JP4916509B2 - 脆い非ブロッキング性皮膜を有するエラストマーフィルム - Google Patents

Description

本発明は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムに関し、また、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの形成方法（以下、「製造方法」ともいう）に関する。

エラストマー材料は、拡張して大きな物体の上または周りに適合させ、次に収縮させて、該物体にぴったりフィットする特性のために、長い間高く評価されてきた。この特性は、数世紀に亘って高く評価されており、欧州における初期の調査の多くは、ラテックスのためにゴムの木を求めることであった。

近年、合成重合体エラストマー材料が、天然ゴムの不足を埋め合わせるか、それに代替している。ポリウレタンゴム類、スチレンブロック共重合体類、エチレンプロピレンゴム類、及び他の合成重合体エラストマー類などの化合物類が、当業界で周知である。

エラストマー材料は、種々の形状をとることができる。エラストマー類は、糸類、コード類、テープ類、フィルム類、繊維類、及び他の種々の形態として成形することができる。エラストマー材料の形状及び構造は、製品の意図する最終用途によって左右される。例えば、エラストマー類は、活動着などの衣類にしばしば使用され、ぴったり合う適合性を提供する。エラストマー類は、体熱を維持するために意図された防寒用衣類の袖口等において、弾性はあるが効果的な障壁も形成することができる。これらの用途において、エラストマーは、衣類の布地に組み入れられる糸またはフィラメントの形状にあることが最も多い。

適合性と遮断性の両方の特性が重要な衣類のタイプの一例は、おむつなどの衛生製品である。エラストマー材料は、例えば、腰部中、脚部開口周り、及び留め具(おむつのため)または側部（パンツ型衣類のため）中で使用されている。これらの領域におけるエラストマー材料は、衣類の全体的な適合性を改善し、また、その衣類の着脱の両方をより容易にする。エラストマー材料は、弾性障壁としても作用し、被着者に対し快適かつ自由な運動を可能としながらも、衣類の封じ込め能力を改善する。

衛生製品において、エラストマーは、糸、布地またはフィルムの形状となることができる。エラストマー糸は、製造工程において、多数の中の一成分として適用せねばならないので、これらの糸の使用は、衣類を組立てる際に問題を提起する。また、これらの糸は、弱いので破断し易く、たとえ糸が過剰にあっても、弾性破壊に至る。エラストマー布地は、製造工程において幾分作業し易いが、布地自体は、原材料及び布地それ自体を製造するコストの両方において高価になりがちである。エラストマーフィルムは、糸より製造に使い易く、かつ、製造するのにエラストマー布地より安価である。また、エラストマーフィルムは、糸または布地より強くなり易く、使用に際し破損し難い。

しかし、エラストマーフィルムの不便なことは、フィルムを製造するのに使用する重合体類が、本質的に粘着性であったり、べとついたりすることである。これらのエラストマーフィルムを押出して、ロールに巻き取る場合、該エラストマーフィルムは、それ自体粘着または「ブロック」し易く、それによって巻き戻すことが、困難か不可能になる。フィルムが、貯蔵庫内などの暖かい環境中で熟成または貯蔵されると、ブロッキングがより顕著になる。

エラストマーフィルムのブロッキング問題を解決するために、多くの試みがなされてきた。通常、シリカまたはタルク等の粉末状無機物質であるアンチブロッキング剤を、該フィルム中に配合することができる。また、アンチブロッキング剤を、押出フィルムの成形時に、その外表面に振り掛けることができる。しかし、ブロッキングを許容水準にまで低減するには、アンチブロッキング剤を大量に添加しなければならないが、これらの高水準の耐ブロッキング性は、フィルムの弾性特性に不利益である。ブロッキングを低減する他の手段は、該フィルムをエンボス加工することなどによって、該フィルム表面を粗面化して、巻き取りフィルムの表面対表面の接触を低減し、かつ、ブロッキングを低減する助けとなる微細なエアポケットを導入することである。残念ながら、この方法も、フィルムのより薄くて弱い部分を生じ易く、これらの部分は、該フィルムを延伸する際に亀裂と破断を蒙る。ブロッキングを低減する他の手段は、剥離ライナーなどの物理的障壁を、巻き取りフィルムの層間でロール中に組み入れることである。次に、巻き取りフィルムを、さらなる加工のために巻き戻す時に、剥離ライナーを除去する。剥離ライナーは、通常、捨てられるけれども、廃棄物と製造業者に対するかなり余分な費用を生じる。エラストマーフィルムのブロッキングを低減するさらなる他の手段は、伸長性または低弾性の非粘着性重合体の非常に薄い外層、「皮膜」または「キャッピング層」とも呼ばれる層を、該エラストマーフィルムの表面に共押出することである。これらの表層のための適切な非粘着性重合体には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類がある。このようなポリオレフィン皮膜は、伸長性であるが、エラストマー材料ではない。ポリオレフィン皮膜は、エラストマーフィルムの全組成の少量部分を構成しているため、全体として、フィルムのエラストマー特性に対する影響が少ない。しかし、これらのポリオレフィン皮膜は、エラストマーフィルムが全体として延伸され、最初に「活性化」されたとき、延伸して、不可逆的に変形する。活性化したエラストマーフィルムに対する伸長力が解かれると、エラストマー性のコア部は、普通のように収縮しようとする。伸長された皮膜は、エラストマー性ではなく、そのかわりに、コア部が収縮する際に、しわになり、微細組織表面を作る。

ブロッキングすることなく巻き取り、貯蔵することができるエラストマーフィルムを効果的に製造する要求が残されている。そのようなフィルムは、劣ったエラストマー特性を持たず、過度の廃棄物と製造出費を生じることがなく、活性化後に、魅力的で感じのよい表面組織を与えるべきである。

