JP3050403B2 - 複合材料及び製造方法 - Google Patents

複合材料及び製造方法

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ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は同時押し出ししたエラストマー複合材料及び
それによって得られる構造物に関する。
発明の背景及び分野 エラストマー材料は長い間、広範囲にわたる種々の使
い捨て及び再使用できる衣料品両方において利用されて
きた。通常、弾性体は伸ばされ、そしてこの伸ばされた
状態で支持体に取り付けられる。取り付けの後、この弾
性体は緩まされ、これは一般的にこの支持体がひだ又は
ギャザーつきとなるようにするであろう。一時、弾性体
はミシン掛けによって適用されていた（例えば、米国特
許第3,616,770号（Blytherら、）、第2,509,674号（Coh
en）及び22,038号を参照のこと）。より最近になって、
この方法は接着剤の利用に置き代えられている（例えば
米国特許第3,860,003号（Bruell）を参照のこと）。Bru
ellは使い捨ておむつの足の領域における弾性ストラン
ドの利用を提案している。米国特許第3,560,292号（But
ter）において溶着が提案されているが、現在音波溶着
が好まれている。これらの取り付け方法による重要な問
題は、この弾性体を支持体に取り付ける間どのようにし
て伸ばした状態に保つかにある。この解決策は熱収縮性
エラストマー材料の利用において提案されている。例え
ば米国特許第3,639,917号（Althouse）。
米国特許第4,880,682号（Hazeltonら）はおむつにお
いて有用なマルチ層フィルム弾性体を詳細し、このフィ
ルムは薄い、平らな弾性層であり、各面はマイクロテキ
スチャー化された非弾性層で覆われている。この弾性体
の問題はこのような構造の先端にて多少の弾性体が劣化
する傾向にあることであり、従ってこの弾性体はおむつ
等への装着のための確実なベースを提供しない。
例えばおむつにおいて、エラストマーバンドは典型的
には例えば米国特許第4,681,580号（Reisingら）、及び
米国特許第4,710,189号（Lash）に記載の通り、ウェス
トバンド部分に用いられる。これらの特許両方には、熱
安定性形態及び熱不安定性形態を有するエラストマー材
料の利用が記載されている。この熱不安定性形態は、材
料をその結晶化又は二次転移温度付近に温めて伸ばし、
次いで急冷して熱不安定的に伸ばされた形態において凍
結させることによって作り上げられる。この熱分安定性
エラストマーフィルムを次に例えばおむつに適用し、次
いでこれを熱安定性エラストマー形態へと加熱せしめる
ことができる。このことはおむつのウェストバンドに所
望のひだ又はギャザーをもたらすであろう。経費以外で
のこれらの材料の問題は、熱不安定性形態を示すようこ
の材料を熱せなければならない温度が、利用する材料の
固有且つ実質的に変えることのできない性質であること
にある。この極端なる不変性は大きな問題を引き起こし
うる。第１に、このウェストバンドが取付けられる他の
材料を操作して、熱不安定形態を示すようにエラストマ
ー成分を熱する温度にこの他の材料を適応させるように
することはかなり困難である。しばしばこの温度は比較
的高く、従って、エラストマーウェストバンド、又は例
えばおむつの保護用バックシートもしくはトップシート
を取り付けるために用いる接着剤によって重大な問題が
潜在的に生じうる。更に、このエラストマーは一旦選ば
れたら、ロットの変化に対する不変性、市場性及び原材
料（特にエラストマー）の費用、消費者の要望等を提供
する製造プロセスを拘束するであろう。
米国特許第3,860,003号に提案されているおむつへの
弾性体の適用に関する注目すべき問題は、単独での比較
的高いデニールのエラストマーリボンの利用にある。こ
のリボンはエラストマーの力を比較的細い線上に集中さ
せるであろう。このことは、この弾性体が赤ん坊の皮膚
を締め付け且つ刺激することを生ぜしめる。この問題の
解決案には米国特許第4,352,355号（Mesekら）及び第4,
324,245号（Mesekら）の幅の広いバンドの弾性体の利用
が含まれる。これによると、収縮力が広い領域にわたっ
て分散され、従って赤ん坊の皮膚への刺激は防がれる。
これらの出願に提案されている好ましいエラストマーは
0.5〜５ミルの厚みを有する、Ａ−Ｂ−Ａブロックコポ
リマーエラストマーである。これらのフィルムで注目さ
れる問題は、米国特許第4,239,578号（Gore）、第4,30
9,236号（Teed）、第4,261,782号（Teed）及び第4,371,
417号（Frickら）に記載の通り、その操作性の難しさ及
び比較的複雑なストレッチアプリケーターを伴って適用
されなくてはならないことにある。
米国特許第3,860,003号の締め付け問題の他の解決案
は、米国特許第4,626,305号（Suzukiら）の、比較的小
さいデニールの弾性体の複数のストランドの利用におい
て提示され、これはおむつを弾性化せしめるための３〜
45本の微細ゴムひもの利用を詳細する。ところで、これ
らのバンドが適切に並ぶことを保つため、それらを互い
に融合させ合うことが好ましい。この方法において主張
されている利点は、少数の細い弾性バンドが高い率にて
伸ばされ、単独の同等の径の弾性バンドが低い伸長率で
もたらすであろうものと同一の張力を提供することにあ
る。従って、この応力は広い領域にわたって分散される
ことができ、且つより少ない弾性体の利用で十分となる
（即ち、この弾性体は適用されたときにより長く伸び
る）。類似の手法が米国特許第4,642,819号（Alesら）
により提示されている。しかしながら、Alesらはより高
いデニールの弾性バンドを利用しており、これはおむつ
が利用中に歪んだ場合の互い同志のためのバックアップ
弾性シールとして働く。この手法のバリエーションは米
国特許第4,300,562号（Pieniack）に提示されている。P
ieniackは網状の一連の連結されたエラストマーストラ
ンドを利用している。テーパー仕上げされた表面の細い
部分を結び付けるためにより幅の広いストランドが配置
されている。このことは、この網状弾性体がこのテーパ
ー仕上げされた表面を結び合わせている場所にわたりよ
り均一な応力の分散をもたらす。弾性材料の複数のスト
ランドの利用が利点を有するにもかかわらず、これらを
衣料品の中に一定の間隔で整理された状態において含ま
せることはより困難である。薄い弾性ストランドはまと
まらなくなる傾向を有し、更に衣料支持体への取り付け
を困難にする薄いプロフィールを提供する。
複数の弾性ストランドの配備以外の手法において、間
隔の置かれた弾性要素が利用されている。例えばこれ
は、米国特許第4,381,781号（Sciaraffin）において、
使い捨ておむつのウェストバンド部分に局在化弾性を提
供することが提案されている。局在化弾性は、米国特許
第4,389,212号（Tritsch）、第3,800,796号（Jacob）、
第4,643,729号（Laplanche）、第4,778,701号（Pape）
及び第4,834,820号（Kondoら）の通り、おむつのの接着
用ファスニングタブにも置かれている。これらの特許
は、衣料の両側を閉じるための付属品のための、弾性化
中央領域及び非弾性又は比較的硬質な末端領域を有する
ファスニングタブをもたらすためにデザインされた種々
の複合構造物に向けられている。このような複合物は比
較的複雑であり、そして一般的には複数の独立した要素
を互いにくっつけさせて弾性化された中央領域を提供す
るように形成される。
これらの構造物において利用されるエラストマーは、
比較的不変の応力／歪特性も示し、これは活性化温度と
