JP5179195B2 - 耐ドローレゾナンス性が改良されたエラストマー性樹脂組成物 - Google Patents

Description

本発明はポリオレフィン組成物に関する。詳細には、本発明は耐ドローレゾナンス性が改良されているためキャストフィルムライン、押出ラミネーションまたはコーティングラインで容易に加工可能な、弾性ポリマー組成物に関する。本発明の組成物は、エラストマー性ポリオレフィン樹脂と、高圧低密度型樹脂を含む。本発明の好適な組成物は、８８から９９パーセントのエラストマーまたはプラストマー、および、１から１２重量パーセントの高圧低密度型樹脂を含む。

エラストマー性ポリマー製の弾性フィルムは、不織布とラミネートして、不織ラミネートに弾性を付与するために用いられてきた。このような弾性不織ラミネート素材は、衛生および医療分野で、詳細には伸縮性おむつタブ（elastic diaper tab）、トレーニングパンツのサイドパネル、レッグギャザー（leg gather）、生理用品、水泳パンツ、失禁洋品、獣医用品、バンデージ、医療用品、例えば手術衣、外科用ドレープ、滅菌覆い、拭き取り布などの用途で用いられてきた。これらの素材はまた他の不織用途にも用いることが可能であり、前記用途としては、フィルター（気体および液体）、自動車および船舶保護カバー、室内装飾用品、例えば寝具、カーペットアンダーパッディング（underpadding）、壁装材、床装材、ウィンドウシェード、スクリム（scrim）などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの弾性フィルムはＷＯ９００３４６４Ａ２、米国特許第４１１６８９２号、第５１５６７９３号に記載のように、ラミネート体の一部となることも可能である。

このような弾性フィルムは、多くの場合キャストフィルムプロセスを用いて製造される。典型的なキャストフィルムプロセスにおいては、溶融ポリマーをダイから押し出し、続いて溶融フィルムをニップ／チルロールに引き込み、そこでチルロール上で急冷する。特に製造速度が増大すると、特定の押出条件下、特にニップを使用している場合にドローレゾナンスとよばれる現象が発生する可能性がある。ドローレゾナンスとは、機械方向（machine direction、ＭＤ）への周期的なフィルム厚みの変動に与えられた名称であり、これはクロス方向（cross direction、ＣＤ）の周期的なフィルム幅の変動と対応する。ドローレゾナンスによってフィルムが不安定となり、これが商業プロセスにおける生産性を制限することがある。ドローレゾナンスは、ポリオレフィンエラストマー、特に直鎖状ポリオレフィンに特有の問題になることが周知である。よって、フィルムの製造、特に弾性フィルムの製造において、ドローレゾナンスを低減または除去することが目標となる。この現象は既に科学文献に記載された。以下はその例の一部である。

・Silagy, D, J. Non-Newtonian Fluid Mech., "Stationary and Stability Analysis of the Film Casting Process", page 563-583; vol. 79 (1998).
・Silagy, D., "A Theoretical and Experimental Analysis of Line Speed Limitations in the Film Casting of Polyethylene", 6th European TAPPI Seminar on Polymers, Films, and Coatings, Copenhagen, June 8-9, 1999.
・Denn, M, "Instabilities in Polymer Processing", AlCHE J., (22), No.2, p209-236, (March, 1976).
・Anturkar, N., "Draw Resonance Film Casting of Viscoelastic Fluids: a Linear Stability Analysis", J. of Non-Newtonian Fluid Mech., 28, p287-307, (1998).
・Pis-Lopez, M., Multilayer Film Casting of Modified Giesekus Fluids Part 1. Steady State analysis", J. of Non-Newtonian Fluid Mech., 66 p71-93, (1996).
・Bortner, M., "Dependence of Draw Resonance on Extensional Rheological Properties of LLDPE", SPE 2003 ANTEC.
・Smith, Spencer, "Numerical Simulation of Film Casting Using an Updated Lagrangian Finite Element Algorithm", Polymer Engineering and Science, May 2003, Vol. 43, No. 5, page 1105.

ポリオレフィンエラストマーまたはプラストマーを押出ラミネーション／コーティング用途に用いる場合は、長鎖分岐が高度である材料を比較的少量加えると、ドローレゾナンスの発生および／またはそのひどさを低減することが見い出されていた。これによって、生産速度の増大が可能となる。好適な分岐材料は、分子量分布が広く、十分に溶融強度の高いものである。しかし、このような材料を加えるとフィルムまたはコーティングの弾性特性に悪影響があることが周知である。しかし、意外なことに、ある最適な組成範囲においては、弾性性能の著しい低減を併発することなくドローレゾナンスが改善されることが見い出された。

したがって、本発明の１つの態様は、押出コーティングおよび／または押出ラミネーション用途における使用に最適な組成物で、
ａ．ポリオレフィン系プラストマーおよび／またはエラストマーを前記組成物の８８から９９重量パーセント、
ｂ．高圧低密度型樹脂を前記組成物の１から１２重量パーセント含む。

本発明の特定の態様においては、１種以上のエチレン系エラストマーを用いる。このエチレン含有量は重量でモノマーの大部分を構成し、残りは１種の別のＣ₃〜Ｃ₂₂コモノマーを含む。好適なポリマーは、密度が０．８５５〜０．８８５ｇ／ｃｍ³（ＡＳＴＭ Ｄ７９２）であり、ＭＩが約２０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、ポリエチレン用）未満である。この態様においては、エチレンを含有する高度分岐ポリマーを第２の成分として用いることが有利なことがある。エチレン系エラストマーを２種以上用いてもよいことが理解されるべきである。

本発明の別の態様においては、プロピレン系エラストマーを用いる。好適なポリマーは、プロピレンを８９モルパーセント以下、および、１種以上の他のモノマー種をその残りとして含み、ＭＦＲが約２５ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、プリプロピレン用）未満である。１つの場合においては、このコポリマーはプロピレン−エチレンである。この記載に合致するポリマーの一部としては、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製のＶＥＲＳＩＦＹ（商標）プラストマーおよびエラストマー、ならびに、エクソン−モービル・コーポレーション製のＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）が挙げられる。プロピレン系エラストマーを用いる場合は、プロピレンを含有する高度分岐ポリマーを第２の成分として用いることが有利なことがある。また、プロピレン系エラストマーを２種以上用いてもよい。

