JP2018525479A - ポリオレフィン系弾性組成物、それを製造する方法、及びそれを含む物品 - Google Patents
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Abstract
Description
小さい割合の有意により低い分子量のポリオレフィンエラストマーと大きい割合のより高い分子量のポリオレフィンエラストマーのブレンドを含む、フィルム組成物が本明細書に開示され、それにより、従来のフィルムプロセスにおける溶融加工の容易さを可能にする、全平均分子量のブレンドを生成する。得られるブレンドは、2.5を超える広い分子量分布(Mw/Mn)を有する。ポリオレフィンエラストマーは、好ましくは、エチレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/α−オレフィンインターポリマーである。広い分子量分布を有するポリオレフィンエラストマーの使用は、加工の容易さを可能にすると同時に、より狭い分子量分布を有するエラストマーと比較して、エラストマーに対して同じ重量平均分子量を維持する。そのような組成物は、永久ひずみの減少及び収縮力の増加を示す。収縮力の増加は、通常の装着中に物品(おむつ、成人用失禁用品など)の弾性成分を定位置に保持するために望ましい。
(AB)n
AAA−AA−BBB−BB
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2、及び好ましくは、
Tm≧−6288.1+13141(d)−6720.3(d)2、及びより好ましくは、
Tm≧858.91−1825.3(d)+1112.8(d)2に対応する。
ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81、及び好ましくは、
ΔT≧−0.1299(ΔH)+64.38、及びより好ましくは、
ΔT≧−0.1299(ΔH)+65.95。
さらに、ΔTは、130J/gを超えるΔHについて、48℃以上である。CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを使用して決定され(つまり、ピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを表さなければならず)、5パーセント未満のポリマーが識別可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は、30℃であり、ΔHは、J/gでの融解熱の数値である。より好ましくは、最高CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも10パーセントを含む。
Re>1481−1629(d)、及び好ましくは、
Re≧1491−1629(d)、及びより好ましくは、
Re≧1501−1629(d)、及びさらにより好ましくは、
Re≧1511−1629(d)。
Tm≧(−5.5926)(画分中のmolパーセントのコモノマー)+135.90。
融解熱(J/gm)≦(3.1718)(摂氏でのATREF溶出温度)−136.58。
融解熱(J/gm)≦(1.1312)(摂氏でのATREF溶出温度)+22.97。
TABは、同じ組成の、かつPABのエチレンモル分率を有する、ランダムコポリマーについてのATREF温度である。TABは、以下の等式から計算され得る。
フィルムは、単一の層(単層フィルム)または複数の層(多層フィルム)を含んでもよく、また以下で詳述されるように積層体で使用され得る。
特に明記しない限り、以下の試験方法が使用される。全ての試験方法が、本開示の出願日時点で最新のものである。
試料は、ASTM D1928に従って調製される。測定は、ASTM D792、方法Bを使用して行われる。
メルトインデックスまたはI2は、190℃、2.16kgでASTM D1238に従って決定される。
引張検体(ASTM D638に従って調製された)を、圧縮成形フィルムからダイカットした。検体の幅は、4.8mmとして取る。ゲージ長は、22.25mmとして取る。破断ひずみ及び応力を、周囲条件下で、100Nロードセル及び空気圧グリップを備えたINSTRON(商標)5565計器を用いて測定した。試料破損まで、500%/分(または約111.25mm/分)の一定速度で検体を延伸した。各調製したフィルムに関して5つの検体を測定して、破断ひずみ及び破断応力の平均及び標準偏差を決定した。