独立して選ぶことができない。高い弾性率を有する材料
は着用者にとって不快である。比較的こわばった、又は
弾性率の高い材料の問題は、この材料が着用者に喰込む
又は掴むことを生じせしめるようなエラストマーの摩擦
係数及びネッキングによって大きくなりうる。
共通の譲受人を有する、1989年11月17日に出願された
同時係属米国出願第07/438,593号において、少なくとも
一層のエラストマー層及び少なくとも一層のスキン層を
有すエラストマーラミネートであって、上記に記載した
当業界における一定の問題に向けられているものが開示
されている。更に、このラミネートは非常に有用な、且
つ新規なる特性を有する。注型した場合、又は形成の
後、このエラストマーラミネートは実質的に非弾性とな
る。弾性は、このラミネートを少なくとも最小活性化伸
長率により引き伸ばすことによって授けることができ、
ここでエラストマー材料は瞬時的に、時間をかけて、又
は熱の適用に基づいて形成されるであろう。エラストマ
ー材料が形成されるこの方法は種々の手段によってコン
トロールできる。このラミネートがエラストマーへと変
換された後、このエラストマーラミネートに有意なる利
点を授ける、（複数の）スキン層における新しいテキス
チャー（模様）が形成される。
この同時係属出願の材料における莫大なる利点にもか
かわらず、いくつかの用途に関して、例えば前記した改
良のための要望がある。例えば、断続的に弾性化せしめ
た領域が例えばおむつファスニングタブにおいて所望さ
れるとき、又は離散して隣接する弾性体の縦方向のバン
ドを有することが所望されるときである。これらの用途
において、ラミネート化プラスチックフィルムは、前記
した通り局在化弾性体を提供するために複雑な複合構造
物へと集成しなくてはならないため、あまり所望されな
い。従って、この同時係属出願に開示されている材料の
利点を保持しながら、簡単に作製することができる局在
化弾性領域を有する構造物を提供することが所望され
る。
発明の概容 本発明は改善された不粘着性の、非エラストマー材料
であって伸ばされたときエラストマーとなることができ
る材料に関する。本発明の材料は、少なくとも２つのエ
ラストマーポリマー中核領域であってこの材料にエラス
トマー特性を授けるもの、及び比較的弾性でないポリマ
ーマトリックスであって特定領域でマイクロテキスチャ
ー化されうることのできるものの両方を含んで成る。こ
のマイクロテキスチャーされた領域は、この材料の非弾
性から弾性形態へと活性化された領域に相当する。本発
明の好ましい態様において、このマトリックス材料は、
伸長されたエラストマーのコントロールされた回復を可
能とする、該エラストマー材料の弾性率を改質せしめ
る、及び／又は該エラストマー材料の形態を安定化せし
める（例えば更なるネッキングをコントロールする）た
めに働くことができる。この材料は選ばれたマトリック
ス及びエラストマーポリマーの同時押し出しによって調
製されることが好ましい。この新規なる、不粘着性のマ
イクロテキスチャー化された形態のこの材料は、予め決
めた弾性体含有領域におけるマトリックスポリマーの弾
性限界を超えて、この材料を伸ばすことにより得られ
る。このラミネートは従ってこの予め決められた領域に
おいて、瞬時に、もしくは長い時間にわたって回復でき
るか（これはマトリックス材料に支配される）、又は熱
の適用によって回復できる（これもマトリクッス材料に
支配される）。
ある一定の構造体において、伸長活性化の方法及び方
向に依存して複雑なマクロ構造体が選択的に弾性化せし
めた領域間に形成されうる。このことは、比較的少量の
弾性体によって形成される程度の高いバルクを有する弾
性体をもたらすことができる。これは数多くの用途、特
に衣料に所望されている。
図面の簡単な説明 図１の（ａ）−（ｉ）は微細構造ができる前の同時押
し出しした本発明のラミネートの断面図である。
図２は本発明の材料を作るために用いた改良貼り合わ
せアダプターの図示である。
図３は本発明のラミネートを同時押し出しするために
用いたプロセス及び装置の図示である。
図４は一軸伸長せしめた本発明のフィルム材料のエラ
ストマー領域において形成される微細構造の図である。
図５は本発明のフィルム材料の形成されたテープタブ
の図示である。
図６は押し出し装置方向に対して横に一軸伸長したフ
ィルム材料の走査電子顕微鏡写真（×100）である。
図７は該装置方向に一軸伸長した図５のフィルム材料
の走査電子顕微鏡写真（×100）である。
図８は該装置方向に一軸伸長したフィルム材料の走査
電子顕微鏡写真（×1000）である。
発明の好ましい態様の詳細な説明 本発明は、相対的にエラストマーでないマトリックス
材料に覆われている少なくとも１つのエラストマー中核
領域を含んで成る、伸ばされたときに弾性体となること
ができる、新規の不粘着性非エラストマーフィルム材料
に概して関連する。該エラストマー中核領域を含む選ば
れた領域を、それを覆うマトリックス材料の弾性限界を
超えて伸長せしめる。この変形したマトリックスを次に
該中核と一緒に緩め、微細構造化マトリックススキン層
を有する弾性体領域を形成せしめる。微細構造とは、微
細構造を作る前のラミネートの不透明度よりも高い不透
明度を生じせしめることにより、人間の肉眼によって感
知されるのに十分である山と谷の不規則性又は折りたた
みをこの層が含むことを意味し、そしてこの不規則性は
人間の皮膚に滑らか又は柔軟であるものとして感知され
るほど十分に小さいものである。不規則性の拡大化はこ
の微細構造化テキスチャーの詳細を知るために一般に必
要である。
本発明の材料１の典型的な構造は図１の（ａ）−
（ｉ）に示し、ここで２はエラストマー中核を、そして
３は該マトリックス材料を示す。図１は、同時押し出し
プロセスによって好適に形成された材料１のへりの図で
ある。この材料はフィルム状であることが好ましい。中
核材料６の厚みに関与するマトリックススキン層４及び
５は材料１の機能、例えば収縮メカニズム、その微細構
造等を決める。マトリックス領域又は範囲７を含む非エ
ラストマーは伸ばした場合に、平行に回復する弾性中核
を含む領域の間に集まることを除いて回復しないであろ
う。
該エラストマー中核は、薄いフィルムへと形成される
ことができ、且つ周囲条件にてエラストマー特性を示す
ことができるあらゆるエラストマーを概して含む。エラ
ストマーとは、伸長された後にその本来の形態へと実質
的に戻りうる材料を意味する。更に好ましくは、このエ
ラストマーは変形と緩和の後にわずかな永久歪のみを保
持し、この歪は好ましくは中程度の伸長率、例えば約40
0−500％にて、本来の長さの好ましくは20％以下、そし
てより好ましくは10％以下である。一般に、該エラスト
マーよりも該マトリックス材料の相対的に弾性でないス
キン層に永久変形を生じせしめうるぐらいに迄伸長せし
めることができるあらゆるエラストマーが有用である。
これは50％ぐらいの低い伸長率でありうる。しかしなが
ら、好ましくはこのエラストマーは室温にて300〜1200
％の伸長率迄受けることができるもの、そして最も好ま
しくは室温にて600〜800％の伸長率迄受けることのでき
るものである。このエラストマーは純粋なエラストマー
及び室温にて実質的にエラストマー特性を示すことがで
きるエラストマー相又は含有物との配合物のいづれであ
ってもよい。
前記した通り、熱収縮性エラストマーは製品を製作す
るその能力に起因して大いなる注目をあびている。これ
は周囲条件にて不安定に伸長せしめたエラストマーを用
い、その後これに熱を適用せしめてこの製品にひだをつ
けることを用いることにより製作する。このようなエラ
ストマーの利用が本発明における利用に考えられている
が、熱収縮性の利点を保ちながら、この熱収縮プロセス
を実質的にコントロールする可能性の加えられた重要性
を伴うその他の非熱収縮性エラストマーが利用できる。
