JP4128745B2 - 異方性フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、連続相および不連続相を有する異方性フィルムに関する。
【０００２】
背景
弾性フィルム材料、不織布、およびその他の同様のフィルムは、多数の工業的および消費者用途を有する。特にこのような材料は、例えば使い捨てまたは個人用衣類製品分野において頻繁に使用され、衣類とは身体（人間または動物）上で、またはそれらに関連して使用される製品を指す。このような用途の具体例としては、紙おむつ、幼児の用便練習用パンツ、失禁用品、生理用ナプキン、包帯、外科的ドレープおよびガウン、医用不織布、マスク、スポーツ用サポーターなどが挙げられる。
【０００３】
概して弾性フィルムおよび材料は、実質的に全方向に弾性特性を示す材料から形成できる。しかし用途によっては、主として単一方向のみに弾性である材料、すなわち異方性に弾性の材料を有することが望ましい。多大な研究および多数の特許出願および特許が、このような異方性弾性材料の提供に向けたものであり、多種多様な問題解決法が提供されている。
【０００４】
多くのアプローチが、異方性弾性フィルムの提供に成功している。共通する一つのアプローチは、弾性ウェブ材料を一方向には容易に伸びるが、横断方向には伸びない第２のウェブ材料にラミネートすることである。これらの「伸張接合（ストレッチボンド）ラミネート」を製造するためには、弾性フィルムまたは不織布材料、または同様のタイプの弾性ウェブが一方向に引き伸ばされる。弾性ウェブは引き伸ばされながら、非弾性ウェブ材料に連続接合またはポイント接合される。その後張力がゆるめられ、弾性ウェブを伸びから回復させる。次に付着した非弾性ウェブ材料にしわが寄り、伸張接合ラミネートは弾性ウェブの伸び方向には容易に伸ばせるが、横断方向には伸ばせないようになる。次にラミネートは、弾性ウェブの以前の伸びの点まで、再度引き伸ばすことができる。しかし上述のしわは用途によっては望ましくないこともあるので、これは普遍的な問題解決法ではない。
【０００５】
しわを除外するために、多数の実質的に平行なスリットを有する非弾性不織布ウェブ材料が調製されている。このスリット付き不織布ウェブ材料は、引き伸ばされていない弾性ウェブ材料に付着できる。ラミネートがスリットの方向に垂直な方向に引き伸ばされると、ラミネートは引き伸ばされて、非弾性不織布ウェブ中にしわやギャザーが寄ることなく回復する。
【０００６】
異方性材料を調製するためのいくつかのアプローチは、弾性材料を非弾性材料に接合することを伴わない。例えば繊維を気流によって整列させ、繊維配向方向により高いピーク荷重張力を有するウェブを製造することで、メルトブローンエラストマー繊維のエラストマー不織布繊維状ウェブにおいて異方性動態を得ることができる。
【０００７】
上述の問題解決法並びにその他が存在しても、このようなフィルムの新しい構造に対する必要性が引き続き存在する。好ましくはフィルムは、容易に製造できて容易にロール形態にでき、続いて実質的なブロッキングなしに容易に巻き戻して取り扱うことができ、例えば限定回使用衣類上で使用するための最終形態に転換できる。
【０００８】
発明の要約
本発明者らは、有用な異方性特性を示すフィルムを同定した。異方性フィルムは、弾性フィルム特性が所望される様々な用途において有用であることができ、例えば垂直方向での比較的高い引張り強さが所望されながら、一方向の弾性が望ましいような異方性フィルム特性が所望される用途において特に有用である。例えば加工のためにフィルムを芯に巻き取ってより大きなロールを形成することが必要である場合、巻き取り、巻き戻し、そしてその先の加工が、好ましくはフィルムを全くあるいはほとんど引き伸ばすことなく達成できる、比較的高い引張り強さが望ましい。
【０００９】
発明の一面は、ポリオレフィンエラストマーと、連続相内の不連続相とを含む連続弾性相を有する異方性フィルムに関する。フィルムは例えば個人用衣類のためにそれ自体で、またはその他の材料をラミネート材料として組み合わせて使用できる。
【００１０】
ここでの用法では「異方性」という用語は、１つの方向で測定した際に、第２の方向とは異なる弾性および強度特性を示すフィルムを指す。測定方向は慣習的に、例えば「縦方向」、「ＭＤ」、または「非弾性方向」と称され、縦方向に垂直な方向は、「横方向」、「ＣＤ」、または「弾性方向」と称される。弾性および強度特性は、引張り強さ、永久歪みまたは歪み、および弾力などをはじめとするフィルムの多くの異なる物理特性の１つ以上によって測定できる。これらの特性は、ここでは「フィルム特性」と称される。
【００１１】
「弾性」という用語は本説明での用法では、以下と相反しない弾性材料技術分野で概して認められた意味を有する。弾性材料は、永久歪みに関して１００％歪み（初期長さの倍）の伸長後に、引き伸ばされた長さの少なくとも約８０％を回復するものと定義される。
【００１２】
詳細な開示
