(57)【要約】少なくとも１つの水蒸気透過性フィルム層、および、少なくとも１つの基材層を含み、前記水蒸気透過性フィルムが、（ｉ）少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび少なくとも１つの不活性多孔性フィラーを含み、（ｉｉ）水蒸気透過率が最低でも１０００ｇ／ｍ2／日であり、（ｉｉｉ）活性化されている、層状の水蒸気透過性複合材。代表的なフィルム形成ポリマー類は、エチレンインターポリマー類を含み、代表的なフィラー類は、シリカガラスビーズ類を含む。フィルムを活性化する１つの具体例としての方法は、ガラスビーズ類がフィルムマトリックス中で圧潰するのに充分な圧力に、フィルムを供することである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの水蒸気透過性フィルム層、および、少なくとも１つの基材層を含み、前記水蒸気透過性フィルムが、（ｉ）少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび少なくとも１つの不活性多孔質フィラーを含み、（ｉｉ）水蒸気透過率が最低でも１０００ｇ／ｍ2／日であり、（ｉｉｉ）活性化されている、層状の水蒸気透過性複合材。
【請求項２】
前記水蒸気透過性フィルム層が、０．０５％から１５重量パーセントのフィラーを含む、請求項１の複合材。
【請求項３】
前記水蒸気透過性フィルムが機械的処理により活性化されている、請求項２の複合材。
【請求項４】
少なくとも１つの基材層が不織構造である、請求項３の複合材。
【請求項５】
前記フィルム形成ポリマーが、エチレンインターポリマー、または１つ以上のエチレンインターポリマー類を含むブレンドである、請求項４の複合材。
【請求項６】
前記水蒸気透過性フィルムが弾力性である、請求項５の複合材。
【請求項７】
前記水蒸気透過率が２５００から７５００ｇ／ｍ2／日の範囲である、請求項６に記載の複合材。
【請求項８】
少なくとも１つの基材が織物構成である、請求項１の複合材。
【請求項９】
前記基材がポリオレフィンである、請求項８の複合材。
【請求項１０】
前記透過性フィルム層または基材層の少なくとも１つに、前記透過性フィルム層と基材層との間の接合を促進する表面処理がなされている、請求項１の複合材。
【請求項１１】
前記表面処理が、接着剤、接合剤、または、１つ以上の表面をコロナ放電、プラズマ、火炎、紫外線、X線、ガンマ線、β線、もしくは高エネルギー電子処理へ暴露することのうち１つ以上である、請求項１０に記載の複合材。
【請求項１２】
請求項１の層状の複合材を含む加工製品。
【請求項１３】
吸収性衛生製品、医療用使い捨て製品、外科用使い捨て製品、保護衣料製品、ジオテキスタイル製品、または、建築用材料製品からなる群より選択される、請求項１２の加工製品。
【請求項１４】
請求項１の複合材を含むハウスラップ。
【請求項１５】
請求項１の複合材を含む、吸収性衛生製品のバックシート。
【請求項１６】
少なくとも１つの弾力性、フィルム形成ポリマーを含む、弾力性、水蒸気透過性フィルムであり、前記フィルムが、（ｉ）少なくとも１つの不活性多孔性フィラー物質を含み、（ｉｉ）水蒸気透過率が最低でも１０００ｇ／ｍ2／日であり、（ｉｉｉ）活性化されている、フィルム。
【請求項１７】
前記フィラー物質が、前記フィルムの０．０５重量パーセントから１５重量パーセントを構成する、請求項１６の弾性水蒸気透過性フィルム。
【請求項１８】
水蒸気透過率が最低でも１０００ｇ／ｍ2／日である水蒸気透過性複合材の製造方法であり、前記方法が、（ｉ）少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび不活性フィラー物質を含むフィルムに圧力処理をかけ、（ｉｉ）前記フィルムを基材層と接合するステップを含む、製造方法。
【請求項１９】
前記ステップ（ｉ）および（ｉｉ）が同時に実施される、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記処理が、最低でも３Ｎ／ｍｍの圧力で行われる、請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気透過性フィルム、および、不織布のような１つ以上の基材を含む複合材に関する。１つの態様においては、本発明は不活性、多孔質フィラーを含有する水蒸気透過性フィルムを含む複合材に関し、他の態様においては、本発明は前記水蒸気透過性フィルムが弾力性である複合材に関する。本発明は、複合材が高水蒸気透過度および液体不透過性の両方を有しなければならない、工業用または消費者向け加工品類（articles）に特に適する。
【背景技術】
【０００２】
水蒸気透過性および水不透過性のフィルム類は公知である。そのような通気性フィルムは、例えば使い捨ておむつ、限定使用の衣料、およびハウスラップ（ｈｏｕｓｅ  ｗｒａｐ）のような、さまざまな消費者向けおよび工業用物品における用途に提案されてきた。
【０００３】
プラスチックフィルムを通気性にする１つの方法は、例えば炭酸カルシウムのようなフィラー類を用いることである。フィラー含有フィルムを１軸または２軸延伸することで、フィラー粒子の周囲に、フィルムに水蒸気分子を通過させる空隙が形成され、通気性が得られる。このようなフィルムへのフィラーの添加量は一般的に高く、最低でも約２０重量パーセント以上である。例えば、米国特許第４，７７７，０７３号は、ＬＬＤＰＥと３４から６２重量パーセント（１５から３５容量パーセントに対応する）のフィラーとを含む通気性フィルム類を開示する。国際特許出願ＷＯ９８／０５５０２号は、ポリオレフィン／フィラー組成物において、フィラーの量が２０重量パーセントより低いと良好な水蒸気透過率を得ることができないことを開示する。
【０００４】
このようなフィラーベースの通気性フィルムと他の素材の組み合わせを含む複合材もまた公知である。国際特許出願ＷＯ９９／１４０４４号は、少なくとも２方向に延伸された、弾力性、フィラー含有フィルムの柔軟、通気性、弾力性ラミネートを開示する。米国特許第５，６９５，８６８号は、通気性フィルムを繊維状ポリオレフィン不織ウェブ（ｗｅｂ）に接合した、フィルム／不織布複合材を開示する。このフィルムは、約３０から約８０重量パーセントのフィラーを含有し、少なくとも元の長さの２．５倍に延伸され、フィルムが薄く、多孔質にされている。
