JP2003508254A - 亀裂を生じるスキン層を有する通気性多層フィルム - Google Patents
亀裂を生じるスキン層を有する通気性多層フィルムInfo
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Abstract
(57)【要約】
通気性コア層と1つ又は2つのスキン層とを含む通気性多層フィルムは、熱可塑性ポリマーと微粒子充填材とのコア層混合物を準備し、少なくとも2つの非相容性ポリマーのスキン層混合物を準備し、多層フィルムを形成するためにこのコア層及びスキン層混合物の共押出しを行い、コア層に空隙の形成、及び、1つ又は2つのスキン層に亀裂の形成を生じさせるために、この多層フィルムを延伸することによって調製される。延伸中にスキン層の亀裂を形成することにより、このスキン層は、フィルム又は積層体製品の水蒸気透過率を過度に妨げることなく、共押出しの間のコア層からの充填材のダイでの蓄積を軽減して、共押出し後にフィルムを下地に結合させるという二重機能を実行することができる。通気性フィルム及びこのフィルムを含む積層体は、様々なパーソナルケア吸収性物品、医療用衣類、及び、他の製品に有用である。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は、コア層と1つ又は複数の隣接するスキン層とを有する通気性多層フ
ィルムに関する。コア層は、熱可塑性ポリマーと微粒子充填材との混合物を含有
し、フィルムが共押出しの後に薄く延伸される時に、水蒸気に対して通気性にさ
れる。スキン層は、共押出し中にコア層からの充填材微粒子がダイの縁に蓄積す
るのを防ぐ。スキン層は、延伸中に亀裂が入って、及び/又は、壊れて、フィル
ム全体の通気性を高める。
ィルムに関する。コア層は、熱可塑性ポリマーと微粒子充填材との混合物を含有
し、フィルムが共押出しの後に薄く延伸される時に、水蒸気に対して通気性にさ
れる。スキン層は、共押出し中にコア層からの充填材微粒子がダイの縁に蓄積す
るのを防ぐ。スキン層は、延伸中に亀裂が入って、及び/又は、壊れて、フィル
ム全体の通気性を高める。
【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、おむつ裏当て、他のパーソナルケア製品、及び、医療用衣類に使用さ
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的に結合されたフィルムを含む
布状通気性のフィルム/不織複合材とを開示している。フィルムは、通常、1つ
又は2つの隣接するスキン層と共に共押出しされるコア層を含む。
積層体は、おむつ裏当て、他のパーソナルケア製品、及び、医療用衣類に使用さ
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的に結合されたフィルムを含む
布状通気性のフィルム/不織複合材とを開示している。フィルムは、通常、1つ
又は2つの隣接するスキン層と共に共押出しされるコア層を含む。
【0003】
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十分な量(例え
ば、30〜75重量%)の微粒子無機充填材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に続いて延伸されると、コア層の充填材微粒子のまわり
に空隙が形成される。この空隙は、フィルムを通して水蒸気の分子拡散を許す薄
いポリマー膜により、いくらか範囲を限定されて分離される。この拡散が、フィ
ルムに水蒸気通気性を待たせるものである。
ば、30〜75重量%)の微粒子無機充填材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に続いて延伸されると、コア層の充填材微粒子のまわり
に空隙が形成される。この空隙は、フィルムを通して水蒸気の分子拡散を許す薄
いポリマー膜により、いくらか範囲を限定されて分離される。この拡散が、フィ
ルムに水蒸気通気性を待たせるものである。
【0004】
スキン層は、フィルム厚のより少ない割合を占め、フィルム厚の15%未満を
構成することができる。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、コア層からの充填材微粒子がダイの縁に過剰に蓄積しないように、共押
出し中にダイの縁を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。
構成することができる。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、コア層からの充填材微粒子がダイの縁に過剰に蓄積しないように、共押
出し中にダイの縁を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。
【0005】
スキン層の1つの欠点は、水蒸気に対するフィルム全体の通気性を低下させる
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抑制し、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
するフィルムや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
ある可能性がある。
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抑制し、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
するフィルムや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
ある可能性がある。
【0006】
(発明の開示)
本発明は、コア層と1つ又は2つの隣接したスキン層とを備える薄く延伸され
た通気性フィルムに関する。コア層は、1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーと
微粒子充填材との混合物から、フィルムが延伸された時に充填材の粒子のまわり
に空隙が形成されるように作られる。スキン層は、フィルムの共押出し中に一体
性を保持する一方でフィルムが延伸された時に亀裂を生じるポリマーブレンドか
ら形成される。
た通気性フィルムに関する。コア層は、1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーと
微粒子充填材との混合物から、フィルムが延伸された時に充填材の粒子のまわり
に空隙が形成されるように作られる。スキン層は、フィルムの共押出し中に一体
性を保持する一方でフィルムが延伸された時に亀裂を生じるポリマーブレンドか
ら形成される。
【0007】
本発明のもたらす結果として、スキン層は、コア層の微粒子充填材によって引
き起こされる押出物のダイでの蓄積を適度に防ぐのに十分な厚さに作ることがで
きる。スキン層はまた、不織ウェブのような下地へフィルムを適度に結合させる
のに必要な程度の厚さに作ることができる。このスキン層は、フィルムの延伸中
に亀裂を生じるので、スキン層の存在がフィルム全体の水蒸気の通気性を著しく
阻害することはない。
き起こされる押出物のダイでの蓄積を適度に防ぐのに十分な厚さに作ることがで
きる。スキン層はまた、不織ウェブのような下地へフィルムを適度に結合させる
のに必要な程度の厚さに作ることができる。このスキン層は、フィルムの延伸中
に亀裂を生じるので、スキン層の存在がフィルム全体の水蒸気の通気性を著しく
阻害することはない。
【0008】
スキン層は、フィルムを延伸する時にスキン層の亀裂を引き起こす2つ又はそ
れ以上の非相容性ポリマーの混合物から作られる。1つの実施形態では、スキン
層は、従来の高圧重合処理を使って作られた低密度分枝ポリエチレンを約20〜
80重量%、及び、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・エラストマーを約20〜80重量%含有す
る混合物から作られる。別の実施形態では、1つ又は2つのスキン層は、酢酸ビ
ニルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを約20〜80
重量%、及び、上記のエチレンプロピレン・コポリマー・エラストマーを約20
〜80重量%含有する混合物から作られる。別の実施形態では、スキン層は、エ
チレンアクリル酸メチルコポリマーを約20〜80重量%、及び、上記のエチレ
ンプロピレン・コポリマー・エラストマーを約20〜80重量%含有する混合物
から作られる。
れ以上の非相容性ポリマーの混合物から作られる。1つの実施形態では、スキン
層は、従来の高圧重合処理を使って作られた低密度分枝ポリエチレンを約20〜