非熱収縮性とは、このエラストマーが伸長されたとき、
前記した通りわずかな永久歪のみを受けながら実質的に
回復しうることを意味する。従って、このエラストマー
中核は非熱収縮性ポリマー、例えばブロックコポリマー
であってエラストマーであるもの、例えばＡ−Ｂ又はＡ
−Ｂ−Ａブロックコポリマーとして当業者に知られるも
のから作られうる。これらのブロックコポリマーは例え
ば米国特許第3,265,765号;3,562,356号;3,700,633号;4,
116,917号及び4,156,673号において詳細され、その内容
は参考として本明細書に組み入れられている。スチレン
／イソプレン、ブタジエン又はエチレン−ブチレン／ス
チレン（SIS,SBS又はSEBS）ブロックコポリマーが特に
有用である。その他の有用なエラストマー組成物にはエ
ラストマーポリウレタン、エチレンコポリマー、例えば
エチレンビニルアセテート、エチレン／プロピレンコポ
リマーエラストマー又はエチレン／プロピレン／ジエン
のターポリマーエラストマーが含まれる。これら互いと
の、又は改質非エラストマーとのこれらのエラストマー
の配合体も考えられる。例えば50重量％迄、しかしなが
ら好ましくは30重量％以下のポリマーが剛化剤として
（例えばポリビニルスチレン、ポリスチレン例えばポリ
（アルファーメチル）スチレン、ポリエステル、エポキ
シ、ポリオレフィン例えばポリエチレン、又は一定のエ
チレン／ビニルアセテート、好ましくは高分子量のも
の、又はクマロン−インデン樹脂）加えられうる。上記
のタイプのエラストマー及び配合体の利用の有用性は本
発明のフィルム材料に有意なる柔軟性を提供する。
粘度降下ポリマー及び可塑剤、例えば低分子量ポリエ
チレン及びポリプロピレンポリマー並びにコポリマー、
又は粘着付与樹脂、例えばGoodyear Chemical Company
より入手できる脂肪族炭化水素粘着付与剤、Wingtack
（商標）もこのエラストマーに配合することができる。
粘着付与剤はエラストマー中核のマトリックス材料への
粘着性を高めるためにも利用できる。粘着付与剤の例に
は、脂肪族もしくは芳香族液状粘着付与剤、脂肪族炭化
水素樹脂、ポリターペン樹脂粘着付与剤及び水素化粘着
付与樹脂が含まれる。脂肪族炭化水素樹脂が好ましい。
添加剤、例えば染料、顔料、酸化防止剤、静電防止
剤、接着剤、粘着防止剤、スリップ剤、熱安定剤、光安
定剤、発泡剤、ガラスバブル、スターチ及び崩壊のため
の金属塩、又はマイクロファイバーもこのエラストマー
中核層において利用されうる。適切な静電防止剤にはエ
トキシル化アミン又は四級アミン、例えば米国特許第4,
386,125号（Shiraki）に詳細されているもの（これには
適切な粘着防止剤、スリップ剤及び潤滑剤も詳細されて
いる）が含まれる。軟化剤、粘着付与剤又は潤滑剤は例
えば米国特許第4,813,947号（Korpman）に詳細され、こ
れにはクマロン−インデン樹脂、ターペン樹脂、炭化水
素樹脂等が含まれている。これらの試薬は粘度降下剤と
しても働きうる。常用の熱安定剤には有機ホスフェー
ト、トリヒドロキシブチロフェノン又はアルキルジチオ
カルボネートの亜鉛の塩が含まれる。適切な酸化防止剤
には立体障害されたフェノールの化合物及びアミン、可
能としてはチオジプロピオン酸又は芳香族ホスフェート
又は第三ブチルクレゾールが含まれる（適切な添加剤及
びパーセンテージについては米国特許第4,476,180号（W
nuk）も参照のこと）。
短いファイバー又はマイクロファイバーは一定の用途
に関して該エラストマー中核の補強のために用いられう
る。これらのファイバーはよく知られ、そしてポリマー
ファイバー、ミネラルウール、ガラスファイバー、カー
ボンファイバー、シリケートファイバー等が含まれる。
更に、カーボン及び顔料を含む一定の粒子が利用されう
る。
ガラスバブル又は発泡剤はこのエラストマー層の密度
を下げるために利用され、そしてこれは該エラストマー
含有量を必要なだけ下げることによって価格を下げるの
に利用できる。これらの試薬は該エラストマーのバルク
を増大させるためにも利用できる。適切なガラスバブル
は米国特許第4,767,726号及び第3,365,315号に記載され
ている。該エラストマーにおいて泡を発生させるために
用いられる発泡剤にはアゾカルボナミドが含まれる。充
填剤も価格をある程度下げるのに利用されうる。粘着防
止剤としても機能しうる充填剤には二酸化チタン及び炭
酸カルシウムが含まれる。
このマトリックスは任意の半結晶又はアモルファスポ
リマーであって、該中核よりも弾性でなく、且つ該エラ
ストマー中核が受ける伸長パーセンテージにて永久変形
を受けうるものより形成されうる。従って、わずかに弾
性である化合物、例えばいくつかのオレフィン系エラス
トマー、例えばエチレン−プロピレンエラストマーもし
くはエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーエラス
トマー、又はエチレン系コポリマー、例えばエチレンビ
ニルアセテートが単独又は配合体のいづれかにて該マト
リックス材料として利用されうる。ところで、該マトリ
ックスは一般にポリオレフィン、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブチレン又はポリエチレン−ポリ
プロピレンコポリマーであるが、しかしながら完全もし
くは部分的にポリアミド、例えばナイロン、ポリエステ
ル例えばポリエチレンテレフタレート、ポリビニリデン
フルオリド、ポリアクリレート例えばポリ（メチルメタ
クリレート）（配合体においてのみ）等、及びその配合
体であってもよい。このマトリックス材料の選択は、選
ぶエラストマー材料の種類に影響される。もしこのエラ
ストマー中核が該マトリックスと直接的に接触している
とき、該マトリックスは容易に離層しないよう該エラス
トマー中核に対する十分なる接着性を有すべきである。
柔軟なポリマーマトリックスと一緒に高弾性率の中核を
用いるとき、マイクロテキスチャー化された表面は形成
されないことがある。
該マトリックスにおいて有用な添加剤には、鉱物油増
量剤、静電防止剤、顔料、染料、粘着防止剤、そして約
15％以下の量を条件として崩壊のためのスターチ及び金
属塩、並びに安定剤であって例えば前記エラストマー中
核で詳細のものが含まれるがこれらに限定されない。
その他の層、例えば接着性を高めるための結束層を該
中核と該マトリックスの間に加えることができる。結束
層は、無水マレイン酸改質エラストマー、エチルビニル
アセテート及びオレフィン、ポリアクリル系イミド、ブ
チルアセテート、過酸化物、例えば過酸化ポリマー、例
えば過酸化オレフィン、シラン、例えばエポキシシラ
ン、反応性ポリスチレン、塩素化ポリエチレン、アクリ
ル酸改質ポリオレフィン並びにエチルビニルアセテート
であって酢酸及び無水物官能基等を有する配合体におい
て、あるいは１もしくは複数のマトリックス又はエラス
トマー中核において混和剤としても利用できるものを含
む、このような利用のための典型的な化合物より作られ
るか、又はこれらが配合されている。結束層は時折、該
中核とマトリックスとの本質的な接触はいかなる離層す
る傾向をも防げるはずであるにもかかわらず該マトリッ
クスとエラストマー中核の間の結合力が低い場合に有用
である。これはしばしばポリエチレンマトリックスのケ
ースであり、それはその低表面張力が接着を妨げるから
である。
本発明の一つの独特な特徴は、フィルム形成の条件、
該エラストマー中核の性質、該フィルムを伸ばした方法
及び方向、並びに該エラストマー中核と該中核を覆うマ
トリックススキンの相対的な厚みに依存する該フィルム
の収縮−回復メカニズムのコントロール能力にある。こ
れらの多様性を本発明の教示に従ってコントロールする
ことにより、該フィルム材料は瞬時に回復するもの、時