本発明は、連続相および不連続相を含む実質的に異方性のフィルムに関する。
【００１３】
連続相（ここでは「エラストマー相」とも称される）は、エラストマーポリオレフィンを含む。この連続エラストマー相は、本発明のフィルムに弾性特性を提供し、エラストマーポリオレフィンは、弾性動態を示す多くのポリオレフィン材料のいずれでも含むことができる。エラストマーポリオレフィンはあらゆる程度の弾性を有することができ、それは不連続相と共同して、特定用途に対して所望されるような異方性のフィルム特性を実質的に有するフィルムを提供する。好ましくは永久歪みに関しては、エラストマーポリオレフィンフィルムは、１００％歪み（初期長さの倍）の伸長後に、引き伸ばされた長さの少なくとも約８０％、よリ好ましくは約５０％を超え、さらにより好ましくは約３０または２０％未満を回復できる。
【００１４】
エラストマーポリオレフィンの弾性は、エラストマーポリオレフィンの密度との対応を示すことができる（以下参照）。以下の範囲外も、特定の不連続相と組み合わせることで特定用途のために有用かもしれないが、一般に約０．９２ｇ／ｃｍ³（ｇ／ｃｃ）未満の密度を有するエラストマーポリオレフィン（例えばポリエチレンポリマーまたはコポリマー）が有用であると言え、約０．９０ｇ／ｃｃ未満の密度が好ましく、０．８９ｇ／ｃｃ未満の密度が特に好ましい。
【００１５】
エラストマーポリオレフィンは、上述のあらゆるエラストマーポリオレフィンであることができ、それらは以下に述べる不連続相材料と組み合わせて、実質的に異方性のフィルムを調製するのに使用できる。
【００１６】
理論による拘束は意図しないが、エラストマーポリオレフィンのエラストマー性は、このようなポリオレフィンポリマーの化学構造と、ポリマーフィルム内で特定の化学組成ポリマーが呈する低密度結晶構造に起因するとされている。多数の文献が、この現象およびこのような低密度結晶構造を達成できるポリマー構造の例について記述している。例えば１９９６年１０月３０日にフランスのストラスブールにおけるＮｅｗ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ９６ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅで、Ｄｏｗ ＤｕＰｏｎｔ ＥｌａｓｔｏｍｅｒｓのＪａｃｏｂ Ｓｉｍｓによって発表された論文「Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＥＮＧＡＧＥ ｒｅｓｉｎｓ」を参照されたい。この論文はエラストマーポリオレフィンについて、狭い分子量分布および狭い組成物分布を有し、制御された量の長鎖分枝と共に組み合わせて、所望の密度とエラストマー特性を有する結晶構造ポリオレフィンを生成できると述べている。米国特許第５，４７２，７７５号、および第５，２７２，２３６号、ヨーロッパ特許出願ＥＰ ０ ７１２ ８９２ Ａ１、およびＰＣＴ国際公表ＷＯ ９７／１０３００およびＷＯ ９５／３３００６におけるポリオレフィンエラストマーの記述、およびそれらの調製方法も参照されたい。
【００１７】
エラストマーポリオレフィン材料は、上の段落に列挙したような参考文献で述べられているエラストマー材料の技術分野で既知の方法によって調製できる。例えばエラストマーポリオレフィンは、オレフィンモノマーまたはコモノマーを反応させて、例えばＰＣＴ国際公表ＷＯ ９５／３３００６（国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９５／０６９０３）の９〜１４ページで述べられたような「均質に分枝した」エチレンポリマーを生成して調製できる。そこではエラストマーのエチレン／αオレフィンコポリマーが、チーグラータイプの触媒（例えばジルコニウムおよびバナジウム触媒）並びにメタロセン触媒系を使用した従来の重合法によって調製できると述べられている。
【００１８】
さらに米国特許第５，４７２，７７５号で述べられたようなエラストマーポリオレフィンポリマーは、例えば直鎖（エチレン、プロピレンなどのアルキレン）または環式（例えば２−ノルボルネン）、共役または非共役ジエン、ポリエンであることができるエチレン性不飽和モノマーをはじめとする適切な不飽和モノマー、またはコモノマーから調製されたホモポリマーまたはコポリマーであることができると理解される。適切なモノマーおよびコモノマーの具体例としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどのＣ₂−Ｃ₂₀αオレフィンが挙げられる。ポリエチレンエラストマーのコポリマーについては、コポリマー材料の密度、したがってそのエラストマー特性は、エチレンモノマーと反応したコモノマーの量に関連し、コモノマー（例えば非エチレンαオレフィン）が増加すると概してコポリマー材料の密度が低下する。
【００１９】
