JP4022770B2 - 熱可塑性エラストマー薄壁フィルム、これを調製する方法およびその使用 - Google Patents
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Description
−フィルム中の微小穿孔の存在;
−該材料によって引き起こされるアレルギーおよび過敏症問題;および
−酸化および老化の両方に対する感受性。
−エラストマー、可塑剤および他の使用される化合物のような非揮発性化合物の化学的性質;特に、考慮される用途(医療用途、特に医療デバイスの場合)に適用可能な規制にたいする適合性を考慮することが重要である;
−非揮発性化合物を溶解するために使用される揮発性化合物(溶媒)の性質;特に、ユーザーおよび環境に関して、それらの毒性を考慮することが重要である;
−使用される溶媒中の非揮発性化合物の溶液特徴(固体含量、粘度)、蒸発する可能性が最も少ない溶媒を含む経済的目的;および
−溶媒を蒸発させた後に形成されるフィルムの品質、とりわけ、フィルムの外観(これは、非常に良好な均質性(「フィルムストレッチ」)を示さなければならない)、また、材料の機械的特性、本質的には、可撓性および引張強度(tensile strength)。
−75000g/mol以上のモル質量を有する単一のスチレン/エチレン−ブチレン/スチレンブロックコポリマー;
−スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン/エチレン−プロピレン(S−EP−S−EP)ブロックコポリマーより選択される少なくとも1つの構造化剤(structuring agent);および
−少なくとも1つの可塑剤。
(a)75000g/mol以上のモル質量を有する単一のスチレン/エチレン−ブチレン/スチレンブロックコポリマーを溶解することによる液体溶液(A)、スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン/エチレン−プロピレンブロックコポリマーより選択される少なくとも1つの構造化剤、および脂環式または主として脂環式の溶媒中の少なくとも1つの可塑剤の調製;ならびに
(b)熱可塑性エラストマーフィルムを得るための該溶媒の蒸発。
この実施例の目的は、同じ可塑剤と結合するが構造化剤と結合しない2つのS−EB−Sブロックコポリマーを溶解することによって得られるものと比較して、可塑剤および必要に応じてS−EP−S−EP構造化剤と結合する単一のS−EB−Sブロックコポリマーを、主として脂環式の溶媒中に溶解することによって得られる熱可塑性エラストマーの液体溶液の粘度特徴を測定することである。
S−EB−Sブロックエラストマー
− S−EB−S A:Kraton Polymersによって商品名KRATON(登録商標)G1654ESで販売される、31重量%のスチレンを含む、75000g/molより大きいモル質量の製品;
− S−EB−S B:Kraton Polymersによって商品名KRATON(登録商標)G1650ESで販売される、30重量%のスチレンを含む、75000g/molより大きいモル質量の製品;
− S−EB−S C:Kraton Polymersによって商品名KRATON(登録商標)G1651ESで販売される、33重量%のスチレンを含む、75000g/molより大きいモル質量の製品。
◆構造化剤:Kraton Polymersによって商品名KRATON(登録商標)G1730で販売される、21重量%のスチレンを含む、約70000g/molのモル質量を有するS−EP−S−EPブロックコポリマー;
◆可塑剤:Essoによって商品名PRIMOL(登録商標)352で販売されるパラフィン油;
◆主として脂環式の溶媒(predominantly cycloaliphatic solvent):9/1の重量比のメチルシクロヘキサン/トルエン混合物;
◆粘度測定:この実施例において、全ての粘度を、NV double-gap Couette geometry中、100s-1の剪断速度で、HAAKE(登録商標)VT550レオメーターを使用して、20℃の温度で測定した。
溶液1〜3を、種々の成分を秤量することによって調製し、次いで撹拌しながら、以下の表IIに示す割合で、所望の量の溶媒を含む好適な容器に導入した。
1)装置および方法
この実施例において、実施例1において上で調製されるような、15%の固体含量を有する溶液No.2およびNo.3を使用した。
−S−EB−S A 100g
−メチルシクロヘキサン/トルエン混合物(9/1) 900g
−固体含量 10%
溶液No.2、3および4の各々を使用して、対応する薄壁フィルム(フィルム2、フィルム3およびフィルム4)を、浸漬プロセスを使用して製造した。
−溶液No.4から得られたフィルム4:
第1層を重層してすぐに、星形状の外観の破壊イニシエータを認め、これは、以下の層の重ね合わせの間に数が増加した。これらの破壊イニシエータは、フィルムが乾燥される間に引っ張り応力の発生により生じ、この剛性は消散を許さない。単一のS−EB−Sブロックコポリマーのみを含むが、S−EP−S−EPブロックと共に構造化剤を含まず、本発明の一部を形成しないフィルム4は、使用され得ない。
浸漬の間、連続乾燥操作後に、フィルムにおいてクラッキング(cracking)は検出されなかった。しかし、得られたフィルムは、いくつかのベイニング(veining)および肉眼で見える不均質を生じ、おそらく、溶媒蒸発工程の間のエラストマーの乏しい組織化から生じた。このフィルム(本発明の一部を形成しない2つのS−EB−Sブロックコポリマーの組み合わせを含む溶液から得られた)は、いずれも使用され得ない。
本発明に従うこのフィルム(すなわち、単一のS−EB−SブロックコポリマーおよびS−EP−S−EP構造化剤の組み合わせを含むもの)は、クラッキング(cracking)またはベイニング(veining)のいずれも有さず、完全に適正な外観を有する。「フィルムストレッチ」はまた、非常に良好であった。
−1分当たり2℃で、−150から+125℃へ動く熱ランプ;
−周波数:1Hz。
−溶液No.4から得られた非可塑化フィルムに関して:EB透過に関連するピークの幅および弾性プラトーにおけるtanδの値は、PSドメインとEB連続相との間の鋭い相分離(エラストマー/ポリスチレン相分離)が存在しないという事実を示す。
−溶液No.2から得られる、本発明に従う可塑性フィルムに関して;観察されるエラストマー/ポリスチレン相分離は、非常に良好である。さらに、エラストマー相透過におけるtanδの値は非常に高く、これは、良好な分子移動(高い粘度損失)を表すものである。従って、鎖の移動に対し、そして結果として材料のフィルム形成性に対するS−EP−S−EPブロック構造化剤の役割が、実証される。