【０００５】
通気性フィルム類および複合材を製造する最新の技術は、いくらかの欠点および制約を有する。例えば、フィラー含有量が高いフィルムは加工が難しい。フィルム延伸工程は、廃棄率を高める恐れがある。現行の技術を用いて、主要製造率を高くしたり、それを維持することには問題が多い。
【０００６】
フィラー含有量の高いフィルムはまた包装用途に有用なことがある。国際特許出願ＷＯ９２／０２５８０号、ＷＯ９５／０７９４９号およびＷＯ９９／３３６５８号は全て、フィルム形成ポリマーと固有フィルム厚みより大きな粒径を有するフィラーとを含有する包装用フィルムを開示する。これらのフィルムは二酸化炭素対酸素の透過比率が小さいため、雰囲気が制御されている包装において、製品に特殊な状態を得ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いまだに、非包装用途に適切な通気性フィルム類および複合材に対する需要がある。これらの用途では、高水蒸気透過率と良好な物理特性の組み合わせを有するフィルムが求められる。このようなフィルム類および複合材類はまた、経済的な方法で製造可能なことを要する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの実施態様においては、少なくとも１つの水蒸気透過性フィルム層、および、少なくとも１つの基材層を含む、層状の水蒸気透過性複合材であり、前記水蒸気透過性フィルムは、（ｉ）少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび少なくとも１つの不活性多孔質フィラーを含み、（ｉｉ）水蒸気透過率が最低でも１０００ｇ／ｍ2／日であり、（ｉｉｉ）活性化されている。基材層は織布でも不織布でもよく、フィルム形成ポリマーはエラストマーでもよく、そしてフィラーは、元来多孔質のものであっても無孔性のものであってもどちらでもよい。フィルムは、いかなる適切な方法で活性化されてもよいが、しかし一般的には、フィラー含有フィルムに適切な圧力を付与してフィラー粒子を圧潰することにより活性化される。
【０００９】
本発明の他の変形では、複合材は加工製品（article of manufacture）である。この物品は数多くの形状のどれをとってもよく、例えばこれらに限定されるものではないが、吸収性衛生製品、医療用使い捨て製品、外科用使い捨て製品、保護衣料製品、ジオテキスタイル（ｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅ）製品、または、建築用材料製品が挙げられる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様においては、水蒸気透過性複合材は、（ｉ）少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび不活性フィラー物質を含むフィルムに圧力処理をかけ、（ｉｉ）前記フィルムを基材層と接合する、ステップを含む方法により製造される。他の好ましい実施態様において、ステップ（ｉ）および（ｉｉ）は同時に実施される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の語は指定された意味を有する。特に他に記載のない限り、単数形は一般的に複数形を含み、複数形は一般的に単数形を含む。
【００１２】
「含む」は「含むが、これらに限定されない」ことを意味する。
【００１３】
「ポリマー」は、その物質の全ての可能な幾何配置を含み、アイソタクチック、シンジオタクチック、およびランダム対称性を含む。
【００１４】
「ポリマーブレンド」、「ブレンド」および類似の語は、ポリマーの後反応器混合、またはポリマーの反応器内混合によって得られる、２つ以上のポリマー類の混合物を意味する。
【００１５】
「コポリマー」とは、２つの異なるモノマー類に由来する単位からなるポリマーを意味する。
【００１６】
「インターポリマー」とは、少なくとも２つの異なるモノマー類に由来する単位からなるポリマーを意味する。インターポリマーは、例えばコポリマー類、ターポリマー類などを含む。
【００１７】
「フィルム」は平坦な物品を意味し、シート類、ストリップ類、テープ類、およびリボン類を含む。
【００１８】
「不活性、多孔質フィラー物質」という表現で用いられる「不活性」とは本質的に、その物質とフィルムまたはフィルム形成ポリマーとが、フィルムが製造または使用される条件下で、化学的に非反応性であることを意味する。
【００１９】
「多孔質」とは、例えば１つの表面から他の表面へと延ばされた、または、球体もしくはその他の表面が１つの物体において、物体の表面の１点から物体の表面の他の１点へと延ばされた、自然の細孔、間隙、溝、または類似の通路を有するフィラー粒子のような物体を記述するために用いる。多孔質物体の通路は、例えば酸素、窒素、水、ベンゼンなどの小さな分子の気体または液体を、相当な量通過させるのに充分な大きさである。
【００２０】
「無孔質」とは、例えば１つの表面から他の表面へと延ばされた、または、球体もしくはその他の表面が１つの物体において、物体の表面の１点から物体の表面の他の１点へと延ばされた、自然の細孔、間隙、溝、または類似の通路を有しないフィラー粒子のような物体を記述するために用いる。例えば相当な量の、例えば酸素、窒素、水、ベンゼンのような小さな分子の気体または液体は、その物体を通過することができない。無孔質物体は、通路が塞がれた、または他の方法で通路が妨害された多孔質物体を含み、例えば含水鉱物類である。
【００２１】
「圧潰」「圧潰した」「圧潰している」および類似の語は、例えば気体または液体が物体内を通過できるように、物体の１つの表面から物体の他の表面へと延ばされた自然の細孔、間隙、溝、または類似の通路を有する多孔質または無孔質フィラー粒子であり、物体中の細孔、間隙などの少なくとも一部が、例えばそのような通路の１つ以上を物体内に生じるのに充分な圧縮力を物体にかけて物体を活性化した結果生じたような物体を記述するために用いる。
【００２２】