エラストマーポリオレフィンを調製するために使用できる「メタロセン」触媒の例としては、米国特許第５，２７２，２３６号、およびＰＣＴ国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ９６／１４８４７（国際公表ＷＯ ９７／１０３００）で述べられたもの、Ｄｏｗ ＤｕＰｏｎｔからＩＮＳＩＴＥ^TM触媒の商品名の下に市販されるもの、並びにその他の商業的供給元から市販されるその他のメタロセン触媒などが挙げられる。
【００２０】
エラストマーポリオレフィンも市販され、例えばＥｘｘｏｎ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＥＸＡＣＴ ３０００および４０００シリーズのプラストマー、ＳＬＰ−９０００およびＳＬＸ−９０００シリーズのプラストマー、および２Ｍ００４、２Ｍ００５、２Ｍ００７シリーズのプラストマーなどの商品名ＤＥＸプラストマー、例えばＭｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからの商品名ＴＡＦＭＥＲ、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからの商品名ＡＦＦＩＮＩＴＹ エラストマー、および例えばＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔＥｌａｓｔｏｍｅｒｓからのＥＮＧＡＧＥ ８０００シリーズのポリオレフィンエラストマーなどの商品名ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）が挙げられる。
【００２１】
異方性フィルムの不連続相は、連続相のエラストマーポリマーよりも弾性が低く、異方性フィルム特性を引き起こすように連続相内に配向する不連続相に存在できるポリマーなどのポリマー材料から構成されることができる。不連続相は異方性特性を提供するために、第１の方向において第２の方向（例えば垂直方向）におけるこのような特性と比較して、異なる弾性および／または張力特性を生じるように配向する連続相内の不連続領域に存在できる。例えば不連続相は、連続相内に存在する実質的に長く幅の狭い、不連続な繊維様領域として存在することができる。このような不連続相の領域は、ここでは「繊維」とも称される。不連続相の繊維が不規則に配向すると、フィルムはいかなる方向に試験しても実質的に同様の特性を示す。例えば構成繊維がそれらの長軸に対して全体的な配列を示す、または好ましくはそれらの長軸に対してある程度平行であり、より好ましくは実質的に平行なある程度規則的な構成に繊維が配向すると、比較的量の少ない弾性繊維相はそれらの長軸配向方向に張力特性を増大させ、一方実質的な配向方向に対して垂直な方向における特性は連続弾性相の特性に支配されるので、フィルムはその垂直方向において比較的より高い弾性特性を示すようになる。
【００２２】
異方性フィルムを提供するために、不連続相および繊維は連続相内に位置して、少なくともこのような配向に垂直な方向に比較して、より高い強度とより低い弾性を配向方向に提供するのに十分な程度に配向する。
【００２３】
不連続相のための好ましい材料は、連続相と同様の溶融特性を有して、以下に述べるような押出しなどの好ましい方法による加工が容易であり、（これも易加工性のために）連続相とは混和性でない材料を含むことができる。不連続相として使用するのに好ましい材料としては、ポリスチレンと、ポリアミドと、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステルと、それらの混合物とが挙げられる。このような材料は化学材料技術分野で既知であり、例えばＢａｙｅｒからのＰｏｃａｎ １３００、１６００、ＢＡＳＦからのＰＳ １４４ｃ ｇｌａｓｋｌａｒ、ＥＭＳからのＰＡ１２（Ｇｒｉｌａｍｉｄ Ｌ２０Ｇ）、ＦｉｎａからのＰＰ７０６０Ｓ、ＬＤＰＥ Ｆｉｎａｔｈｅｎｅ ＬＢ５２０−０などの商品名の下に市販される。
【００２４】
フィルムは、不連続相が適切に配向すると、フィルムが異方性の挙動を示すようになるのに十分な量の不連続相を含有すべきである。フィルムの正確な組成および連続相に対する不連続相の相対量は、異方性弾性フィルムの所望の強度や弾性特性、およびこれらの特性が異方性に異なる程度などの多数の因子に左右される。フィルム組成物の影響を１つ以上の方向において、強度および弾性特性の１つ以上について考慮することが望ましい。すなわちフィルムの方向（例えば縦方向および横方向）の組み合わせにおいて、強度と弾性のバランスを見いだすことが重要となろう。例えば縦方向におけるフィルム強度を増大させると、エラストマーポリマーが非弾性相の非弾性材料で置き換えられることに起因する充填効果のために、横方向における弾力および永久歪みが増大することに対する考慮が重要となろう。
【００２５】
