(57)【要約】本発明は、ブロックコポリマー、粘着付与剤、および可塑化剤を含むホットメルト熱可塑性エラストマーに関する、方法および組成物を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのモノアルケニルアレーンを含む第１ブロックと少なくとも１つの共役ジエンを含む第２ブロックとの少なくとも二つのブロックから構成される少なくとも１種のブロックコポリマーを約３５重量％から約７０重量％まで、
少なくとも１種の粘着付与剤を約５重量％から約３０重量％まで、
少なくとも１種の可塑化剤を約１５重量％から約４５重量％まで
含み、
約３５０°Ｆの温度で約７５，０００ｍＰａ．ｓから約５，０００ｍＰａ．ｓまでの粘度を有するホットメルト熱可塑性エラストマー組成物。
【請求項２】
前記モノアルケニルアレーンはスチレンである請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記共役ジエンはブタジエンまたはイソプレンである請求項１または２記載の組成物。
【請求項４】
２０℃で７×１０７から１．５×１０６まで、４０℃で２×１０５から１．５×１０６までの剪断貯蔵弾性係数（Ｇ’）を示す請求項１から３までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項５】
約０℃から約６０℃までの温度範囲にわたって約３×１０６ダイン／ｃｍ２以上の剪断貯蔵弾性係数を示す請求項１から４までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項６】
約０℃から約６０℃までの温度範囲にわたって約３×１０６ダイン／ｃｍ２未満の剪断貯蔵弾性係数を示す請求項１から５までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
５０％未満のセット比率を示す請求項１から６までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
第１基材と、
前記第１基材の少なくとも１つの表面に配置された請求項１から８までのいずれか１項記載のホットメルト熱可塑性エラストマー組成物と
を含むラミネート。
【請求項９】
さらに第２基材を含み、前記組成物は前記第１基材と前記第２基材の間に挟まれている請求項８記載のラミネート。
【請求項１０】
サイドパネル、ウェストバンド、カフス、トップシート、バックシート、包帯、掛け物または傷用包帯に使用される請求項８または９記載のラミネート。
【請求項１１】
吸収製品を形成するように、吸収性材料上に配置された請求項８から１０までのいずれか１項記載のラミネート。
【請求項１２】
前記吸収製品はプルオン式オムツ、トレーニングパンツ、ファスナー付使い捨てオムツ、女性用ナプキン、パンティーライナーまたは失禁衣料である請求項１１記載のラミネート。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載のホットメルト熱可塑性組成物を押出す方法であって、前記組成物のフィラメントが互いに重なり合い、交差して三次元ウェブを作り出すように、らせんスプレー動作を用いて前記組成物を押出すことを含む方法。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項記載のホットメルト熱可塑性エラストマー組成物のフィラメントを含むホットメルト熱可塑性エラストマーウェブであって、前記フィラメントは重なり合い交差しており、前記ウェブは、縦方向と横方向の両方に伸長され得るウェブ。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ブロックコポリマー、粘着付与剤、および可塑剤を含む組成物に関する。本発明はさらに、弾性および伸縮性をラミネートに与えるためのエラストマー組成物の使用に関する。さらに、本発明は、ラミネートに使用するための三次元インターロックウェブを作るための、エラストマー組成物の使用に関する。
【０００２】
発明の背景
衣料品または衣料様材料として有用なラミネートには、様々な不織布が組み込まれている。これらのラミネートは、例えばサイドパネル、ウェストバンド、カフス、トップシート、バックシート、包帯、掛け物または傷用包帯を含み得る。さらに不織布は吸収性材料と組み合わせて使用して、プルオン式オムツ、トレーニングパンツ、ファスナー付使い捨てオムツ、女性用ナプキン、パンティーライナーまたは失禁衣料のような物品を形成している。
【０００３】
一般的に、ラミネートは接着剤を使用して不織布を吸収性材料のような下地基材に接着することで作り出される。しばしば、衣料は、随意に吸収性材料と併用して、いくらかの伸縮性または弾性を持つことが望ましい。したがって、不織布を用いて形成されたラミネートは典型的に少なくとも５つの層、すなわち表面の不織布、接着剤、伸縮性／弾性材料またはエラストマー、接着剤、底面の不織布を有する。接着剤は典型的に表面の不織布、エラストマー、および底面の不織布を接着するために必要とされる。
【０００４】
現存の技術に関していくつかの不利点がある。例えば、現存のエラストマー材料の粘度は高価な塗布装置の必要性をもたらし、かつエラストマーの塗布中に下地基材がダメージを受け得るという可能性をさらにもたらす。現存のエラストマー材料の粘度は、３５０°Ｆ以上で、典型的に約１５０，０００ミリパスカル秒（「ｍＰａ．ｓ」）、またはセンチポイズ（「ｃｐｓ」）から１，０００，０００ｍＰａ．ｓ以上の範囲にある。これらの高い粘度水準は標準的なホットメルト接着装置を用いて塗布することができないことを確実にし、高価で特別なエラストマー塗布装置を必要とし、したがって処理の費用および不信頼性を増加させる。さらに、現存のエラストマーの粘度水準は、不織布の溶融温度よりも十分高い３５０°Ｆを超える温度でエラストマーを不織布に塗布することを必要とする。これは製品の損失または製品の変形を生む。結果として、製品全体のコストは増加する。