「活性化」「活性化する」および類似の語は、多孔質または無孔質物体内、例えばフィラー粒子内に通路を形成することであり、いかなる手段によってもよいが、一般的には物体に圧縮力をかけることによって行われるものを意味する。物体が多孔質の場合、活性化は物体の表面から物体の他の表面へ、追加の通路を形成する行為である。
【００２３】
「固有厚み」とは、単層フィルムまたは多層フィルムの一層の計算厚みまたはゲージを意味する。固有フィルム厚みは、フィラーを含有しないときのフィルムの厚みである。固有フィルム厚みは、フィルムのグラム数を、グラム／立方センチメートルで表したフィルムの密度と平方センチメートルで表したサンプルの面積の積で除した値である。フィルム密度は、フィルムが製造されているポリマーの重量パーセントとポリマー密度の積の合計と、フィラーの重量パーセントとフィラーの密度の積との和である。「フィラーを含有しない」とは、フィラーがゲージに影響していないフィルム部分で測定した、ということである。
【００２４】
「水蒸気透過性フィルム」「水蒸気透過性複合材」および類似の語は、ＬＹＳＳＹ  Ｌ８０−４０００Ｋ試験器を用い製造者の取扱説明書に従いＧＯＲＥＴＥＸ膜を標準として測定した水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が、最低でも１００ｇ／ｍ2／日の、フィルム、複合材などである。
【００２５】
「不織素材」は、編成または製織以外の方法で形成された、個別のファイバーまたはフィラメントのウェブ（ｗｅｂ）を意味する。ファイバーまたはフィラメントはインターレイ（ｉｎｔｅｒｌａｙ）されていてもよいが、しかし、識別可能な繰り返しによる方法にはよらない。ウェブは、ファイバーまたはフィラメントの一部または全体にわたる結合を含む。そのような結合は、例えば熱、接着、または、絡み合いのような機械的手段によって形成することができる。不織ウェブは、スパンボンドウェブ、メルトブロウン（ｍｅｌｔｂｌｏｗｎ）ウェブ、（結合）紡糸ウェブ、エアーレイド（ａｉｒ  ｌａｉｄ）ウェブ、または、これらのいずれかの組み合わせでよい。
【００２６】
「織物素材」は、編成または製織工程によって繊維から製造された、布または編物を意味する。
【００２７】
特に記載のない限り、すべての部およびパーセンテージは、重量基準である。
【００２８】
特に記載のない限り、範囲の指定は、範囲の表示に用いる両端の値を含む。
【００２９】
水蒸気透過性複合材は、フィルム形成ポリマーおよび比較的低量の不活性多孔質フィラー物質を含む、水蒸気透過性フィルムから製造することが可能である。水蒸気透過性フィルムは、少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび不活性多孔質フィラー物質を含有する層を少なくとも１層含む、単層または多層フィルムである。このような層はまた「ＷＶＴＲ層」としても知られる。
【００３０】
そのような水蒸気透過性フィルムのＷＶＴＲは、最低でも１０００、好適には最低でも２５００、および、さらに好適には最低でも３０００ｇ／ｍ2／日以上であることが好都合である。ＷＶＴＲが７５００ｇ／ｍ2／日より大きいことも可能だが、本発明の水蒸気透過性フィルムのＷＶＴＲは、一般的には約１０００から約７５００ｇ／ｍ2／日の範囲である。本発明によれば、フィルムの水蒸気透過性は、主にフィラーの多孔性を通じて得られる。ＷＶＴＲは既知の方法および機器を用いて測定可能であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｅ３９８−８３もしくはＡＳＴＭ  Ｅ９６−００に記載の方法を用い、または、スイスのＺｏｌｌｉｋｏｎのＬＹＳＳＹ  ＡＧから供給されている自動水蒸気透過率試験器、例えばＬ８０−４０００もしくはＬ８０−５０００のようなＬＹＳＳＹ  Ｌ８０シリーズ、または、ミネソタ州ミネアポリスのＭＯＣＯＮの例えばＰＥＲＭＡＴＲＡＮ  １００Ｋ試験器のような、市販の水蒸気透過率測定用自動機器を用いて測定可能である。上述のＷＶＴＲの値および範囲は、ＬＹＳＳＹ  Ｌ８０−４０００測定器を用い、製造者の取扱説明書に従い、ＧｏｒｅＴｅｘ（商標）膜を標準として測定された値に基づいている。
【００３１】
水蒸気透過性フィルムはまた、実質的には液体不浸透性フィルムであり、特に水そのものや体液のような水系の液体に関して不浸透性である。素材の液体遮断特性の評価方法は公知であり、国際標準方法ＩＳＯ１４２０ＡＩまたはＩＳＯ８１ｌのような、静水圧法を含む。例えば本発明のフィルム類および複合材類の液体遮断性の測定には、静水圧試験を用いることが可能である。この試験方法は、規定量の液体がフィルムまたは複合材を通過するまでに、フィルムまたは複合材が支持できる水の高さ（ミリバール）を測定するものである。試験された素材について測定した静水圧値が大きいほど、その液体浸透に対する遮断特性は良好である。
【００３２】
２から７層を含み、少なくとも１層が（ｉ）フィルム形成ポリマーおよび（ｉｉ）不活性多孔質フィラー物質を含み、そして所望の水蒸気透過性を与えることができる、水蒸気透過性多層フィルムが好適である。好適な多層フィルム類は、１つのＷＶＴＲ層を含む。追加の層は、例えばホットタック、ヒートシール性、接着性および／または構造用特性のような、他の所望のフィルム特性を付与または促進するように選択される。追加の層は、フィルムまたは複合材の水蒸気透過性への悪影響が少なく、好適には皆無となるように選択される。環境適合性および経済的理由を含む様々な理由から、本発明の水蒸気透過性フィルムが有する層は、所望のおよび／または目的の性能特性値を充足するために可能な限り少ない。
【００３３】
本発明に使用される好適な水蒸気透過性フィルムは、１つの層がフィルム形成ポリマーおよび不活性多孔質フィラー物質を含有する、単層、２層または３層フィルムである。フィルム形成不活性多孔質フィラー物質を含む単層フィルム類が、最も好適な水蒸気透過性フィルムである。
【００３４】
水蒸気透過性フィルムは、フィルムまたは複合材の目的とする用途に適当ないかなる厚みでもよい。経済的および／または環境適合性による理由から、多くの場合、そして好適には、フィルム厚みは最小化される。単層フィルムは水蒸気透過性を促進し、また、構造的な一体性と液体遮断特性とが得られる厚みを有するべきである。本発明で適切に用いられる単層フィルムの厚みは、一般的には１０ミクロン（０．４ｍｉｌ）から１２５ミクロン（５ｍｉｌ）であり、好適には２０ミクロン（０．８ｍｉｌ）から７５ミクロン（３ｍｉｌ）の範囲である。多層フィルムは一般的に、合計の厚みが２０ミクロン（０．８ｍｉｌ）から１２５ミクロン（５ｍｉｌ）の範囲である。