以下に述べる好ましい押出し技術を使用して異方性フィルムを調製する場合、加工上の考慮が、異方性フィルム内に存在する不連続相の量を定める際の限定要因となり得る。具体的には連続および不連続相の材料を押出してフィルムを形成する場合、不連続であるためには不連続相の材料は、概してフィルム材料の半分未満を構成しなくてはならない。押出し法により１つの相を約４５％使用することで、材料は繊維状不連続相を構成するようになる。そしてこの範囲外の量も望ましいかもしれないが、所定の異方性フィルム内の不連続繊維相の好ましい量は、（この目的のために不連続相に連続弾性相の重量を加えた重量と定義される）１００重量部の異方性フィルムあたり約１〜４０重量部（ｐｂｗ）の不連続相の範囲内であり、１００ｐｂｗのフィルムあたり約２０〜３０ｐｂｗの不連続相の範囲が好ましいことが分かった。
【００２６】
本発明の異方性フィルムは、フィルムおよびエラストマー材料の技術分野で有用なことが知られているその他の成分も含むことができる。例えばアンチブロッキング材料を添加して、巻かれた状態でフィルがそれ自身にブロッキングするのを防止することが望ましい。このようなアンチブロッキング材料の例としては、ドイツ国ケルンのＯＭＹＡ ＧｍｂＨから市販されるＯｍｙａｌｅｎｅ Ｇ２００などの炭酸カルシウムが挙げられる。例えばフィルムをラミネートする場合、加工性を改善するために、フルオロポリマー、シリコーン、ステアレートなどの剥離剤が異方性フィルムに添加でき、またはその上に塗布でき、またはその上にラミネートできる。さらにを染料、顔料、抗酸化剤、帯電防止剤、結合助剤、熱安定剤、光安定剤、起泡剤、ガラスバブルなどをはじめとする標準的な添加剤などのその他のあらゆる添加剤を含めることができる。フィルム中で有用なこのような材料の量は、このようなフィルムおよびエラストマー材料の当業者によって容易に求められる。
【００２７】
異方性フィルムの厚さは、フィルムの所望の弾性および張力特性、およびそれに対してフィルムがデザインされる用途の関数であることができる。したがってフィルムは概して、有用な異方性弾性フィルムを提供するあらゆる厚さであることができる。以下の範囲外でも有用であることができるが、一般にほとんどの用途で、約２０〜３００μｍの範囲の厚さのフィルムが要求され、約２５〜１００μｍの範囲が好ましい。
【００２８】
フィルム特性およびそれらが異方性である程度は、所望の弾性フィルム製品に対する特定の必要性に適するようにある程度選択できる。好ましくはフィルムの横方向においてフィルムは十分に弾性であり、５０％永久歪み値は約２０％未満、より好ましくは約１０％未満、そして１００％永久歪み値は好ましくは約６０％未満、より好ましくは約３０％未満である。縦方向ではＦ１０力は、１００μｍあたり好ましくは少なくとも約６ニュートンであり、より好ましくは少なくとも約１０ニュートンである。連続相内に分散した不連続繊維状相を有する本発明の異方性フィルムは、フィルムが同様に調製された連続相だけから成る均質フィルムに比べて向上した異方性特性を示す場合、「実質的異方性」と称される。横方向Ｆ１０に対する縦方向Ｆ１０の比率は、好ましくは少なくとも約１．５であり、より好ましくは少なくとも約２であり、そしてさらに好ましくは少なくとも約３である。
【００２９】
異方性フィルムは、異方性を有するフィルムを提供するのに適した形状と配向の不連続領域として連続弾性相内に存在する、不連続繊維相を有するフィルムを提供するあらゆる方法によって、連続および不連続相材料から調製できる。このようなフィルムは概して、このような結果を達成するのに適切なように異なるフィルム成分を溶融して注入成形することで調製できる。好ましい異方性フィルム調製方法としては、押出し法、同時押出し法、およびブローンフィルム押出し法が挙げられ、これらは全てフィルム製造技術分野で周知である。連続および不連続フィルムの材料は、押出し法においてそれらを１つ以上の回転するスクリュー押出機に供給することで、共に混合して溶融できる。次に押出機はダイまたはフィードブロックに供給され、ダイ先端はそれを通じて、連続相内に実質的に平行に配向する繊維として位置する所望の不連続相がある所望の連続弾性相を含む、押し出された弾性フィルムを形成する。周知のように押し出されたフィルムは、ローラー上に流延して温度を低下できる。それぞれ周知の同時押出し法、および同時押出し／ラミネート法を使用して、異方性フィルムおよびその上にラミネートされた１つ以上の追加的フィルム層の異方性フィルムラミネートが提供できる。フィルムをさらに配向させることを所望するならば、要すれば追加的な異方性フィルムの延伸などのさらなる加工も使用できる。
【００３０】
