JP2013117026A - オムツ分野用の弾性フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 持続する原料ベースである、オムツ分野用の弾性フィルム及びそれの製造方法を提供すること。
【解決手段】
本発明は、オムツ分野用、特に弾性オムツファスナー要素用の弾性フィルム、及びそれの製造方法に関する。該フィルムは弾性層（１）を含む。これは、ポリマー組成物の押出によって製造される。該ポリマー組成物は、スチレンブロックコポリマーと軟化剤との混合物を含む。軟化剤は、その５０重量％超が、好ましくはその全てが、少なくとも一種の植物系油、特に精製ナタネ油からなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリマー組成物を押出することによって製造される弾性フィルムを備え、前記ポリマー組成物は、スチレンブロックコポリマーと軟化剤との混合物を含む、オムツ分野用の弾性フィルム、特に弾性オムツファスナー要素に関する。

上記フィルムは、特に止着用タブまたは弾性オムツ耳部の形のオムツファスナー要素の製造に使用される。これらは、熱可塑性エラストマーの弾性層を少なくとも一つ備えている。熱可塑性エラストマーは、室温下では典型的なエラストマーと同じように挙動するが、加熱下では塑性変形することができ、それゆえ熱可塑性の挙動を示す、プラスチックである。

本発明のフィルムは、スチレンブロックコポリマーを含む弾性層を含む。これは、弾性軟質相と熱可塑性硬質相とからなる二相系である。スチレンブロックは、スチレン単位、好ましくはポリブタジエンセグメントと結合したスチレン単位からなる。スチレンブロックポリマーでは、その硬さを低減するために軟化剤として鉱油が使用される。軟化剤の取り込みは、中でも、ポリマーグラニュールの粒構造に依存する。慣用の軟化剤は、石油に基づいて得られる軟化油（プロセスオイル）である。これらは、ホワイトオイルとも称される。

石油は、枯渇しつつある化石原料である。加えて、それらの採掘及び加工は環境へのリスクを招き、そして気候温暖化に寄与する。

ＷＯ００／６６６６２

本発明の課題は、持続する原料ベースである、オムツ分野用の弾性フィルム及びそれの製造方法を提供することである。加えて、該フィルムは低廉であるべきであり、かつオムツファスナー要素としての使用時に有利な製品特性を特色とすべきである。また、高い消費者満足度も保証されるべきである。

上記の課題は、軟化剤が、その５０重量％超が少なくとも一種の植物系の油からなることによって本発明により解決される。

図１は、オムツファスナー要素の製造の基本を成すフィルムの切断面を示す。

ホワイトオイルの少なくとも一部を植物系油に置き換えることによって、有限の資源、例えば石油の割合が減らされる。加えて、ＣＯ_２収支も向上する。これは、持続する製品に寄与する。加えて、原油価格が高い場合には、植物系油は、ホワイトオイルに対してコスト的な利点も有する。また、これらはより良好な匂い特性を有する。

この際、軟化剤は、その５０重量％超、好ましくは８０重量％超が少なくとも一種の植物油からなる。本発明の特に有利な形態の一つでは、軟化剤は、全てが少なくとも一種の植物系油からなる。

植物油が軟化剤として使用されるプラスチックは既知である。例えば、ＷＯ００／６６６６２（特許文献１）には、スチレンブロックコポリマーと可塑剤として植物油を含む熱可塑性エラストマー組成物が記載されている。このプラスチックは成形品の製造に使用される。オムツ用として適しておりかつ例えば弾性オムツファスナー要素として適用された弾性フィルムにおいて軟化剤として植物油を使用することはこれまで考慮されていない。これは、とりわけ、ベビー用品の製品特性及び使用特性に対して消費者が課す非常に高い品質要求のためである。この際、ポリマー組成が少しでも異なると、これは既にこのようなフィルムの品質に影響を及ぼす。驚くべきことに、軟化剤としての植物油が、オムツファスナー要素用の弾性フィルムの製品特性に有利な影響を持ち得ることが確認された。しかし、このためには、植物油の的確な選択が必要である。なぜならば、そうしないと、オムツ分野用のフィルム製造の複雑なプロセスに悪影響があるからである。

