(57)【要約】通気性のコア層及び少なくとも１つのスキン層を有する通気性の多層フィルムが開示される。コア層は、熱可塑性ポリマー及び微粒子フィラーを含む混合物により調製され、スキン層は、少なくとも２つの不相溶性ポリマーと、該不相溶性ポリマーを相溶化するポリマーとの混合物から調製される。スキン層に相溶化剤を加えることは、フィルム形成における一貫性を改善する。さらに、コア層は、微粒子フィラーの周りに空隙を含み、スキン層は、亀裂又は空隙を有し、多層フィルムに通気性をもたらす。層の共押出し成形後にフィルムを延伸することは、併せて空隙及び／又は亀裂を形成する。本発明の多層フィルムは、織物状材料及び不織材料で積層することができ、本発明の多層フィルムは、該フィルムが他の材料で積層されていてもいなくても、広域に渡るパーソナルケア製品、医療用衣料その他の通気性が望まれる製品に有益である。
2005525247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア層と、前記コア層の少なくとも一方の側のスキン層とを含む多層通気性フィルムであって、
前記コア層が、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー及びフィラーの混合物からなり、
前記スキン層が、第１ポリマー、第２ポリマー及び第３ポリマーからなり、前記第１ポリマー及び前記第２ポリマーは互いに不相溶性であり、前記第３ポリマーは前記第１ポリマー及び前記第２ポリマーのための相溶化剤である、ことを特徴とする多層通気性フィルム。
【請求項２】
前記第１ポリマーが前記スキン層の約１から約９８重量％までを構成し、前記第２ポリマーが前記スキン層の約１から約９８重量％までを構成し、前記相溶化剤が前記スキン層の約０．１から約２０重量％までを構成する請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項３】
前記第１ポリマーが前記スキン層の約２０から約７９重量％までを構成し、前記第２ポリマーが前記スキン層の約２０から約７９重量％までを構成し、前記相溶化剤が前記スキン層の約１から約１５重量％までを構成する請求項２に記載の多層通気性フィルム。
【請求項４】
前記第１ポリマーが前記スキン層の約３５から約６４重量％までを構成し、前記第２ポリマーが前記スキン層の約３５から約６４重量％までを構成し、前記相溶化剤が前記スキン層の約１から約１０重量％までを構成する請求項３に記載の多層通気性フィルム。
【請求項５】
前記第１ポリマーが前記スキン層の約５５から約６４重量％までを構成し、前記第２ポリマーが前記スキン層の約３５から約４４重量％までを構成し、前記相溶化剤が前記スキン層の約１から約３重量％までを構成する請求項４に記載の多層通気性フィルム。
【請求項６】
前記相溶化剤がグラフトコポリマー、ブロックコポリマー、又はその混合物である請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項７】
前記コア層の前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィン、又はオレフィンモノマーから引き出されたユニットからなるコポリマーであり、前記コア層の前記フィラーが無機微粒子フィラー及び／又はポリマーフィラーからなる請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項８】
前記第１ポリマーがアタクチックポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーが低密度ポリエチレンからなり、前記相溶化剤がＥＰＤＭからなる請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項９】
前記第１ポリマーがアタクチックポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーが低密度ポリエチレンからなり、前記相溶化剤がＥＰＤＭからなる請求項５に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１０】
前記第１ポリマーがポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーがポリスチレンからなり、前記相溶化剤が（ポリスチレン／ポリ（エチレンブチレン）／ポリスチレン）ブロックコポリマーからなる請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１１】
前記第１ポリマーがポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーがポリスチレンからなり、前記相溶化剤が（ポリスチレン／ポリ（エチレンブチレン）／ポリスチレン）ブロックコポリマーからなる請求項５に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１２】
前記コアの前記熱可塑性ポリマーが線状低密度ポリエチレンからなり、前記フィラーが炭酸カルシウムからなる請求項７に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１３】
前記第１ポリマーがアタクチックポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーが低密度ポリエチレンからなり、前記相溶化剤がＥＰＤＭからなる請求項１２に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１４】
前記第１ポリマーがポリプロピレンからなり、前記第２ポリマーがポリスチレンからなり、前記相溶化剤が（ポリスチレン／ポリ（エチレンブチレン）／ポリスチレン）ブロックコポリマーからなる請求項１２に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１５】
前記フィルムが少なくとも３００グラム／平方メートル／２４時間の透湿度（ＷＶＴＲ）を有する請求項１に記載の多層通気性フィルム。
【請求項１６】
前記フィルムが少なくとも１５００グラム／平方メートル／２４時間の透湿度（ＷＶＴＲ）を有する請求項１５記載の多層通気性フィルム。
【請求項１７】
前記フィルムが少なくとも３０００グラム／平方メートル／２４時間の透湿度（ＷＶＴＲ）を有する請求項１７記載の多層通気性フィルム。
【請求項１８】
前記フィルムが、前記コア層と前記スキン層との間に少なくとも３０グラムの剥離強度を有する請求項１記載の多層通気性フィルム。
【請求項１９】
前記フィルムが、前記コア層と前記スキン層との間に少なくとも４０グラムの剥離強度を有する請求項１８記載の多層通気性フィルム。
【請求項２０】
請求項１の多層通気性フィルムと不織ウェブとからなり、前記不織ウェブが前記多層通気性フィルムの前記スキン層と隣接している積層体。
【請求項２１】
請求項１の通気性フィルムからなるパーソナルケア製品。
【請求項２２】
請求項２０の積層体からなるパーソナルケア製品。
【請求項２３】
請求項１の通気性フィルムからなる保護カバー。
【請求項２４】
請求項１の通気性フィルムからなる感染予防製品。
【請求項２５】
請求項２０の積層体からなる感染予防製品。
【請求項２６】
請求項１の通気性フィルムからなる衣料品。
【請求項２７】
請求項２０の積層体からなる衣料品。
【請求項２８】
多層通気性フィルムを製造する方法であって、
初期長さ及び初期幅を有する共押出し成形フィルムが形成されるようにコア層及び少なくとも１つのスキン層を共押出し成形し、
前記コア層は少なくとも１つの熱可塑性ポリマー及びフィラーの混合物からなり、前記スキン層は第１ポリマー、第２ポリマー、及び第３ポリマーからなり、前記第１ポリマー及び前記第２ポリマーは互いに不相溶性であり、前記第３ポリマーは前記第１ポリマー及び第２ポリマーのための相溶化剤であり、
共押出し成形されたフィルムを前記フィルムの幅又は長さの少なくとも１つの方向に延伸して、空隙又は亀裂を前記コア層に有し、亀裂を前記スキン層に有する多層通気性フィルムを形成する、
ことからなる方法。
【請求項２９】
通気性の積層体を製造する方法であって、
初期長さ及び初期幅を有する共押出し成形フィルムが形成されるようにコア層及び少なくとも１つのスキン層を共押出し成形することにより通気性フィルムを形成し、
前記コア層は少なくとも１つの熱可塑性ポリマー及びフィラーの混合物からなり、前記スキン層は第１ポリマー、第２ポリマー、及び第３ポリマーからなり、前記第１ポリマー及び前記第２ポリマーは互いに不相溶性であり、前記第３ポリマーは前記第１ポリマー及び第２ポリマーのための相溶化剤であり、共押出し成形されたフィルムを前記フィルムの幅又は長さの少なくとも１つの方向に延伸して、空隙又は亀裂を前記コア層に有し、亀裂を前記スキン層に有する多層通気性フィルムを形成し、
前記フィルムを不織ウェブに積層する、
ことからなる方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、コア層と１つ又は２つの隣接するスキン層とを有する通気性の多層フィルムに向けられる。コア層は、熱可塑性ポリマー及び微粒子フィラーの混合物を含み、フィルムがスキン層との共押出し成形の後に薄く延伸されるときに、水蒸気（水）に対して通気性にされる。スキン層は、共押出し成形中に、コア層におけるフィラー粒子が、ダイ・リップに蓄積されないようにする。延伸中に、亀裂、空隙、引き裂き、及び／又は、破断がスキン層に形成されて、フィルム全体の通気性が増加されるようになる。