ソフトウェアの較正ウィザードを使用することによって、TA DSC Q1000のベースライン較正を実施した。最初に、アルミニウムDSCパン中の試料なしで、−80℃から280℃までセルを加熱することによって、ベースラインを得た。その後、ウィザードの指示に従ってサファイア標準物質を使用した。次いで、約1〜2mgの新鮮なインジウム試料を、試料を180℃まで加熱し、10℃/分の冷却速度で試料を120℃まで冷却し、続いて、試料を120℃で1分間等温的に保持し、続いて、試料を120℃から180℃まで10℃/分の加熱速度で加熱することによって分析した。インジウム試料の融解熱及び溶融の開始を決定し、溶融の開始について156.6℃から0.5℃以内、融解熱について28.71J/gから0.5J/g以内であることを確認した。次いで、DSCパン中の小滴の新鮮な試料を10℃/分の冷却速度で25℃から−30℃まで冷却することによって、脱イオン水を分析した。試料を、30℃で2分間等温的に保持し、10℃/分の加熱速度で30℃まで加熱した。溶融の開始を決定し、0℃から0.5℃以内であることを確認した。次いで、ポリマーの試料を、177°Fの温度で薄いフィルムに押圧した。約5〜8mgの試料を量り分け、DSCパン中に配置した。パン上に蓋を圧着して、閉鎖雰囲気を確実にした。試料パンをDSCセル中に配置し、次いで、約100℃/分の高速でポリマー溶融温度を約30℃超える温度まで加熱した。試料をこの温度で5分間保持した。次いで、試料を10℃/分の速度で−40℃まで冷却して、冷却曲線を生成し、その温度で5分間等温的に保持した。結果的に、溶融が完了するまで、10℃/分の速度で試料を加熱して、第2の加熱曲線を生成した。DSC溶融ピークは、−30℃と第2の加熱曲線に対する溶融の終了との間に引かれる線形ベースラインに関して、熱流速(W/g)の最大値として測定される。融解熱は、線形ベースラインを使用して、−30℃と溶融の終了との間の溶融曲線下の領域として測定される。ポリエチレン樹脂についての結晶化度%は、以下の等式を使用して計算され得る。
フィルムを、周囲条件下で、100Nロードセル及び空気圧グリップを備えたINSTRON(商標)5565計器を用いて、横断方向に測定した。4つの1インチ×5インチの検体を、キャストフィルムから切断し、各試料を、1インチのゲージ長を有する引張試験機の顎部に配置した。検体の厚さは、以下の表8に明記する。検本を50mm/分の速度で、0.05Nのプレフォースロードを達成するように、最初に延伸した。次いで、検本を250mm/分の一定速度で、200%の適用されたひずみまで伸ばし(ステップ1)、次いで、200%のひずみで30秒間保持した(ステップ2)。次いで、検本を同じ速度(250mm/分)で0%のひずみまでアンロードし(ステップ3)、次いで、60秒間保持した。(ステップ4)次いで、検本を、同じ速度(250mm/分)で200%の適用されたひずみまで再延伸し(ステップ5)、30秒間保持し(ステップ6)、同じ速度(250mm/分)で0%のひずみまでアンロードして戻し(ステップ7)、そのようにして2つのロード及びアンロードサイクルを完了した。3つの検体を、200%の最大の適用されたひずみにおいて、各フィルムに関して試験した。永久ひずみを、応力が0.1Nであった第2のロードサイクルにおいて適用されたひずみとして決定した。
フィルムを、周囲条件下で、100Nロードセル及び空気圧グリップを備えたINSTRON(商標)5565計器を用いて、横断方向に測定した。4つの1インチ×5インチの検体を、キャストフィルムから切断し、各試料を、1インチのゲージ長を有する引張試験機の顎部に配置した。検本を50mm/分の速度で、0.05Nのプレフォースロードを達成するように、最初に延伸した。次いで、標本を250mm/分の一定速度で、200%の適用されたひずみまで伸ばし、次いで、200%のひずみで30秒間保持した。次いで、検本を同じ速度(250mm/分)で0%のひずみまでアンロードし、次いで、60秒間保持した。次いで、検本を、同じ速度(250mm/分)で200%の適用されたひずみまで再延伸し、30秒間保持し、同じ速度(250mm/分)で0%のひずみまでアンロードして戻し、そのようにして2つのロード及びアンロードサイクルを完了した。少なくとも3つの試験を、各最大の適用されたひずみに関して行った。第1及び第2のロードサイクルに関して、50%のひずみレベルにおける伸長力を記録した。第1及び第2のアンロードサイクルに関して、50%のひずみレベルにおける収縮力を記録した。3つの検体を、200%の最大の適用されたひずみにおいて、各フィルムに関して試験した。第1及び第2のロード及びアンロードサイクルに関して、50%のひずみレベルにおける伸長応力及び収縮応力を記録した。