米国特許第５，５０１，６７５号、第５，４６２，７０８号、第５，３５４，５９７号、または第５，３４４，６９１号の開示から理解されるように、異方性フィルム材料を多層製品に組み込むことができ、そこでは異方性フィルムは多層フィルム構造内の弾性層を構成する。これらの参考文献は、少なくとも１つの弾性コア層と、１つまたは２つの比較的非弾性の外皮層との多層同時押出し弾性ラミネートの様々な形態を教示する。外皮層はこれらの層の弾性限界を超えて延伸でき（すなわち永久変形して）、引き続いて同時押出しラミネートは、弾性コア層の比較的高い弾性回復によって延伸方向とは反対方向に回復する。その結果、延伸され回復した領域のみで選択的に弾性の材料が形成される。外皮層は回復がわずであるか、または少なくとも弾性コアよりも少なく、微小組織または微小構造を形成するようにデザインできる。微小組織または微小構造とは、延伸および回復前のラミネートの不透明さを超える不透明さの増大を引き起こすものとして裸眼で知覚される、十分大きい不規則さあるいはひだ（例えば頂と谷）を外皮層が含有することを意味する。不規則さは人間の皮膚がなめらかまたは柔軟として知覚する程度に小さく、微細組織の詳細を見るには拡大が必要である。
【００３１】
外皮層は、弾性コア層よりも低エラストマー性で、弾性ラミネートが延伸される百分率において、コア層よりも比較的より大きい永久変形を被るあらゆる半晶質または非結晶ポリマーから概して形成される。提供される外皮層が、弾性コア層よりも実質的に低いエラストマー性を有しさえすれば、例えばエチレン−プロピレンエラストマー、エチレンプロピレンジエンポリマーエラストマー、メタロセンポリオレフィンエラストマー、またはエチレン酢酸ビニルエラストマーのようなオレフィンエラストマーなどのエラストマー材料が、単独で、組み合わせて、または非弾性材料と組み合わせて使用できる。好ましくはこれらの外皮層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマーなどのポリマーから主に形成されるポリオレフィンである。しかしこれらの外皮層は、完全にまたは部分的にナイロンなどのポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、およびそれらの適切な配合物などでも良い。概して外皮層材料は延伸および弾性回復に続いて、第１に弾性コア層と微小組織外皮層との連続的接触、第２に微小組織外皮ひだ下にコア層材料の凝集破壊がある層間の連続接触、第３に微小組織ひだの谷に外皮層とコア層との間欠性接触があるコア層外皮層の微小組織ひだ下の接着剤破損の適切な３つのモードの少なくとも１つで、弾性コア層材料に接触する。概して本発明の概念では、外皮−対−コア接触の３形態全てが許容可能である。しかし好ましくは外皮およびコア層は、弾性コア層からの外皮層（群）の層間剥離の可能性を最小化するよう、実質的に連続接触する。
【００３２】
概して外皮層に対するコア層の厚さの比は、少なくとも３であり、好ましくは少なくとも５であるが１００未満であり、最も好ましくは５〜７５である。
【００３３】
上の参考文献が述べるような外皮層材料の追加は、概して異方性弾性フィルム材料層を縦方向においてさらに強化する傾向がある。また横方向（ＣＤ）における延伸および回復に続いて、多層フィルム材料は、弾性フィルムコア層それ自体と実質的に同一のＣＤ弾性特性を示す。したがってこの多層フィルムのＣＤ伸展回復バージョンは、向上した異方性弾性動態を示す。しかし延伸および回復に先だって、フィルムは概してＭＤおよびＣＤの両方向で非弾性である。
【００３４】
本発明の異方性フィルム層（群）を使用したこれらの同時押出しラミネートにおける異方性弾性挙動は、米国特許第５，４６２，７０８号で述べられるように、一軸延伸ラミネートを延伸状態のまま非活性化熱処理することで強調できる。このような熱処理の結果、弾性材料の弾性回復力は、非弾性外皮材料の配向に実質的に影響することなく散逸される。次に熱処理されたラミネート材料を第２の横方向に延伸し、上述のように回復させる。結果的に得られる材料は、元の延伸方向において非常に強力であり、横方向において弾性である。縦方向の配向も熱処理あり、またはなしでその他の実施態様と共に使用して、本発明の異方性フィルム材料に追加的な異方性動態を提供できる。この縦方向の配向は、非エラストマーポリマー材料部分の繊維形成性ポリオレフィンの自然の延伸比に左右される。概してこれはフィルム原長の６倍まで、好ましくはフィルム原長の２〜５倍の配向である。
【００３５】
さらに別の実施態様では、多層エラストマー材料が最初の延伸と回復を必要とせず、最初にＣＤ方向に延伸したとき実質的に完全な弾性特性を示すように、非常に薄い外皮層が使用できる。このような薄い外皮層の使用は、概して異方性フィルムをロールに形成する際、ブロックする可能性を低下させる。しかしこれらの外皮層は、その目的のためには概して必要ではない。外皮層を使用する場合、弾性フィルム層は、さもなければフィルム層の粘着性、すなわちそれがブロックする傾向を増大させる追加的材料をエラストマー部分に含有することができる。このような添加剤としては、ジブロックコポリマー、ポリイソプレンのようなその他の粘着性調節エラストマー、粘着剤、油、液体または低分子量樹脂などが挙げられる。これらの粘着性調節材料はコア層への外皮層接着を助け、あるいはエラストマーの特性や押出し特性を変更するのに使用できる、あるいは増量剤として使用できる。
【００３６】