本発明によれば、破断または亀裂なしに、元の寸法の１１０％を超えて延伸することができない第一の脆い重合体フィルム層及び第二のエラストマー重合体フィルム層から成る非ブロッキング性多層フィルムであって、
該脆い重合体が、ポリスチレン、アクリレート重合体類、ポリカーボネート類、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、そして、該第一の脆い重合体フィルム層が第二のエラストマー重合体フィルム層の第一表面に接合され、
かつ、該非ブロッキング性多層フィルムが、該第一の脆い重合体フィルム層を破砕して該非ブロッキング性多層フィルムを、その元の寸法の少なくとも１５０％に延伸することができ、次に、その元の寸法の１２０％以下に回復することができるというエラストマー性とするために、活性化可能である、
ことを特徴とする非ブロッキング性多層フィルムが提供される。
また、本発明によれば、非ブロッキング性多層フィルムの形成方法であって、
ａ）ポリスチレン、アクリレート重合体類、ポリカーボネート類、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる脆い重合体であって、破断または亀裂なしにその元の寸法の少なくとも１１０％以上延伸することができない脆い重合体から成る第一の重合体フィルム層が、エラストマー重合体から成る第二の重合体フィルム層の第一表面に接合した非ブロッキング性多層フィルム層を供給する工程；及び
ｂ）該脆い重合体フィルム層を破砕して、該非ブロッキング性多層フィルムを、その元の寸法の少なくとも１５０％に延伸することができ、次に、その元の寸法の１２０％以下に回復することができるというエラストマー性とするために、該非ブロッキング性多層フィルムを活性化する工程；
を含むことを特徴とする非ブロッキング性多層フィルムの形成方法が提供される。
ひとつの態様において、本発明は、非ブロッキング性多層フィルムに関する。該非ブロッキング性多層フィルムは、第一の脆い重合体フィルム層と第二のエラストマー重合体フィルム層とから成り、該第一の脆い重合体フィルム層は、該第二のエラストマー重合体フィルム層の第一表面に接合されている。該非ブロッキング性多層フィルムは、第一の脆い重合体フィルム層を破砕して、該非ブロッキング性多層フィルムをエラストマー性とするために活性化することができる。

他の態様において、本発明は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムに関する。該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムは、第一の脆い重合体フィルム層と第二のエラストマー重合体フィルム層とから成り、該第一の脆い重合体フィルム層は、第二のエラストマー重合体フィルム層の第一表面に接合されている。該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムは、第一の脆い重合体フィルム層を破砕して、該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムをエラストマー性とするために活性化されている。

他の態様において、本発明は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの製造方法に関する。この方法は、多層フィルムを形成するために、第一の脆い重合体フィルム層を、第二のエラストマー重合体層の第一表面に接合する工程を含んでいる。次いで、該多層エラストマーフィルムは、該第一の脆い重合体フィルム層を砕いて、該多層エラストマーフィルムをエラストマー性とするために活性化される。

更なる他の態様において、本発明は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの形成方法に関する。この方法は、第一の脆い重合体フィルム層を、第二のエラストマー重合体フィルム層の第一表面に接合して成る非ブロッキング性多層フィルム層を供給することから成る。次いで、該非ブロッキング性多層フィルムは、脆い重合体フィルム層を破砕して、該非ブロッキング性多層フィルムをエラストマー性とするために活性化される。

本発明の付加的な態様は、以下の発明の詳細な説明により明らかとなる。

本発明者らは、脆い非ブロッキング性重合体を、伸長性重合体皮膜に代えて、エラストマーフィルム層の表面に接合する層として使用することにより、エラストマーフィルムによって受けるブロッキングを著しく減少または除去できることを見出した。１層以上の脆い重合体フィルム層を用いることにより、伸長性ポリオレフィン皮膜の使用を必要とすることがなく、エラストマーフィルム層の表面に微細組織が造られることがない。予期し得ないことに、これらの多層フィルムは、公知の手段によって容易に活性化することができる。つまり、公知の手段によって、脆い重合体フィルム層を破砕して、該多層フィルムをエラストマー性にすることができる。また、予期し得ないことに、１層以上の脆い重合体フィルム層は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムのエラストマー特性をあまり減少させることなく、エラストマーフィルム上の層として使用することができる。さらに、予期し得ないことに、脆い重合体フィルム層は、破砕されているか否かにかかわらず、非ブロッキング多層エラストマーフィルムの引裂強さを向上させる。非ブロッキング多層エラストマーフィルムは、活性化の前後を問わず、ロールに巻き取ることができ、そして、著しくブロッキングすることなしに、長期間にわたって普通の室温で貯蔵することができる。

本開示のために、以下の用語は、次の通り定義される。

「フィルム」とは、ｘ（長さ）及びｙ（幅）方向の材料の寸法が、ｚ（厚さ）方向の寸法より実質的に大きいシート状の材料のことをいう。フィルムは、約１μｍから約１ｍｍまでの範囲のｚ方向厚さを有する。

名詞としての「積層体」（Laminate）とは、各層が、最も狭いシート材料の幅に亘って実質的に同一の広がりを持つように積み重ねられ、かつ、接合されたシート状材料の層状構造体をいう。これらの層は、フィルム類、布類若しくはシート状の他の材料、またはそれらの組合せから成る。例えば、積層体は、フィルムの層と、２層が通常の使用下に単一のシートとして接合したままであるようにそれらの幅に亘って一緒に接合された布の層とから成る構造体であり得る。積層体は、複合体または被覆材料とも呼ぶことができる。動詞としての「積層する」（Laminate）とは、そのような層状構造体を形成する方法をいう。