本発明の別の態様は、ポリオレフィンエラストマー性またはプラストマー性材料の押出コーティングおよび／または押出ラミネーションを改善する方法であり、１２重量パーセント以下の高圧低密度型樹脂を第２の成分として添加することを含む。また、第２の成分を２種以上用いてもよい。

本発明の組成物から製造された弾性ラミネートおよびコーティングは、本発明の別の態様である。

本発明の趣旨においては、以下の語は所与の意味を有するものとする。

本発明の趣旨においては、以下の方法に従って測定された永久伸びが４０パーセント未満の場合に、フィルムが「弾性」という。サンプルを圧縮空気駆動の線接触グリップを装着したＳｉｎｔｅｃｈ機械試験機に、初期離隔距離４インチで取り付ける。次に、サンプルを伸び率８０パーセントまで５００ｍｍ／分で引っ張り、同速度で伸び率０パーセントに戻す。収縮時の荷重１０ｇにおける伸び率を、永久伸びとした。
「直鎖状」とは、ＣＤＦが０．０２未満のポリマーをいう。

「密度」は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定する。

「メルトインデックス（Ｉ₂）」は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、２．１６ｋｇの重量を用い１９０℃において、エチレンをポリマーの主成分とするポリマーについて測定する。

「メルトフローレート（ＭＦＲ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、２．１６ｋｇの重量を用い２３０℃において、プロピレンをポリマーの主成分とするポリマーについて測定する。

「分子量分布」またはＭＷＤは、一般的なＧＰＣを用いて、Williams, T.およびWard, I. M. のJournal of Polymer Science, Polymer Letters Edition (1968), 6(9), 621-624の記載に基づき測定する。係数Ｂは１である。係数Ａは０．４３１６である。

近年の技術の進展によって、新たな低密度エチレン系およびプロピレン系ポリマーが入手可能となった。ある分類体系によると、これらの材料は「エラストマー」および「プラストマー」のサブグループに大きく分類される。これらのポリマーの多くは直鎖状であり、これらは本発明での使用には最適であるが、しかしこれらは上記定義の弾性特性を示さなければならない。

本明細書で用いる「ポリマー」の語は、同一または異なる種類のモノマーを重合して製造する重合性化合物をいう。この一般用語としてのポリマーは、通常１種類だけのモノマーから製造されるポリマーをさすために通常用いる「ホモポリマー」の語だけではなく、２種以上の異なるモノマーから製造されるポリマーをさす「コポリマー」の語も同様に包含する。

「高圧低密度型樹脂」の語は、そのポリマーが、オートクレーブ型または管型反応器中で、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）より高い圧力において、フリーラジカル開始剤、例えば過酸化物を用いて、部分的または全体的に単一重合または共重合された場合（例えば米国特許第４，５９９，３９２号を参照。ここにこれを引用することによって本明細書の一部とする）を意味し、「ＬＤＰＥ」（「高圧エチレンポリマー」または「高度分岐ポリエチレン」とよぶこともある）を含む。これらの材料のＣＤＦは、約０．０２より大きい。

「高圧低密度型樹脂」の語はまた、分岐ポリプロピレン材料（ホモポリマーとコポリマーの両方とも）を含む。本発明の趣旨において「分岐ポリプロピレン材料」とは、ＷＯ２００３／０８２９７１（ここに引用することによってその全体を本明細書の一部とする）に開示されている分岐ポリプロピレン材料の種類をいう。

組成物の説明
本発明の組成物は、２種以上の成分を含む。第１の成分は、ポリオレフィン系プラストマーおよび／またはエラストマーである。ポリオレフィン系エラストマーおよびプラストマー／ポリマーは、エチレンと１種以上の他のα−オレフィン（Ｃ₃〜Ｃ₂₂）とのコポリマーだけではなく、プロピレンと１種以上の他のα−オレフィン（Ｃ₂、Ｃ₄〜Ｃ₂₂）とのコポリマーを含む。第１の成分として好適なポリエチレン系材料としては、直鎖状および実質的に直鎖状のポリエチレン／α−オレフィンコポリマーが挙げられる。エチレン含有量が９から１５重量パーセントのポリプロピレン／エチレンポリマー性材料を用いてもよい。第１の成分がエチレン系ポリマーの場合、密度が約０．８８５ｇ／ｃｍ³未満、より好適には約０．８８ｇ／ｃｍ³未満、最も好適には約０．８７５ｇ／ｃｍ³未満で特徴づけることが可能である。第１の成分はまた、メルトインデックス（Ｉ₂）が約２０未満、より好適には約１５未満、および、最も好適には約１２未満である。

第１の成分がプロピレン系ポリマーを含む場合は、８９モルパーセント以下がプロピレン、好適には８５モルパーセント以下がプロピレンであるべきである。本発明の１つの実施態様においては、残りのコポリマーは、メタロセンまたは非メタロセン触媒を用いて重合されたエチレンを含む。本発明におけるポリマーは特定の製法によるものに限定されず、気相、溶液またはスラリー法を用いて製造可能である。第１の成分はまた、ＭＦＲが約５０未満、より好適には約２５未満、および、最も好適には約１０未満である。

本発明の第１の成分としてはブロックまたはマルチブロックポリマーが挙げられ、これらは例えば２００４年３月１７日に出願のＵＳＳＮ６０／５５３，９０６にそれぞれ優先権を主張するＷＯ２００５／０９０４２７、ＷＯ２００５／０９０４２６およびＷＯ２００５／０９０４２５（ここに引用することにより、これらの記載をそれぞれ本明細書の一部とする）に記載されている。マルチブロックエチレン系ポリマーおよびインターポリマー（例えばエチレン／Ｃ₃〜Ｃ₂₀α−オレフィンインターポリマーが挙げられる）が特に好適である。

