CN113891798B - 伸缩膜 - Google Patents

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Abstract

一种伸缩膜(1,2)，其具有弹性体层(10)和设置于上述弹性体层(10)的第1面(10a)及第2面(10b)中的任一者或两者的表面层(20,22)，上述表面层(20,22)包含聚丙烯系树脂和碳酸钙，所述聚丙烯系树脂为选自作为与乙烯的共聚物的嵌段聚丙烯及作为与乙烯的共聚物的无规聚丙烯中的1种以上，相对于上述表面层(20,22)的总质量，上述表面层(20,22)中的上述碳酸钙的含量为10～75质量％，上述弹性体层(10)的厚度为20～55μm，上述表面层(20,22)的厚度为0.4～5.0μm。

Description

伸缩膜
技术领域
本发明涉及一种伸缩膜。
本申请基于在2019年6月6日向日本申请的日本特愿2019-106404号要求优先权，并且将其内容援引于此。
背景技术
在卫生用品、体育用品、医疗用品等广泛的领域中，为了改善处理性、穿着感(合体感)等而使用伸缩膜。例如可用于内衣物等衣服、纸尿裤的腰带、侧片、腿收紧部、失禁用品、生理用卫生巾、绷带、外科的布单、紧固用带、帽子、游泳短裤、体育用护具、医疗护具等。
在伸缩膜中使用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯共聚物等的弹性体。使用了弹性体的伸缩膜存在粘连的问题。因此，为了抑制粘连，提出在弹性体层的表面设有烯烃层等表面层的伸缩膜。在专利文献1中公开了一种伸缩膜，其在弹性体层的表面设有包含高密度聚乙烯(HDPE)或均聚聚丙烯(H-PP)的烯烃层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-112878号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献1那样，在表面层中使用了HDPE等聚乙烯的伸缩膜由于耐热性不充分，因此例如在使用热熔粘接剂与背膜、无纺布等粘接时，容易发生变形或发生穿孔。另外，在表面层中使用了H-PP的伸缩膜不易得到充分的伸缩性。如果增厚弹性体层，则虽然伸缩性得到改善，但是刚性变得过高，因此在拉伸时需要较强的力。
本发明的目的在于提供刚性低、耐粘连性、耐热性及伸缩性优异的伸缩膜。
用于解决课题的手段
本发明具有以下的构成。
[1]一种伸缩膜，其具有弹性体层和设置于上述弹性体层的第1面及第2面中的任一者或两者的表面层，上述表面层包含聚丙烯系树脂和碳酸钙，所述聚丙烯系树脂为选自作为与乙烯的共聚物的嵌段聚丙烯及作为与乙烯的共聚物的无规聚丙烯中的1种以上，上述表面层中的上述碳酸钙的含量相对于上述表面层的总质量为10～75质量％，上述弹性体层的厚度为20～55μm，上述表面层的厚度为0.4～5.0μm。
[2]根据[1]所述的伸缩膜，其中，上述表面层包含相对于上述表面层的总质量为30～70质量％的上述聚丙烯系树脂和30～70质量％的上述碳酸钙。
[3]根据[1]或[2]所述的伸缩膜，其中，上述聚丙烯系树脂的熔点小于160℃。
发明效果
根据本发明，可以提供刚性低、耐粘连性、耐热性及伸缩性优异的伸缩膜。
附图说明
图1是表示本发明的伸缩膜的一例的剖视图。
图2是表示本发明的伸缩膜的一例的剖视图。
具体实施方式
以下的术语的定义被应用于本说明书及权利要求书中。
流动方向(MD)是带状的树脂膜的挤出方向(长度方向)。另外，宽度方向(TD)是沿着树脂膜面而与流动方向(MD)垂直的方向。
本发明的伸缩膜具有弹性体层和设置于弹性体层的第1面及第2面中的任一者或两者的表面层。
作为本发明的伸缩膜的实施方式，可列举例如图1及图2中所例示的伸缩膜1,2。如图1所示，伸缩膜1具备弹性体层10和设置于弹性体层10的第1面10a的第1表面层20。如图2所示，伸缩膜2具备弹性体层10、设置于弹性体层10的第1面10a的第1表面层20、和设置于弹性体层10的第2面10b的第2表面层22。
需要说明的是，图1及图2的尺寸等为一例，本发明并不限定于此，可以在权利要求所定义的本发明的范围内进行适当变更再实施。
弹性体层是包含弹性体的层。