【０００５】
それ以上に不都合なことは、現存の技術は典型的に接着剤を必要とすることである。現存のエラストマーは押出工程によりフィルム状にされ、その後接着剤により不織布または布に接着する必要がある。したがって、処理は物品の製造のために２セットの装置、すなわち接着剤塗布装置と上で論じた特別なエラストマー塗布装置とを必要とする。これはコストを顕著に増加させる。加えて、使用する押出被覆技術は最終物品のコストをさらに増大させる。
【０００６】
現存の技術のその他の不都合なものは最終の製品である。現存の技術は、一方向のみの弾性または伸縮性を有する不織布材料を含む伸縮性ラミネートを作り出す。すなわち、このラミネートは１つの方向に（１つの軸に沿って）伸長することができるが、横方向（第１軸に対して９０°の軸に沿って）伸長することはできない。
【０００７】
それゆえに、不織布層を互いに取り付けるための接着剤を使用する必要をなくしながら、安価なホットメルト組成物塗布装置をただ１つしか必要とせず、かつラミネートに両方向における弾性を与える、塗布処理のためにより低い塗布粘度およびより低い使用温度を有するエラストマー組成物に対する要求が存在する。
【０００８】
発明の概要
本発明は、１つの実施形態においては、ホットメルト熱可塑性エラストマー組成物である。この組成物は少なくとも二つのブロックから形成されるブロックコポリマーを約３５重量％から約７０重量％まで有し、第１のブロックは少なくとも１つのモノアルケニルアレーンを含み、かつ第２のブロックは共役ジエンを含む。前記組成物はまた粘着付与剤を約５重量％から約３０重量％まで、および可塑剤を約１５重量％から約４５重量％まで含む。さらに、前記組成物は、３５０°Ｆ以上の温度で、約７５，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）から約５，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）までの粘度を有する。
【０００９】
他の実施形態においては、本発明は、第１基材と、前記第１基材と結合した前記ホットメルト熱可塑性エラストマー組成物とを含むラミネートである。前記組成物は、３５０°Ｆ以上の温度で、約７５，０００ｍＰａ．ｓから約５，０００ｍＰａ．ｓまでの粘度を有する。前記組成物はまた少なくとも二つのブロックから形成されるブロックコポリマーを約３５重量％から約７０重量％まで有する。さらに、前記組成物は粘着付与剤を約５重量％から約３０重量％まで、および可塑剤を約１５重量％から約４５重量％まで含む。
【００１０】
本発明は、さらに他の実施形態においては、ホットメルト熱可塑性エラストマー組成物を提供すること、および組成物のフィラメントが互いに重なり合い、交差して三次元インターロックウェブを作るように、らせんスプレー動作を用いて組成物を押出すことを含む、ホットメルト熱可塑性組成物の押出す方法である。前記組成物は、約３５０°Ｆの温度で約７５，０００ｍＰａ．ｓから約５，０００ｍＰａ．ｓまでの粘度を有する。さらに、前記組成物は少なくとも二つのブロックからなるブロックコポリマーを約３５重量％から約７０重量％まで有する。加えて、前記組成物は粘着付与剤を約５重量％から約３０重量％まで、および可塑剤を約１５重量％から約４５重量％まで有する。
【００１１】
その他の実施形態においては、本発明は、ホットメルトエラストマー組成物の、重なり合い、交差するフィラメントを含む、インターロックホットメルト熱可塑性エラストマーウェブである。前記組成物は、約３５０°Ｆの温度で、約７５，０００ｍＰａ．ｓから約５，０００ｍＰａ．ｓまでの粘度を有する。さらに、前記組成物は少なくとも二つのブロックからなるブロックコポリマーを約３５重量％から約７０重量％まで有する。加えて、前記組成物は粘着付与剤を約５重量％から約３０重量％まで、および可塑剤を約１５重量％から約４５重量％まで有する。さらに、前記ウェブは縦方向、横方向の両方で伸びることができる。
【００１２】
本発明の他の特徴は、それについての好ましい実施形態の以下の説明、および特許請求の範囲から明白となるであろう。複数の実施形態を開示するが、本発明のさらに他の態様は本技術の当業者であれば、本発明の例示的実施形態を示しかつ記載する以下の詳細な説明により明白となるであろう。理解され得るように、本発明は、本発明の精神および範囲から何ら逸れることなく、様々な明らかな見地において改良が可能である。さらに、図面および詳細な記載は本質上例示的なものとみなされるべきであり、制限的なものではない。
【００１３】
詳細な説明
本発明の特徴およびその他の詳細はここでより詳細に説明され、かつ特許請求の範囲において指摘される。本発明の詳細な実施形態は例示的な方法で示されるものであり、本発明の限定ではないと理解されるであろう。本発明の主たる特徴は、本発明の範囲を逸れることなく、様々な態様において用いることができる。
【００１４】
用語「含む」は様々な構成部材、成分、または工程が連帯して本発明の実行に用いられることを意味する。したがって、「含む」はより制限的な用語「からなる」および「から実質的になる」を包含する。
【００１５】