【０００２】
（背景技術）
薄く延伸された通気性フィルム、及び通気性フィルムと不織ウェブとを含む積層体は、おむつの裏材、他のパーソナルケア製品、及び医療用衣料に用いられる。マコーマックに付与された米国特許第５，６９５，８６８号は、通気性フィルムと、繊維状ポリオレフィン不織ウェブに熱結合されたフィルムを含む通気性の布状フィルム不織複合材とを開示している。
【０００３】
通気性の層状フィルムは、さらに、マコーマック他に付与された米国特許第６，０７５，１７９号に示されるように、パーソナルケア製品、おむつ、及び外科用ドレープ及びガウンのような医療関連の物品に用いられるように準備されてきた。この特許においては、フィルムは、１つ又は２つの隣接するスキン層と共押出し成形されたコア層を含む。フィルム厚のほとんどを占めるコア層は、熱可塑性ポリマーと任意に十分な量の微粒子フィラーとの混合物から形成することができる。フィルムが共押出し成形に続いて延伸されると、コア層のフィラー粒子の周りに空隙が形成される。この空隙は、多孔性フィルムを通して濃度の拡散を可能にすると考えられている。この拡散は、フィルムに水蒸気の通気性を有するようにさせるものである。スキン層は、フィルム厚のより少ない割合を占め、併せて該フィルム厚の１５％より少ない部分を構成することができる。’１７９特許に述べられるように、スキン層は熱可塑性ポリマー又はポリマーの配合物により準備することができる。スキン層は、２つの主要な目的のために役立つ。１つの目的は、コア層からのフィラー粒子及びポリマーがダイ・リップに過剰に蓄積しないように、共押出し成形中に該ダイ・リップを該コア層から部分的に保護することである。別の目的は、共押出し成形されたフィルムの不織ウェブへの結合を容易にする結合層として働くことである。
【０００４】
スキン層の１つの欠点は、該スキン層は、コア層における孔により生成された経路を遮断する傾向があるため、水蒸気に対するフィルム全体の通気性を低下させる傾向があることである。スキン層が厚くなればなるほど、通気性の低下は大きくなる。スキン層の厚さを最適にするには、押出し中のダイへの蓄積を制御し、不織ウェブへ結合をもたらすのに十分なスキン層の厚さを与える必要があるが、全体の通気性を実質的に損なうほどスキン層が厚くなってはならない。特に、高い通気性を有するフィルム及び積層体への傾向を考えると、この釣り合いを達成するのは困難であることになる。
【０００５】
本発明の譲受人に譲渡されたマコーマック他により１９９９年８月２７日に出願された米国特許出願０９／３８５，９８８号において、多層通気性フィルムが開示されている。多層の積層体は、コア及び少なくとも１つのスキン層を備え、これらの層は共押出し成形されたものである。コアは、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー及び少なくとも１つの微粒子フィラーの混合物から形成される。フィルムが共押出し成形に続いて延伸されると、コア層のフィラー粒子の周りに空隙が形成される。この空隙は、多孔性フィルムを通して濃度の拡散を可能にすると考えられている。この拡散は、フィルムに水蒸気の通気性を有するようにさせるものである。スキン層は、２つの不相溶性ポリマーの混合物からなり、このポリマーの不相溶性は、積層体のフィルムが延伸されたときに、亀裂及び／又は引き裂きの形成をもたらす。’９８８の出願においては、スキン層の不相溶性ポリマーに相溶化剤を加えることは提案されていない。’９８８の出願の通気性フィルム及び該フィルムを含む積層体は、広域に渡るパーソナルケア吸収性物品、医療用衣料その他の同様な製品において有益であるとして開示される。
【０００６】
（発明の開示）
本発明は、コア層及び１つ又は２つの隣接するスキン層を含む、通気性のある、多層の薄く延伸されたフィルムに向けられる。コア層は、フィルムが延伸されたときに、空隙がフィラー粒子の周りに形成されるように、１つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーと微粒子フィラーとの混合物から作られる。スキン層は、少なくとも２つの不相溶性ポリマー及び相溶化剤を含むポリマーの配合物から作られる。多層フィルムの共押出し成形中、スキン層は一体性を維持するが、フィルムが延伸されるときには亀裂、破断、引き裂き、又は空隙を形成する。
【０００７】
相溶化剤を加えることは、形成中のスキン層の形態制御を可能にし、これは次に該スキン層のフィルムの一貫性を改善することになることが発見された。
【０００８】
本発明の結果として、スキン層は、コア層の微粒子フィラーにより生じる押出しダイの蓄積を阻止するのに十分なだけ厚く作ることができる。スキン層はさらに、フィルムを不織ウェブのような基板に結合するのに十分に必要なだけ厚くすることができる。スキン層はフィルムの延伸中に亀裂、破断、引き裂き、又は空隙を形成するため、該スキン層は、フィルム全体の水蒸気の通気性を大幅に損なうことはない。さらに、結果として得られたフィルムはスキン層の厚さにそれほど依存することはなく、該スキン層の組成物の固有特性により依存する。
【０００９】
さらに、薄く延伸されたフィルムは、延伸後に改良された処理可能性及び外観を有する。相溶化剤を加えることは、スキン層の「障害」の存在を減少させる。障害は、フィルムのある領域部分は延伸するが他の領域は延伸しないか、又は、該フィルムの残りと共に時が経ってから異なる点で延伸するといったフィルムの不均一な延伸である。
【００１０】
本発明はさらに、不織ウェブ及び通気性のある薄く延伸されたフィルムからなる通気性の積層体を含む。その結果得られる積層体は通気性があり、パーソナルケア製品、保護カバー、及び医療用衣料を含む広域に渡る用途に用いることができる。本発明の通気性の積層体は、通気性のある薄く延伸されたフィルムと不織ウェブとの間に改良された結合特性を有することが発見された。
【００１１】
本発明はさらに、薄く延伸された通気性フィルムを調製する方法を含む。この方法は、１つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマー及び微粒子フィラーを含むコア層の組成物を調製し、該コア層の一方の側又は両側にスキン層の組成物を調製し、該コア層の組成物及び該スキン層の組成物を併せてダイを通して共押出し成形して、コア層及び少なくとも１つのスキン層を有する多層フィルムを形成し、該フィルムがダイから離れた後で該フィルムを少なくとも１つの方向に延伸し、該フィルムの延伸中に該スキン層に亀裂又は引き裂きを発生させるという段階を含む。この方法の重要な特徴は、スキン層は、押出し中にダイで亀裂が発生されるのではなく、ダイを離れた後に、亀裂が発生されるか延伸中に形成された空隙を有することである。
【００１２】
最後に、本発明の別の目的は、不織ウェブの積層体及び通気性のある薄く延伸されたフィルムを準備する方法を提供することである。
【００１３】
（発明を実施するための最良の形態）
「試験手順」
以下の手順は、本発明の自己調整フィルムのための透湿度を試験するために説明される。この手順は、ＭＯＣＯＮ手順として知られている。
【００１４】
本発明のフィルム又は積層体材料のＷＶＴＲ（透湿度）値を求めるのに適した技術は、「保護フィルムと蒸気圧センサを用いた不織物及びプラスチックフィルムを通過する透湿度の標準試験法」と題する、ＩＮＤＡ（不織物工業協会）によって標準化された試験手順、番号ＩＳＴ−７０．４−９９であり、これは引用によりここに組み入れられる。ＩＮＤＡの手順は、水蒸気に対するフィルムの透過度であるＷＶＴＲ、及び均一材料に対しては水蒸気透過率係数の測定をもたらす。
【００１５】
ＩＮＤＡ試験法はよく知られており、ここでは詳細には説明しない。しかしながら、試験手順は次のように要約される。乾燥チャンバは、恒久的な保護フィルム及び試験されるべきサンプル材料によって、温度及び湿度が分かっている湿潤チャンバから隔離される。保護フィルムの目的は、空隙を特徴付け、一定の空隙を定めて空隙中の空気を沈静化させる即ち静止させることである。乾燥チャンバ、保護フィルム、及び湿潤チャンバは、試験フィルムが密封される拡散セルを構成する。サンプルホルダは、ミネソタ州ミネアポリスのＭｏｃｏｎ／Ｍｏｄｅｒｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製のＰｅｒｍａｔｒａｎ−Ｗモデル１００Ｋとして知られるものである。最初の試験は、保護フィルムのＷＶＴＲ、及び１００％の相対湿度を生じる蒸発器組立体の間の空隙のＷＶＴＲについて行われる。水蒸気は、空隙と保護フィルムとを通って拡散して、その後、水蒸気濃度に比例する乾燥ガス流と混合される。電気信号が、処理のためにコンピュータに送られる。コンピュータが、空隙と保護フィルムとの透過率を計算し、その値をさらに使用するために保存する。
【００１６】
保護フィルムと空隙との透過率は、コンピュータにＣａｌＣとして保存される。その後、サンプル材料が試験セル内に密封される。再度、水蒸気が、空隙を通り保護フィルムと試験材料へ拡散して、その後、試験材料をさっと通過する乾燥ガス流と混合される。さらに再び、この混合物は蒸気センサに運ばれる。その後、コンピュータが、空隙、保護フィルム、及び試験材料の組み合わせの透過率を計算する。この情報は、水分が試験材料を透過するときの透過率を次式によって計算するために使用される。
ＴＲ-1試験材料＝ＴＲ-1試験材料、保護フィルム、空隙−ＴＲ-1保護フィルム、空隙