間をかけて回復するもの、熱活性化に基づいて回復する
ものへとデザインすることができる。
瞬時に収縮回復できるフィルム材料は、伸ばされたエ
ラストマーフィルム材料が１秒間に15％以上（可能な回
復全体の）回復しうるものである。時間をかけて回復す
るものは伸ばした後に15％の回復点が１秒以上、好まし
くは５秒以上、最も好ましくは20秒以上かかるものであ
り、そして熱収縮できるフィルムは伸ばした後の最初の
20秒において、このラミネートに対して15％以下の収縮
回復が生ずるものである。該エラストマー中核含有領域
の％回復は、該エラストマー中核含有領域の伸ばした長
さからもとの長さを差し引いた収縮値のパーセンテージ
である。熱収縮材料にとって、有意な熱−活性化回復を
開始せしめうる活性化温度が存在する。熱収縮回復のた
めに利用される活性化温度は一般に、全可能回復の50％
（Ta-50）をもたらす温度であり、そして好ましくはこ
の温度は全可能回復の90％（Ta-90）をもたらしうる温
度である。全可能回復は予備活性化収縮の値を含む。
一般に、好ましい活性化領域における該中核を覆う該
マトリックススキン層４及び５が平均して比較的薄い場
合、このフィルム材料は伸長後に瞬時に縮む又は回復す
る傾向にあるであろう。該マトリックススキン４及び５
の厚みを十分に大きくしたら、このフィルム材料は活性
化領域において熱収縮性となりうる。この現象は該エラ
ストマー中核を非熱収縮性材料から作ったときでさえも
起こりうる。該エラストマー中核２並びに該マトリック
ススキン層４及び５の厚みの慎重なる選択により、設定
値付近で該材料が回復する温度が一定の範囲内にコント
ロールされるようになる。これをスキンコントロール化
回復といい、ここで厚み６又はマトリックススキン４及
び５の組成を変えることにより（縦方向の活性化のため
の非中核含有領域における一定のマトリックス幅を確保
しながら）、エラストマー中核２の弾性回復活性化温度
を有意な程度に、一般には少なくとも10゜F（5.6℃）そ
して好ましくは15゜F（8.3℃）以上上昇させることがで
きる。有効なるいかなるマトリックススキン厚みを利用
してよいが、厚過ぎることは、この材料が伸ばされたと
きにマトリックススキン４及び５が永久歪を残すように
することがある。一般に、平均的な単独マトリックスス
キンがこの中核含有領域におけるフィルムの30％以下で
ある場合にはこのことは生じない。しかしながら、この
エラストマー中核縦横比が小さすぎるとき（例えば図１
（ａ）に示すような円形中核）、より複雑な収縮が予測
されうる。ほとんどの熱−又は時間−収縮材料に関し
て、このエラストマーフィルム材料の伸長せしめた且つ
活性化せしめた領域は冷却するべきであり、これによっ
て伸長中に放出されるエネルギーが瞬時的な熱−活性化
弾性回復を生じせしめないようにする。収縮−回復メカ
ニズムの細かな調節は、活性化領域を伸長せしめる程度
を調整することによって成し遂げられうる。より伸ばす
ことは、このフィルムがより瞬時に回復する傾向にしう
る。
該フィルム材料の弾性体中核−含有領域の活性化に必
要とされる伸長の値をコントロールするための能力と組
合せた、上記のエラストマーフィルム材料の活性化領域
の収縮−回復メカニズムを制御する全体的なコントロー
ルは非常に重要な利点である。このコントロールは製造
プロセスの要件に合うよう該エラストマーフィルムの活
性化及び回復メカニズムの調整を可能とし、これによっ
て特定のエラストマーの収縮−回復メカニズムに合うよ
うに製法プロセスを調整する必要性がなくなる。
スキンによりコントロールされた回復を熱収縮メカニ
ズムと同様に遅い−、即ち、時間−収縮回復メカニズム
のコントロールのためにも利用できる。この収縮−回復
メカニズムは瞬時−と熱−収縮回復の中間として起き
る。スキン層及び伸長比のコントロールは熱−収縮メカ
ニズムにおけるように、該収縮メカニズムをいづれかの
方向、即ち、熱−又は瞬時−収縮エラストマーフィルム
材料へと変える更なる能力によって可能である。
時間−収縮回復フィルム材料はある程度の熱−収縮特
性及びその反対の特性をも示すであろう。例えば、時間
−収縮フィルムは例えば伸長せしめた後20秒以内に熱に
かけることによって早急に回復することができうる。
ほとんどの時間−収縮及びいくつかの低−活性化温度
熱−収縮回復フィルム材料に関して、回復は機械的変形
又は活性化によって開始させることもできる。このケー
スにおいて、該フィルムはその中核−含有領域において
筋が付けられる、折りたたまれる、しわがつけられる等
がされ、該スキンの局在した早急的な折りたたみを生じ
せしめる局在した応力破断が生じ、このことは回復マイ
クロテキスチャー化フィルムの形成を促進せしめる。機
械的活性化は任意の適切な方法、例えばテキスチャーの
付いたロール、スコアリングホイール、機械的変形等を
用いることによって行うことができる。
上記のエラストマー中核に対する添加剤はこの収縮回
復メカニズムに大いに影響を及ぼすことがある。例えば
剛化剤、例えばポリスチレンは熱収縮性材料を時間−又
は瞬時−収縮材料へとシフトさせることができる。しか
しながら、ポリプロピレン又は線状低密度ポリエチレン
（15％以下）のスチレン／イソプレン／スチレンブロッ
クコポリマー中核への添加はまさに反対の効果、即ち、
時間−又は瞬時−収縮材料を熱−収縮又は非−収縮材料
へと変換せしめることをもたらす。しかしながら該エラ
ストマー中核におけるポリオレフィン利用の可能性はオ
フバッチの限定された再利用を可能とするプロセスの見
地にとって重要であり、従ってポリオレフィンの添加は
押し出し機のトルクを低めることができる。
本発明の更なる独特な特徴は、エラストマーフィルム
材料の活性化領域の摩擦係数（C.O.F.）を有意に下げる
能力にある。マイクロテキスチャー化はこのC.O.F.低下
に役立つ主要なる要因であり、これは前記した通り、該
フィルムを伸長せしめる方法のみによってでなく、伸長
の程度、フィルム全体の厚み、該中核及びマトリックス
の組成並びに中核−対−スキンの比によっても調整可能
である。C.O.F.と中核／スキン比とは関連しており、即
ち、この比が大きくなるに従い、C.O.F.は減少する。従
って微細なテキスチャーは低C.O.F.値をもたらす。好ま
しくは、注型フィルムと比較して本発明に従って微細構
造化表面を形成せしめた場合、伸長方向において、この
C.O.F.はマイクロテキスチャー化されたフィルムのそれ
自体に対して0.5の係数、最も好ましくは少なくとも0.1
の係数下がるであろう。C.O.F.を下げるこの能力はフィ
ルムに関するよりソフトなテキスチャー及び感触に役立
ち、これは医療及び衣料産業における利用のために所望
される。
該フィルムの活性化領域における書き込み性は、伸長
せしめたフィルムが回復したときに得られる微細構造化
表面によっても向上する。有機溶剤又は水をベースとす
るインクのいづれもがこの微細構造化表面の孔の中へと
流れ込み、そしてそこで乾く傾向にある。インクがより
粘性なほど、より少ない量でこの表面の微細孔に吸わ
れ、従ってにじみ出る傾向にある。同様に、スキン層と
インクとの間の表面引力がより高いほど、この微細構造
化表面の書き込み特性はより優れるであろう。フィルム
のこのような書き込み表面特性は、マイクロテキスチャ
ー化によって邪魔されない限り、今日迄の常用の添加剤
又は表面処理技術によって変えられうる。
本発明のフィルム材料の構造全体はあらゆる常用のマ
トリックス形成プロセス、例えば材料を一緒に圧搾せし
めること、同時押し出しすること等によって形成せしめ
ることができるが、相対的に非エラストマーの材料マト
リックスにおけるエラストマー中核によって材料を形成
せしめるためには同時押し出しが現状好ましいプロセス
である。同時押し出し自体は周知であり、そして例えば
