(57)【要約】  エラストマー性ポリマー芯層と、該芯層の各々の側部上にポリマー表皮層とを含む多層フィルムである。ポリマー表皮層はエラストマー性ではなく、多層は、横方向に弾性である。多層フィルムは横方向に弾性であり、非粘着性表面感触を有し、かつ機械方向剛性である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー性ポリマー芯層と、
前記芯層の一方の側部上にあり、エラストマー性ではないポリマー表皮層と、
を含み、
横方向に弾性である、
ことを特徴とする多層フィルム。
【請求項２】
前記芯層の第二の側部上に、エラストマー性ではないポリマー第二表皮層を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項３】
前記芯層は、熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４】
前記芯層は、スチレン系ブロックコポリマー、熱可塑性ポリウレタン、シングルサイト触媒により得られるポリオレフィン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択されたポリマーを含むことを特徴とする請求項３に記載の多層フィルム。
【請求項５】
前記表皮層は、前記横方向に伸張可能であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項６】
前記表皮層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリエステル、ポリスチレン、又はこれらの組み合わせから選択されたポリオレフィンを含むことを特徴とする請求項５に記載の多層フィルム。
【請求項７】
前記多層フィルムは、機械方向に安定であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項８】
前記表皮層は、約０．７５又はこれより小さい摩擦係数を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項９】
前記フィルム層は、共押し出し形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１０】
約２．５重量％から約１５重量％の前記表皮層を含むことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１１】
前記多層フィルムは、前記横方向に、少なくとも約５０％延伸することができることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１２】
前記多層フィルムは、前記横方向に１００％延伸した場合に、少なくとも５０％収縮することができることを特徴とする請求項１から請求項１１までの一項に記載の多層フィルム。
【請求項１３】
前記フィルム層の少なくとも１つは、炭酸カルシウム、非膨潤可能な陶土、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸ナトリウム、タルク、硫酸マグネシウム、二酸化チタン、炭酸バリウム、カオリン、雲母、炭素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、又はこれらの組み合わせから選択された充填材粒状物を含むことを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１４】
前記多層フィルムは、少なくとも約３００グラム／ｍ2−２４時の水蒸気移動率を有することを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１５】
前記多層フィルムは、約１０００グラム／ｍ2−２４時から約５０００グラム／ｍ2−２４時の水蒸気移動率を有することを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１６】
横方向に弾性で、機械方向に非弾性である多層フィルムの形成方法であって、
エラストマー性ではない第一ポリマー表皮層と、エラストマー性ではない第二ポリマー表皮層との間に、エラストマー性ポリマー芯層を押し出し、
前記第一及び第二表皮層を、横方向弾性を有する多層フィルムが形成されるように方向付ける、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記第一及び第二表皮層を方向付けることは、前記機械方向に前記多層フィルムを延伸することを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一及び第二表皮層を方向付けることは、前記横方向に前記多層フィルムを延伸することを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記横方向に前記多層フィルムを延伸することは、２つの溝付きロールの間のニップを通して、前記多層フィルムを通過させること含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記横方向に前記多層フィルムを延伸することは、前記多層フィルムをテンター加工することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横方向（ＣＤ）に弾性で、かつ機械方向（ＭＤ）に剛性であるフィルムと、そのフィルムの形成方法に向けられる。
【０００２】
多くの個人ケアー用製品は、脚部ガスケット、腰部バンド、及び側部パネルなどの領域に、弾性積層成分を含む。これらの弾性積層体は、例えば、一サイズですべてに適合可能であること、使用者への製品の順応性、時間経過における適合性の保持、漏れに対する保護、及び改善された吸収性などを含む種々異なる機能を提供する。
【背景技術】
【０００３】
横方向に良好な延伸特性を有するフィルム及びフィルム積層体は、個人ケアー用製品の弾性成分にとって望ましいものである。しかしながら、典型的には、横方向に弾性であるフィルムは、機械方向においても又弾性である。このような弾性フィルムは、処理の間及び個人ケアー用製品の製造中に、問題点又は困難な点を示すことがある。
【０００４】
現在のオムツにおける腰バンドは、機械方向（ＭＤ）延伸可能な積層体材料を使用して形成されることが多い。延伸は、材料のＭＤに生じるので、積層体は、典型的には、オムツに付与される時に、切断され、回転される。回転を必要とせずに、ＳＩＳ／ＳＢＳ（スチレンーイソプレンースチレン／スチレンーブタジエンースチレン）スチレン系ブロックコポリマーエラストマーフィルム（ＭＤ及びＣＤの両方に延伸する）などのエラストマー性材料を組み込もうとすることは、一般的には望むように成功しなかった。例えば、このようなエラストマー性材料の付与は、真空ロール上で材料を「滑らせ」て、必要に応じて材料を切断する「スリップ切断」型アプリケーターを使用することにより試みられてきた。材料が切断された後、材料は、真空ロールによる保持を停止し、オムツの外カバーに取り付けられる。機械方向における弾性は、概して、切断される時に、真空ロール上でエラストマーフィルム積層体材料がはね返ったり、飛び散るか又は「折り重なる」ようにさせる。この状態は、エラストマーフィルムのゴム性又は粘性の表面手触りが原因となるもので、或いはこれにより一層悪い状態となる。エラストマー性フィルムは、真空ロールを使用する効率的移動に対しては、あまりにゴム性であり、すなわち高い摩擦係数を有するものであった。
【０００５】
個人ケアー用製品を製造することが可能な、横方向弾性を有するフィルムの必要性がある。望ましい横方向弾性を維持したままで、機械方向に弾性をあまり持たない弾性フィルムの必要性がある。ゴム性でない表面を有したままで、望ましい横方向延伸を有するフィルムの必要性がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，３４０，５６３号公報
【特許文献２】米国特許第３，６９２，６１８号公報
【特許文献３】米国特許第３，８０２，８１７号公報
【特許文献４】米国特許第３，３３８，９９２号公報
【特許文献５】米国特許第３，３４１，３９４号公報
【特許文献６】米国特許第３，５０２，７６３号公報
【特許文献７】米国特許第３，５４２，６１５号公報
【特許文献８】米国特許第３，８４９，２４１号公報
【特許文献９】米国特許第５，４７２，７７５号公報
【特許文献１０】米国特許第５，３７４，６９６号公報
【特許文献１１】米国特許第５，０６４，８０２号公報
【特許文献１２】米国特許第５，５３９，１２４号公報
【特許文献１３】米国特許第５，５５４，７７５号公報
【特許文献１４】米国特許第５，４５１，４５０号公報
【特許文献１５】米国特許第４，１５３，７５１号公報
【特許文献１６】米国特許第４，４４３，５１３号公報
【特許文献１７】米国特許第５，１１６，６６２号公報