【００３５】
フィルム形成ポリマーは適切ならばどの種類でもよく、一般的には、これらに限定するものではないが、ホモポリマー類、コポリマー類、インターポリマー類、例えばブロック、グラフト、ランダム、および交互コポリマー類、ならびにターポリマー類などが挙げられる。適切な種類のポリマー類としては、例えばエチレンと、少なくとも３つの炭素原子、好適には３から１０の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝モノオレフィン類との、ホモポリマー類、インターポリマー類およびブレンドのようなポリオレフィン類が挙げられる。本発明に用いることができるホモポリマー類の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）およびポリ（３−メチル−１−ペンテン）が挙げられる。適切なインターポリマー類の代表的な例としては、エチレン／プロピレン、エチレン／ブテン、エチレン／ペンテン、エチレン／ヘキセン、エチレン／ヘプテン、およびエチレン／オクテンコポリマー類が挙げられる。適切な種類のポリエチレンとしては、これらに限定されるものではないが、高圧低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられる。本発明で用いることが可能な他のホモポリマー類、コポリマー類およびインターポリマー類の例としては、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブテンテレフタレートを含むポリエステル類、ナイロン、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）および水素化ＳＢＳのようなスチレンブロックコポリマー類を含むポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニルコポリマー類およびエチレン−ビニルアルコールコポリマー類を含むビニルポリマー類、エチレンメチルアクリル酸コポリマー類（アイオノマー類）、エチレン／スチレンインターポリマー類、ポリアルキレンオキシドポリマー類、ならびにポリカーボネートが挙げられる。ブレンド類の代表的な例としては、ポリエチレンまたはポリプロピレンのようなホモポリマー類、および、エチレン／ブテン、エチレン／ヘキセン、またはエチレン／オクテンのようなコポリマー類のブレンド類、ならびに、コポリマー類および／またはインターポリマー類のブレンド類を挙げることができる。２つ以上のポリマー類のブレンドは、好適には、少なくとも部分的に相溶性であるポリマー類を含む。フィルム形成ポリマーまたはポリマー類の選択は、フィルムの要求条件、例えば加工性および物理特性との整合性を有するべきである。
【００３６】
超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、シングルサイト触媒技術を用いて製造されたエチレンインターポリマー類、特に、例えばザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されている、幾何拘束触媒類を用いて製造された均一分枝した実質的に線状のエチレン／Ｃ3〜Ｃ10α−オレフィンインターポリマー類、ポリプロピレンのランダムコポリマー類、プロピレン／エチレンコポリマー類、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンまたはスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー類を含むスチレン系ブロックコポリマー類、ならびに、これらのポリマー類のブレンドからなる群より選択されるフィルム形成ポリマーが好適である。
【００３７】
水蒸気透過性フィルムのＷＶＴＲ層を形成するために用いる組成物中の、フィルム形成ポリマーの量は、９９．９５重量パーセント以下（フィルム形成ポリマーとフィラーとの合計重量に基づく）である。好適には、フィルム形成ポリマーの量は、フィルムの８５、より好適には９０、および最も好適には９５重量パーセント以上である。
【００３８】
本発明で使用するのに適するフィラー物質は、フィルム形成ポリマーまたはポリマー類に対して不活性である。好適なフィラー類は、無機および有機粒状物質を含み、これらはフィルム形成ポリマーまたはポリマー類には不溶性であり、すなわち、これらはフィルム形成ポリマーとブレンドしたときに溶解しないか、または粒状特性を失わない。好適なフィラー類は無機粒状物質である。フィラー類は、天然物質でも合成物質でもよい。好適には、粒子は、長さ対直径比が約１から２の実質的な球状である。
【００３９】
水蒸気透過性フィルムまたは複合材中のフィラー物質は、多孔質である。このような多孔質物質は、フィラー粒子のかなりの部分、好都合には少なくとも約８０％以上が、１つの表面から他の表面に粒子を横切る、または形状が球状の場合は直径方向に横切る、細孔、通路、および／または空隙を含むことにより特徴づけられる。多孔性は選択されたフィラー物質に固有のものであってもよく、および／または、適切な処理、例えばフィラー物質を機械的および／または化学的処理することによって、形成または促進されたものでもよい。
【００４０】
本発明の好適な実施態様によれば、フィラー物質の多孔性は、適切な機械的処理と、場合により熱処理との組み合わせにより、達成または促進される。機械的処理は、フィルムに水蒸気透過性を与えるか、それを著しく促進するようなものである。好適には、機械的処理は、フィルム形成ポリマーと無孔質または多孔性が不充分なフィラー物質とを含む不活性フィルムを、場合により熱処理と組み合わせて、適切に圧力処理することを含む。例えば、適切な圧力処理は、少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよびフィラー物質を含有する層を少なくとも１層含むフィルムを、圧力プレートまたは圧力ローラーと接触させることを含む。圧力は、フィラー粒子の圧縮強度より大きく、粒子を圧潰することにより粒子に多孔性を付与または促進するのに充分である必要がある。圧力は、１から３５、好適には３から３０、より好適には５から２５ニュートン／ミリメートル（Ｎ／ｍｍ）の範囲が好都合である。本発明の目的に好適なフィラー物質は、無孔質フィラー物質、例えばフィルムに分散されている状態で圧潰することにより活性化されるシリカガラスビーズ類である。