米国特許第3,557,265号（Chisholmら）、第3,479,425号
（Leferreら）及び第3,485,912号（Schrenkら）に詳細
されている。チューブ式同時押し出し又は二重バブル押
し出しも一定の用途にとって可能である。該中核及びマ
トリックスは典型的には、材料を形成しながら種々の材
料を接触させるようにする特別のダイ及びフィードブロ
ックを介して同時押し出しされる。
図１に示す複合フィルム材料は、例えばSchrenkらの
詳細の装置によって作られうる。Schrenkらは単独の主
要オリフィス（穴）及びポリマー通路ダイを利用してい
る。マトリックス材料を搬送するこの主要通路におい
て、第２の通路を有する重ねられた第２ハウジングがあ
る。この第２通路はそれぞれエラストマー中核を規定す
る１もしくは複数の出口を有し、これらは中核材料フロ
ー流を主要通路のマトリックス流領域へと吐き出す。こ
の複合流は次にこの主要通路のオリフィスから出る。
他の有利な同時押し出しプロセスは改良多重層、例え
ば三層ダイ又は貼り合わせアダプター、例えばCloeren
Co.,Orange,Texasより製作されたものによって可能であ
る。貼り合わせアダプターは前記した米国特許第4,152,
387号（Cloeren）に詳細されている。押し出し機又は特
別の多重層のフィードブロックから異なる粘性で流れ出
る熱可塑性材料流は別々にダイ又はアダプターの中へと
導かれ、そしてこのフロー制流チャンネルを出る複数の
層は溶融ラミネートへと集まる。適切に改良したCloere
n型アダプター10を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。三本
の別々のポリマーフロー流路11,12及び13が脈路15及び1
6によって分けられ且つ規定される。流れ11及び13はマ
トリックスポリマーのそれであり（この場合においては
別々のポリマー）、そして流れ12はエラストマー中核ポ
リマー材料である。フロー12はエラストマー材料の通過
を可能とする孔17（これは同一又は種々の大きさであっ
てよい）を有するインサート14によってさえぎられてい
る。このインサートは一般に１枚の羽根に取り付けら
れ、そして次のものに寄り添って連結され、これらの羽
根が一緒になって回転するようになっている。このこと
は、該マトリックス内でこの中核材料の配置の調整を可
能にする。流れ11,13、及び孔17を介する流れ12からの
流れは集結し、そして本発明のフィルム材料を形成せし
める（五層貼り合わせアダプターは該マトリックスにお
ける結束層の一体化にも利用できる）。この貼り合わせ
アダプターは押し出し機に連結されて、任意的に熱可塑
性材料を供給する多重層フィードブロックと組合せて用
いられる。本発明のフィルム材料を製造するためのこの
ような配置を図３に略図で、ベース材料、例えば図１に
示すものを形成するための三層アダプターとして示す。
AA,BB及びCCは押し出し機である。AA′,BB′及びCC′は
フィードブロック又はマニホールドダイへと流れ込む熱
可塑性材料の流れである。Ｄは三層又はそれより多くの
層（例えば五層）のフィードブロックである。Ｅはダイ
及び／又は貼り合わせアダプターであり、Ｆは熱された
キャスティンググロールであり、そしてＧ及びＨは該フ
ィルム材料の引き取り及び巻き取りを促進するためのロ
ールである。
利用されるこのダイ及びフィードブロックは一般にポ
リマー流及び層接着を促進するために加熱する。ダイの
温度は利用するポリマー及び任意のその後の処理に依存
する。一般に、ダイの温度は本質的ではないが、しかし
例示したポリマーにとって350−550゜F（176.7−287.8
℃）の温度の範囲が一般的である。
本発明のフィルム材料は限定されない有用な幅の範囲
を有し、この幅は組立て装置の幅の制限によってのみ限
定される。このことは、広範囲にわたる種々の有用な利
用のためのゾーン活性可能なマイクロテキスチャー化エ
ラストマー材料の作製を可能とする。
本発明に従って形成した局部的に弾性化可能なフィル
ム材料は、相対的に非エラストマーの材料マトリックス
の中に縦方向のバンドのエラストマー材料を有するであ
ろう。この構造体を伸ばすと、図１のマトリックススキ
ン領域４及び５に微細構造化表面が形成されるであろ
う。これを図６及び７において、横方向（装置方向に対
して）及び縦方向伸長と緩和のそれぞれに関して示す。
エラストマー中核間の領域（又は範囲）７は、縦方向に
（即ち、装置方向に）このフィルムを伸ばした場合、２
種類のフィルムに関して図７及び８で示すように、折り
重なる。このような折りたたみ数は、スキン領域４及び
５上のマイクロテキスチャーよりも数桁大きいであろ
う。このことはこのフィルムに大いなる容積の値を与
え、衣料及び一定の保護用梱包における利用のための所
望の性質を提供する。縦方向に伸ばしたマトリックス材
料はこのように伸ばされたフィルムの回復メカニズムに
貢献するであろう。
領域７における折りたたみ構造は、図７及び８に示す
通り、隣接するエラストマーバンド２の間の間隔並びに
このフィルムが伸ばされ且つ回復する程度に依存するで
あろう。微細構造化表面上にのっている折りたたみは、
例えば図１（ｂ），（ｈ）及び（ｉ）のような構造によ
って可能である。ここで複数の又は不規則な弾性中核は
このフィルムにわたっていろいろなレベルの回復をもた
らすことができる。このような態様はフィルム表面にわ
たる種々の微細構造、及び回復率の高い領域の間にある
回復率の低い領域の折りたたみをもたらすであろう。
本発明のフィルム材料をエラストマー中核バンドに対
して横方向に伸ばしたとき、この材料はバンド２を含む
領域及び可能性として非弾性化領域７において伸長する
であろう。しかしながら、領域７は弾性化領域の後に一
般的に歪み、これはエラストマー材料２の一般的に低い
弾性率に基づく（図６に示す）。しかしながら、ダイ膨
張及びフロー特性に基づき、もし領域７がエラストマー
含有領域よりも有意に小さい厚みを有するとき、領域７
はエラストマー中核含有領域と一緒に又はその前に歪む
ことがある。非エラストマー含有領域７がこの方向にお
いて伸びたとき、それらは回復することがなく、従って
エラストマーバンド間の距離を広げ、これは前記した通
りこの伸長方向において回復するであろう。高いエラス
トマー含有量を有する領域における活性化も好ましい。
例えば図１（ｈ）におけるフィルムはエラストマーバン
ド２において重なり存在する領域において好ましく伸長
される傾向にあるであろう。
形成後、このフィルム材料を、該マトリックススキン
層が変形するその弾性限界を超えて伸ばす。この伸ばし
たエラストマー中核含有領域はその後前記した通り、瞬
間的に、時間をかけて、又は熱の適用よって回復する。
熱で活性化する回復に関して、熱活性化の固有温度はま
ず第１に複合フィルム材料の弾性中核を形成するのに用
いた組成によって決定される。しかしながら、任意の特
定の複合フィルムに関して、その中核材料活性化温度、
例えばTa-50又はTa-90のいづれかは、マトリックススキ
ン／中核の比を変えること、伸長率又はフィルム全体の
厚みを調整することによって調整されうる。熱収縮複合
フィルム材料のために利用する活性化温度は一般に少な
くとも80゜F（26.7℃）、好ましくは少なくとも90゜F（3
2.2℃）、そして最も好ましくは100゜F（37.8℃）以上で
ある。熱活性化せしめた場合、この伸ばした材料を冷却
ローラー上で急冷し、伸長中での活性化領域における早
急的活性化フィルム回復を防ぐ。この冷却ロールの温度
はこの活性化温度より低く維持する。
図４は一般的な微細構造ディメンションの図であり、
これは活性化領域において一軸伸長し且つ回復したフィ
ルムのために様々となる。主たるテキスチャーは一連の
規則的な反復折りたたみである。これらの可変部はＡ−
Ａ′の総高、Ｂ−Ｂ′の山から山への距離及びＣ−Ｃ′
