(57)【要約】      （修正有）【課題】できる限り低減された厚さにおいて、加工のための製造方向における十分な引張強度及びそれに対して横向きの良好な弾性特性を特徴とする単層フィルムを提供する。【解決手段】２０〜１００μｍの層の厚さを有し、第一の重合体物質Ａとして、３５〜９０重量％の割合の非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び第二の重合体物質Ｂを有する、弾性の単層フィルムに関する。該第二の重合体物質Ｂとして、８〜４０重量％の割合でポリスチレンが提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０μｍ〜１００μｍの層の厚さを有し、第一の重合体物質Ａとして、３０重量％〜９０重量％の割合の非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び第二の重合体物質Ｂを有する、弾性の単層フィルムであって、第二の重合体物質Ｂとして、８重量％〜４０重量％の割合でポリスチレンが提供されることを特徴とする、上記の弾性の単層フィルム。
【請求項２】
前記第二の重合体物質Ｂが、１０重量％〜２０重量％の割合で提供されることを特徴とする、請求項１に記載の弾性の単層フィルム。
【請求項３】
前記第一の重合体物質Ａ及び前記第二の重合体物質Ｂに、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）ブロッキング防止剤、着色顔料、熱安定剤、ＵＶ吸収剤及び加工助剤の群から選択される少なくとも一種の追加の成分が提供されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の弾性の単層フィルム。
【請求項４】
重合体物質Ａと重合体物質Ｂとの比が、３：１〜６：１であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の弾性の単層フィルム。
【請求項５】
前記重合体物質Ｂが、ＩＳＯ  １１３３に準拠した、１０〜５０のメルトフローインデックスＭＦＩ２００℃／５ｋｇを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の弾性の単層フィルム。
【請求項６】
キャストフィルム押し出しによって形成され、そして、製造方向に沿って補強された領域を有するミクロ相分離された構造を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の弾性の単層フィルム。
【請求項７】
前記非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体が、スチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の弾性の単層フィルム。
【請求項８】
弾性の単層フィルム及び不織物からなる少なくとも一つのトップ層を有する、使い捨ての衛生用製品、特に、おむつのための積層体を製造する方法であって、
その際、第一の重合体物質Ａとして、３０重量％〜９０重量％の割合の少なくとも一種の非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び第二の重合体物質Ｂとして、８重量％〜４０重量％の割合のポリスチレンを有する重合体物質混合物を押出機で可塑化し、
その際、単層フィルムを形成するために、該重合体物質混合物をスリットダイに通して押し出し、そして、
その際、該単層フィルムを少なくとも一つの不織層と積層する、上記の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２０μｍ〜１００μｍのフィルムの厚さを有し、非対称性第一の重合体物質Ａとして、３５重量％〜９０重量％の割合の非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び第二の重合体物質Ｂを有する、弾性の単層フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スチレン−ブロック共重合体をベースとする弾性の単層フィルムは、実務上、弾性の切片、例えば、それおむつの耳又はおむつの弾性のファスナーテープ、特に、赤ちゃん用おむつを形成するのに使用される弾性の積層体をしばしば使用する。
【０００３】
弾性の単層フィルムの場合、特に、使い捨て物品に使用される場合、可能な限り薄く、かつ、それに伴って安価でなくてはならない一方で、十分に弾性であり、かつ、最大の引っ張り強度が保証されなければならない点に留意すべきである。
【０００４】
そのような単層フィルムに要求される互いに対立する基準は、一方では、それから形成される弾性の要素はできる限り均質であり、かつ、延伸の初期には容易に延伸可能でなければならないが、他方では、単層フィルムは、それを加工するために十分な引張強度を有さなくてはならない。それ故、取り扱い時にフィルム自体が過度に伸びたり、又は引き裂かれたりするのを防止しなければならない。