「共押出」とは、多層重合体フィルムの製造方法を意味する。多層重合体フィルムが共押出法により製造されると、該フィルムの層を構成する各重合体またはポリマーブレンドは、それ自体溶融される。溶融重合体類は、押出ダイ中で層状化され、そして、溶融重合体フィルムの各層は、ダイから実質的に同時に押出される。共押出重合体フィルムにおいて、該フィルムの個々の層は、互いに接合されるが、実質的に混合することがなく、該フィルム内で各層として区別される。これは、各ポリマー成分が混合されて実質的に均一なブレンドまたは重合体の不均質な混合物が形成され、それが単一層として押出されるブレンドされた多成分フィルムとは対照的である。

「押出積層」または「押出コーティング」とは、溶融重合体のフィルムを固体基材上に押出し、該重合体フィルムによって該基材を被覆し、かつ、該固体基材と該重合体フィルムとを一緒に接合する方法を意味する。

「延伸性」（stretchable）及び「回復性」（recoverable）とは、材料のエラストマー特性を記述するための説明的用語である。「延伸性」とは、該材料が、特定方向への引張力によって、破断することなく、原寸法よりも著しく大きく伸長されることを意味する。例えば、長さ１０ｃｍの材料が、引張力により、破断することなく約１３ｃｍの長さに伸長できるとき、延伸性であるということができる。「回復性」とは、特定方向への引張力によって破断することなく原寸法よりも著しく大きく伸長された材料が、引張力を解放したとき、その原寸法または原寸法に十分に近い特定の寸法に回復することを意味する。例えば、１０ｃｍの長さの材料が、引張力によって破断することなく約１３ｃｍの長さに伸長し、そして、約１０ｃｍの長さまたは１０ｃｍに十分近い特定の長さに回復するとき、回復性であるということができる。

「エラストマー性」または「エラストマー」とは、付与する伸長力の方向に、元の寸法の少なくとも約１５０％に延伸することができ、次に、それらの元の寸法の１２０％以下に回復（収縮）する重合体材料のことをいう。例えば、長さ１０ｃｍのエラストマーフィルムは、伸長力下に少なくとも約１５ｃｍに延伸し、次に、伸長力が除かれたときに、約１２ｃｍ以下に回復（収縮）すべきである。エラストマー材料は、伸長性かつ回復性である。

「伸長性」（Extensible）とは、材料を破断することなく元の寸法の少なくとも約１３０％に延伸することができるが、著しく回復しないか、あるいは元の寸法の約１２０％を超えて回復し、従って、前記で定義したエラストマー性ではないことをいう。例えば、長さ１０ｃｍの伸長性フィルムは、延伸力下に少なくとも約１３ｃｍまで延伸され、次いで、延伸力が解放されたときに、約１３ｃｍの長さのままであるか、あるいは約１２ｃｍを超える長さに回復する。伸長性材料は、延伸性ではあるが、回復性ではない。

「脆い」（Brittle）とは、延伸に対して強い抵抗を有し、破断または亀裂なしに、元の寸法の１１０％を超えて延伸できない重合体材料を意味する。例えば、長さ１０ｃｍの脆いフィルムは、破砕することなく、延伸力下に約１１ｃｍを超えて延伸することができない。脆いフィルムは、延伸力が除かれたとき、回復しないか、僅かにしか回復しない。脆い材料は、延伸性でも回復性でもない。

「ブロッキング」とは、固有の粘着性または１以上のフィルム成分のタッキネスのため、ロールに巻き取ったり、折り畳んだり、あるいは表面対表面の親密な接触下に置かれると、それ自体が付着する現象を意味する。ブロッキングは、ＡＳＴＭ Ｄ３３５４「平行プレート法によるプラスチックフィルムのブロッキング荷重」によって定量化することができる。

「非ブロッキング」とは、それ自体を親密な接触下に置いたときに、ブロックしない材料を意味する。

「皮膜」（Skin）または「皮膜類」とは、重合体フィルムの片面または中心コア重合体フィルムの両面に設けた薄い外層を意味する。例えば、ＡＢＡフィルム構造の場合、該Ａ層は、皮膜となる。

「コア層」または「コア層類」とは、内層または皮膜ではない重合体フィルム層を意味する。例えば、ＡＢＡフィルム構造において、該Ｂ層は、コアである。ＡＢＣＢＡフィルム構造において、該Ｂ層及びＣ層は、全てコア層である。

「活性化」または「活性化する」とは、エラストマーフィルムまたは積層体を延伸し易くする方法をいう。最も多くの場合、活性化は、エラストマーフィルムの物理的処理、改質または変形である。初めてフィルムを延伸することは、そのフィルムを活性化する１つの手段である。活性化を経たエラストマー材料は、「活性化された」と呼ばれる。活性化の普通の例は、風船を膨らませることである。初めて、風船を膨らませる（「活性化する」）と、風船の材料は、延伸される。風船の材料が、延伸するのが困難であるならば、風船を膨らませる人は、膨らませていない風船をしばしば手で伸ばして、膨張をより容易にする。膨らませた風船を、すぼませて、次に再び膨らませると、「活性化された」風船は、膨らませることがさらに容易になる。

「フィルム強度」または「機械的強度」とは、ＡＳＴＭ Ｄ−８２２「薄いプラスチックシートの引張特性」により測定される引張特性である。他に特記しない限り、「フィルム強度」または「機械的強度」とは、具体的に破断引張強さ及び破断伸び（％）を意味する。