の山から谷への距離である。これらの可変部は、一連の
ポリオレフィン／スチレン−イソプレン−スチレン／ポ
リオレフィンラミネートに関して測定した。Ａ−Ａ′,B
−Ｂ′及びＣ−Ｃ′についての一般的な範囲を記録し
た。総高（Ａ−Ａ′）に関して測定された範囲は0.79〜
32ミル（0.02−0.81mm）であった。山から山の距離（Ｂ
−Ｂ′）又は折りたたみ周期に関して測定された範囲は
0.79−11.8ミル（0.02−0.30mm）であった。山から谷の
距離（Ｃ−Ｃ′）に関して測定された範囲は0.04〜19.7
ミル（0.001−0.5mm）であった。これらの範囲は本発明
の実施によって得られた表面特性の単なる例示にすぎな
い。その他の組成のフィルムは異なる微細構造及び微細
構造寸法を示すであろう。適切なるコア／スキン比、厚
み、伸長率及び層組成の選択によって上記の範囲以外の
寸法を得ることも可能であろう。
より複雑な微細構造が所望される場合に多軸伸長が所
望されることがある。例えば二軸伸長はフィルムを作り
出しながら固有の表面を作り出し、このフィルムは多方
向において伸び、そして柔軟な感触性を保つであろう。
この微細構造化表面の折りたたみ周期はコアー／スキ
ン比に依存することも見い出される。これも、本発明の
パラメーターの慎重なる選択によって可能なコントロー
ルの他の指標である。
フィルムをまず１つの方向に伸ばし、次いでその交差
方向に伸ばした場合、第１の伸長に基づいて形成された
折りたたみはねじれた折りたたみとなり、そして交差折
りたたみを交えたみみず様の特徴となって現れることが
ある。その他のテキスチャーも、いろいろに折りたたま
れた又は基本的な規則性折りたたみにしわのついたバリ
エーションを提供することが可能である。このフィルム
を同時に両方向に伸ばしたとき、このテキスチャーはラ
ンダムな長さ方向を有する折りたたみとして現れる。任
意の上記の伸長方法を利用しながら、この表面構造は前
記した通り、用いた材料、層の厚み、層の厚みの比及び
伸長比にも依存する。例えば押し出した多重層フィルム
を一軸に、逐次的に二軸に、又は同時に二軸に伸ばすこ
とができ、そして各方法は固有の表面テキスチャー及び
独特のエラストマー特性を提供する。
本発明に従って製造されるエラストマーラミネートの
マイクロテキスチャー化の程度はスキン表面積の増大と
言い換えることもできる。一般に、このマイクロテキス
チャー化は表面積を少なくとも50％、好ましくは少なく
とも100％、そして最も好ましくは少なくとも250％増大
させるであろう。表面積の増大はこのフィルム表面の全
体的なテキスチャー及び感触に貢献する。
マトリックススキン層の増大した不透明性もマイクロ
テキスチャー化に由来する。一般に、マイクロテキスチ
ャー化は透明なフィルムの不透明度を少なくとも20％、
好ましくは30％上昇させる。不透明度の上昇はスキン領
域のテキスチャー化に依存し、粗いテキスチャーの方が
細いテキスチャーよりも不透明度を上昇させる。不透明
度の上昇はまたある程度可逆性であり、即ち再び伸ばし
たとき、このフィルムは再び透明となる。
一定の構造により、このエラストマーは時間をかけて
劣化しうる。この傾向は特にABAブロックコポリマーで
起こりうる。エラストマー形態へのこの材料の活性化の
伸長及び回復段階の最中に生ずる残留応力はこの進行を
大いに促進せしめうる。このような劣化を受け易い構造
のため、活性化の後に短い緩和又はアニーリングが所望
されうる。このアニーリングは一般に該エラストマーガ
ラス転移温度（Tg）より高く、ABAブロックコポリマー
に関するＢブロックTgより高いが、スキンポリマー融点
よりは低い。低アニーリング温度で一般に十分である。
このアニーリングは一般に0.1秒より長く、そのアニー
リング温度に依存する。
市販のABAブロックコポリマーでは（例えばKraton
（商標）1107）、約75℃のアニーリング又は緩和温度が
十分であると見い出されている。
本発明の以上の詳細に従って形成されるフィルムより
大いに所望されている特性が得られるため、これには莫
大な数の利用性が見い出されている。例えば、このマイ
クロテキスチャー及び微細構造はこのエラストマーフィ
ルム材料に柔い且つ絹状の感触、及びバルクの増大を提
供する。このフィルムの弾性活性化領域は更にノンネッ
キングとなりうる。このことは、このエラストマーフィ
ルムが種々の商業的に重要な利用性、特に弾性体が単独
又は衣料の一部として身体部分に取り付けられる又は取
り巻く衣料産業に特によく適するようにする。このよう
な衣料の例には、使い捨ておむつ、成人の失禁用衣料、
シャワーキャップ、手術用ガウン、帽子及びブーティ、
使い捨てパジャマ、アスレチックラップ、クリーンルー
ム用衣料、キャップ又は面頬等のためのヘッドバンド、
くるぶしバンド（例えばズボンの折り返しプロテクタ
ー）、リストバンド等が含まれる。
このフィルムは使い捨ておむつにおいて、例えば、ウ
ェストの位置にておむつの前もしくは横領域のいづれか
に位置するウェストバンドとして、脚部ゴムとして、又
は調節可能なスリップオンおむつにおけるこのエラスト
マーフィルムが利用できる箇所において、又はタイトフ
ィッティング衣料を作り出すために弾性領域を有する腰
の廻りのサイドパネルにおいて等、広く利用されうる。
このフィルムは常用の方法によって連続的又は断続的な
長さとして取り付けることができる。取り付ける場合、
このフィルムの特別なる利点は、高い伸長率及びその結
果としての弾性を有する薄いエラストマーストランド
（即ち中核）が利用される能力にあり、ここでこのエラ
ストマーフィルムの活性化はエラストマー領域のサイ
ズ、その活性化伸長率及び弾性挙動に依存して、コント
ロールされた伸長率で起こりうる（特に、エラストマー
バンドの縦方向に対して横方向に伸ばしたとき）。
断続的な弾性の領域を提供せしめるために用いる場
合、例えば同時押し出しによって形成せしめしたフィル
ム材料を、１もしくは複数本のエラストマーバンドの領
域を含むストリップへと横方向にて切断せしめることが
できる。この弾性体含有領域は適切に選択したた幅の領
域７及びエラストマー中核６によって間隔を置くことが
できる。従ってこの弾性体は最終製品において弾性とな
りうるために適当な位置にて置かれうる。例えば米国特
許第4,381,781号（おむつウェストバンド）を参照のこ
と。この弾性体はおむつのレッグバンドのために適切に
配置されることもできる（例えばおむつの「バックシー
ト」）。この弾性体を、液状不浸透性熱可塑性樹脂と一
緒に、脚部領域を弾性化せしめるのに適切な位置にて同
時押し出しせしめ、それらの間におむつバックシートを
形成せしめることができる。
本発明のフィルム材料に関するその他の利用は、例え
ば図５において示す、米国特許第3,800,796号に関する
弾性化おむつファスニングタブとしての利用であろう。
非弾性末端領域７を提供しながら弾性体６を所望の位置
に配置させることができる。ほとんどの例示のテープタ
ブ構造物に関して、この弾性体８−15mmの幅であること
が好ましい。これは、このテープをおむつの前部分に迄
わざわざ伸ばさずに適切な張力を提供せしめる。このタ
プを、１もしくは複数本のエラストマーバンド２を含む
ストックから切り取ることができる。この場合、接着剤
８をこの非弾性末端領域７の１もしくは複数の面に取り
付けてよい。本発明の弾性体のファスニングタブの形成
に伴う更なる利点はその多角的な用途にある。このタブ
は伸ばしていない状態で販売でき、そして買手によって
容易に活性化されるか、その代りとしてこのタブは伸ば
され、且つ活性化されて利用されることができ、いづれ
の場合においても粘着性ゴムがむき出しになることはな
いであろう。伸ばされ且つ活性化されたタブに伴う更な
る利点は、この活性化領域が、低めの適用圧力にて接着
テープを解放せしめる傾向にある表面微細構造を有すで
