(57)【要約】改善された弾性及び機械的特性を有する放射線硬化性低応力緩和エラストマー材料。エラストマー材料は単独で又は皮膚層と共に、エラストマーフィルム、ウェブ、積層体、及びそれらを含有する製品を形成するために用いられてもよい。
2005530030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線硬化性材料であって、
ａ）ビニルアレーンを含む少なくとも一つの硬いブロック、及びジエンを含む少なくとも一つの柔らかいブロックを有するブロックコポリマーである、２０〜８０重量％の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、
ｂ）５〜６０重量％のプロセスオイル、
ｃ）〜６０重量％のマクロ光開始剤、
ｄ）任意に０．５〜１０重量％の架橋剤、及び
ｅ）任意に１〜６０重量％の、ポリビニルアレーンを含む熱可塑性ポリマーの組成物
を含み、
その際、硬化後に該材料が、室温で２００％の伸長後に２０％未満の応力緩和、並びに３７．７℃（１００°Ｆ）及び５０％の伸長で１０時間後に４５％未満の応力緩和を有する、放射線硬化性材料。
【請求項２】
該マクロ光開始剤が、ビニルアレーン、不飽和ジエン、部分的に飽和されたジエン、及びこれらの混合物から成る群から選択されるモノマーを含む、請求項１に記載の放射線硬化性材料。
【請求項３】
該マクロ光開始剤の少なくとも５％の該モノマーユニットが、反応性置換基により置換されたモノマーであり、該置換されたモノマーが次の構造を有し、
【化１】
2005530030.tif 000012
式中、Ｒ１は、ビニル、ビニルアレーン、アクリレート、又はメタクリレートモノマーであり、及びＲ２は、アルキル、アリール、アルキルアリール、アルコキシ、置換アルキル、ハロゲン、アルキルスルホネート、アルキルアンモニウムスルホネート、パーエステル、シンナメート、又は第三級アミンである、請求項１または２に記載の放射線硬化性材料。
【請求項４】
１〜２０％の該硬いブロックが、不飽和又は部分的に飽和されたジエンを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線硬化性材料。
【請求項５】
該プロセスオイルが、炭化水素油、石油由来のオイル及びワックス、合成ワックス、天然ワックス、ミネラルワックス又は採掘されたワックス、オレフィン性オリゴマー、及びこれらの混合物から成る群から選択され、並びに該架橋剤が、チオール、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタクリレート、又はトリメタクリレートである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線硬化性材料。
【請求項６】
共押し出しＵＶ硬化性エラストマーフィルムであって、前記フィルムが、エラストマー層及び該エラストマー層に接合した少なくとも一つの熱可塑性皮膚層を含み、前記エラストマー層が、請求項１〜５のいずれか一項に記載の放射線硬化性材料を含む、共押し出しＵＶ硬化性エラストマーフィルム。
【請求項７】
人体に隣接して装着される物品であって、該物品の少なくとも一部分が、対向する第一及び第二表面を有するエラストマー層、並びに該エラストマー層の該第一表面に接合した少なくとも第一皮膚層を含む伸縮性積層体を含み、
その際、該エラストマー層が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線硬化性材料を含む、人体に隣接して装着される物品。
【請求項８】
該伸縮性積層体が更に、該エラストマー層の該第二表面に接合した第二皮膚層を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
該第一及び該第二皮膚層が同じであるか又は異なり、並びにポリオレフィン、α−アルケンポリマー、ポリジエン、エチレンコポリマー、ポリビニルアレーン、ポリフェニレンオキシド、及びこれらの混合物から成る群から選択される熱可塑性ポリマーを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
該伸縮性積層体が、多層フィルム、巨視的に伸張された三次元ウェブ、又は有孔ウェブである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
該伸縮性積層体が、該第一皮膚層の開放表面上で繊維性不織布材料に接合して複合積層体を形成する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
該物品の該一部分が、サイドパネル、脚部弾性部材、ウエスト弾性部材、弾性トップシート、弾性バックシート、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
該物品が、テープ止め／固定おむつ、プルオンおむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、生理用ナプキン、パンティーライナー、拭き取り用品、創傷包帯、包帯、ドレープ、ラップ、水着、スポーツウェア、ストッキング、レギンス、又は下着である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１４】
伸縮性積層体を製造するための方法であって、
請求項１〜５に記載のエラストマー材料及び熱可塑性ポリマーを共押し出ししてエラストマーのコア層及び少なくとも一つの熱可塑性皮膚層を含む伸縮性積層体を形成する工程、
該伸縮性積層体を放射線架橋して十分な量の架橋を達成し、該エラストマーフィルムの応力緩和特性を改善する工程、
該伸縮性積層体に孔を開ける工程、
任意に、該皮膚層の自由な表面を繊維性不織布材料に接合し、複合積層体を形成する工程、及び
任意に、該複合積層体の少なくとも一部分を徐々に伸張して、該伸張される部分内の該繊維性不織布材料を永続的に伸長する工程
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低応力緩和エラストマー組成物、及びそれらから製造される製品に関する。一つの態様では本発明は、改善された機械的及び弾性特性を提供するための、官能化高分子架橋剤を用いたエラストマー組成物の選択的架橋に関する。もう一つの態様では本発明は、溶融加工可能な及び放射線硬化性エラストマー組成物を、例えば、実質的に平面のフィルム、巨視的に伸張された三次元ウェブ、有孔ウェブ、フィルム又はウェブの積層体などの製品に、及びこうしたフィルム、ウェブ、又は積層体から製造される構成成分を有する吸収性物品を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビニルアレーンポリマーブロック及びオレフィン性及び／又はジエンポリマーブロックを有するエラストマーブロックコポリマーは、典型的には二相形態を示し、その中で類似ブロックは共に、他のブロックにより形成された第二相とは異なる一つの相を形成する。ブロックコポリマーは、三次元の絡み合った（即ち、物理的に架橋した）ネットワーク構造を形成する。ポリマーの鎖は動き回り及びそれらの物理的架橋から外れる場合があり、結果として弾性及び機械的特性の損失をもたらす。低分子量架橋剤が、ポリマー鎖間の化学的架橋を構築して特性を改善するために用いられてきた。しかしながら、小さい分子は熱力学的により適合性があり、したがって二相コポリマーの両相に関してより選択的でないことが既知である。結果として、低分子量架橋剤はコポリマーの両相と緊密に混合し、両相中で無差別に架橋する。結果として得られる材料は、加工がより困難で、使用に際してより脆性である場合がある。一相へ選択的に架橋する手法もまた既知である。一般及び選択的架橋剤を含有するエラストマー組成物は、米国特許第４，１３３，７３１号（ハンセン（Hansen）ら）、第４，５５６，４６４号（セントクレア（St.Claire））、第５，０７３，６１１号（レーマー（Rehmer）ら）、第５，４０７，９７１号（エベラーツ（Everaerts）ら）、第６，２９４，６９８号（ノール（Nohr）ら）、第６，３６９，１２３号（スターク（Stark）ら）、及び第６，３８４，１３９号（ホー（Ho）ら）に開示されている。