【特許文献１８】米国特許第４，９６５，１２２号公報
【特許文献１９】米国特許第５，３３６，５４５号公報
【特許文献２０】米国特許第４，７２０，４１５号公報
【特許文献２１】米国特許第４，７８９，６９９号公報
【特許文献２２】米国特許第５，３３２，６１３号公報
【特許文献２３】米国特許第５，２８８，７９１号公報
【特許文献２４】米国特許第４，６６３，２２０号公報
【特許文献２５】米国特許第５，５４０，９７６号公報
【非特許文献１】ＩＮＤＡ著、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｗａｔｅｒ  Ｖａｐｏｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒａｔｅ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｌｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ａ  Ｇｕａｒｄ  Ｆｉｌｍ  Ａｎｄ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ」ＩＳＴ−７０．４−９９号
【非特許文献２】Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｅｍｅｒ著、Ｔｈｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第４版、１７巻、「Ｏｌｅｆｉｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」７６５−７６７ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の全体的目的は、望ましい横方向延伸特性及び機械方向剛性を有するフィルムを形成することである。
【０００８】
本発明のより特定の目的は、上記した問題点の１又はそれ以上を解決することである。
【０００９】
本発明の全体的目的は、少なくとも部分において、エラストマー性ポリマー性芯層、及び該芯層の少なくとも１つの側部上にポリマー表皮層とを含む多層フィルムを通して得ることができる。ポリマー表皮層はエラストマー性ではなく、多層フィルムは、横方向において弾性である。
【００１０】
本発明の多層フィルムは、良好な横方向延伸特性を有し、例えば、横方向において弾性であり、非粘性表面感触、及び機械方向剛性を有する。これらの特性、特に機械方向剛性は、材料を回転させる必要なく、例えばオムツの腰部バンドに材料を付与するのを容易にする。本発明の多層フィルムは、使い棄て個人ケアー用製品のエラストマー性部分を形成するのに有益でかつ望ましいものである。本発明の多層フィルムは、通気性多層フィルムを形成するために充填することができる。
【００１１】
本発明の多層フィルムは、これらに制限されるものではないが、スチレン系ブロックコポリマー、熱可塑性ポリウレタン、及びメタロセンポリオレフィンを含む、あらゆるエラストマー性ポリマーを押し出すことにより形成することができるエラストマー性芯層を含む。このようなエラストマー性ポリマーは、両方向に延伸し、比較的粘性及び／又はゴム性であるフィルムを形成する。上記したように、このようなフィルムの粘性及び／又はゴム性特性は、製品の変換及び製造中に、困難をもたらすものとなる。加工特性を改善するために、様々な厚さの１又はそれ以上の表皮層が、エラストマー性芯層の１又はそれ以上の側部に形成される。表皮層は、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンなどの、一層剛性なポリオレフィンから形成される。表皮層は、芯層のゴム性表面感触を覆い、剛性を与える。
【００１２】
本発明の多層フィルムは、共押し出しされ、望ましくは機械方向に延伸されて、表皮層に向けられる。表皮層への方向付けは、横方向より機械方向に、一層剛性をもたらす。機械方向剛性は、ＭＤ延伸比、表皮層の量、及び表皮層化合物により制御することができる。表皮層は、機械方向指向器又は溝付きロールを使用して、機械方向に方向付けすることができ、当業者に知られているような溝付きロール及び／又は張枠により、横方向に方向付けすることができる。多層フィルムの横方向延伸特性は、表皮層の量、表皮層化合物、及び使用される場合は、溝付きロール又は張枠の横方向指向により制御することができる。本発明の多層フィルムの方向付けは、表皮層を砕いたり、或いは破断することなく、ＭＤ剛性かつＣＤ弾性を与える。本発明の一実施形態の表皮層は、伸張可能で、脆くなく、更にＣＤに方向付けする間及び／又は使用中に延伸した時、実質的には砕かれることはない。
【００１３】
本発明の多層フィルムは、個人ケアー用製品における腰部バンド、延伸性の耳部、又は他の延伸部品に使用する選択肢を、低価格で与える。
【００１４】
本発明の、これらの及び他の目的及び特性は、図面と関連して以下の詳細な説明から一層理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（定義）
本明細書の内容において、以下の各々の用語又は言い回しは、次のような意味を含む。
【００１６】
「機械方向」又は「ＭＤ」という用語は、製造方向のフィルムの長さを意味するものと理解すべきである。「機械横方向」、「横方向の」、「横方向」、又は「ＣＤ」は、フィルムの幅、すなわちＭＤにほぼ垂直な方向を意味する。
【００１７】
「弾性」及び「エラストマー性」は、バイアス力を付与した時に、弛緩した、延伸していない長さより少なくとも５０％大きい延伸したバイアス長さにまで、少なくとも５０％まで延伸可能であり、延伸力、バイアス力を除去した時に、その伸びの少なくとも５０パーセントが回復する繊維、フィルム又は布を意味する。
【００１８】
「回復する」は、バイアス力を付与することによる材料の延伸に続いて、バイアス力を除去した時の延伸した材料の弛緩を意味する。例えば、バイアス力のない状態で１インチの弛緩した長さを有する材料が、延伸により１．５インチの長さにまで５０パーセント伸びた場合、該材料は、弛緩した長さより５０％大きい延伸した長さを有することとなる。この例示的な延伸材料が収縮すると、すなわちバイアス力及び延伸力を除去した後で、１．１インチの長さに回復する場合は、該材料は、その伸びの８０パーセント（０．４インチ）が回復することとなる。
【００１９】
ここで用いられる「エラストマー」は、エラストマー性であるポリマーを意味する。
【００２０】
ここで用いられる「非弾性」又は「弾性ではない」という用語は、上記した「弾性」の定義に当てはまらないあらゆる材料を意味する。
【００２１】
ここで用いられる「伸張可能な」という用語は、延伸力を付与した時に、特定の方向に、破断し又は実質的に破れることなく、最初の長さの、延伸していない寸法より少なくとも２５％大きい延伸した寸法（例えば、幅）まで伸張することが可能な材料を意味する。延伸力を１分間保持した後に除去すると、該材料は、収縮しないか、又は延伸した寸法と最初の寸法との差が３０％より大きくない程度に収縮する。伸張可能な材料は、弾性材料とは異なり、後者は、延伸力が取り除かれた時、最初の寸法とほとんど変わらないまでに収縮する傾向にある。延伸力は、選択された方向（例えば横方向）において破断することなく、その最初の寸法の１２５％と、最大に延伸した寸法との間まで、材料を伸張するのに十分なあらゆる力とすることができる。
【００２２】
ここで用いられる「伸長可能な」という用語は、少なくとも１つの方向に伸び可能であるが、必ずしも回復可能ではないことを意味する。
【００２３】
「延伸」又は「延伸する」は、収縮することができるか又は収縮することができない材料に、伸張力を付与する行為を意味する。
【００２４】
「ポリマー」及び「ポリマー性」は、ホモポリマー、例えば、ブロック、グラフト、ランダム及び交互コポリマーなどのコポリマー、ターポリマーなど、及びこれらの混合物及び変成物を含む。「ポリマー」という用語は、分子のあらゆる可能な幾何学的形態を含む。これらの形態は、これらに限定するものではないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、及びランダム対称を含む。
【００２５】
「ブロックコポリマー」は、各々が類似したモノマー単位のストリングを含む、異なるポリマーセグメントが、共有結合により結合されたポリマーである。例えば、ＳＢＳブロックコポリマーは、繰り返しスチレン単位の紐又はセグメントの後に繰り返しブタジエン単位のストリング又はセグメント、その後に繰り返しスチレン単位の第二のストリング又はセグメントを含む。
【００２６】
「混合物」は、２又はそれ以上のポリマーの混合物を意味する。
【００２７】
ここで用いられる「熱可塑性」という用語は、溶融加工されることが可能なポリマーを意味する。
【００２８】