【０００５】
ある種の範囲において、フィルムの製造方向から開始して、その製造方向（機械方向ＭＤ）における、およびそれに垂直な横方向（断面方向ＣＤ）における伸び挙動が異なることを利用できる。特に、完成した製品において、横方向（ＣＤ）の伸びが要求されるような積層体に、そしてその後、個々の複合要素に単層フィルムは加工される。
【０００６】
スチレン−ブロック共重合体をベースとする公知の単層フィルムは、しばしば、対称性のトリブロック共重合体、例えば、スチレン−イソプレン−スチレン−共重合体又はスチレン−ブタジエン−スチレン−共重合体から形成される。
【０００７】
非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体を第一の重合体物質として３５重量％〜９０重量％の割合で有し、そして第二の重合体物質を有する一般的な弾性の単層フィルムは、欧州特許出願公開第２  ２６４  １０１  Ａ１（特許文献１）から知られている。その第二の重合体物質は、同様に、スチレン−ジエン−トリブロック共重合体であるが、これは、対称性であるか又は少なくとも少量が非対称性のブロック構造を有する。
【０００８】
それ故、フィルムがスチレン−ジエン−トリブロック共重合体からなる場合、異なるトリブロック共重合体をすでに含有しており、そして互いに混合されていなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２  ２６４  １０１  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この背景技術に対して、本発明は、できる限り低減された厚さにおいて、加工のための製造方向における十分な引張強度及びそれに対して横向きの良好な弾性特性を特徴とする単層フィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の対象及び課題の解決法は、請求項１に記載の弾性の単層フィルム、並びに請求項８に記載の使い捨ての衛生用製品のための積層体を製造する方法である。
【００１２】
上述の特徴を有する弾性の単層フィルムから出発して、本発明は、第二の重合体物質Ｂとして、８重量％〜４０重量％の割合の、好ましくは、１０重量％〜２０重量％の割合のポリスチレンを提供する。
【００１３】
それ故、本発明によれば、一方では、製造の方向において十分な引張強度を有し、他方では、その方向に対して横方向の良好な延伸性を有するフィルムを形成するために、非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体、好ましくはスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体が、単一のポリスチレンと混合される。
【００１４】
それにより、本発明の弾性の単層フィルムは、際だった異方性を有しており、これは、単層フィルムの加工に関して、そして使い捨ての衛生用製品のための積層体の弾性の層としての使用に関して有利である。スチレン−ジエン−トリブロック共重合体の場合、スチレンの末端ブロックはある程度の安定性に有効に作用する一方で、ジエンのブロック間が、弾性の伸びを可能にすることが知られている。この場合、微視的な規模に相分離した構造を発生させることができるため、剛性でかつ弾性の領域を有する、一種の格子又はネットが形成される。
【００１５】
これに関連して、欧州特許出願公開第２  ２６４  １０１  Ａ１号（特許文献１）は、弾性特性を変更及び／又は調整するために単層フィルムの構成成分として、対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体が利用できることを開示している。
【００１６】
本発明の範囲において、スチレン−ジエン−トリブロック共重合体は非対称性であり、それの末端ブロックは、少なくとも１．５：１、そして好ましくは少なくとも２：１の質量比を有する。この質量比は、例えば、５：１又はそれ以上の比であってもよい。
【００１７】
本発明の範囲において、その割合は少なくとも３０重量％である。弾性のフィルムの主成分である重合体物質Ａとして、スチレン−ジエン−トリブロック共重合体が好ましく、その結果、重合体物質Ａは少なくとも５０重量％の割合で単層フィルム中に含有される。しかしながら、それによってはさらに、第二の重合体物質Ｂとして、少なくとも８重量％の割合のポリスチレンも常に含有される。一方で、非常に容易に延伸できる非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体を強化して剛性にする一方で、弾性特性が過度に損なわれないようにするためには、所与の割合である８重量％〜４０重量％、好ましくは１０重量％〜２０重量％が有利であることが判明している。さらに、重合体物質Ｂとしてのポリスチレンが、非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体よりも費用がかからず、そのために、ポリスチレンの使用によって費用が節約されることに留意すべきである。これは、欧州特許出願公開第２  ２６４  １０１  Ａ１号（特許文献１）から知られている、二つのスチレン−ジエン−トリブロック共重合体が互いに混合した単層フィルムの実施形態と比較してとりわけ価値がある。