好ましくは、１５０未満、好ましくは１００未満のヨウ素価を有する植物油が使用される。ヨウ素価の測定は、規格化された手順に従い行われる、油中の二重結合の把握のための分析方法である。この際、ヨウ素価とは、１００ｇの物質によって結合されるヨウ素のグラム質量である。植物油の選択に際して、１５０未満、好ましくは１００未満のヨウ素価を有する油が、オムツ分野用のフィルムの製造に特に適していることが分かった。というのも、これは、酸素及びＵＶ放射線に対する非常に高い安定性、並びに高い熱安定性を有するからである。

オムツ分野用のフィルムの製造のための植物油の使用のための補足的なまたは代替の選択基準としてスモークポイント（Ｒａｕｃｈｐｕｎｋｔ）が判明した。スモークポイントも規格化された手順に従い測定される。これは、油が空気の存在下に煙を立てながら分解する温度である。オムツ分野用のフィルム製造のためには、１８０℃超、特に２００℃超のスモークポイントを有する植物油が選択される。この際、特に精製油が適している。なぜならば、これは、未精製油と比べて、より高いスモークポイントを有するためである。

適当な植物油の更に別の基準として、補足的にまたは代替的に動粘度が考慮される。試験では、これが、オムツ分野用の製造されたフィルムの品質に重大な影響を及ぼすことが示された。この際、２０℃で、

の動粘度を有する植物油が特に有利であることが判明した。

特に、次の植物油、すなわちナタネ油、ダイズ油、ヒマワリ油、トウモロコシ胚芽油、綿実油、コメ胚芽油、ピーナッツ油、オリーブ油、サフラワー油が、弾性層の押出のためのポリマー組成物中の軟化剤として好適である。好ましいものは精製植物油である。上記の油は、単独でまたは混合物として使用することができる。特にこれらは、ホワイトオイルとの混合物として、すなわち石油に基づき得られた軟化油との混合物としても使用でき、この際、本発明では、植物油の割合は、ポリマー組成物中に使用される軟化剤の総量を基準として少なくとも５０重量％である。

上述の選択基準の考慮の下にかつ匂い特性及び色への影響についての追加的な注意の下に、軟化剤として精製ナタネ油の使用が、オムツ分野用のフィルムの製造のために特に有利である。

オムツ分野用のフィルムの製造は複数のステップで行われる。先ず、スチレンブロックコポリマーと植物性軟化油との混合物を調製する。この際、軟化油は、スチレンブロックコポリマーのグラニュール上に加えられる。この際、該混合物中の軟化剤の割合は、有利には１０重量％〜６０重量％である。好ましくは、該混合物は、２０重量％〜４０重量％の割合で軟化剤を含む。

スチレンブロックコポリマーとしては、高分子量線状スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックポリマーが適している。上記混合物は、植物油がポリマー粒中に染み込むまで攪拌される。

次のステップでは、上記の混合物に他の成分を加える。この際、ポリマー組成物中での該混合物の割合は好ましくは３０重量％超、特に４０重量％超であり、かつ６０重量％未満、特に５０重量％未満である。ポリマー組成物、すなわち上記混合物と他の成分は、二軸スクリュー押出機もしくはコンパンダーを用いて加工することができる。

本発明の有利な変法の一つでは、ポリマー組成物は、上記混合物中に既に存在するスチレンブロックコポリマーの含量に加えて、３０重量％超でありかつ６０重量％未満の含量で線状ＳＢＳブロックコポリマーを含む。加えて、ポリマー組成物が、５重量％超かつ３０重量％未満でポリスチレン類を含むと有利である。更に、有利な変法の一つでは、熱安定化剤が含まれる。更にまた、有彩色顔料などの他の添加物質も含まれ得る。

本発明の特に有利な形態の一つでは、オムツ分野用に製造された該フィルムは、該ポリマー組成物と共押出されたカバー層を少なくとも一つ含み、この際、好ましくは、該ポリマー組成物から製造される弾性層は、二つのカバー層の間に挟み込まれる。それによって、ロールに巻く際にフィルムが粘着してしまうことが避けられる。カバー層のための材料としては、ポリエチレン、ポリエチレンコポリマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、またはこれらのポリマーの混合物が有利であることが判明した。この際、ポリオレフィン性の外側層は、好ましくは、弾性層と比較して薄い。外側層の厚さは、弾性層の厚さの２０％未満、好ましくは１０％未満である。