計算：
ＷＶＴＲ：  ＷＶＴＲの計算は次式を用いる。
ＷＶＴＲ＝Ｆｐsat（Ｔ）ＲＨ／Ａｐsat（Ｔ）（１−ＲＨ）
ここで、
Ｆ＝ｃｃ／分での水蒸気の流れ、
ｐsat（Ｔ）＝温度Ｔにおける飽和空気中の水の密度、
ＲＨ＝セル内の指定位置における相対湿度、
Ａ＝セルの断面積、
ｐsat（Ｔ）＝温度Ｔにおける水蒸気の飽和蒸気圧。
【００１７】
剥離粘着力は、以下の剥離試験を用いて求められる。剥離又は引き剥がし試験において、積層体は、該積層体の層を引き離す引張力の量について試験される。剥離強度値は、布の特定の幅と、クランプの挟み口の幅と、一定の伸長速度を用いて得られる。フィルム側を有するサンプルについては、試験片の該フィルム側は、試験中にフィルムが剥がれないように、マスキングテームその他の適当な材料で覆われている。マスキングテープは、積層体の片側だけにあり、サンプルの剥離強度には影響しない。この試験は、各々がサンプルに接する面を有する２つの挟み口を有する２つのクランプを用い、該挟み口は材料を同一面、普通は垂直面に保持し、該クランプは始めは２インチだけ隔てられている。サンプルの大きさは、幅４インチ×十分なサンプル長さが引き剥がされるのに必要なだけの長さである。挟み口表面の大きさは、高さ１インチ×幅少なくとも４インチであり、一定の伸長速度は３００ｍｍ／分である。サンプルが、所定の位置にクランプされるのに十分な量だけ手で引き剥がされる。クランプは、規定の伸長速度で離れる方向に移動して、積層体を引き離す。サンプル試験片が２つの層の間で約１８０°の角度をなして引き離され、剥離強度は、最大負荷の平均としてグラムで示される。力の測定は、積層体の１６ｍｍが引き離されたときに始まり、合計で１７０ｍｍが引き剥がされるまで続く。１００１  シェルドン  Ｄｒ．、カリー、ノースカロナイナ州２７５１３のシンテック社から入手可能なシンテック２試験装置、２５００  ワシントン  Ｓｔ．カントン、Ｍａｓｓ．０２０２１のインストロン社から入手可能なインストロン・モデルＴＭ、又は１０９６０  ダットン通り、フィラデルフィア、ペンシルバニア州１９１５４のトウィング−アルバート・インストルメント社から入手可能なトウィング−アルバート  モデルＩＮＴＥＬＬＥＣＴ  ＩＩを、この試験に使用することができる。結果は、３つの試験片の平均として示され、試験片について横方向（ＣＤ）に行っても良いし、縦方向（ＭＤ）に行なってもよい。
【００１８】
ここで用いられる「ポリマー」という用語は、ホモポリマーと、例えば、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、及び交互コポリマー、三元コポリマー等のようなコポリマーと、それらの配合物及び変成物を含むが、これらに限られるものではない。さらに、特に限定されていない限り、「ポリマー」という用語は、分子の可能性のある全ての幾何学的形状及び構造を含む。これらの形状は、これらに限られるものではないが、アイソタクチック対称、シンジオタクチック対称、及びランダム対称を含む。
【００１９】
ここで用いられる「通気性」という用語は、約３００グラム／平方メートル／２４時間の最小ＷＶＴＲを有する透湿性材料を意味する。布のＷＶＴＲは、一態様においては、着用したときに、その布がどれだけ快適かを示す。ＷＶＴＲ（透湿度）は、上に示されたように測定され、その結果は、グラム／平方メートル／２４時間で示される。しかしながら、多くの場合、通気性バリアの適用は、より高いＷＶＴＲを有することが望ましく、本発明の通気性バリアは、約３００グラム／平方メートル／２４時間、８００グラム／平方メートル／２４時間、１５００グラム／平方メートル／２４時間、又はさらに３０００グラム／平方メートル／２４時間を超えるＷＶＴＲを有することができる。
【００２０】
図１を参照すると、通気性多層フィルム１０は、２つの外側スキン層２２及び２４の間に挟まれ、空隙のあるポリマーマトリックス１２を有する薄く延伸されたコア層１１を含むように示されている。「空隙のあるポリマーマトリックス１２」という句は、開放空間又は「空隙」を含むポリマーマトリックスを意味する。マトリックス１２内の空隙１４は、湾曲した通路を形成する微孔性薄膜１３と、各空隙内の１つ又はそれ以上のフィラー粒子１６とによって少なくとも部分的に囲まれている。フィルム１０は、微孔性であり、少なくとも約３００グラム／平方メートル／２４時間のＷＶＴＲで定義されるような通気性を有する。空隙間の微孔性膜１３は、フィルムの第１表面１８と第２表面２０との間で水蒸気を容易に分子拡散させる。
【００２１】
スキン層２２及び２４は、外面１８及び２０からコア層１１との境界面へスキン層を貫通する複数の亀裂１７を含む。ここで用いられる「亀裂」という用語及びその変形は、スキン層に形成された亀裂、引き裂き、分割、破断、及び空隙を含む。スキン層の亀裂１７は、フィルム１０を薄く延伸する間に生じ、コア層１２に空隙形成を引き起こす。亀裂発生がないと、スキン層は、ポリマーマトリックス１２の空隙形成によって促進される水蒸気の透過の幾らかを抑制することになる。スキン層に亀裂を発生させることによって、スキン層２２及び２４が水蒸気透過を著しく妨害しない点までこの抑制を低減させることができる。その結果、より高い全体水蒸気透過率を有する通気性フィルム１０が得られる。
【００２２】
図２は、図１のスキン層よりも比較的厚いただ１つのスキン層２４を有する２層通気性フィルム１０を示す。図２のフィルムは、図１で示したコア層と同様な空隙のあるコア層１１を有する。図２に示されるように、亀裂１７は、ある程度厚いスキン層２４を端から端まで貫通する。スキン層２４に多くの亀裂を形成することにより、厚いスキン層にもかかわらず、２層フィルムの通気性を維持することができる。
【００２３】
ある程度のフィブリル化を含むことがある亀裂が形成されたスキン層は、亀裂表面のない通常の通気性フィルムよりも布のような感触になり、かつそのように見える。不織布層を別の方法によりフィルムに積層して、柔らかさと布のような感触をもたらすようにされた適用例においては、亀裂が形成されたスキン層は、これらの特性をもたらして、不織布層の必要性を克服することができる。
【００２４】
通気性フィルム１０のコア層１１を定義するポリマーマトリックス１２は、適当な任意のフィルム形成熱可塑性ポリマーにより形成することができる。適当なポリマーの例は、制限的ではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、主にエチレンとＣ3−Ｃ12アルファオレフィン（線状低密度ポリエチレンとして一般に知られている）とのコポリマー、主にプロピレンとエチレン及び／又はＣ4−Ｃ12アルファオレフィンとのコポリマー、及び、可撓性ポリオレフィンを含む。ここで用いられる「可撓性ポリオレフィン」という用語は、Ｈｅｔｚｌｅｒ及びＪａｃｏｂｓに譲渡された米国特許第５，９１０，１３６号に述べられるような、望ましい結晶性が達成されるように、アタクチック・ポリプロピレンユニットの制御された領域をもったプロピレンベースのポリマーを含むポリオレフィン材料を意味し、全体を引用によりここに組み入れる。そのような可撓性ポリオレフィンについてのさらに別の説明は、Ｓｕｓｔｉｃに付与されＲｅｘｅｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許第５，７２３，５４６号に見出すことができる。
【００２５】
他の適当なマトリックスポリマーは、制限的ではないが、エラストマ熱可塑性ポリマーを含む。そのようなポリマーは、ポリウレタン、コポリエーテル・エステル、ポリアミド、ポリエーテル・ブロックコポリマー、エチレン・ビニル・アセテート（ＥＶＡ）、コポリ（スチレン／エチレン−ブチレン）、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン、スチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−スチレン、ポリ（スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン）その他同種類のもののような、一般式Ａ−Ｂ−Ａ'又はＡ−Ｂを有するブロックコポリマーといったブロックコポリマーで作られたものが含まれる。具体的には、エラストマ熱可塑性ポリマーは、例えば、ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）という商標でＥ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ社から入手可能なもののようなポリエステルエラストマ材料、例えば、ニュージャージー州グレンロックのＥＬＦ  Ａｔｏｃｈｅｍ社のＰＥＢＡＸ（登録商標）という商標で、いろいろな等級で入手可能なもののようなポリエステルブロックアミドコポリマー、及び例えばＢ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ＆Ｃｏ．のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）か、又はＭｏｒｔｏｎ  Ｔｈｉｏｋｏｌ社のＭＯＲＴＨＡＮＥ（登録商標）という商標で入手可能なもののようなポリウレタンエラストマー材料を含む。引用によりここに開示を組み入れる米国特許第５，５７１，６１９号、第５，３２２，７２８号及び第５，２７２，２３６号に説明されるものを含む、メタロセンを触媒とするポリオレフィンもまた有用である。
【００２６】