【０００３】
選択的に架橋して改善された弾性及び機械的特性を提供し、なお熱可塑性物質の加工性を維持する硬化性エラストマー組成物への継続的要求が存在する。
【０００４】
ヘルスケア又はパーソナル衛生用製品の伸縮性のある部分は、身体に適合することができ、また製品の中に相対的に閉塞した環境を構築する。より良好な適合を身体に提供するために、より大きい弾性を有する材料がこうした製品に用いられる場合、皮膚への空気流及び閉塞された領域からの蒸気の流れは減少する。通気性（特に蒸気透過性）は、皮膚の健康のために重要な要因になる。エラストマー材料をより多孔性にし、またより通気性にするための幾つかの方法、例えば金型による穿孔（die punching）、スリット付け、及び熱いピンによる孔あけが当該技術分野において既知である。より良好な多孔性フィルム又はウェブ、例えば巨視的に伸張された三次元ウェブを製造するための改善された方法は、米国特許第３，９２９，１３５号（トンプソン（Thompson））、第４，３４２，３１４号（ラデル（Radel）ら）、第５，７３３，６２８号（ペルキー（Pelkie））、第６，３０３，２０８号（ペルキー（Pelkie））、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９８／３７２６６（クーロ（Curro）ら）に開示されている。
【０００５】
エラストマー材料を加工する及び取り扱う際には、本来エラストマー材料に備わっている粘着性及び伸縮性のために相当な困難が存在する。エラストマー材料は加工装置に粘着する傾向があり、ロールから取り除く、又は仕上げ製品に組み込むために正確な大きさに切断することが困難である。また、エラストマー材料は、非エラストマー基材、例えば非弾性不織布材料に接合してもよく、結果として得られる積層体に弾性を付与するための手段が望ましい。弾性を付与するための様々な方法が、米国特許第４，１５３，６６４号（サビー（Sabee））、第５，１４３，６７９号（ウェーバー（Weber）ら）、第５，１５６，７９３号（ビューエル（Buell）ら）、第５，１６７，８９７号（ウェーバー（Weber）ら）、第５，５１８，８０１号（チャペル（Chappell）ら）、第５，６２８，０９７号（ベンソン（Benson）ら）、第５，６５０，２１４号（アンダーソン（Anderson）ら）に開示されている。しかしながら、様々なエラストマー材料が、上記の方法又はそれらの組み合わせの下で、ピンホール、斑点、又は同種のもののような欠陥を抱えていることも既知である。エラストマー材料のこうした欠陥は、亀裂の開始、亀裂の伝播、及び使用中の材料の壊滅的な破損を促進する応力集中箇所として作用する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、弾性（低応力緩和を包含する）及び通気性並びに加工性を提供するエラストマー材料への継続的要求が存在する。
【０００７】
組成物の選択的相の中で優先的に架橋されてもよい溶融加工可能なエラストマー組成物を有することが望ましい。
【０００８】
組成物の選択的相の中で優先的に架橋できる、また結果として得られるエラストマー組成物の改善された機械的及び弾性特性に貢献できる高分子架橋剤を有することは更に望ましい。
【０００９】
エラストマー製品、例えば有孔の若しくは巨視的に伸張された三次元エラストマーウェブ、又は吸収性製品（ヘルスケア製品又はパーソナル衛生用製品を包含する）若しくは伸縮性衣類の構成成分を形成するために適したエラストマー組成物を有することもまた望ましい吸収性製品には、テープ止め／固定おむつ、プルオンおむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、生理用ナプキン、パンティーライナー、拭き取り用品、創傷包帯、包帯、ドレープ、及びラップを挙げてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、改善された機械的及び弾性特性を有する、放射線硬化性低応力緩和エラストマー組成物を対象とする。
【００１１】
本組成物は、
ａ）ビニルアレーンを含む少なくとも一つの硬いブロック、及びジエンを含む少なくとも一つの柔らかいブロックを有するブロックコポリマーである、約２０〜約８０重量％の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、
ｂ）約５〜約６０重量％のプロセスオイル、及び
ｃ）約１〜約６０重量％のマクロ光開始剤を含んでもよく、
その際、硬化後に材料は、室温で２００％の伸長後に約２０％未満の応力緩和、並びに３７．７℃（１００°Ｆ）及び５０％の伸長で１０時間後に約４５％未満の応力緩和を有する。
【００１２】
本発明は更に、エラストマー組成物から製造されたエラストマーフィルム、ウェブ、及び積層体、並びにこうしたフィルム、ウェブ、又は積層体を含有する物品に関してもよい。
【００１３】
すべての引用された文書は、関連部分において、参考として本明細書に組み込まれるが、いずれの文書の引用も、それが本発明に関して先行技術であるという承認として解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書は、本発明の主題を特定して指摘し及び明確に請求する請求項により結論とするが、本発明は添付図面と共に考慮される次の説明でより良く理解されると考えられ、添付図面の中で同様の参照番号は同一の要素を特定する。
【００１５】
本明細書で使用する時、「含む」という用語は、本発明を実施する際に様々な構成要素、成分、又は工程を結合して使用してもよいことを意味する。したがって、「含む」という用語は、より限定的な「〜から成る」及び「本質的に〜から成る」という用語を包含する。
【００１６】
本明細書で使用する時、「弾性の」又は「エラストマー性の」という用語は、外部から適用された力の下で伸長する又は変形することができ、また外力が取り去られた後にそのもとの寸法又は形状を実質的に回復し、ほんの少し（典型的には約２０％以下）の永続的固定を持続するあらゆる材料を指す。「エラストマー」という用語は、上記のような弾性特性を示すあらゆる材料を指す。
【００１７】
本明細書で使用する時、「熱可塑性の」という用語は、物理的特性をほとんど又は全く変化せずに（酸化分解を最小限に仮定する場合）、融解及び再固化してもよいあらゆる材料を指す。
【００１８】
本明細書で使用する時、「伸縮性積層体」という用語は、フィルム又はウェブの少なくとも一層は、本発明のエラストマー材料を含むようなフィルムから製造された多層フィルム、巨視的に伸張された三次元ウェブ、又は有孔ウェブを指す。本明細書で使用する時、「複合積層体」という用語は、前述のフィルム／ウェブと繊維性不織布材料との組み合わせ、並びに本発明のエラストマー材料を含むモノリシックフィルムと繊維性不織布材料との組み合わせを指す。
【００１９】
本明細書で使用するすべての百分率、比率、及び割合は、特に指定のない限り、重量基準である。
【００２０】
本発明は、改善された弾性及び機械的特性、例えば引っ張り係数、極限伸び、及び応力緩和特性を示す、放射線硬化性低応力緩和エラストマー材料に関する。エラストマー材料は、モノリシックフィルム中又は皮膚層を有する多層フィルム中に用いられてもよい。エラストマーフィルムは、有孔ウェブ又は巨視的に伸張された三次元エラストマーウェブに形成されてもよい。更に、エラストマーフィルム又はウェブは、不織布繊維性ウェブに接合され徐々に伸張されて（即ち活性化されて）エラストマー積層体を形成してもよい。エラストマーフィルム、ウェブ、又は積層体は、サイドパネル、ウエストバンド、カフのような使い捨て吸収性物品の伸縮性のある若しくは身体に沿う部分、又は包帯剤、包帯、及びラップのようなヘルスケア製品に用いるのに適している。本発明の多孔性延伸性のポリマーウェブ又は積層体はまた、トップシート又はバックシートのような、伸縮性又は通気性材料が望ましい吸収性物品の他の部分に用いられてもよい。
