JP6049777B2 - 引裂抵抗性ラミネート - Google Patents
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Description
弾性フィルム層は、約10℃〜20℃のTmを有するSEEPS弾性ブロックコポリマーを含む。ラミネートは、ラミネート一体化試験による2時間を超えるラミネート一体性を有する。
「吸収性物品」とは、身体滲出液を吸収及び収容するデバイスを意味し、より具体的には、着用者の身体に接触して、又は近接して配置され、身体から排泄された様々な排出物を吸収及び収容するデバイスを意味する。代表的な吸収性物品としては、おむつ、トレーニングパンツ、プルオンパンツ型おむつ(すなわち、米国特許第6,120,487号に示されているような予備形成腰部開口部及び脚部開口部を有するおむつ)、再締結可能おむつ、あるいは、パンツ型おむつ、失禁用ブリーフ及び下着、おむつホルダー及びライナー、パンティライナーなどの女性用生理衣類、吸収性挿入物などが挙げられる。
可塑的延伸性材料に接合された弾性材料を含むラミネートの活性化によって、典型的には、可塑性材料が恒久的に変形する結果となり、その一方で弾性材料はその当初の寸法に実質的に戻る。「活性化」及びその変形は、材料を活性化プロセスに供することを意味する。
多くの弾性ポリマーを、弾性フィルムを作製するのに使用することができる。弾性ポリマーの非限定的な例としては、ホモポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマー、グラフトコポリマーなどが挙げられる。裂け目の広がりに対して抵抗性を示すフィルムに使用するのに特に好適なポリマーは、ブロックコポリマーであり、このブロックコポリマーは、典型的には、各々がポリマーの特性に寄与する個別の繰り返し単位のブロック(又はセグメント)から作成されている。ブロックコポリマーが有用であると認識される理由の1つは、コポリマーのブロックが、互いに共有結合し、優れた延伸性を提供するゴムドメインと、機械的な一体性(例えば、優れた機械的強度及び不必要な応力緩和又は流れの回避)を提供するガラス状末端ブロックドメインとともにミクロ相分離構造を形成するからである。本明細書に用いるのに好適なブロックコポリマーは、弾性特性及び熱可塑性特性の両方を示し得る。例えば、末端ブロックは、最終用途中に実施される温度(例えば、20℃〜40℃)で強健で剛性である機械的特性を示すドメインを形成し、ポリマー全体に剛性及び強度を加えることができる。かかる末端ブロックは、「硬ブロック」といわれることもある。中間ブロックは、エラストマーと関連する比較的大きな変性に適応し、材料が歪む(すなわち、伸張する又は延出する)際の反発力を提供し得る。かかる中間ブロックは、「軟ブロック」又は「ゴム状ブロック」といわれることもある。本明細書に用いるのに好適なブロックコポリマーは、少なくとも1つの硬ブロック(A)及び少なくとも1つの軟ブロック(B)を含む。ブロックコポリマーは、多元ブロックを有してもよい。特定の実施形態では、ブロックコポリマーは、A−B−A三元ブロックコポリマー、A−B−A−B四元ブロックコポリマー、又はA−B−A−B−A五元ブロックコポリマーであってよい。他の好適なコポリマーは、末端ブロックA及びA’を有する三元ブロックコポリマーを含み、ここで、A及びA’は、異なる化合物から得られる。特定の実施形態では、1つ以上の硬ブロック及び/又は1つ以上の軟ブロックを有して、それぞれの硬ブロックが同一又は異なるモノマーから誘導されてもよく、またそれぞれの軟ブロックが同一又は異なるモノマーから誘導されてもよい、ブロックコポリマーである。
本明細書に開示される延伸性ラミネートは、弾性の引裂抵抗性フィルム層を含む。最少限の引裂抵抗性を呈するか、又は引裂抵抗性を呈さないフィルムを形成する、従来の弾性フィルム(例えば、Vector 4211(Dexco Polymers L.P.,Houston,TX)などの既知のエラストマーから形成されるフィルム)とは異なり、本明細書の弾性フィルムは、フィルムに好適な引裂抵抗性を付与する少なくとも1つの弾性ポリマーを有効量で含む。かかる抵抗性は、フィルムにおいて、裂け目に限定されるものではなく、スリット、孔、開口部、穴、及び/又は任意の他の不連続部分に対するものであると認識される。低速引裂試験は、「Tear Resistant Film」という題目で、2011年2月14日にMansfieldに出願された、同時係属中の米国特許出願第13/026,533号(更に、代理人整理番号第11993で識別される)に記載されており、裂け目、穴、孔、又は他の不連続部の増大に対するフィルムの抵抗性を定量化するのに好適な方法が提供されている。