「引裂強さ」とは、カットにより設けたフィルムのノッチ若しくは孔から出発して該フィルムを引き裂くことができる容易性または困難性を決定するフィルム特性である。

多層フィルムの第一の重合体フィルム層（皮膜層）及び本発明の方法において用いられる脆い重合体としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、他のアクリル酸エステル重合体類（以下、「アクリレート重合体類」ともいう。）、ポリエステル類、ポリカーボネート類など、公知技術によりフィルムに形成することができる如何なる通常の押出可能な脆い重合体であってもよい。本発明では、ポリスチレン、アクリレート重合体類、ポリカーボネート類、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる。理論によって制限されることは望まないが、本発明者らは、所望の脆さを示す上で、高度の結晶性を持つ重合体が要求されると確信している。特に好ましいひとつの脆い重合体は、高結晶性ポリスチレンである。例えば、適当なポリスチレン樹脂は、とりわけ、ミシガン州ミドランドのダウケミカル社またはアルバータ州カルガリーのNOVA Chemicals社から入手することができる。

脆い重合体フィルムの他の層を、第二の皮膜層として、多層フィルムと本発明の方法のために使用することができる。本発明のフィルムのコアにおけるエラストマー重合体フィルム上に、２つの脆い重合体フィルム皮膜層が存在すると、これらの皮膜層は、脆い重合体から成る同じ組成（即ち、ＡＢＡフィルム）であっても、異なる組成（即ち、ＡＢＣフィルム）であってよい。単一の皮膜層または２つの皮膜層を含む非ブロッキング性多層エラストマーフィルムのために、該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの各皮膜層は、該多層フィルムの全重量の約０．５％から２０％を構成すべきであり、従って、コア層（単層または複数層）は、該多層フィルムの全重量の約６０％から９９％を構成すべきである。

多層フィルムの第二の重合体フィルム層及び本発明の方法に用いられるエラストマー重合体は、如何なる押出可能なエラストマー重合体であってもよい。そのようなエラストマー重合体の例としては、ビニルアリーレン類と共役ジエン単量体類とのブロック共重合体類、天然ゴム類、ポリウレタンゴム類、ポリエステルゴム類、エラストマー性ポリオレフィン類とポリオレフィンブレンド類、エラストマー性ポリアミド類などが挙げられる。エラストマーフィルムは、先に述べた種類のエラストマー重合体の２種以上のブレンドから成るものでもよい。好ましい弾性重合体は、ＡＢ、ＡＢＡ、ＡＢＣまたはＡＢＣＡ型ブロック共重合体類などのビニルアリーレン類と共役ジエン単量体類とのブロック共重合体類である。ここで、セグメントＡは、ポリスチレン等のアリーレン類から成り、セグメントＢ及びＣは、ブタジエン、イソプレンまたはエチレンブタジエン等のジエン類から成る。これらのブロック共重合体類は、テキサス州ヒューストンのKRATON Polymersまたはルイジアナ州プランケミンのDexco Polymers LPから容易に入手することができる。

本発明の非ブロッキング性多層エラストマーフィルムは、フィルムの特性を改良する成分、フィルムの加工助剤、フィルム外観の改良剤などの他の成分を含有してもよい。これらの追加成分は、同じであっても、あるいは存在する各層で異なっていてもよい。例えば、該フィルムを剛性化し、かつ、該フィルムの強度特性を改善するために、ポリスチレン単独重合体または高衝撃性ポリスチレンなどの重合体類を、該フィルムのコア層中のエラストマー重合体とブレンドすることができる。粘度降下用の重合体類及び可塑化剤を、加工助剤として添加することができる。顔料類、染料類、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、発泡剤、熱及び／または光安定剤、並びに無機及び／または有機充填剤などの他の添加剤を添加することができる。各添加剤は、多層フィルムの１以上または全ての層に存在させることができる。

図１ａ〜１ｄは、本発明の非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの幾つかの可能な実施態様を示している。図１ａ〜図１ｄの各図において、１０は、脆い重合体フィルム層となり得るＡ層を表わし、２０は、エラストマー重合体フィルム層となり得るＢ層を表わし、そして、３０は、皮膜層である場合に脆い重合体フィルム層、あるいは皮膜層またはコア層である場合にエラストマー重合体フィルム層となり得るＣ層を表わす。したがって、図１ａは、ＡＢフィルム構造を表わし、図１ｂは、ＡＢＡフィルム構造を表わし、図１ｃは、ＡＢＣフィルム構造を表わし、そして、図１ｄは、ＡＢＣＢＡフィルム構造を表わす。付加的な実施態様及び複数のフィルム層の組み合わせは、当業者であれば、本発明の範囲内にあることを理解することができる。

如何なるフィルム形成方法によっても、本発明の非ブロッキング多層エラストマーフィルムを調製することができる。特別の態様において、キャスト共押出法またはブローフィルム共押出法などの共押出法が、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの形成に用いられる。

図２は、代表的なキャスト共押出フィルム形成法を示す該略図である。この例のフィルムは、２つ以上の異なる重合体組成からなるＡＢ、ＡＢＡ、ＡＢＣ、ＡＢＣＢＡ、または他のこのような多層フィルムであり得る。ひとつのエラストマー重合体組成物が慣用のスクリュー式押出機１０内で溶融される。押出機１２は、他の重合体組成物の溶融に用いられる。追加の押出機１４等は、特に３つ以上の重合体組成物が要求されるならば、追加される。溶融重合体組成物は、次に押出機からフィードブロック１６に送られ、そこで、多層フィルムへの共押出のために、個々の組成物が整列される。次いで、溶融重合体は、押出ダイ１８からウエブ２０に押出される。溶融重合体ウエブ２０は、冷却ロール３０上にキャストされ、そこで、該ウエブは、急速に冷却されてフィルム２２を形成する。冷却ロール３０は、円滑なフィルムを作る円滑ロールであっても、フィルム表面にパターンを型押するエンボスロールであってもよい。任意のバッキングロール３２は、フィルム２２の形成において、冷却ロール３０を補助する。次いで、フィルム２２は、遊びロール３４及び３６のような任意の装置を通り、それによって、キャスト押出セクションから巻取機４０への移送が容易とされ、そして、巻取機に巻き取られ、更なる加工を待つために貯蔵される。