弹性体是指在玻璃化转变温度以上的温度下具有橡胶弹性的聚合物。因此，弹性体通常具有常温(23℃)以下的玻璃化转变温度。作为弹性体，具体而言，可列举苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体等。其中，从强度及复原性的方面出发，优选烯烃系弹性体。另外，从膜运送时的尺寸稳定性高这样的方面出发，优选苯乙烯系弹性体。弹性体层中所含的弹性体可以为1种，也可以为2种以上。
作为苯乙烯系弹性体，可列举苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS弹性体)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)等。其中，从使强度及复原性更高的方面出发，优选SIS弹性体。
SIS弹性体的苯乙烯单元含有率优选为14～48质量％。如果SIS弹性体的苯乙烯单元含有率为上述下限值以上，则成形性提高。如果SIS弹性体的苯乙烯单元含有率为上述上限值以下，则可以得到充分高的伸缩性。
作为SIS弹性体，可以使用市售品。
作为SIS弹性体的市售品，可列举例如Quintac3390(SIS嵌段共聚物、玻璃化转变温度：-53℃、苯乙烯单元含有率：48质量％、日本ZEON公司制)、Quintac3620(SIS嵌段共聚物、玻璃化转变温度：-50℃、苯乙烯单元含有率：14质量％、日本ZEON公司制)等。
作为烯烃系弹性体，可列举以碳原子数3以上的烯烃作为主成分的共聚物或均聚物、以及以乙烯作为主成分的与碳原子数3以上的烯烃的共聚物等。具体而言，可列举例如：立构规整性低的丙烯均聚物、1-丁烯均聚物等α-烯烃均聚物；丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-乙烯共聚物、1-丁烯-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-1-丁烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物等α-烯烃共聚物；乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-异戊二烯共聚物等乙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物；等。另外，可以为在结晶性聚烯烃的基体中分散有上述弹性体的弹性体。烯烃系弹性体可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为烯烃系弹性体，从强度及复原性的方面出发，优选作为以丙烯为主成分的共聚物或均聚物的丙烯系弹性体(丙烯-乙烯共聚物等，以下也称作“PP系弹性体”。)、作为以乙烯为主成分的共聚物或均聚物的乙烯-辛烯弹性体(乙烯-辛烯共聚物等)。
相对于PP系弹性体的全部单元的丙烯单元含有率优选为70～95质量％，更优选为80～90质量％。如果PP系弹性体的丙烯含有率为下限值以上，则成形性提高。如果PP系弹性体的丙烯含有率为上限值以下，则容易得到高伸缩性。
作为烯烃系弹性体，可以使用市售品。
作为烯烃系弹性体的市售品，可列举例如商品名“VISTAMAXX6102”(丙烯-乙烯共聚物、乙烯单元含有率：16质量％、ExxonMobil公司制)、商品名“Infuse9007”(乙烯-辛烯共聚物、Dow Chemical公司制)等。
作为弹性体，从强度及复原性的方面出发，优选为选自PP系弹性体及乙烯-辛烯弹性体中的1种。但是，也可以将2种以上的弹性体混合使用。
另外，作为弹性体，从使膜运送时的尺寸稳定性高这样的方面出发，优选苯乙烯系弹性体。但是，也可以将2种以上的苯乙烯系弹性体混合使用。
只要在不损害本发明效果的范围，则弹性体层可以包含除热塑性弹性体以外的其他成分。作为其他成分，可列举例如耐候稳定剂、抗静电剂、防雾剂、金属皂、蜡、防霉剂、抗菌剂、成核剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、防变色剂、颜料、染料、填充剂等添加物。
弹性体层的厚度为20～55μm，优选为25～53μm，更优选为30～50μm。如果弹性体层的厚度为上述范围的下限值以上，则伸缩性优异。如果弹性体层的厚度为上述范围的上限值以下，则刚性变低。
弹性体层可以为单层，也可以为多层。在弹性体层为多层的情况下，弹性体层的合计厚度为上述范围。
另外，在弹性体层为多层的情况下，不同的弹性体层的成分可以相同，也可以不同。