本発明の方法および組成物は弾性と伸縮性をラミネートに与えることに使用するためのエラストマー組成物に関する。本発明の組成物は、現存の技術に比べて塗布において重要な利益をもたらすより低い塗布粘度を示す。このより低い粘度は、標準的なホットメルト接着装置を含む、現存の技術よりも広い範囲の塗布装置、および広い範囲の塗布方法を使用する本発明の組成物の塗布を可能にする。さらに、このより低い粘度は現存の技術の塗布温度より低い温度で行う本発明の組成物を塗布することを可能にし、それによりラミネート基材の不織布成分または別の成分を溶融させ、あるいは損傷させることなく塗布することを可能にする。本発明の組成物はさらに、ラミネートの不織布層を接着するための接着剤の必要をなしにする付着特性を示す。本発明の塗布方法はラミネートでの使用のための三次元インターロックウェブを作り出すことに関するものであり、ここでウェブはラミネートの面に沿う両方向の伸長を可能にする伸縮性を与える。
【００１６】
１つの実施形態によると、本発明はブロックコポリマー、粘着付与剤、および可塑剤を含む組成物である。
【００１７】
ブロックコポリマーは、１つの実施形態によれば、エラストマー組成物にこの組成物の約３５重量％から約８０重量％までの量で存在する。あるいは、このブロックコポリマーは約４０重量％から約６５重量％までの量で存在する。さらには、このブロックコポリマーは組成物の約４５重量％から約６０重量％までの量で存在する。
【００１８】
１つの実施形態において、ブロックコポリマーは少なくとも二つのブロック部分からなる。本発明の１つの側面によれば、一方のブロック部は熱可塑性ブロックであり、他方のブロック部分はエラストマー性ブロックである。用語「熱可塑性」はこの技術において認知されており、かつ物理的特性がほとんどまたは全く変化せずに（最小限の酸化劣化は予想される）溶融および再凝固することができる材料を含むことを意図される。用語「弾性」、「エラストマー」、または「エラストマー性」はこの技術において認知されており、かつ外部から印加された力の下で伸長または変形でき、外力が開放された後には、ほんのわずかな永久変形しか有さずに（典型的には約２０％以下）、その元の寸法および形を実質的に取り戻すであろう材料に関するものである。
【００１９】
本発明の１つの側面によると、熱可塑性（または「ハード」）ブロック部分は、十分高いガラス転移温度を有しそれらの使用温度で結晶性またはガラス状の領域を形成する材料から由来する。「使用温度」は組成物を典型的に使用する温度である。通常、この使用温度は周囲温度である。さらに、いくつかの態様が衣服において使用されるため、人体温度も使用温度とみなされる。これらハードブロックはコポリマー内の他のハードブロックと強い物理的もつれまたは凝集を通常形成する。１つの実施形態によると、ハードブロック部分はコポリマーの約１０重量％から約８０重量％まで、あるいは約２０重量％から約５０重量％まで、およびさらには約３５重量％から約４５重量％までを構成する。
【００２０】
１つの実施形態においては、ハードブロック部分はスチレン、α−メチルスチレン、他のスチレン誘導体、またはそれらの混合物のようなモノアルケニルアレーンであり得る。あるいは、ハードブロック部分はまた、上で記載したようなスチレンモノマーと、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン、ブタジエン、およびこれらの混合物とから誘導されるコポリマーでもあり得る。さらには、ハードブロック部分はポリスチレンである。１つの実施形態によると、ポリスチレンは、約１，０００ダルトン（「Ｄ」）から約２００，０００Ｄまで、あるいは約２，０００Ｄから約１００，０００Ｄまで、さらには約５，０００Ｄから約６０，０００Ｄまでの数平均分子量を有する。１つの具体的な態様では、ポリスチレンはコポリマーの総重量の約４４％の量で存在する。
【００２１】
１つの実施形態によると、エラストマー（または「ソフト」）ブロック部分は、結晶性またはガラス状の領域が当該使用温度では形成しないように、ポリマーの使用温度において十分に低いガラス転移温度を有する。ソフトブロックの数平均分子量は典型的に約１，０００Ｄから約３００，０００Ｄまで、あるいは約１０，０００Ｄから約２００，０００Ｄまで、さらには２０，０００Ｄから約１００，０００Ｄまでである。１つの実施形態によると、ソフトブロック部分はコポリマーの総重量の約２０％から約９０％まで、あるいは約５０％から約８０％まで、さらにはコポリマーの総重量の約６５％から約７５％までを構成する。
【００２２】
１つの実施形態によると、ソフトブロック部分は、約４から約６個までの炭素原子の共役脂肪族ジエンモノマー、または約２から約６個までの炭素原子の鎖状アルケンモノマーから誘導されるオレフィンポリマーである。適切なジエンモノマーはブタジエン、イソプレンなどを含む。適切なアルケンモノマーはエチレン、プロピレン、ブチレン等を含む。１つの実施形態によると、ソフトブロック部分は、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、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどまたはそれらの混合物のような、事実的に非晶質のポリオレフィンを含むことができる。１つの側面において、ソフトブロック部分はコポリマーの総重量の約５６％の量で存在し、かつポリブタジエンである。
【００２３】