他の実施態様において、押出コーティング法が、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの形成のために用いられる。このような押出コーティング法は、公知である。図３は、代表的な押出コーティング法を示す。重合体フィルム層１５は、フィルム形成ダイ１８を通って溶融押出され、図示した金属ロール３０とゴムロール３２との間のニップに落下する。金属ロールは、溶融重合体フィルムを急冷するために冷却することができる。また、金属ロール３０は、生成フィルムにエンボスパターンが望まれている場合には、エンボスパターンが彫られていてもよい。非ブロッキング性多層フィルムの他の重合体フィルム層１３は、ロール１１から巻き戻されて、同様に、金属ロールとゴムロールとの間にニップに導かれる。押出フィルム層１５は、本発明の脆い重合体フィルム層またはエラストマー重合体フィルム層のいずれでもよく、逆に、他の重合体フィルム層１３は、本発明の他の重合体フィルム層であってもよい。押出フィルム層１５及び他のフィルム層１３は、各層を接合するためにニップでプレスされる。非ブロッキング性多層フィルム２２は、いまやロールに巻き取られるか、あるいは更なる加工に送られる。

本発明の非ブロッキング性多層エラストマーフィルムを形成する方法の他の実施態様は、図４に示されている接着剤積層法である。ひとつの重合体フィルム層１５がフィルム形成ダイ１８から溶融押出され、図示の金属ロール３０とゴムロール３２との間のニップに落下させられる。金属ロール３０は、溶融重合体フィルムを急冷するために冷却される。また、該金属ロールは、生成フィルムにエンボスパターンが望まれている場合には、エンボスパターンが彫られていてもよい。押出フィルム層を冷却し固化した後に、接着剤接合ステーションに通し、そこで、接着剤をスプレーユニット３５などの手段によって、フィルム上に塗付する。あるいは、スプレーユニット３５により、入ってくる重合体フィルム層１３の上に接着剤をスプレーすることができる。ロール１１から送られる非ブロッキング性多層フィルムの他の重合体フィルム層１３は、ニップ３７に導かれ、各層を接合するために、押出フィルム層１５と他のフィルム層１３とがプレスされる。押出フィルム層１５は、本発明の脆い重合体フィルム層またはエラストマー重合体フィルム層のいずれでもよく、逆に、他の重合体フィルム層１３は、本発明の他の重合体フィルム層であってもよい。非ブロッキング性多層フィルム２２は、いまやロールに巻き取られるか、あるいは更なる加工に送られる。

他の公知の接合方法を、本発明の非ブロッキング性多層フィルムの各重合体層を接合するために用いることができる。このような方法には、熱接合、超音波接合、カレンダー接合、点接合、及びレーザー接合などが含まれる。各接合法の組み合わせも、本発明の範囲内である。

本発明の非ブロッキング性多層フィルムをエラストマー性とするには、該フィルムを活性化する必要がある。非ブロッキング性多層フィルム上の脆い重合体フィルム層を破断、破砕または亀裂させて、該皮膜を不連続にし、コア層のエラストマーが皮膜の亀裂が入った箇所の下で延伸できるようにしなければならない。本発明のフィルムは、幾つかの方法によって活性化することができる。例えば、該フィルムを延伸する、折り畳む、刻み目を入れる、波形に皺寄せる、エンボスする、パターン化ロールでカレンダー掛けする、あるいは皮膜層を破断するように他の方法で変形することが挙げられる。該フィルムを延伸する好ましい手段は、機械方向への配向（ＭＤＯ）、テンタリング（幅出し）、または漸増的延伸（incremental stretching）などの公知の延伸技術による。該フィルムの特に好ましい活性化法は、米国特許第４，１４４，００８号明細書に記載されているような、該フィルムを噛み合いロール間で漸増的に延伸する方法である。漸増的延伸は、該フィルムを横方向（ＣＤ）にのみ延伸可能とするために、皮膜をＣＤにのみ優先的に破断できるか、あるいは、該フィルムを機械方向（ＭＤ）にのみ延伸できるように、皮膜をＭＤ方向にのみ優先的に破断できるという利点を有している。該フィルムは、ＣＤ及びＭＤの両方向に活性化することもできる。

予期し得ないことに、エラストマー重合体フィルム層の上の脆い重合体フィルム層は、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムを巻取り、普通の貯蔵温度で一定期間貯蔵したとき、該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムがブロッキングするのを防ぐことができることが見出された。このことは、該非ブロッキング性多層エラストマーフィルムが、活性化された状態または活性化されていない状態で貯蔵された場合にも当てはまる。非ブロッキング性多層エラストマーフィルムの穴あけ、該フィルムの印刷、該フィルムの裁断、該フィルムへの付加的な積層、その他の工程などの付加的な加工工程を追加することができることが理解でき、それらは、本発明の範囲内にある。