【００４１】
機械的処理は室温または昇温中で行われてもよい。例えば、ローラー間にフィルムを通すことにより圧力処理を行ってもよく、場合によりローラーは加熱されていてもよい。好適には、ローラー温度は室温からポリマーのピーク融点の間であり、より好適には最高融点を持つポリマーの軟化温度からそのポリマーの融点の範囲であり、最も好適には融点の１０から１５℃下である。多層フィルムの場合、少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよびフィラー物質を含む構成層とは対照的に（そして処理された層は多層フィルムの他の層と積層される）、好適には多層フィルムは機械的処理にかけられる。
【００４２】
フィラーに多孔性を付与または促進する化学的方法は公知である。化学的処理としては、例えば、場合により熱処理と組み合わせられる、適切な酸またはアルカリを用いたフィラー物質のエッチングが挙げられる。米国特許第６，１７２，１６５号中の特に実施例１に開示される方法に基づき、多孔性が調整されたシリカを製造することが可能である。化学的処理は、フィラー物質がＷＶＴＲ層を作るため用いるフィルム形成ポリマーとブレンドされる前に行われるべきである。
【００４３】
本発明に適切なフィラー物質としては、例えば、シリカ、軽石、流紋岩、石英安山岩、スコリア、火山礫、真珠岩、ゼオライト類、ポリマー性炭水化物類、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムのような酸化金属類、硫化バリウム、硫化マグネシウムまたは硫化アルミニウムのような硫化金属類、炭酸カルシウム、炭酸バリウムまたは炭酸マグネシウムのような炭酸金属類、ならびにクレイが挙げられる。このような物質は数多くの業者から市販されている。好適なフィラー類は、シリカ類（ガラスビーズ類を含む）のような、鉱質、無孔質の球状物質である。異なるフィラー物質類の混合物を用いることもまた可能である。
【００４４】
例えばカレンダー機器を用いるような圧力処理により、多孔性が付与または促進された本発明の実施態様においては、フィルムの固有厚みと相対的なフィラーの粒径は、粒子を圧潰できる程度であるべきである。フィラーの平均粒径は、固有フィルム厚みの少なくとも約３分の２が好都合である。好適には、圧力処理前の平均フィラー粒径対フィルムゲージの比率は、最低でも０．６７、より好適には最低でも０．８、最も好適には最低でも０．９以上である。平均フィラー粒径は、固有フィルム厚みより大きくてもよい。好適には、圧力処理前の平均フィラー粒径対固有フィルム厚みの比率は２より小さく、好適には１．８より小さい。好適には、フィラー粒径は固有フィルム厚みより大きく、すなわち平均フィラー粒径対固有フィルム厚みの比率は１より大きい。
【００４５】
フィラー粒径は表面の品質、例えばフィルムの触感に影響し、所望のまたは目的の基準に適合するよう選択されるべきである。一般的に、フィラー粒径が小さければ、表面の触感は良好になり、静水圧値が高くなる（すなわち、液体水の遮断性が良好になる）ことが解っている。好適なフィラー物質は、粒径分布が狭いものである。粒径分布が狭いと、例えばフィルム各部のＷＶＴＲのようなフィルム性能のばらつきが小さくなることが解っている。特に好適なのは、平均粒径、さらに好適には、前粒子の９０％以上が、前述のフィルム厚みに関連する一般的および好適な仕様に適合するフィラー物質である。フィラー粒径は公知の方法、例えばクールター計数記法または顕微鏡法で測定可能である。
【００４６】
水蒸気透過性フィルムのＷＶＴＲに影響する二種の要因は、フィラーの多孔性および量である。ＷＶＴＲ層中のフィラー量は、所望の水蒸気透過性を付与するため充分となるよう選択される。好適には、ＷＶＴＲ層中の不活性フィラー量は、層中に存在するフィラーおよびフィルム形成ポリマーの総量を基準として、少なくとも０．０５、より好適には少なくとも０．１、および最も好適には少なくとも０．５重量パーセント以上である。好適には、ＷＶＴＲ層中のフィラーの量は、１５、より好適には１０、および最も好適には５重量パーセント以下である。
【００４７】
フィラー表面は改質されていてもよく、例えば表面改質剤を用いてより疎水性にされていてもよい。表面改質はポリマーマトリックス中でのフィラーの分散、および／またはポリマーマトリックスへのフィラーの接着性を改良することがある。好適な試薬は公知であるが、例えば、様々なポリマー類およびステアリン酸カルシウムのような脂肪酸類が挙げられる。フィラー物質とポリマーマトリックスとの接着性を増すことにより液体遮断性を改良することが可能であり、これは例えば静水圧値がより高くなることに反映される。例えば、ガラスビーズの表面をアミノシランまたはメタクリレートシランのようなシランポリマーで処理したり、またはポリマーを無水マレイン酸グラフト化ポリマーとブレンドすることにより、界面接着性を増大させることができる。フィラー表面改質の方法は公知である。
【００４８】
フィルム形成ポリマーおよび不活性、多孔質フィラー物質を含むＷＶＴＲ層の組成物は、フィルムに特定の特性を付与または促進する添加剤、例えばこれらに限定されるものではないが、顔料類、酸化防止剤類、安定剤類、防曇剤類、可塑剤類、ワックス類、流れ促進剤類、界面活性剤類、組成物の加工性を促進するために添加する物質類、ならびに、粘着性樹脂類および接着剤類、特に水蒸気透過性フィルムを不織布層と適切な低温で接着する接着剤、例えば米国特許第５，６９５，８６８号に開示されているような接着剤などをさらに含んでいてもよい。もちろん、フィルムの所望のＷＶＴＲが目標または所望の値にとどまり、またはそれを超えるように、いかなる添加剤を選んでもよい。組成物は、例えば２本ロール機類、バンバリーミキサー類、単軸スクリューまたは２軸スクリュー押出機類のような機器を用いた、従来のブレンド手法によって製造可能である。
【００４９】
