JP2016501746A - 剥離強度の向上した押出しコーティング布帛積層体 - Google Patents

Abstract

本発明は、非通気性の押出しコーティングされた不織構造に関する。前記構造は、ＬＬＤＰＥおよび／またはエラストマーと混合されてもよいＬＤＰＥを含むコーティングをもつ単成分または二成分繊維を含む不織ウェブを含む。前記単成分または二成分繊維は、エチレン系ポリマーを好ましくは前記繊維の表面に含む。【選択図】 なし

Description

本発明は、その上に非通気性のエチレン系フィルムが上に押出しコーティングされたエチレン系繊維の不織ウェブを含む、非通気性の押出しコーティングされた不織構造に関する。

不織ウェブまたは生地は、包帯材料、衣料、使い捨ておむつおよびウェットティッシュなどのその他個人衛生用品などの幅広い製品に使用するのに望ましい。高レベルの強度、柔軟性、および耐摩耗性を持つ不織ウェブは、おむつ、失禁ブリーフ、トレーニングパンツ、女性衛生衣料などの使い捨ての吸収性の衣料として望ましい。例えば、使い捨ておむつでは、トップシートまたはバックシート（別名アウターカバー）など、柔らかく、強い不織部品が大変望ましい。おむつなどの用途で使用するには、生地は非通気性であることが求められる。一般的に、これは不織布をフィルムにラミネートすることで達成される。

本明細書で使用される、用語「不織ウェブ」は、規則性や周期性なく挿入された個別の繊維または糸からなる構造を持つウェブを指す。不織ウェブはかつて、様々な方法、例えば、エアレイド法、メルトブロー法、スパンボンド法および接着カードウェブ法を含むカード法、で形成されてきた。これらの方法にはそれぞれ長所と短所がある。例えば、スパンボンド式ウェブはメルトブロー式ウェブより引張強度が高い傾向があるが、メルトブロー法はスパンボンド式ウェブと比較して液体バリア性が高いウェブを製造できる傾向がある。

プロピレン系ポリマー、特にホモ−ポリプロピレン（ｈＰＰ）は当記述分野で周知であり、繊維の製造に長く使用されている。ｈＰＰからなる生地、特に不織生地、は高い弾性係数を示すものの弾力性および柔軟性は低い。それにもかかわらず、これらの生地は通常、多成分からなる物品、例えばおむつ、創傷被覆材、女性衛生製品などに組み込まれている。

比較として、ポリエチレン系エラストマーならびにこれらのポリマーからなる繊維および生地は、低い弾性係数および良好な弾力性を示す傾向があるが、テナシティ、粘性が低く、多くの用途で一般的に許容できないとされる手触りを示す傾向もある。

多成分からなる物品は一般的に複数の工程（例えば、巻き取り／巻き解き、切断、接着など）を含み、引張強度に欠けるウェブは１つ以上の工程を無事に通過できないため、不織布の引張強度および繊維のテナシティは重要である。引張強度（別名テナシティ）の高い繊維も、引張強度の低い繊維より有利である。なぜなら、前者はラインの故障が少なく、したがって製造ラインにおいては高い生産性が得られるからである。さらに、一般的に、多くの製品の最終利用においても要素の機能に特有のレベルでの引張強度が求められる。引張強度は、より高い引張強度を達成するまたはより高いテナシティを達成するために用いられる工程のコストとバランスがとれていなければならない。最適化された生地は、繊維、要素（例えば、不織生地）および物品の製造および最終利用に必要な最低限の引張強度を達成するための最低限の材料消費量（目付）となるであろう。

手触りは、多くの不織構造、特に衛生および医療の分野での使用が意図されるものにおいて、もう一つの重要な側面である。低弾性係数は、手触りの一側面である。低弾性係数繊維から作られる生地は、その他の点が同じで高弾性係数繊維から作られる生地と比べると「柔らかい」と感じるであろう。低弾性係数繊維を含む生地はまた、優れたドレープ性と優れたフィット性とも言い換えられる低曲げ剛性を示すであろう。対照的に、高弾性係数繊維、例えばｈＰＰ、から作られる生地は、ザラザラ（ゴワゴワ）していると感じ、ドレープが少なく、結果としてフィット性が低い。ポリエチレン系エラストマーから作られる生地も、ベタベタする、貼りつく、湿っぽい、ゴムのような、湿ったというような言葉で通常表現される、肌に対する望ましくない感触をもつ傾向があるとおり、十分な手触りに欠ける傾向がある。

繊維の伸展性／弾力性は、不織構造、特に衛生および医療の分野での使用が意図されるものにおいて、もう一つの重要な基準である。なぜならこの特徴はより良い快適性およびフィット性とも言い換えられ、その繊維から作られる物品はあらゆる状況でより体に快適であり得るからである。弾力性をもつ要素を用いたおむつは、一般的に体の大きさおよび形ならびに動きに変化があってもずり落ちが少ない。改善されたフィット性によって、改善された快適性、漏れの低下、および綿の下着へより近づくことを通して使用者の一般的な健康状態は改善される。