低速引裂試験により測定した際に、好適な破損時間値は、1時間超、2時間超、4時間超、6時間超、10時間超、15時間超、又は更には最大24時間以上であって、例えば、30時間、36時間、40時間、44時間、48時間、又は更には最大で60時間の値を含む。理論的に言えば、フィルムは、裂け目の増大に無制限に抵抗することができる。本発明のフィルムは、本明細書で記載されるように、裂け目の増大に好適な抵抗性を提供するのが望ましい、比較的高い量の機械的応力の急激な付加に対する抵抗性を示すのも望ましい。例えば、本発明のフィルムは、「Tear Resistant Film」という題目の上述の同時係属出願に記載されている高速引張試験により測定する際、10〜25MPa、15〜20MPa、16〜19MPa、又は更には17〜18」MPaの高速引張強度を有し得る。「Tear
Resistant Film」という題目の上述の同時係属出願に記載されている切り欠き高速引張強度試験により測定する際、10〜約20MPa、14〜19MPa、又は更には15〜18MPaの切り欠き高速引張強度を呈するフィルムを提供するのが望ましい。理論によって制限されることなく、フィルム中の好適な高速引張強度及び/又は切り欠き引張強度は、比較的高率の望ましくない機械的応力に関するフィルム破損に対して少なくとも幾分かの抵抗性を提供するのに重要であり得ると考えられる。
本発明の引裂抵抗性ラミネートは特に特定の構成に限定されず、好適な引裂抵抗性を呈する限り、所望であれば、1つ以上の不織布及び/又はフィルム層と接合される弾性フィルムを含み得る。例えば、引裂抵抗性ラミネートは、本明細書中、以下に記載されるラミネート一体化試験により試験される際、2時間を超える、5時間を超える、10時間を超える、20時間を超える、30時間を超える又は50時間を超えるが典型的には、100時間未満の最小ラミネート一体化時間を有するべきである。理論的に言えば、本明細書に記載される引裂抵抗性ラミネートは、穴、裂け目、又は孔の増大に無制限に抵抗することができる。特定の実施形態では、ラミネートは、各々が8〜10グラム毎平方メートル(「gsm」)の秤量を有する2つの不織布層に挟まれる、50〜100gsmの秤量を有する、引裂抵抗性を有する弾性フィルム層を含み得る。延伸性ラミネートのフィルム及び不織布層は、当該技術分野において既知の任意の好適な手段(例えば、接着、粘着、熱接着、これらの組み合わせなど)によって一緒に接合され得る。特定の実施形態では、不織布層は、例えば、周知のスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド(SMS)構成で、2層以上のラミネートとして各々形成され得る。代表的なSMS構成における各不織布層は、1〜25gsm、2〜20gsm、又は更には3〜10gsmの秤量を有し得る。
SMS不織布における特に好適な例としては、5〜25gsmの秤量を有するスパンボンド層及び1〜5gsmの秤量を有するメルトブローン層が挙げられる。
特定の実施形態では、本発明の引裂抵抗性ラミネートは、物品(例えば、おむつ又はトレーニングパンツ)に組み込まれてよく、物品が目的とする特定の時間機能するのが特に重要である。したがって、好適なラミネート一体化時間及び破損時間は、ラミネート又はフィルムを含む物品又は物品要素が使用中に壊滅的に破損する可能性が低いことを示す上で重要である。
本明細書の試験方法における周囲条件は、他に指定がなければ、23℃±2℃の温度を含む。場合によっては、試験されるフィルム試料は、フィルム材料と接合される1つ以上他の材料の層を含んでいてもよい(例えば、市販の物品から採った試料など)。このような場合、フィルムが損傷するのを避けるために、他の材料の層からフィルムを注意深く分離する。他の材料からフィルムを分離した結果、フィルムが損傷を受けた場合(すなわち、破断、切断、穿孔など)、試料を破棄し、損傷を受けていない他のものを使用する。
以下の条件ASTM D882−02により、線接触グリップ及び、負荷−保持−非負荷の順序で、例外及び/又は以下の条件に沿って、ヒステリシス試験を実行する。図2は、ヒステリシス試験中によって生じるL200値(すなわち、負荷中の200%歪みにおける工学歪み)とUL50値(すなわち、非負荷中の50%歪みにおける工学歪み)を含む、応力−歪み曲線の一部分を示したものである。負荷−非負荷のサイクルを1回実行する。
・試料幅:25.4mm
・標点距離:25.4mm
・試験速度:4.233mm/秒
・温度:22〜24℃
・付加変位:50.8mm(200%工学歪み)
・付加変位における保持時間:30秒
・グリップの設計が、ASTM D882−02の6.1項で指定される50mmを超える長さの試料に適合しない場合、グリップの他の部分に影響させずに適度な標点距離を保持できる長さに試料を調製する。このような場合、試料が適切な整列、保持、標点定義をして実装されているかに注意を払うべきである。