表面层是包含聚丙烯系树脂(以下也记作“聚丙烯系树脂(B)”。)和碳酸钙的层，所述聚丙烯系树脂为选自作为与乙烯的共聚物的嵌段聚丙烯(以下也记作“B-PP”。)及作为与乙烯的共聚物的无规聚丙烯(以下也记作“R-PP”。)中的1种以上。通过在弹性体层的表面设置表面层，从而可得到优异的耐粘连性。
表面层中所含的聚丙烯系树脂(B)可以为1种，也可以为2种以上。
当在弹性体层的双面设置第1表面层和第2表面层的情况下，第1表面层中所含的聚丙烯系树脂(B)与第2表面层中所含的聚丙烯系树脂(B)可以相同，也可以不同。
H-PP为丙烯的均聚物，由于立构规整度高，因此结晶化度大。因此，使用了H-PP的膜存在刚性大、柔软性欠缺的倾向。与此相对，R-PP由于在丙烯上共聚了乙烯，因此与H-PP相比立构规整度降低，结晶化度下降，因此柔软性优异，还具有耐热性。B-PP形成由聚丙烯的海部分和乙烯的岛部分构成的海岛结构，保有与H-PP同等的耐热性，并且在海岛的边界线部形成EPR相，由此还具有柔软性。
聚丙烯系树脂(B)的熔点优选小于160℃，更优选为135℃以上且小于160℃。如果聚丙烯系树脂(B)的熔点小于160℃，则聚丙烯系树脂(B)含有所需的乙烯树脂，聚丙烯系树脂(B)的柔软性优异，因此伸缩膜的伸缩性优异。如果聚丙烯系树脂(B)的熔点为135℃以上，则聚丙烯系树脂(B)含有所需的丙烯树脂，耐热性优异。
需要说明的是，熔点是利用差示扫描量热测定(DSC)法测定的峰温度。
表面层中的聚丙烯系树脂(B)的含量相对于上述表面层的总质量优选为25～90质量％，更优选为27～80质量％，进一步优选为30～70质量％。如果聚丙烯系树脂(B)的含量为上述范围的下限值以上，则耐热性优异。如果聚丙烯系树脂(B)的含量为上述范围的上限值以下，则刚性变低，伸缩性优异。
表面层中的碳酸钙的含量相对于上述表面层的总质量为10～75质量％，优选为20～73质量％，更优选为30～70质量％。如果碳酸钙的含量为上述范围的下限值以上，则刚性变低，伸缩性优异。如果碳酸钙的含量为上述范围的上限值以下，则伸缩膜的制造变得稳定。
只要在不损害本发明效果的范围，则表面层可以包含除聚丙烯系树脂(B)及碳酸钙以外的其他成分。作为其他成分，可列举例如在弹性体层中所举出的添加物。另外，可以包含沸石、二氧化硅等除碳酸钙以外的无机填料。也可以包含均聚聚丙烯(H-PP)、聚乙烯(PE)等除聚丙烯系树脂(B)以外的树脂。
表面层的厚度为0.4～5.0μm，优选为0.5～4.5μm，更优选为1～4.0μm。如果表面层的厚度为上述范围的下限值以上，则伸缩膜的制造变得更稳定。如果表面层的厚度为上述范围的上限值以下，则可以将伸缩膜薄壁化，尤其是由刚性比弹性体高的聚丙烯系树脂(B)形成的表面层发生薄壁化，由此表面层的刚性对伸缩膜赋予的影响变小。因此，伸缩膜的刚性变低，伸缩性优异。
当在弹性体层的双面设置第1表面层和第2表面层的情况下，这些第1表面层的厚度和第2表面层的厚度分别为上述范围。
需要说明的是，第1表面层的厚度和第2表面层的厚度可以相等，也可以不同。
伸缩膜的总厚度优选为20～60μm，更优选为25～55μm，进一步优选为30～50μm。如果伸缩膜的总厚度为上述范围的下限值以上，则伸缩性优异。如果伸缩膜的总厚度为上述范围的上限值以下，则可以将伸缩膜薄壁化，刚性变低，伸缩性优异。
伸缩膜的制造方法并无特别限定，可列举例如吹胀法、铸膜工艺法等。其中，从生产率的方面出发，优选铸膜工艺法。
本发明的伸缩膜的用途并无特别限定，可以使用于卫生用品、体育用品、医疗用品等。例如可以使用于内衣物等衣服、纸尿裤的腰带、侧片、腿收紧部、失禁用品、生理用卫生巾、绷带、外科的布单、紧固用带、帽子、游泳短裤、体育用护具、医疗护具等。
如以上说明那样，本发明的伸缩膜在弹性体层的第1面及第2面中的任一者或两者设置包含聚丙烯系树脂(B)和特定比率的碳酸钙的表面层，并且将弹性体层及表面层的厚度控制为特定的范围。通过设置这样的表面层，从而可得到优异的耐粘连性，而且刚性低，还可得到优异的耐热性及伸缩性。
(实施例)
以下，通过实施例对本发明进行具体地说明，但是，本发明并不受以下记载限定。
[测定方法、评价方法]
(各层的厚度)
伸缩膜中的弹性体层及表面层的厚度通过采用显微镜进行截面观察来求出。
(耐热性)
在伸缩膜上涂布135℃的热熔体，放置1分钟后，通过目视观察膜的形状，按照下述基准评价了耐热性。
〇(良好)：未观察到膜的变形或膜的断裂，耐热性优异。
×(不良)：观察到膜的变形或膜的断裂，耐热性不充分。
(伸缩膜的永久变形)