80重量%、及び、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・エラストマーを約20〜80重量%含有す
る混合物から作られる。別の実施形態では、1つ又は2つのスキン層は、酢酸ビ
ニルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを約20〜80
重量%、及び、上記のエチレンプロピレン・コポリマー・エラストマーを約20
〜80重量%含有する混合物から作られる。別の実施形態では、スキン層は、エ
チレンアクリル酸メチルコポリマーを約20〜80重量%、及び、上記のエチレ
ンプロピレン・コポリマー・エラストマーを約20〜80重量%含有する混合物
から作られる。
【0009】
更に別の実施形態では、スキン層は、低密度の分枝ポリエチレンと、酢酸ビニ
ルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルと、アクリル酸メチルを最大
約12重量%含有するエチレンアクリル酸メチルとから選択された第1成分を約
75〜98重量%、及び、ポリプロピレンと、ポリスチレンと、ポリブテンとか
ら選択された第2成分を約2〜25重量%含有する混合物から作られる。
ルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルと、アクリル酸メチルを最大
約12重量%含有するエチレンアクリル酸メチルとから選択された第1成分を約
75〜98重量%、及び、ポリプロピレンと、ポリスチレンと、ポリブテンとか
ら選択された第2成分を約2〜25重量%含有する混合物から作られる。
【0010】
本発明はまた、薄く延伸された通気性フィルムを調製する方法を含む。本方法
は、微粒子充填材と1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーとを含有するコア層混
合物を供給する段階、コア層の一方又は両側に対してスキン層混合物を供給する
段階、コア層と少なくとも1つのスキン層とを有する多層フィルムを形成するた
めに、ダイを通してコア層混合物とスキン層混合物とを一緒に共押出しする段階
、フィルムがダイを出た後、フィルムを少なくとも1つの方向に延伸する段階、
及び、フィルムを延伸する間にスキン層に亀裂を発生させる段階を含む。本方法
の重要な特徴は、スキン層がダイを出た後で延伸中にスキン層に亀裂が生じるこ
とで、押出し中にダイで亀裂が発生しない点にある。
は、微粒子充填材と1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーとを含有するコア層混
合物を供給する段階、コア層の一方又は両側に対してスキン層混合物を供給する
段階、コア層と少なくとも1つのスキン層とを有する多層フィルムを形成するた
めに、ダイを通してコア層混合物とスキン層混合物とを一緒に共押出しする段階
、フィルムがダイを出た後、フィルムを少なくとも1つの方向に延伸する段階、
及び、フィルムを延伸する間にスキン層に亀裂を発生させる段階を含む。本方法
の重要な特徴は、スキン層がダイを出た後で延伸中にスキン層に亀裂が生じるこ
とで、押出し中にダイで亀裂が発生しない点にある。
【0011】
上記の通り、本発明の特徴及び利点は、コア層とコア層の一方又は両側に亀裂
入りスキン層とを有する薄く延伸された通気性フィルムを提供することであり、
このスキン層には、水蒸気に対する通気性を高めるためにフィルムの延伸中に亀
裂を発生させる。 本発明の別の特徴及び利点は、コア層からの微粒子充填材がダイに蓄積するの
を実質的に防ぐのに十分な厚さのスキン層を有する、加工性が向上した薄く延伸
された通気性フィルムを提供することである。 本発明の更なる特徴及び利点は、通気性を高めるためにスキン層に対してフィ
ルムの延伸中に亀裂を発生させる、薄く延伸された通気性多層フィルムを製造す
る改善された方法を提供することである。 上記及び他の特徴と利点は、現時点の好ましい実施形態に関する以下の詳細説
明が図面と共に読まれる時に更に明らかになる。
入りスキン層とを有する薄く延伸された通気性フィルムを提供することであり、
このスキン層には、水蒸気に対する通気性を高めるためにフィルムの延伸中に亀
裂を発生させる。 本発明の別の特徴及び利点は、コア層からの微粒子充填材がダイに蓄積するの
を実質的に防ぐのに十分な厚さのスキン層を有する、加工性が向上した薄く延伸
された通気性フィルムを提供することである。 本発明の更なる特徴及び利点は、通気性を高めるためにスキン層に対してフィ
ルムの延伸中に亀裂を発生させる、薄く延伸された通気性多層フィルムを製造す
る改善された方法を提供することである。 上記及び他の特徴と利点は、現時点の好ましい実施形態に関する以下の詳細説
明が図面と共に読まれる時に更に明らかになる。
【0012】
試験手順
以下の手順は、本発明の自己調節フィルムの水蒸気透過率(MVTR)の試験
法を説明する。MVTRは、以下のように、「材料の水蒸気透過に関する米国試
験材料学会(ASTM)標準試験法、名称E−96−80」と類似した方法で測
定される。本発明の目的に対しては、試験材料と、対照材料である「CELGA
RD(登録商標)2500」(ホークスト・セラニーズ・コーポレーション)と
から直径3インチ(76ミリメートル)の円形試料が切り取られる。「CELG
ARD2500」は、微孔性ポリプロピレンから成る0.0025センチメート
ル厚のフィルムである。各材料に対して2つ又は3つの試料が準備される。試験
に用いる試験カップは、深さが5.1センチメートルでフランジを有する鋳造ア
ルミニウムであり、機械的シール及びネオプレンのガスケット付きである。この
カップは、米国ペンシルバニア州フィラデルフィア所在のスイング・アルバート
・インストルメント・カンパニーから「バポメータ(Vapometer)カッ
プ68−1番」という名称の下に販売されている。各「バポメータカップ」に蒸
留水を100ミリメートル注入し、試験材料及び対照材料の個々の試料の各々は
、個々のカップの上部区域に渡して置かれる。ネジ留め式フランジを締めてカッ
プの縁に沿ってシールを形成し、附随する試験材料又は対照材料が、直径62ミ
リメートルの円形区域(約30平方センチメートルの開放暴露面積)に亘って雰
囲気に暴露させた状態にする。カップは、次に、計量されてトレーに置かれ、1
00°F(38℃)に設定した通風乾燥器内に置かれる。この乾燥器は、外部空
気が乾燥器を通過して内部に水蒸気が集積するのを防ぐ定温乾燥器である。好適
な通風乾燥器は、例えば、米国イリノイ州ブルーアイランド所在のブルー・エム
・エレクトリック・カンパニーから販売されている「ブルー・エム・パワーオー
マチック(Power−O−Matic)60」乾燥器である。24時間後に乾
燥器からカップを取り出して計量する。予備的な試験MVTR値は、以下のよう
に計算される。 試験MVTR=((24時間に亘る損失重量グラム)×7571)÷24 乾燥器内の相対湿度は、特別には制御しない。38℃及び周囲相対湿度の所定
の設定条件の下では、「CELGARD2500」のMVTRは、5000グラ
ム/平方メートル/24時間であると測定された。従って、「CELGARD2
500」は、各試験で対照試料として使用され、得られた値は、対照材料のその
既知のMVTRに対する変化に従って補正される。
法を説明する。MVTRは、以下のように、「材料の水蒸気透過に関する米国試
験材料学会(ASTM)標準試験法、名称E−96−80」と類似した方法で測
定される。本発明の目的に対しては、試験材料と、対照材料である「CELGA
RD(登録商標)2500」(ホークスト・セラニーズ・コーポレーション)と
から直径3インチ(76ミリメートル)の円形試料が切り取られる。「CELG
ARD2500」は、微孔性ポリプロピレンから成る0.0025センチメート
ル厚のフィルムである。各材料に対して2つ又は3つの試料が準備される。試験
に用いる試験カップは、深さが5.1センチメートルでフランジを有する鋳造ア
ルミニウムであり、機械的シール及びネオプレンのガスケット付きである。この
カップは、米国ペンシルバニア州フィラデルフィア所在のスイング・アルバート
・インストルメント・カンパニーから「バポメータ(Vapometer)カッ
プ68−1番」という名称の下に販売されている。各「バポメータカップ」に蒸
留水を100ミリメートル注入し、試験材料及び対照材料の個々の試料の各々は
、個々のカップの上部区域に渡して置かれる。ネジ留め式フランジを締めてカッ
プの縁に沿ってシールを形成し、附随する試験材料又は対照材料が、直径62ミ
リメートルの円形区域(約30平方センチメートルの開放暴露面積)に亘って雰
囲気に暴露させた状態にする。カップは、次に、計量されてトレーに置かれ、1
00°F(38℃)に設定した通風乾燥器内に置かれる。この乾燥器は、外部空
気が乾燥器を通過して内部に水蒸気が集積するのを防ぐ定温乾燥器である。好適
な通風乾燥器は、例えば、米国イリノイ州ブルーアイランド所在のブルー・エム
