TW201500196A - 彈性膜 - Google Patents

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Tomomi Hirota
Akira Hori
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Kasei Co C I
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Abstract

本發明之彈性膜，係以含彈性體及醯胺系化合物之層(A)作為最表層。前述醯胺系化合物，係選自於由飽和脂肪單醯胺、飽和脂肪雙醯胺及不飽和脂肪醯胺所構成群組中的至少1種。本發明之彈性膜中，前述彈性體，以選自於由苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及丙烯系彈性體所構成群組中的至少1種較佳。

Description

彈性膜 發明領域
本發明係關於含彈性體之彈性膜。
本專利申請案，依據2013年4月24日於日本申請之專利特願2013-91253號、2013年11月18日於日本申請之專利特願2013-237921號主張優先權，其中並引用其內容。
發明背景
除在內衣等衣物、拋棄式紙尿布、失禁用品、生理用衛生棉等衛生用品之外，在其他繃帶、外科手術用腹布、固定包裝用帶、帽子、運動用固定器材、醫療用固定器材等之各種產品中，係使用具有伸縮性的彈性膜以改善作業性、穿著感(舒適感)等。
例如在配戴時係在腰部以施力扣帶扣緊使用，即在所謂的開放型拋棄式紙尿布中，在該施力扣帶的設置部位(黏貼部)係使用彈性膜。彈性膜由於具有適度的伸縮性，可使拋棄式紙尿布容易配戴及扣緊施力扣帶。同時，彈性膜又由於具有適度的柔軟性，使尿布即使在長時間配戴時對皮膚之不良影響亦少。
彈性膜中，係使用苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段 共聚物(以下，亦稱為SIS嵌段共聚物。)、乙烯共聚物等彈性體。彈性膜之彈性又強，因此可以帶(黏貼物)、管、軟管、墊片等使用，在前述用途等方面，亦可以膜為之(專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】日本專利特開2010-279725號公報
發明概要
然而，主成分為彈性體的彈性膜有黏著性高之傾向。因此，在使彈性膜接觸金屬輥時，易於貼著在金屬輥上，且膜彼此重疊時，膜彼此亦易於貼著。亦即，易於發生黏著結塊。一旦發生黏著結塊，便有降低生產性及作業性之情形。同時，在捲繞彈性膜時亦會使開捲性變差。
防止黏著結塊的方法，認為可採用在彈性膜上重疊離型紙及不織布等護套，避免使彈性膜與金屬輥直接接觸、避免彈性膜彼此直接接觸的方法。然而，在使用護套時，又會使成本提高。
又，其他防止黏著結塊的方法，認為可在彈性膜上積層包覆層成為積層體。但採取該方法會提高成本之外，亦會降低彈性膜本來所具有之彈性。
因此本發明之課題，在於提供一種可抑制彈性降低同時可以低成本抑制黏著結塊的彈性膜。
本發明之彈性膜，係以含彈性體及醯胺系化合物之層(A)作為最表層，且前述醯胺系化合物，係選自於由飽和脂肪單醯胺、飽和脂肪雙醯胺及不飽和脂肪醯胺所構成群組中的至少1種。
本發明之彈性膜中，前述彈性體，以選自於由SIS嵌段共聚物及丙烯系彈性體所構成群組中的至少1種為佳。
又，前述層(A)中，相對於前述彈性體100質量份之前述醯胺系化合物的比例以0.20至4.00質量份為佳。
又，前述層(A)之厚度以10μm以上為佳。
又，膜全體之厚度以50至90μm為佳。
又，彈性膜之剝離強度，以3.0N/50mm以下為佳。
本發明之彈性膜，除可抑制彈性降低之外，亦可以低成本抑制黏著結塊。
用以實施發明之形態
本發明之彈性膜，係以含彈性體及醯胺系化合物之層(A)作為最表層之膜。
〔彈性體〕