「不織布又は不織ウエブ」は、個々の繊維又は糸が互いに組み合わされているが、編布又は織成布のような識別可能な形ではない構造を持つウエブを意味する。不織布又は不織ウエブは、例えば、メルトブロー法、スパンボンド法、及びボンデッドカーデッドウエブ法などの多くの方法により作られてきた。不織布の基本重量は、通常、材料オンス／平方ヤード（ｏｓｙ）又はグラム／平方メートル（ｇｓｍ）で表され、有効繊維直径は通常、ミクロンで表される。（ｏｓｙからｇｓｍに換算するには、ｏｓｙに３３．９１を掛ける。）
【００２９】
「スパンボンド繊維」は、押し出されるフィラメントの直径を持つ、複数の微細な、通常は円形の紡糸口金の毛管からフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押し出し、次いで、例えば、Ａｐｐｅｌ他の米国特許第４，３４０，５６３号、Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ他の米国特許第３，６９２，６１８号、Ｍａｔｓｕｋｉ他の米国特許第３，８０２，８１７号、Ｋｉｎｎｅｙの米国特許第３，３３８，９９２号及び第３，３４１，３９４号、Ｈａｒｔｍａｎの米国特許第３，５０２，７６３号、及びＤｏｂｏ他の米国特許第３，５４２，６１５号によって急激に大きさを減少させることにより形成される小直径の繊維を意味する。スパンボンド繊維は、集積表面上に堆積される時、一般的に粘着性がない。スパンボンド繊維は、ほぼ連続したものであり、７ミクロンより大きい平均直径（少なくとも１０のサンプルから）を、より特定的には約１０ないし２０ミクロンの平均直径を持つ。
【００３０】
「メルトブローン繊維」は、複数の微細な、通常は円形のダイ毛管を通して、溶融状態の熱可塑性材料を、集中する、通常は高温の高速ガス（例えば空気）中に溶融状態の糸又はフィラメントとして押し出し、この高速、高温のガスが溶融熱可塑性材料のフィラメントを細くして、その直径を、ミクロ繊維とする直径にまで減少させることにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブローン繊維は高速ガス流により運ばれて、集積表面に堆積され、ランダムに分布されたメルトブローン繊維のウエブを形成する。この方法は、例えば、Ｂｕｔｉｎ他の米国特許第３，８４９，２４１号に記載されている。メルトブローン繊維は、連続した又は非連続のミクロ繊維となることができ、一般的には平均直径が１０ミクロンより小さく、集積表面に堆積される時、一般的には粘着性である。
【００３１】
「個人ケアー用製品」は、オムツ、訓練用パンツ、吸収性下着、大人用失禁用製品、及び女性用衛生製品を含む。
【００３２】
ここで用いられる「シート」又は「シート材料」という用語は、織成材料、不織ウエブ、ポリマー性フィルム、ポリマー性の粗く織った布状材料、及びポリマー性発泡体シートを意味する。
【００３３】
ここで用いられる「積層体」という用語は、接着剤接着、熱接着、点接着、圧力接着、押し出し被膜又は超音波接着などの接着段階を通して粘着された、２又はそれ以上のシート材料層の複合構造を意味する。
【００３４】
「充填材」は、押し出されたフィルムと化学的に干渉しないか、又は可逆的に押し出されたフィルムに影響を与えて、フィルム全体に分散することが可能なフィルムポリマー押し出し材料に添加することができる粒状物及び／又は他の形態の材料を意味する。一般的には充填材は、約０．１から約１０ミクロンの範囲の、望ましくは約０．１から約４ミクロンの範囲の平均粒子サイズを持つ、粒状物形態内に存在する。ここで用いられる「粒子サイズ」という用語は、充填材粒子の最大寸法又は長さを示す。
【００３５】
ここで用いられる「通気性」という用語は、水蒸気に透過性である材料を意味する。水蒸気移動率（ＷＶＴＲ）又は湿分蒸気伝達率（ＭＶＴＲ）が、２４時間当たりのグラム／平方メートルで計測され、通気性と同等の指標とみなされる。「通気性」という用語は、望ましくは約１００ｇ／ｍ2／２４時の最小ＷＶＴＲ（水蒸気移動率）を有する、水蒸気に透過性のある材料を意味することが望まれる。このような材料は、約３００ｇ／ｍ2／２４時より大きい通気性を示すことがより望ましい。更にこのような材料は、約１０００ｇ／ｍ2／２４時より大きい通気性を示すことが一層望ましい。
【００３６】
本発明のフィルム又は積層体材料のＷＶＴＲ（水蒸気透過率）値を求めるための適当な技術は、ＩＮＤＡ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ｆａｂｒｉｃｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）による、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｗａｔｅｒ  Ｖａｐｏｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒａｔｅ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ａｎｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｌｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ａ  Ｇｕａｒｄ  Ｆｉｌｍ  Ａｎｄ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ」という名称の番号ＩＳＴ−７０．４−９９テスト法で標準化されたテスト手順あり、引用によりここに組み入れられる。ＩＮＤＡ手順は、ＷＶＴＲの測定、水蒸気に対するフィルムの透過性、及び均一な材料に対する水蒸気透過性係数を提供する。
【００３７】
ＩＮＤＡテスト法はよく知られているので、ここに詳細には述べない。しかしながら、テスト手順を要約すると次のようになる。永久ガードフィルム及びテストされるサンプル材料により、乾燥室が周知の温度及び湿度の湿潤室から分離される。ガードフィルムの目的は、確実な空気ギャップを形成し、空気ギャップが特徴付けられる間、空気ギャップ内で空気を静かにさせる、すなわち静めることである。乾燥室、ガードフィルム、及び湿潤室は、拡散セルを形成し、テストフィルムは、拡散セル内にシールされる。サンプルホルダーは、ミネソタ州ミネアポリスのＭｏｃｏｎ，Ｉｎｃ．より製造されるＰｅｒｍａｔｒａｎ−Ｗ  １００Ｋ型として知られている。最初のテストは、ガードフィルムのＷＶＴＲ及び相対湿度１００％を発生する蒸発器組立体の間の空気ギャップで形成される。水蒸気は、空気ギャップ及びガードフィルムを通して拡散し、次に水蒸気濃度に比例する乾燥気体流と混合する。電気信号が、処理のためにコンピューターに送られる。コンピューターは、空気ギャップ及びガードフィルムの移動率を計算し、更に使用するためにその値を記録する。
【００３８】
ガードフィルム及び空気ギャップの移動率は、コンピューターにＣａｌＣとして記録される。サンプル材料は、次にテストセル内にシールされる。再び、空気ギャップを通して、水蒸気がガードフィルム及びテスト材料に拡散し、乾燥気体流と混合されて、テスト材料を洗い流す。再び、この混合物は、蒸気センサーに運ばれる。この情報は、次のような方程式に従って、テスト材料を通して湿分が移動する移動率を計算するために使用される。
ＴＲ-1テスト材料＝ＴＲ-1テスト材料、ガードフィルム、空気ギャップ−ＴＲ-1ガードフィルム、空気ギャップ
計算：
ＷＶＴＲ：ＷＶＴＲの計算は、次の方程式を使用する。
ＷＶＴＲ＝Ｆρsat（Ｔ）ＲＨ／（ＡＰsat（Ｔ）（１−ＲＨ））
ここで、「Ｆ」は、水蒸気の流れをｃｃ／分で示したもので、「ρsat（Ｔ）」は、温度「Ｔ」での飽和気体における水の密度であり、「ＲＨ」は、セル内の特定の位置での相対湿度で、「Ａ」は、セルの断面積で、「Ｐsat（Ｔ）」は、温度Ｔでの水蒸気の飽和蒸気圧力を示す。
【００３９】
ここで及び特許請求の範囲で用いられる「含む」という用語は、包括的な又は制限なしという意味であり、付加的な述べられていない要素、複合成分、又は方法段階を排除するものではない。したがって、このような用語は、「持つ」、「有する」、「含む」、「含まれる」、及びこれらの単語のあらゆる派生語の類義語を意味する。
【００４０】
ここで用いられる「延伸率」という用語は、延伸した寸法の増加を計測し、その値を最初の寸法で割ることにより求められる比、すなわち（延伸した寸法の増加／最初の寸法）ｘ１００を意味する。
【００４１】
ここで用いられる「固定」という用語は、伸び及び回復後、すなわちサイクルテスト中に、材料を延伸させて弛緩させた後の材料サンプルの伸びを保持することを意味する。
【００４２】
ここで用いられる「固定率」という用語は、サイクルされた後、その最初の長さから延伸された材料の量（サイクルテストの直後の変形）の計測を意味する。固定率は、サイクルの収縮曲線が、伸び軸と交差する点である。付与された応力の除去の後に存在する歪みが、固定率として計測される。
【００４３】