他の不織布、フィルム、有孔フィルム、繊維、織物などその他の素材と組み合わせて用いると、相乗的な性質をもつ不織構造を得ることができる。そのような構造の一つには、不織ウェブと非通気性ポリオレフィンフィルムとの組み合わせが含まれる。これらの２成分のラミネーションは、ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）を用いて、現在頻繁に行われている。このようなラミネート加工の一般的な速度は、２００〜３００ｍ／分程度である。現在このような応用に用いられる不織布は一般的に、ポリプロピレンで作られるスパンボンド式またはスパンボンド‐メルトブロー‐スパンボンド式ウェブである。一般的な不織布の目付は、６〜８０グラム／１平方メートル（ＧＳＭ）である。非通気性フィルムは一般的にポリエチレンを多く含むフィルムである。そのフィルムの一般的な目付は、１０〜３０ＧＳＭである。

現在のＨＭＡラミネート工程において、フィルムおよび不織布は別々にラミネーションラインに供給される。したがって、工程を無事に通過するためにはフィルムおよび不織布の両方に一定のレベルの引張強度が必要である。さらに、非常に目付の低いフィルムの場合、ＨＭＡの塗布によりフィルムが焼けることがある。これによって明らかに、フィルムのさらなる低ゲージ化が制限される。

布帛をさらに低ゲージ化するため、押出しコーティング加工を用いることができる。押出しコーティングによって、フィルム層は、溶融形態で不織布層の上に直接重ねられる。この方法により、フィルム層の目付を１０ＧＳＭ未満にすることができる。さらに、押出しコーティングの一般的な生産速度は、３００ｍ／分を超え、この工程の経済的な優位性をさらに向上させる。しかし、標準的なポリプロピレン不織布がこの工程で使用される際、押出しコーティングされた布帛バックシートはホットメルト接着剤でラミネートされた布帛バックシートと比べ著しく柔軟性が低いことが認識されている。このような押出しコーティングされたの破断点伸度は、ＨＭＡラミネーションによって達成できるものと比べ低いことが観察された。

したがって、不織布上に押出しコーティングされたフィルムを持ち、柔らかいと認識され、相対的に高い破断伸度を持つ構造が望ましい。

これらの利点のいくつかは、第一の態様として、ＬＬＤＰＥまたはエラストマーとブレンドされてもよいＬＤＰＥの、表面にポリエチレンを持つ二成分または一成分繊維から作られる不織布上へのコーティングである、本発明を利用する際に得られる。このような不織布が使用されると、ポリプロピレン不織布が使用された場合に比べ、押出しコーティングによって得られた布帛バックシートは、著しく柔軟性が良好になり破断点伸度が高くなることが発見されている。また、ポリプロピレン不織布が使用された場合に比べ、耐摩耗性が向上する。さらに、二成分または一成分ＰＥ不織布を持つ押出しコーティングされた布帛バックシートは、ＨＭＡラミネートされた布帛バックシート不織構造と同程度の柔軟性および破断点伸度を持つ。

図１は、表示された実施例のハンドルオメータの結果を示すグラフである。 図２は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図３は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図４は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図５は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図６は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図７は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図８は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図９は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図１０は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図１１は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図１２は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図１３は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。 図１４は、様々な不織基板上の様々なコーティングの耐摩耗性を示したものである。

本明細書で使用される、用語「不織ウェブ」または「不織生地」または「不織布」は、規則性や周期性なく挿入された個別の繊維または糸からなる構造を持つウェブを指す。不織ウェブは、様々な方法、例えば、エアレイド法、メルトブロー法、スパンボンド法および接着カードウェブ法を含むカード法、で形成されてきた。

本明細書で使用される、用語「メルトブロー」は、溶融した熱可塑性材料を通常は丸形の複数のダイキャピラリー（ｄｉｅ ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ）から溶融した糸またはフィラメントとして、溶融した熱可塑性材料のフィラメントを減衰させる高速気流（例えば空気）中に押出してその直径を減少させる工程を指し、その直径はマイクロファイバー直径まで細くてもよい。その後、メルトブローされた繊維は高速気流によって運ばれ、回収面に重ねられ、ランダムに分散したメルトブロー繊維によるウェブを形成する。

本明細書で使用される、用語「スパンボンド」は、溶融した熱可塑性材料を通常は丸形の複数の紡糸口金からフィラメントとして押出し、次いで押出されたフィラメントの直径を高速で延伸して減少させ基板上に繊維を回収する工程を指す。

本明細書で使用される、用語「マイクロファイバー」は、約１００ミクロン未満の平均直径を持つ、直径の細い繊維を指す。本発明で使用される繊維、特にスパンボンドおよびメルトブロー繊維は、マイクロファイバーでありうる。より具体的には、スパンボンド繊維は優位に約１４〜２８ミクロンの平均直径を持ち約１．２〜５．０デニールの繊維となりえて、一方メルトブロー繊維は優位に約１５ミクロン未満の平均直径を持つ繊維、またはより優位には、約１２ミクロン未満の平均直径を持つ繊維、またさらにより優位には、約１０ミクロン未満の平均直径を持つ繊維でありうる。メルトブロー繊維はまた、例えば５ミクロン未満などより小さい平均直径もできるかもしれないと期待されている。

本明細書で使用される、用語「ポリマー」は一般にホモポリマー、例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互コポリマー、ターポリマーなどのコポリマー、ならびにそれらのブレンドおよび修飾を含むがこれらに限定されない。さらに、明確に限定されない限り、用語「ポリマー」は、物質のあらゆる幾何学的形態を含む。これらの形態は、対称性がアイソタクチック、シンジオタクチックおよびランダムなものを含むがこれらに限定されない。