【００２１】
本発明のエラストマー組成物は、少なくとも一つの硬いブロック及び少なくとも一つの柔らかいブロックを有するエラストマーブロックコポリマー、マクロ光開始剤、プロセスオイル、並びに任意に熱可塑性ポリマー及び／又は架橋剤を含む。
【００２２】
本明細書に用いるのに適したブロックコポリマーは、少なくとも一つの「硬い」ポリマーブロック、及び少なくとも一つの「柔らかい」ポリマーブロックを含んでもよい。典型的には、硬いブロック（又はＡブロック）は、非晶性であり、室温を超える二次転移温度若しくはガラス転移温度を有するか、又は結晶化可能部分（これは主鎖中、側鎖中、又は懸垂基中に存在してもよい）を有する結晶性であり、室温を超える一次転移温度若しくは結晶融解温度を有するかのいずれかである。これらの相転移の定義は、フローリー（Flory）著、高分子化学の原理（Principles of Polymer Chemistry）、コーネル大学出版（Cornell University Press）（１９５３年）に見出すことができる。
【００２３】
柔らかいブロック（又はＢブロック）は典型的には、室温未満のガラス転移温度を有する。柔らかいブロックは、室温で相対的に可動性である。硬いブロック及び柔らかいブロックは、互いに分離し及び別々の相を形成する傾向がある。これらのコポリマーは一般に、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）と呼ばれ、その際硬いブロックは実質的に熱可塑性の特性を示し、また柔らかいブロックは実質的にエラストマーの特性を示す。
【００２４】
硬いブロックは、スチレン、α−メチルスチレン、パラ−メチルスチレン、その他のアルキルスチレン誘導体、又はこれらの混合物のようなモノマーから得られるポリビニルアレーンを含んでもよい。硬いブロックはまた、ビニルアレーンモノマーと、エチレン、プロピレン、ブチレンのような短いＣ２〜Ｃ６オレフィン性モノマー、イソプレン、ブタジエンのようなＣ４〜Ｃ６ジエンモノマー、又はジエン／アルケンモノマーなどの混合物から得られるランダムコポリマーであってもよい。好ましい実施形態では、ＴＰＥの硬いブロックは、硬いブロックの約１重量％〜２０重量％の不飽和又は部分的に飽和したジエンを含む。
【００２５】
硬いブロックは望ましくは、約１，０００〜約２００，０００、好ましくは約２，０００〜約１００，０００、より好ましくは約５，０００〜約６０，０００の数平均分子量を有する。硬いブロックは、ブロックコポリマーの全重量の約１０重量％〜約８０重量％、好ましくは約２０重量％〜約５０重量％、より好ましくは約２５重量％〜約３５重量％含まれてもよい。
【００２６】
柔らかいブロックは、不飽和又は部分的に飽和された約４〜約６炭素のジエンモノマーから得られるジエンポリマーであってもよい。適したジエンモノマーには、ブタジエン、イソプレンなどを挙げてもよい。柔らかいブロックはまた、約２〜約６炭素原子の直鎖又は分岐鎖アルケンモノマーから得られるオレフィン性ポリマーであってもよい。適したアルケンモノマーには、エチレン、プロピレン、ブチレンなどを挙げてもよい。柔らかいブロックはまた、上記のモノマーの組み合わせ、例えばエチレン／プロピレンポリマー、エチレン／ブチレンポリマーなどを含んでもよい。
【００２７】
柔らかいブロックの数平均分子量は、約１，０００〜約３００，０００、好ましくは約１０，０００〜約２００，０００、及びより好ましくは約２０，０００〜約１００，０００であってもよい。柔らかいブロックは、コポリマーの全重量の約２０重量％〜約９０重量％、好ましくは約５０重量％〜約８０重量％、より好ましくは約６５重量％〜約７５重量％含まれてもよい。
【００２８】
本明細書に用いるのに適したブロックコポリマーは、少なくとも一つの柔らかい（即ち実質的にエラストマーの）ブロック部分Ｂ、及び少なくとも一つの硬い（即ち実質的に熱可塑性の）ブロック部分Ａを含んでもよい。ブロックコポリマーは、Ａ−Ｂ−Ａ三元ブロックコポリマー、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ四元ブロックコポリマー、又はＡ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ五元ブロックコポリマーなどのような多元ブロックを有してもよい。
【００２９】
本発明でまた有用なのは、一を超えるＡブロック及び／又は一を超えるＢブロックを有するブロックコポリマーであり、その際各Ａブロックは同じ又は異なるビニルアレーンモノマーから得られてもよく、また各Ｂブロックは同じ又は異なるジエン又はオレフィン性モノマーから得られてもよい。例えば、三元ブロックコポリマーは、エラストマーの中央ブロックＢ及び二つの熱可塑性のエンドブロックＡ及びＡ’を有してもよく、その際Ａ及びＡ’は異なるビニルアレーンモノマーから得られてもよい。
【００３０】
幾つかの実施形態では、オレフィン性ブロックは、ブロックコポリマーの少なくとも約５０重量％含まれてもよい。ジエンモノマー中の不飽和は、所望であれば酸化分解への感受性を減少するために選択的に水素添加されてもよく、また結果として改善された弾性及び機械的特性をもたらしてもよい。例えば、ポリイソプレンブロックは、選択的に還元されてエチレン−プロピレンブロックを形成することができる。その他の実施形態では、ビニルアレーンブロックは、ブロックコポリマーの少なくとも約１０重量％含まれてもよい。より高いビニルアレーン含有量は、低応力緩和、及び高い弾性／引っ張り特性を提供する。
【００３１】
代表的なブロックコポリマーには、スチレン−ジエン−スチレン又はスチレン−オレフィン−スチレン三元ブロックコポリマー、例えばスチレン−ブタジエン−スチレン（Ｓ−Ｂ−Ｓ）、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（Ｓ−ＥＢ−Ｓ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（Ｓ−ＥＰ−Ｓ）、スチレン−イソプレン−スチレン（Ｓ−Ｉ−Ｓ）、水素添加ポリスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレン（Ｓ−ＩＢ−Ｓ）、及びこれらの混合物を挙げてもよい。市販のブロックコポリマーには、テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル社（Shell Chemical Company）のクレイトン（KRATON）（登録商標）、ニューヨーク州ニューヨークのクラレ・アメリカ社（Kuraray America,Inc.）のセプトン（SEPTON）（登録商標）、及びテキサス州ヒューストンのデキスコ・ケミカル社（Dexco Chemical Company）のベクター（VECTOR）（登録商標）が挙げられる。
【００３２】
ブロックコポリマーはまた、３以上の腕を有し、各腕がＢ−Ａ、Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ、又は同種のものの構造を有するコポリマーであり、放射状であってもよく、このＢブロックは放射状ポリマーの中心部又はその近くにある。
【００３３】
ブロックコポリマーは、所望の特性、例えば引っ張り、弾性、及び応力緩和、及びその他の機械的特性を達成するのに有効な量でエラストマー組成物中に用いられてもよい。ブロックコポリマーは一般にエラストマー組成物中に、典型的には組成物の約２０〜約８０重量％、好ましくは約２５〜約７５重量％、及びより好ましくは約３０〜約７０重量％の量で存在する。
【００３４】
本発明に用いられるブロックコポリマーは、末端基で修飾されていてもよい。末端基が修飾されているとは、ポリマーが、ブロックコポリマーの一又は二末端において、アクリレート、アルキルアクリレート、マレアート、フマレート、イタコネート（itaconate）、シトラコネート（citraconate）、ビニルエーテル、ビニルエステル、シンナメート、γ−ケトアクリレート、マレイミド、ヒドロキシル、第一級、第二級、及び第三級アミン、カルボキシル、エポキシ、及びチオールのような官能基を含有することを意味する。一末端基のブロックコポリマーの合成の例は、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／６４９３１（ダウ・ケミカル（Dow Chemical）に譲渡、及び１９９９年１２月１６日公開）に記載されている。