彈性體係玻璃態轉變溫度為-30℃以下的聚合物。彈性體，具體之例可舉：苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體、胺 酯系彈性體、聚酯系彈性體等。其中，由於價廉，又以苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體較佳。
苯乙烯系彈性體之例，可舉：SIS嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)等。其中，由於強度及復原性較高，又以SIS嵌段共聚物較佳。
SIS嵌段共聚物之苯乙烯單位含有率，以14至48質量%為佳。在SIS嵌段共聚物之苯乙烯單位含有率在前述下限值以上時，可提高成形性，在前述上限值以下時，可獲得充分之高彈性。
SIS嵌段共聚物之玻璃態轉變溫度，以-65至-45℃為佳，-55至-50℃更佳。在SIS嵌段共聚物之玻璃態轉變溫度在下限值以上時，可提高成形性。在SIS嵌段共聚物之玻璃態轉變溫度在上限值以下時，易於獲得具有充分高彈性之彈性膜。
SIS嵌段共聚物方面，亦可使用商品化之商品。
SIS嵌段共聚物商品化之商品，可舉如：Quintac 3390(SIS嵌段共聚物，玻璃態轉變溫度：-53℃，苯乙烯單位含有率：48質量%，日本ZEON公司製造)、Quintac 3620(SIS嵌段共聚物，玻璃態轉變溫度：-50℃，苯乙烯單位含有率：14質量%，日本ZEON公司製造)等。
烯烴系彈性體方面，可舉：主成分為碳數3以上之烯烴的共聚物或單聚合物、以及與主成分為苯乙烯之碳數3以上的烯烴之共聚物等。具體之例，如：立體規則性低之丙烯單聚合物及1-丁烯單聚合物等α-烯烴單聚合物；丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯-乙烯共聚物、1-丁烯-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯共聚物、4-甲基戊烯-1-1-丁烯共聚物、4-甲基戊烯-1-丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等α-烯烴共聚物；乙烯-丙烯-亞乙基降莰烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-異戊二烯共聚物等乙烯-α-烯烴-二烯三元共聚物等。同時，在結晶性聚烯烴之基質中分散上述彈性體之彈性體亦可。其中，由強度及復原性之觀點而言，以主成分為含丙烯的丙烯系彈性體(以下，亦可單稱為PP系彈性體。)較佳。
PP系彈性體之玻璃態轉變溫度，以-30至-10℃為佳，-25至-20℃更佳。在PP系彈性體之玻璃態轉變溫度在下限值以上時，可提高成形性。在PP系彈性體之玻璃態轉變溫度在上限值以下時，易於獲得高彈性。
相對於PP系彈性體之總單位丙烯單位含有率，以70至95質量%為佳，80至90質量%更佳。在PP系彈性體之丙烯含有率在下限值以上時，可提高成形性。另一方面，在PP系彈性體之丙烯含有率在上限值以下時，易於獲得高彈性。
PP系彈性體方面，亦可使用商品化之商品。
PP系彈性體商品化之商品，可舉如：VISTAMAXX 6102(玻璃態轉變溫度：-30℃，丙烯單位含有率：84質量%，Exxon Mobil日本公司製造)等。
彈性體方面，以含選自於由SIS嵌段共聚物及PP系彈性體所構成群組中的至少1種較佳。
〔醯胺系化合物〕
醯胺系化合物，係選自於由飽和脂肪單醯胺、飽和脂肪雙醯胺及不飽和脂肪醯胺所構成群組中的至少1種。醯胺系化合物之氫原子，亦可為烷基、烯基、羥基等取代基取代。醯胺系化合物之分子量，以199至700為佳。
飽和脂肪單醯胺之例，可舉如：月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺、N-油基棕櫚醯胺、N-油基硬脂醯胺、羥基硬脂醯胺、羥甲基硬脂醯胺等。
飽和脂肪雙醯胺之例，可舉如：亞甲基雙硬脂醯胺、乙烯雙硬脂醯胺、間苯二甲基雙硬脂醯胺、間苯二甲基雙羥基硬脂醯胺等。
不飽和脂肪醯胺之例，可舉如：油醯胺、芥醯胺、N-硬脂基油醯胺、N-硬脂基芥醯胺等。