「ポリエチレン」は、エチレンモノマーに由来する単位を５０重量％を超えて含むポリマーを意味する。これには、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー（２以上の要素に由来する単位を意味する）が含まれる。当技術分野で知られているポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。これらのポリエチレン材料は当技術分野において広く知られている。しかし、これらのポリエチレン樹脂の違いの理解には、下記が参考になるであろう。

用語「ＬＤＰＥ」はまた、「高圧エチレンポリマー」または「多分岐ポリエチレン」を指してもよく、そのポリマーは部分的または全体的に、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤（例えば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第４，５９９，３９２号を参照）を使用し、オートクレーブまたは管状反応器内で、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）以上の圧力でホモポリマー化またはコポリマー化されることを意味すると定義される。ＬＤＰＥ樹脂は通常、密度が０．９１６〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の範囲である。

「ＬＬＤＰＥ」は、密度が約０．８５５または約０．９１２ｇ／ｃｍ^３〜約０．９２５ｇ／ｃｍ^３範囲の直鎖エチレンαオレフィンコポリマーを指す。「ＬＬＤＰＥ」はクロム、チーグラ‐ナッタ、メタロセン、幾何拘束型またはシングルサイト触媒を用いて作成してもよい。用語「ＬＬＤＰＥ」は、ｚｎＬＬＤＰＥ、ｕＬＬＤＰＥおよびｍＬＬＤＰＥを含む。「ｚｎＬＬＤＰＥ」は、直鎖ポリエチレンであって、チーグラ‐ナッタまたはクロム触媒を用いて作成され、通常、密度が約０．９１２〜約０．９２５の範囲、分子量分布が約２．５より大きいものを指し、「ｕＬＬＤＰＥ」または「超線状低密度ポリエチレン」は、密度が０．９１２ｇ／ｃｍ^３未満だが、クロムまたはチーグラ‐ナッタ触媒を用いて作成される直鎖ポリエチレンを指し、したがって通常、分子量分布（「ＭＷＤ」）が２．５より大きい。「ｍＬＬＤＰＥ」は、メタロセン、幾何拘束型またはシングルサイト触媒を用いて作成されるＬＬＤＰＥを指す。これらのポリマーは通常、分子量分布（「ＭＷＤ」）が１．５〜８．０の範囲である。これらの樹脂は通常、密度が約０．８５５〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲となるだろう。好ましいコポリマーとしては、１−ヘキセンおよび１−オクテンが挙げられる。

「ＭＤＰＥ」は、密度が０．９２５ｇ／ｃｍ^３を超え約０．９４０ｇ／ｃｍ^３までの範囲の直鎖ポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は通常、クロムまたはチーグラ‐ナッタ触媒を用いるか、メタロセン、幾何拘束型またはシングルサイト触媒を用いて作成され、通常分子量分布（「ＭＷＤ」）が２．５より大きい。

「ＨＤＰＥ」は、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３以上の範囲の直鎖ポリエチレンを指す。「ＨＤＰＥ」は通常、クロムまたはチーグラ‐ナッタ触媒を用いるかメタロセン、幾何拘束型またはシングルサイト触媒を用いて作成され、常分子量分布（「ＭＷＤ」）が２．５より大きい。

「ポリプロピレン」は、プロピレンモノマーに由来する単位を５０重量％を超えて含むポリマーを意味するものとする。これには、ホモポリマーポリプロピレン、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレンおよびプロピレン系のプラストマーおよびエラストマーが含まれる。これらのポリプロピレン材料は、当技術分野で既知である。

本明細書で使用される、用語「ポリプロピレン系プラストマー（ＰＢＰ）またはエラストマー（ＰＢＥ）」（集合的に、「ＰＢＰＥ」ともしてもよい）には、融解熱が約１００ジュール／グラム未満、ＭＷＤ＜３．５の、プロピレンのリアクターグレードコポリマーが含まれる。ＰＢＰは一般に融解熱が約１００ジュール／グラム未満であり、ＰＢＥは一般に融解熱が約４０ジュール／グラム未満である。ＰＢＰは通常、エチレンの重量パーセントが約３〜約１０ｗｔ％の範囲で、弾性ＰＢＥはエチレン含有量が約１０〜１５ｗｔ％である。

本明細書で使用される、用語「伸長性のある」は、バイアス力のかかる状態で、少なくとも約５０パーセントひずみ、より好ましくは少なくとも約７０パーセントひずみまで破壊することなく伸長することができる、あらゆる不織材料を指す。

本明細書で使用される、用語「引張強度」は、不織布を機械方向（ＭＤ）または横方向（ＣＤ）のいずれか方向に、破壊するまで引っ張った時の、ある目付に対するピーク力を表す。ピーク力は、破壊時の力または破壊時のひずみに対応してもよいし、しなくてもよい。「伸長」は、別に指定されない限り、引張強度に対応するひずみを指す。

以下の分析方法が本発明で使用される。

密度は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って決定される。

「メルトインデックス」は「ＭＩ」または「Ｉ_２」とも呼ばれ、ＡＳＴＭＤ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って決定される。「メルトフローレート」または「ＭＦＲ」は、ＡＳＴＭＤ１２３８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って決定される。メルトインデックスは一般的にポリエチレンポリマーと関連があり、一方メルトフローレートはプロピレン系ポリマーと関連がある。