・エレクトリック・カンパニーから販売されている「ブルー・エム・パワーオー
マチック(Power−O−Matic)60」乾燥器である。24時間後に乾
燥器からカップを取り出して計量する。予備的な試験MVTR値は、以下のよう
に計算される。 試験MVTR=((24時間に亘る損失重量グラム)×7571)÷24 乾燥器内の相対湿度は、特別には制御しない。38℃及び周囲相対湿度の所定
の設定条件の下では、「CELGARD2500」のMVTRは、5000グラ
ム/平方メートル/24時間であると測定された。従って、「CELGARD2
500」は、各試験で対照試料として使用され、得られた値は、対照材料のその
既知のMVTRに対する変化に従って補正される。
【0013】
(発明を実施するための最良の形態)
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1
2」という用語は、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つ又はそれ以上の充填材粒子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500グラム/
平方メートル/24時間のMVTR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。
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1
2」という用語は、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つ又はそれ以上の充填材粒子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500グラム/
平方メートル/24時間のMVTR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。
【0014】
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。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
の透過の幾分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程度までこの抑制を
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。
ン層を貫通する複数の亀裂17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
の透過の幾分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程度までこの抑制を
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。
【0015】
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で示したコア層に類似し
た空隙のあるコア層11を有する。図2で明らかなように、亀裂17は、幾分厚
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。
層通気性フィルム10を示す。図2のフィルムは、図1で示したコア層に類似し
た空隙のあるコア層11を有する。図2で明らかなように、亀裂17は、幾分厚
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。
【0016】
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下地層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
。 いくらかの繊維形成を含み得る亀裂の入ったスキン層は、亀裂の入った表面の
ない従来の通気性フィルムよりも布のように感じられ、また、布のように見える
場合がある。不織布層が別の方法でフィルムに積層され、柔らかさと布状の感触
とをもたらし得る用途において、この亀裂を生じたスキン層は、これらの特性を
与えることができて、不織布層の必要性に打ち勝つことができる。
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下地層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
。 いくらかの繊維形成を含み得る亀裂の入ったスキン層は、亀裂の入った表面の
ない従来の通気性フィルムよりも布のように感じられ、また、布のように見える
場合がある。不織布層が別の方法でフィルムに積層され、柔らかさと布状の感触
とをもたらし得る用途において、この亀裂を生じたスキン層は、これらの特性を
与えることができて、不織布層の必要性に打ち勝つことができる。
【0017】
いずれのフィルム10のコア層11をも形成するポリマーマトリックス12は
、適切な任意のフィルム形成熱可塑性ポリマーから形成することができる。好適
なポリマーの例は、以下に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、主
にエチレンとC3−C12アルファオレフィン(直鎖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、ポリプロピレン主鎖にアタク
チックポリオレフィン基とアイソタクチックポリオレフィン基との両方を有する
プロピレン系ポリマーを含む可撓性ポリオレフィンを含む。他の好適なマトリッ
クスポリマーには、それに限定されないが、エラストマーが含まれ、例としては
、エチレン酢酸ビニルコポリマーと、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、及び、ポリ(スチレン/エチレン−ブチレン/スチレン)などの一
般式A−B−A’又はA−Bを有するブロックコポリマーと、同様な他のエラス
トマーとが挙げられる。メタロセン触媒使用のポリオレフィンもまた有用であり
、これらには、本明細書においてその開示事項が引用により援用されている米国
特許第5、571、619号、第5、322、728号、及び、第5、272、
236号に記載されたものが含まれる。
、適切な任意のフィルム形成熱可塑性ポリマーから形成することができる。好適
なポリマーの例は、以下に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、主
にエチレンとC3−C12アルファオレフィン(直鎖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、ポリプロピレン主鎖にアタク
チックポリオレフィン基とアイソタクチックポリオレフィン基との両方を有する
プロピレン系ポリマーを含む可撓性ポリオレフィンを含む。他の好適なマトリッ
クスポリマーには、それに限定されないが、エラストマーが含まれ、例としては
、エチレン酢酸ビニルコポリマーと、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、及び、ポリ(スチレン/エチレン−ブチレン/スチレン)などの一
般式A−B−A’又はA−Bを有するブロックコポリマーと、同様な他のエラス
トマーとが挙げられる。メタロセン触媒使用のポリオレフィンもまた有用であり
、これらには、本明細書においてその開示事項が引用により援用されている米国
特許第5、571、619号、第5、322、728号、及び、第5、272、
236号に記載されたものが含まれる。
【0018】
メタロセン触媒を使用して生成されたポリマーは、非常に狭い分子量の範囲を
有する。メタロセンで生成されたポリマーに対しては、多分散性数(Mw/Mn
)が4未満、また、2未満さえも可能である。これらのポリマーはまた、他の点
では類似したチーグラー・ナッタ触媒使用のポリマーと較べて、短連鎖の抑制さ
れた分枝構造を有する。メタロセン触媒システムを使用して、ポリマーのアイソ
タクチック性をかなり厳密に制御することもまた可能である。
有する。メタロセンで生成されたポリマーに対しては、多分散性数(Mw/Mn
)が4未満、また、2未満さえも可能である。これらのポリマーはまた、他の点
では類似したチーグラー・ナッタ触媒使用のポリマーと較べて、短連鎖の抑制さ
れた分枝構造を有する。メタロセン触媒システムを使用して、ポリマーのアイソ
タクチック性をかなり厳密に制御することもまた可能である。
【0019】
メタロセン触媒を用いたポリマーの商業生産は、幾分限られてはいるが、増大
している。そのようなポリマーは、米国テキサス州ベイタウン所在のエクソン・
ケミカル・カンパニーから、ポリプロピレン系ポリマーとして「アチーブ(登録
商標)」、及び、ポリエチレン系ポリマーとして「イグザクト(登録商標)」及