上述醯胺系化合物中，由外部平滑性之觀點而言，以N-硬脂基油醯胺較佳。
〔其他成分〕
在本發明之彈性膜中，在不降低彈性、不阻礙防止黏著結塊的效果之範圍下，亦可含彈性體及醯胺系化合物以外之添加物、天然橡膠、塑膠。
添加物之例，可舉如：耐候安定劑、抗帶電劑、防霧劑、金屬皂、蠟、抗黴劑、抗菌劑、成核劑、抗燃劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗變色劑、顏料、染料、填充劑等。
〔各成分之比例〕
本發明彈性膜之層(A)中醯胺系化合物的比例，相對於彈性體100質量份，以0.20至4.00質量份為佳，0.25至2質量份更佳，0.5至1質量份又更佳。在前述醯胺系化合物的比例在前述下限值以上時，可抑制彈性膜之黏著性過強，而可獲得充分之黏著結塊性。因此，在捲繞長尺寸的彈性膜後可有優良之開捲性。在前述醯胺系化合物的比例在前述上限值以下時，可抑制彈性膜之表面析出醯胺系化合物、或者可保有充分之成形性及作業性。
相對於層(A)之總質量(100質量%)，彈性體及醯胺系化合物合計質量的比例，以80質量%以上為佳，90質量%以上更佳，95質量%以上又更佳。在前述彈性體及醯胺系化合物合計質量的比例在前述下限值以上時，可以低成本容易地製造具有充分之彈性、可防止黏著結塊的彈性膜。
前述彈性體及醯胺系化合物合計質量的比例之上限值，為100質量%。
〔膜之厚度〕
層(A)之厚度，以10μm以上為佳，15μm以上更佳，20μm以上又更佳。在層(A)之厚度在前述下限值以上時，可在抑制彈性減低之下，以低成本容易地製得可抑制黏著結塊的 彈性膜。在本發明之彈性膜為積層膜時，兩側最表層的層(A)之厚度均同樣以10μm以上較佳。
同時，層(A)之厚度，以50μm以下為佳，30μm以下更佳。在層(A)之厚度在前述上限值以下時，即使減少醯胺系化合物的添加量亦可因此在成本面方面有利。
彈性膜之膜全體的厚度，以50至90μm為佳，50至60μm更佳。在彈性膜之膜全體的厚度在前述下限值以上時，可容易地抑制彈性膜全體的剪力過度降低，因此可容易地製得具有充分維持膜形狀的維持力之彈性膜。在彈性膜之膜全體的厚度在前述上限值以下時，可容易地抑制彈性膜全體的剪力過高，使彈性膜可容易地延展，因此可提高加工性。
彈性膜的表面亦可施加浮凸加工。在彈性膜之表面施加浮凸加工時，可減小積層時的接觸面積，而可更抑制黏著結塊性。
本發明之彈性膜，可為含層(A)的單層之膜，亦可為具有層(A)為最表層，而形成2種3層、3種5層等的積層膜。在本發明之彈性膜為積層膜時，可以層(A)為兩側之最表層。具體地，如：以層(A)/層(A)以外之層/層(A)的順序積層之2種3層積層膜等。
層(A)以外之層，可舉如：含彈性體、且不含醯胺系化合物之層等。
本發明之彈性膜的剝離強度，以3.0N/50mm以下為佳2.0N/50mm以下更佳1.0N/50mm以下又更佳。在剝離強 度在前述上限值以下時，長尺寸的彈性膜捲繞後亦可有優良之開捲性。
再者，前述剝離強度，意指以實施例中所載之方法所測定的值。
本發明之彈性膜100%延展時之負載，以2.1至5.0N/25mm為佳，2.0至3.0N/25mm更佳。在前述100%延展時之負載在前述下限值以上時，可容易地維持膜的形狀。在前述100%延展時之負載在前述上限值以下時，可充分提高彈性，使彈性膜之延展容易。
彈性膜之抗張彈性係數，以5MPa以下為佳，3MPa以下更佳。在彈性膜之抗張彈性係數在前述上限值以下時，可使彈性優良。另一方面，在維持膜的形狀之觀點方面，彈性膜之抗張彈性係數，以1MPa以上較佳。
〔製造方法〕
彈性膜的製造方法，可舉如含混合彈性體與醯胺系化合物所獲得的混合物之混合步驟、及壓出前述混合物成形之成形步驟的方法。
混合步驟中，以使用亨謝爾混合機、鼓式混合機、班布里混合機、揉合機等各種混合機為佳。
成形步驟方面，可使用具備T型模頭之壓出機、壓出機，任意單軸壓出機、二軸壓出機均可。成形溫度(壓出機桶溫度)，可視彈性體種類適當設定。
本發明之彈性膜在係積層膜時，成形方法方面，並無特別之限定，可採用一般已知之方法。舉例如充氣成型法、 延流法等，由生產性之觀點而言，以延流法較佳。