上記に開示されたポリオレフィンエラストマーのブレンドを含むフィルムの特性を研究するために、本実施例を実施した。表3Aは、ブレンドで使用した異なるコポリマーをそれらの特性と共に示す。表3Bは、表3Aに示される様々な樹脂に関する重量平均分子量、数平均分子量、及び分子量分布を示す。
実施例1と同様に、乾式ブレンドを生成し、全メルトインデックスをASTM D1238に従って約2.5グラム/10分のままにする一方で、より多くの量のINFUSE(商標)9007を含むことによって、分子量分布を広げた。30mm押出機を備えたDr.Collinキャストフィルムラインを介して、フィルムを生成した。その一連の最終ブレンドは、対照フィルム(試料番号1)と比較して、Mw/Mnによって表されるような分子量分布の有意な増加を示す(2.68対2.44)。表7が組成物を、メルトインデックスならびに分子量分布と共に示す一方で、図6は、引張応力を循環させる結果を示す(上記の実施例1に詳述された通り)。
Claims (16)
- ポリマーブレンドを含むフィルムであって、前記ポリマーブレンドは、
1モル当たり120,000〜350,000グラムの重量平均分子量を有する第1のポリオレフィンエラストマーと、
1モル当たり15,000〜75,000グラムの重量平均分子量を有する第2のポリオレフィンエラストマーと、を含み、前記ポリマーブレンドの全メルトインデックスは、190℃において2.16キログラムで、ASTM D1238に従って測定されたとき、8g/10分未満である、フィルム。 - 前記第1のポリオレフィンエラストマー及び前記第2のポリオレフィンエラストマーは両方、エチレン系エラストマーである、請求項1に記載のブレンド。
- 前記第1のポリオレフィンエラストマー及び前記第2のポリオレフィンエラストマーはそれぞれ、オレフィンブロックコポリマーである、請求項1に記載のブレンド。
- 前記オレフィンブロックコポリマーは、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーである、請求項3に記載のブレンド。
- 前記第1のポリオレフィンエラストマー及び前記第2のポリオレフィンエラストマーは両方、プロピレン系エラストマーである、請求項1に記載のブレンド。
- オレフィンブロックコポリマーは、プロピレン/α−オレフィンブロックコポリマーである、請求項3に記載のブレンド。
- 前記エチレン系エラストマーは、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマー、ランダムコポリマー、またはこれらの組み合わせである、請求項2に記載のブレンド。
- 前記フィルムは、延伸修飾されていない同一のフィルムと比較して、永久ひずみの2.5〜10%の低減を示す、請求項1に記載のブレンド。
- 前記フィルムは、延伸修飾されていない同一のフィルムの第1のサイクル収縮力よりも少なくとも25%大きい第1のサイクル力を示す、請求項1に記載のブレンド。
- 請求項1〜9に記載のフィルムを含む物品。
- 前記物品は、少なくとも1つの不織布層が前記フィルムの表面上に配置された前記フィルムを含む多層積層体である、請求項10に記載の物品。
- フィルムを製造する方法であって、
1モル当たり120,000〜350,000グラムの重量平均分子量を有する第1のポリオレフィンエラストマーと、1モル当たり15,000〜75,000グラムの重量平均分子量を有する第2のポリオレフィンエラストマーとをブレンドして、ポリマーブレンドを形成することであって、前記ポリマーブレンドの全メルトインデックスは、190℃において2.16キログラムで、ASTM D1238に従って測定されたとき、8g/10分未満である、形成することと、
前記ポリマーブレンドをフィルムに形成することと、を含む、方法。 - 前記形成は、押出、成形、鋳造、またはこれらの組み合わせを含む、請求項12に記載の方法。
- 少なくとも1つの方向への前記フィルムの第1の延伸を実施して、延伸修飾フィルムを形成することと、前記延伸修飾された多層フィルムを前記少なくとも1つの方向に実質的に弛緩させることと、を含む、請求項12に記載の方法。
- 前記フィルムを不織布層に積層して、積層体を形成することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記延伸修飾フィルムを不織布層に積層して、積層体を形成することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
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