あろうことにある。この特徴は、所望の中心に配置され
た、低力学的接着性バックサイズ領域を形成せしめるの
に用いることができ、これは例えば米国特許第4,177,81
2号（Brownら）に開示されているファスニングタブに所
望されている。
衣料品にはしばしば良い着ごこちを付与せしめるため
にひだが付けられる。このひだ付けは、不安定的に伸ば
された状態にある熱収縮性フィルム材料を取り付け、次
いで熱の適用によってひだ付けを行うことによって容易
に得られる。該エラストマーフィルム材料は、超音波溶
融、熱シーリング及び常用の方法による取り付けによっ
て肥料品に取り付けることができる。取り付けは好まし
くはマトリックス領域７においてであろう。
層の比、伸長率及び方向、並びに層の組成を調整する
ことによって得られるコントロールされた緩和は、本発
明のエラストマーフィルムが、高速生産プロセスであっ
て熱活性化回復が高温流体、例えば熱風、マイクロウェ
ーブ、UV照射、ガンマー線、摩擦的に発生せしめた熱及
び赤外線照射によって容易にコントロールされるプロセ
スによく適するようにすることができる。マイクロウェ
ーブでは、添加剤例えば鉄ひげ結晶、アルミニウム粉又
はニッケル粉末が、スキンのコントロールされた回復を
及ぼすためにこのスキンの軟化を確実とするのに必要と
されうる。
該エラストマー中核の弾性率と該マトリックススキン
層の耐変形性を釣合せることは、このフィルム材料の活
性化領域の応力歪特性も改質する。従ってこのフィルム
材料を衣料品に用いたとき、より良い着ごこちを提供す
るよう改質させることができる。例えば、比較的定常の
応力−歪曲線が得られうる。この比較的定常な応力−歪
曲線は、予め決定せしめた伸長パーセントにて鋭い弾性
率の上昇を示させるようデザインすることもできる。こ
のような活性化せしめていない又は伸長していないフィ
ルムは常用の弾性体よりも操作し易く、そして高速生産
プロセスにより適する。
以下の実施例は現状考えられる好ましい態様及び本発
明の実施のための最良の方法を例示するが、その範囲を
限定する意図はない。
実施例１ 図２（ａ及びｂ）に示すような改良Cloeren（商標）
貼合せアダプターを用いて連続押し出しを行った。イン
サート14には７個の出口17が施されている。測定したこ
の出口の幅（１−７）（高さ0.125インチ（0.32cm））
は、それぞれ0.125（0.318cm）、0.313（0.795cm）、0.
250（0.635cm）、0.125（0.318cm）、0.188（0.478c
m）、0.375（0.953cm）及び0.125（0.318cm）インチで
あった。隣りの出口から中央出口５は３インチ（7.62c
m）、そして末端の出口は２インチ（5.08cm）離れてい
た。脈路15及び16は上流の丸い部分にわずかに内側に向
った斜面を有し、これは中央開口部に向うより高い容量
フローを生じせしめる傾向にある。各サンプルにおい
て、このポリマーマトリックス材料はFina3576（Fine O
il and Chemical Co.,Deer Park,TX）ポリプロピレンで
ある。中核材料は、表１に記載の種々の量（残りの材料
がエラストマーである）の添加物を有するSEBS（スチレ
ン−エチレンブチレン−スチレン）ブロックコポリマー
Kraton（商標）G1675（Shell Chemical Co.,Beaupre,O
H）である。
ポリプロピレンを48mmのRheotec（商標）（Rheotec E
xtruder,Iuc.,Verona,NJ）押し出し機からCloeren（商
標）（Cloeren Co.,Orange,TX）ダイへと押し出した。
このエラストマーを２インチ（5.1cm）、比4Dのスクリ
ューダイアメーターBerlyn（商標）押し出し機（Berlyn
Corp.,Worchestor,MASS）より押し出した。この材料を
ニップロールを有さない45゜F（7.2℃）のクロム製キャ
スティングホイール上に押し出した。サンプルＡに関し
て、Rheotec（商標）を40RPMにて（ギヤーポンプは28RP
Mにて）且つ頭部PSI 1050（74kg/cm2）で運転した。Ber
lyn（商標）は5RPM（ギヤーポンプなし）及び頭部PSI 1
800（127kg/cm2）にて運転した。サンプルＢからＤは同
一の条件にて運転したが、Rheotec（商標）スクリュー
のRPMは28、そのギヤーポンプのRPMは40、そして頭部圧
力は1000PSI（70kg/cm2）とし、そしてBerlyn（商標）
スクリューのRPMは４、頭部PSIは1100（77kg/cm2）とし
た。
製造したサンプル及びその特性を以下の表２に示す。
該マトリックススキン及び中核材料の厚さを、各弾性
バンドの中心にて、光学顕微鏡を利用して測定した。こ
の弾性体の幅を、注型した後（初期）、伸ばしたとき
（NDR−自然延伸比）及び回復したとき（終了）に測定
した。全体の厚さをマイクロメーターゲージを利用して
測定し、これは該マトリックススキン及び中核について
総計した光学顕微鏡測定値よりも概してわずかに大きい
値をもたらした。弾性バンドに隣接するPPマトリックス
を測定し、一般に1/8〜1/4インチ（0.32−0.64cm）であ
った。伸ばしたときにこのフィルムが歪む場所は様々で
あった。中核−対−スキン比が2.5以下であり且つ全体
の厚さの比が1.5を超えるとき、該フィルムのポリプロ
ピレンマトリクッス領域において伸ばされるフィルム
は、伸ばされたときにKraton（商標）中核含有領域にお
いて回復しないであろう。より大きい全体の厚さの比は
該ポリプロピレンマトリックス領域の伸長に大いに役立
つであろう。低い中核／スキン厚み率は、伸ばしたとき
にこの材料を中核含有領域において非回復性とするであ
ろう。表１における全てのサンプルはM.D.（装置方向）
に対して垂直方向に伸ばした。
実施例２ 連続同時押し出しを実施例１に詳細の装置上で行っ
た。Rheotec（商標）のスクリュースピードは28.0に、
ギヤーポンプは45RPMに、そして頭部PSIは1000に設定し
た。Berlyn（商標）のスクリュースピードは4RPMに、頭
部PSIは2000（140kg/cm2）に設定した。ポリマーマトリ
クッスはShell 7C50（Shell Chemical Co.,Beaupre,O
H）ポリプロピレンとした。４つのサンプルＡ−Ｄのエ
ラストマー中核材料はそれぞれ実施例１のサンプルＡ−
Ｄに相当する。これらのサンプルを実施例１のサンプル
Ａ−Ｄに基づいて行った試験と同一の方法で試験し、そ
の結果を表３に示す。
実施例１において見られるのと同様の結果が確認され
た。
実施例３ この連続同時押し出しにおいて、装置の運転条件は実
施例１、サンプルＡの変化したものであり、ここでRheo
tec（商標）スクリュースピードは45RPMに迄上昇させ、
そして頭部PSIは1050（74kg/cm2）に迄上昇させた。Ber
lyn（商標）のRPMは４、そして頭部PSIは1200（84kg/cm
2）に迄下げた。サンプル組成Ａ−Ｄは実施例１のサン
プルＡ−Ｄのそれと同じであるが、但しエラストマーと
してKraton（商標）1107を用いた。
この結果を表４に示す。
実施例４ これら連続同時押し出しサンプルＡ−Ｄは実施例２の
サンプルＡ−Ｄの組成と同一のそれを有する。このフィ
ルムの特性を表５に示す。サンプルＥはサンプルＤと同
じであるが、但しエラストマー成分は２％の白色顔料を
含んでいた。熱−及び時間−収縮サンプルが観察され
た。この収縮メカニズムは室温で調べた（25℃）。
実施例５ 該インサートには幅1/16インチ（0.158cm）、高さ0.1
25インチ（0.32cm）の、1/16インチ（0.158cm）間隔の
穴を有する。弾性中核材料は99％のKraton（商標）1107
（及び１％の酸化防止剤）であり、これを２インチ（5.