同時，彈性膜之其他的製造方法，可舉如含以部分之彈性體與醯胺系化合物混合製得母料之母料調製步驟、將前述母料與剩餘的彈性體混合製得混合物之混合步驟、及將前述混合物壓出成形之成形步驟的方法。
上述彈性膜最表層之層(A)中所含的醯胺系化合物，係具有醯胺基由來之親水性、及飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸由來之疏水性。由於該醯胺系化合物在層(A)內溢流，可使膜表面近處濃度提高。而且，彈性體之高疏水性，亦使醯胺系化合物之醯胺基不易混在彈性體中，而易分配在表面端。因此，可抑制彈性膜表面上彈性體露出的程度，而可抑制黏著結塊。
因此，在彈性膜接觸金屬輥時，不易貼著在金屬輥上，且膜彼此重疊時，膜彼此亦不易貼著。
添加醯胺系化合物抑制黏著結塊，不須使用護套，亦可抑制彈性降低。
實施例
〔評量試驗-I〕
(實施例1至13)
先以苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(日本ZEON公司製造Quintac 3390)100質量份、及如表1所示之醯胺系化合物1質量份，使用鼓式混合機混合。
其次，再將所得之混合物，使用具備T型模頭之壓出機(住友重機械Modern公司製造)，以200℃壓出成形，製 作成寬度30cm、厚度130μm的單層彈性膜。
(比較例1)
單以苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(日本ZEON公司製造Quintac 3390)，使用具備T型模頭之壓出機(住友重機械Modern公司製造)，以200℃壓出成形，製作成寬度30cm、厚度130μm的單層彈性膜。
(抗黏著結塊性的評量)
以製得之彈性膜，切成複數片13cm×10cm大小的膜片。其次，將2片膜片以10cm×10cm的範圍互貼，並使膜片彼此未互貼的部分(3cm×10cm)以離型紙夾住，製作成試驗試樣。
其次，將試驗試樣置於試驗臺上，在上端放置5kg之錘，並於設定為50℃的恒溫槽內靜置24小時。
之後由恒溫槽取出試驗試樣，再由試驗者以手操作試著將膜片彼此剝離，並依照以下5段基準評量黏著結塊的程度(抗黏著結塊性)。評量之結果如表1所示。
5點：全部未黏著結塊。
4點：有黏著結塊，但在不施力之下可以手操作輕易地剝離。
3點：有黏著結塊，但在稍加施力之下，可以手操作剝離。
2點：強力黏著結塊，但加以相當之施力即可以手操作剝離。
1點：強力黏著結塊，無法以手操作剝離。
結果含醯胺系化合物而以層(A)為最表層之實施例1至13的彈性膜，可防止黏著結塊。另一方面，未含醯胺系化合物之比較例1的彈性膜，並無法防止黏著結塊。
〔評量試驗-Ⅱ〕
評量試驗-Ⅱ中所使用之化合物的簡稱如以下所示。
(彈性體)
a1-1：Quintac 3390(SIS嵌段共聚物，玻璃態轉變溫度： -53℃，苯乙烯單位含有率：48質量%，日本ZEON公司製造)；a1-2：VISTAMAXX 6102(PP系彈性體，玻璃態轉變溫度：-30℃，丙烯單位含有率：84質量%，Exxon Mobil日本公司製造)等。
(醯胺系化合物)
a2-1：硬脂醯胺、a2-2：月桂醯胺、a2-3：亞甲基雙硬脂醯胺、a2-4：間苯二甲基雙羥基硬脂醯胺、a2-5：N-硬脂基油醯胺、a2-6：N-油基硬脂醯胺。
(實施例14)
先以成分(a1-1)100質量份、及成分(a2-1)1質量份，使用鼓式混合機混合。
其次，再將所得之混合物，使用具備T型模頭之壓出機(住友重機械Modern公司製造)，以200℃壓出成形，製作成寬度30cm、厚度65μm的單層彈性膜。
(實施例15至54)
除變更各成分之組成如表2至4所示以外，如實施例14相同製作成單層彈性膜。
(實施例55)
先以成分(a1-1)100質量份、及成分(a2-1)1質量份，使用鼓式混合機混合，即可製得形成層(A)的混合物(α)。同 時，並準備形成芯層的成分(a1-1)100質量份。
之後以延流法，製作含單由成分(a1-1)形成之芯層、及在該芯層兩側由混合物(α)所形成的層(A)之3層構成的彈性膜。