び「イクシード(登録商標)」という商品名で入手できる。米国ミシガン州ミッ
ドランド所在のダウ・ケミカル・カンパニーは、「アフィニティ(登録商標)」
という商品名で市販しているポリマーを有する。これらの材料は、非立体選択的
なメタロセン触媒を使って生産されると考えられている。エクソンは、一般に同
社のメタロセン触媒技術を「単一サイト」触媒と呼んでいるが、一方、ダウは、
同社のメタロセン触媒技術を「インサイト(登録商標)」という商品名の下で「
制限された幾何学的形状」触媒と呼び、それらを複数の反応サイトを有する従来
のチーグラー・ナッタ触媒と区別している。フィナ・オイル(Fina Oil
)、BASF、アモコ、ホークスト、及び、モービルのような他の製造業者もこ
の分野で積極的であり、この技術によって製造されるポリマーの利用可能性は、
次の10年間で十分に成長することになると考えられている。本発明の実施にお
いては、マトリックスポリオレフィンが好ましく、ポリエチレンは最も好ましい
。
している。そのようなポリマーは、米国テキサス州ベイタウン所在のエクソン・
ケミカル・カンパニーから、ポリプロピレン系ポリマーとして「アチーブ(登録
商標)」、及び、ポリエチレン系ポリマーとして「イグザクト(登録商標)」及
び「イクシード(登録商標)」という商品名で入手できる。米国ミシガン州ミッ
ドランド所在のダウ・ケミカル・カンパニーは、「アフィニティ(登録商標)」
という商品名で市販しているポリマーを有する。これらの材料は、非立体選択的
なメタロセン触媒を使って生産されると考えられている。エクソンは、一般に同
社のメタロセン触媒技術を「単一サイト」触媒と呼んでいるが、一方、ダウは、
同社のメタロセン触媒技術を「インサイト(登録商標)」という商品名の下で「
制限された幾何学的形状」触媒と呼び、それらを複数の反応サイトを有する従来
のチーグラー・ナッタ触媒と区別している。フィナ・オイル(Fina Oil
)、BASF、アモコ、ホークスト、及び、モービルのような他の製造業者もこ
の分野で積極的であり、この技術によって製造されるポリマーの利用可能性は、
次の10年間で十分に成長することになると考えられている。本発明の実施にお
いては、マトリックスポリオレフィンが好ましく、ポリエチレンは最も好ましい
。
【0020】
ポリマーのマトリックスは、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%を構成する必要があ
り、残りの重量は、主に充填材粒子16によるものである。 ポリマー混合物、充填材含有量、充填材粒子寸法、及び、延伸程度は、微孔性
コア層11の通気性を判断するのに役立つ要素であり、従って、多層フィルム1
0の通気性に影響を及ぼす。一般に通気性フィルム10は、約50ミクロン未満
、好ましくは約30ミクロン未満、最も好ましくは約20ミクロン未満の厚みを
有することになる。
約25〜65重量%、最も好ましくは、約30〜50重量%を構成する必要があ
り、残りの重量は、主に充填材粒子16によるものである。 ポリマー混合物、充填材含有量、充填材粒子寸法、及び、延伸程度は、微孔性
コア層11の通気性を判断するのに役立つ要素であり、従って、多層フィルム1
0の通気性に影響を及ぼす。一般に通気性フィルム10は、約50ミクロン未満
、好ましくは約30ミクロン未満、最も好ましくは約20ミクロン未満の厚みを
有することになる。
【0021】
充填材含有量及び延伸程度は、空隙の数及び空隙間の湾曲通路の性質に影響を
与える。全充填材含有量は、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%の範囲でなければならない。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。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。
与える。全充填材含有量は、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%の範囲でなければならない。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。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。
【0022】
充填材粒子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、充填材粒子の平均粒子直径は、約0.1〜7.0ミクロン
である必要があり、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。 コア層11の充填材粒子16は、様々な有機及び無機充填材から選ぶことがで
きる。好適な充填材は、以下に限定されないが、炭酸カルシウム、粘土、シリカ
、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、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、及び、ポリマー粒子を含む。充填材粒子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、少量(例えば、2重量%まで)の脂肪
酸又は他の材料で被覆してもよい。好適な脂肪酸には、以下に限定されないが、
ベヘン酸のようなより長い連鎖の脂肪酸、又は、ステアリン酸が含まれる。
好ましい。一般的に、充填材粒子の平均粒子直径は、約0.1〜7.0ミクロン
である必要があり、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。 コア層11の充填材粒子16は、様々な有機及び無機充填材から選ぶことがで
きる。好適な充填材は、以下に限定されないが、炭酸カルシウム、粘土、シリカ
、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、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、及び、ポリマー粒子を含む。充填材粒子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、少量(例えば、2重量%まで)の脂肪
酸又は他の材料で被覆してもよい。好適な脂肪酸には、以下に限定されないが、
ベヘン酸のようなより長い連鎖の脂肪酸、又は、ステアリン酸が含まれる。
【0023】
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必要で
あるが、延伸中にスキン層に亀裂を発生させることは、より厚いスキン層が必要
な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。個別の
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1〜1
5%、好ましくは、フィルム全体の厚さの約1.5〜5%である。
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必要で
あるが、延伸中にスキン層に亀裂を発生させることは、より厚いスキン層が必要
な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。個別の
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1〜1
5%、好ましくは、フィルム全体の厚さの約1.5〜5%である。
【0024】
スキン層22及び24は、フィルムを延伸する間に亀裂を生じる。言い換えれ
ば、スキン層は、ダイからの共押出し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、スキン層は、コア層11からの充填材粒子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
ン層の亀裂の発生は、フィルム10のその後の延伸の間に起こる必要がある。こ
の延伸は、コア層の充填材粒子16のまわりに空隙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。スキン層の亀裂は、そのスキン層を通り抜け、従って、各
スキン層の厚さに等しい深さを有する。亀裂17は、少なくとも約0.1ミリメ
ートルの長さを有する必要があり、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17はまた、かなり高い頻度で発
生しなければならない。一般的に、亀裂17間の平均距離(すなわち、各亀裂か
ら最も近い隣接する亀裂までの平均距離)は、約10ミリメートル未満である必
要があり、望ましくは約5ミリメートル未満、適切には約1ミリメートル未満で
ある。