当業者による理解では、一般的に、第１の成分の密度が低くなればなるほど、ポリマーはより弾性となる。第１の成分は気相、スラリー相または液相反応器を用いて製造可能である。同様にこれは不均一（例えば、クロムもしくはチーグラー・ナッタ触媒によって製造されたもの）でも、均一（例えば、シングルサイトもしくはメタロセン触媒によって製造されたもの）でも、中程度の組成分布のものでもよい。第１のポリマー成分を製造可能な構成となり得るものとしては、単独反応器または直列もしくは並列に配置された多段反応器、または、これらの組み合わせが挙げられる。

さまざまな分子量分布を有するポリマーが本発明における使用に適切であるが、ドローレゾナンスへの影響を最小とするには、メタロセン触媒を用いて製造されたもののような狭分子量分布が好適である。

第１の成分は組成物全体の８５から９９パーセント含まれてもよく、８８パーセントより多く、さらには９０パーセント多く含まれるのがより好適である。

第２の成分は、高圧低密度型樹脂である。第２の成分として考えられる材料としては、ＬＤＰＥ（ホモポリマー）、エチレンと１種以上のα−オレフィン、例えばプロピレンまたはブテンとを共重合したもの、エチレンと１種以上のα，β−エチレン性不飽和コモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチルおよび酢酸ビニルとを共重合したもの、分岐ポリプロピレン、ならびにこれらのブレンドが挙げられる。有用な高圧エチレンコポリマー組成物を製造するために適切な技術は、McKinneyらの米国特許第４，５９９，３９２号（ここにこれを引用することにより本明細書の一部とする）に記載されている。

ＬＤＰＥ（ホモポリマー）は、一般的には第２の成分としてエチレン系の第１の成分と共に用いるのには最も好適な材料であるが、しかし、第１の成分がプロピレンを含む場合（例えば、第１の成分がプロピレン／エチレンコポリマーの場合）、第２の成分もコモノマーとしてプロピレンを含むことが有利な場合がある。理論をもって限定するものではないが、第２の成分中にプロピレンを含むことで、第１の成分もまたプロピレンを含む場合に相溶性および混和性が増大すると考えられると仮定される。同様に、類似成分の混和性増大を通じた相溶性増大の理論は、高度の長鎖分岐を有するエチレンを主成分とする化学種には、エチレン系エラストマーを用いるのが好適であることを説明すると考えられる。

プロピレン系ポリマーを第２の成分として用いたい場合には、好適な材料はＷＯ２００３／０８２９７１、カップリング済みインパクトポリプロピレン（The Coupled Impact Polypropylene）に開示されている種類の分岐ポリプロピレン材料（ホモポリマーおよびコポリマーの両方）である。この参考文献に開示されているポリマーは、特に好適なプロピレン系材料である。このようなポリマーおよびその製造は、米国特許第６，３５９，０７３号およびＷＯ２０００／７８８５８に開示されており、ここに引用することによりこれら全部を本明細書の一部とする。

好適な高圧低密度ポリエチレン材料（ＬＤＰＥ）の有するメルトインデックスＭＩ（Ｉ₂）は、約２０ｇ／１０分未満、より好適には約５ｇ／１０分未満、最も好適には１ｇ／１０分未満であり、かつ、約０．２ｇ／１０分より大きく、より好適には約０．２５ｇ／１０分より大きく、最も好適には０．３ｇ／１０分より大きい。好適なＬＤＰＥの密度は、０．９１５ｇ／ｃｍ³から０．９３０ｇ／ｃｍ³の間であり、０．９２０ｇ／ｃｍ³未満がさらに好適である。

第２の成分は、最終組成物の約１重量パーセント以上、より好適には約５重量パーセント以上、および最も好適には約６重量パーセント以上となるような量で加えるのが理想的である。好適には、第２の成分は、最終組成物の１２重量パーセント以下、好適には１０重量パーセント以下、より好適には約８重量パーセント以下、および、最も好適には４から７重量パーセントの間で含まれる。他の材料が存在することもあるため、第１および第２の成分の総量が１００パーセントに等しくなることは必ずしも必要ではないことを理解するべきである。

本発明のさらに別の実施態様においては、第３のポリマー成分を用いて、相溶性、混和性、分散性、または、一般的に周知のポリマー成分の他の特性を改良してもよい。

第２の成分は、１４５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）より高い圧力での操作が可能な任意のオートクレーブ型または管型反応器中で、フリーラジカル開始剤、例えば過酸化物を用いて製造してもよいが、この成分をオートクレーブ型反応器（場合によって、直列管型反応器を共にする構成で）中で、３５℃未満の冷却エチレン供給材料を用い、単相モードで３つ以上の領域で操作して製造することが好適である。反応器は、好適には、約２４０℃の平均反応器温度において、転移点（２相系と単相系間の相の境界点）より高温で運転する。

本発明の組成物はまた、ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンドを含んでいてもよく、ここで、当該ＬＤＰＥ樹脂のうち１つはメルトインデックスが比較的高く、他方はメルトインデックスが低く、かつ、より高度に分岐している。メルトインデックスの高い成分は管型反応器から得ることが可能であり、ブレンドの低ＭＩで高程度に分岐した成分を個別の押出段階で加えたり、または、メルトインデックスを各反応器で制御する特別の方法、例えばリサイクルストリームからの短鎖重合体の回収もしくはオートクレーブ型（ＡＣ）反応器への新しいエチレンの添加、または、周知の任意の他の方法と組み合わせた並列の管型／オートクレーブ型反応器を用いて加えたりしてもよい。

さらなる属性について、任意のポリマー成分を任意の段階で官能化または改質してもよい。例としては、グラフト化、架橋、または、他の官能化の方法が挙げられるが、これらに限定されない。

ブレンドの製造
本発明のポリマー押出組成物の製造に好適なブレンドは、当業界で公知の任意の適切な方法を用いて製造可能であり、前記方法としてはタンブルドライブレンド、秤量供給、溶液ブレンド、コンパウンドによる溶融ブレンドまたはサイドアーム押出など、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。

本発明の組成物は、他のポリマー材料、例えばポリプロピレンおよびエチレン−スチレンインターポリマーとブレンドすることも可能である。この他のポリマー材料を本発明の組成物とブレンドして、当業界で一般的に知られているように、加工性、フィルム強度、ヒートシール、または、接着特性を改良することが可能である。