本発明の組成物のブロックコポリマーは、物理的特性がほとんどまたは全く変化せずに（最小限の酸化劣化は予想される）複数回、その末端ブロックのＴｇ以上で溶融し、成形し、かつ再凝固することができるので、熱可塑性である。さらに、この組成物のブロックコポリマーは、熱可塑性ブロック部分のガラス転移温度（Ｔｇ）以下で三次元物理的構造を形成するので、エラストマー性である。これはコポリマーが外力に応答して弾性記憶を示すことを表す。
【００２４】
１つの実施形態によると、本発明のブロックコポリマーは構造Ａ−Ｂ−Ａを有する直線トリブロックコポリマーであり、ここでＡはハードブロックを表し、Ｂはソフトブロックを表す。本発明の１つの側面によると、トリブロックコポリマーは、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／ポリプレン−スチレン（Ｓ−ＥＰ−Ｓ）、スチレン−イソプレン−スチレン（Ｓ−Ｉ−Ｓ）、水素化ポリスチレン−イソプレン／ブタジエン−スチレン（Ｓ−ＩＢ−Ｓ）、およびそれらの混合物のような、スチレン−オレフィン−スチレンコポリマーを含む。商用の態様はKraton Polymer, LLC (700 Milam, North Tower, 13th Floor, Houston, TX 77002)から入手可能なKraton（登録商標）DおよびKraton（登録商標）Gシリーズブロックコポリマー、EniChem (Huston, Texas)から入手可能なEuropene（登録商標）Sol Tブロックコポリマー、Exxon (Dexco) (Huston, Texas)から入手可能なVector（登録商標）、Housmex（登録商標） (Houston, Texas)から入手可能なSolprene（登録商標）、その他を含む。
【００２５】
あるいは、本発明の組成物は、Ａ−Ｂジブロックコポリマー、Ａ−Ｂ−Ａトリブロックコポリマー、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂテトラブロックコポリマー、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａペンタブロックコポリマー、（Ａ−Ｂ）ｎラジアルブロックコポリマーなどを含む。あるいは、この構造は上述のものの分岐またはグラフト体であり得る。
【００２６】
１つの実施形態によると、本発明の組成物はただ１つのタイプのブロックコポリマーを含む。あるいは、組成物はブロックコポリマーの混合物を含む。さらには、組成物は１つまたはそれ以上のブロックコポリマーと、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、またはそれらの混合物のような、１つまたはそれ以上の他の実質的により低い弾性のポリマーとの混合物である。本発明の１つの側面において、用いられるブロックコポリマーは好ましくは少量の他のポリマーしか持たない。あるいは、組成物はそのような存在する他のポリマーを実質的に持たない。１つの実施形態によると、組成物は３０％以下のジブロック、あるいは１０％以下のジブロックを含むトリブロックコポリマーを含み、さらには、組成物は１００％トリブロックコポリマーからなる。
【００２７】
本発明の１つの実施形態によると、エラストマー組成物における粘着付与剤は、組成物の約５重量％から約３０重量％までの量で存在する。あるいは、粘着付与剤は約１０重量％から約２５重量％までの量で存在する。さらには、粘着付与剤は組成物の約１２重量％から約２０重量％までの量で存在する。
【００２８】
用語「粘着付与剤」はこの技術において認知されており、かつ組成物に粘着性を付与する物質を含むように意図され、この粘着性は組成物が固まる間に要素が接着するのを保証するのに役立ち、かつ組成物の粘度を減少させるものであり、組成物を材料に塗布することを容易にする。粘着付与剤は、限定はされないが、ロジン、脱水素ロジン、ポリテルペン樹脂、グリセロールの水素化ロジンエステル、ペンタエリスリトールの水素化ロジンエステル、クマロン−インデン樹脂、水素化ロジン、重合ロジンおよびグリセロールのエステル、マレイン酸無水物変性ロジンおよびロジン誘導体、スチレンマレイン酸コポリマーの部分エステル、塩素化ビフェニル、油溶性フェノールアルデヒド樹脂、およびそれらの組み合わせであり得る。あるいは、粘着付与剤は、ロジンエステル、天然および合成のテルペンだけでなく、ウッドロジン、トール油、ガムロジンおよびこれらの誘導体等のを含むロジン誘導体のような再生可能資源から誘導される。脂肪族、芳香族、または芳香族−脂肪族混合石油ベースの粘着付与剤もまた本発明のエラストマー組成物に有用である。有用な炭化水素樹脂の代表例はα−メチルスチレン樹脂、分岐または非分岐のＣ５樹脂、Ｃ９樹脂、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）ベースの樹脂、これらのスチレン化したものおよび水素化変性したものを含む。粘着付与剤は、約２５℃（室温）では液体であるものから、約１５０℃までに環球式軟化点を有するものまでにわたる。１つの実施形態による粘着付与剤または粘着付与混合物は約８０℃以上の軟化点を有する。あるいは、粘着付与剤は約１００℃またはそれより高い軟化点を有する。
【００２９】
可塑剤は、本発明の１つの実施形態によると、エラストマー組成物にこの組成物の約１５重量％から約４５重量％までの量で存在する。あるいは、可塑剤は約２０重量％から約４０重量％までの量で存在する。さらには、可塑剤は組成物の約２５重量％から約３５重量％までの量で存在する。
【００３０】