【００３５】
好ましい末端基修飾ポリマーは、次の一般形である、
Ａ−Ｂ−Ａ−Ｒ
Ａ−Ｂ−Ｒ
Ｒ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｒ
Ｒ’−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｒ
この場合、Ａはスチレンポリマーブロックであり、Ｂはエチレン／プロピレン、エチレン／ブチレン、ブタジエン及び／又はイソプレンのポリマーブロックであり、Ｒ及びＲ’は上記のような末端基である。
【００３６】
光開始剤は、紫外線（ＵＶ）反応性置換基を含有する官能化高分子であってもよく、これは紫外線に暴露されると遊離ラジカルを生成する傾向がある。結果として生じる遊離ラジカルは、ＴＰＥの不飽和からプロトンを抽出してもよく、これはＴＰＥ間の化学的架橋をもたらす。これらの化学的架橋は、物理的絡み合わせを高め、結果としてＴＰＥマトリックスの三次元ネットワーク構造の強化、及び改善された弾性及び機械的特性をもたらす。更に、光開始剤はそれらのラジカル形態においてまた互いに反応してもよく、また結果として生じる組成物の弾性及び機械的特性を更に高める、相互貫入ネットワークをＴＰＥネットワークと形成してもよい。
【００３７】
その上、それらの高分子構造により、高分子光開始剤（以下「マクロ光開始剤」）は、ポリマー材料の弾性及び機械的特性を示してもよい。したがって、マクロ光開始剤が熱可塑性エラストマーと混合される場合、それらは混合された組成物の弾性及び機械的特性を、所望の特性を達成するために追加の熱可塑性材料を必要としなくてもよいように高めてもよい。マクロ光開始剤は、組成物の約１〜約６０重量％、好ましくは約５〜約５０重量％、及びより好ましくは約１０〜約４０重量％の範囲の量で存在してもよい。
【００３８】
ＴＰＥの所望の相の中での架橋を目的とするためには、適合性は考慮されてもよい要因である。低分子量の分子は一般にＴＰＥの両相に良く混合するが、高分子量のポリマー材料は、より適合性のあるポリマーブロックを含む一つの相の中に優先的に移動する場合がある。分子量及び化学構造は、ポリマー間の適合性に影響する要因である。本発明に適したマクロ光開始剤は、約５，０００〜約３００，０００、好ましくは約１０，０００〜約２００，０００、及びより好ましくは約２５，０００〜約１５０，０００の数平均分子量を有してもよい。構造的に、芳香族又はビニルアレーンモノマー単位を含有するマクロ光開始剤は、ＴＰＥの硬い相とより適合性があり、また脂肪族又はオレフィン性モノマー単位を含有するマクロ光開始剤は、ＴＰＥの柔らかい相とより適合性がある。
【００３９】
更にマクロ光開始剤は置換モノマーを含み、これはＵＶ反応性置換基を含有する。少なくとも約５％、好ましくは少なくとも約７％、及びより好ましくは少なくとも約１０％のマクロ光開始剤のモノマー単位は、十分な量の架橋を生成するために置換モノマーであり、この架橋は改善された弾性及び機械的特性をもたらす。置換モノマーは、次の一般構造を有してもよい。
【化１】
2005530030.tif 000003
式中、Ｒ１は、ビニル、ビニルアレーン、アクリレート、又はメタクリレートモノマーであってもよく、及びＲ２は、アルキル、アリール、アルキルアリール、アルコキシ、置換アルキル、ハロゲン、アルキルスルホネート、アルキルアンモニウムスルホネート、パーエステル、シンナメート、及び第三級アミンであってもよい。マクロ光開始剤はポリマー主鎖中に、これらに限定されないが次の代表的な構造を有する置換モノマーを包含してもよい。
【化２】
2005530030.tif 000004
【化３】
2005530030.tif 000005
【００４０】
一つの実施形態では、マクロ光開始剤は、スチレンの芳香族又は脂肪族炭素上にアセトフェノン又はベンゾフェノン官能基を含有する置換ポリスチレンであってもよく、また少なくとも約５％のモノマーが置換されている。
【００４１】
もう１つの実施形態では、マクロ光開始剤は、ＵＶ活性基をポリマー主鎖中にグラフトすることにより調製されてもよく、このポリマー主鎖は、ニュージャージー州ブリッジウォーターのナショナル・スターチ・アンド・ケミカルズ（National Starch & Chemicals）から得ることができ、この場合ポリマー主鎖は、不飽和繰り返し残基を有するいずれのポリマーであってもよい。有用なポリマーとして、これらに限定されないが、スチレン−ブタジエン−スチレン（Ｓ−Ｂ−Ｓ）、スチレン−イソプレン−スチレン（Ｓ−Ｉ−Ｓ）、ポリスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレン（Ｓ−ＩＢ−Ｓ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエン（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリブタジエン（ＰＢＤ）、ポリイソプレン（ＰＩ）、及びこれらの混合物が挙げられる。
【化４】
2005530030.tif 000006
【化５】
2005530030.tif 000007
【００４２】
任意に、架橋剤はまた架橋反応を促進するために用いられてもよい。架橋剤は、複数の遊離ラジカル受容官能基（典型的には抽出可能なプロトン）を含有してもよく、これは光開始剤及び／又はその他の架橋剤からの遊離ラジカルと反応する。したがって、架橋剤の複数官能基は、複数の化学的架橋をＴＰＥと形成し、また硬化性エラストマー組成物の特性を改善してもよい。架橋剤の分子量は低くてもよく、典型的には約７００未満である。代表的な架橋剤は、チオール、例えばトリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ジ−もしくはトリ−アクリレート、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、又はジ−もしくはトリ−メタクリレート、例えばトリメチロールプロパントリメタクリレートであってもよく、すべてシグマ・アルドリッチ・ケミカルズ（Sigma-Aldrich Chemical）より入手可能である。好ましい実施形態では、低分子量架橋剤は、組成物の約０．５〜約１０重量％、より好ましくは約１〜約８重量％、及び最も好ましくは約１．５〜約５重量％の範囲の量で存在してもよい。
【００４３】
ＵＶ反応性置換基及び遊離ラジカル受容官能基の両方を含有する高分子もまた本明細書に用いるのに適していているといえる。こうした高分子は、光開始剤並びに架橋剤として機能してもよい。例えば、マクロ光開始剤は不飽和Ｃ＝Ｃを主鎖中に、又は更なる化学的架橋をもたらす抽出可能なプロトンを含有する置換基中に含有してもよい。
【００４４】
更に、プロセスオイル又は可塑化オイル、例えば炭化水素油は、エラストマー組成物の粘度を低下させるため及び加工性を高めるために添加されてもよい。しかしながら、プロセスオイルは、組成物の弾性、応力緩和、及び引っ張り特性に負に影響する傾向がある。本発明のエラストマー組成物中のプロセスオイルの典型的な範囲は、エラストマー組成物の約５〜約６０重量％、好ましくは約１０〜約５０重量％、及びより好ましくは約１５〜約４５重量％である。
【００４５】