本発明の異方性弾性フィルムは、その他のフィルム層または不織布ウェブ材料、または技術分野で既知のその他のウェブと共に、ラミネート中で広範に使用できる。例えば異方性弾性フィルムは、少なくとも横方向に延伸できる不織布材に直接押出し結合でき、あるいは代案としては別のこのようウェブ材料に接着性にまたは熱によって連続結合、または点結合できる。このような横方向に延伸できる不織布ウェブ材料の例としては、米国特許第５，５１４，４７０号で開示されるネッカブルスパンボンド、メルトブローンまたは貼合せカードウェブが挙げられる。これらのネッカブル不織布ウェブは、不織布ウェブが実質的にかつ可逆的に横方向に挟まり、次にそのように挟まりながら弾性フィルム層に結合するように、例えば１５０％の伸びに縦方向に延伸できる。結果として得られるラミネートは、概して横方向に弾性的に延伸しながら、概して縦方向に引っ張られる。代案としては、不織布ウェブまたはフィルムを段ロールを使用して横方向にしわよせして、引き続いて発明の異方性弾性フィルムに結合できる。クリンプしたまたはクリンプできる繊維から形成されるいくつかのスパンレース不織布、またはスパンボンド不織布などの特定のその他の不織布材料は、横方向に伸びる本来の傾向を示す。
【００３７】
異方性フィルム材料が不織布材料上に直接押出し被覆される場合、概して不織布は、フィルムがダイ先端から押出された後にそれが実質的に熱軟化状態の内に不織布が接触するように、フィルムに約２秒間未満接触する。
【００３８】
本発明の異方性弾性フィルムは、単層フィルム、多層フィルム、またはラミネートとして、概して横方向に弾性を示す弾性材料を必要とする使い捨てまたは限定回使用衣類などに幅広く使用できる。例えばこの材料は、ウエストバンド弾性材料、弾性サイドパネル、または弾性タブ部分などの紙おむつ弾性材料として、あるいは体にぴったりした着心地の良い衣類を製造するために、特定の弾性ゾーンが要求される使い捨ての幼児の用便練習用パンツにおいて幅広く使用できる。使用に際して本発明の異方性弾性フィルム材料は、概してロールから巻き戻されて、使い捨て衣類に伸縮性を持たせるのに適した大きさと形に切断される。異方性フィルムは縦方向において比較的非弾性の挙動を示すことから、従来のフィルム取り扱い機器上で、（例えば製造ラインにおいてフィルム張力の損失を引き起こす）弾性材料の望ましくない縦方向への伸びなしに、フィルムを取り扱って特定形状に切断することがさらに容易になる。本発明の材料は、適切な形に切断すれば技術分野で既知の従来のやり方で適用できる。
【００３９】
試験方法
Ｆ１０およびＦ１０比の測定
２．５４ｃｍ×１５ｃｍ×およそ５０〜１００μｍ厚さのエラストマーフィルムのストリップを押出しフィルムシートの縦方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）の双方に沿って切断した。サンプルを１０％延伸するのに必要な力（Ｆ１０力）は、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−９５ａで述べられた標準張力試験構成を使用して測定された。得られた値をサンプルの厚さで割って、その結果に１００をかけて正規化した。
【００４０】
Ｆ１０比は、エラストマーのフィルムを縦方向に原長の１０％延伸するのに必要なＦ１０力を横方向のＦ１０力で割って計算される無次元数である。
【００４１】
永久歪み
エラストマーフィルムのサンプルを幅２．５４ｃｍ、長さ１５ｃｍ、および厚さおよそ５０〜１００μｍを有するストリップに切断した。
【００４２】
フィルムサンプルをそれらの原長の所定の百分率（５０％または１００％）に延伸し、次に回復させた。延伸後に完全に回復する、または部分的な伸展を保つ傾向は、永久歪み百分率を測定して定量的に判定した。ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−９５ａ「薄いプラスチックシートの張力特性」で述べられた張力試験機および試験サンプル配列を使用して試験を実施した。エラストマーフィルムサンプルを原長の５０％および１００％に延伸し、次に弛緩させた。各サンプルの長さを直ちに測定して永久歪み検定を求め、次に結果を平均した。
【００４３】
延伸前後の長さの違いを原長で割って、永久歪みとして百分率で表した。
【００４４】
材料
連続相ポリマー
Ｂ１ ポリエチレン、密度０．８６３、スイス国ジュネーブのＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ＳＡからＥＮＧＡＧＥ ８１８０として入手できる。
Ｂ２ ポリエチレン、密度０．８６８、ＥＮＧＡＧＥ ８１５０として入手できる。
Ｂ３ ポリエチレン、密度０．８７０、ＥＮＧＡＧＥ ８１００として入手できる。
Ｂ４ ポリエチレン、密度０．８８、ＥＮＧＡＧＥ ８００３として入手できる。
Ｂ５ ポリエチレン、密度０．９０８、ＥＮＧＡＧＥ ８４８０として入手できる。