本発明のフィルムは、公知の積層技術によって、基材層に積層することができる。基材層は、他の重合体フィルム、布、または紙などの伸長性のシート状材料であり得る。ひとつの限定されない例において、該基材層は、不織ウエブである。好適な不織ウエブの例としては、スパンボンド、カード、溶融吹き付け、及びスパンレイスド（spunlaced）不織布ウエブが挙げられる。これらの不織布は、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類、エラストマー類、レーヨン、セルロース、これらの共重合体類、またはこれらのブレンド若しくは混合物などの繊維から成り得る。マットに形成されたセルロース系またはセルロース繊維を含むティッシュ若しくはティッシュ状製品などの紙製品は、本発明の範囲に入る不織繊維ウエブまたは不織材料と考えることができる。不織ウエブは、均質構造である繊維から成るものでもよいし、あるいは、鞘／コア、並列、海島、及び他の公知の二成分形状等の二成分構造から成るものでもよい。不織材料の詳細な説明について、「不織布下塗り及び基準サンプラー(Nonwoven Fabric Primer and Reference Sampler)」、Ｅ．Ａ．ヴォーン（Vaughn）著、不織布工業協会、第３版（１９９２）を参照されたい。そのような不織繊維ウエブは、典型的に約５ｇ／ｍ^２から７５ｇ／ｍ^２の坪量を有している。本発明の目的のために、不織材料は、約５ｇ／ｍ^２から２０ｇ／ｍ^２の坪量、または所望のエラストマーフィルムに積層した時に巻き取りフィルムのブロッキングを防止するのに適した他の坪量を有しており、非常に軽いものがよい。しかし、約２０ｇ／ｍ^２から７５ｇ／ｍ^２の坪量を有するより重い不織材料も、得られる積層体または最終用途品において心地よい布状組織等のある特性を達成するために望ましい。

また、織布、メリヤス生地、スクリム、網製品等の他の種類の基材層も、本発明の範囲内である。これらの材料は、エラストマーフィルム層が巻き取りに際しブロッキングを生じるのを防止する保護層として確かに使用することができる。しかし、コスト、入手可能性、及び加工の容易性の点から、不織布が、本発明の方法において、積層体に一般に好ましい。

本発明のフィルムは、公知の積層手段によって基材層に積層することができる。これらの積層法は、押出積層、接着剤積層、熱接合、超音波接合、カレンダー接合、点接合、レーザー接合、及びその他の手段を含む。これらの接合法の組み合わせも、本発明の範囲内である。

本発明の非ブロッキング性多層エラストマーフィルムは、２以上の前記基材層に積層することもできる。

本発明の非ブロッキング性多層エラストマーフィルムは、工程の任意の時点で、１以上の基材層と積層することができる。特に、該フィルムは、該フィルムの活性化の前または後に、基材層に積層することができる。大部分の非エラストマー性基材層の場合において、活性化の前に積層を実施し、次いで、積層体を活性化することが望ましい。あるいは、非ブロッキング性多層エラストマーフィルムを活性化し、活性化した非ブロッキング性多層エラストマーフィルムに基材を積層し、次いで、積層体を、積層体の全ての層が容易に延伸するように、もう一度活性化を行うことができる。活性化したフィルムを非エラストマー性基材に積層し、かつ、積層後の活性化が望ましくない場合には、非エラストマー性基材を、ネッキングしたり、シワにしたり、折り畳んだり、寄せ集めたり、またはその他の処理を行って、第二基材に引裂や傷を与えることなく、積層体の該フィルム成分を延伸できるようにすることができる。

下記の実施例は、本発明の様々な特徴を示すために提示するものである。これらの実施例は、本発明を限定することを決して意図するものではない。

実施例１
キャスト押出法により、エラストマーフィルムを作製した。該フィルムは、Ａが表面層で、Ｂがコア層の多層ＡＢＡ構造から成るものであった。該Ａ層は、結晶性ポリスチレン〔NOVA Chemicals製ＮＯＶＡ（登録商標）３９００〕から成る。Ｂ層は、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）７４００〕から成る。該Ａ及びＢ層は、共押出によりフィルムに形成されたものであって、各Ａ層の厚みが約２０μｍで、Ｂ層の厚みが約８０μｍであった。このフィルムは、更なる加工に供することなく、巻き取られた。図５は、実施例１の平面図におけるＳＥＭ顕微鏡写真を示す。該Ａ（脆い重合体フィルム）層１０は、この顕微鏡写真中に目で見ることができる。

実施例２
実施例１のエラストマーフィルムを、ＣＤ及びＭＤの両方向に漸増的延伸をすることによって活性化した。用いたＣＤ及びＭＤ漸増的延伸法は、米国特許第５，８６５，９２６号明細書に記載されている。該活性化フィルムは、ＣＤ及びＭＤの両方向に手をつかって容易に延伸することができた。図６ａ及び図６ｂは、実施例２の漸増的延伸フィルムのＳＥＭ顕微鏡写真である。エラストマーフィルム層２０上のポリスチレン皮膜１０の表面亀裂１２は、これらの図面に明瞭に見ることができる。これは、図５に見られる円滑な表面とは鋭い対照をなしている。実際、図６ａ及び図６ｂのフィルムにおける表面亀裂は、シャープな協会を有しており、エラストマーのコア層２０が亀裂１２の間の割れ目から見ることができる。

比較例１
キャスト押出法によりエラストマーフィルムを作製した。該フィルムは、多層ＡＢＡ構造を有しており、２つのＡ層が表面に、Ｂ層がコアにある。該Ａ層は、約８０％のＬＬＤＰＥ〔ダウケミカル社製Ａｔｔａｎｅ（登録商標）４２０２〕と約２０％のＬＤＰＥ〔ダウケミカル社製Ｄａｗ（登録商標）ＬＤＰＥ６４０）〕から成るものであった。該Ｂ層は、約５８％のスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）４１１１〕、１９％のスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）８５０８〕、１９％のＬＤＰＥ〔ダウケミカル社製Ａｆｆｉｎｉｔｙ（登録商標）ＥＧ８２００〕、及び４％の白色マスターバッチ濃縮物〔Ampacet社製Ａｍｐａｃｅｔ（登録商標）７１８８７６３〕から成るものであった。Ａ層及びＢ層は、共押出によってフィルムに成形されたものであり、各Ａ層の厚みが約４μｍで、Ｂ層の厚みが約６５μｍであった。このフィルムは、フィルムに形成後、処理することなく、巻き取られた。