从伸缩膜切取沿膜的拉伸方向为100mm、沿与拉伸方向垂直的方向为25mm的条状试验片。将试验片以夹具间距离为25mm的方式固定于精密万能试验机(岛津制作所社制、自动绘图仪、材料试验操作软件：TRAPEZIUM2)的夹具上。将试验片沿长度方向以速度254mm/分钟按照下述式(I)算出的伸长率为100％的方式伸长后，立即使试验片以该速度收缩。由下述式(II)算出永久变形。试验在23℃±2℃下进行。
伸长率＝(L1-L0)/L0×100 (I)
永久变形＝(L2-L0)/L0×100 (II)
其中，L0为伸长之前的夹具间距离(mm)。L1为伸长之后的夹具间距离(mm)。L2为在使其收缩时试验片的载荷(N/25mm)为0时的夹具间距离(mm)。
关于膜的拉伸方向，在使用烯烃系弹性体的情况下为MD，在使用苯乙烯系弹性体的情况下为TD。
(刚性)
关于伸缩膜的刚性，根据永久变形试验中测定得到的应力-应变曲线(S-S曲线)按照下述基准进行了评价。
〇(良好)：伸长时的伸长率为50％的时刻的试验力为4N以下。
×(不良)：伸长时的伸长率为50％的时刻的试验力大于4N。
(伸缩性)
关于伸缩膜的伸缩性，根据永久变形试验中测定得到的应力-应变曲线(S-S曲线)按照下述基准进行了评价。
〇(良好)：永久变形为20％以下。
×(不良)：永久变形大于20％。
[原料]
以下示出本实施例中使用的原料。
(弹性体)
弹性体(A-1)：乙烯-辛烯弹性体(Infuse9007、Dow Chemical公司制)
弹性体(A-2)：PP系弹性体(Vistamaxx6102FL、埃克森公司制)
弹性体(A-3)：SIS弹性体(Quintac3390、苯乙烯含有率为48质量％、日本ZEON公司制)
弹性体(A-4)：SIS弹性体(Quintac3620、苯乙烯含有率为14质量％、日本ZEON公司制)
(聚丙烯系树脂(B))
树脂(B-1)：R-PP(F227、熔点为152℃、PRIMEPOLYMER公司制)
树脂(B-2)：B-PP(WAYMAX MFX3、熔点为157℃、日本Polypropylene公司制)
(无机填料)
碳酸钙(LIGHTON S、备北粉化工业公司制)
(比较对象树脂)
树脂(X-1)：均聚聚丙烯(H-PP、NOBLEN D101、熔点为163℃、住友化学株式会社制)
树脂(X-2)：聚乙烯(PE、SUMIKATHENE CE3506、熔点为117℃、住友化学株式会社制)
[实施例1～8、比较例1～7]
以表1及表2所示的配合将形成表面层的各成分利用转鼓混合机进行混合，得到树脂混合物。接着，利用铸膜工艺法，制造具有弹性体层和在弹性体层的双面侧上的由上述树脂混合物形成的第1表面层及第2表面层的伸缩膜。
如表1所示，具有表面层(包含聚丙烯系树脂(B)且以特定的比率包含碳酸钙)的实施例1～8的伸缩膜的刚性低，耐热性及伸缩性优异。
另一方面，代替聚丙烯系树脂(B)而使用了H-PP的比较例1的膜的刚性高。在表面层中使用PE代替聚丙烯系树脂(B)的比较例2的膜的耐热性不充分。表面层不包含碳酸钙的比较例3、弹性体层过薄的比较例4的膜的伸缩性不充分。弹性体层过厚的比较例5、表面层过厚的比较例6的膜的刚性高，伸缩性不充分。在形成表面层的树脂混合物中的碳酸钙的含量过高的比较例7中，不能制造膜。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供刚性低、耐粘连性、耐热性及伸缩性优异的伸缩膜。
附图标记说明
1,2…伸缩膜、10…弹性体层、10a…第1面、10b…第2面、20…第1表面层、22…第2表面层。

Claims (2)

1.一种伸缩膜，其具有弹性体层和设置于所述弹性体层的第1面及第2面中的任一者或两者的表面层，
所述表面层包含聚丙烯系树脂和碳酸钙，所述聚丙烯系树脂为选自作为与乙烯的共聚物的嵌段聚丙烯及作为与乙烯的共聚物的无规聚丙烯中的1种以上，
相对于所述表面层的总质量，所述表面层中的所述碳酸钙的含量为10～75质量％，
所述弹性体层的厚度为20～55μm，
所述表面层的厚度为0.4～5.0μm，
所述聚丙烯系树脂的熔点为135℃以上且小于160℃。
2.根据权利要求1所述的伸缩膜，其中，所述表面层包含相对于所述表面层的总质量为30～70质量％的所述聚丙烯系树脂和30～70质量％的所述碳酸钙。
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