Ｂ６ ポリエチレン、密度０．９２２のＦｉｎａｔｈｅｎｅ ＬＢ５２０−０としてからベルギー国ブリュッセルのＦｉｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手できる。
【００４５】
繊維形成性非適合性相材料
Ｆ２１ ポリスチレン、Ｐｏｌｙｓｔｙｒｏｌ １４４ ＣＫＧ−２としてＢＡＳＦ−Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎから入手できる。
Ｆ２２ ポリアミドＰＡ１２、ＧｒｉｌａｍｉｄＬ２０ ｎａｔｕｒとしてスイス国ドマのＥＭＳ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧから入手できる。
Ｆ２３ ポリブチレンテレフタレート、ＰＯＣＡＮ Ｂ−１３００としてドイツ国レーヴァークーゼンのＢａｙｅｒから入手できる。
Ｆ２４ ポリブチレンテレフタレート、ＰＯＣＡＮ Ｂ−１５０１としてドイツ国レーヴァークーゼンのＢａｙｅｒから入手できる。
【００４６】
非繊維形成適合性材料
Ｃ２５ ポリプロピレン、Ｆｉｎａｐｒｏ ＰＰＨ ７０６０Ｓとしてベルギー国ブリュッセルのＦｉｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手できる。
【００４７】
添加剤／その他
Ａ５１ Ｏｍｙａｌｅｎｅ Ｇ２００としてドイツ国ケルンのＯＭＹＡ ＧｍｂＨから入手できるＣａＣＯ₃マスターバッチ。
【００４８】
実施例１
エラストマーフィルムは、ドイツ国ケールバーグのＰｌａｓｔｉｋｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕから市販される、スクリュー径４５ｍｍおよび長さ／直径比３０：１の単一スクリュー押出機を使用して押出しによって調製された。バレルは、温度がそれぞれ２１０、２２０、２３０、２３５、および２４０℃の５つのゾーンで加熱され、ダイ温度は２２０℃であった。
【００４９】
０．８６３ｇ／ｃｍ³の密度を有するポリエチレンペレット（７０部、ＥＮＧＡＧＥ ８１８０としてＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓから入手できる、Ｂ１と表示される）、ポリスチレンペレット（２５部、Ｐｏｌｙｓｔｙｒｏｌ １４４ ＣＫＧ−２としてＢＡＳＦから入手できる、Ｆ２１と表示される）、およびＯｍｙｌａｎｅ Ｇ２００として入手できるＯＭＹＡからのＣａＣＯ₃マスターバッチを押出し機内に重力送りした。押出機の出口に、２００μｍのギャップがある４００ｍｍ幅のスロットダイを取り付けた。
【００５０】
艶消仕上ステンレス鋼ロール上に注入成形して、およそ２０℃に冷水で冷却してフィルムを形成した。約１００μｍの厚さを有する最終フィルムを約８ｍ／分の速度でロールに巻き取って、およそ２２℃でロール形態で保管した。
【００５１】
比較例１
実施例１の密度０．８６８を有するポリエチレン（７０部、Ｄｏｗ ＤｕＰｏｎｔからのＥＮＧＡＧＥ ８１５０、Ｂ１と表示される）をポリプロピレン（２５部、ベルギー国ブリュッセルのＦｉｎａ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＦｉｎａｐｒｏ ＰＰＨ ７０６０Ｓ）、およびＣａＣＯ₃マスターバッチ（５部、ドイツ国ケルンのＯＭＹＡからのＯｍｙａｌｅｎｅ Ｇ ２００）と混合したこと以外は、実施例１を反復した。
【００５２】
フィルムの化学組成および特性を第１表に要約する。
【００５３】
比較例２
ポリスチレン（２０部、ドイツ国レーヴァークーゼンのＢＡＳＦからのＰｏｌｙｓｔｙｒｏｌ １４４ ＣＫＧ−２）に混合された密度０．９２２を有する従来のポリエチレン（８０部、ベルギー国ブリュッセルのＦｉｎａ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＦｉｎａｔｈｅｎｅ ＬＢ ５２０−０）を使用して、実施例１で述べた方法によって延伸フィルムを調製した。
【００５４】
【表１】

【００５５】
実施例２〜８
ポリエチレンとポリスチレンとの比が異なること以外は、実施例１を反復した。結果からはポリスチレンのレベルが高いと、フィルムがウェブの横方向で望ましい弾性動態を失い、それがＣＤ永久歪み値の増大に反映されることが示された。
【００５６】
フィルムの化学組成および特性を第２表に要約する。
【００５７】
【表２】

【００５８】
実施例９〜１７
実施例１で述べた方法によって（実施例１より高い）範囲の密度を有するポリエチレンをポリスチレンと組み合わせて使用して、実施例９〜１７（これらの実施例のなかで、実施例１６及び１７は、０．８９〜０．９２ｇ／ｃｍ ^３ の密度を有するため、「参考例」を意味する）を調製した。異なる密度のポリエチレンを混合して、異なる密度を得た。
【００５９】
実施例９〜１７の化学組成を第３表に要約する。物理特性は第４表に要約する。
【００６０】
【表３】

【００６１】