比較例１のフィルムの一部は、ＣＤ方向に延伸することにより活性化した。それゆえ、該活性化フィルムは、ＣＤ方向に手で容易に延伸することができた。図７ａ及び図７ｂは、比較例１の活性化されていないフィルムと活性化したフィルムの両方のＳＥＭ顕微鏡写真を示す。この場合、活性化されていないフィルム皮膜層１０は、円滑な表面を有していたが、活性化したフィルム皮膜層１０は、明らかに伸長性ポリエチレン皮膜のシワと微細組織（microtexturing；きめ）１４を示している。該皮膜は、表面が微細組織となっているが（きめ出しされているが）、該フィルム表面を横断して未だ連続的である。このフィルムの外観は、実施例２の活性化フィルムとは全く異なっており、実施例２の活性化フィルムでは、エラストマーフィルム上のポリスチレン皮膜の表面亀裂が、図６ａ及び図６ｂから明瞭に見ることができる。これら両フィルムにおいて、白色マスターバッチ着色剤の粒子が観察されることに留意されたい。

比較例２
キャスト押出法により、エラストマーフィルムを作製した。該フィルムは、多層ＡＢＡ構造を有しており、２つのＡ層が表面に、Ｂ層がコアにある。該Ａ層は、約６０％のＳＩＳブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）４２１１Ａ〕と約４０％のアンチブロックマスターバッチ〔Polytechs SAS社製ＡＢ ＭＢ６０１７−ＰＳ；約２０％の合成シリカのアンチブロック剤がポリスチレン担体樹脂中に含まれている〕から成り、各Ａ層中の最終的なアンチブロック剤の濃度は、約８％となる。該Ｂ層は、約４６％のＳＩＳブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）４２１１Ａ〕、２１％のＳＢＳブロック共重合体〔Dexco Polymers LP製Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）７４００〕、３０％のアンチブロックマスターバッチ〔Polytechs SAS社製ＡＢ ＭＢ６０１７−ＰＳ；約２０％の合成シリカのアンチブロック剤がポリスチレン担体樹脂中に含まれている〕（各Ｂ層中での最終濃度は、約６％となる）、及び３％の白色マスターバッチ濃縮物〔Schulman社製Ｓｃｈｕｌｍａｎ（登録商標）８５００〕から成るものであった。Ａ層及びＢ層は、共押出によってフィルムに形成され、各Ａ層の厚みが約４μｍで、Ｂ層の厚みが約６５μｍであった。このフィルムは、更なる加工を行うことなく、巻き取られた。

比較例２のフィルムの一部が、ＣＤ方向に延伸することによって活性化された。該活性化フィルムは、次いで、ＣＤ方向に手によって容易に延伸することができた。該活性化フィルムは、ＣＤ及びＭＤの両方向に手で容易に延伸することができた。図８ａ及び図８ｂは、比較例２の活性化されていないフィルムと、活性化されたフィルムの両方のＳＥＭ顕微鏡写真を示す。皮膜層１０中に示される裂け目１６は、押出工程で発生した。この裂け目以外には、活性化されていないフィルム及び活性化したフィルムは、円滑な表面を有しており、実施例２の亀裂または比較例１の微細組織の兆候はなかった。また、アンチブロック剤粒子は、両方の顕微鏡写真に眼で見ることができる。

ここに述べた具体的な例示と実施態様は、本来典型的なもののみであって、請求の範囲によって適宜される本発明を限定することを意図するものではない。更なる実施態様及び実施例は、この明細書の観点から、当業者であれば明らかであり、請求している本発明の範囲内に入る。

図１ａは、本発明の多層エラストマーフィルムの可能な構造を示す断面図である。 図１ｂは、本発明の多層エラストマーフィルムの可能な構造を示す断面図である。 図１ｃは、本発明の多層エラストマーフィルムの可能な構造を示す断面図である。 図１ｄは、本発明の多層エラストマーフィルムの可能な構造を示す断面図である。 図２は、代表的なキャスト押出法を示す該略図である。 図３は、代表的な押出コーティング法を示す該略図である。 図４は、代表的な接着剤積層法を示す概略図である。 図５は、本発明の未活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図６ａ、本発明の活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図６ｂは、本発明の活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図７ａは、伸長性ポリオレフィン皮膜を持つ比較の未活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図７ｂは、伸長性ポリオレフィン皮膜を持つ比較の活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図８ａ、アンチブロック剤を含有する比較の未活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。 図８ｂは、アンチブロック剤を含有する比較の活性化フィルムの顕微鏡写真を示す。

符号の説明

１０ 脆い重合体フィルム層（図１ａ〜図１ｄ）
２０ エラストマー重合体フィルム層（図１ａ〜図１ｄ）
３０ 脆い重合体フィルム層またはエラストマー重合体フィルム層（図１ａ〜図１ｄ）
１０ 図２において、押出機
１１ ロール
１２ 押出機
１３ 他の重合体フィルム層
１４ 押出機
１５ 押出フィルム層
１６ フィードブロック
１８ 押出ダイ
２０ 溶融重合体ウエブ
２２ フィルム
３０ 冷却ロール
３２ バックロール
３４ 遊びロール
３５ スプレーユニット
３６ 遊びロール
３７ ニップ
４０ 巻取機
１０ ポリスチレン皮膜（図５、図６ａ及び図６ｂ）
１０ 皮膜層（図７ａ、図７ｂ、図８ａ及び図８ｂ）
１２ 亀裂（図６ａ及び図６ｂ）
１４ 微細組織（図７ｂ）
１６ 裂け目（図８ａ及び図８ｂ）
２０ エラストマーフィルム層（図６ｂ）

Claims (25)