メタロセン触媒を用いて作られたポリマーは、非常に狭い分子量範囲を有する。４以下の、及び２以下の多分散性数（Ｍｗ／Ｍｎ）のポリマーでさえも、メタロセンにより製造することが可能である。これらのポリマーはまた、他の同様なＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒によるポリマーに比べ、制御された短鎖分枝分布を有する。また、メタロセン触媒システムを使用して、ポリマーのアイソタクチシティを極めて精密に制御することも可能である。
【００２７】
メタロセンポリマーの市販品の生産は、幾分制限されてはいるが、成長している。そのようなポリマーは、テキサス州米タウン所在のＥｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から、ポリプロピレンベースのポリマーについてはＡＣＨＩＥＶＥ（登録商標）という商標名で、ポリエチレンベースのポリマーについてはＥＸＡＣＴ（登録商標）及びＥＸＣＥＥＤ（登録商標）という商標名で入手可能である。ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社は、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）という名前で市販されるポリマーを有する。これらの材料は、非立体選択性メタロセン触媒を使って製造されると思われる。Ｅｘｘｏｎ社は、一般に同社のメタロセン触媒技術を「シングルサイト」触媒と呼び、Ｄｏｗ社は、多数の反応サイトを持つ従来のＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒と区別するために、同社の触媒技術をＩＮＳＩＴＥ（登録商標）という名前のもとで、「拘束幾何学形状」触媒と呼んでいる。Ｆｉｎａ  Ｏｉｌ、ＢＡＳＦ、Ａｍｏｃｏ、Ｈｏｅｃｈｓｔ、及びＭｏｂｉｌのような製造業者がこの領域で積極的であり、この技術により生成されたポリマーの利用可能性は、次の１０年で大幅に成長すると考えられている。
【００２８】
本発明の実施においては、ポリオレフィンがコアマトリックスに好ましく、ポリエチレンが最も好ましい。入手可能なポリエチレンのうち、主に線状の低密度ポリエチレンが最も好ましい。ここで用いられる「線状低密度ポリエチレン」とは、エチレンポリマーとＣ3−Ｃ12のようなより高いアルファオレフィンコモノマー及びその組み合わせとを含むことを意味する。「主に線状の」とは、主ポリマー鎖が１０００エチレンユニット当たりおおよそ５の分岐鎖長をもった状態で線状であることを意味する。長い分岐鎖は、Ｃ12より大きい炭素鎖を有する。市販の線状低密度ポリエチレンは、ＤＯＷＬＥＸ（登録商標）という商標でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能である。
【００２９】
線状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンの配合物のような異なるポリオレフィンの配合物も本発明において有益である。そのような配合物を任意の比率でポリマーに用いることができるが、しかしながら、該配合物における各々のポリマーは、特定のポリオレフィンの特性又は利点が該配合物に存在するように、該ポリマーの重量に基づいて、少なくとも２０ｗｔ％の量で存在することが望ましい。
【００３０】
ポリマーマトリックスは、コア層１１の約２０−８０重量％、好ましくは約２５−６５重量％、最も好ましくは約３０−５０重量％を構成するべきであり、残りの重量は、主としてフィラー粒子１６によるものである。
【００３１】
ポリマー組成、フィラー成分、フィラー粒径、及び延伸度は、微孔性のコア層１１の通気性を判断するのに役立つ因子であり、これにより多層フィルム１０の通気性が影響されることになる。一般的には、通気性フィルム１０の厚さは、約５０ミクロンより少なく、好ましくは約３０ミクロンより少なく、最も好ましくは約２０ミクロンより少ない。
【００３２】
フィラー成分及び延伸度は、空隙の数及び空隙間の湾曲通路の性質に影響を与える。全フィラー成分は、コア層１１の約２０−８０重量％、好ましくは、コア層１１の約３５−７５重量％、最も好ましくは、コア層１１の約５０−７０重量％の範囲にあるべきである。フィルム１０は、一軸方向又は二軸方向に延伸することができる。フィルムは、一軸方向に元の長さの約１．１−７．０倍、好ましくは、元の長さの約１．５−６．０倍、最も好ましくは、元の長さの約２．５−５．０倍まで延伸することができる。フィルムは、代替的に、当業者によく知られた従来技術を用いて二軸方向に延伸してもよい。フィルムが二軸方向に延伸される場合には、該フィルムを約１．１から約７倍まで横方向に延伸することができる。延伸時の温度は、使用する特定のポリマーによって約３８−１５０℃の範囲にすることができ、一般的には、約７０−９５℃の範囲である。
【００３３】
フィラー粒子１６は、空隙を通る蒸気の透過を最大にするために、小さいことが好ましい。一般的に、フィラー粒子の平均粒子直径は、約０．１−１０．０ミクロンであるべきであり、好ましくは約０．５−７．０ミクロン、最も好ましくは約０．８−２．０ミクロンである。
【００３４】
コア層１１のフィラー粒子１６は、広域に渡る有機及び無機フィラーから選ぶことができる。適当なフィラーは、制限的ではないが、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、様々な種類の粘土、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、二酸化チタン、ゼオライト、硫酸アルミニウム、セルロース系粉末、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、カオリン、マイカ、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、木材粉末、セルロース誘導体、ポリマー粒子、キチン、及びキチン誘導体を含む。フィラー粒子１６は、それらがポリマーマトリックスに容易に分散するように、脂肪酸その他の材料のような処理剤で処理してもよい。適当な脂肪酸には、制限的ではないが、ステアリン酸、又はベヘン酸のようなより長い連鎖の脂肪酸が含まれる。典型的には、フィラーは、該フィラーの重要に基づいて、処理剤の約１０重量％まで、より好ましくは、約２重量パーセントまでで処理される。
【００３５】
スキン層２２及び２４は、共押出し成形中にフィラーがダイに蓄積することを軽減し、後でフィルム１０を基板に結合するという二重機能をもたらすのに必要な合理的な厚さであるべきである。或いは、スキン層は、通気性のコア層１１が多層フィルム１０の通気性に大いに影響を与えるように及び／又は該通気性を制御できるように、出来るだけ薄くするべきである。理想的には、フィルム１０全体は、上述の手順を用いて測定される、少なくとも約５００グラム／平方メートル／２４時間の透湿度（「ＷＶＴＲ」）を有するべきである。好ましくは、フィルム１０は少なくとも約１５００グラム／平方メートル／２４時間、より好ましくは少なくとも約３０００グラム／平方メートル／２４時間の透湿度を有するべきである。
【００３６】
スキン層２２及び２４は、個々の用途で要求されるように、厚さが可変であってもよい。薄いスキン層の使用を通して通気性を最大にすることが一般に望ましいが、延伸中のスキン層における亀裂、破断、又は空隙の形成は、より厚いスキン層が望まれる場合にそれをより自由に使用することを可能にする。３層フィルムに２つのスキン層２２及び２４を用いる場合は、それらの結合した厚さは、フィルム全体の厚さの約１−３０％の範囲にすることができ、望ましくは、フィルム全体の厚さの約２−１５％、好ましくは、フィルム全体の厚さの約３−５％である。個々のスキン層の各々は、フィルム全体の厚さの約０．５−１５％の範囲の厚さを有することができ、望ましくは、フィルム全体の厚さの約１−７．５％、好ましくは、フィルム全体の厚さの約１．５−２．５％である。２層フィルムにおいて１つのスキン層２４のみを用いる場合は、その厚さは、フィルム全体の厚さの約０．５−３０％を構成することができ、望ましくは、フィルム全体の厚さの約１−１５％、好ましくは、フィルム全体の厚さの約１．５−５％である。
【００３７】
スキン層２２及び２４は、フィルムの延伸中に亀裂、破断、引き裂き、又は空隙を生じる。言い換えれば、スキン層は、ダイからの共押出し成形の間はそれらの一体性を維持し、亀裂を生じてはならず、それにより、該スキン層は、コア層１１からのフィラー粒子１６のダイでの蓄積を最小限にするそれらの機能を最も良く実行することができる。スキン層の亀裂、破断、又は空隙の形成は、フィルム１０のその後の延伸中に起こるべきである。この延伸は、コア層のフィラー粒子１６の周りに空隙１４を形成すること、及び、１つ又は２つのスキン層に亀裂及び／又は空隙１７を形成することの両方により、フィルム１０に通気性を附与する。スキン層の亀裂、破断、又は空隙は、そのスキン層を通り抜け、すなわち、各スキン層の厚さに等しい深さを有する。亀裂、破断、又は空隙１７は、少なくとも約０．１ミリメートルの長さを有するべきであり、望ましくは約０．３−１０ミリメートル、適切には約０．５−５ミリメートルである。亀裂又は空隙１７はまた、かなり高い頻度で発生するべきである。一般的に、亀裂、引き裂き、破断、又は空隙１７間の平均距離（すなわち、各亀裂、引き裂き、破断、又は空隙から最も近い隣接する亀裂、引き裂き、破断、又は空隙までの平均距離）は、延伸方向で測定して、約１０ミリメートルより少なくあるべきであり、望ましくは約５ミリメートルより少なく、適切には約１ミリメートルより少ない。