ば、スキン層は、ダイからの共押出し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、スキン層は、コア層11からの充填材粒子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
ン層の亀裂の発生は、フィルム10のその後の延伸の間に起こる必要がある。こ
の延伸は、コア層の充填材粒子16のまわりに空隙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。スキン層の亀裂は、そのスキン層を通り抜け、従って、各
スキン層の厚さに等しい深さを有する。亀裂17は、少なくとも約0.1ミリメ
ートルの長さを有する必要があり、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17はまた、かなり高い頻度で発
生しなければならない。一般的に、亀裂17間の平均距離(すなわち、各亀裂か
ら最も近い隣接する亀裂までの平均距離)は、約10ミリメートル未満である必
要があり、望ましくは約5ミリメートル未満、適切には約1ミリメートル未満で
ある。
【0025】
本発明に従って、スキン層22及び24は、各々、互いに混合した2つ又はそ
れ以上のやや非相容性のポリマーから構成される。「やや非相容性のポリマー」
という用語は、いくらか混じり合わない性質を有し、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ポリマーを意味する。やや非相容
性のポリマーは、ダイの縁で相分離を起こしてダイでメルトフラクチャー又は亀
裂の発生を引き起こすほどの非相容性であってはならない。その代わりに、スキ
ン層を構成するポリマー混合物は、ダイを通って滑らかに流れ、コア層の充填材
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必要がある
。しかしそれでも、ポリマーは、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時、スキン層での分離及び亀裂発生をもたらすため
に十分に非相容性でなければならない。
れ以上のやや非相容性のポリマーから構成される。「やや非相容性のポリマー」
という用語は、いくらか混じり合わない性質を有し、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ポリマーを意味する。やや非相容
性のポリマーは、ダイの縁で相分離を起こしてダイでメルトフラクチャー又は亀
裂の発生を引き起こすほどの非相容性であってはならない。その代わりに、スキ
ン層を構成するポリマー混合物は、ダイを通って滑らかに流れ、コア層の充填材
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必要がある
。しかしそれでも、ポリマーは、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時、スキン層での分離及び亀裂発生をもたらすため
に十分に非相容性でなければならない。
【0026】
幾つかの実施形態において、スキン層は、従来の高圧(25、000〜50、
000ポンド/平方インチ)重合処理を使って生成された低密度分枝ポリエチレ
ンと、酢酸ビニルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーと
、エチレンアクリル酸メチルコポリマーとから選択された第1ポリマーを約20
〜80重量%含むことができる。この低密度分枝ポリエチレンは、約0.910
〜0.925グラム/立方センチメートルの密度、炭素1000原子当たり約1
5〜30個の等価メチル基の分枝レベル、及び、約110〜120℃の融点を有
することができる。このエチレン酢酸ビニルコポリマーは、同様の高圧処理を用
いて生成することができ、好ましくは約8重量%未満の酢酸ビニル、より好まし
くは約5重量%未満の酢酸ビニルを含有する。
000ポンド/平方インチ)重合処理を使って生成された低密度分枝ポリエチレ
ンと、酢酸ビニルを最大約12重量%含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーと
、エチレンアクリル酸メチルコポリマーとから選択された第1ポリマーを約20
〜80重量%含むことができる。この低密度分枝ポリエチレンは、約0.910
〜0.925グラム/立方センチメートルの密度、炭素1000原子当たり約1
5〜30個の等価メチル基の分枝レベル、及び、約110〜120℃の融点を有
することができる。このエチレン酢酸ビニルコポリマーは、同様の高圧処理を用
いて生成することができ、好ましくは約8重量%未満の酢酸ビニル、より好まし
くは約5重量%未満の酢酸ビニルを含有する。
【0027】
スキン層はまた、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・エラストマーである第2ポリマーを約20
〜80重量%含むことができる。好適な第2ポリマーには、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混合物、などの異相プロピレンエチレンポリマーが含ま
れる。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
事項が引用により援用されている、ジャコビ(Giacobbe)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号に記載されいる。 上記の実施形態において、スキン層は、好ましくは、第1及び第2成分をそれ
ぞれ約30〜70重量%、より好ましくは、第1及び第2成分をそれぞれ約40
〜60重量%含む。
るエチレンプロピレン・コポリマー・エラストマーである第2ポリマーを約20
〜80重量%含むことができる。好適な第2ポリマーには、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混合物、などの異相プロピレンエチレンポリマーが含ま
れる。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
事項が引用により援用されている、ジャコビ(Giacobbe)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号に記載されいる。 上記の実施形態において、スキン層は、好ましくは、第1及び第2成分をそれ
ぞれ約30〜70重量%、より好ましくは、第1及び第2成分をそれぞれ約40
〜60重量%含む。
【0028】
他の実施形態において、スキン層は、低密度分枝ポリエチレンと、酢酸ビニル
を最大約12重量%有するエチレン酢酸ビニルと、エチレンアクリル酸メチルと
から選択された第1成分を約75〜98重量%、及び、ポリプロピレンと、ポリ
スチレンと、ポリブテンとから選択された第2成分を約2〜25重量%含むこと
ができる。これらの実施形態において、スキン層は、好ましくは、第1成分を約
80〜97重量%、及び、第2成分を約3〜20重量%含み、より好ましくは、
第1成分を約90〜95重量%、及び、第2成分を約5〜10重量%含む。
を最大約12重量%有するエチレン酢酸ビニルと、エチレンアクリル酸メチルと
から選択された第1成分を約75〜98重量%、及び、ポリプロピレンと、ポリ
スチレンと、ポリブテンとから選択された第2成分を約2〜25重量%含むこと
ができる。これらの実施形態において、スキン層は、好ましくは、第1成分を約
80〜97重量%、及び、第2成分を約3〜20重量%含み、より好ましくは、
第1成分を約90〜95重量%、及び、第2成分を約5〜10重量%含む。
【0029】
スキン層22及び24は、共押出し中に充填材のダイでの蓄積を軽減すること
、及び、その後にフィルム10を下地に結合することの二重機能をもたらすのに
必要な合理的な厚さでなければならない。他の点では、スキン層は、通気性コア
層11が多層フィルム10の通気性に十分に影響を及ぼす、及び/又は、それを
抑制することができるようにできるだけ薄くする必要がある。フィルム10全体
では、上記の手順を使って測定される少なくとも約500グラム/平方メートル
/24時間の水蒸気透過率(「MVTR」)を有する必要がある。フィルム10
は、好ましくは、少なくとも約1500グラム/平方メートル/24時間のMV
TR、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MVTRを有する必要がある。
、及び、その後にフィルム10を下地に結合することの二重機能をもたらすのに
必要な合理的な厚さでなければならない。他の点では、スキン層は、通気性コア
層11が多層フィルム10の通気性に十分に影響を及ぼす、及び/又は、それを
抑制することができるようにできるだけ薄くする必要がある。フィルム10全体