「負荷損失」値は、最初に、特定の方向（例えばＣＤ）に与えられた割合の定められた伸びまでサンプルを引き伸ばし、次に、抵抗がゼロになるまでサンプルを収縮させることにより求められる。サイクルは、二度繰り返され、負荷損失が、与えられた伸びで計算される。この適用の目的のために、負荷損失は、次のように計算された。
【００４４】
サイクル１伸張力（「ｘ」％伸びで）−サイクル２収縮力（「ｘ」％伸びで）Ｘ１００サイクル１伸張力（「ｘ」％伸びで）
【００４５】
負荷損失値を求めるための実際のテスト法は、以下に示されている。
【００４６】
特記しない限り、配合物における成分の割合は、重量で示される。
【００４７】
本発明は、個人ケアー用製品を製造するための、弾性フィルムを処理する上記した問題点を克服するものである。エラストマー性ポリマー芯層と、該芯層の側部上に少なくとも１つのポリマー表皮層とを含む多層フィルムの問題点が、本発明の第一実施形態に示されている。ポリマー表皮層は、エラストマー性ではなく、処理しやすい。多層フィルムは、横方向に弾性であり、機械方向に剛性である。
【００４８】
本発明の多層フィルムは、キャスト又はブローンフィルム法か、或いは製造工程での押し出し被膜型のいずれかを使用して、押し出されることが望ましい。本発明の一実施形態においては、伸張可能な非弾性表皮層は、エラストマー性芯層の各々の側部上に共押し出し形成されて、該芯層を挟む。上記した各々の多層フィルム構造は、処理機能の改善を可能にすることがわかった。
【００４９】
図１は、本発明による多層フィルムの一実施形態の断面図を示している。この特定の実施形態においては、多層フィルム２０は、エラストマー性ポリマー成分２４を有するエラストマー性芯層２２を含む。表皮層（すなわち外側層）３０は、芯層２２の一表面上に位置する。１つの表皮層が、芯層２２の１つの側部上にだけ存在するように図１に示されているが、多層フィルムは、２つの両側の表皮層を、又は芯層２２の少なくとも１つの表面上に１つより多い表皮層を含むことができることを、ここに提供されている以下の教示において当業者は認識するべきである。
【００５０】
図２は、本発明の別の実施形態による多層フィルム４０を示している。多層フィルム４０は、エラストマー性ポリマー成分４４を有するエラストマー性芯層４２を含む。ポリマー第一表皮層４６は、芯層４２の第一側部４８上に配置される。ポリマー第二表皮層５０は、第一側部４８とは反対側の、芯層４２の第二側部５２上に配置される。第一表皮層４６及び第二表皮層５０の各々は、それぞれエラストマー性ではないポリマー成分５４及び５６を有する。認識されているように、ポリマー成分５４及び５６は、互いが同じもの、類似したもの、又は異なるものとすることができる。
【００５１】
多層フィルム４０は、充填材入り通気性フィルムである。芯層４２は、エラストマー性ポリマー成分４４全体に分散された、複数の孔６２内の充填材粒状物６０を含む。フィルム４０が機械方向指向器又は以下に示すような他の延伸装置で延伸される時に、孔６２は形成される。充填材は、押し出されたフィルム芯層内に充填済み領域を形成することが望ましく、これは延伸して、弾性ポリマー成分の弾性回復に負の影響を与えずに、ポリマー／充填材インターフェースで孔を形成することができる。孔すなわち空洞は、フィルム内を水蒸気の分子拡散を可能とさせる薄いポリマー膜により形成されて、分離される。この拡散は、フィルムを水蒸気通気性とさせるものである。本発明の一実施形態においては、多層フィルムは、少なくとも約３００グラム／ｍ2−２４時、より望ましくは少なくとも約１０００グラム／ｍ2−２４時、更に好ましくは、約１０００グラム／ｍ2−２４時から約５０００グラム／ｍ2−２４時の水蒸気移動率を有する。フィルム４０は、芯層４０においてだけ充填材を含むように示されているが、充填材粒状物は、通気性を更に改善又は与えるために、本発明の１又はそれ以上の表皮層に配置することができる。
【００５２】
図３は、図２の多層フィルム４０を含む積層体７０の断面図を示している。例えば、スパンボンドウエブ又はメルトブローンウエブなどの繊維性不織ウエブとすることができる基体層７２は、熱接着、接着剤接着、超音波接着又は同様のものにより、フィルム４０に積層される。
【００５３】
芯エラストマー性部分として本発明において使用するために、様々な熱可塑性エラストマーが考えられている。本発明の一実施形態においては、芯層は、スチレン系ブロックコポリマー、熱可塑性ポリウレタン、シングルサイト触媒により得られるポリオレフィン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、又はこれらの組み合わせから選択されたポリマーを含む。
【００５４】
有益なスチレン系ブロックコポリマーの特定の例としては、スチレンーエチレンプロピレンースチレン（ＳＥＰＳ）、スチレンーエチレンプロピレンースチレンーエチレンプロピレン（ＳＥＰＳＥＰ）などの水素処理されたポリイソプレンポリマー、スチレンーエチレンブチレンースチレン（ＳＥＢＳ）、スチレンーエチレンブチレンースチレンーエチレンブチレン（ＳＥＢＳＥＢ）、スチレンーブタジエンースチレン（ＳＢＳ）、スチレンーイソプレンースチレン（ＳＩＳ）などの水素処理されたポリブタジエンポリマー、及びスチレンーエチレンーエチレンプロピレンースチレン（ＳＥＥＰＳ）などの水素処理されたポリーイソプレン／ブタジエンポリマーを含む。ジブロック、トリブロック、マルチブロック、星型、及びラジアル型などのポリマーブロック形態も、本発明において考慮される。幾つかの例においては、高い分子重量のブロックコポリマーが望ましい。ブロックコポリマーは、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ及びＤポリマーの商標名で、テキサス州ヒューストンのＫＲＡＴＯＮ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｕ．Ｓ．ＬＬＣ、及びテキサス州パサデナのＳｅｐｔｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａから入手可能である。このようなポリマーの別の可能な供給者は、スペイン国のＤｙｎａｓｏｌ、及びテキサス州ヒューストンのＤｅｘｃｏ  ｐｏｌｙｍｅｒｓを含む。このようなポリマーの混合物は、芯層と考えられる。
【００５５】
このようなエラストマー性ポリマーは、例えば、ＫＲＡＴＯＮ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能なＳＥＢＳ及びＳＥＢポリマーなどのスチレン系ブロックコポリマーとすることができる。このようなブロックコポリマーの例としては、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ１６５７（２３０℃、５ｋｇでＭＩ２２ｇ／１０分）などのＳＥＢＳポリマーを含む。
【００５６】
他の適当なエラストマー性ポリマーは、シングルサイト触媒により得られるポリオレフィンエラストマーを含む。このようなシングルサイト触媒により得られる材料は、メタロセン触媒により得られる材料及び抑制形状ポリマーを含む。本発明の一実施形態においては、エラストマー性ポリマーは、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）という商標名で入手可能なような、シングルサイトメタロセン触媒により得られる線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である。メタロセン触媒により得られるポリマーは、Ｏｂｉｊｅｓｋｉ他の米国特許第５，４７２，７７５号に記載され、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍａｐｎｙに譲渡されており、その全体は引用によりここに組み入れられる。メタロセン処理は、一般的にはメタロセン触媒を使用し、共触媒により活性化、すなわちイオン化される。メタロセン触媒の例としては、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタン二塩化物、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウム二塩化物、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウム塩化物、ビス（インデニル）ジルコニウム二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタニウム二塩化物、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウム二塩化物、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタニウム三塩化物、フェロセン、ハフノセン二塩化物、イソプロピル（シクロペンタジエニル、−１−フロレニル）ジルコニウム二塩化物、モリブドセン二塩化物、ニッケロセン、ニオボセン二塩化物、ルテノセン、チタノセン二塩化物、ジルコノセン塩化物水酸化物、ジルコノセン二塩化物などを含む。