用語「可塑剤」はこの技術においては認知されており、一般的に本発明のエラストマー組成物のような材料を可塑化するのに役立つ材料を包含するように意図される。１つの実施形態によると、この可塑剤はオイルである。本発明のエラストマー組成物に有用なオイルの適切な例は、主として炭化水素系のオイルを含み、これは芳香族含有量が低く、かつパラフィン性またはナフテン性である。オイルは、低粘度を有し、透明であり、かつできる限り色および臭気を帯びていない場合に最も有用である。本発明におけるオイルの使用は、白色鉱油だけでなく、液体樹脂、オレフィンオリゴマー、液体エラストマー、低分子量ポリマー、植物油、他の天然油の使用も意図している。あるいは、可塑剤はポリマー組成物を可塑化するための、任意の知られた材料である。
【００３１】
あるいは、本発明の組成物は抗酸化剤のような追加成分を含む。１つの実施形態によると、抗酸化剤は組成物にこの組成物の０．１重量％から約５重量％までの量で存在する。あるいは、抗酸化剤は約０．１重量％から約２重量％までの量で存在する。さらには、抗酸化剤は組成物の約０．１重量％から約１重量％までの量で存在する。適切な抗酸化剤はブチルヒドロキシトルエン、IRGANOX 1076およびIRGANOX 1010(Ciba-Geigyから入手可能)のようなヒンダードフェノール系抗酸化剤、NAUGARD 445 （Nuiroyal）、VANOX （RT Vanderbilt）およびOCTAMINE （Uniroyal）のような第二アミン抗酸化剤を含む。本発明の１つの実施形態によると、抗酸化剤はヒンダードフェノール系抗酸化剤（IRGANOX 1076またはIRAGANOX 1010）および第二アミン抗酸化剤（NAUGARD 445）のほぼ等しい重量部での混合物である。さらに、有用な抗酸化剤は例えばIRAGANOX 1010を含む。さらに追加成分として、限定はされないが、WESTON 619（Borg-Warner）のような亜リン酸安定剤、UVITEX OB （Ciba-Geigy）のような光学増白剤、およびTINUVIN （Ciba-Geigy）のようなＵＶ安定剤を含むことができる。
【００３２】
有利には、エラストマー組成物は、本発明の１つの実施形態によると、約３５０°Ｆの温度で約７５，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）から約５，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）までの粘度を示す。あるいは、組成物は約３５０°Ｆで約６０，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）から約７，５００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）までの粘度を示す。さらには、組成物は約３５０°Ｆで約４０，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）から約１０，０００ｍＰａ．ｓ（またはｃｐｓ）までの粘度を示す。１つの具体的な実施形態において、エラストマー組成物は約３００°Ｆで約４０，０００ｍＰａ．ｓの粘度を有する。その他の実施形態において、エラストマー組成物は約３２５°Ｆで約３０，０００ｍＰａ．ｓの粘度を有する。さらに他の実施形態において、エラストマー組成物は約３５０°Ｆで約１７，５００ｍＰａ．ｓの粘度を有する。本発明の実施形態はいくつかの特定の温度に限定されるものではない。温度と粘度との直接関係を考慮することで、本技術の通常の技術を有するものであれば温度が変化するに伴い上述の粘度は変化し得るということを理解するであろう。
【００３３】
上述したような現存の技術の不都合とは対照的に、有利には、本発明の組成物は上記したように、標準的な塗布の技術および装置を使用する塗布に適切であり、かつ合成ポリマー材料にその材料を溶融することなく塗布することが可能である粘度を示す。本発明のエラストマー組成物は、Nordson, ITW Dynatech, Accumeter Division of May Coating or Rodatechにより商業的に製造されるコーティング機械を用いて使用することができる。用いられるコーティング技術は例えば、メルトブロー、押出スロット、スロットダイコーティング、「多孔」コート、またはスターブド（starved）スロット押出または制御された繊維化（「らせん」または「渦巻き」スプレー）を含む。
【００３４】
さらに、コーティング技術は非接触熱可塑性組成物被覆方法を含む。この方法は溶融ホットメルト接着剤を、スロットノズルのようなコーティングまたは放出デバイスから、それが連続膜としてデバイスから出て行くように放出することを含む。この方法はさらに、この接着剤がコーティングデバイスを出るとすぐに基材に接触するのではなく、むしろこのデバイスにも基材にも接触することなく基材上に懸垂された連続コーティング膜として距離をおいて移動することを提供する。この方法の１つの側面において、コーティングは、実質的に水平な方向において基材と接触する。基材に接触すると、コーティングは基材に深く浸透することなく基材に接着する。得られるコーティングは連続的であり、十分に不浸透性のバリア層であり得、３０ｇ／ｍ２以下の塗布量、あるいは１０ｇ／ｍ２〜２０ｇ／ｍ２の塗布量、さらには１０ｇ／ｍ２未満の塗布量等の非常に低い塗布量を有する。この非接触コーティング方法は、H. B. Fuller所有の米国特許5,827,252および6,120,877により詳細に記載されている。
【００３５】