【００１８】
重合体物質Ａと重合体物質Ｂとの比は、好ましくは３：１〜６：１の範囲内にある。
【００１９】
単層フィルムは、好ましくはキャストフィルム押し出しによって形成され、その際、ポリマー混合物は、押出機からスロットダイの押し出しスリットを通って押し出される。
【００２０】
重合体物質Ａ及び重合体物質Ｂの好適な混合物によって、製造方向に沿ってミクロ相分離した構造が得られた単層フィルム中に剛性化された領域を生じさせることができる。個々に、本質的に、重合体物質Ｂ及び重合体物質Ａの末端ブロックから形成された、剛性化された領域は、例えば、円筒形状又はフィラメント形状であることができる。そのように製造方向において走行する円筒形状又はフィラメント形状の領域によって、製造方向において比較的高い引張強度が得られ、それによって、単層フィルムは良好に加工できる。ただし、これらの領域は断面方向において比較的わずかにしか作用しないため、弾性の単層フィルムは、断面方向ＣＤにおいては良好に延伸性のままである。したがって、際だった、そして本発明の範囲において望ましい伸び挙動の非対称性の利点がもたらされる。
【００２１】
単層フィルムの機械的特性である、単層フィルムの加工性、着色性、ＵＶ安定性又は別の特定の特性を変えられるようにするため、第一の重合体物質Ａ及び第二の重合体物質Ｂの他に、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）抗ブロック剤、着色顔料、熱安定剤、ＵＶ−吸収剤及び加工助剤の群から選択される少なくとも一種の追加の構成成分を使用できる。
【００２２】
重合体物質Ａ、すなわち、非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体としてのスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体は、好ましくは、ＩＳＯ  １１３３に準拠した１０〜５０のメルトフローインデックスＭＦＩ２００℃／５ｋｇを有する。
【００２３】
弾性の単層フィルムは、特に、使い捨ての衛生用製品のための積層体を経済的に製造するのに使用することができる。単層フィルムは、例えば、不織物に積層させることができ、その場合、積層の種類及び不織物の機械的特性に依存して、断面方向（ＣＤ）において任意に活性化させることができる。活性化の際に、積層物を最初に使用する前に、例えば、リング圧延又は延伸フレーム（Ｓｔｒｅｃｋｒａｈｍｅｎ）によって伸ばし、それから緩和させる。しかしながら、実施の形態に依存して、特に、不織材料が、積層体の活性化をしなくても十分容易に延伸可能である場合には、そのような活性化をしないことも可能である。
【００２４】
本発明の対象は、弾性の単層フィルム及び不織物からなる少なくとも一つのトップ層を有する、使い捨ての衛生用製品、特に、おむつのための積層体を製造する方法でもあって、その際、ポリマー混合物は押出機において可塑化され、これは、第一の重合体物質Ａとして、３０重量％〜９０重量％の割合の非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体及び第二の重合体物質Ｂとして、８重量％〜４０重量％の割合のポリスチレンを有し、その際、該ポリマー混合物は、単層フィルムを形成するためにスリットダイをとおして押し出され、そしてその際に、該単層フィルムは少なくとも一つの不織物層と積層される。
【００２５】
好ましくは、単層フィルムの製造に基づいて、形成された切断切片が断面方向において延伸可能であるように、積層体は切断されて、そしておむつに適用される。弾性の積層体は、例えば、弾性のおむつの縁部又はＶｅｌｃｒｏ（登録商標）（Ｋｌｅｔｔｖｅｒｓｃｈｌｕｓｓ）の封止用ストリップに、又はトレーニングおむつの弾性の側部にも使用できる。
【００２６】
任意に、おむつを形成する前に、製造時に積層体を活性化させる。
【００２７】
一方の、ポリスチレンと、対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体との混合物の場合の機械的特性は、他方の、スチレンと非対称性のスチレン−ジエン−トリブロック共重合体との混合物の機械的特性と著しく相違しており、その結果、本発明の単層フィルムの実施形態は、驚くべき機械的特性をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、様々な単層フィルムについて、１％の伸びに必要な力を比較して示す図である。