典型的には、プロセスオイルは組成物に適合性があり、また加工温度で実質的に非分解性である。本明細書に用いるのに適しているのは、脂肪族（直鎖、分岐鎖、又は環状を包含する）又は芳香族である炭化水素油である。オイルは鉱油、並びにその他の石油由来のオイル及びワックス、例えばパラフィン系オイル、ナフテン系オイル、ペトロラタム、微結晶ワックス、パラフィン又はイソパラフィンワックスであってもよい。合成ワックス、例えばフィッシャー−トロプシュワックス、天然ワックス、例えば鯨蝋、カルナウバ、オゾケライト、蜜蝋、キャンデリラ、パラフィン、セレシン、エスパルト、オーリクリ（ouricuri）、リゾワックス（rezowax）、及びその他の既知のミネラルワックス及び採掘されたワックスもまた本明細書に用いるのに適している。オレフィン性オリゴマー及び低分子量ポリマーもまた本明細書に用いられてもよい。オレフィン性オリゴマーはポリプロピレン、ポリブチレン、水素添加ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエン、又は約３５０〜約８０００の重量平均分子量を有する同種のものであってもよい。
【００４６】
代表的な実施形態では、プロセスオイルは、コネチカット州グリニッチのウィットコ社（Witco Company）より商品名ブリトル（BRITOL）（登録商標）として入手可能な白色鉱油である。もう一つの代表的な実施形態では、プロセスオイルは、ペンシルベニア州カーンズシティ（Karns City）のペンゾイル社ペンレンコ部門（Pennzoil Company Penrenco Division）からの商品名ドラケオル（DRAKEOL）（登録商標）による別の鉱油である。
【００４７】
任意に、様々な熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマー組成物が、本発明のエラストマー組成物中に用いられてもよい。幾つかの実施形態では、熱可塑性ポリマーは、ブロックコポリマーの硬いブロックに優先的に結合してもよく、また硬い相の絡み合った三次元ネットワーク構造の中に組み込まれてもよい。理論に束縛される意図はないが、この絡み合ったネットワーク構造が、引っ張り、弾性、及び応力緩和特性を改善すると考えられている。熱可塑性ポリマー、例えばポリフェニレンオキシド、及びスチレン、α−メチルスチレン、パラ−メチルスチレン、その他のアルキルスチレン誘導体、ビニルトルエンを含むモノマーから得られるビニルアレーンポリマー、及びこれらの混合物は、本発明に有用である。これは、それらがブロックコポリマーのスチレンの硬いブロックと化学的に適合性があると一般に考えられているためである。適合性がある構成成分は、より容易に混合し、絡み合った三次元ネットワーク構造中に組み込まれる場合があり、それらはネットワーク構造から物理的に分離する（即ち絡み合いから外れる）傾向がより低い。
【００４８】
本発明のエラストマー組成物中の任意構成成分として、高ガラス転移温度を有するポリマーを用いることが有利である。エラストマー材料の使用温度より高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することにより、これらのポリマーは使用温度で相対的に不動性であり、三次元ネットワーク構造を「固定化」し、また所望の弾性及び機械的特性を提供する役割を果す。使用温度及びガラス転移温度の間の格差が狭まると、これらのポリマーはより可動性になる。可動性のポリマー鎖は、ネットワーク構造から外れる場合があり、結果として弱められたネットワーク構造及び低下した弾性及び機械的特性をもたらす。応力緩和特性はこうした効果に特に敏感である。
【００４９】
その上、体温への適用（例えば吸収性物品、包帯、ラップ、創傷包帯など）については、これは人体に隣接して長期間装着される場合があるが、高ガラス転移温度を有するポリマー、例えばポリフェニレンオキシド又はビニルアレーンポリマーをエラストマー組成物中に組み込むことが有利である。しかしながら、溶融加工性及び加工温度もまた考慮すべき要因である。前者は、エラストマー材料を加工する容易さ及び様々な加工技術の適用性に関連する。後者は、エラストマー材料を低熱分解温度（例えばポリエチレン）又は壊れやすい構造（例えば不織布ウェブ）を有するその他の基材又は構成成分に接合又は適用することに関する。本明細書で任意構成成分として有用なビニルアレーンポリマーは、典型的には約５８℃〜約１８０℃、より好ましくは約７０℃〜約１５０℃、より好ましくは約９０℃〜約１３０℃の範囲のガラス転移温度を有してもよい。
【００５０】
本明細書で任意構成成分として有用な熱可塑性ポリマーは、高ガラス転移温度、引っ張り及び弾性特性を提供するために十分高い平均分子量を有してもよい。更に、これらの熱可塑性ポリマーは、硬いブロックとの適合性を達成するために、エラストマーブロックコポリマーの硬いブロックの平均分子量と大幅には異ならない平均分子量を有してもよい。本明細書に用いるのに適したビニルアレーンポリマーは、典型的には約６００〜約２００，０００、より好ましくは約５，０００〜約１５０，０００、及び最も好ましくは約１０，０００〜約１００，０００の数平均分子量を有する。適したビニルアレーンポリマーは約１〜約４の範囲の分子量分布を有してもよい。代表的な実施形態では、ビニルアレーンは、約４０，０００〜約６０，０００の数平均分子量を有するポリスチレン、例えばペンシルベニア州モナコ（Monaca）のノバ・ケミカルズ社（Nova Chemicals,Inc.）よりのノバコール（NOVACOR）（登録商標）ＰＳ３９００シリーズであってもよい。
【００５１】
熱可塑性ポリマー又は組成物は、存在する場合、典型的には本発明に用いられる低応力緩和エラストマー組成物の約１〜約６０重量％、好ましくは約５〜約４０重量％、及びより好ましくは約１０〜約３０重量％の量である。
【００５２】
本発明のエラストマー組成物はまた、その他の添加剤、例えば酸化防止剤又は安定剤、粘着防止剤又はスリップ剤を含んでもよい。典型的な酸化防止剤は、ヒンダードフェノール（即ちｔ−ブチル基のような立体的に嵩高い基を、フェノールのヒドロキシル基の近くに有するもの）、又は多官能フェノール（即ちイオウもしくはリンを含有するもの）である。ヒンダードフェノール酸化防止剤イルガノックス（IRGANOX）（登録商標）１０１０は、ニューヨーク、ホーソーンのチバ・ガイギー社（Ciba-Geigy Company）より入手可能である。その他の添加剤もまたエラストマー組成物中に包含されてもよく、これらに限定されないが、顔料、染料、ＵＶ吸収剤、悪臭防止剤、香料、充填剤、及び乾燥剤が挙げられる。各添加剤は、約１０重量％未満、好ましくは５重量％未満、及びより好ましくは１重量％未満の量で存在してもよい。
【００５３】
本発明はまた上記のエラストマー組成物を含むフィルムに関する。更に、エラストマーフィルムは、フィルムの加工性及び取り扱いを改善するために、一以上の皮膚層をその対向する表面上に含有してもよい。
【００５４】
典型的な皮膚層は、更なる加工及び取り扱いのために、エラストマー層と皮膚層との間に十分な接着を提供するように、エラストマーブロックコポリマーの構成成分に少なくとも部分的には適合性がある又は混和性であるポリマーを含んでもよい。
【００５５】
皮膚層として本明細書に用いるのに適した熱可塑性ポリマーは、エチレン、プロピレン、ブチレンのようなモノマーから誘導されるポリオレフィン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどを包含するα−アルケン、イソプレン、ブタジエン、１，３−ペンタジエンなどのようなモノマーから誘導されるポリジエン、及びこれらのモノマーの混合物、エチレンコポリマー、例えばエチレン−ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−メタクリレートコポリマー（ＥＭＡ）、及びエチレン−アクリル酸コポリマー、ポリビニルアレーン、例えばポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、スチレンのランダムブロックコポリマー（例えばミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカルズ（Dow Chemicals）より入手可能なインデックス（INDEX）（登録商標）インターポリマー）、ポリフェニレンオキシド、及びこれらのブレンドであってもよい。
【００５６】