【００３８】
本発明に従って、スキン層２２及び２４は、各々、２つ又はそれ以上の不相溶性のポリマーと相溶化剤とが互いに混合されて構成される。「不相溶性のポリマー」という用語は、完全には混じり合わないポリマーを意味する。本発明の不相溶性ポリマーは、適当な不相溶性ポリマーを選択するために用いることができるポリマーの溶解度パラメータ（σ）に違いを有する。異なるポリマーのポリマー溶解度パラメータ（σ）は当業者にはよく知られている。溶解度パラメータの議論は、例えば、１９７３年、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｘｔｂｏｏｋ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．、Ｊ．Ｍ．Ｇ．  Ｃｏｗｉｅによるポリマー、現代の材料の化学及び物理学、１４２−１４５ページに開示されている。好ましくは、やや不相溶性のポリマーが好ましい。「やや不相溶性のポリマー」という用語は、幾らか相分離したポリマーを意味する。やや不相溶性のポリマーは、比較的互いに近い溶解度パラメータを有するが、該ポリマーがある程度の相分離を示すのにはるかに十分なだけ離れている。
【００３９】
ここで用いられる「相溶化剤」という用語は、分子に分離した部分を有するものとして特徴付けられる成分を述べるように用いられ、一方の部分は、一方の不混和性ポリマーに本質的に溶解できるか、又は、親和性を有し、他方の部分は、他方の不混和性ポリマーに本質的に溶解できるか、又は、親和性を有する。相溶化剤は、両方の成分について幾らかの親和性を有することにより、配合物の成分間の界面エネルギを低下させる。相溶化剤はまた、界面に渡るエネルギ伝送を可能にする。相溶化剤はさらに、不混和性ポリマーを分散させる能力を高めるが、しかしながら、特定の相溶化剤の分散能力の程度は、多くの異なる因子に依存する。相溶化剤の例は、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、星型又は放射状コポリマーを含むが、これらに限られるものではない。さらに、相溶化剤は、フィラー又は不相溶性ポリマーに親和性を有する処理済みフィラーのような有機又は無機のいずれかの化合物であってもよい。相溶化剤は、ブロック又はグラフトコポリマーであることが好ましい。
【００４０】
不相溶性ポリマー及び相溶化剤の混合物は、薄いスキン層の形態の時に延伸する力が加わると亀裂を生じる傾向がある。不相溶性ポリマー及び相溶化剤の配合物は、ダイ・リップで相分離を起こして、該ダイでメルトフラクチャー又は亀裂を生じさせることがあってはならない。その代わりに、スキン層を構成するポリマー配合物は、ダイを通って滑らかに流れ、コア層のフィラー粒子によるダイでの蓄積を最小限にするのに十分な連続性を維持するべきである。しかしながら、この配合物は、多層フィルムが上記で示した条件と以下に述べる処理とを用いて延伸されるときには、スキン層での分離及び亀裂発生をもたらすのに十分なだけ非相溶性であるべきである。
【００４１】
スキン層は、最も単純な条件において、第１ポリマー、第２ポリマー、及び第３ポリマーからなり、該第１ポリマー及び該第２ポリマーは互いに不相溶性であり、該第３ポリマーは該第１ポリマー及び該第２ポリマーのための相溶化剤である。ここで用いられる「第１ポリマー」及び「第２ポリマー」という句は、ポリマーの混合物並びに単一のポリマー成分を含むことが意図される。したがって、第１ポリマーは単一ポリマー又は２つ又はそれ以上のポリマーの混合物であってよい。さらに、スキン層の第２ポリマーは、単一ポリマー又は２つ又はそれ以上のポリマーの混合物であってよい。第１及び／又は第２ポリマーがポリマーの混合物である場合には、該ポリマーの混合物は、ポリマー成分又はスキン層の他の不相溶性ポリマーの成分と不相溶性であるべきであることに着目することが重要である。すなわち、例えば、第１ポリマーを構成するポリマーの混合物は、第２ポリマー又は該第２ポリマーを構成するポリマーの混合物と不相溶性であるべきであるということである。
【００４２】
第１ポリマーはスキン層の約１から約９８重量％までを構成し、第２ポリマーはスキン層の約１から約９８重量％までを構成し、相溶化剤はスキン層の約０．１から約２０重量％までを構成する。好ましくは、スキン層は、第１ポリマーの約２０から約７９重量％、第２ポリマーの約２０から約７９重量％、及び相溶化剤の約１から約１５重量％までを構成する。より好ましくは、スキン層は、第１ポリマーの約３５から約６４重量％、第２ポリマーの約３５から約６４重量％、及び相溶化剤の約１から約１０重量％までを構成する。最も好ましくは、スキン層は、第１ポリマーの約５５から約６４重量％、第２ポリマーの約３５から約４４重量％、及び相溶化剤の約１から約３重量％までを構成する。
【００４３】
第１及び第２ポリマーの選択は、本発明にとって重要であるわけではない。しかしながら、第１及び第２ポリマーが互いに不相溶性であるようにポリマーを選択することは重要であり、したがって、該第１ポリマーの選択が該第２ポリマーの可能性のある選択を決定するか又は狭めることになる。さらに、必要ではないが、ポリマーは、スキン層の少なくとも１つの成分がコアのポリマー成分と剥離粘着力を有するように選択されるのが好ましく、又は、別の方法では、該スキン層の不相溶性ポリマーの１つが、多層の積層体に取り付けることができる不織布との剥離粘着力を有するように選択されることが好ましい。
【００４４】
第１ポリマーは、任意の熱可塑性ポリマーであってよく、第２ポリマーも同様である。再び、第１及び第２ポリマーは互いに不相溶性であるように選択されなければならないことが指摘される。熱可塑性ポリマーの例は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタンなどを含むがこれらに限られるものではない。ポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、主にエチレンとＣ3−Ｃ12アルファオレフィン（鎖状低密度ポリエチレンとして一般に知られている）とのコポリマー、主にプロピレンとエチレン及び／又はＣ4−Ｃ12アルファオレフィンとのコポリマー、その他のホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、及びその配合物を含むがこれらに限られるものではない。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態においては、第１ポリマー及び第２ポリマーの少なくとも１つはポリオレフィンである。好ましいポリオレフィンの例は、主要な割合のプロピレンと少ない割合のエチレンとを含有するエチレン−プロピレン・コポリマー・エラストマ、例えばａ）エチレンを最大約１０％有するポリプロピレンホモポリマー又はランダムコポリマー、ｂ）エチレンを約２０〜４０％含有するプロピレン−エチレンランダムコポリマー、及び、ｃ）エチレンを５５％よりも多く含有するプロピレン−エチレンランダムコポリマーの異相反応器配合物などの異相プロピレンエチレンポリマーを含むが、これらに限られるものではない。異相プロピレン−エチレンポリマーについては、本明細書においてその開示事項が引用により組み入れられている、ジャコビに付与された米国特許第５，４５３，３１８号、レスカ他に付与された米国特許第５，３６８，９２７号、ジャコビに付与された米国特許第５，３３１，０４７号、オゲールに付与された米国特許第５，３１８，８４２号、オゲールに付与された米国特許第５，３００，３６５号、及び、オゲールに付与された米国特許第５，２１２，２４６号に記載されている。本発明に用いることができる市販のポリオレフィンポリマーは、Ｂａｓｅｌｌ  ＡＤＦＬＥＸ（登録商標）Ｐｏｌｙｍｅｒ  ＫＳ３５０、ＫＳ３５７、及びＫＳ  ３５９を含むがこれらに限られるものではない。これらのポリマーは、多段反応器で準備され、ここでは非晶質エチレンプロピレンランダムコポリマーが、主として半結晶性の高プロピレンモノマー／低エチレンモノマーの連続マトリックスに分子状に分散される。この方法は、引用により組み入れられるオゲールに付与された米国特許第５，３００，３６５号に述べられている。
【００４６】
第２ポリマーは、第１ポリマーとある程度不相溶性でなければならず、該第１ポリマーとある程度不相溶性である限り、該第１ポリマーについて述べられたポリマーのいずれであってもよい。当業者であれば、第１ポリマーが選択されれば、どのポリマーを第２ポリマーとして用いることができるかは容易に明らかとなるであろう。例えば、第１ポリマーが上述の異相ポリマーである場合には、第２ポリマーはポリウレタン、ポリエステル、ポリスチレン、ナイロン、又は該異相ポリマーと不相溶性のポリオレフィンのようなポリマーとすることができる。第１ポリマーがアタクチックポリプロピレンである場合には、第２ポリマーは、ポリウレタン、ポリエステル、ポリスチレン、ナイロン、セルロースアセテート、又は低密度ポリエチレンのような別のポリオレフィンとすることができる。
【００４７】