本発明で用いる単層または多層フィルムはいかなる製造技術を用いて製造してもよく、これらの特性は、所望の複合材の末端用途のいずれかに適応するよう設計可能である。適切なフィルム成形技術としては、例えばブロウンフィルム押出、フラットダイ押出、共押出、押出コーティング、およびラミネーション技術が挙げられる。フィルムは複合材中に組み込まれる前にロールに巻き取ってもよく、従来の機器で用いることが可能である。好適には、本発明のフィルムは、費用効率に優れたライン速度で容易に処理できるように設計される。
【００５０】
本発明の水蒸気透過性フィルムは、インプリントおよび／またはエンボス化され、または他の公知の表面改質、例えばフィルムの触感を改良するための改質を施すことができる。もちろん、目標のＷＶＴＲを得るため充分な圧力である限り、フィルムの圧力処理に用いる手段を、得られるフィルムを少なくとも部分的にエンボス化またはパターン化するために用いてもよい。圧力処理にローラーを用いる場合は、ローラーは両方ともパターン化またはエンボス化されていてもよく、また１つのローラーがパターン化またはエンボス化され、もう１つは平滑でもよい。１つまたは両方のローラーは加熱されてもよく、または、２次熱源を用いてもよい。
【００５１】
本発明で提供される水蒸気透過性フィルムは、炭酸カルシウムフィラーの凝集に関する欠陥のリスクを排除または低減することにより、廃棄率の低減を可能にする。その上、このようなフィルム類は、目標のＷＶＴＲを得るために延伸工程を必要としない点で都合がよい。
【００５２】
１つの実施態様において、本発明は少なくとも１つのフィルム形成ポリマーおよび不活性、多孔質フィラー物質を含有する層を少なくとも１層含む、水蒸気透過性、弾力性フィルムである。このような弾力性フィルムは、バイアス力を適用することにより元の長さの少なくとも１５０％伸長可能であり、伸長、バイアス力を除去すると、その伸長の少なくとも５０％は回復する。例として、１メートルのフィルムが少なくとも１．５メートルに伸長され、続いて伸長力から解放された後は、１．２５メートル以下の長さに回復する。バイアス力を解放することにより実質的にその元の長さに回復する弾力性フィルムが好適である。好適な弾力性フィルム形成ポリマー類は当業者に公知であり、例としては、シングルサイト触媒技術、例えばメタロセンまたは幾何拘束性触媒を用いて製造されたエチレンベースのインターポリマー類、およびポリウレタン類、コポリエーテルエステル類、および、スチレンブロックコポリマー類のようなブロックコポリマー類が挙げられる。好適な弾力性ポリマー類は、シングルサイト触媒技術を用いて製造されたエチレン／α−オレフィンコポリマー類で、密度が０．８９５ｇ／ｃｃ以下のものである。
【００５３】
１つの実施態様において、本発明は上述の水蒸気透過性フィルム、および、織物素材または不織素材のような基材または支持層を１つ以上含む、水蒸気透過性で実質的に液体水分遮断性の複合材を提供する。本発明による複合材のＷＶＴＲは、最低でも１０００、好適には最低でも２０００、および、さらに好適には最低でも２５００ｇ／ｍ2／日以上が好都合である。最も好適には、本発明に基づく複合材のＷＶＴＲは２５００から７５００ｇ／ｍ2／日の範囲である。本発明による好適な複合材が有する静水圧は、最低でも２５ミリバール、より好適には最低でも４０ミリバールであり、最も好適には４５ミリバールより大きい。
【００５４】
他の実施態様においては、本複合材は少なくとも１つの不織布構成材料、好適にはポリオレフィンベースの繊維状不織ウェブを含む。そのようなウェブはポリプロピレンから製造可能だが、他のポリオレフィン繊維類を用いることも可能である。異なるポリオレフィン繊維類のブレンド類または混合物類、ならびに、ポリオレフィン繊維およびポリエステル繊維のような非ポリオレフィン繊維のブレンド類もまた使用可能である。天然繊維を線維状不織ウェブに含んでもよい。特定の繊維の種類としては、単一構成の繊維、および、サイドバイサイド（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）構造、芯鞘構造、および海島構造の複合繊維のような多成分系繊維が挙げられる。繊維類は、ストレートでも捲縮していても、中実でも中空でもよい。繊維の太さは所望の特性が得られるように選択される。目的の末端用途に応じ、１つ以上の所望または必要な複合材の性能特性を与え、または改良するように、本発明の複合材の不織基材を選択してもよい。例えば不織構成材は、美観、特に柔らかい触感または外観、着用者の快適さ、および使用の容易さを改良するために提供されてもよい。代替的には、または追加的には、不織布はカバーストック（ｃｏｖｅｒ  ｓｔｏｃｋ）、芯層、吸収性芯材、遮断層または補強層として機能することがある。その上、不織布は複合材の費用効率にも貢献することがある。適当ならば、疎水性不織布または高吸収性樹脂を含有する不織布を用いてもよい。
【００５５】
特定の他の実施態様においては、複合材類は上述の水蒸気透過性フィルムおよび不織素材を含むラミネート類である。好適には不織布はフィルムに接合され、そして接合は公知の技術を用い、接合部位のフィルムの一体性に悪影響を及ぼさない方法でなされる。
【００５６】
フィルム類と不織布を接着する適切な方法は公知であり、例えば、フィルム組成物または繊維状ウェブ中に含まれる接合剤のような接着剤または接合剤を用いる接着、超音波接合、および熱接合が挙げられる。熱接合は、熱および圧力の使用を通じて行うことができる。フィルムおよび不織布の融点より低いか、または、複合材が剛直になる温度より低い温度を選択するべきである。接着部位、および、接着点、連続した線、および、装飾パターンのような接合パターンは、特定の末端用途に応じて変更してもよい。
【００５７】
フィルムおよび基材物質がポリプロピレンおよびナイロンのような異なるポリマーを含む実施態様においては、フィルムと基材の間の接着を強化する必要がある場合がある。１つ以上の表面に公知の接着剤または接合剤を塗布することにより、表面間接着を強化することができる。また、１つ以上の表面をコロナ放電、プラズマ、フラリー（ｆｌｕｒｉｅ）、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、β線、または高エネルギー電子処理に暴露することも公知である。
【００５８】