「耐摩耗性」は下記の方法に従って測定された。

Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ ２０００ Ｒｕｂ Ｔｅｓｔｅｒを用いて不織生地またはラミネートを擦過し、毛羽レベルを決定する。毛羽レベルが低いと、生地の耐摩耗性が高いことを意味し、望ましい。１１．０ｃｍ×４．０ｃｍの不織生地片をＩＳＯＰＯＲ０１１０６（布状、３２０グリッドの酸化アルミニウムサンドペーパーに２ポンドの重りをつけ、毎分４２サイクルで２０サイクルこする）に従ってサンドペーパーで擦過し、その結果ほつれた繊維を生地上に堆積させる。ほつれた繊維はテープを用いて回収され、重量測定法で測定された。次いで毛羽レベルが、ほつれた繊維の重量（グラム）を生地標本の表面積（４４．０ｃｍ^２）で割ったものとして決定される。

「破断点伸度」は、ＩＳＯ試験法５２７−３、１９９５年版に従い、横方向および機械方向の両方について、決定される。

「柔軟性」は、ハンドルオメータ（Ｅｄａｎａ製、部品番号ＷＳＰ９０．３（０５））を用いて決定される。この方法では、１０×１０ｃｍのサンプルを最低３枚、５ｍｍのスリット幅、および１００グラムのアームを用いる。測定は、機械方向（ＭＤ）および横方向剛性（ＣＤ）について行い、その合計、または特定の方向について報告される。

「剥離強度」は、この方法に従って測定される。

手作業でデラミネートを開始し、次いでラミネートサンプルを長さ３５ｍｍおよび幅１５ｍｍの標本にカットする。次いでその標本のデラミネートされた２つの層を、インストロン装置、５０Ｎのロードセルを用いて固定する。用いる試験速度は１２５ｍｍ／分であり、平均剥離力が検知される。デラミネーションが手作業で行えない場合、または装置の最大力においてもサンプルがデラミネートしなかった場合、またはデラミネーション力がフィルムまたは不織布の最大引張強度を超える場合は、実施例において結果は「デラミネーション不能」と報告した。

水蒸気透過速度（またはＷＶＴＲ）は、絶対透過速度であり、例えばｇ／ｍ^２日という単位で報告されうる。特許請求の範囲に含まれるＷＶＴＲの範囲は、Ｌｉｓｓｙ Ｌ８０−５０００測定装置用い、３８°Ｃ、相対湿度は一方が９０％、他方が０％として、ＡＳＴＭＥ３９８に従って決定される。測定に用いたサンプルサイズは５ｃｍ^２であった。ＷＶＴＲデータは、サンプル厚に対して正規化して透過係数、例えば、本明細書で用いられるように（ｇ・ｍｍ）／（ｍ^２・日）単位、としてもよい。

不織構造
本発明の非通気性の押出しコーティングされた不織構造は、非通気性フィルム層が上に押出しコーティングされた不織ウェブを含み、前記フィルム層はエチレン系ポリマーを含む。

不織布
前記不織ウェブは、単成分または二成分繊維を含み、前記単成分または二成分繊維は、エチレン系ポリマーを含む。前記非通気性フィルムはエチレン系ポリマーを含む。

前記不織ウェブは、スパンボンド式ウェブ、カード式ウェブ、エアレイド式ウェブ、スパンレース式ウェブ、メルトブロー式ウェブなどの単一ウェブを含んでもよい。しかし、各工程および不織生地を作成する材料に関連した相対的な強みと弱みがあるため、特性のバランスを向上させる目的で１より多数の層による複合構造がしばしば用いられる。そのような構造はしばしば、形状を指定する文字によって識別され、例えば、スパンボンド層とメルトブロー層からなる２層構造を表すＳＭ、３層構造を表すＳＭＳ、もしくはより一般的にはＳＸ_ｎＳ構造などであり、Ｘは独立してスパンボンド層、カード層、エアレイド層、スパンレース層、またはメルトブロー層であり、ｎはどんな数でもよいが実用的には一般に５未満である。そのような複合構造の構造的完全性を保持するため、各層は互いに結合していなければならない。一般的な結合方法としては、点接着、接着積層およびその他当業者に既知の方法が挙げられる。これらの構造はすべて、本発明において使用してよい。

不織ウェブを構成する繊維は、一成分または二成分繊維であってもよい。どちらの場合も、繊維の表面がＬＤＰＥ以外のポリエチレン樹脂を含むことが好ましい。ポリエチレン樹脂は、優位にシングルサイト触媒樹脂（ｍＬＬＤＰＥ）、またはポストメタロセン触媒によるＬＬＤＰＥ、またはチーグラ‐ナッタ触媒によるＬＬＤＰＥもしくはＨＤＰＥもしくはＭＤＰＥでありうる。一成分繊維を用いる場合、繊維内に使用される樹脂は１００％直鎖（「実質的に直鎖」を含む）ポリエチレンを含むことが好ましい。