幾つかの実施形態においては、スキン層は、第２ポリマーとして、通常の高圧（２５，０００−５０，０００ｐｓｉ）重合方法を用いて作られた分岐した低密度ポリエチレンを含むことができる。低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、ＮＡ３３４という商品名でＱｕａｎｔｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なもの、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌから入手可能なＬＱＡ００６、又は１０５８という商品名でＲｅｘｅｎｅから入手可能なものがある。多くの同様なＬＤＰＥポリマーが市販されている。分岐した低密度ポリエチレンは、約０．９１０−０，９２５グラム／平方センチメートルの密度、１０００炭素原子当たり約１５−３０の同等の分岐レベル、及び約１１０−１２０℃の融点を有することができる。
【００４８】
相溶化剤は、分子に分離した部分を有するポリマーであれば如何なるポリマーであってもよく、一方の不相溶性ポリマーに本質的に溶解できるか、又は、親和性を有し、他方の部分は、他方の不相溶性ポリマーに本質的に溶解できるか、又は、親和性を有する。当業者には明らかであるように、第１及び第２ポリマーの選択が、相溶化剤として用いることができる成分の種類を決定するか又は制限する。相溶化剤の例は、ブロックコポリマー、星型又は放射状コポリマー、グラフトコポリマーを含むがこれらに限られるものではない。Ｂが共役ジエン又は低級アルケン・ポリマーのようなエラストマー・ポリマー・ミッドブロックであるとき、一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを有する例示的なブロックコポリマーは、コポリ（スチレン／エチレン−ブチレン）、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン、スチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−スチレン、（ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）／ポリスチレン、ポリ（スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン）などのようなポリマーを含むがこれらに限られるものではない。Ａ及びＡ’の各々が不相溶性ポリマーの第１ポリマーと同様な熱可塑性ポリマーのエンドブロックであり、Ｂブロックが第２ポリマーと同様なものであり、逆の場合も同じであるとき、他のブロックコポリマーは、一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを有するブロックコポリマーを含む。ブロックコポリマーは、線状の分岐された放射状のブロックコポリマーを囲むように意図される。この点で、放射状ブロック及び星型ブロックコポリマーは（Ａ−Ｂ）m−Ｘと指定することができ、ここでＸは多官能性原子又は分子であり、各々の（Ａ−Ｂ）m−はＡがエンドブロックであるようにＸから放射する。放射状ブロックコポリマーにおいては、Ｘは有機又は無機の多官能性原子又は分子とすることができ、ｍはＸに元々存在する官能基と同じ値を有する整数である。通常は、少なくとも３、多くの場合は４又は５であるがそれに制限されるものではない。本発明において用いることができるブロックコポリマーの例は、ＫＲＡＴＯＮ  Ｇ、例えばＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ  １６５０、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ  １６５２、及びＫＲＡＴＯＮ（登録商標）ＧＸ１６５７という商標でＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能な（ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）ポリスチレン）ブロックコポリマーのような芳香族のビニル共役ジエンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）の水素化製品を含むがこれらに限られるものではない。
【００４９】
相溶化剤として用いることができる他のポリマーは、グラフトポリマーを含む。グラフトポリマーにおいては、該グラフトコポリマーのバックボーンはポリマーの一方について親和性を有し、該グラフトポリマーのグラフト部分は他方の不相溶性ポリマーについて親和性を有するべきである。グラフトポリマーの例は、アクリル酸グラフトポリエチレンのような酸又は無水グラフトポリオレフィン、又は無水マレイン酸グラフトポリプロピレンを含むがこれらに限られるものではない。第１及び第２不相溶性ポリマーの選択により、他のグラフトコポリマーを用いることができる。
【００５０】
他の相溶化剤は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン・モノマー）のようなコポリマーを含む。一方の不相溶性ポリマーが低密度ポリエチレンであり、他方の不相溶性ポリマーがポリプロピレンに基づくものである場合には、ＥＰＤＭが相溶化剤として有効であることが見出された。市販のＥＰＤＭは、Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌか入手可能なＢｕｎａ２０７０Ｐ又はＢｕｎａ２４７０、及びＥｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌから入手可能なＶｉｓｔａｌｏｎ７８００を含む。
【００５１】
当業者が本発明をより理解できるようにすることを助けるために、第１ポリマー、第２ポリマー、及び相溶化剤についての幾つかの可能性のある組み合わせは表１に示される以下の組み合わせを含むがこれらに限られるものではない。
表１
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上記の例から分かるように、相溶化剤は、第１ポリマーと相溶性があるポリマー部分と、第２ポリマーと相溶性があるポリマー部分とを有する。再び、上記のものは、スキン層についての可能性のあるポリマーの例示的な組み合わせに過ぎず、本発明を如何なる方法によっても制限するものではないことが指摘される。
【００５２】
望ましくは、スキン層の不相溶性ポリマーは、該スキン層が通気性フィルムのコアと高い剥離粘着力を有するように、又は該通気性フィルムに積層することができる不織布との高い剥離粘着力を有するように選択されるべきである。理想的には、スキン層の成分は、高い剥離粘着力が不織布及び通気性フィルムのコアの両方について得られるように選択されるべきである。例えば、不織布がポリプロピレンから準備された場合には、スキン層は、成分の１つとしてポリマー又はポリプロピレンを含むポリマーの混合物を含むことが望ましい。
【００５３】
さらに、スキン層及び／又はコアの両方は、各層の外観又は物理特性を修正する付加的な成分を含むことができる。例えば、安定剤、処理剤、染料又は含量のような着色剤、スリップ剤、フィラーその他の公知の添加剤を、該添加剤がフィルムの特性に悪影響を及ぼす材料を持たない場合は、該スキン層及び／又はフィルムのコアに加えることができる。
【００５４】
本発明の通気性フィルムは、約３００グラム／平方メートル／２４時間を超えるＷＶＴＲを有する。好ましくは、通気性フィルムは、少なくとも８００グラム／平方メートル／２４時間、より好ましくは少なくとも１５００グラム／平方メートル／２４時間、最も好ましくは少なくとも３０００グラム／平方メートル／２４時間のＷＶＴＲを有する。さらに、本発明の通気性フィルムは、試験手順に従って測定された少なくとも３０グラムより上で、好ましくは少なくとも４０グラムの剥離強度を有する。
【００５５】
図３は、図２の２層フィルム１０が熱的結合、粘着結合、又は、超音波結合などによって、例えばスパンボンド又はメルトブローンウェブのような繊維状不織ウェブとすることができる基板層４０に重ねられた積層体３０を示す。スキン層２４の亀裂１７は、層２４の結合特性を妨げることなく水蒸気透過性を高める。
【００５６】
ここで用いられる「不織」布又はウェブという用語は、相互に織り込まれているが、編布におけるように識別可能になっていない個々の繊維又は糸の構造を持つウェブのことを意味する。不織布又はウェブは、例えばメルトブロー方法、スパンボンド方法、水圧交絡、空気堆積、及びカーディング方法のような多くの方法により形成されている。
【００５７】
ここで用いられる「スパンボンド繊維」という用語は、分子状に指向されたポリマー材料の小直径の繊維を意味する。スパンボンド繊維は、溶融した熱可塑性材料を、円形紡糸口金の複数の微細な毛細管からフィラメントとして押し出し、次いで、押し出されたフィラメントの直径を、例えば、アッペル他に付与された米国特許第４，３４０，５６３号、ドーシュナー他に付与された米国特許第３，６９２，６１８号、マツキ他に付与された米国特許第３，８０２，８１７号、キニーに付与された米国特許第３，３３８，９９２号及び３，３４１，３９４号、ハートマンに付与された米国特許第３，５０２，７６３号、ドーボー他に付与された米国特許第３，５４２，６１５号、及びＰｉｋｅに付与された米国特許第５，３８２，４００号におけるように、急速に縮小することにより形成される。スパンボンド繊維は、集積面に堆積されたときには、通常は粘着性がなく、ほぼ連続している。スパンボンド繊維は、多くの場合、約１０ミクロン又はそれ以上の直径である。しかしながら、微細な繊維のスパンボンドウェブ（約１０ミクロンより少ない平均繊維直径を有する）は、１９９６年１１月２６日に出願され本発明の譲受人に譲渡されたＭａｒｍｏｎ他の米国特許出願０８／７５６，４２６号、及び、１９９５年１１月３０日に出願されたＰｉｋｅ他の出願第０８／５６５，２６１号に述べられているものを含むがこれらに制限されるものではない種々の方法により達成することができる。