では、上記の手順を使って測定される少なくとも約500グラム/平方メートル
/24時間の水蒸気透過率(「MVTR」)を有する必要がある。フィルム10
は、好ましくは、少なくとも約1500グラム/平方メートル/24時間のMV
TR、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MVTRを有する必要がある。
【0030】
図4は、多層通気性フィルム及び積層体を製造する一貫生産工程を示す。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り得る成形装置
又はブロー装置のようなフィルム共押出装置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を含むことになる。コア層を生成す
るために、ポリマーマトリックス材料と充填材とを含む充填樹脂が混合機(図示
しない)で調製され、押出機41に送られる。各スキン層を形成するために、類
似の付加的な混合装置(図示しない)と押出装置41とを使って、非相容性ポリ
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
に模様を付けることができる。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、
フィルムを冷却ローラの表面近くに保持するように補助する。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。
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り得る成形装置
又はブロー装置のようなフィルム共押出装置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を含むことになる。コア層を生成す
るために、ポリマーマトリックス材料と充填材とを含む充填樹脂が混合機(図示
しない)で調製され、押出機41に送られる。各スキン層を形成するために、類
似の付加的な混合装置(図示しない)と押出装置41とを使って、非相容性ポリ
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
に模様を付けることができる。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、
フィルムを冷却ローラの表面近くに保持するように補助する。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。
【0031】
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
であり得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〜
46eを有する。目標とする延伸温度に過熱されたローラ46a〜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〜46eと共に示
されているが、ローラの数は、目標とする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。
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
であり得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〜
46eを有する。目標とする延伸温度に過熱されたローラ46a〜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〜46eと共に示
されているが、ローラの数は、目標とする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。
【0032】
有利なことに、フィルム10は、ほとんどのポリオレフィン系フィルムに対し
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1.1〜7.0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2〜6倍、適切には、その元の長さの約3〜5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〜46
e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。
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1.1〜7.0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2〜6倍、適切には、その元の長さの約3〜5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〜46
e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。
【0033】
多層フィルム10は、当業技術で知られている従来の接着剤結合又は熱的結合
技術を使って、不織ウェブのような1つ又はそれ以上の下地に積層することがで
きる。下地及び結合方法の種類は、特定の最終用途によって変わることになる。
図4を再び参照すると、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。1つの実施形態では、スパンボンドウェブで
あり得るネッキング可能な不織ウェブ30が、供給ロール62から巻き出される
。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、下流側のカレンダー結合ローラ58よりも遅い周
速で回転し、ウェブ30を引き伸ばしてネックインを引き起こす。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1
0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のフィルム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。この第2の材料30aは、第2の不織
ウェブ、又は、別のフィルム層であってもよい。得られた積層体32は、供給ロ
ール60に巻き取られて保管される。
技術を使って、不織ウェブのような1つ又はそれ以上の下地に積層することがで
きる。下地及び結合方法の種類は、特定の最終用途によって変わることになる。
図4を再び参照すると、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。1つの実施形態では、スパンボンドウェブで
あり得るネッキング可能な不織ウェブ30が、供給ロール62から巻き出される
。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、下流側のカレンダー結合ローラ58よりも遅い周
速で回転し、ウェブ30を引き伸ばしてネックインを引き起こす。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1
0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のフィルム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。この第2の材料30aは、第2の不織
ウェブ、又は、別のフィルム層であってもよい。得られた積層体32は、供給ロ
ール60に巻き取られて保管される。
【0034】
得られた通気性積層体は、様々なパーソナルケア吸収性物品及び医療用物品に
使用することができる。吸収性物品には、以下に限定されないが、おむつ、トレ
ーニングパンツ、水着、吸収性パンツ、大人用失禁用製品、及び、女性用衛生製
品などが含まれる。医療用製品には、医療用衣類、アンダーパッド、包帯、ドレ
ープ、及び、医療用ワイプなどが含まれる。 自己調節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様々な
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、19
94年12月20日に出願された米国特許出願シリアル番号第08/359、9
86号、1996年11月25日に出願された米国特許出願シリアル番号第08
/755、692号、及び、1996年12月27日に出願された米国特許出願
シリアル番号第08/777、365号が含まれる。これらの特許出願は、本明
細書においてその全内容が引用により援用されている。
使用することができる。吸収性物品には、以下に限定されないが、おむつ、トレ
ーニングパンツ、水着、吸収性パンツ、大人用失禁用製品、及び、女性用衛生製