二成分繊維を用いる場合、その繊維は芯鞘形状であり、鞘部分は一成分繊維について記述したようにＬＤＰＥ以外のポリエチレンを含むことが好ましい。そのような繊維の芯部分は、ホモポリマーポリプロピレン（ｈＰＰ）、ポリエステルまたは弾性ポリマーを含んでもよい。鞘部分は、繊維の１０〜５０重量パーセントを含むことが好ましい。

本発明の構造体に使用する不織ウェブはまた、不織ウェブに熱により結合した二成分ステープル繊維を含んでもよいことが予期される。二成分ステープル繊維は、芯鞘形状で、鞘部分は一成分繊維について記述したようにＬＬＤＰＥを含み得る。そのような繊維の芯部分は、ホモポリマーポリプロピレン（ｈＰＰ）、ポリエステルまたは弾性ポリマーを含んでもよい。鞘部分は、繊維の２０〜５０重量パーセントを含むことが好ましい。

コーティング層
本発明の構造体用のコーティング層は、０重量％〜１００重量％のＬＤＰＥ、０重量％〜１００重量％の直鎖ポリエチレン、および０重量％〜１５重量％のエラストマーを含む。各値およびサブレンジはすべて、本発明の範囲内であり、本明細書に開示されることは理解されるであろう。いくつかの実施例においては、ＬＤＰＥはコーティング層の５重量％〜１００重量％、５重量％〜９５重量％、５重量％〜９０重量％、５重量％〜８０重量％、１０重量％〜９０重量％、１０重量％〜８０重量％、または２０重量％〜８０重量％の量で、コーティング層に存在してもよい。他の実施例においては、ＬＤＰＥは、コーティング層の５０〜１００重量％、５０〜９５重量％、５０〜９０重量％、６５〜１００重量％、６５〜９５重量％、６５〜９０重量％、または７５〜９５重量％の量で、コーティング層に存在する。さらに別の実施例においては、ＬＤＰＥコーティング層の３〜３５重量％、５〜３５重量％、５〜２５重量％、５〜２０重量％、または５〜１５重量％の量で、コーティング層に存在してもよい。いくつかの実施例においては、直鎖ポリエチレンは、コーティング層の０重量％〜９５重量％、０重量％〜９０重量％、０重量％〜８５重量％、０重量％〜８０重量％、２０重量％〜９５重量％、または２０重量％〜８０重量％の量で、コーティング層に存在してもよい。他の実施例においては、コーティング層は、少なくとも５０ｗｔ％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。いくつかの実施例においては、エラストマーは、エラストマーの０〜１５％、０％〜１０％または０％〜７．５％の量で、コーティング層に存在してもよい。コーティング層には、フィラーやその他の添加剤もまた存在してよいことは理解されるであろう。

コーティング層に用いられる好ましいＬＤＰＥは、密度が０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の間、好ましくは０．９１５〜０．９２０ｇ／ｃｍ３の範囲であろう。好ましいＬＤＰＥは、メルトインデックスが０．５〜１０ｇ／１０分の間、好ましくは１〜８ｇ／１０分の間であろう。

直鎖ポリエチレンは、コーティング層に存在する場合、好ましくはメルトインデックスが５〜３５ｇ／１０分の間、より好ましくは１５〜２５ｇ／１０分であろう。コーティング層用の好ましい直鎖ポリエチレンはまた、密度が０．９０２〜０．９５５ｇ／ｃｍ^３であろう。多様なポリエチレンを、直鎖ポリエチレン要素として使用することもまた予期される。

本発明のいくつかの態様に好ましい直鎖ポリエチレンの種類の一つは、国際公開第２０１１／００２８６８号または米国特許仮出願第６１／５４３４２５号（２０１１年１０月５日出願）に記載されるものであり、それらは参照によってその全体が組み込まれる。そのようなエチレン／αオレフィン共重合組成物（直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ））は、（ａ）１００重量パーセント以下、例えば、少なくとも７０重量パーセント、または少なくとも８０重量パーセント、または少なくとも９０重量パーセント以下のエチレンに由来する単位、（ｂ）３０重量パーセント未満、例えば、２５重量パーセント未満、または２０重量パーセント未満、または１０重量パーセント未満の１つ以上のαオレフィンコモノマーに由来する単位を含む。用語「エチレン／αオレフィン共重合組成物」は、５０モルパーセントを超える重合されたエチレンモノマー（重合可能なモノマーの総量に基づいて）を含み、少なくとも１つのコモノマーを含んでもよいポリマーを指す。

この好ましい態様のαオレフィンコモノマーは通常、炭素原子が２０個以下である。例えば、αオレフィンコモノマーは好ましくは炭素原子が３〜１０個、より好ましくは３〜８個であってもよい。αオレフィンコモノマーの例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンおよび４−メチル−１−ペンテンが挙げられるがこれらに限定されない。１つ以上のαオレフィンコモノマーは、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンおよび１−オクテンからなる群、または１−ヘキセンおよび１−オクテンからなる群、から選択されてもよい。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、コモノマー分布定数が４５より大きく４００までの範囲、例えば、１００〜４００または７５〜３００または７５〜２００または８５〜１５０または８５〜１２５であることによって特徴づけられる。