圧力処理によりフィラー多孔性が付与または促進された水蒸気透過性フィルムを含むラミネート類においては、本発明はフィルムの圧力処理およびラミネーションを１ステップで行うことができるという利点を提供する。
【００５９】
本発明はまた、前述の弾力性水蒸気透過性フィルム、および、例えば不織布のような基材または支持材層を１つ以上含む、弾力性複合材も提供する。このような複合材は、例えば伸縮性が望まれるまたは要される物品、例を挙げると、着用者の身体の輪郭になじむ衣料品に有用である。
【００６０】
本発明の水蒸気透過性フィルムおよび複合材は、良好な水蒸気透過性と、様々な液体、特に水または体液のような水系の液体に対する実質的な遮断性との組み合わせを要する、使い捨てまたは耐久性物品に特に適切である。このような加工製品は、本発明の別の側面であり、例えば、吸収性衛生製品、医療用または外科用使い捨て消耗品、工業用保護衣料、スポーツ用衣料（例えば、撥水性だが通気性のジョギングおよびエクスサイズ衣料）、ジオテキスタイル（ｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅ）類、ならびに「ハウスラップ（house-wrap）」のような建築資材、屋根資材などが挙げられる。そのような二次加工品としては、本発明に基づく複合材から製造された、またはそれらを含む基材が不織布のものが好適である。本発明の複合材類およびその構成材、例えば水蒸気透過性フィルムおよび不織布基材は、ラミネートされ、または他の特別な設計により、物品の要求を充足することが可能である。
【００６１】
吸収性衛生製品は、例えば使い捨て乳幼児向けおむつ、１〜２歳児のトイレトレーニング促進向けに設計された高吸収性のパンツ状製品であるトレーニングパンツ、生理用ナプキン類およびパンティライナー類のような女性用生理用品類、ならびに、アンダーパッド（ｕｎｄｅｒｐａｄ）類および大人用おむつ類のような成人向け失禁用製品類が挙げられる。本発明に基づく複合材は、おむつのような吸収性衛生製品のバックシートとしての用途に適する。そのような製品では、不織布ウェブがそのような製品の吸収性材料に面していないことが好適である。
【００６２】
医療用および外科用消耗材は、とりわけ医療従事者および患者の保護を提供し、例えば、使い捨てで無菌の手術着類およびドレープ類、フェイスマスク類、バンデージ類ならびに創部カバー類が挙げられる。
【００６３】
「ハウスラップ」のような建築用途における使用では、布地類が本発明の水蒸気透過性フィルムと適切にラミネートされる。布地は強度に優れ、水蒸気透過性フィルムを補強できるものが有利である。布地は、フィルムの水蒸気透過性に著しく悪影響を与えることなく、フィルムに接合可能である。布地は、適切な素材の織布または不織布であってもよい。例えば布地は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、またはポリプロピレン、好適には高密度ポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレートのようなポリオレフィンを基にした織布であり、一般的にスクリム（ｓｃｒｉｍ）とよばれるものでもよい。
【００６４】
実施例
【００６５】
樹脂の密度（ｇ／ｃｃ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に基づいて測定する。メルトインデックス（ｇ／１０分）は、１９０℃／２．１６ｋｇの条件で、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に基づいて測定する。
【００６６】
ＷＶＴＲはフィルムまたは複合材の通気性を表し、各表面の特定の温度および湿度条件下で、フィルムまたは複合材の単位面積を単位時間に通る水蒸気の定常流である。以下に報告する値は、スイス、ＺｌｌｉｋｏｎのＬＹＳＳＹ  ＡＧから市販されている水蒸気透過率試験器（モデルＬ８０−４０００）を用いて測定した。
【００６７】
ＷＶＴＲの測定方法は、約１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片をフィルムサンプルから切り出し、５ｃｍ2の開口部を有するサンプルホルダーに保持することを要する。サンプルは続いて、試験チャンバー内に置かれる。チャンバーの下半分には水が入れられ、上半分は湿度を約１０から１５パーセントに保たれ、８５から９０パーセントの湿度駆動力（ｈｕｍｉｄｉｔｙ  ｄｒｉｖｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）が確立される。全ての測定は、３８℃および９０％相対湿度で行われる。空気をチャンバーの上半分に入る前後にシリカゲルを通して循環させることにより、乾燥状態に維持する。時間（２４時間、すなわち１日）の関数としての水蒸気流は、上部チャンバー内の抵抗センサーで検出され、同条件で測定される標準と比較される。
【００６８】
ＷＶＴＲ（サンプル）＝［値（サンプル）×ＷＶＴＲ（標準）］／値（標準）
【００６９】
ＬＡＳＳＹ  ＡＧより供給される、厚みが５０ミクロン（２ｍｉｌ）のＧｏｒｅＴｅｘ（商標）通気性膜を標準として用い、３８℃および９０％相対湿度の固定条件で、前記標準のＷＶＴＲを５０００ｇ／ｍ2／日として決定する。
【００７０】
フィルムの相対弾力性は、永久歪みを測定して求める。サンプルを２５４ｍｍ／分（１０インチ／分）で、１０ｃｍ（４インチ）のゲージ長を基に、５０、１００、および１５０パーセント伸張する。サンプルを目的の伸張度で３０秒間保持し、２５４ｍｍ／分（１０インチ／分）の速度で、０パーセント伸張まで緩和する。６０秒間後に、サンプルを同一の速度で、０以上の負荷がかかるところまで再度伸張する。負荷が０より高くなった時点での伸張または応力対歪みのプロットのＸ軸状の距離を、「６０秒歪み」とする。
【００７１】
実施例中で用いたＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）およびＥＬＩＴＥ（商標）樹脂は、米国ミシガン州ミッドランドのザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されている。
【００７２】