このような化合物を網羅したリストは、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡されたＲｏｓｅｎ他の米国特許第５，３７４，６９６号に含まれる。このような化合物は、同様にＤｏｗに譲渡されたＳｔｅｖｅｎｓ他の米国特許第５，０６４，８０２号に記載されている。しかしながら、多くの他のメタロセン、シングルサイト及び／又は類似した触媒システムは当業者に知られており、例えば、Ｅｔｈｅｒｔｏｎ他の米国特許第５，５３９，１２４号、Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｉ他の米国特許第５，５５４，７７５号、Ｅｒｄｅｒｌｙ他の米国特許第５，４５１，４５０号、及びＫｉｒｋ−Ｏｔｈｅｍｅｒ、Ｔｈｅ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４版、１７巻、７６５−７６７ページ、Ｏｌｅｆｉｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、１９９６）に記載されており、前述した特許の全体は引用によりここに組み入れられる。
【００５７】
本発明の一実施形態においては、芯層は、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ１７３０テトラブロック（２３０℃、５ｋｇでＭＩ１３ｇ／１０分）を含む。別のエラストマーの例としては、Ｓｅｐｔｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  ＡｍｅｒｉｃａからのＳｅｐｔｏｎ２００４（２３０℃、２．２６ｋｇでＭＦＲが５、２５０℃、５ｋｇでＭＦＲが２７）である。このような実施形態においては、充填材は、炭酸カルシウムであることが望ましく、約５０パーセントないし８０パーセントの量で存在し、化合物内にキャリア樹脂を含み、これは約２０パーセントないし５０パーセントの量で存在する。これらの割合は、重量である。望ましくは、化合物は、約５０パーセントないし７５パーセントの量でポリマーに存在する。このような化合樹脂は、例えば、ポリエチレン、望ましくは例えばＤＯＷＬＥＸ（登録商標）２５１７ＬＬＤＰＥなどのＬＬＤＰＥとすることができる。
【００５８】
本発明の一実施形態においては、スチレン系ブロックコポリマーは、ＳＥＰＳポリマーとすることが望ましい。熱可塑性エラストマー自体は、エラストマー性ポリマーと組み合わされた処理補助剤及び／又は粘着剤を含むことができる。本発明に有益な他の熱可塑性エラストマーは、ＥＰゴム、エチル、プロピル、ブチルターポリマー、及びこれらのブロック及びコポリマーなどのオレフィンベースのエラストマーを含む。調合されたエラストマー性組成物のエラストマー成分が定められる場合には、該組成物は、蝋、アモーファスポリオレフィン及び／又は粘着剤などの低分子重量炭化水素材料などの処理補助剤とともに、純基材樹脂を含むであろうことを理解すべきである。
【００５９】
本発明の表皮層は、エラストマー性ではないが、延伸力が付与された時、破断又は実質的に破れることなく、延びることができるように、伸張可能であることが望ましい。（フィルム化合物に応じて、小さいランダムに砕かれることは、避けられず、重要ではないものとする。）本発明の表皮層は脆くなく、表皮層の伸張性は、表皮層において複数に砕かれた結果ではない。本発明の一実施形態においては、表皮層はポリオレフィンを含む。本発明の表皮層に有効なポリオレフィンの例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリエステル、ポリスチレン、又はこれらの組み合わせを含む。本発明の多層フィルムは、望ましくは約２．５重量％から約３０重量パーセントの表皮層を、より望ましくは、約２．５重量％から約１５重量％の表皮層を含む。例えば、図２を参照すると、表皮層４６及び５０の各々は、フィルム４０の総重量の７．５％まで（全体で１５％）を占めることができる。
【００６０】
本発明の多層フィルムは、表皮層がエラストマー性ではないが、フィルム自体は横方向に弾性である。本発明の一実施形態においては、多層フィルムは、横方向に少なくとも約５０％が延伸することができる。別の実施形態においては、多層フィルムは、横方向に少なくとも約１００％が延伸することができ、延伸力を取り除いた時、少なくとも５０％が収縮する。多層フィルムは、横方向に弾性であるが、機械方向に剛性である。表皮層のポリマーを方向付けることにより、機械方向における多層フィルムの弾性は減少される。本発明の一実施形態においては、多層フィルムは機械方向に安定している。ここで用いられる「安定」は、１０％ＭＤ伸張で、少なくとも約５００ｇの負荷を与えるフィルムを意味する。より好ましくは、本発明の多層フィルムは、３インチ幅のサンプルに、１０％ＭＤ伸張で少なくとも約１０００ｇの負荷を与える。本発明の別の実施形態においては、多層フィルムは、機械方向に非弾性で、横方向に弾性である。
【００６１】
本発明の表皮層は、エラストマー性芯層より粘着性が低いことが望ましく、更に非粘着性であることが望ましく、これにより芯エラストマーの粘着性及び／又はゴム性表面より望ましいフィルム表面を形成する。本発明の一実施形態においては、表皮層は、約０．７５又はこれより小さい、より望ましくは約０．５又はこれより小さい、更に好ましくは約０．３から０．５の動摩擦係数を有する。
【００６２】
表皮層は、ロールブロッキングを減少又は除去できることが望ましく、又ダイへの堆積物付着を減少又は除去することにより、ダイの寿命を改善することが望ましい。表皮層は、高温で、機械方向指向器のロールに付着することなく、エラストマー性樹脂ベースのフィルム構造のアニール化を改善することができる。その結果、このような構造は、延伸可能でかつ通気性のフィルムの寸法安定性を改善することができる。一実施形態においては、表皮層は、充填されたポリプロピレン、又はポリプロピレンコポリマーで形成される。
【００６３】
本発明の多層フィルム構造は、特にオムツなどの個人ケアー用製品を形成する場合に、改善された処理機能性を可能とすることがわかった。
【００６４】
様々な層の各々は、他の材料を含むことができることが認識されるべきである。例えば、弾性芯層及び／又は表皮層において、通気性を達成するために、充填材、及び充填材を運ぶためのキャリアポリマーなどの他の成分を含むことが必要であった。このような層は、処理補助剤、安定剤、酸化防止剤、及び着色剤などを含むことができる。表皮層は、ロールブロッキングを減少するために、１又はそれ以上の抗ブロッキング成分を含むことができる。
【００６５】
フィルム形成工程及び／又は続く積層化処理を妨げない限り、有機充填材及び無機充填材の両方が、本発明における使用のために考えられる。充填材の例としては、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、様々な陶土、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸ナトリウム、タルク、硫酸マグネシウム、ニ酸化チタン、沸石、硫酸アルミニウム、セルロース型粉末剤、珪藻土、石膏、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、カオリン、雲母、炭素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、パルプ粉末剤、木質粉末剤、セルロース派生物、ポリマー粒状物、キチン及びキチン派生物を含む。
【００６６】
充填材粒状物は、粒状物の自由な流れ（嵩で）及びキャリアポリマーの中に容易に分散することを容易にするために、任意ではあるが、ステアリン酸又はベヘン酸などの脂肪酸、及び／又は他の材料で被膜することができる。１つのこのような充填材は、ジョージア州ロズウエルのＩｍｅｒｙｓからＳＵＰＥＲＣＯＡＴという商標名で販売されている炭酸カルシウムである。別のものとしては、バーモント州プロクターのＯｍｙａ，Ｉｎｃ．Ｎｏｒｔｈ  ＡｍｅｒｉｃａのＯＭＹＡＣＡＲＢ２ＳＳ  Ｔがある。後者の充填材は、ステアリン酸で被膜される。望ましくは、製品フィルム芯層（最終フィルム配合物）の充填材の量は、約４０重量パーセントないし７０重量パーセントとする。より望ましくは、製品フィルム芯層の充填材の量は、約４５重量パーセントないし６０重量パーセントとする。充填材粒状物は、空洞を通して蒸気移動を最大にするために、小さいものとすることが好ましい。一般的には、充填材粒状物は、約０．１から７．０ミクロンの平均粒状物直径を、好ましくは約０．５から７．０ミクロン、最も好ましくは約０．８から２．０ミクロンの平均粒状物直径を有するべきである。