【００５８】
ここで用いられる「メルトブローン繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、複数の微細な、通常は円形のダイ毛細管を通じて、収束する高速の通常は高温のガス（例えば空気）流の中へ溶融糸又はフィラメントとして押し出し、溶融した熱可塑性材料のフィラメントがガス流によって細められ、直径が、マイクロファイバーの直径にまで縮小されることにより形成される小直径の繊維を意味する。その後、メルトブロー繊維は、高速ガス流により運ばれ、集積面に堆積されて、不規則に分散されたメルトブロー繊維のウェブを形成する。このような方法は、例えば、ビューティン他に付与された米国特許第３，８４９，２４１号に開示され、全体を引用によりここに組み入れる。メルトブロー繊維は、連続的又は非連続的であり、通常は１０ミクロンより小さい平均直径であり、集積面に堆積されるときには、通常は粘着性がある。
【００５９】
ここで用いられる「多層の不織積層体」とは、例えば、幾つかの層はスパンボンドされ、幾つかの層はメルトブローンされるスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体のような２つ又はそれ以上の不織層を意味する。多層の不織積層体の例は、Ｂｒｏｃｋ他に付与された米国特許第４，０４１，２０３号、Ｐｅｒｋｉｎｓ他に付与された米国特許第５，１７８，９３１号、及びＴｉｍｍｏｎｓ他に付与された米国特許第５，１８８，８８５号に開示されている。そのような積層体は、移動している形成ベルト上に最初にスパンボンド布の層、次にメルトブローン布の層、最後に別のスパンボンド層を連続的に付着させ、次に以下に述べられるような熱点結合などにより積層体を結合することにより作ることができる。或いは、布の層を個々に、ロール状に集積し、別々の結合段階で組み合わせて作ることができる。
【００６０】
ここで用いられる「超音波結合」とは、Ｂｏｒｎｓｌａｅｇｅｒに付与された米国特許第４，３７４，８８８号のように、例えば布を、音波ホーンとアンビルロールとの間に通すことにより実行される方法を意味する。
【００６１】
ここで用いられる「点結合」とは、１つ又はそれ以上の布の層を複数の個別の結合点で結合することを意味する。例えば、熱点結合は、一般的に、結合されるべき１つ又はそれ以上の層を、例えば刻印パターンが付けられたロールと滑らかなカレンダロールのような加熱したロール間に通すことを含む。刻印されたロールは、ある種のパターン付けがされており、そのため布全体が該布の全表面にわたって結合されるわけではなく、またアンビルロールは普通は平坦である。したがって、刻印されたロールの種々のパターンが機能性及び美観的理由で開発されている。パターンの一例は、点を有するものであり、米国特許第３，８５５，０４６号に教示される、約３０％が約２００結合／平方インチの結合域である、ハンセン・ペニングスすなわち「Ｈ＆Ｐ」パターンである。Ｈ＆Ｐパターンは、正方形点又はピン結合域を有し、各ピンは、一辺の寸法が０．０３８インチ（０．９６５ｍｍ）、各ピンの間隔が０．０７０インチ（１．７７８ｍｍ）で、結合深さが０．０２３インチ（０．５８４ｍｍ）である。得られるパターンは、約２９．５％の結合域を持つ。別の典型的な点結合パターンは、一辺の寸法が０．０３７インチ（０．９４ｍｍ）、ピンの間隔が０．０９７インチ（２．４６４ｍｍ）、及び深さ０．０３９インチ（０．９９１ｍｍ）を有する正方形ピンによる１５％の結合域を与える、拡張ハンセン・ペニングスすなわち「ＥＨＰ」結合パターンである。「７１４」と示される別の典型的な点結合パターンは、各ピンの一辺の寸法が０．０２３インチ、各ピンの間隔が０．０６２インチ（１．５７５ｍｍ）で、結合深さが０．０３３インチ（０．８３８ｍｍ）である正方形のピン結合域を持つ。得られるパターンは、約１５％の結合域を有する。さらに別の一般的なパターンは、約１６．９％の結合域を有するシー・スター（Ｃ−Ｓｔａｒ）パターンである。Ｃ−Ｓｔａｒパターンは、流れ星で遮られた横方向のバーすなわち「コーデュロイ」デザインを持つ。他の一般的なパターンは、ダイヤモンドが繰り返され、僅かにずらされた、約１６％の結合域を有するダイヤモンド・パターンと、その名が示す通り例えば網戸を思わせるような約１５％の結合域を有するワイヤ織パターンが含まれる。さらに別のパターンは、約１７％の結合域を有する「ｓ織」パターンである。通常は、結合域の割合は、布の積層ウェブの面積の約５０％より少なく、より望ましくは約１０％から約３０％まで変化する。
【００６２】
当業者に知られる通常の粘着結合又は熱結合技術を用いて、多層フィルム１０を不織ウェブのような１つ又はそれ以上の基板に積層することができる。不織布の坪量は、普通は平方ヤード当たりの材料のオンス（ｏｓｙ）、又は平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で示され、有益な繊維直径は、普通はミクロンで示される。（ｏｓｙからｇｓｍに変換するためには、ｏｓｙを３３．９１で乗じること）。
【００６３】
基板及び結合の種類は、特定の最終用途の適用例により変化する。再び図４を参照すると、フィルム１０は、フィルムが延伸された直後に不織ウェブ３０に積層することができる。一実施形態においては、スパンボンドウェブとすることができるネッキング可能な不織ウェブ３０が、供給ロール６２から繰り出される。このネッキング可能な材料３０は、次に、ローラ６８、７０を矢印で示すように逆Ｓ字巻き経路に積み重ねて形成したＳ字ロール装置６６のニップ６４を通過する。ローラ６８及び７０は下流側のカレンダ結合ローラ５８より遅い周速で回転し、ウェブ３０の引き伸ばしてネックインを生じさせる。引き伸ばされ、ネッキングされた材料は、ウェブ３０の表面上にダイヘッド７４を通じて接着剤７３を噴霧する噴霧装置７２の下を通過することができる。接着剤処理の有無にかからず、このネッキングされたウェブ３０は、次に、接合して多層フィルム１０にされ、必要に応じて加熱することができるカレンダーローラ５８の間で結合される。図４におけるフィルム１０は、その別の側面を供給ロール６３から送られた第２の材料３０ａと同時に結合させられる。第２材料３０ａは、第２の不織ウェブ又は別のフィルム層であってよい。その結果得られる積層体３２は供給ロール６０に巻き取られて供給ロール６０上に保管される。
【００６４】
図４は、多層通気性フィルム及び積層体を形成する統合された工程を示す。図４を参照すると、フィルム１０は、インライン又はオフラインであることができる成型装置又はブロー装置のようなフィルム共押出成形装置４０により形成される。一般的に、この装置４０は、２つ又は３つの押出機４１を含む。コア層を作るために、ポリマーマトリックス材料とフィラーとを含む充填樹脂が混合機（図示せず）で調製され、押出機４１に送られる。各スキン層を作るために、同様の付加的な混合装置（図示せず）と押出装置４１とを用いて、不相溶性ポリマー成分を混合し、それらをスキン層としてコア層の一方又は両側に押出すことができる。この多層フィルム１０は、冷却ローラ４２上に押出されるが、この冷却ローラは、新たに形成されるフィルム１０にエンボス加工模様を附与するためにパターン付けすることができる。フィルムは、冷却ローラ４２上で冷やされる。冷却ローラ４２に隣接した真空箱４３は、冷却ローラの表面上に真空を作り出し、フィルムを該冷却ローラの表面近くに維持するように助ける。エアナイフ又は静電式固定装置４４はまた、フィルム１０をローラ表面に押し付ける。
【００６５】
多層フィルム１０は、フィルム押出装置４０又は供給されたオフラインのロールから、米国ロードアイランド州プロビデンス所在のマーシャル・アンド・ウィリアムズ・カンパニーを含む製造業者によって市販されている機械方向配向装置であることができるフィルム延伸装置４７に送られる。装置４７は、フィルムの移動方向である機械方向にフィルムを徐々に延伸して薄くする複数の延伸ローラ４６ａないし４６ｅを有する。望ましい延伸温度に加熱されたローラ４６ａないし４６ｅは、多層フィルム１０にある一定の応力を加え、上記の通りコア層１１が微孔性及び通気性になり、スキン層２２及び２４が亀裂を生ずる延伸長さまで、多層フィルム１０を徐々に延伸する。装置４７は、５つの延伸ローラ４６ａないし４６ｅと共に示されているが、ローラの数は、望ましい延伸レベルと各ローラ対の間の延伸量とによって増減することができる。
【００６６】
有利なことに、フィルム１０は、ほとんどのポリオレフィンベースのフィルムに対して約３８−１５０℃の高められた延伸温度、好ましくは約７０−９５℃を使用して、その元の長さの約１．１ないし７．０倍まで一軸方向に延伸することができ、好ましくは、その元の長さの約２ないし６倍、適切には、その元の長さの約３ないし５倍まで延伸することができる。この高められた延伸温度は、延伸ローラ４６ａないし４６ｅの幾つか又は全てを加熱することで維持することができる。最適な延伸温度は、このコア層及びスキン層のポリマーフィルム１０によって変動し、一般にはコア層１１のマトリックスポリマーの融点よりも低い。
【００６７】