米国のＰＱ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの一部門であるＰｏｔｔｅｒｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓより供給されている、平均粒径が６５ミクロン（２．６ｍｉｌ）の無孔質ガラスビーズを、全ての実施例で不活性フィラー物質として用いる。
【実施例１】
【００７３】
密度が０．８７５ｇ／ｃｃおよびメルトインデックスが３．０ｇ／１０分の均一に分枝した実質的に線状のエチレン／オクテンコポリマー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＫＣ８８５２樹脂）を５０重量パーセント、および、密度が０．９１１ｇ／ｃｃおよびメルトインデックスが６ｇ／１０分の均一に分枝した実質的に線状のエチレン／オクテンコポリマー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＰＴ１４０９樹脂）を４５重量パーセント、ならびに、無孔質ガラスビーズを５重量パーセント含む組成物から、ブロウンフィルムを製造する。フィルムは、ダイ温度１６９℃で製造し、固有厚みが３８μｍ（１．５ｍｉｌ）である。平均粒径対固有フィルム厚みの比率は、１．５である。フィルムを昇温して、光沢があり硬化された表面を有する２つの平滑なローラーの間を通し、機械的処理にかける。ローラーはどちらとも幅が３０．５ｃｍ（１２インチ）であり、直径が１２．７ｃｍ（５インチ）である。処理条件および結果を表１に示す。表示の温度はローラー表面上の中心部に回転接触する熱電対を用いて測定し、圧力は加えられた圧力であり、エアシリンダー圧力を重量に変換し、続いてロール幅を基準に平均化することにより測定しする。表示のフィルムゲージは、処理の後に測定する。
【００７４】
【表１】
2005524556.tif 000002
【実施例２】
【００７５】
ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＫＣ８８５２樹脂（０．８７５ｇ／ｃｃ、３．０ｇ／１０分）を２０％、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＰＴ１４０９樹脂（０．９１１ｇ／ｃｃ、６ｇ／１０分）を７２．５％、および、無孔質ガラスビーズを７．５％含むブロウンフィルムを、温度２０４℃で製造する。固有フィルム厚みは１．５ｍｉｌである。フィルムを実施例１に記載したものと同一条件で機械的処理にかける。処理条件およびＷＶＴＲ結果を表２に示す。
【００７６】
【表２】
2005524556.tif 000003
【実施例３】
【００７７】
ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＰＴ１４０９樹脂（０．９１１ｇ／ｃｃ、６ｇ／１０分）を９０重量％、および、無孔質ガラスビーズを重量１０％含むブロウンフィルムを、温度２０４℃で、実施例１に記載した製造装置および機械的処理装置を用いて製造する。固有フィルム厚みは１．５ｍｉｌであり、加えた圧力は２２Ｎ／ｍｍである。処理温度および結果を表３に示す。
【００７８】
【表３】
2005524556.tif 000004
【実施例４】
【００７９】
ＥＬＩＴＥ（商標）５４００樹脂（０．９１７ｇ／ｃｃ、１ｇ／１０分）を５０重量％、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）  ＰＴ１４０９樹脂を４５重量％、および、無孔質ガラスビーズを５重量％含む組成物から、水蒸気透過性ブロウンフィルムを、温度２３０℃で実施例１に記載の通り製造する。圧力は２２Ｎ／ｍｍである。機械的処理の温度および結果を表４に示す。
【００８０】
【表４】
2005524556.tif 000005
【実施例５】
【００８１】
酢酸ビニル含有率が１２％、メルトインデックスが２．５ｇ／１０分のエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＤｕＰｏｎｔ  Ｅ．Ｉ．ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓから市販されているＥＬＶＡＸ（商標）３１３０）を７５％、ＡＦＦＩＮＩＴＹ  ＰＴ１４０９樹脂を２２．５％、および、無孔質ガラスビーズを２．５％含む組成物から、ブロウンフィルム（ゲージが３８μｍまたは１．５ｍｉｌ）を製造する。フィルムを圧力２２Ｎ／ｍｍおよび温度６０℃で圧力処理にかける。得られる２６ミクロン（１．１ｍｉｌ）のフィルムのＷＶＴＲは、１６６０ｇ／ｍ2／日である。
【実施例６】
【００８２】
エチレン酢酸ビニルＥＬＶＡＸ（商標）３１３０コポリマー（１２％酢酸ビニル）を５０％、ＡＦＦＩＮＩＴＹ  ＰＴ１４０９樹脂を４５％、および、無孔質ガラスビーズを５％含む組成物から、ブロウンフィルム（ゲージが３８μｍまたは１．５ｍｉｌ）を製造する。フィルムを圧力２２Ｎ／ｍｍおよび温度６０℃に供する。得られる３５ミクロン（１．４ｍｉｌ）のフィルムのＷＶＴＲは、２３６５ｇ／ｍ2／日である。
【実施例７】
【００８３】
サンプル１５のフィルムを、斤量（ｂａｓｉｃ  ｗｅｉｇｈｔ）が２０ｇ／ｍ2のポリプロピレンのスパンボンド不織布とラミネートする。ラミネーション温度および圧力は、それぞれ９３℃および６．９ｋＰａである。得られるラミネートの斤量は４０ｇ／ｍ2であり、ＷＶＴＲは３１６０ｇ／ｍ2／日である。
【実施例８】
【００８４】
上記２つの弾力性水蒸気透過性フィルムサンプルの緩和データ（歪みを与えて６０秒の緩和時間の後に測定した歪み）を表５に示す。
【００８５】
【表５】
2005524556.tif 000006
【００８６】
本発明は前記の実施例中に相当の詳細にわたり記述されてきたが、この詳細は説明を目的とするものであり、以下の特許請求の範囲に記載された本発明を限定するよう解釈するためのものではない。上記に引用する米国特許および特許出願はすべて、参照により本明細書に援用する。
【国際調査報告】
2005524556.tif 000007
2005524556.tif 000008
2005524556.tif 000009
2005524556.tif 000010
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