品などが含まれる。医療用製品には、医療用衣類、アンダーパッド、包帯、ドレ
ープ、及び、医療用ワイプなどが含まれる。 自己調節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様々な
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、19
94年12月20日に出願された米国特許出願シリアル番号第08/359、9
86号、1996年11月25日に出願された米国特許出願シリアル番号第08
/755、692号、及び、1996年12月27日に出願された米国特許出願
シリアル番号第08/777、365号が含まれる。これらの特許出願は、本明
細書においてその全内容が引用により援用されている。
【0035】
本明細書で開示した本発明の実施形態は、現時点で好ましいと考えられるもの
であるが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び改良を
行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示されており、こ
れと同等な趣旨及び範囲に該当する全ての変更は、特許請求の範囲に含まれるよ
うに意図されている。
であるが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び改良を
行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示されており、こ
れと同等な趣旨及び範囲に該当する全ての変更は、特許請求の範囲に含まれるよ
うに意図されている。
【図1】
3層通気性フィルムである本発明の1つの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一貫生産工程の概略図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年1月22日(2002.1.22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61F 13/49 B29C 55/02
13/514 B32B 27/32 Z
B29C 55/02 B29K 101:12
B32B 27/32 B29L 7:00
// A61F 13/15 9:00
13/511 A41B 13/02 F
B29K 101:12 A61F 13/18 310Z
B29L 7:00
9:00
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ
,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML,
MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K
E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG
,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,
RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,
AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C
A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM
,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,
GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K
E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS
,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM
,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN,YU,
ZA,ZW
(72)発明者 ハフナー ウィリアム ベラ
アメリカ合衆国 ジョージア州 30144
ケネソー ティンダーボックス レーン
1256
Fターム(参考) 3B029 BC03 BC06
4C003 BA02 BA06
4C098 AA09 CC08 DD01 DD10 DD14
DD16 DD19 DD23 DD24 DD25
DD27
4F100 AK01A AK01B AK01C AK07A
AK07C AK09A AK09C AK12A
AK12C AK22A AK22C AK62A
AK62C AK63A AK63C AK68A
AK68C AK70A AK70C AL09A
AL09C BA03 BA10A BA10C
CA23B DC11A DC11B DC11C
DE01B DG15A DG15C DJ06A
DJ06C EC032 EC182 EH201
EJ06B EJ192 EJ37 EJ371
EJ943 GB15 GB66 JB04A
JB04C JB16B JD02
4F210 AA04E AA07 AA09 AA10
AA11 AA12 AA13 AA21E
AG01 AG03 AG20 AH63 AH66
QC01 QC05
Claims (41)
- 【請求項1】 コア層と、前記コア層の一方又は両方の側面上のスキン層と
を含む薄く延伸された通気性フィルムであって、 コア層は、1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーと、まわりに空隙を有する充
填材粒子との混合物を含み、 少なくとも1つのスキン層は、第1の非相容性ポリマーを約20〜80重量%
、及び、第2の非相容性ポリマーを約20〜80重量%含み、複数の亀裂を内部
に形成する、 ことを特徴とする通気性フィルム。 - 【請求項2】 前記第2非相容性ポリマーは、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
ーを含むことを特徴とする請求項1に記載の通気性フィルム。 - 【請求項3】 前記第1非相容性ポリマーは、低密度分枝ポリエチレンを含
むことを特徴とする請求項2に記載の通気性フィルム。 - 【請求項4】 前記第1非相容性ポリマーは、酢酸ビニルを最大12重量%
含有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含むことを特徴とする請求項2に記載
の通気性フィルム。 - 【請求項5】 前記第1非相容性ポリマーは、エチレンアクリル酸メチルコ
ポリマーを含むことを特徴とする請求項2に記載の通気性フィルム。 - 【請求項6】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリマ
ーを約20〜80重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約20〜80重量
%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項1に記載の通気性
フィルム。 - 【請求項7】 少なくとも1つのスキン層は、前記第1非相容性ポリマーを
約30〜70重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約30〜70重量%含
み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項1に記載の通気性フィ
ルム。 - 【請求項8】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリマ
ーを約30〜70重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約30〜70重量
%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項7に記載の通気性
フィルム。 - 【請求項9】 少なくとも1つのスキン層は、前記第1非相容性ポリマーを
約40〜60重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約40〜60重量%含
み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項1に記載の通気性フィ
ルム。 - 【請求項10】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリ
マーを約40〜60重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約40〜60重
量%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項9に記載の通気
