JP2017529265A5

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Publication number: JP2017529265A5
Application number: JP2017515956A
Authority: JP
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2035-09-21

Description

伸縮性フィルムなどのフィルムを含む伸展性積層体材料は、一般に、幅広い種類の用途に使用される。使い捨て衛生製品、特に消費者関連製品は、しばしば、それらの使用、機能、及び魅力にとって不可欠である１つ以上の伸縮性要素を有する。高度に伸縮性の要素は、おむつ、トレーニングパンツ、及び成人用失禁製品などの特定の消費者関連製品の、ウエスト部、耳部、側面パネル、及び折り返し領域のフィットにとって非常に重要であり得る。しかしながら、伸縮性フィルムにはそれらの欠点がないわけではない。フィルムは、ロール上のフィルムの粘着性のために取り扱いが困難であり得、これは、ブロッキング、すなわち、フィルムがそれ自体にくっつくことを引き起こし得るか、またはフィルムが機器部品にくっつく機械加工性の問題を引き起こす。

高度に伸縮性の要素を提供するための他のアプローチは、エラストマーフィルムを不織基材に積層して、積層体を形成することと、次いで、本積層体を延伸して、不織物を活性化し、必要な伸縮性を与えることとを伴う。更に他のアプローチは、低結晶化度の伸縮性コア材料を、より少ない伸縮性、より少ない粘着、またはより高い結晶化度の材料とともにスキン中に共押出して、ブロッキングを低下させ、フィルムのマシーナビルティ（ｍａｃｈｉｎａｂｉｌｔｙ）及び取り扱いを改善させることを伴う。そのようなフィルムを延伸して、米国特許第７，４９８，２８２号に開示される所望される伸縮性を与えることができる。

延伸修飾されたエラストマー複層フィルムが、本明細書の実施形態に開示される。本フィルムは、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、コア層と、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー、及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層であって、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、外側層と、を含み、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度は、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上である。本明細書に開示される延伸修飾されたエラストマー複層フィルムを含む積層体もまた、本明細書の実施形態に開示される。

延伸修飾されたエラストマー複層フィルムを製造するためのプロセスが、本明細書の実施形態に更に開示される。本プロセスは、複層フィルムであって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、コア層と、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー、及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層であって、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、外側層と、を含み、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度が、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上である、複層フィルムを提供することと、少なくとも１．９の延伸比まで、少なくとも１つの方向において、フィルムの第１の延伸を実行して、延伸修飾された複層フィルムを形成することと、少なくとも１つの方向において、延伸修飾された複層フィルムを実質的に弛緩させることと、を含む。

少なくとも１つの外側層
本明細書の実施形態において、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー及びブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層。第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーは、本明細書に既に記載したように、エチレン−α−オレフィンブロックコポリマーであり得る。いくつかの実施形態において、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーは、エチレン／オクテンブロックコポリマーであり、エチレン含有量は、全ポリマーの８０ｍｏｌ．％超であり、オクテン含有量は、全ポリマーの１０〜１５ｍｏｌ．％、または１５〜２０ｍｏｌ．％である。本明細書のいくつかの実施形態において、第１のエチレンα−オレフィンブロックコポリマーは、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーとは異なる。

本明細書の実施形態において、少なくとも１つの外側層は独立して、ブロッキング防止剤を含む。好適なブロッキング防止剤の例としては、粘土、ケイ酸アルミニウム、珪藻土、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、石灰石、ヒュームドシリカ、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、アルミナ三水和物、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、またはこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ブロッキング防止剤は、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、霞石閃長岩、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。他の好適なブロッキング防止剤は、参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第７，７４１，３９７号、及びＺｗｅｉｆｅｌＨａｎｓｅｔａｌ．，“ＰｌａｓｔｉｃｓＡｄｄｉｔｉｖｅｓＨａｎｄｂｏｏｋ，”ＨａｎｓｅｒＧａｒｄｎｅｒＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ，５ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃｈａｐｔｅｒ７，ｐａｇｅｓ５８５−６００（２００１）に見出すことができる。