本発明のブレンドに必要とされる成分の両方を、化学的および／または物理的に改質された態様で用いて、本発明の組成物を製造することも可能である。そのような改質は、例えばアイオノマー化および押出グラフト化のような、任意の公知技術によって達成可能である。

酸化防止剤（例えば、チバ・ガイギー社によって供給されるＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０またはＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０７６などのヒンダードフェノール類）、亜リン酸エステル類（例えば、チバ・ガイギー社によってまた供給されるＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８）、粘着添加剤（例えばＰＩＢ）、Ｓｔａｎｄｏｓｔａｂ ＰＥＰＱ（商標、サンド(Sandoz)社製）、顔料、着色剤、フィラーなどの添加剤もまた、出願人によって見い出されたドローレゾナンスの低減に悪影響を及ぼさない限り、本発明のエチレンポリマー押出組成物に含まれることが可能である。本発明の組成物より製造された、または、本発明の組成物を用いる物品は、アンチブロック性および摩擦係数特性を向上させる添加剤を含んでもよく、前記添加剤としては、未処理および処理済み二酸化ケイ素、タルク、炭酸カルシウムおよびクレイ、ならびに、１級、２級および置換脂肪酸アミド、チルロール離型剤、シリコーンコーティングなどが挙げられるが、これらに限定されない。また他の添加剤を加えて、例えば透明キャストフィルムの防曇特性を向上させてもよく、例としてはNiemannの米国特許第４，４８６，５５２号の記載（ここに引用することにより当該特許の開示を本明細書の一部とする）が挙げられる。さらに他の添加剤、例えば４級アンモニウム化合物を単体で、または、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）コポリマーもしくは他の機能性ポリマーと組み合わせて加え、本発明のコーティング、プロファイルおよびフィルムの帯電防止特性を向上させ、例えば電子的に繊細な製品を包装または製造できるようにしてもよい。また、他の機能性ポリマー、例えば無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンを加え、接着性、特に極性基材に対する接着性を向上させてもよい。

あるいは、ポリマー性および非ポリマー性成分を、溶液ブレンド（溶媒ブレンドともいう）または溶融法と溶液法との組み合わせを含む工程で混合してもよい。溶液ブレンド法としては、直列、並列、または、それらを組み合わせた多段式反応器が挙げられるが、これらに限定されない。溶液法は成分をより良好に分散可能な場合があり、第２の成分の有効性が増大することが予想される。利点としては、第２の成分の使用量を減らして、永久伸び率の低減やヒステリシスの減少といった弾性特性の高さを維持したまま、同等に耐ドローレゾナンス性を改良することが挙げられる。

本発明の組成物を含む多層構造は任意の既知の手段で製造可能であり、それらの手段としては共押出、ラミネーションなど、および、これらの組み合わせが挙げられる。本発明の組成物を多層構造に用いる場合は、基材または隣接する材料層は極性または非極性でよく、例えば紙製品、金属、セラミクス、ガラスおよび様々なポリマー、特に他のポリオレフィン、ならびに、これらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ポリマー基材を用いる場合は様々な形態をとることが可能であり、ウェブ、発泡体、織布、不織布、フィルムなどが挙げられるが、これらに限定されない。

試験方法
分子構造決定
種々のポリマー組成物の分子構造を決定するために、以下の手法を用いる。
クロマトグラフシステムは、Precision Detectors（マサチューセッツ州アマースト(Amherst)）製の２角度レーザー光散乱式検出器であるモデル２０４０を備えるWaters（マサチューセッツ州ミルフォード(Millford)）製１５０℃高温クロマトグラフから構成される。光散乱検出器の１５度の角度を計算のために用いる。データ収集はViscotek TriSECソフトウェアヴァージョン３および４チャンネルViscotek Data Manager DM400を用いて行う。このシステムは、Polymer Laboratories製のオンライン溶媒脱気装置を備える。

カルーセル区画を１４０℃で操作し、カラム区画は１５０℃で操作する。用いるカラムは、4 Shodex HT 806M、３０ｃｍ、１３ミクロンカラムと、1 Shodex HT803 、１５ｃｍ、１３ミクロンカラムである。溶媒は、１，２，４トリクロロベンゼンを用いる。溶媒５０ミリリットル中にポリマー０．１グラムの濃度で試料を調製する。クロマトグラフ溶媒およびサンプル調製溶媒は、２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含む。両方の溶媒供給源を窒素スパージする。ポリエチレンサンプルは、１６０℃で４時間、緩やかに撹拌する。用いられる注入容積は２００マイクロリットルであり、流速は０．６７ミリリットル／分である。ＧＰＣカラムセットの較正は、分子量が５８０から８，４００，０００の２１の狭分子量分布ポリスチレン標準試料を用いて行い、個々の分子量間が少なくともディケード（decade）の分離を有する６つの「カクテル」混合物に準備する。この標準試料は、Polymer Laboratories （シュロップシア州、英国）から購入する。分子量１，０００，０００以上については５０ミリリットルの溶媒中に０．０２５グラム、および、分子量１，０００，０００未満については５０ミリリットル溶媒中に０．０５グラムで、ポリスチレン標準試料を調製する。ポリスチレン標準試料を８０℃で３０分間緩やかに撹拌して溶解する。劣化を最小限にするため、狭標準混合物を最初に、最大分子量成分が大きい順に試行する。これらのポリスチレン標準試料のピーク分子量は、以下の式を用いて（WilliamsおよびWard、J. Polym. Sci., Polym. Let, 6, 621 (1968)に記載のように）ポリエチレン分子量に変換する。

Ｍ ＝ Ａ×（Ｍポリスチレン）^B
［式中、Ｍは分子量であり、Ａは０．４１であり、Ｂは１．０である。］

４次多項式を用いて、それぞれのポリエチレン等量較正点を当てはめる。多項式へ当てはめと較正点の間の偏差を最小化させる。

ＧＰＣカラムセットの総プレートカウントは、エイコサン（５０ミリリットルのＴＣＢ中に０．０４ｇで調製し、２０分間緩やかに撹拌して溶解させる）を用いて行う。プレートカウントおよびシンメトリーは、２００マイクロメートルを注入し、以下式に基づき測定する。