この好ましい態様のエチレン系ポリマー組成物は、ゼロせん断粘度比（ＺＳＶＲ）が１〜２０の範囲、２〜１０または２〜６または２．５〜４であることによって特徴づけられる。いくつかの態様において、ＺＳＶＲが１から２より小さい範囲であることが好ましい。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、密度が０．９０３〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲である。例えば、密度は、下限値が０．９０３、０．９１０、０．９１５、０．９２０、０．９２５または０．９３０ｇ／ｃｍ^３で上限値が０．９４５、０．９５０、０．９５５、０．９６０または０．９６５ｇ／ｃｍ^３でありうる。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）が１．８〜３．５の範囲である。例えば、分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）は、下限値が１．８、２、２．１または２．２で上限値が２．５、２．７、２．９、３．２または３．５でありうる。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、分子量（Ｍ_ｗ）が５０，０００〜２５０，０００ダルトンの範囲である。例えば、分子量（Ｍ_ｗ）は、下限値が５０，０００、６０，０００または７０，０００ダルトンで上限値が１５０，０００、１８０，０００、２００，０００または２５０，０００ダルトンでありうる。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、分子量分布（Ｍ_ｚ／Ｍ_ｗ）が４未満の範囲、例えば、３未満、２未満である。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、ビニル基不飽和度が、エチレン系ポリマー組成物の主鎖上の１０００炭素原子あたり０．１５ビニル未満、好ましくは０．１ビニル未満である。

この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、長鎖分岐頻度が、１０００炭素あたり０．０２〜３長鎖分岐（ＬＣＢ）である。

ある態様において、この好ましい態様のエチレン／αオレフィン共重合組成物は、エチレン系ポリマー組成物１００万部あたり１００重量部以下、例えば、１０重量部未満、８重量部未満、５重量部未満、４重量部未満、１重量部未満、０．５重量部未満、または０．１重量部未満の、多価アリールオキシエーテルの金属錯体を含む触媒系に由来する金属錯体残渣を含む。エチレン系ポリマー組成物中の多価アリールオキシエーテルの金属錯体を含む触媒系に由来する金属錯体残渣は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）によって測定されてもよく、参照基準に合わせて校正される。顆粒状のポリマー樹脂は、好ましい方法でのＸ線測定用の、厚さ約３／８インチのプラークに高温下で圧縮成形されうる。非常に低い、例えば０．１ｐｐｍ未満の金属濃度の場合には、ＩＣＰ−ＡＥＳが、エチレン系ポリマー組成物中に存在する金属錯体残渣を決定するために適した方法であろう。

ある態様において、エチレン／αオレフィン共重合組成物は、コモノマー分布プロファイルが、パージを除き３５℃〜１２０℃の温度範囲で単峰性分布または二峰性分布を含む。

あらゆる従来のエチレン（共）重合反応工程は、エチレン系ポリマー組成物を製造するために実施されてよい。そのような従来のエチレン（共）重合反応工程としては、１つ以上の従来の反応器、例えば流動床気相反応器、ループ反応器、攪拌槽反応器、バッチ反応器を平行して、連続して、および／またはそれらの任意の組合せでの、気相重合工程、スラリー相重合工程、溶液重合工程、およびそれらの組み合わせが含まれるがこれらに限定されない。

本発明のコーティング層に使用する、ＬＤＰＥおよび／またはＬＬＤＰＥとブレンドしてもよいエタストマーとしては、密度が０．９０５ｇ／ｃｍ^３未満の、プロピレン系プラストマーまたはエラストマー（ＰＢＰＥ）、オレフィンブロックコポリマー（「ＯＢＣ」）および直鎖ポリエチレンが挙げられる。好ましいＰＢＰＥは、５〜１８％、好ましくは７〜１０％のエチレンに由来する単位を含み、メルトフローレート（ＭＦＲ、２．１６ｋｇ、２３０℃において）が５〜３０ｇ／１０分、密度が０．８６〜０．９０５ｇ／ｃｍ^３の範囲のものである。ＰＢＰＥは、比較的新しい部類のプロピレン／αオレフィンコポリマーであり、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，９６０，６３５号および６，５２５，１５７号に詳細が記述されている。そのようなプロピレン／αオレフィンコポリマーは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹ（商標）の商品名で、またはＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）の商品名で市販されている。オレフィンブロックコポリマーは、比較的新しい部類の材料であり、それぞれ参照によってその全体が本明細書に組み込まれる国際公開第２００５／０９０４２７号、米国特許公開公報第２００６／０１９９９３１号、２００６／０１９９９３０号、２００６／０１９９９１４号、２００６／０１９９９１２号、２００６／０１９９９１１号、２００６／０１９９９１０号、２００６／０１９９９０８号、２００６／０１９９９０７号、２００６／０１９９９０６号、２００６／０１９９９０５号、２００６／０１９９８９７号、２００６／０１９９８９６号、２００６／０１９９８８７号、２００６／０１９９８８４号、２００６／０１９９８７２号、２００６／０１９９７４４号、２００６／０１９９０３０号、２００６／０１９９００６および２００６／０１９９９８３号により十分に記述されている。ＯＢＣは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＩＮＦＵＳＥ（商標）の商品名で市販されている。

好ましい弾性ＬＬＤＰＥは、密度が０．８６〜０．９０５ｇ／ｃｍ^３の間、メルトインデックス（ＭＩ、２．１６ｋｇ、１９０℃において）が２〜２５ｇ／１０分の間、好ましくは５〜１５ｇ／１０分の間の、エチレン−オクテンコポリマーである。