(實施例56至64)
除變更各成分之組成如表5所示以外，如實施例55相同製作成3層構成的彈性膜。
(比較例2、3)
除變更各成分之組成如表5所示以外，如實施例14相同製作成單層彈性膜。
(剝離強度)
以製得之彈性膜，切成複數片13cm×10cm大小的膜片。其次，將2片膜片以10cm×10cm的範圍互貼，並使膜片彼此未互貼的部分(3cm×10cm)以離型紙夾住，製作成試驗試樣。
其次，將試驗試樣置於試驗臺上，在上端放置5kg之錘，並於設定為50℃的恒溫槽內靜置24小時。之後，再於室溫下靜置1小時，並進行剝離試驗。
剝離試驗，係將試驗試樣以平行剝離紙的方向裁半之後，將該試驗試樣中由剝離紙所夾部分的2片膜片各以試驗機(TRAPEZIUM 3000)之夾持器夾緊，之後以試驗速度200mm/分鐘測定剝離強度。
(100%延展時之負載)
係將各例中製得之彈性膜切下寬度25mm×長度100mm大 小的試樣片。之後將該試樣片長度方向之兩側，以抗張試驗機(島津Autograph AG5000A，島津製作所製造)之夾持器夾緊。其中，夾緊之間的距離，亦即標線間距離為25mm。其次，再以試驗速度254mm/分鐘之條件測定100%延展時之負載(N/25mm)。100%延展時負載之評量係依照以下之標準操作。
○：100%延展時之負載為2.1至5.0N/25mm。
△：100%延展時之負載為1.9至6.0N/25mm。
×：100%延展時之負載未達1.9N/25mm、或超過6.0N/25mm。
(抗黏著結塊性之評量)
係以如評量試驗-I之抗黏著結塊性的評量同樣進行試驗，並以同樣之標準加強。
實施例及比較例中各層成分之組成及厚度、膜之構成、膜全體的厚度、剝離強度、100%延展時之負載、及抗黏著結塊性之評量如表2至5所示。再者，表5中之「3層」，意指由層(A)/芯層/層(A)所形成的3層構成。
如表2至5所示，含彈性體及醯胺系化合物而以層(A)為最表層之實施例14至54的單層彈性膜，較未含醯胺系化合物的比較例2、3的單層彈性膜可抑制黏著結塊。同時，實施例14至54中，剝離強度為3.0N/50mm以下的彈性膜，較剝離強度超過3.0N/50mm的彈性膜可更抑制黏著結塊。
層(A)為最表層之實施例55至64的3層構成之彈性膜亦可抑制黏著結塊。同時，層(A)之厚度為10μm以上的實施例55至62、64，較層(A)之厚度未達10μm的實施例63可更抑制黏著結塊。
同時，實施例14至64的彈性膜，具有充分之彈性。同時，膜全體厚度為50至90μm的實施例14至61、63的彈性膜，較膜全體厚度為前述範圍以外的實施例62、64的彈性膜，可兼具充分的彈性及更佳之形狀維持性。
再者，本發明中所謂之「複數」，意指可為至少2以上的任意之數。
產業上之可利用性
因此本發明之彈性膜，適於使用在內衣等衣物、失禁用品、生理用衛生棉、繃帶、外科手術用腹布、拋棄式紙尿布之側帶、固定包裝用帶、帽子、運動用固定器材、醫療用固定器材等。同時，亦可以低成本提供抑制黏著結塊之彈性膜。

Claims (6)

  1. 一種彈性膜，其以含彈性體及醯胺系化合物之層(A)作為最表層，且前述醯胺系化合物係選自於由飽和脂肪單醯胺、飽和脂肪雙醯胺及不飽和脂肪醯胺所構成群組中的至少1種。
  2. 如請求項1之彈性膜，其中前述彈性體係選自於由苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及丙烯系彈性體所構成群組中的至少1種。
  3. 如請求項1或2之彈性膜，其中前述層(A)中，相對於前述彈性體100質量份之前述醯胺系化合物的比例為0.20至4.00質量份。
  4. 如請求項1至3中任一項之彈性膜，其中前述層(A)之厚度為10μm以上。
  5. 如請求項1至4中任一項之彈性膜，其膜全體之厚度為50至90μm。
  6. 如請求項1至5中任一項之彈性膜，其剝離強度為3.0N/50mm以下。
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