以下を記録する:
・負荷セグメント中(L200)の200%工学歪みにおける工学応力
・非負荷セグメント中(UL50)の50%工学歪みにおける工学応力
・非負荷中に、試料が弛緩した(Ls)際の工学応力
INDA標準試験WSP 130.1(09)により、フィルム試料の秤量を測定する。全ての条件及び試験を23±2℃及び50±5%の相対湿度の雰囲気において行う。
フィルムの有効厚み平均を、以下の平均秤量から算出する。
有効厚み平均=平均秤量/密度
単位:
厚み:マイクロメートル(μm)
秤量:gsm
密度=0.92グラム毎cm3(g/cc)
有効数字3桁で、マイクロメートル(μm)で結果を記録する。
規定の圧力低下を受ける試料を通る通常の調整空気の流速を測定することで、基材(例えば、フィルム、ラミネート、又は物品の構成部品)の空気透過性を測定する。この試験は、不織布、有孔フィルム等、比較的高い空気透過性を有する材料に特に適している。以下のような変更を除き、ASTM D737を用いた。
TEXTEST FX3300空気透過性テスターマニュアルの操作説明にある、気密性試験及び機能及び較正チェックにおいて記載されている手順を行う。異なる器具を使用する場合、製造業者の説明書により、気密性及び較正に関する同様の規定に従う。
ポリマーのTmを測定するためにDSC試験を用いる。図3に示される時間−温度プロファイルを測定に使用することを除いては、Tmは、ASTM D3418−08により、DSC測定によって測定される(Tmは、ASTM法ではTpmとされることに注意)。20℃/分の加熱速度で較正を実行する。図3に示されるように、温度プロファイルは、30〜42分の時間でのプロファイルにおいて非直線部分301を含み得る。非直線部分301は、装置の冷却能力に限界があることを示すものである。公称の冷却速度からのこの偏位は、観測された融解曲線にあまり影響を与えないかもしれないが、本明細書の全てのDSCデータにおいて同様のプロファイルが生じている。
この試験は、伸張方向に沿って100%の工学歪みを伸張性ラミネートにかけ、37.8℃の温度で保持しながら、そのラミネートにおける穴又は裂け目の開始及び増大を観察することによる、伸張性ラミネートの機械的な一体性の評価を提供するものである。図4A及び4Bは、ラミネート一体化試験の特定の態様が示されている。図4Aは、試料400の平面図を示し、図4Bは、試料400の側面図を示す。
・長さ420:100mm(ラミネートの伸張方向に沿う)
・幅430:50.8mm(ラミネートの伸張方向と垂直)
・標点距離440:80mm(ラミネートの伸張方向に沿う)
Claims (9)
- 裂け目、穴、又は孔の増大に抵抗するラミネートであって、前記ラミネートが、少なくとも1つの弾性フィルム層に接合された少なくとも1つの延伸性不織布層を含み、前記弾性フィルム層が、SEEPS弾性ブロックコポリマーを含み、前記SEEPS弾性ブロックコポリマーが、イソプレン及びブタジエンの水素添加コポリマーのゴム状中間ブロックを含み、前記弾性フィルム層は本願明細書に記載のヒステリシス試験による200%歪みでの負荷工学応力が0.8〜2MPaであり、50%歪みでの非負荷工学応力が0.3〜0.8MPaであり、前記弾性フィルム層が、2つ以上の不織布層に挟まれる、ラミネート。
- 前記不織布層が可塑的延伸性であり、前記不織布層の少なくとも一部分が活性化されている、請求項1に記載のラミネート。
- 前記ラミネートが通気性である、請求項1または2に記載のラミネート。
- 前記不織布層が弾性的延伸性である、請求項1に記載のラミネート。
- 前記不織布層が前記弾性フィルム層に接着接合される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のラミネート。
- 前記不織布層の少なくとも一部分が活性化されている、請求項5に記載のラミネート。
- 前記不織布層の少なくとも1つが、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド不織布層として構成される、請求項5又は6に記載のラミネート。
- 前記スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド構成の各層が、1〜25gsmの秤量を有する、請求項7に記載のラミネート。
- 前記不織布の材料が、0.1μm〜1μmの数平均繊維直径を有するナノ繊維層を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のラミネート。
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