プレートカウント＝５．５４×（最大ピークＲＶ／半値幅）²
［式中、ＲＶはミリリットル単位の保持容量であり、ピーク幅はミリリットル単位である。］

シンメトリー＝（１／１０値のリアピーク幅−最大ピークにおけるＲＶ）／最大ピークにおけるＲＶ−１／１０値のフロントピーク幅）
［式中、ＲＶはミリリットル単位の保持容量であり、ピーク幅はミリリットル単位である。］

多重検出器オフセット決定のための系統的アプローチは、Balke、Moureyらの文献（Mourey and Balke, Chromatography Polym. Chpt 12, (1992)）(Balke, Thitiratsakul, Lew, Cheung, Mourey, Chromatography Polym. Chpt 13, (1992))と合致した方法で、ダウ・ブロード・ポリスチレン１６８３からの２重検出器のログ結果を、内製ソフトウェアを用いた狭い標準較正曲線からの狭い標準カラム較正結果に最適化して行う。オフセット決定のための分子量データは、公刊されたZimm (Zimm, B.H., J.Chem. Phys., 16, 1099 (1948))およびKratochvil (Kratochvil, P., Classical Light Scattering from Polymer Solutions, Elsevier, Oxford, NY (1987))の記載と合致した方法で得られる。分子量の決定に用いる全注入濃度は、分子量が１１５，０００の直鎖状ポリエチレンホモポリマーからのサンプル屈折率面積および屈折率検出器較正から得る。クロマトグラフ濃度は、第２ビリアル係数効果（分子量への濃度効果）が及ぶのを排除するために十分に低いと仮定する。

時間経過による偏差は溶出要素（クロマトグラフの変更により発生する）と流量要素（ポンプの変更により発生する）を含むことがあるが、これをモニターするために、遅い溶出の狭いピークを「マーカーピーク」として一般的に用いる。ゆえに流速マーカーは、脱気クロマトグラフシステム溶媒と、ポリスチレンカクテル混合物のうち１つの溶出サンプルとの間の、空気ピークの不整合に基づき設けられる。この流速マーカーを、空気ピークの調節によって、全サンプルの流速を線形補正するために用いる。次にいかなるマーカーピークの時間の変動も、流速とクロマトグラフ傾斜との両方の線形変動であると仮定する。

フローマーカーピークのＲＶ測定の正確性を最高にするため、最小二乗法あてはめルーチン（least-squares fitting routine）を用いて、フローマーカー濃度クロマトグラムのピークを２次方程式にあてはめる。続いて２次方程式の１次導関数を用いて、真のピーク位置を得る。フローマーカーピークに基づきシステムを較正した後に、実効流速（較正勾配の測定として）を式１のように算出する。高温ＳＥＣシステムにおいては、酸化防止剤の不整合ピークまたは空気ピーク（移動相が十分脱気されている場合）を、有効なフローマーカーとして用いることが可能である。実効流速マーカーの主要な特色は以下のとおりである。フローマーカーは単分散であろう。フローマーカーは、総カラム透過容量に近接して溶出するであろう。フローマーカーは、サンプルのクロマトグラフ積分ウィンドウと干渉すべきでない。

フローレート実効＝フローレート名目×フローマーカー較正／フローマーカー実測

好適なカラムセットは、特許請求の範囲に適当な最高の分子量のフラクションを十分分離する、１３ミクロン粒径および「混合」多孔度のものである。

カラム分離が十分であり、そして剪断速度が適切であることの検証は、ＮＢＳ１４７６高圧低密度ポリエチレン標準において、オンライン光散乱検出器の低角（２０度未満）を観察することで可能となる。適切な光散乱クロマトグラムは、以下の図に示すように、バイモーダル（超高Ｍｗピークおよび中間分子量ピーク）になるべきである。２つのピーク間のトラフ高が、総ＬＳピーク高の半分より低いと示すことによって実証される、十分な分離が存在すべきである。クロマトグラフシステムのプレートカウント（前記のとおりエイコサンに基づく）は、３２，０００超であるべきであり、シンメトリーは１．００から１．１２の間であるべきである。分子量が１，１５０，０００より大きい、ＮＢＳ１４７６のＣＤＦ（ＬＳ）フラクションは、約０．１１と計算される。ＬＡＬＬＳ高分子量ピークの位置がおよそ１，１５０，０００となることに留意すべきである（以下の図を参照）。

ＮＢＳ１４７６のＬＳ検出
累積検出器フラクション（ＣＤＦ）の屈折計（ＣＤＦ ＲＩ）および低角光散乱検出器（ＣＤＦ ＬＳ）向けの算出は、以下の手順で行う。

１）サンプルの空気ピークと連続性のある狭標準カクテル混合物の空気ピークとの相対保持容量比に基づき、クロマトグラムを線形にフロー補正する。

２）較正の項に記載のように、屈折計に関する光散乱検出器オフセットを補正する。

３）光散乱および屈折計クロマトグラムからベースラインを差し引き、屈折計クロマトグラムから観察可能な光散乱クロマトグラム中の低分子量の保持容量領域を、確実に全て積分できるように積分ウィンドウを設定する。

４）較正の項で記載のとおり、ポリスチレンからポリエチレンへの変換係数（０．４１）によって修正された、ポリスチレン較正曲線に基づく各データ切片の分子量を計算する。

５）ＬＡＬＬＳクロマトグラム（ＣＤＦＬＳ）の累積検出器フラクション（ＣＤＦ）を、高分子量から低分子量（低保持容量から高保持容量）へ、以下の式に基づく各データ切片（ｉ）につき、ベースラインを差し引いたピーク高（Ｈ）に基づき計算する。

［式中、ｉは最低ＲＶ指数と最高ＲＶ指数の間である。］

６）ＣＤＦをステップ５）からの各積分データ切片につき計算し、それをステップ４）からの各積分データスライスにおけるポリエチレン分子量当量の対数に対してプロットすることにより、ＣＤＦ対分子量のプロットを得る。