１つの実施形態によると、本発明のある組成物は感圧接着剤（ＰＳＡ）ではない。すなわち、このエラストマー組成物の貯蔵弾性係数は一般に公認されているダルキスト基準よりも大きい。用語「ダルキスト基準」はこの技術において認知されており、引張コンプライアンスで作用する剪断貯蔵弾性係数を言い、Dahlquist, C. A. Proc. Nottingham Conf. On Adhesion III, 134, 1966に記載されている。例えば、本発明の１つの側面によると、組成物は、約０℃から約６０℃までの温度範囲にわたって、約３×１０６ダイン／ｃｍ２以上の剪断貯蔵弾性係数（Ｇ’）を有する。
【００３６】
あるいは、本発明のある組成物はＰＳＡである。すなわち、この組成物は約３×１０６ダイン／ｃｍ２未満の剪断貯蔵弾性係数（Ｇ’）を有する。さらには、エラストマー組成物は、図１で定義する陰影領域にある貯蔵弾性係数（Ｇ’）を有する。
【００３７】
エラストマー組成物は、本発明の１つの実施形態によると、２０℃で約７×１０７から約１．５×１０６まで、４０℃で約２×１０５から約１．５×１０６までの剪断貯蔵弾性係数（Ｇ’）を有する。あるいは、本発明のエラストマー組成物は約０℃から約６０℃までの温度範囲にわたって約３×１０６ダイン／ｃｍ２以上の剪断貯蔵弾性係数を有する。１つの側面において、本発明のエラストマー組成物は約０℃から約６０℃までの温度範囲にわたって約９×１０６ダイン／ｃｍ２から約３×１０６ダイン／ｃｍ２までの剪断貯蔵弾性係数を有する。例えば、図２は本発明のエラストマー組成物の剪断貯蔵弾性係数を示し、この組成物はスチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーであるVector6241（Exxon Mobil Chemical Co.）が５３％、Penznapp 500 ナフテン系プロセスオイルが３０％、Zonatac 105L変性テルペン樹脂が１６．５％、およびIrganox 1010抗酸化剤が０．５％配合されており、２２．３℃で約６．９９×１０６ダイン／ｃｍ２の剪断貯蔵弾性係数を有する。
【００３８】
１つの実施形態によると、本発明の組成物を独特のらせんスプレー方法を使用して塗布する。この独特の方法によると、二つのスプレーノズルを有する既知のホットメルト塗布装置を使用し、ここでこの二つのスプレーノズルは組成物の二つのフィラメントを同時に押出し、フィラメントが互いに重なり、かつ交差して図２１に示すような３Ｄインターロックウェブを形成するようにする。あるいは、この独特のらせんスプレー方法は３つまたはそれ以上のノズルを使用して行うことができ、３つまたはそれ以上のフィラメントを同時に押出し、フィラメントが重なり、かつ交差して３Ｄインターロックウェブを形成するようにする。さらには、このらせんスプレー方法は、可能な限り多数であるが、それでもなお連続してフィラメントを押出しすることができ、フィラメントが重なり、かつ交差して３Ｄウェブを作り出すことができるようなノズルを使用して行うことができる。さらに他の代替において、このらせんスプレー方法は、フィラメントを繰り返して適用し、フィラメントを重ね合わせて３Ｄウェブを形成することを可能にする１つのノズルを使用して行われる。
【００３９】
本発明の別の実施形態によると、本発明によって提供されるエラストマー組成物を任意の既知の方法によって不織布に塗布することができる。すなわち、本発明のエラストマー組成物は、不織布表面上に、コーティング、押出し、スプレー、ブローなどをされ得る。
【００４０】
１つの実施形態によると、本発明の組成物を基材に塗布しラミネートを作る。あるいは、組成物を二枚の材料の間に配置してラミネートを作る。本発明の１つの側面において、組成物は、塗布すると、多孔質の基材に浸透して組成物を基材に結合させるネットワークまたはインターロックマトリックスを形成する傾向にある。１つの実施形態によると、エラストマー組成物は不織布の多孔質繊維構造に、通常数ミクロンのオーダーである最小限のみの浸透しか示さない。理論により制限されるものではないが、エラストマー組成物のこの独特の側面は成型品の弾性を提供することに役立つと信じられる。対照的に、現存の技術のほとんどの接着剤は不織布に数ミクロン以上に深く浸透するので、より薄い膜となり、かつそれによりより弱い弾性結合を生む。
【００４１】
１つの実施形態によると、らせんスプレー方法は三次元インターロックウェブを作り、これは、重ね合わせおよび交差の両方の方式で交絡またはからみ合わされた、本発明の組成物のフィラメントの複雑な格子またはネットワークを示す。三次元インターロックウェブの利点は両方向で伸長でき、かつこのウェブが構成部材であるラミネートにこれと同様の特性を与えることができるということである。すなわち、このウェブは「縦方向」（ウェブが作られる方向のウェブの長さ）で伸長でき、かつ「横方向」（縦方向と一般的に垂直な方向）にも伸長することができる。１つの実施形態において、ウェブに施されるフィラメントが増えるにつれて、縦方向の伸長特性と横方向の伸長特性とはより似たものとなる。すなわち、フィラメントの数が増えるにつれて、両方向の伸長距離は実質的により類似する。
【００４２】
１つの実施形態によると、本発明のエラストマー組成物は縦方向にも横方向にも、張力のかかっていない状態から少なくとも５０％伸びることができ、かつ張力が取除かれた後には張力のかかっていなかった状態の少なくとも７０％に戻ることができる。その他の実施形態において、エラストマー組成物はどちらの方向にも、張力のかかっていない状態から少なくとも５０％伸びることができ、かつ張力が取除かれた後には張力のかかっていなかった状態の少なくとも８０％に戻り得る。さらに他の実施形態においては、エラストマー組成物はどちらの方向にも、張力のかかっていない状態から少なくとも５０％伸びることができ、かつ張力が取除かれた後には張力のかかっていなかった状態の少なくとも９０％に戻り得る。追加の側面によると、本発明の組成物は少なくとも１００％および少なくとも１５０％伸びることができ、上記張力のかかっていなかった状態の百分率で戻り得る。