【００６７】
充填材と化合するのに有効な半結晶キャリアポリマーの例として、これらに限定されるものではないが、主要な線状ポリオレフィン（ポリプロピレン及びポリエチレンなど）及びこれらのコポリマーを含む。このようなキャリア材料は、多くの供給元から入手可能である。このような半結晶ポリマーの特定の例としては、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ３１５５及びＤＯＷＬＥＸ（登録商標）２５１７（２５ＭＩ、０．９１７ｇ／ｃｃ）などのＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ポリエチレンを含む。幾つかの例においては、高密度ポリマーも同様に有益とすることができる。付加的樹脂は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからの、ＭＩが２０で０．９２５の密度を有するＥｓｃｏｒｅｎｅ  ＬＬ５１００、及びＭＩが５０で０．９２６の密度を有するＥｓｃｏｒｅｎｅ  ＬＬ６２０１を含む。
【００６８】
代替的実施形態においては、約０．８９ｇ／ｃｃなどの低密度を有するポリプロピレンキャリア樹脂も有益であり、特に１０ｇ／１０分のＭＦＲを有するもの、望ましくは２０ＭＦＲ又はこれより大きいもの（２３０℃、２．１６ｋｇの条件で）を有するものが有益である。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ＰＰ３１５５（３６ＭＦＲ）などのホモポリマー及びコポリマーなどの、０．８９ｇ／ｃｃないし０．９０ｇ／ｃｃの密度を有するポリプロピレンベースの樹脂は有益であろう。
【００６９】
半結晶ポリマー（ポリエチレンベースのポリマーに対して）のメルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８（２．１６ｋｇ、１９０℃）により計測された場合、約５ｇ／１０分より大きいものとすることが望ましい。半結晶ポリマーのメルトインデックスは、約１０ｇ／１０分であることがより望ましい。更により望ましくは、メルトインデックスは、約２０ｇ／１０分より大きいものとする。望ましくは、半結晶キャリアポリマーは、ポリエチレンベースのポリマーに対して、約０．９１０ｇ／ｃｃより大きい、より望ましくは約０．９１５ｇ／ｃｃより大きい密度を有する。更に望ましくは、密度は、約０．９１７ｇ／ｃｃとする。別の代替的実施形態においては、密度は０．９１７ｇ／ｃｃより大きい。更に別の代替的実施形態においては、密度は、約０．９１７ｇ／ｃｃないし０．９２３ｇ／ｃｃとする。更に別の代替的実施形態においては、半結晶キャリアポリマーは、約０．９１７ｇ／ｃｃないし０．９６０ｇ／ｃｃの密度を有する。更に別の代替的実施形態においては、半結晶ポリマーは、約０．９２３ｇ／ｃｃないし０．９６０ｇ／ｃｃの密度を有する。フィルム芯層は、約１０ないし２５重量パーセントの半結晶ポリマーを含むことが望ましい。
【００７０】
更に、通気性充填済みフィルム層は、任意ではあるが、１又はそれ以上の安定剤又は処理補助剤を含むことができる。例えば、充填済みフィルムは、例えば、ヒンダード・フェノール安定剤などの酸化防止剤を含むことができる。商業的に入手可能な酸化防止剤は、これらに限定されるものではないが、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＩＲＧＡＮＯＸ  Ｅ１７（αートコフェロール）及びＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（オクトデシル３、５−ジ−タート−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメイト）を含む。更にフィルム形成工程、延伸及びあらゆる次に続く積層化段階に適合する他の安定剤又は添加剤が、本発明に使用することができる。例えば、付加的添加剤は、例えば、メルト安定剤、処理安定剤、熱安定剤、光安定剤、熱エージング安定剤及び当業者に知られている他の添加剤などの、望ましい特性をフィルムに与えるために添加することができる。一般的には、亜燐酸塩安定剤（すなわち、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＩＲＧＡＦＯＳ１６８、及びオハイオ州ドーバーのＤｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＤＯＶＥＲＰＨＯＳ）は、良好なメルト安定剤であり、ヒンダード・アミン安定剤（すなわち、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４及び１１９）は、良好な熱及び光安定剤である。上記した安定剤の１又はそれ以上の梱包は、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＢ９００などで商業的に入手可能である。約１００から２０００ｐｐｍの安定剤が、押し出し形成の前に基材ポリマーに添加されることが望ましい。（百万分率は、充填済みフィルムの重量全体に対するものである。）
【００７１】
望ましくは一実施形態においては、「充填済みポリマー」（キャリア樹脂及び充填材）の濃度が、充填材と半結晶キャリアポリオレフィンが、約２０−８０重量％の充填材の範囲で、望ましくは、約６０−８５重量パーセントの充填材の範囲で、より望ましくは約７０−８５重量％の充填材の範囲で芯層が形成される。芯層のエラストマー性ポリマー相の弾性性能に与える影響が最も少なくなるように、最終化合物内の半結晶ポリマーの量を減少させることが望ましい。高粘性弾性ポリマー（又はポリマー混合物）は、「レットダウン」樹脂としての混合装置において、フィルムスクリュー押し出し機にもたらされる前に、充填済みポリマー濃度樹脂と混合される。ブロックポリマーの濃度は、一般的には、最終化合物の望ましい充填材レベルによって定められる。充填材のレベルは、フィルム芯層及び最終的な多層フィルムの通気性、並びに弾性特性に影響を与える。一実施形態においては、充填材は、充填済みポリマー内に、８０重量パーセントより多い量で存在することが望ましく、これによりフィルムは、以下に述べるような望ましい特性を示す。
【００７２】
例としては、充填材は、約２５−６５重量パーセントでフィルム芯層内に存在し、エラストマー（又は混合物）は、約１５−６０重量パーセントの範囲で存在し、半結晶ポリマーは、約５−３０重量パーセントの範囲で存在することができる。
【００７３】
多層フィルムの表皮層は、芯層と共押し出し形成法により形成されて、延伸工程及び他の形成後工程において、芯層とともに処理されることが望ましい。このような多層通気性及び弾性フィルムの表皮層は、芯層の通気性特性を妨げないことが望ましい。このような表皮層は、芯層特性に、付加的機能を与えることが望ましい。上記したように、一実施形態においては、このような多層フィルムの通気性特性を促進し、このようなフィルムのブロッキングを減少し、及び／又は接着剤を使用することによりこのようなフィルムの接着可能性を他のシート材料に促進して与えるために、表皮層は、例えばポリエチレンベース樹脂に沿って、炭酸カルシウムなどの充填材を含む。このような充填材が存在する場合は、表皮層の約１０ないし５０重量パーセントの量で存在することが望ましい。
【００７４】
本発明の通気性多層弾性フィルムの形成方法が、図４に示されている。化合されたポリマー及び充填材が、押し出し機８０装置に置かれ、フィルムにキャスト又はブローンされる。単純にするために、単一の押し出し機８０が示されているが、本発明の多層フィルムを押し出すために、例えば、芯層のための押し出し機及び表皮層のための１又はそれ以上の押し出し機のように、１つより多い押し出し機が使用されることが望ましい。例えば、３つの押し出し機が、フィルムダイを通して、３つの層を並んで押し出すために使用することができることが望ましい。多層前駆体フィルム１００ａは、例えば、平滑又はパターン化されたロールとすることができるキャストロール９０上に押し出される（例えば約３８０−４４０°Ｆの間の範囲の温度で）。多層は、キャストロール９０上に共押し出しされる。「前駆体」フィルムという用語は、機械方向指向器を通して移動されるなどして、通気性にさせる前のフィルムを意味するように使用される。押し出し機ダイの流出は、キャストロール９０上で直ぐに冷却される。真空箱（図示されず）は、ロールの表面に近位に置かれる前駆体フィルム１００ａを維持するように、ロールの表面に沿って真空を形成するために、キャルトロールの近傍に配置することができる。更に、空気ナイフ又は静電気ピンナー（図示されず）は、前駆体フィルム１００ａが紡糸ロール周囲を移動するにしたがって、前駆体フィルムをキャストロールの表面に押し出すのを介助することができる。空気ナイフは、当業者に知られている装置であり、押し出されたポリマー材料の縁部に、非常に大きな流量で空気の流れを集中させるものである。前駆体フィルム１００ａ（ＭＤＯを通して移動させる前）は、約２０から１００ミクロンの厚さであることが望ましく、約３０ｇｓｍから１００ｇｓｍの全体基本重量を有する。一実施形態においては、基本重量は、約５０から７５ｇｓｍが好ましい。延伸装置１１０での延伸後では、フィルムの基本重量は、約１０から６０ｇｓｍであることが望ましく、約１５から６０ｇｓｍであることがより望ましい。