７）本発明のために「ＣＤＦ」（積算検出器フラクション）を選択した場合の範囲は、分子量が１，１５０，０００より大きい。ＮＢＳ１４７６のＣＤＦは、１，１５０，０００より大きい分子量範囲において約０．１１である。

圧縮成型
圧縮成型フィルムは、長さ９インチ×幅６インチ×０．１〜０．５ミリメートルのモールドを充填するのに必要量のポリマーを計量して製造した。このポリマーとモールドをマイラーフィルムで被覆し、クロームコーティングされた金属シート間に置き、続いて該アンサンブルを、エチレン系エラストマーの場合１９０℃、プロピレン系エラストマーの場合２１０℃に予備加熱されたＰＨＩラミネーティングプレスモデルＰＷ−Ｌ４２５（City of Industry、カリフォルニア州）内に置いた。ポリマーを５分間、最小圧力下で溶融させた。続いて、１００００ポンドの力を５分間加えた。次に、力を２００００ポンドに増加させ、１分間を経過させた。その後、該アンサンブルを２５℃の水冷プラテン間に置き、５分間冷却した。該ポリマーシートをモールドから除去し、周囲条件（約２５℃）で、エチレン系エラストマーの場合は試験前２４時間以上、プロピレン系エラストマーの場合は試験前４８時間以上エージングした。長さ６インチ×幅１インチのストリップを、圧縮成型フィルムからパンチプレスを用いて切り出した。

機械試験向け試験片の準備
試験片（長さ６インチおよび幅１インチ）を圧縮成型フィルムより切り出した。押出フィルムについては、試験片は長辺をクロス方向（ＣＤ）と平行に切り出した。ＣＤは、押出の垂直方向として定義付けされる。試験片は、できる限り厚さが均一なフィルムの部分より取り出した。一般的には、押出フィルムの端は避けた。

弾性
材料が弾性であり、よって第１の成分に適切であると認めるために、伸び率８０パーセントまでの１周期ヒステリシス試験を用いた。この試験には、試験片を圧縮空気駆動の線接触グリップを装着したＳｉｎｔｅｃｈ型機械特性試験機に、初期離隔距離を４インチで取り付けた。次に、サンプルを伸び率８０パーセントまで５００ｍｍ／分で引っ張り、伸び率０パーセントに同速度で戻した。収縮時の荷重１０ｇにおける伸び率を、永久伸びとした。即時および後の伸張において、正方向の引っ張り力の開始点を永久伸び率とした。伸張と収縮のサイクル間のエネルギー差をヒステリシスロスと定義する。ロードダウンは、伸び率５０パーセント時の収縮力であった。全ての場合に、サンプルはグリーンまたはエイジング無しで測定した。

伸び率は、サンプル長のパーセント変動を、初期グリップ間距離と等しい、初期サンプル長（２２．２５ｍｍ）で除したものと定義する。応力は、力を初期断面積で除したものと定義する。

ＤＳＣ法
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）は、半結晶性ポリマー類の溶融および結晶化を調査するために用いられる一般的な技術である。半結晶性ポリマーを研究するためのＤＳＣ測定の一般的原理およびＤＳＣの用途は、標準のテキスト（例えば、E. A. Turi, ed., Thermal Characterization of Polymeric Materials, Academic Press, 1981）に記載されている。

示差走査熱量測定（ＤＳＣ）分析は、TA Instruments, Inc.製のモデルＱ１０００ ＤＳＣを用いて求める。ＤＳＣの較正は以下のように行う。最初に、サンプルをのせていないアルミニウムＤＳＣパンで、−９０℃から２９０℃でＤＳＣを稼働させ、ベースラインを得る。次に、７ミリグラムの新たなインジウムサンプルを、そのサンプルを１８０℃まで加熱し、前記サンプルを１４０℃まで１０℃／分の冷却速度で冷却し、前記サンプルを１４０℃の等温で１分間維持し、前記サンプルを１４０℃から１８０℃まで１０℃／分の加熱速度で加熱して、分析する。インジウムサンプルの融解熱および溶融開始点を測定し、溶融開始点が１５６．６℃から０．５℃以内および融解熱が２８．７１Ｊ／ｇから０．５Ｊ／ｇ以内となるようチェックする。続いて脱イオン水を、新たなサンプルの小滴をＤＳＣパン内で２５℃から−３０℃まで１０℃／分の冷却速度で冷却して、分析する。サンプルを−３０℃で２分間等温に保ち、１０℃／分の加熱速度で６０℃まで加熱する。溶融開始点を測定し、０℃から０．５℃以内となるようにチェックする。

ポリマーサンプルを薄いフィルムに１９０℃の温度でプレスする。約５から８ｍｇのサンプルを秤量し、ＤＳＣパン上に配置する。蓋をパンに圧着し、閉じた雰囲気を確保する。サンプルパンをＤＳＣセル内に配置し、約１００℃／分の高速で融点から約３０℃高い温度に加熱する。前記サンプルを約３分間その温度に維持する。続いて、前記サンプルを１０℃／分の速度で−４０℃まで冷却し、３分間等温で維持する。続いてサンプルを１０℃／分の速度で完全に溶融するまで加熱する。このステップを２回目の加熱という。ピーク溶融温度、結晶開始およびピーク結晶温度、総融解熱（融解熱ともいう、ΔＨ）、８０℃を上回る融解（溶融）熱（ΔＨ_PA（８０℃）または「ＰＡ」）に関して、得られるエンタルピー曲線を分析する。総融解熱は、溶融吸熱下の面積を、溶融開始から溶融終了まで直線ベースラインを用いて積分することによって測定した。８０℃を上回る融解（溶融）熱は、８０℃を上回る総融解熱の部分面積として定義した。これは一般的には、標準的なＤＳＣソフトウェアを用いて、８０℃から垂直線を下垂することにより測定される。図１は、実施例１〜５についてのこの計算を図示する。