【図２ａ】図２ａは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【図２ｂ】図２ｂは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【図２ｃ】図２ｃは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【図３ａ】図３ａは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【図３ｂ】図３ｂは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【図３ｃ】図３ｃは、様々な単層フィルムについての伸びのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００３０】
図１には、１％の伸びの単層フィルムの力について、重合体物質Ｂとしてのポリスチレンの割合に基づく相対的な単位により、重量％で示されている。曲線Ｉは、対称性のスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体及びポリスチレンの混合物から形成されており、本発明の単層フィルムを含まない形態のものを示している。混合物の流動性を改善するのにある量のポリスチレンが必要である。さらに、混合物の原料の費用は、ポリスチレンの割合の増加に伴って減少する。ポリスチレンの混合に伴って、最初に剛性が減少し、それから約６重量％の割合から比較的安定する。
【００３１】
それに対して、曲線ＩＩは、非対称性のスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体及びポリスチレンから形成された単層フィルムの伸び挙動を示している。そのようにして形成された単層フィルムは、最初に、明らかに低い剛性を有するが、ポリスチレンの添加によって、連続的に増大する。少なくとも１０重量％のポリスチレンの割合の場合、最初、低い初期剛性であったにもかかわらず、曲線Ｉの場合おりも高い基準が得られる。
【００３２】
図２ａ〜図２ｃは、機械方向（ＭＤ）における伸びに関して、非対称性のスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体をベースとして形成された単層フィルムの、伸び挙動を相対的な単位で示している。その際、図２ａは、０％のポリスチレンの場合の伸び挙動を示しており、それ故、図２ａは比較例に関する。
【００３３】
図２ａによれば、非対称性のスチレン−イソプレン−スチレン−ブロック共重合体を有する、ポリスチレンが混合されない単層フィルムは、機械方向において、低い剛性しか示さず、そして、そのために、加工できないか又は加工するのに著しく手間暇がかかる可能性がある。伸びのグラフは、１回目の伸び１及び次の二回目の伸び２に関する典型的な挙動を示しており、いずれもその後単層フィルムは弛緩されている。
【００３４】
図２ｂ及び図２ｃは、本発明の実施形態の、１０重量％のポリスチレンの割合を有する単層フィルム（図２ｂ）及び２０重量％のポリスチレンの割合を有する単層フィルムを示している（図２ｃ）。フィルムＩＮＦＯＢＲＩＥＦの機械方向ＭＤは、明らかに剛性であり、そしてそれ故良好に加工できることがわかる。
【００３５】
図３ａ〜図３ｃは、同じ順序で、単層フィルムの伸び挙動を断面（ＣＤ）で示している。ポリスチレンの割合が０重量％である図３ａによる比較例の場合、図２ａと比較して、機械方向ＭＤにおいても断面方向ＣＤにおいても容易に伸び可能である単層フィルムの非対称の挙動が全体的にわずかに性能が低い結果となっている。
【００３６】
図２ｂ及び図２ｃによれば、ポリスチレンの割合の増加に伴って、機械方向ＭＤにおける剛性が著しく高まっている一方で、断面方向ＣＤにおいて要求される剛性の変化はわずかである。これはわずかな増大しかもたらさない。本発明の単層フィルムは、際だって対称の伸び挙動を有し、その際、機械方向ＭＤにおいて十分な引っ張り力を吸収できる一方で、断面方向ＣＤにおいてわずかな伸びしか存在しない。
【００３７】
弾性の単層フィルムは、通常、本来の長さに基づいて少なくとも１００％、好ましくは少なくとも２００％伸び可能である。第一の伸び後のフィルムが弛緩する時、塑性的な割合の変形が存在し、これは、恒久的な伸び、又は“永久ひずみ”とも呼ばれる。本発明は、特に、１００％の伸び後の恒久的な伸びが５０％未満である弾性のフィルムに関する。一般に、本発明のフィルムの恒久的な伸びは著しく低い。それ故、例えば、２００％の伸び値の場合に、１０％未満の恒久的な伸び、そして特に、６％未満の恒久的な伸びが達成できる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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