皮膚層のための材料は、皮膚材料を上記のエラストマー組成物と共加工して多層フィルムを形成するために特に適した溶融流動特性を有してもよい。多層ポリマーフィルムを製造するための代表的な方法は、共押し出しである。一つの実施形態では、エラストマー組成物は、熱可塑性ポリマーと共に共押し出しされて、二つの皮膚層の間にエラストマー中央層を提供し、二つの皮膚層の各々は中央層の対向する表面の一つに実質的に面的に接合する。二つの皮膚相は同じ又は異なる組成物を有してもよい。
【００５７】
更に、接着剤及び／又は結合層が中央のエラストマー層と熱可塑性皮膚層との間の接着を促進するために用いられてもよい。各結合層は、使用される場合、全フィルムの厚さの約５〜１０％を構成してもよい。
【００５８】
典型的には、エラストマー層自体は、モノリシック、無孔フィルムとして、室温で５０％〜１２００％の伸長を経験することができる。エラストマー層は、純粋なエラストマー又はエラストマー組成物のいずれかを含んでもよい。本発明のエラストマー材料は、室温で２００％の伸長で、約２０％未満、より好ましくは約３０％未満、及び最も好ましくは約４０％未満の応力緩和を示してもよい。本発明のエラストマー材料は、体温（約３７．７℃（１００°Ｆ））で５０％の伸張で１０時間後に、約４５％未満、好ましくは約５０％未満、及びより好ましくは約５５％未満の応力緩和を示してもよい。
【００５９】
本発明の皮膚層は、エラストマー層より、好ましくは薄く及び実質的により弾性でない。幾つかの実施形態では、皮膚層は更には非弾性であってもよい。皮膚層がエラストマー層と連結して用いられる場合、結果として得られるフィルム又はウェブは、モノリシックのエラストマー層の弾性特性とは異なる変更された弾性特性を有してもよい。一を超える皮膚層が用いられる場合、皮膚層は同じ又は異なる材料特性を有してもよい。
【００６０】
多層フィルムでは、エラストマー層は、フィルムの全体の厚さの約２０％〜約９５％を構成してもよく、また各皮膚層はフィルムの全体の厚さの約１％〜約４０％を構成してもよい。典型的には、エラストマーフィルム（モノリシック又は多層）は、約１．２７μｍ（０．５ミル）〜約５０８μｍ（２０ミル）、好ましくは約２５．４μｍ（１．０ミル）〜１２７μｍ（５．０ミル）の厚さを有する。各皮膚層は典型的には、約１．２７μｍ（０．０５ミル）〜約１２７μｍ（５ミル）の厚さ、及び好ましくは約２．５４μｍ（０．１ミル）〜約３８．１μｍ（１．５ミル）の厚さを有する。代表的な実施形態では、エラストマー層は約８１．２８μｍ（３．２ミル）の厚さであり、また各皮膚層は約３．８１μｍ（０．１５ミル）の厚さである。もう一つの代表的な実施形態では、エラストマー層は、約８１．２８〜７６．２μｍ（３．２〜３．０ミル）の厚さであり、また各皮膚層は約３．０４８〜２．５４μｍ（０．１２〜０．１０ミル）の厚さである。
【００６１】
本明細書に記載されるもののような多層ポリマーフィルムから製造された巨視的に伸張された三次元ウェブはまた本発明の範囲内である。こうしたウェブの詳細な記載は、米国特許第３，９２９，１３５号（トンプソン（Thompson））、第４，３４２，３１４号（ラデル（Radel）ら）、第５，７３３，６２８号（ペルキー（Pelkie））、第６，３０３，２０８号（ペルキー（Pelkie））、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９８／３７２６６（クーロ（Curro）ら）に開示されている。こうした三次元ウェブは、高多孔性及び高弾性、並びに信頼性、及び高強度の利点を示す。
【００６２】
図１は、本発明の巨視的に伸張された三次元ウェブ８０の代表的な実施形態である。ウェブ８０は、非常に多数の第一開口７１を示し、これは第一表面９０の平面１０２内に、相互に連結する部材（例えば相互に連結した部材９１、９２、９３、９４、９５）の連続的ネットワークにより形成される。第一表面９０の平面上に画かれたように第一開口７１の形状は、順序よい又はランダムなパターンによる、好ましくは多角形、例えば正方形、六角形などの形状である。もう一つの代表的な実施形態では、各相互に連結する部材は、平面１０２に位置する基礎部分８１を具備し、各基礎部分は基礎部分の各端に連結する側壁部分８３を有する。側壁部分８３は一般にウェブの第二表面８５の方向に伸び、隣接する相互に連結する部材の側壁と交わる。交わった側壁部分は、ウェブの第一及び第二表面の中間で互いに結合し、実質的に同時に互いに終了して、第二表面８５の平面１０６の第二開口７２を形成する。
【００６３】
図２は、図１のウェブ８０に一般に類似した種類のウェブの更に拡大された部分図であるが、本発明による別のウェブの構造を図解している。ウェブ８０の多層ポリマー有孔フィルム１２０は、好ましくは少なくとも一つのエラストマー層１０１、及び少なくとも一つの皮膚層１０３から構成される。図２は、皮膚層１０３が第一表面９０により近い二層の実施形態を示すが、有孔フィルム１２０の層化の順番は限定されないと考えられている。図２に示されるように、幾つかの実施形態では、ポリマー層は第二表面の平面で実質的に同時に終了するが、そうすることが必須でないことは理解され、即ち一以上の層が第二表面に向かって他の層より伸びてもよい。
【００６４】
本発明のエラストマーフィルム又はウェブは、使い捨て吸収性物品又はヘルスケア製品中に用いられてもよい。更に伸縮性衣類、例えば下着、ストッキング、レギンス、水着、及びその他のスポーツウェアも、本発明のエラストマーフィルム又はウェブの多孔性延伸性の特性により利益を得る場合があることが理解される。
【００６５】
本発明のエラストマー組成物により製造されたエラストマーフィルム又はウェブを含有する使い捨て吸収性物品の代表的な実施形態が、おむつ４００の形態で、平らにされた（即ちそれが装着者に設置される前）状態で図３に示される。本明細書で使用する時、「おむつ」という用語は、一般に幼児及び失禁者が装着する衣類を指し、それは装着者の胴体下部周りに装着される。代表的なおむつの構成は一般に、米国特許第３，８６０，００３号（ビューエル（Buell））、第５，１５１，０９２号（ビューエル（Buell）ら）、第５，２２１，２７４号（ビューエル（Buell）ら）、第５，５５４，１４５号（ロー（Roe）ら）、第５，５６９，２３４号（ビューエル（Buell）ら）、第５，５８０，４１１号（ニーズ（Nease）ら）、及び米国特許出願０８／９１５，４７１に記載されている。
【００６６】
図３は、おむつ４００の代表的な実施形態を示し、その中でトップシート４０４及びバックシート４０２が同一の広がりを持ち、吸収性コア４０６のものよりも一般に大きい長さと幅の寸法を有する。トップシート４０４はバックシート４０２に接合し、また上に重ねられ、おむつ４００の周辺部を形成する。周辺部はおむつ４００の外周又は縁を定義する。周辺部は終縁部４０１及び長手方向縁部４０３を具備する。
【００６７】
一つの実施形態では、おむつは一対のエラストマーのサイドパネル４２０を具備してもよく、これはおむつ４００の終縁部４０１から引き伸ばされた構成で横方向に伸びる。別の実施形態では、衣類の対向する側面４２４を継ぎあわせるか又は溶着してパンツを形成してもよい。これにより、その物品は、プルオンおむつ又はトレーニングパンツとして使用できる。伸縮性のあるサイドパネルを有する代表的なおむつは、米国特許第４，８５７，０６７号（ウッド（Wood）ら）、第４，３８１，７８１号（シャラファ（Sciaraffa）ら）、第４，９３８，７５３号（バン・ゴンペル（Van Gompel）ら）、第５，１５１，０９２号（ビューエル（Buell））、第５，２２１，２７４号（ビューエル（Buell））、第５，２４６，４３３号（ハッセ（Hasse）ら）、第５，４６４，４０１号（ハッセ（Hasse）ら）、第５，６６９，８９７号（ラボン（LaVon）ら）、第５，８９７，５４５号（クライン（Kline）ら）、第６，１２０，４８７号（アシュトン（Ashton））、及び米国特許出願０８／１５５，０４８（ロブレ（Roble）ら）に開示されている。
【００６８】
エラストマーのサイドパネル４２０は、本発明のエラストマーフィルム又はウェブを含んでもよい。その他の実施形態では、本発明のフィルム又はウェブがサイドパネルとして用いられる場合、それは更に複合積層体を形成するために、その一つの側面又は両側面上で、繊維性不織布材料と積層体を形成するために結合することにより加工されてもよい。