本発明の通気性フィルムは、衣料品、感染予防製品、パーソナルケア製品、保護カバーを含むがこれらに限られるものではない広域に渡る用途に用いることができる。衣料品の例は、工業用の作業着、カバーオール、下着、パンツ、シャツ、ジャケット、手袋、靴下などを含む。感染予防製品は、外科用ガウン及びドレープ、フェースマスク、ふわっとした帽子、手術用帽子、及びフードのような頭カバー、靴カバー、ブーツカバー、スリッパのような履物、包帯、絆創膏、消毒ラップ、ワイパ、白衣、カバーオール、エプロン、及びジャケットのような衣料品、患者用寝具、ストレッチャー、及びかご型ベッド用シーツなどを含む。パーソナルケア製品は、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性パンツ、大人用失禁用製品、及び、女性用衛生製品を含むがこれらに限られるものではない。保護カバーの例は、車、トラック、ボート、飛行機、オートバイ、ゴルフカートなどのような車両のためのカバー、グリル、構内及び庭用機器（草刈機、回転耕耘機など）及び芝用の備品並びに床カバー、テーブルクロス、及びピクニック用カバーのような多くの場合外に置かれたままにされる機器のためのカバーを含む。
【００６８】
通気性フィルムが有用であり得る積層体の他の実施例及び最終用途は、キンバリー・クラーク・ワールドワイド・インコーポレーテッドに譲渡された種々の特許及び特許出願に記載されている。これらには、以下に限定されないが、マコーマックに付与された米国特許第６，０７５，１７９号、マコーマックに付与された米国特許第５，６９５，８６８号、及びＭａｔｈｉｓ他に付与された米国特許第６，０３，７２８１号が含まれる。これらの特許は、本明細書においてその全内容が引用により組み入れられている。
【００６９】
（実施例）
実施例１
多層フィルムは、コア層を２つのスキン層と併せて共押出し成形することにより調製される。コア層は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（「Ｄｏｗ」）により製造されたＤｏｗｌｅｘ２５１７という商標で入手可能な２０ｗｔ．％の低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、Ｄｏｗにより製造されたＤｏｗｌｅｘ２４０７ＡＣという商標で入手可能な２０ｗｔ．％の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、及びアラバマ州シラコーガ所在のＥＣＣインターナショナル社により製造されたＦｉｌｍＬｉｎｋ（登録商標）２０２９という商標で入手可能な１ｗｔ．％のベヘン酸で被覆された６０ｗｔ．％の炭酸カルシウムからなるものであった。スキン層の各々は、Ｍｏｎｔｅｌｌから入手可能なＣａｔａｌｌｏｙ  ＫＳ  ３５７Ｐという商標で入手可能な５８．５％ｗｔの異相ポリプロピレン、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能な３９％ｗｔのスチロン６１５  ＡＰＲ、及び相溶化剤としてはＫｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能な２％ｗｔのＫｒａｔｏｎ  Ｇ１６５２、及び安定剤からなるものであった。
【００７０】
３層のフィルムは、冷却され成型押出しされた。フィルムは、形成された後、該フィルムが引き出されるように、機械方向指向装置（ＭＤＯ）を通過させられた。フィルムは４．２６ｘまで延伸され、その結果得られた延伸フィルムは平方ヤード当たり１．０５オンスの坪量を有する。フィルムは、上述の試験により測定された、６２０５グラム／平方メートル／２４時間のＷＶＴＲを有した。フィルム層間の剥離粘着力は、上述の試験に従って測定され、約１０５．７グラムであった。
【００７１】
実施例２及び比較例１
多層フィルムは、コア層を２つのスキン層と併せて共押出し成形することにより調製される。コア層は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（「Ｄｏｗ」）により製造されたＤｏｗｌｅｘ２５１７という商標で入手可能な２０ｗｔ．％の低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、Ｄｏｗにより製造されたＤｏｗｌｅｘ２４０７ＡＣという商標で入手可能な２０ｗｔ．％の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、及びアラバマ州シラコーガ所在のＥＣＣインターナショナル社により製造されたＦｉｌｍＬｉｎｋ（登録商標）２０２９という商標で入手可能な１ｗｔ．％のベヘン酸で被覆された６０ｗｔ．％の炭酸カルシウムからなるものであった。スキン層は表２に示される組成物から調製された。
表２
2005525247.tif 000004
1Ｂａｓｅｌｌから入手可能な異相ポリマー
2Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なポリ（エチレン・ビニル・アセテート）
3Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌから入手可能な低密度ポリエチレン
4Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＥＰＤＭ
5Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能な水素化スチレンブタジエンスチレンブロックコポリマー
6Ｃｉｂａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＢ−９００
【００７２】
各フィルムの剥離強度は結果として得られたフィルムの中心で試験された。剥離強度は上に開示された方法により試験された。各実施例についての剥離強度は表３に示される。
表３
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【００７３】
各フィルムの通気性は上述のＭｏｃｏｎ手順に従って試験され、表４に示される。
表４
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【００７４】
本発明の積層体に用いられるフィルム又は不織ウェブのスキン層及び／又はコア層のポリマー成分は、さらに、回収されたポリマーから引き出すことができるが、これは好ましいことではない。回収されたポリマーの例として、ポリエチレン及びポリプロピレンのような不相溶性ポリマーの混合物が、多くの場合、規格外のフィルム及び不織布の回収に調製される。例えば、不織布を作るために用いられるコア／外装又は並列の異相構造を回収して、本発明の積層体に用いられるフィルム又は不織ウェブに用いることができる。これらの回収されたポリマーを用いるためには、該ポリマーは一般的には、互いに相溶化されていなければならない。相溶化剤の例は、上述の異相ポリマー、エチレンプロピレンラバー、ＥＰＤＭのようなコポリマーを含む。しかしながら、相溶化剤は、結果として得られる組成物が有益な機械的特性を有するように、一般に、該結果として得られる組成物の約２０−５０重量％の量でなければならない。相溶化された回収された配合物により作られたスキン層からなる層状フィルムは、かなり柔軟であり、通気性を保証するのに十分な亀裂又は空隙がなかった。
【００７５】
回収されたポリマーについての別の代替技術として、再生されたものではないポリマーが通常の重合化ポリプロピレンのような低メルトフロー樹脂を有する場合には、該再生されたものではないポリマーにおける回収されたポリマーの最大約１５重量％を用いることである。紡糸の場合においては、低メルトフロー樹脂は、事実上、溶融強度を増加させることにより、紡糸を助けることが発見された。さらに、この方法の結果として得られる製品の結合は、低メルトフロー樹脂の存在により改良される。
【００７６】
繊維の回収においては、通気性フィルムの回収も達成することができ、回収された材料を用いて付加的なフィルムを生成することができる。しかしながら、一般には、ポリマー及び炭酸カルシウムを含む相溶化剤を回収された材料に加えることが必要である。相溶化剤の例は上述されている。相溶化剤を回収されたフィルム材料に加えることは、回収された材料により生成されたフィルムの全体の堅牢性を改良する傾向がある。改良された特性は、より大きな引き裂き強度、ダーツ衝撃強度、及び伸び特性を含む。その結果、結果として得られるフィルムは通気性が低く、一般には、本発明においては使用できない。
【００７７】
本発明は、その特定の実施形態に関して、及び特にここに述べられる実施例により詳細に述べられたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から離れることなく種々の改変、修正その他の変更を行うことができることが明らかであるだろう。したがって、そのような修正、改変その他の変更は、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】３層通気性フィルムである本発明の一実施形態の断面図である。
【図２】２層通気性フィルムである本発明の別の実施形態の断面図である。
【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を製造する統合された工程の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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