有し、そして
前記フィルムが、２０００〜４０００ｇ／ｍ2／２４時間の範囲の透湿度を有する、
ことを特徴とする前記フィルム。
【請求項２】
第２の方向にそれぞれ平行な高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）を、第２の方向と直交する方向に交互にさらに有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
第１の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向であり、そして第２の方向が、搬送方向又は搬送方向と直交する直交方向である、請求項２に記載のフィルム。
【請求項４】
前記ポリ乳酸が、１５０〜１７０℃の融点を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項５】
前記無機フィラーが、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素及びタルクから成る群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項６】
前記無機フィラーが、１〜１０μｍの平均粒径を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項７】
ポリ乳酸：無機フィラーの質量比が、５０：５０〜９０：１０の範囲にある、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法であって、
ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップ、そして
搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ１）であって、一対のギアロール（Ｇ１）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に、前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、
を含む方法。
【請求項９】
高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップの後に、搬送方向と直交する回転軸線を有する一対のギアロール（Ｇ２）であって、一対のギアロール（Ｇ２）のそれぞれの外周面に配置された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転するものの間隙に前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを通過させ、高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを準備するステップの後に、４０℃以上且つ前記ポリ乳酸のガラス転移温度未満の温度で、前記ポリ乳酸と無機フィラーとを含むフィルムを予熱するステップをさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
一対のギアロール（Ｇ１）の複数の歯の少なくとも一部、及び／又は一対のギアロール（Ｇ２）の複数の歯の少なくとも一部が、突起部及び／又は窪み部を有する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記高延伸領域（Ｈ１）及び低延伸領域（Ｌ１）を有するフィルムを形成するように延伸するステップ、及び／又は前記高延伸領域（Ｈ２）及び低延伸領域（Ｌ２）をさらに有するフィルムを形成するように延伸するステップにおいて、延伸倍率が１．３０〜１．８０倍の範囲内にある、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２０８０７０（Ｐ２０１１−２０８０７０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８９８０（Ｐ２０１０−７８９８０）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
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