【００７５】
上記したように、前駆体フィルム１００ａは、通気性とするために更なる処理を施される。したがって、押し出し装置８０及びキャルトロール９０から、前駆体フィルム１００ａは、フィルム延伸ユニット１１０、例えば機械方向指向器すなわちロードアイランドのＭａｒｓｈａｌｌ  ａｎｄ  Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅなどの供給者から商業的に入手可能な装置である「ＭＤＯ」などに向けられる。この装置は、図４に示しているような工程を通してフィルムを移動させる方向である機械方向に連続して延伸及び薄肉化する、複数の延伸用ロール（例えば５個から８個の）を有することができる。ＭＤＯ１１０は、８個のロールを有するように示されているが、望まれる延伸のレベル及び各々のロール間の延伸の程度に応じて、ロールの数は多くすることもでき、少なくすることもできることを理解するべきである。フィルムは、単一の又は多数の別個の延伸作動のいずれかで延伸することができる。ＭＤＯ装置の幾つかのロールは、段階的に高速で作動することはないことに留意するべきである。
【００７６】
望ましくは、前駆体フィルム１００ａ（延伸されていない充填済み多層フィルム）は、フィルムが巻き上げ機で弛緩された後、最初のフィルムの長さの１．５ないし約４倍の最終延伸を与える、最初の長さの約２から約５倍に指向（延伸）される。代替的実施形態においては、フィルムは、望ましくはＭＤＯを使用して延伸することに加えて、Ｓｃｈｗａｒｚの米国特許第４，１５３，７５１号に記載されているような噛合溝付きロールを通して、又は当業者に知られている張枠を使用して、ＣＤに延伸することができる。
【００７７】
任意ではあるが、ＭＤ１１０の幾つかのロールは、予熱ロールとして作動することができる。その場合には、これらの第一のロールの幾つかが、室温（１２５°Ｆ）以上でフィルムを加熱する。ＭＤＯにおける近接するロールの段階的に速くなる速度は、充填済み前駆体フィルム１００ａを延伸するように作動する。延伸ロールの回転速度が、フィルム及び最終フィルム重量における延伸の程度を決定する。図２に示されるような微小空洞は、この延伸中に形成され、フィルム（すなわち芯層及び／又は表皮層）をマイクロポーラスにし、その後通気性にする。延伸後、延伸済みフィルム１００ｂは、僅かに収縮され、及び／又は加熱アニールロールなどの１又はそれ以上の加熱ロール１１４により、更に加熱又はアニールされる。これらのロールは、典型的には、フィルムをアニールするために、約１５０−２２０°Ｆにまで加熱される。フィルムは、次に冷却される。ＭＤＯフィルム延伸ユニットを出た後、通気性多層フィルム１００ｂ（芯層及び少なくとも１つの表皮層を含む）は、貯蔵又は更なる処理工程のために、巻き上げ機１１２に巻き上げることができる。
【００７８】
望まれるならば、形成された通気性多層フィルム１００ｂは、不織層などの１又はそれ以上の層１２０に取り付けられて、多層フィルム積層体１２２を形成することができる。本発明の一実施形態においては、改善した本体順応性を有する積層体を形成するために、繊維性層は、それ自体が伸張可能な布であることが望ましく、更に弾性布であることがより望ましい。例えば、ＭＤに不織布を引っ張ると、布をＣＤに「ネック付与」又は狭くさせ、ネック付与した布にＣＤ伸張性を与える。付加的な、適当な伸張可能な及び／又は弾性布の例としては、これらに限定されるものではないが、Ｍｅｉｔｎｅｒ他の米国特許第４，４４３，５１３号、Ｍｏｒｍａｎ他の米国特許第５，１１６，６６２号、Ｍｏｒｍａｎ他の米国特許第４，９６５，１２２号、Ｍｏｒｍａｎ他の米国特許第５，３３６，５４５号、Ｖａｎｄｅｒ  Ｗｉｅｌｅｎ他の米国特許第４，７２０，４１５号、Ｋｉｅｆｆｅｒ他の米国特許第４，７８９，６９９号、Ｔａｙｌｏｒ他の米国特許第５，３３２，６１３号、Ｃｏｌｌｉｅｒ他の米国特許第５，２８８，７９１号、Ｗｉｓｎｅｓｋｉ他の米国特許第４，６６３，２２０号、及びＳｈａｗｖｅｒ他の米国特許第５，５４０，９７６号に記載されているものを含む。前述した特許の内容全体は、引用によりここに組み入れられる。このようなネック付与した不織材料は、本発明のフィルムに接着することができる。代替的実施形態においては、スリット及びネック付与した不織材料は、本発明のフィルムに接着することができる。更に代替的実施形態においては、スパンボンド支持層は、溝付きロールで、ＣＤに１．５ないし３倍に延伸することができ、次にフィルムに接着剤により積層化する前に、最初の幅にネック付与するか又はフィルムの幅に嵌合することができる。
【００７９】
本発明の多層フィルムに積層化することができる不織布は、望ましくは約１０ｇ／ｍ2ないし５０ｇ／ｍ2の基本重量を、より望ましくは約１５ｇ／ｍ2ないし３０ｇ／ｍ2の基本重量を有する。特定の例としては、１７ｇ／ｍ2（０．５オンス／平方ヤード）のポリプロピレンスパンボンド繊維のウエブは、望ましい量をネック付与し、その後通気性で延伸した充填済み製品フィルム１００ｂに積層化することができる。フィルム１００ｂは、ネック付与した又はＣＤ延伸可能なスパンボンド不織ウエブにニップ加工される（接着剤ニップ、又はカレンダーロール組立体１４２の積層化ロールにおいて）。
【００８０】
スパンボンド層、支持層、又は他の機能的積層体層は、予め形成されたロールから形成されるか、又は代替的には、フィルムとインラインで製造されて、製造後直ぐに置かれるかのいずれかである。例えば、図４に示されているように、１又はそれ以上のスパンボンド押し出し機１３０は、連続するベルト配列の部分である形成用ワイヤ１３４上にスパンボンド繊維１３２を溶融紡糸する。連続するベルトは、一連のローラー１３６の周囲を循環する。形成用ワイヤ上に繊維を維持するために、真空（図示されず）を利用することができる。繊維は、押し固めロール１３８を介して圧縮することができる。押し固めの後、スパンボンド又は他の不織材料層は、多層フィルム１００ｂに接着される。上記したように、このような接着は、スロット又はスプレー接着剤システムなどの接着剤接着、熱接着、又は超音波、マイクロ波、押し出し被膜、及び／又は圧縮力或いはエネルギーなどの他の接着手段を通して形成することができる。接着剤接着システム１４０が示されている。このようなシステムは、スプレー又はスロット被膜接着システムとすることができる。本発明の実施に使用することができる適当な接着剤の例としては、テキサス州ヒューストンのＨｕｎｔｓｍａｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能なＲｅｘｔａｃ２７３０、２７２３、並びにウイスコンシン州ウオーワトサのＢｏｓｔｉｋ  Ｆｉｎｄｌｅｙ，Ｉｎｃ．から入手可能な接着剤を含む。代替的実施形態においては、フィルム及び不織支持層は、接着剤の基本重量が約１．０ないし３．０ｇｓｍとなるように、接着剤で積層される。使用される接着剤の型及び基本重量は、望まれる最終積層体及び最終使用の弾性特性により定められる。別の代替的実施形態においては、接着剤は、フィルムと積層する前に、不織支持層に直接付与される。垂れ下がりの改善を達成するために、接着剤は、外側繊維性層にパターン付与することができる。
【００８１】
フィルム及び支持層材料は、典型的には、ＭＤＯが存在する場合は、フィルムがＭＤＯを出るのと同じ速度で積層ロール１４２に入る。代替的には、フィルムは、支持層に積層化されるに時に、引っ張られるか又は弛緩される。代替的実施形態においては、接着剤又は粘着剤が、フィルムに添加されて、層の接着性を改善することができる。前述したように、充填済み多層フィルム及び繊維性層は、互いが接着剤により積層化することができる。接着剤を不織布などの外側繊維性層に付与することにより、接着剤は、繊維の接触点でフィルムに全体的に重なるだけとなり、これにより改善されたドレープ性及び／又は通気性を有する積層体を形成する。付加的接着補助剤又は粘着剤は、繊維性又は他の外側層において使用することができる。
【００８２】