性フィルム。 - 【請求項11】 コア層と、前記コア層の一方又は両方の側面上のスキン層
とを含む薄く延伸された通気性フィルムであって、 コア層は、1つ又はそれ以上の熱可塑性ポリマーと、まわりに空隙を有する充
填材粒子との混合物を含み、 少なくとも1つのスキン層は、第1の非相容性ポリマーを約75〜98重量%
、及び、第2の非相容性ポリマーを約2〜25重量%含み、複数の亀裂を内部に
形成する、 ことを特徴とする通気性フィルム。 - 【請求項12】 前記第1非相容性ポリマーは、低密度分枝ポリエチレンを
含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリプロピレンを含むことを特徴とする請
求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項13】 前記第1非相容性ポリマーは、低密度分枝ポリエチレンを
含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリスチレンを含むことを特徴とする請求
項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項14】 前記第1非相容性ポリマーは、低密度分枝ポリエチレンを
含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリブテンを含むことを特徴とする請求項
11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項15】 前記第1非相容性ポリマーは、酢酸ビニルを最大約12重
量%含有するエチレン酢酸ビニルを含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリプ
ロピレンを含むことを特徴とする請求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項16】 前記第1非相容性ポリマーは、酢酸ビニルを最大約12重
量%含有するエチレン酢酸ビニルを含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリス
チレンを含むことを特徴とする請求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項17】 前記第1非相容性ポリマーは、酢酸ビニルを最大約12重
量%含有するエチレン酢酸ビニルを含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリブ
テンを含むことを特徴とする請求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項18】 前記第1非相容性ポリマーは、エチレンアクリル酸メチル
を含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリプロピレンを含むことを特徴とする
請求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項19】 前記第1非相容性ポリマーは、エチレンアクリル酸メチル
を含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリスチレンを含むことを特徴とする請
求項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項20】 前記第1非相容性ポリマーは、エチレンアクリル酸メチル
を含み、前記第2非相容性ポリマーは、ポリブテンを含むことを特徴とする請求
項11に記載の通気性フィルム。 - 【請求項21】 前記第1非相容性ポリマーを約80〜97重量%、及び、
前記第2非相容性ポリマーを約3〜20重量%含むことを特徴とする請求項11
に記載の通気性フィルム。 - 【請求項22】 前記第1非相容性ポリマーを約90〜95重量%、及び、
前記第2非相容性ポリマーを約5〜10重量%含むことを特徴とする請求項11
に記載の通気性フィルム。 - 【請求項23】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリ
マーを約75〜98重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約2〜25重量
%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項11に記載の通気
性フィルム。 - 【請求項24】 少なくとも1つのスキン層は、前記第1非相容性ポリマー
を約80〜97重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約3〜20重量%含
み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項11に記載の通気性フ
ィルム。 - 【請求項25】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリ
マーを約80〜97重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約3〜20重量
%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項11に記載の通気
性フィルム。 - 【請求項26】 少なくとも1つのスキン層は、前記第1非相容性ポリマー
を約90〜95重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約5〜10重量%含
み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項11に記載の通気性フ
ィルム。 - 【請求項27】 前記コア層の両側面のスキン層は、前記第1非相容性ポリ
マーを約90〜95重量%、及び、前記第2非相容性ポリマーを約5〜10重量
%含み、複数の亀裂を内部に形成することを特徴とする請求項11に記載の通気
性フィルム。 - 【請求項28】 共押出しフィルムを形成するために、1つ又はそれ以上の
熱可塑性ポリマーと微粒子充填材との混合物を含むコア層を、少なくとも2つの
非相容性ポリマーの混合物を含むスキン層と共に、前記コア層の一方又は両方の
側面上に共押出しする段階と、 薄く延伸された通気性多層フィルムを形成するために、前記共押出しフィルム
を少なくとも1つの方向に最初の長さの約1.1〜7.0倍まで延伸する段階と
、 前記フィルムを延伸する間に前記コア層に空隙を形成する段階と、 前記フィルムを延伸する間に前記スキン層に亀裂を形成する段階と、 を含むことを特徴とする、通気性多層フィルムを調製する方法。 - 【請求項29】 請求項28に記載の方法に従って調製されることを特徴と
する通気性フィルム。 - 【請求項30】 請求項29に記載のフィルム及び繊維状不織ウェブを含む
ことを特徴とする通気性積層体。 - 【請求項31】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とするおむつ
。 - 【請求項32】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とするトレー
ニングパンツ。 - 【請求項33】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする水着。
- 【請求項34】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする吸収性
パンツ。 - 【請求項35】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする大人用
失禁用製品。 - 【請求項36】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする女性用
衛生製品。 - 【請求項37】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする医療用
衣類。 - 【請求項38】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とするアンダ
ーパッド。 - 【請求項39】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする包帯。
- 【請求項40】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする医療用
ドレープ。 - 【請求項41】 請求項30に記載の積層体を含むことを特徴とする医療用
ワイプ。
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