ブロッキング防止剤は独立して、２．５重量％〜３０重量％の範囲の量で少なくとも１つの外側層中に存在し得る。いくつかの実施形態において、ブロッキング防止剤は独立して、少なくとも１つの外側層の２．５重量％〜２５重量％、２．５重量％〜２０重量％、２．５重量％〜１８重量％、３．５重量％〜１８重量％、５重量％〜２０重量％、５重量％〜１８重量％、または５重量％〜１５重量％の範囲の量で少なくとも１つの外側層中に存在し得る。ブロッキング防止剤を担体樹脂に組み込むための好適な方法は、当業者にとって既知であり、例えば、押出機（単軸スクリュー、二軸スクリュー）または静的混合機を使用して実行することができる、例えば、溶融ブレンドまたは溶液ブレンドを挙げることができる。いくつかの実施形態において、所望される量のブロッキング防止剤を含有するブロッキング防止マスターバッチは、他のポリマー樹脂との乾燥ブレンドによって、フィルム調製ステップ中に組み込まれる。例えば、溶融押出プロセスにおいて、与えられる剪断及び熱は、マスターバッチの溶融及び溶融流を通したブロッキング防止剤の分布をもたらし、これがその後、本明細書に開示される１つ以上の層となるであろう。当然のことながら、担体樹脂、スリップ剤、相溶化剤、加工助剤、安定剤、修飾剤、顔料、及び／またはマスターバッチ配合物に含まれ得る他の構成成分を考慮して、ブロッキング防止剤を１つ以上の層に組み込むための他の好適な方法が使用されてもよい。

いくつかの実施形態において、相溶化剤もまた、少なくとも１つの外側層中に存在してもよい。相溶化剤は、ポリマーがブロッキング防止剤の表面を湿潤させる能力を増加させることを含む、様々な理由のために使用され得る。ポリマー相溶化剤は、極性官能基などの官能基を有するポリマーまたはそのブレンドを含み得る。本発明に好適な相溶化剤としては、エチレンエチルアクリレート（ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＥＡ）、無水マレイン酸グラフトポリエチレン（ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＧＲ）、エチレンアクリル酸（ＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標））、イオノマー（ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＩＯ）、及び他の官能性ポリマー（ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ）（これらの全てがＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能）；無水マレイン酸スチレンブロックコポリマー（ＫＲＡＴＯＮ（商標）ＦＧ）（ＫｒａｔｏｎＰｏｌｙｍｅｒｓから入手可能）；無水マレイン酸グラフトポリエチレン、ポリプロピレン、コポリマー（ＥＸＸＥＬＯＲ（商標））（ＴｈｅＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能）；修飾エチレンアクリレート一酸化炭素ターポリマー、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレン、メタロセンポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、ならびに酸、無水マレイン酸、アクリレート官能性（ＦＵＳＡＢＯＮＤ（商標）、ＢＹＮＥＬ（商標）、ＮＵＣＲＥＬ（商標）、ＥＬＶＡＬＯＹ（商標）、ＥＬＶＡＸ（商標））、及びイオノマー（ＳＵＲＬＹＮ（商標））を有するポリプロピレン（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙから入手可能）が挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書に記載されるフィルムは、積層前のロール上のフィルムブロッキングの確率及び深刻度を最小化することができるということが見出されている。ブロッキングとは、ロール上のフィルム層がともに融着または接着し、その後の加工ステップのためにロールをほどくのを困難にする欠点を指す。理論によって拘束されることを意図するものではないが、本明細書に記載されるフィルムは、温度、圧力、様々な圧力点、巻き込み張力、及び接触表面積を低下させることによって、ブロッキングの傾向を最小化すると考えられる。しかしながら、ブロッキングを最小化する必要性は、フィルム取り扱いなどの競合する必要性、及び他のその後の変換ステップに対してバランスが保たれることを理解されたい。フィルムブロッキングを定量化するのに好適な様々な方法としては、ＡＳＴＭＤ３３５４−１１、ＩＳＯ１１５０２、及び他のものが挙げられる。

積層体は、複層フィルムであって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、コア層と、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー、及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層であって、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、外側層と、を含み、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度が、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上である、複層フィルムを提供することと、少なくとも１．９の延伸比まで、少なくとも１つの方向において、フィルムの第１の延伸を実行して、延伸修飾された複層フィルムを形成することと、少なくとも１つの方向において、延伸修飾された複層フィルムを実質的に弛緩させることと、によって形成され得る。いくつかの実施形態において、フィルムの第１の延伸は、少なくとも３．６の延伸比まで、少なくとも１つの方向において実行されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。他の実施形態において、フィルムの第１の延伸は、少なくとも４．５の延伸比まで、少なくとも１つの方向において実行されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。更なる実施形態において、フィルムの第１の延伸は、少なくとも５．７の延伸比まで、少なくとも１つの方向において実行されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。更なる実施形態において、フィルムの第１の延伸は、少なくとも６．５の延伸比まで、少なくとも１つの方向において実行されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。