コーティング層は、当技術分野で広く知られているように、１つ以上の添加剤を含んでもよい。そのような添加剤としては、帯電防止剤、着色促進剤、染料、滑沢剤、ＴｉＯ_２またはＣａＣＯ_３などのフィラー、乳白剤、核形成剤、加工助剤、色素、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、ＵＶ安定剤、粘着防止剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気減少剤（ｏｄｏｒ ｒｅｄｕｃｅｒ ａｇｅｎｔｓ）、抗真菌剤、及びそれらの組合せが挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの用途において、コーティング層は、ＴｉＯ_２および／またはＣａＣＯ_３を含むことが好ましい。コーティング層は、非通気性である必要があり、好ましくはＷＶＴＲが１５０（ｇ・ｍｍ）／（ｍ^２・日）以下、好ましくは１３０（ｇ・ｍｍ）／（ｍ^２・日）以下であることを意味する。非通気性層を提供するという目的を考慮し、コーティング層は２５重量％未満、より好ましくは２０重量％、さらには１０重量％未満のフィラーを含むことが一般的に好ましい。

ある態様において、タイレイヤーは、不織ウェブとコーティング層の間に位置してもよい。

本発明の不織材料は、好ましくは目付（単位面積あたりの重量）が１平方メートル当たり約５グラム〜約２０グラム（ＧＳＭ）である。コーティング層の目付は、優位に４〜２０ＧＳＭ、より好ましくは約８〜１２ＧＳＭでありうる。

コーティング層は、押出しコーティング工程によって不織ウェブに貼り付けられる。好ましくは、コーティング工程はライン速度が２００〜７００ｍ／分、好ましくは３００〜５００ｍ／分で実施される。

本発明のコーティングされた不織構造は、その性質の組み合わせによって特徴づけることができる。好ましくは、コーティングされた不織構造は、上記の方法により決定される耐摩耗性が、最大０．５ｍｇ／ｃｍ^３、より好ましくは最大０．３ｍｇ／ｃｍ^３である。いくつかの組成物については、ピーク結合温度を超えて材料をやや過剰に結合することによって、耐摩耗性を最適化することができる。

好ましくは、コーティングされた不織構造は、ＩＳＯ試験法５２７−３、１９９５年版に従った横方向破断点伸度が、少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも６０％、およびＩＳＯ試験法５２７−３、１９９５年版に従った機械方向破断点伸度が少なくとも４０％、より好ましくは少なくとも５０％である。好ましくは、コーティングされた不織構造は、目付２８ｇｓｍで正規化された場合、ハンドルオメータで決定される柔軟性が最大４５、より好ましくは最大３５である。好ましくは、コーティングされた不織構造は、デラミネーションの開始ができないことまたはデラミネーション力がフィルムまたは不織布の最大引張強度以上であることが原因で、その剥離強度が記載された方法の試験限界以上である。

本発明のコーティングされた不織構造は、幅広い用途に用いてよい。たとえば、特に目付が１０〜５０ｇｓｍの範囲の場合、医療用途に大変適しているだろう。これらは、特に目付が６〜３０ｇｓｍの範囲の場合、衛生用途にも用いてよい。特に目付が１０〜５０ｇｓｍの場合、工業用途に用いてよいことも想定される。

次の樹脂を、以下の実施例に用いる。

樹脂Ａは、オートクレーブ反応器で調製され、密度が０．９１８ｇ／ｃｃ、メルトインデックス（１９０℃／２．１６ｋｇ）が７．５ｇ／１０分のＬＤＰＥである。

樹脂Ｂは、メタロセン触媒による溶液工程で製造され、エチレン含有率が９％、ＭＦＲ（２３０℃／２．１６ｋｇ）が２５ｇ／１０分、密度が０．８７６ｇ／ｃｃのＰＢＰＥである。

樹脂Ｃは、メルトインデックス（１９０℃／２．１６ｋｇ）が２１．５ｇ／１０分および密度が０．９０７ｇ／ｃｃの直鎖ポリエチレン樹脂である。

樹脂Ｄは、オートクレーブ反応器で調製され、密度が０．９１８ｇ／ｃｃおよびメルトインデックスが（１９０℃／２．１６ｋｇ）が２．３ｇ／１０分のＬＤＰＥである。

樹脂Ｅは、樹脂Ｃが７０％と樹脂Ｄが３０％のブレンドである。このブレンドは、密度が０．９１１ｇ／ｃｃおよびＭＩ（１９０℃／２．１６ｋｇ）が１２ｇ／１０分である。

実施例に用いた不織布はすべて、目付が２０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布である。不織布を作成するために用いた繊維は、表に示されるとおり、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリプロピレン芯およびポリエチレン鞘（５０−５０）の二成分繊維のいずれかである、１．８デニール繊維である。

押出しコーティング工程データ

参照サンプル：比較例として、ｈＰＰホモポリマー不織布およびホットメルト接着剤によってその上にラミネートされたポリエチレンフィルムを含む、市販のＨＭＡラミネートされた布帛バックシートが用いられた。この種類の構造は、現在柔軟性の業界標準と考えられているためである。総ＧＳＭをチャートに報告する。

下の図１に見られるように、同じコーティング処方では、不織布と比べモノＰＥおよび二成分不織布は、ハンドルオメータ試験装置によるとより柔らかい布帛バックシートが得られる。