【００４３】
１つの実施形態によると、本発明のエラストマー組成物は現存の技術と比較して低いセット（set）率を示す。用語「セット」または「セット率」（％セット）はこの技術において認知されており、かつエラストマー材料の変形率を示し、これは材料が規定の伸長から解放された後、この材料を元の状態に完全には戻ることのない規定期間（すなわち、ここで記載した試験方法についての６０秒）において材料が弛緩状態にある間に測定される。セット率は［（１サイクル後の負荷無しの伸び−サイクル１の初期サンプルゲージ長（gauge length））／（サイクル１の初期サンプルゲージ長）］×１００で表現される。負荷無しの伸びは、負荷が引張り試験装置により登録される前の第２サイクルの開始でのジョー部の間の距離を言う。本発明の１つの側面によると、エラストマー組成物は５０％以下のセット率を示す。あるいは、この組成物は３０％以下のセット率を示す。さらには、組成物は２０％以下のセット率を示す。例えば、本発明の１つの側面による組成物は約２０％のセット率を示す。
【００４４】
本発明のエラストマー組成物は不織布ウェブ一般に、および特には非弾性不織布ウェブに弾性を与えることができる。不織布ウェブは、例えばポリエステル、ポリオレフィン（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、およびポリオレフィンおよびポリエステルのコポリマーなど）、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、およびそれらのコポリマーを含むそれらの組み合わせなどの合成高分子繊維、複合（例えば、シースコア）繊維およびそれらの組み合わせを含むことができる。不織布ウェブは、例えばエアレイ、ウェットレイ、ガーネティング（garneting）およびカーディング、およびメルトブローおよびスパンボンドなどの技術を含む種々の方法を使用して形成することができる。
【００４５】
なお、本発明をさらに以下の実施例により説明する。実施例で述べる全ての部、比、パーセントおよび量は他に規定がない限り重量によるものである。
【００４６】
実施例
方法および材料
Vector 6241スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ExxonMobil Chemical Co.）５３％、Penznapp 500ナフテン系オイル３０％、Zonatac-105L変性テルペン樹脂１６．５％、およびIrganox 1010抗酸化剤（Ciba-Geigy）０．５％を、ミキシングにより混ぜ合わせてエラストマー組成物を調製した。その後二つのスパンボンド不織布の間にこの組成物をスロットコートした。
【００４７】
この実施例の第２の側面においては、上記エラストマー組成物を上述のように調製し、その後本発明の３Ｄウェブになるようにらせんスプレーした。
【００４８】
この組成物を含むラミネートを上で記載したように１００％伸長と１５０％伸長の両方で試験した。すなわち、元の状態を完全に取り戻すことなくこのラミネートを規定の伸び率（ここで図に示すように）に伸ばす。続いて、この材料が６０秒間の弛緩状態にある間にこの材料の変形率を測定する。
【００４９】
この組成物の３Ｄウェブに対して上で記載したように縦および横の両方向で１４０％伸長を試験した。
【００５０】
さらに、この組成物に対して上で記載した通りに剪断貯蔵弾性係数を試験した。
【００５１】
結果
この組成物は２７５°Ｆで１１７，０００ｍＰａ．ｓ、３００°Ｆで４５，２５０ｍＰａ．ｓ、３２５°Ｆで３０，０００ｍＰａ．ｓ、および３５０°Ｆで１７，５００ｍＰａ．ｓの粘度を示した。
【００５２】
このラミネートに関する他の結果を図３から図６までに示す。これらグラフにおいて、ｘ軸はグラム重（ｇｆ）単位の負荷値を表し、かつｙ軸は伸び率を引張り強度に換算して示している。図３および図４はこのラミネートに対する１００％伸びの試験の結果を示し、図５および図６は１５０％伸びの結果を示す。
【００５３】
この３Ｄウェブに関する他の結果を図１７から図２０までに示す。グラフにおいて、ｘ軸はグラム重（ｇ重）単位の負荷値を表し、かつｙ軸は伸び率を引張り強度に換算して示している。図１７および図１８はこの３Ｄウェブの縦方向の１４０％伸びの試験に対する結果を示し、図１９および図２０は横方向の１４０％伸びの試験の結果を示している。
【００５４】
図７から図１０までは商業的に入手可能な“HUGGIES SUPREME（登録商標）”に基づく図および表である。このオムツ材料に対して上で記載したように１００伸長と１５０％伸長の両方を試験した。
【００５５】
図１１から１４までは商業的に入手可能な“PAMPERS CUSTOM FIT（登録商標）”に基づく図および表である。このオムツ材料に対して上で記載したように１００伸長と１５０％伸長の両方を試験した。
【００５６】
図１５はこの組成物（グラフにおいて「実施例１」と示される）の剪断貯蔵弾性係数を温度範囲に沿って示し、かつ特に０℃と６０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。図１６は特に２０℃と４０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。