【表４】

【００６２】
実施例１８
密度０．８７０を有するポリエチレン（８０部、ＥＮＧＡＧＥ ８１００としてスイス国ジュネーブのＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ＳＡから入手できる、Ｂ３と表示される）をポリアミドＰＡ１２（２０部、Ｇｒｉｌａｍｉｄ Ｌ２０ ｎａｔｕｒとしてスイス国ドマのＥＭＳ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧから入手できる、Ｆ２２と表示される）に混合して、実施例１で述べた方法によってフィルムを調製した。
【００６３】
実施例１８のフィルムの化学組成、およびその物理特性を第５表および第６表にそれぞれ要約する。
【００６４】
実施例１９
密度０．８６３を有するポリエチレン（８０部、ＥＮＧＡＧＥ ８１８０としてスイス国ジュネーブのＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ＳＡから入手できる、Ｂ１と表示される）をポリブチレンテレフタレート（１５部、ＰＯＣＡＮ Ｂ１３００（ＴＭ）としてドイツ国レーヴァークーゼンのＢａｙｅｒから入手できる、Ｆ２３と表示される）、およびＣａＣＯ₃マスターバッチ（５部、Ｏｍｙａｌｅｎｅ Ｇ ２００としてドイツ国ケルンのＯＭＹＡから入手できる、Ａ５１と表示される）と混合して、実施例１の方法によってフィルムを調製した。
【００６５】
実施例１９のフィルムの化学組成、およびその物理特性を第５表および第６表にそれぞれ要約する。
【００６６】
実施例２０
密度０．８６３を有するポリエチレン（８０部、ＥＮＧＡＧＥ ８１８０としてスイス国ジュネーブのＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ＳＡから入手できる、Ｂ１と表示される）をポリブチレンテレフタレート（１５部、ＰＯＣＡＮ Ｂ１５０１（ＴＭ）としてドイツ国レーヴァークーゼンのＢａｙｅｒから入手できる、Ｆ２４と表示される）、およびＣａＣＯ₃マスターバッチ（５部、Ｏｍｙａｌｅｎｅ Ｇ ２００としてドイツ国ケルンのＯＭＹＡから入手できる、Ａ５１と表示される）と混合して、実施例１の方法によってフィルムを調製した。
【００６７】
実施例２０のフィルムの化学組成、およびその物理特性を第５表および第６表にそれぞれ要約する。
【００６８】
【表５】

【００６９】
【表６】

【００７０】
実施例２１
０．８６８ｇ／ｃｍ³の密度を有するポリエチレンペレット（７０部、ＥＮＧＡＧＥ ８１５０としてＤｏｗ ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓから入手できる、Ｂ２と表示される）およびポリスチレンペレット（２５部、Ｐｏｌｙｓｔｙｒｏｌ １４４ ＣＫＧ−２としてＢＡＳＦから入手できる、Ｆ２１と表示される）、およびＯｍｙｌａｎｅ Ｇ２００としてＯＭＹＡから入手できるＣａＣＯ₃マスターバッチを押出機中に重力送りした。
【００７１】
押出しフィルムを以下の方法によって長さ方向に配向させたこと以外は、実施例１を反復した。フィルムを最初にロール上で６５℃に予熱して次に軟化したフィルムを第２のニップを第１のニップよりもより高速度で回転させながら、２つのニップ間で延伸した。フィルムを１１５μｍ〜８６μｍに延伸し、次に冷却させた。次にフィルムをそれ自体の上に巻き取り、およそ２２℃で保管した。
【００７２】
配向フィルムの特性を測定し、同一材料の非配向フィルムと比較した。結果は、配向によって縦方向（ＭＤ）のフィルム強度が増大することを示した。これは、１００μｍに正規化した降伏点の力によって表される。
【００７３】
【表７】

Claims (8)

1. ０．８９ｇ／cm³未満の密度を有するポリオレフィンエラストマーを含む連続弾性相、および
   フィルムが異方性弾性を示すように前記連続相内で配向する不連続相
   を含む異方性フィルム。
2. 前記ポリオレフィンエラストマーが、ポリエチレンおよび１つ以上のコモノマーから成るモノマー単位から誘導されるポリマーを含む請求項１に記載のフィルム。
3. 前記ポリオレフィンエラストマーが、２５％未満の永久歪みを有する請求項１に記載のフィルム。
4. 前記不連続相が、前記連続相内に不連続繊維を含む請求項１に記載のフィルム。
5. 前記不連続繊維が、実質的に平行な方向に配向する請求項４に記載のフィルム。
6. 前記不連続繊維が、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、およびそれらの混合物から成る群より選択される材料から構成される請求項５に記載のフィルム。
7. 前記フィルムが１００重量部のフィルムを基準にして、２０〜３０重量部の不連続相を含む請求項６に記載のフィルム。
8. 前記フィルムが縦方向に、５〜１５％の伸びの範囲の降伏点および少なくとも６ニュートンのＦ１０力を有する請求項１に記載のフィルム。