接着後、積層体１２２は、更に処理することができる。積層化に続き、多層積層体は、多くの延伸後製造工程にもたらすことができる。本発明の一実施形態においては、積層体１２２は、ＭＤ方向に溝を有する一連の溝付きロール１５０を通して送ることができる。溝付きロールは、望ましくは表皮層に向けられ、横方向弾性を有する多層フィルムを形成することができる。このような処理段階１５０は、弾性又は通気性を損なうことなく、柔軟性などの付加的な望ましい特性を積層体１２２に付与することができる。溝付きロール１５０は、鋼材又は他の硬材（硬質ゴムなど）で形成することができ、１インチ当たり約４ないし１５の溝を、望ましくは１インチ当たり約６ないし１２の溝を、より望ましくは１インチ当たり約８ないし１０の溝を含むことができる。このようなロールの更に代替的実施形態の溝は、１インチに約１０万ないし２万５千の谷を含む。あらゆる付加的処理に続いて、積層体は更にスリット加工され１６０、アニールされ１１４、及び／又は巻き上げ機１１２に巻き上げることができる。
【００８３】
本発明の積層体及び／又はフィルム積層体は、多くの個人ケアー用製品に組み込むことができる。例えば、このような材料は、様々な個人ケアー用製品にとって、延伸可能な外カバー又は側部パネルとして、特に有効である。更に、このようなフィルムは、外科用又は病院用ドレープ／衣類などの防護用衣類におけるベース布材料として組み込むことができる。更に代替的実施形態においては、このような材料は、車用カバー及び同様のものなどの、防護用レクリエーション用カバーのためのベース布として機能することができる。
【００８４】
本発明の多層フィルムは、様々な吸収性個人ケアー用製品で使用することができる。本発明の材料は、訓練用パンツ、下着用衣類／下着用パンツ、女性用ケアー製品、及び大人用失禁用製品を含む、種々異なる製品用途において、延伸可能な側部パネル又は耳部フラップ、又は外カバーとして使用することができる。このような材料は、フィルム形態で側部パネル又は外カバーとして存在することができるか、代替的には、不織又は他のシート材料がフィルム層に積層された積層体として存在することができる。
【００８５】
本発明は、次のような実施例と関連して、更に詳細が述べられており、本発明の実施において含まれる様々な態様を示すか又は近似させて示している。本発明の思想内にあるすべての変化は保護されるものとし、したがって本発明はこれらの例示により限定されるものとはみなされないことが理解される。
【００８６】
テスト法手順
サイクルテスト：
負荷損失及び固定率を求めるために、サイクルテスト手順を使用して材料がテストされた。特に、１００パーセントの定められた伸びに対して、２サイクルテストが利用された。このテストでは、サンプルサイズは、ＭＤに３インチ、ＣＤに７インチであった。グリップの大きさは、３インチの幅であった。グリップ間隔は４インチであった。サンプルの横方向が垂直方向になるように、サンプルに負荷した。予めの負荷は、およそ１０−１５グラムに設定した。テストは、サンプルを１００パーセント伸びにまで引っ張り、その直後に（間を空けずに）ゼロに戻した。テスト結果のデータは、すべて第一及び第二サイクルからのものである。テストは、ＴＥＳＴＷＯＲＫＳ４．０７ｂソフトウエア（ノースカロライナ州ケアリーのＳｉｎｔｅｃｈ  Ｃｏｒｐ．）を使用して、Ｒｅｎｅｗ  ＭＴＳマングース箱（コントローラー）を備えた、Ｓｉｎｔｅｃｈ  Ｃｏｒｐ．の一定速度の伸張テスター２／Ｓでなされた。テストは、クロスヘッド速度が２０インチ／分で、周囲条件の下で実施された。
【００８７】
摩擦係数（ＣＯＦ）テスト
ＡＳＴＭ  Ｄ１８９４−８７にしたがって、ＣＯＦテストが正確に実施され、金属表面に対して計測された。摩擦係数テストの間、使用された金属表面は、１５０ｍｍｘ３００ｍｍｘ１ｍｍの磨かれた金属であり、使用されたスレッドは、密度が０．２５ｇ／ｃｃを有する３．２ｍｍのスポンジゴムでラップされた金属ブロック（６３．５ｍｍの正方形、厚さが６ｍｍ、１９９グラム）であった。
【実施例】
【００８８】
フィルムは、ＫＲＡＴＯＮ  ＤＣＰスチレン系ブロックコポリマーとＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．からの、０．８７グラム／ｃｍ3の密度及び１０グラム／１０分のメルトインデックス（１９０℃）を有する実験的シングルサイト触媒により得られるエチレン−オクテンコポリマーとを使用して、それぞれが３０％／７０％及び５０％／５０％の比率で形成された。表皮層は、Ｅｘｘｏｎｍｏｂｉｌポリプロピレン３１５５と、ジョージア州ソーシャルサークルのＳｔａｎｄｒｉｄｇｅ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造された、ポリプロピレンとポリプロピレンランダムコポリマーの混合物（ＳＣＣ２２１８１）における炭酸カルシウム化合物とで、それぞれが５０％／５０％及び７５％／２５％の比率で形成された。芯層は、充填されておらず、表皮層はある程度の充填材を含んでいた。表皮層の重量割合は、各々の側部で２．５％から各々の側部で１５％まで変化した。フィルムは、延伸していない状態で形成され、ＭＤＯを使用して、最初の長さの３．８倍まで機械方向に向けられた。溝付きサンプルは、ＭＤＯに延伸せずに、横方向に２．６倍まで延伸するように溝を付けられ、幾つかのサンプルは、ＭＤＯに延伸させて、その後溝を付けられた。図５−７の表は、サンプル及び結果をまとめたものである。荷重測定値は、第一サイクルＣＤ延伸の延伸中に３０％及び５０％上げて、更に第二サイクルＣＤ延伸の後、収縮中に３０％及び５０％下げて得られた。機械方向荷重は、第一サイクル延伸中に１０％上げて測定された。図８は、エージングの後、特定のサンプルを繰り返した結果をまとめたものである。
【００８９】
フィルムサンプルは、良好なＣＤ延伸特性を有しており、表皮層及び処理後段階のないフィルムより、機械方向に著しく剛性であった。
【００９０】
以下の表は、実施例において使用された表皮層材料から形成されたフィルムの特性を示している。
2009519844.tif 000003
【００９１】
本発明の多層フィルムの非粘着性表面を示すために、上記したサンプル１の摩擦係数がテストされた。次のような比較フィルムも、同様にテストされた：１）表皮層のない４０％ＫＲＡＴＯＮ／６０％Ｄｏｗ  メタロセンポリエチレンエラストマー性フィルム  ２）低密度のポリエチレン表皮層を有する、Ｓｅｐｔｏｎ２００４ＳＥＰＳブロックコポリマーで充填された炭酸カルシウムを含む延伸した通気性共押し出し形成されたフィルム  ３）ドイツ国のＮｏｒｄｅｎｉａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＡＧからの表皮層を有する５０ｇｓｍで緑色のエラストマー性フィルム。以下の表は、結果を示している。
2009519844.tif 000004
【００９２】
このように、本発明は、ＭＤ剛性及びＣＤ弾性を有する多層フィルムを形成する。更に、本発明の多層フィルムは、非粘着性であり、フィルムの１又はそれ以上の層に組み込まれる充填材により、通気性に形成することができる。本発明の多層フィルムは、個人ケアー用製品に組み込まれる時に、より効率的な処理を提供するので、製造時間及び費用を減少させる。
【００９３】
説明のために与えられた前述した実施形態の詳細は、本発明の範囲を限定するものではないことが認識される。本発明の幾つかの例示的実施形態のみが詳細に述べられているが、多くの修正が、本発明の教示及び利点から具体的に外れることなく例示的実施形態において可能であることを、当業者は容易に認識できる。したがって、すべてのこのような修正は、本発明の範囲内に含まれるとみなされ、続く特許請求の範囲及びすべてのこれらと同等のものに定められる。更に、多くの実施形態は、幾つかの実施形態の、特に好ましい実施形態の利点のすべてを達成するものではなく、特定の利点がないことが、このような実施形態が本発明の範囲から外れることを必ずしも意味するものではないことを認識すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態の２層フィルムの断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態の３層の通気性フィルムの断面図である。
【図３】本発明の通気性フィルムを含む積層体の断面図である。
【図４】本発明の通気性フィルム及び積層体の一体化した形成法の略図である。
【図５】ここに開示された実施例を報告及びまとめた表である。
【図６】ここに開示された実施例を報告及びまとめた表である。
【図７】ここに開示された実施例を報告及びまとめた表である。
【図８】ここに開示された実施例を報告及びまとめた表である。
【符号の説明】
【００９５】
２０  多層フィルム
２２  芯層
２４  ポリマー成分
４０  多層フィルム
４２  芯層
４４  ポリマー成分
４６  第一表皮層
５０  第二表皮層
６０  充填材粒状物
６２  孔
７０  積層体
７２  基体層
【図１】
2009519844.tif 000005
【図２】
2009519844.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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