【００５７】
分析
図３から図１４までに示される結果は、本発明のこのエラストマー組成物は、商業的に入手可能なオムツ材料に組み込まれるこれらの材料と（弛緩比率およびセット率の観点から）少なくとも同等の、またはそれよりも良好な引張り強度を有することを示す。
【００５８】
実施例２
方法および材料
Vector 6241スチレン−ブタジエン−スチレンブロック（ExxonMobil Chemical Co.）６２％、Penznapp 500ナフテン系オイル２１％、Zonatac-105L変性テルペン樹脂１６％、およびIrganox 1010抗酸化剤（Ciba-Geigy）０．５％を、ミキシングにより混ぜ合わせてエラストマー組成物を調製した。
【００５９】
この組成物に対して上で記載したように剪断貯蔵弾性係数を試験した。
【００６０】
結果
この組成物は２７５°Ｆで７８０，０００ｍＰａ．ｓ、３００°Ｆで２６８，０００ｍＰａ．ｓ、３２５°Ｆで１０８，０００ｍＰａ．ｓ、および３５０°Ｆで５４，０００ｍＰａ．ｓの粘度を示した。
【００６１】
図１５はこの組成物（グラフにおいて「実施例２」と示される）の剪断貯蔵弾性係数を温度範囲に沿って示し、かつ特に０℃と６０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。図１６は特に２０℃と４０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。
【００６２】
実施例３
方法および材料
Vector 6241スチレン−ブタジエン−スチレンブロック（ExxonMobil Chemical Co.）３９％、Penznapp 500ナフテン系オイル３１．７％、Zonatac-105L変性テルペン樹脂２８．７％、およびIrganox 1010抗酸化剤（Ciba-Geigy）０．５％を、ミキシングにより混ぜ合わせてエラストマー組成物を調製した。
【００６３】
この組成物に対して上で記載したように剪断貯蔵弾性係数を試験した。
【００６４】
結果
この組成物は２７５°Ｆで２８，３００ｍＰａ．ｓ、３００°Ｆで１３，７００ｍＰａ．ｓ、３２５°Ｆで７７２０ｍＰａ．ｓ、および３５０°Ｆで４９６０ｍＰａ．ｓの粘度を示した。
【００６５】
図１５はこの組成物（グラフにおいて「実施例３」と示される）の剪断貯蔵弾性係数を温度範囲に沿って示し、かつ特に０℃と６０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。図１６は特に２０℃と４０℃でのこの組成物の剪断貯蔵弾性係数を特定する。
【００６６】
他の実施形態は特許請求の範囲内にある。この技術における通常の技術を有するものは、上記記載の実施形態に基づいて、本発明のさらなる特徴および利点を理解するであろう。従って、本発明は、付随する特許請求の範囲に示されたものを除き、詳しく示されかつ記載されてきたものに限定されるものではない。背景技術の項目におけるものを含む、ここで引用された全ての出版物および参考文献はここで参照によりその全体を組み込む。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の１つの実施形態による、適切な弾性貯蔵係数（Ｇ’）の範囲を示す図。
【図２】ダルキスト基準および、このダルキスト基準よりも大きい剪断貯蔵弾性係数を有する本発明の１つのエラストマー組成物を示す図。
【図３】実施例１において本発明に従って調製し、かつ１００％伸びで回復試験された不織布エラストマー組成物。
【図４】図３の基となるデータ。
【図５】実施例１において本発明に従って調製し、かつ１５０％伸びで回復試験された不織布エラストマー組成物。
【図６】図５の基となるデータ。
【図７】１００％伸びでの回復試験を受けた、商業的に入手可能なHUGGIES SUPREME（登録商標）のサンプルに基づく図。
【図８】図７の基となるデータ。
【図９】１５０％伸びでの回復試験を受けた、商業的に入手可能なHUGGIES SUPREME（登録商標）のサンプルに基づく図。
【図１０】図７の基となるデータ。
【図１１】１００％伸びでの回復試験を受けた、商業的に入手可能なPAMPERS CUSTOM FIT（登録商標）のサンプルに基づく図。
【図１２】図１１の基となるデータ。
【図１３】１５０％伸びでの回復試験を受けた、商業的に入手可能なPAMPERS CUSTOM FIT（登録商標）のサンプルに基づく図。
【図１４】図１３の基となるデータ。
【図１５】本発明の３つの実施形態に対する弾性貯蔵弾性係数（Ｇ’）の範囲を示す図。
【図１６】本発明の３つの実施形態に対する弾性貯蔵弾性係数（Ｇ’）の範囲を示す図。
【図１７】本発明の１つの実施形態に従い三次元（「３Ｄ」）にらせんスプレーされ、縦方向における１４０％伸びでの回復試験を受けた実施例１の不織布エラストマー組成物。
【図１８】図１７の基となるデータ。
【図１９】本発明の１つの実施形態に従い３Ｄにらせんスプレーされ、横方向における１４０％伸びでの回復試験を受けた実施例１の不織布エラストマー組成物。
【図２０】図１９の基となるデータ。
【図２１】本発明の１つの実施形態による３Ｄウェブのイメージ。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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