図１を参照すると、延伸修飾された複層フィルムの調製に使用され得るインラインブローフィルムプロセス（１００）が描写される。第１のステップ（１０５）において、複層ブローフィルムは、共押出される。複層フィルムは、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、コア層と、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー、及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層であって、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、外側層と、を含み得、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度は、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上である。第２のステップ（１１０）において、次いで、複層ブローフィルムは、少なくとも１．９の延伸比まで、少なくとも１つの方向において延伸されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。延伸修飾された複層フィルムは、少なくとも１つの方向において、実質的に弛緩させられる。第３のステップ（１１５）において、本延伸修飾された複層フィルムを少なくとも１つの基材に積層して、積層体を形成する。

図２を参照すると、延伸修飾された複層フィルムの調製に使用され得るインライン流延フィルムプロセス（２００）が描写される。第１のステップ（２０５）において、複層流延フィルムは、共押出される。複層フィルムは、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、コア層と、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー、及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む、少なくとも１つの外側層であって、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、外側層と、を含み得、第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度は、第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上である。第２のステップ（２１０）において、次いで、複層流延フィルムは、少なくとも１．９の延伸比まで、少なくとも１つの方向において延伸されて、延伸修飾された複層フィルムを形成する。延伸修飾された複層フィルムは、少なくとも１つの方向において、実質的に弛緩させられる。第３のステップ（２１５）において、本延伸修飾された複層フィルムを少なくとも１つの基材に積層して、積層体を形成する。

Claims

延伸修飾されたエラストマー複層フィルムであって、
第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、前記コア層と、
第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む少なくとも１つの外側層であって、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、前記外側層と
を含み、
前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度が、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上であり、
前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの融点が、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの融点以上である、前記フィルム。
前記第１のエチレンα−オレフィンブロックコポリマーが、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーとは異なる、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムが、前記少なくとも１つの外側層中に、及び任意で、前記コア層中にスリップ剤を更に含む、請求項１に記載のフィルム。
前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーのメルトインデックスが、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーのメルトインデックスとは異なる、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムが、延伸修飾されていない同一のフィルムと比較して、永久歪みの低下を呈する、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムが、延伸修飾されていない同一のフィルムの第１のサイクルの収縮力よりも少なくとも２５％大きい、第１のサイクルの収縮力を呈する、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムが、ブローフィルムまたは流延フィルムである、請求項１に記載のフィルム。
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の延伸修飾されたエラストマー複層フィルムを含む、積層体。
前記フィルムの側面に積層された少なくとも１つの基材を更に含む、請求項８に記載の積層体。
延伸修飾されたエラストマー複層フィルムを製造するためのプロセスであって、
複層フィルムであって、
第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーを含むコア層であって、前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、前記コア層と、
第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー及び２．５〜３０重量％のブロッキング防止剤を独立して含む少なくとも１つの外側層であって、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーが、少なくとも５０ｍｏｌ．％のエチレンを含み、０．５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し、０．８５０ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する、前記外側層と
を含み、
前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度が、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの密度以上であり、前記第１のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの融点が、前記第２のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマーの融点以上である、前記複層フィルムを提供するステップと、
少なくとも１．９の延伸比で、少なくとも１つの方向において、前記フィルムの第１の延伸を実行して、延伸修飾された複層フィルムを形成するステップと、
前記少なくとも１つの方向において、前記延伸修飾された複層フィルムを実質的に弛緩させるステップと
を含む前記プロセス。
前記プロセスが、前記延伸修飾された複層フィルムを少なくとも１つの基材に積層して、積層体を形成することを更に含む、請求項１０に記載のプロセス。
前記基材が、不織物である、請求項１１に記載のプロセス。
前記基材が、伸縮性不織物である、請求項１１に記載のプロセス。
前記伸縮性不織物が、ひだ状の形状を有する、請求項１３に記載のプロセス。
前記積層体が、その第２の延伸前の長さの３．６以下の延伸比まで、少なくとも１つの方向において、第２の延伸を受ける、請求項１１に記載のプロセス。
前記積層体が、第２の延伸を受けない、請求項１１に記載のプロセス。