08cm）Berlyn（商標）押し出し機で、出口にて280゜F（1
38℃）から400゜F（204℃）へと変化するゾーン温度によ
り、１分間当りの回転数（RPM）15で供給した。このマ
トリックス材料は線状低密度ポリエチレン、Dowlex（商
標）2517（Dow Chem.Co.,Rolling Meadows,IL）であ
り、これを１インチ（2.54cm）Brabender（商標）（C.
W.Brabender Instruments,Inc.,NJ）押し出し機により
供給した。これは43RPMで運転し、その出口でのゾーン
温度は145℃〜173℃に範囲した。ダイ及びキャスティン
グロールはそれぞれ360゜F（182℃）及び70゜F（21℃）で
運転し、ここでサンプルＡ及びＢについてキャスティン
グロールは11.1及び16.8ft（3.4及び5.12m）／分で運転
した。
サンプルＣに関して、Berlyn（商標）押し出し機を同
じ条件で、但し入口ゾーンを285゜F（141℃）に設定して
流し、そしてこれは30RPMで流れた。マトリックス材料
もポリプロピレン（PP 3014）（Exxon Chem.Corp.,Hous
ton,TX）に変え、そしてBrabender（商標）において20R
PMで流した（ゾーン温度は165℃〜223℃に範囲した）。
ダイ及びキャスティングロールはそれぞれ400及び66゜F
（204℃及び19℃）であり、ロールスピードは１分間当
り11.5フィート（3.5メーター）とした。
得られたこの材料の寸法（ミル及び（mm））を表６に
示す。
この材料を全て5:1に伸ばし、そして瞬時的に緩和さ
せた。図８は伸長且つ緩和せしめたサンプルＢの走査電
子顕微鏡写真である。図６及び７はそれぞれ、交差方向
及び装置方向において一軸上に伸ばしたサンプルＣの走
査電子顕微鏡写真である。サンプルＡ及びＢにおいて、
中核７の間のマトリックス材料の厚みは、Kraton（商
標）エラストマー中核材料と比べての該マトリックス材
料の低ダイスエルに基づくようである。
サンプルＣにおいて、この中核及びマトリックス材料
のダイスエルは非常に似ており、そして形成されるフィ
ルムは比較的平らな輪郭を有していた。サンプルＣにお
ける中核材料を、サンプルＡ及びＢに比べてかなり高い
相対速度にてサンプルＣにおけるマトリックスに供給
し、かなり大きいエラストマー中核領域がもたらされ
た。
実施例６ 本実施例において、サンプルＡ−Ｃは実施例５のサン
プルＣと同一の組成である。Berlyn（商標）押し出し機
を10RPMで運転した（ゾーン温度範囲:370゜F（180℃）〜
420゜F（216℃））。マトリックスを２インチ（5.08cm）
Rheotec（商標）押し出し機から押し出した（ゾーン温
度:350゜F（177℃）〜400゜F（204℃）;400゜Fにて61RPMに
て運転；ギヤーポンプ50RPM）。ダイは400゜F（204℃）
であり、サンプルＡ−Ｃに関してそれぞれ１分間当り5
4.1,38.8及び33.0ft（16.5,11.8及び10.1m）で運転した
50゜F（10℃）のキャスティングロール上に供給した。
サンプルＤは弾性体に対して同一の弾性体と一緒にBr
abender（商標）押し出し機を用いて流した（ゾーン温
度範囲、380−420゜F（193−216℃））。マトリックスは
上記のRheotec（商標）装備において流し、ギヤーポン
プは20RPMとした。このマトリックスは10％の青色顔料
を含む90％のPP 8771（Exxon Chem.Corp.）である。キ
ャスティングロールは50゜F（10℃）とし、そして21.4ft
（12.2m）／分で流した。
サンプルＥはＤと同じように流したが、ギヤーポンプ
は１分間当り40ft（12.2m）、Brabender（商標）は32RP
Mにて、そしてキャスティングロールは１分間当り40ft
（12.2m）で運転した。
サンプルＦはＥと同じように流したが、キャスティン
グロールを１分間当り23.3ft（7.1m）とした。
サンプルＧはＦと同じように流したが、キャスティン
グロールは１分間当り21.4ft（6.5m）とし、そしてマト
リックスは50％のポリブチレン（Shell Chem.Co.,Beaup
re,OHより入手可能なPB 8010）、40％のポリプロピレ
ン（Exxon Chem.Co.,Huston,TXより入手可能なPP 301
4）及び10％の青色顔料とした。
サンプルＨはＦと同じように流したが、スキンは70％
のPP 3014、20％のPB 8010及び10％の青色顔料とし
た。
本実施例のインサートは高0.125インチ（0.32cm）、
幅0.5インチ（1.27cm）及び穴の間隔４インチ（10.16c
m）の穴を有していた。
これらのサンプルの寸法を以下の表７においてmil（m
m）で示す。
これらのサンプルを全て5:1に伸ばし、そして瞬時的
に緩和せしめた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウッド，レイフ イー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133― 3427，セント ポール，ピー．オー．ボ ックス 33427 (56)参考文献 特開 平３−128234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−181865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−59901（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−96003（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4880682（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 A61F 13/15 - 13/84 B29C 61/00 - 61/10

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】微細構造化された弾性フィルム（10）を形
    成するように延伸可能となるよう結合した弾性材料及び
    非弾性材料を含んで成る非弾性マルチ複合フィルム
    （１）であって、弾性伸長可能な少なくとも２つの独立
    した弾性中核（２）と、この少なくとも２つの弾性中核
    を完全に囲み、それ故当該中核材料がこのフィルムの所
    定の領域のみに存在するように配された比較的非弾性の
    マトリックス材料（３）とを有することを特徴とし、こ
    こで当該フィルム（１）を前記中核のまわりのマトリッ
    クス材料スキン層（4,5）の非弾性歪限界を越えて延伸
    すると、当該フィルム（１）はその中核含有領域の真上
    及び真下のマトリックス材料スキン層（4,5）上に微細
    構造化された表面を有する弾性材料を形成するように回
    復することができるようになる、非弾性マルチ複合フィ
    ルム。
  2. 【請求項２】前記フィルム（１）が前記弾性中核（２）
    −含有領域においてその延伸された長さから少なくとも
    １秒後に15％以上回復するようになることを特徴とす
    る、請求項１に記載の非弾性マルチ複合フィルム。
  3. 【請求項３】前記フィルム（１）がその延伸された長さ
    から少なくとも５秒後に15％回復するようになることを
    特徴とする請求項１に記載の非弾性マルチ複合フィル
    ム。
  4. 【請求項４】弾性フィルムであって、非弾性材料が微細
    構造化された表面（10）を有するように当該非弾性材料
    に結合した弾性材料から成り、当該フィルムは、熱可塑
    性マトリックス（３）内にある少なくとも２つの独立し
    た弾性中核（２）を特徴とし、当該中核材料は当該フィ
    ルムの所定の領域のみに存在し、ここで当該熱可塑性マ
    トリックス（３）は少なくとも一方向においてその非弾
    性歪限界を超えて伸ばされたために当該フィルムの中核
    含有領域における前記少なくとも２つの弾性中核（２）
    の真上及び真下の２箇所のスキン層（4,5）におけるマ
    トリックス材料上に微細構造化された表面（10）が形成
    されている、弾性フィルム。
  5. 【請求項５】微細構造化されたマトリックススキン層
    （4,5）を有する前記少なくとも２つの弾性中核（２）
    含有領域と、当該少なくとも２つの弾性中核（２）含有
    領域の間にある肉眼視できる折りたたみを形成した歪ん
    だマトリックス材料（７）とを有することを特徴とす
    る、請求項４に記載の弾性材料。
  6. 【請求項６】少なくとも一端が、接着層（８）で覆わ
    れ、弾性中核含有領域を有さない領域（７）を有するお
    むつ用閉鎖タブであることを特徴とする、請求項５に記
    載の弾性フィルム。
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