1. 破断または亀裂なしに、元の寸法の１１０％を超えて延伸することができない第一の脆い重合体フィルム層及び第二のエラストマー重合体フィルム層から成る非ブロッキング性多層フィルムであって、
   該脆い重合体が、ポリスチレン、アクリレート重合体類、ポリカーボネート類、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、そして、該第一の脆い重合体フィルム層が第二のエラストマー重合体フィルム層の第一表面に接合され、
   かつ、該非ブロッキング性多層フィルムが、該第一の脆い重合体フィルム層を破砕して該非ブロッキング性多層フィルムを、その元の寸法の少なくとも１５０％に延伸することができ、次に、その元の寸法の１２０％以下に回復することができるというエラストマー性とするために、活性化可能である
   ことを特徴とする非ブロッキング性多層フィルム。
2. 第一の脆い重合体フィルム層と第二のエラストマー重合体フィルム層とが、各層の共押出により接合されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
3. 第一の脆い重合体フィルム層と第二のエラストマー重合体フィルム層とが、押出コーティングにより接合されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
4. 第一の脆い重合体フィルム層を破砕して、非ブロッキング性多層フィルムをエラストマー性とするために、更に該非ブロッキング性多層フィルムが活性化されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
5. 非ブロッキング性多層フィルムが延伸により活性化されている請求項４記載の非ブロッキング性多層フィルム。
6. 第二のエラストマー重合体フィルム層が、ビニルアリーレン類と共役ジエン単量体類とのブロック共重合体類、天然ゴム類、ポリウレタンゴム類、ポリエステルゴム類、エラストマー性ポリオレフィン類、エラストマー性ポリアミド類、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるエラストマー重合体から成る請求項４記載の非ブロッキング性多層フィルム。
7. 第二のエラストマー重合体フィルム層が、エラストマー重合体と高衝撃性ポリスチレンとのブレンドから成る請求項６記載の非ブロッキング性多層フィルム。
8. 第二のエラストマー重合体フィルム層が、ビニルアリーレン類と共役ジエン単量体類とのブロック共重合体類、天然ゴム類、ポリウレタンゴム類、ポリエステルゴム類、エラストマー性ポリオレフィン類、エラストマー性ポリアミド類、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるエラストマー重合体から成る請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
9. 第二のエラストマー重合体フィルム層が、エラストマー重合体と高衝撃性ポリスチレンとのブレンドから成る請求項８記載の非ブロッキング性多層フィルム。
10. 脆い重合体から成る第三の重合体フィルム層が、更に、第二のエラストマー重合体フィルム層の第二表面で接合されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
11. 第二のエラストマー重合体フィルム層の第二表面が第三の基材層に接合されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
12. 第三の基材層が、重合体フィルム層、不織布、紙製品、織布、編み物、スクリム、網製品、またはこれらの組み合わせから成る請求項１１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
13. 第二のエラストマー重合体フィルム層の第二表面が複数の基材層の一つに接合されており、該複数の基材層が、重合体フィルム層、不織布、紙製品、織布、編み物、スクリム、網製品、またはこれらの組み合わせからなる群より選ばれる１以上の基材から成る請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
14. 非ブロッキング性多層フィルムが、穴あけ加工されている請求項１記載の非ブロッキング性多層フィルム。
15. 非ブロッキング性多層フィルムの形成方法であって、
    ａ）ポリスチレン、アクリレート重合体類、ポリカーボネート類、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる脆い重合体であって、破断または亀裂なしにその元の寸法の少なくとも１１０％以上延伸することができない脆い重合体から成る第一の重合体フィルム層が、エラストマー重合体から成る第二の重合体フィルム層の第一表面に接合した非ブロッキング性多層フィルム層を供給する工程；及び
    ｂ）該脆い重合体フィルム層を破砕して、該非ブロッキング性多層フィルムを、その元の寸法の少なくとも１５０％に延伸することができ、次に、その元の寸法の１２０％以下に回復することができるというエラストマー性とするために、該非ブロッキング性多層フィルムを活性化する工程；
    を含むことを特徴とする非ブロッキング性多層フィルムの形成方法。
16. 第一の重合体フィルム層と第二の重合体フィルム層とが、共押出により接合されている請求項１５記載の形成方法。
17. 第一の重合体フィルム層と第二の重合体フィルム層とが、押出コーティングにより接合されている請求項１５記載の形成方法。
18. 非ブロッキング性多層フィルムが、延伸により活性化されている請求項１５記載の形成方法。
19. 第二の重合体フィルム層が、ビニルアリーレン類と共役ジエン単量体類とのブロック共重合体類、天然ゴム類、ポリウレタンゴム類、ポリエステルゴム類、エラストマー性ポリオレフィン類、エラストマー性ポリアミド類、及びこれらの混合物からなる群より選ばれるエラストマー重合体から成る請求項１５記載の形成方法。
20. 第二の重合体フィルム層が、エラストマー重合体と高衝撃性ポリスチレンとのブレンドから成る請求項１９記載の形成方法。
21. 脆い重合体から成る第三の重合体フィルム層が、更に該非ブロッキング性多層フィルムに、第二の重合体フィルムの第二表面で接合されている請求項１５記載の形成方法。
22. 非ブロッキング性多層フィルムが、更に第三の基材層に接合されている請求項１５記載の形成方法。
23. 第三の基材層が、重合体フィルム層、不織布、紙製品、織布、編み物、スクリム、網製品、またはこれらの組み合わせから成る請求項２２記載の形成方法。
24. 非ブロッキング性多層フィルムを更に複数の基材層の一つと接合することからなり、該複数の基材層が、重合体フィルム層、不織布、紙製品、織布、編み物、スクリム、網製品、またはこれらの組み合わせからなる群より選ばれる１以上の基材から成る請求項１５記載の形成方法。
25. 非ブロッキング性多層フィルムを穴あけ加工することを含む請求項１５記載の形成方法。