この実施例の目的は、2つのS−EB−Sブロックコポリマー(一方は、75000g/molを超えるモル質量を有し、他方は、75000g/mol未満のモル質量を有する)のブレンドから得られたエラストマーフィルムの機械的特性を、S−EP−S−EPブロック構造化剤と結合する75000g/molを超えるモル質量の1つのみのS−EB−Sブロックコポリマーから得られるエラストマーフィルムの機械的特性と比較することである。
◆S−EB−Sブロックエラストマー:
− S−EB−S A:実施例1において上に定義される通りであり、75000g/molを超えるモル質量を有する;
− S−EB−S D:Kraton Polymersによって商品名KRATON(登録商標)G1652で販売される、30重量%のスチレンを含む、75000g/mol未満のモル質量の製品;
◆構造化剤:上記実施例1において定義される通りのKRATON(登録商標)G1730;
◆主として脂環式の溶媒:9/1の重量比のメチルシクロヘキサン/トルエン混合物
2)エラストマー溶液の調製
溶液5および6を、以下の表3に示される比率で、実施例1において上に記載されるように調製した。
3)フィルムの調製および特徴付け
溶液No.5およびNo.6を、実施例2において上に記載される浸漬プロセスを使用してフィルム5および6を製造するために使用した。
Claims (20)
- 以下を含むことを特徴とする、熱可塑性エラストマーベースフィルム:
−75000g/mol以上のモル質量を有する単一のスチレン/エチレン−ブチレン/スチレン(S−EB−S)ブロックコポリマー;
−スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン/エチレン−プロピレン(S−EP−S−EP)ブロックコポリマーより選択される少なくとも1つの構造化剤(structuring agent);および
−少なくとも1つの可塑剤。 - S−EB−Sブロックコポリマーが該コポリマーの総重量に対して29〜33重量%のスチレンを含むことを特徴とする、請求項1に記載のフィルム。
- S−EB−Sブロックコポリマーが75000と300000g/molとの間のモル質量を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のフィルム。
- S−EP−S−EPブロックコポリマーが200000g/mol以下のモル質量を有する化合物より選択されることを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- S−EP−S−EPブロックコポリマーが該S−EP−S−EPブロックコポリマーの総重量に対して最大25重量%のスチレンを含む化合物より選択されることを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 構造化剤がS−EB−Sの100重量部当たり5〜50重量部を示すことを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 可塑剤が鉱油であることを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 可塑剤がS−EB−Sの100重量部当たり25〜150重量部を示すことを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 単層または多層材料の形態であることを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 1つ以上の活性化学物質を含むことを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 手袋、指サックまたはコンドームの形態であることを特徴とする、先の請求項のいずれか1項に記載のフィルム。
- 薄壁エラストマー物品の製造のための、先の請求項のいずれか1項に記載の少なくとも1つの熱可塑性フィルムの使用。
- 以下を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の熱可塑性フィルムを調製する方法:
(a)75000g/mol以上のモル質量を有する単一のスチレン/エチレン−ブチレン/スチレン(S−EB−S)ブロックコポリマーを溶解することによる液体溶液(A)、スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン/エチレン−プロピレン(S−EP−S−EP)ブロックコポリマーより選択される少なくとも1つの構造化剤、および脂環式または主として脂環式溶媒中の少なくとも1つの可塑剤の調製;ならびに
(b)熱可塑性エラストマーフィルムを得るための該溶媒の蒸発。 - 工程(a)の後および工程(b)の前に、25と50℃との間の温度に予熱した浸漬型(former)を液体溶液(A)中に浸漬することにある中間工程(c)を含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 脂環式溶媒がシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンおよびその混合物より選択されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
- 主として脂環式の溶媒が少なくとも1つの脂環式溶媒および少なくとも1つの芳香族溶媒の混合物であることを特徴とし、該芳香族溶媒が使用される溶媒の総量に対して最大25重量%を示す、請求項13または14に記載の方法。
- 主として脂環式の溶媒が、9/1の重量比で、メチルシクロヘキサン/トルエン混合物またはメチルシクロヘキサン/キシレン混合物であることを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 請求項13〜17のいずれか1項に記載の調製方法の工程(a)において使用される液体溶液(A)。
- 請求項13および15〜17のいずれか1項に記載の方法を使用して得られ得ることを特徴とする、熱可塑性エラストマーフィルム。
- 請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法を使用して得られ得ることを特徴とする、造形された熱可塑性エラストマー物品。
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