【００６９】
本発明のエラストマーフィルム又はウェブはまた、おむつ４００の周辺部に隣接する弾性部材、例えばウエスト及び脚部の開口、弾性トップシート又はバックシートを包含するおむつのその他の部分に用いられてもよい。
【００７０】
本発明の多層フィルム１２０は、従来の共押し出しフィルム製造装置上で多層フィルムを製造するための従来の手順を用いて加工されてもよい。一般に、ポリマーは、キャスト又はブローンフィルム押出成形方法のいずれかを用いてフィルムに溶融加工することができ、それらの両方がアランＡ．グリフ（Allan A.Griff）の「プラスチック押出成形技術（Plastics Extrusion Technology）」第２版（バン・ノストランド・ラインホールド（Van Nostrand Reinhold）１９７６年）に記載されている。共押し出しプロセスはまた、米国特許第４，１５２，３８７号、第４，１９７，０６９号、第４，５３３，３０８号に記載されており、すべてがクローレン（Cloeren）に発行されている。
【００７１】
多層エラストマーフィルムが共押し出しされた後、それは孔を開けるための形成プロセスに好ましくは供給され、結果として本発明の巨視的に伸張された三次元エラストマーウェブを生成する。こうしたプロセスには、ハイドロフォーミング、真空成形を挙げてもよく、これらは米国特許第３，９２９，１３５号、第４，３４２，３１４、第４，１５４，２４０号、第４，６９５，４２２号、第４，５５２，７０９号、第４，８７８，８２５号、第４，７４１，８７７号、第５，７３３，６２８号（ペルキー（Pelkie））、及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９８／３７２６６（クーロ（Curro）ら）に記載されている。平面の無孔エラストマーフィルムに孔を開けるその他の方法、例えば金型による穿孔（die punching）、スリット付け、及び熱いピンによる溶融孔あけもまた当該技術分野において既知である。本発明のエラストマー組成物を含むモノリシック又は多層フィルムは、これらの方法を用いて有孔ウェブに形成されてもよい。
【００７２】
フィルム又はウェブは更に、複合積層体を形成するために、その一つの側面又は両側面上で積層体を形成するために、接着剤、熱、圧力、又は超音波結合のような当該技術分野において既知の方法を用いて、繊維性不織布材料と結合することにより加工されてもよい。繊維性不織布材料に結合した後、複合積層体は、結合した不織布の相対的な非弾性により、エラストマーフィルム又はウェブ単独よりエラストマー性でなくなる場合がある。不織布をより弾性にするため、また複合積層体の弾性を復元するために、複合積層体は、前述の米国特許第５，１４３，６７９号（ウェーバー（Weber）ら）、第５，１５６，７９３号（ビューエル（Buell）ら）、及び第５，１６７，８９７号（ウェーバー（Weber）ら）に開示されるように、「ゼロ歪」の積層体に弾性を持たせるために用いられる方法及び装置を用いて、徐々に伸張するプロセスにより加工されてもよい。結果として得られる伸縮性のある「ゼロ歪」の複合積層体は、吸収性物品又はその他のパーソナル／ヘルスケア製品に用いられた場合に、軟らかく順応性の布様の感触、及び心地良く快適な適合を有する。
【００７３】
放射線架橋は、２５０〜４００ｎｍの波長範囲、及び約０．１〜約１０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは約０．５〜約８Ｊ／ｃｍ２、及びより好ましくは約１〜約５Ｊ／ｃｍ２の線量の制御された紫外線により実施されてもよい。本明細書に用いるのに適した装置は、メリーランド州フレデリックのインプロ・テクノロジーズ社（INPRO Technologies,Inc.）より入手可能なベンチトップコンベヤー、モデルＬＣ−６Ｂ（Model LC-6B）であってもよい。放射線架橋工程は典型的には、共押し出し及び／又は孔あけ工程の後に実施される。
【００７４】
（試験方法）
（Ａ）破損時の引っ張り強度及び伸長
本方法により測定される特性は、エラストマーフィルムの伸縮性に相関してもよい。これらの特性は、吸収性物品、特にプルオンおむつ、トレーニングパンツ、ファスナ付き使い捨ておむつ、又は装着された場合に実質的に伸張される大人の使用のためのその他の吸収性衣類の弾性構成成分として用いるのに適した材料の選択に関連する。
【００７５】
この試験には、マサチューセッツ州キャントンのインストロン・エンジニアリング社（Instron Engineering Corp.）又はミネソタ州エデンプレーリーのシンテック−エムティーエス・システムズ社（SINTECH-MTS Systems Corporation）から市販されている引っ張り試験機を使用してもよい。フィルムはＭＤ（フィルムの機械方向）に幅２．５４ｃｍ（１インチ）×ＣＤ（ＭＤに対して９０°の角度である横断方向）に長さ５．０８ｃｍ（２インチ）の試料に切断される。試験速度及びその他の試験パラメータを制御し、データを収集、計算及び報告するために、機器をコンピュータに接続する。フィルムの引っ張り応力−歪み特性は、ＡＳＴＭ方法Ｄ８８２−８３に従って測定される。これらの引っ張り特性は、室温（約２０℃）で測定される。
【００７６】
手順は次の通りである。
（１）試験用の適切なつかみ具及びロードセルを選定する。つかみ具は試料に適合するために十分な幅にすべきであり、典型的には幅２．５４ｃｍ（１インチ）のつかみ具が用いられる。ロードセルは、被試験試料からの張力応答がロードセルの容量又は用いられる荷重範囲の２５％〜７５％になるように選定され、典型的には２２．７ｋｇ（５０ポンド）のロードセルが用いられる。
（２）製造業者の指示に従って機器を較正する。
（３）基準長を２．５４ｃｍ（１インチ）に設定する。
（４）試料を、製造業者の指示に従って、つかみ具の平面に設置する。
（５）クロスヘッドの速度を０．２５４ｍ／分（１０インチ／分）の定速に設定する。
（６）試験を開始し、同時にデータを収集する。及び
（７）破断時の伸長、並びに１００％、２００％、及び３００％の伸長時の荷重を包含する引っ張り特性を計算し報告する。３試料の平均の結果が報告される。
【００７７】
（Ｂ）持続負荷応力緩和試験
この方法により測定される特性は、弾性構成成分、例えばサイドパネル、ウエストバンドなどを有する製品を装着する間に装着者が経験する弾性力に相関してもよく、特に製品が長期間装着された後にどのように製品が体温に適合するかに相関してもよい。この方法により測定される特性は、体温（およそ３７．７℃（１００°Ｆ））での持続負荷の下で応力緩和に抵抗する、したがって吸収性物品の長期装着時間にわたる持続適合を提供する材料の選択に関連する。
【００７８】
機器及び試料は、上記の試験方法Ａと同じである。持続負荷応力緩和は、３７．７℃（１００°Ｆ）（約ヒトの体温）で測定される。手順は次の通りである。
（１）試験用の適切なつかみ具及びロードセルを選定する。つかみ具は試料に適合するために十分な幅にすべきであり、典型的には幅２．５４ｃｍ（１インチ）のつかみ具が用いられる。ロードセルは、被試験試料からの応答がロードセルの容量又は用いられる荷重範囲の２５％〜７５％になるように選定され、典型的には２２．７ｋｇ（５０ポンド）のロードセルが用いられる。
（２）製造業者の指示に従って機器を較正する。
（３）基準長を２．５４ｃｍ（１インチ）に設定し、試料を製造業者の指示に従って機器内に設置する。
（４）クロスヘッドの速度を０．２５４ｍ／分（１０インチ／分）の定速に設定する。
（５）試料を５００％の伸長に予備伸張し、直ちに（即ち保持時間なしに）０％の伸長に戻す。
（６）予備伸張した試料をいずれの緩みも取り除くように再度固定し、２．５４ｃｍ（１インチ）の基準長を維持する。
（７）持続負荷応力緩和試験を開始し、同時にデータを収集するが、持続負荷応力緩和試験は次の工程を有する。
ａ）０．２５４ｍ／分（１０インチ／分）の速度で２００％まで伸長する。
ｂ）３０秒間その位置で保持する。