押出フィルム向けのＤＳＣ法
押出フィルムに関しては、機器、較正法、サンプル調製およびデータ分析は、圧縮成型フィルムに用いたものとほぼ同一であった。相異点は押出フィルムを用いたことであった。融解熱および部分面積の算出は、前述したものと同一である。

ブレンド
圧縮成型に用いた本発明のブレンドおよび比較ブレンド（表ＩＩ）もまた、ドライブレンド成分を秤量することにより配合した。これらを１９０℃に予備加熱したＨａａｋｅミキサーに導入し、ローター速度を４０ｒｐｍに設定した。トルクが定常状態に達した後（通常は３から５分）に、サンプルを取り除き放冷した。続いてブレンドを単一の樹脂と同様に成形した。

１００パーセントサイクル試験
１００パーセントサイクル試験には、圧縮空気式グリップを備え、２０ポンドロードセルを装着したInstron 5564（Canton、マサチューセッツ州）を用いた。ロードセルを適切に較正したのち、試験片をクロスヘッドの移動方向と平行に配向し、続いて３インチの分離距離で把持する。サンプルを速度毎分１０インチで伸び率１００パーセントまで延伸した。そこでクロスヘッドの方向を即座に反転させ、最初のグリップ距離３インチまで戻した。クロスヘッドの方向を再度反転させ、サンプルを同速度で正方向の引張応力が測定されるまで伸張した。正方向の引張応力の開始点に対応する伸び率を、即時永久伸び率とした。伸び率３０パーセント時の伸張および収縮応力を測定した。

パーセントとして測定される伸び率は、クロスヘッドの移動量を初期グリップ間距離３インチで除し、１００を乗じたものとして定義する。応力は、力を初期断面積で除したものと定義する。フィルム厚みの測定には、サンプルの重量をその密度および表面積（用いたサンプルの大きさは、６インチ²である）で除す。

実施例で用いたすべての樹脂の説明を、表１に示す。

ドローレゾナンス（ＤＲ）を記述するために必要な決定的性状は、溶融ウェブを固定する２つの固定点である。ダイは固定点のうちの１つである。ニップロール／チルロールは、ウェブの第２の固定点である。ダイからニップロールまでの流れは、平面張力によって引張られる。ドローダウン比（ＤＤＲ）は、ダイからチルロールへとフィルムに与えられる伸張を記述する、無次元数である。ＤＤＲは式１で表される。
（１） ＤＤＲ＝Ｖ_f／Ｖ₀
［式中、Ｖ_f＝Ｍ／（ｈ₀・Ｗ_f・ρ_s）＝引取速度
Ｖ₀＝Ｍ／（ｈ₀・Ｗ₀・ρ_m）＝ダイ出口速度
Ｍ＝質量アウトプット速度
ｈ_x＝ｘ点でのフィルム厚さ
Ｗ_x＝ｘ点でのフィルム幅
ρ_x＝ｘ点の温度におけるポリマー密度］

ドローレゾナンスが開始するドローダウン比を、臨界ドローダウン比（ＤＤＲ_c）という。これは、エッジウィーブ（edge weave）のドローレゾナンスが始まるまで引取速度を増大させることによって決定可能である。ドローレゾナンスは、周期的なフィルム厚みおよび／またはウェブ幅の変動として記述される。

例えば、本発明においては、以下の押出コーティングラインを用いて、ＤＤＲ_cを決定した。１５０馬力の動力で駆動される３．５インチ、３０Ｌ／Ｄ押出機を備える、Black Clawson押出コーティングラインを用いた。このラインは、３６インチのクローレン（Cloeren）ダイを有する。このダイは、２４インチにデクル（deckle）される。エアギャップは、５．７インチに設定された。したがって、アスペクト比（Ａ）（エアギャップ長対ダイ幅の半分の比）は０．４７５であった。引取速度は、毎分２５００フィート以下での稼働が可能であった。ダイギャップを０．０２３インチに設定した。この研究において、４０−ｌｂクラフト紙をコーティング基材とした。溶融温度は華氏４２０度（２１５℃）に設定した。排出速度は、３．５インチ押出機の稼働時にスクリュー駆動モータが６０ｒｐｍ（２００ｌｂ／時）となるアンプに制限される。

続いて表ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶに示す材料のドライブレンドを製造した。これらのブレンドをスクリュー速度６０ｒｐｍ（〜１９０−２００ｌｂ／時）の押出コーティング機で加工した。ポリマーでコーティングされる前にマイラーフィルムをクラフト紙の上に挿入して、押出コーティング中のフィルムサンプルを分離した。これらを伸縮特性の試験向けに約１．８ミルフィルム厚みで収集して、続いてドローレゾナンス（ＤＲ）が発生するまで引取速度を増加させた。次に、ラインスピードをＤＲを除去されるまで減じ、ＤＲが観察される直前まで増大させた。加工条件を記録し、ＤＤＲ_cを算出した。各ブレンドのＤＤＲ_cを表ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶに示す。後にポリマーフィルムをマイラーフィルムから除去し試験した。

ＤＤＲ_c対第２の成分のパーセントのプロットを、実施例１−１から１−５まで作成した。プロットを図３に示す。このプロットから、ＤＤＲ_cは成分Ａが約６パーセントの時に最大となり、このレベルではＤＤＲ_cは純粋な成分Ｄよりも約２５パーセント高いことを、明らかに見てとることができる。理論によって制限されるものではないが、ＤＤＲ_cの初期増加は、分岐化学種がドローレゾナンスを起こしやすい成分中へ部分的な可溶性を有するため溶融強度が増大することに起因し、後のＤＤＲ_cの減少は著しい相分離に起因すると考えられる。

機械特性
次に、押出コーティングフィルムサンプルの弾性特性を評価した。長さ６インチおよび幅１インチのフィルムのストリップを、ＣＤ方向に切り出した。圧縮成型フィルムサンプルにおいては、方向は特定しなかった。正確なフィルム厚みを、フィルム重量（微量天秤を用いて測定した）を、密度および面積で除して算出した。Instron 5564 試験フレームを用いて、伸張および収縮力、ならびに永久伸びを測定した。試験片を圧縮空気式グリップまたはローラーグリップのいずれかで把持した。ゲージ長としてのグリップ間の距離は３インチであった。クロスヘッド速度は、毎分１０インチに設定した。ヒステリシス挙動を以下の３ステップで測定した。