特に有利な変法の一つでは、該フィルム上には、少なくとも一つのテクスタイル製外側層が積層される。テクスタイル製外側層と該フィルムとの接合は、様々な方法で行うことができる。一つの好ましい形態では、テクスタイル製外側層はフィルムと接着され、この際、接着剤は、面状にまたは点もしくはストリップのパターンで付与される。好ましくは、不織布がテクスタイル製外側層として使用される。

オムツ分野、特にオムツファスナー要素に使用するためには、該弾性フィルムが、一方向に抗張性であり、そして横断方向にのみ弾性伸張可能であると有利である。それの弾性を向上するためには、フィルムを使用の前に機械的に活性化する。活性化の時には、フィルムを、所望の延伸方向に、通常はＣＤ（Ｃｒｏｓｓ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（横方向））に延伸ロールを用いて伸張する。

本発明の更なる特徴及び利点は、実施例の記載から明らかになる。

図面は、オムツファスナー要素の製造の基本を成すフィルムの切断面を示している。フィルムは、二つのカバー層２の間に挟み込まれた弾性中間層１を備える多層構造を有する。フィルムの総厚は６０μｍである。カバー層２は、ポリエチレン／ポリプロピレン混合物からなり、そしてそれぞれ５μｍの厚さを有する。各々のカバー層２の上には、不織布でできたテキスタイル製外側層３が積層されている。

フィルムの製造では、第一のステップにおいて、スチレンブロックコポリマー及び植物性軟化油からなる混合物を調製する。軟化油としては、特に次の植物油、すなわちナタネ油、ヒマワリ油、トウモロコシ胚芽油、ダイズ油、綿実油、コメ胚芽油、ピーナッツ油、オリーブ油及びサフラワー油が考慮される。好ましいものは精製植物油である。

軟化油は、オムツファスナー要素用のフィルムに対する高い要求を満たすように、幾つかの基準に従い選択される。軟化剤としての植物油の使用のための選択基準として考慮した物性を表１に記載する。

オムツファスナー要素用のフィルムの製造においては、以下の物性を有する油が特に有利であることが分かる。
・１５０未満、好ましくは１２０未満のヨウ素価、
・１８０℃超、特に２００℃超のスモークポイント、
・２０℃で、

の動粘度、
・心地よい匂い、
・できるだけ淡い色。

軟化油の選択のためのこれらの基準の使用の際には、中でも、精製ナタネ油が有利であることが分かる。

第一の製造ステップでは、スチレンブロックコポリマーと植物油との混合物が調製される。表２に、様々な植物油と組み合わせたスチレンブロックコポリマーの混合物を記載する。スチレンブロックコポリマーとしては、高分子量線状スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）が使用される。

上記混合物Ｖ２〜Ｖ６は、軟化油３０重量％と組み合わせてスチレンブロックコポリマーを７０重量％の割合で含む。第一の混合物Ｖ１は、ホワイトオイルとの慣用の混合物である。これは参照として役立つ。

表３は、植物油を用いた試験おいて、混連機を使用して混合物を調製する際により小さいトルクが生じ、それ故、調製の際に必要なエネルギーの消費がより少ないことを示している。

混合物の調製後、次のステップにおいて、ポリマー組成物を調製する。

表４には、ポリマー組成物の構成分を示す。

前記ポリマー組成物は、スチレンブロックコポリマーと軟化剤との混合物を５０重量％の割合で含む。この混合物に、線状スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）コポリマーを加え、ポリマー組成物中でのその割合は４０重量％である。加えて、１０重量％のポリスチレンを加える。同様に熱安定化剤も存在する。

表５は、二軸スクリュー押出機中での該ポリマー組成物のコンパウンド化の際のトルクと材料圧を示す。

植物油を使用した場合のポリマー混合物のコンパウンド化の際のトルク及び材料圧は、ホワイト油を使用した場合よりも小さいことが示される。それ故、この場合もまた、加工の際に必要なエネルギー消費量はより少ない。