樹脂Ｂおよび樹脂Ｅのブレンドおよび二成分不織布に基づく処方では、柔軟性は市販ベースライン（ＨＭＡラミネート）の一つと同程度である。

ポリエチレン不織布のみに基づく処方では、市販ベースラインと比べ、いずれのコーティング処方もより柔らかいサンプルが得られる。

図２〜４は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、横方向の応力ひずみ曲線を示したものである。それに見られるように、どのコーティング処方についても、ＰＰ不織布より、二成分不織布およびモノＰＥ不織布の方が、横方向における破断点伸度がより高い。

図５〜７は、各不織基板上の様々なコーティング処方について、機械方向の応力ひずみ曲線を示したものである。それに見られるように、どのコーティング処方についても、ＰＰ不織布より、二成分不織布およびモノＰＥ不織布の方が、機械方向における破断点伸度がより高い。

図８〜１３は、様々な不織基板上の様々なコーティングについて、横方向（図８〜１０）、機械方向（図１１〜１３）の応力ひずみ曲線を示したものである。これらの図に見られるように、横方向および機械方向の両方において、二成分不織布またはモノＰＥ不織布の使用によってのみ、押出しコーティングを使用してなおＨＭＡラミネーションと同程度の破断点伸度を得ることが可能になる。

図１４は、様々な不織基板上の様々なコーティングの耐摩耗性を示したものである。それに見られるように、同じコーティング処方を用いた場合、二成分ＰＰ−ＰＥおよびモノＰＥ不織布のサンプルに比べて、現在のｈＰＰ不織布のサンプルはより悪い結果となり、それはコーティングされていないサンプルにはあてはまらない。コーティングされていないサンプルについては、ｈＰＰは二成分不織布と同程度、モノＰＥよりかなり良好な値を示す。

剥離強度
剥離強度の結果を下表に示す。それに見られるように、ＰＢＰＥなどのエラストマーが多く用いられた場合、使用した不織布にかかわらずサンプルをデラミネートすることができない。したがって、デラミネーションが開始できないため剥離力の値は決定できない。エラストマーが用いられない場合、二成分ＰＰ−ＰＥまたはモノＰＥ不織布であるサンプルのみ、接着性が非常に高くデラミネーションが開始できない。これに反して、モノＰＰ不織布は、エラストマーが用いられない場合、非通気性コーティング層から不織布をデラミネートすることができる。

Claims (20)

1. 非通気性の押出しコーティングされた不織構造であって、
   ａ．単成分または二成分繊維を含む不織ウェブであって、前記単成分または二成分繊維はエチレン系ポリマーを含む、
   ｂ．非通気性の押出しコーティング層であって、前記コーティング層はエチレン系ポリマーを含む、
   を含む構造。
2. 前記コーティング層は目付が２０ｇｓｍ未満である、請求項１に記載の構造。
3. 前記不織ウェブは目付が２０ｇｓｍ未満である、請求項１に記載の構造。
4. 前記構造は耐摩耗性が０．５ｍｇ／ｃｍ^３未満である、請求項１に記載の構造。
5. 前記構造は横方向（ＣＤ）破断点伸度が５０％より大きい、請求項１に記載の構造。
6. 前記構造は柔軟性がハンドルオメータによる測定で４５未満である、請求項１に記載の構造。
7. 前記構造は剥離強度が試験方法の上限以上である、請求項１に記載の構造。
8. 前記コーティング層は
   ａ．５〜１００重量パーセントのＬＤＰＥ、および
   ｂ．０〜９５重要パーセントのＬＬＤＰＥ
   を含む、請求項１に記載の構造。
9. 前記ＬＬＤＰＥはコモノマー分布定数（Ｃｏｍｏｎｏｍｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）が４５を超え４００までの範囲であり、ゼロせん断粘度範囲が２〜２０である、請求項８に記載の構造。
10. 前記コーティング層は接着促進剤をさらに含む、請求項１に記載の構造。
11. 前記接着促進剤は前記エチレン系ポリマーと混合される、請求項１０に記載の構造。
12. 前記接着促進剤は前記コーティング層と前記不織ウェブの間のタイレイヤーである、請求項１０に記載の構造。
13. 前記接着促進剤は密度が０．９０５ｇ／ｃｍ^３未満のＰＢＰＥ、オレフィンブロック共重合体、および直鎖ポリエチレンからなる群から選択される、請求項１１に記載の構造。
14. 目付が９〜４０ｇｓｍである、請求項１に記載の構造。
15. 目付が１２〜２５ｇｓｍである、請求項１に記載の構造。
16. 前記不織ウェブはスパンボンド式ウェブ、カード式ウェブ、エアレイド式ウェブ、スパンレース式ウェブ、メルトブロー式ウェブ、または多層構造におけるそれらの組み合わせである、請求項１に記載の構造。
17. 医療用途で使用され、目付が１０〜５０ｇｓｍの範囲である、請求項１に記載の構造。
18. 衛生用途で使用され、目付が６〜３０ｇｓｍの範囲である、請求項１に記載の構造。
19. 工業用途で使用され、目付が１０〜５０ｇｓｍの範囲である、請求項１に記載の構造。
20. 前記コーティング層はその２５重量％未満のフィラーを含む、請求項１に記載の構造。