１．クロスヘッドを伸び率１００パーセントが得られるまで移動させた。
２．続いて、クロスヘッドを伸び率０パーセントに戻した。
３．次に、再度クロスヘッドを正の引張応力が測定されるまで増大させた。

この試験は、選抜された圧縮成型（「圧縮」）および押出コーティング（「押出」）サンプル（表Ｖ）に対して行った。伸張および収縮力は、第１周期における、伸び率３０パーセント時の伸張および収縮を測定した。第３の周期における正負荷の開始を、即時永久伸び率とした。応力をメガパスカル（ＭＰａ）で算出した。

伸張および収縮応力を、２／１、２／２、２／３ブレンドおよび対応するコントロールにおいて図４にプロットする。このデータは、収縮応力に著しい減少が無いことを示す。収縮力は、弾性用途における「保持力」を得るため、多くの用途において必要である。例えば、おむつタブは、おむつの胴体を所定の場所に保持するために、所定のレベルの収縮力を必要とする。収縮力が減少しないということは、第２の成分の添加が必要フィルム厚に影響しないことを意味する。しかし伸張力は増加するが、混合物の添加剤ルールによって予測されるよりも低い。伸張力が低いことは、所定の厚みのフィルムが延伸しやすいことを意味するため、多くの場合に望ましい。

ＤＳＣおよびＣＤＦ分析を、上述の記載に基づき行った。表ＶＩは、本発明の実施例（実施例欄の数字で表される）および比較実施例（実施例欄のＣで表される）の結果をまとめたものである。

まとめ
図３は、臨界ドローダウン比を表し、図４は、フィルムの伸張および収縮力を、高圧低密度型樹脂の含有量増加の関数として示す。図４中の矢印で示される線は、混合物の添加剤ルールによって予測されるとおりに伸張力が振る舞う場合に、予測される結果を表す。この図にみることができるように、実際に測定された伸張力は、本発明の特許請求の範囲全域にわたる線より低い。結果として、本発明のブレンドは、高結晶性、高モジュラス成分を添加しているにもかかわらず、予想よりも柔らかい（延伸しやすい）ままである。また、収縮力はほぼ一定に保たれる。これらの配合の最終用途は、収縮力が保持される利点を享受する。上述の機械的利点は、式４に記載の臨界ドローダウン比が増大した結果、ラインスピードが高くなることによって、達成される。全体的に、非弾性成分を添加するにもかかわらず、得られる配合は著しく伸縮特性の低下が少ない。これらの利点は、ラインスピードの改良によって達成される。相乗効果的な組み合わせは、ゆえに、耐ドローレゾナンス性が増大したことにより、加工性の改良と共に望まれる機械特性を提供する。

図１は、ＤＳＣの２回目の加熱サーモグラムおよび対応する部分面積である。 図２は、ニップロールを用いる典型的なフィルム押出プロセスの概要図である（キャストフィルムプロセスのフラットダイウェブである）。 図３は、０．４７５のアスペクト比および華氏４２４度の溶融温度において、Ａ／Ｄブレンド中の第１成分含有量の関数として臨界ドローダウン比（critical draw down ratio、ＤＤＲ_c）をプロットしたものである（◆：１９０１ｂｓ／時、◇：４５２１ｂｓ／時、△：１９６１ｂｓ／時）。 図４は、Ａ／Ｄブレンドの伸張および収縮応力のプロットである。

Claims (10)

1. ａ．密度が０．８８５ｇ／ｃｍ ³ 未満であり、かつ、メルトインデックス（Ｉ ₂ ）が２０ｇ／１０分未満である、直鎖状および／または実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンコポリマープラストマーおよび／またはエラストマーを組成物の８８から９９重量パーセント、および、
   ｂ．高圧低密度型樹脂を組成物の１から１２重量パーセント含む組成物であって、
   示差走査熱量（ＤＳＣ）曲線の溶融吸熱下の面積を、溶融開始から溶融終了まで直線ベースラインを用いて積分することによって測定した前記組成物の融解熱が６０Ｊ／ｇ未満であり、前記組成物の８０℃を上回る部分面積が全融解熱の２５パーセント未満であり、１，１５０，０００より大きい分子量を有する前記組成物の累積検出器フラクション（ＣＤＦ）が０．０２より大きく、０．１６７までの範囲であり、
   ここでＬＡＬＬＳクロマトグラム（ＣＤＦＬＳ）の累積検出器フラクション（ＣＤＦ）は、高分子量から低分子量（低保持容量から高保持容量（ＲＶ））へ、以下の式
   

   

   ［式中、ｉは最低ＲＶ指数と最高ＲＶ指数の間である。］
   に基づく各データ切片（ｉ）につき、ベースラインを差し引いたピーク高さ（Ｈ）に基づき算出されるものである、
   組成物。
2. 前記第１の成分が、エチレンと１種以上の他のα−オレフィン（Ｃ₃〜Ｃ₂₂）とのコポリマーを含む群より選択される、請求項１の組成物。
3. 前記第１の成分の密度が０．８８ｇ／ｃｍ³未満である、請求項１の組成物。
4. 前記第１の成分の密度が０．８７５ｇ／ｃｍ³未満である、請求項１の組成物。
5. 前記第１の成分のメルトインデックス（Ｉ₂）が１５ｇ／１０分未満である、請求項１の組成物。
6. 前記第１の成分のメルトインデックス（Ｉ₂）が１２ｇ／１０分未満である、請求項１の組成物。
7. 前記８０℃を上回る部分面積が、全融解熱の４パーセントより大きくかつ２０パーセント未満である、請求項１の組成物。
8. 前記８０℃を上回る部分面積が、全融解熱の７パーセントより大きくかつ１７パーセント未満である、請求項１の組成物。
9. 前記ＣＤＦが０．０３より大きくかつ０．１２未満である、請求項１の組成物。
10. 前記ＣＤＦが０．０４より大きくかつ０．０９未満である、請求項１の組成物。

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