前記コンパウンドは、共押出によって製造された多層フィルムのコア層のために使用される。該多層フィルムは、コア層の両側に、ポリエチレン／ポリプロピレン混合物でできた５μｍ厚の外側層を有し、そして総厚は６０μｍである。前述のコンパウンドの使用下に製造された多層フィルムの匂いを比較する。この試験は、ＤＮ１０９５５及びＶＤＡ２７０に準拠して行われる。その評価は、１〜１０の強さ及び−４〜＋４の匂いの印象に従って行う。表６には、匂い試験の結果を示す。

選択された植物油を用いて製造されたフィルムは、匂いの印象の試験においても、匂いの強さの試験においても、ホワイトオイルを用いて製造したフィルムよりも良好な結果を示す。

本発明に従い軟化剤として精製植物油を使用して製造された弾性フィルムは、オムツ分野用に適しており、そしてオムツファスナー要素として使用することができる。鉱油ベースのホワイト油を植物油に代えても、フィルムの弾性に不利に作用しない。本発明に従い軟化剤として植物油を含む弾性フィルムは、ホワイトオイルを用いて製造したフィルムと比べて、幾らか軟質である傾向がある。この際、ナタネ油を使用した製造したフィルムは、弾性伸張後の低い残留伸張も特色とする。それ故、本発明の教示の枠内においてナタネ油が好ましい植物油である。

Claims (14)

1. ポリマー組成物を押出して製造された弾性層（１）を備え、この際、前記ポリマー組成物が、スチレンブロックコポリマーと軟化剤との混合物を含む、オムツ分野用、特に弾性オムツファスナー要素のための弾性フィルムであって、軟化剤は、その５０重量％超が少なくとも一種の植物系油からなることを特徴とする、前記弾性フィルム。
2. 軟化剤が、その全てが少なくとも一種の植物系油からなることを特徴とする、請求項１に記載の弾性フィルム。
3. 植物系油が、
   −１５０未満、特に１２０未満のヨウ素価、及び／または
   −１８０℃超、特に２００℃超のスモークポイント、及び／または
   −２０℃で、
   

   

   の動粘度、
   を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性フィルム。
4. 植物系油が、ナタネ油、ダイズ油、ヒマワリ油、トウモロコシ胚芽油、綿実油、コメ胚芽油、ピーナッツ油、オリーブ油、サフラワー油から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
5. 精製ナタネ油が植物系油として使用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
6. 前記混合物中での軟化剤の割合が、１０重量％超、特に２０重量％超でであり、かつ６０重量％未満、特に４０重量％未満であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
7. ポリマー組成物中での前記混合物の割合が、３０重量％超、特に４０重量％超であり、かつ６０重量％未満、特に５０重量％未満であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
8. ポリマー組成物が、前記混合物中に存在するスチレンブロックコポリマー含量に加えて、３０重量％〜６０重量％の割合で線状ＳＢＳ−ブロックコポリマーを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
9. ポリマー組成物が、５重量％超、３０重量％未満の割合でポリスチレン類を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
10. ポリマー組成物と共押出された少なくとも一つのカバー層を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の弾性フィルム。
11. 共押出されたカバー層が、ポリエチレン、ポリエチレン−コポリマー、ポリプロピレン、ポリプロピレン−コポリマー、またはこれらのポリマーの混合物の群からのポリマーからなることを特徴とする、請求項１０に記載の弾性フィルム。
12. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載のオムツ分野用、特に弾性オムツファスナー要素用の弾性フィルムを製造するにあたり、少なくとも一つの弾性層がポリマー組成物から押出され、該ポリマー組成物は、スチレンブロックコポリマーと軟化剤との混合物を含む方法であって、５０重量％超が少なくとも一種の植物系油からなる軟化剤が使用されることを特徴とする、前記方法。
13. ポリマー組成物が少なくとも一つのカバー層と一緒に共押出されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. ポリマー組成物が、ポリエチレン、ポリエチレン−コポリマー、ポリプロピレン、ポリプロピレン−コポリマーまたはこれらのポリマーの混合物の群のポリマーでできた少なくとも一つのカバー層と一緒に共押出されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。

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