ｃ）０．２５４ｍ／分（１０インチ／分）で０％伸長にする。
ｄ）６０秒間その位置で保持する。
ｅ）０．２５４ｍ／分（１０インチ／分）の速度で５０％まで伸長する。
ｆ）１０時間その位置で保持する。及び
ｇ）０％伸長にする。及び
ｈ）５０％伸長での応力緩和を、初期荷重と工程７（ｆ）の時間ｔにおける荷重との間の損失％として次のように計算する。
【数１】
2005530030.tif 000008
試料の平均の結果が報告される。
【００７９】
（Ｃ）ヒステリシス又は応力緩和試験
この方法により測定される特性は、製品中に組み込まれた弾性構成成分により装着者が経験する力に関連してもよい。第一周期は、製品を装着者に装着させるために又は製品を装着者に適合するように調整するために、製品が最初に伸張される場合に弾性構成成分が経験する状態を模擬実験する予備伸張工程である。第二周期は、予備伸張工程の結果として得られる弾性力の減少（即ち応力緩和）を測定する。
【００８０】
機器及び試料は、上記の試験方法Ａと同じである。試験手順は上記の試験方法Ｂと次の修正を除いて類似している。（１）試験は室温（約２０℃）で行われる、（２）試験は工程７（ｃ）の後に終了し、（３）２００％での応力緩和は、初期荷重と工程７（ｂ）の最終荷重との間の損失％として計算される。工程７（ｃ）の間の５０％及び３０％伸長での無負荷応力が報告される。
【００８１】
本発明の特定の実施形態について例示し説明してきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には明白である。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【実施例】
【００８２】
（実施例１〜４）
製剤は、スチレンのエラストマーコポリマー、例えばベクター（Vector）４２１１、ベクター（Vector）８５０５シリーズ（テキサス州ヒューストンのデキスコ社（Dexco Company）から）、Ｓ−Ｂ−Ｓ／メタクリレート修飾Ｓ−Ｂ（ＳＢ−ＭＡ）の７０／３０ブレンド（テキサス州ヒューストンのデキスコ社（Dexco Company）から）、ビニルアレーン樹脂、例えばポリスチレンＰＳ３９００（ペンシルベニア州モナカ（Monaca）のノバ・ケミカル社（Nova Chemical,Inc.）から）、マクロ光開始剤（ニュージャージー州ブリッジウォーターのナショナル・スターチ・アンド・ケミカルズ（National Starch & Chemicals）から）、及び鉱油、例えばドラケオル（DRAKEOL）（登録商標）（ペンシルベニア州カーンズシティ（Karns City）のペンゾイル社ペンレンコ部門（Pennzoil Co.,Penrenco Div.）から入手可能）の様々な量を、エラストマー混合物を形成するために混合することにより調製される。
【００８３】
配合製剤は、ポリマー構成成分及びオイルを少なくとも２４時間乾式混合することにより調製される。ハーケ（Haake）バッチミキサーコンパウンダーが１５０℃に予備加熱され、乾式混合された製剤がゆっくりとコンパウンダー中に添加される。ある場合には、幾つかの構成成分は粘稠な液体形態であり、これはポリマー構成成分とオイル混合物に、ピペットを介して直接に、配合手順の間に添加される。
【００８４】
本明細書に用いるのに適したエラストマー組成物の例が表１に示される。各構成成分の量は、エラストマー組成物の重量％により表現される。添加剤、特に酸化防止剤は、これはほんの少量で存在するが、表１の組成物中には示されない。典型的には、本発明に有用なエラストマー組成物は、約０．５重量％の酸化防止剤、及び約０．３重量％の光安定剤を含む。
【表１】
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【００８５】
圧縮（圧縮成形された）フィルムの物理的特性は、ＵＶ照射への暴露の前及び後に測定される。
【００８６】
フィルムはおよそ１２ｇの配合製剤を坪量することにより調製される。製剤は、予備坪量された製剤を、ＰＴＦＥ（テフロン）フィルム（２５４μｍ（０．０１０インチ）厚さ）の二片の間に設置し、これを次に予備加熱されたアルミニウムプレートの間に設置し、およそ１６８℃に加熱プレートを設定してカーバー・プレス（Carver Press）モデル３８５３−０の中に挿入することにより圧縮成形される。製剤は３分まで加熱され、次に１７．２ＭＰａ（２５００ｐｓｉ）の適用圧力で、プレートの間で圧縮される。製剤は圧力下で３０秒間流動することを許される。結果として得られたフィルムは次に周囲温度に急冷され、その後３つの等しい部分に切断される。各部分はＰＴＥＥフィルム、及び予備加熱されたアルミニウムプレートの間に設置され、カーバー・プレス（Carver press）中で１６８℃まで１分加熱され、その後１３．７ＭＰａ（２，０００ｐｓｉ）の圧力が適用される。製剤はこの圧力下で３０秒間流動することを許される。圧力が取り除かれ、試料は９０°回転されて、プレスの中に戻し入れられ、直ちに２０．６ＭＰａ（３，０００ｐｓｉ）の圧力が適用される。製剤は再び３０秒間流動することを許される。圧力が取り除かれ、試料は反転されて、プレスの中に戻し入れられ、直ちに２７．５７ＭＰａ（４，０００ｐｓｉ）の圧力が適用される。製剤は再び３０秒間流動することを許される。圧力が取り除かれ、試料は９０°回転されて、プレスの中に戻し入れられ、直ちに３４．５ＭＰａ（５，０００ｐｓｉ）の圧力が適用される。製剤は再び３０秒間流動することを許される。最後の圧縮の後、フィルムは周囲温度に急冷される。結果として得られるフィルムの厚さは１０１．６μｍ（４ミル）〜２５４μｍ（１０ミル）の厚さである。フィルムは、上記の試験方法に従って適切な試料の大きさに切断される。
【００８７】
メリーランド州フレデリックのインプロ・テクノロジーズ社（INPRO Technologies,Inc.）より入手可能なベンチトップコンベヤー、モデルＬＣ−６Ｂ（Model LC-6B）が、架橋の研究のため、及び架橋していない対応するフィルムと比較するために、切断フィルムにＵＶ照射するために用いられる。ＵＶ架橋は、ＵＶ源の下をおよそ１６．４ｍ／分（５４フィート／分）の速度で移動するコンベヤーベルト上にフィルムを設置することにより行われる。この工程は４回繰り返され、およそ１．４〜２．５Ｊ／ｃｍ２のＵＶ線量が達成される。
【００８８】
ＵＶ照射の前及び後の実施例１及び２の物理的特性は、表２及び３に開示される。
【表２】
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【表３】
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【００８９】
表２及び３に見られるように、実施例１及び２の架橋していない種類と比較した場合に、ＵＶ照射された実施例１及び２の引っ張り強度及びヒステリシスは増加し、一方でこれらの試料の持続負荷力緩和は実質的に減少する。
【００９０】
本発明の特定の実施形態について例示し説明してきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には明白である。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】ポリマーフィルムの二層を有し、その内の少なくとも一つがエラストマー性である、本発明のエラストマーウェブの実施形態の、拡大された部分的に分割された斜視図。
【図２】本発明の別のエラストマーウェブのウェブ構造をより詳細に図解する、図１に一般に示される種類のウェブの更に拡大された部分図。
【図３】少なくとも一部分が本発明のエラストマー材料を含む、使い捨て衣類の部分的に分割された斜視図。
【図４】実施例１の架橋前及び架橋後の持続負荷力緩和のプロット。
【図５】実施例２の架橋前及び架橋後の持続負荷力緩和のプロット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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