特表2018-538169IP Force 特許公報全文掲載

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2018-538169(P2018-538169A)
(43)【公表日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】多層ポリエチレンフィルム及びそれから作製された物品
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/32 20060101AFI20181130BHJP
   B29C 47/06 20060101ALI20181130BHJP
   B29C 47/26 20060101ALI20181130BHJP
   B32B 27/12 20060101ALI20181130BHJP
【FI】
   B32B27/32 E
   B29C47/06
   B29C47/26
   B32B27/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2018-526251(P2018-526251)
(86)(22)【出願日】2016年11月8日
(85)【翻訳文提出日】2018年5月18日
(86)【国際出願番号】US2016060931
(87)【国際公開番号】WO2017099923
(87)【国際公開日】20170615
(31)【優先権主張番号】62/266,194
(32)【優先日】2015年12月11日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA
(71)【出願人】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(71)【出願人】
【識別番号】515129386
【氏名又は名称】ダウ キミカ メキシカーナ エセ・アー・デ・セ・ウベ
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100104282
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 康仁
(72)【発明者】
【氏名】ヴィヴェック・カリハリ
(72)【発明者】
【氏名】ファブリシオ・アルテアガ・ラリオス
(72)【発明者】
【氏名】ジャックリン・エイ・デグルート
【テーマコード(参考)】
4F100
4F207
【Fターム(参考)】
4F100AK04A
4F100AK04C
4F100AK06A
4F100AK06B
4F100AK06C
4F100AK07D
4F100AK63B
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4F100BA04
4F100BA06
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4F207AH63
4F207KA19
4F207KB22
(57)【要約】
コア層と、第1の外層と、第2の外層とを備える多層ポリエチレンフィルムであって、コア層は、第1の外層と第2の外層との間に位置付けられ、コア層は、線状低密度ポリエチレン、及び任意に第1の低密度ポリエチレン樹脂を含み、第1の外層及び第2の外層は独立して、ポリエチレン樹脂、及び任意に、第2の低密度ポリエチレン樹脂を含み、線状低密度ポリエチレンの密度は、ポリエチレン樹脂の密度未満である、多層ポリエチレンフィルム。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コア層と、第1の外層と、第2の外層とを備える多層ポリエチレンフィルムであって、
前記コア層が、前記第1の外層と前記第2の外層との間に位置付けられ、
前記コア層が、0.900g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜10g/10分の溶融指数I2を有する線状低密度ポリエチレン、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第1の低密度ポリエチレン樹脂を含み、
前記第1の外層及び前記第2の外層が独立して、0.930g/cc〜0.970g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有するポリエチレン樹脂、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第2の低密度ポリエチレン樹脂を含み、
前記線状低密度ポリエチレンの前記密度が、前記ポリエチレン樹脂の前記密度未満である、多層ポリエチレンフィルム。
【請求項2】
前記コア層が、前記コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5重量%〜40重量%の前記第1の低密度ポリエチレン樹脂を含む、請求項1に記載のフィルム。
【請求項3】
前記第1の外層が、前記第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5重量%〜40重量%の前記第2の低密度ポリエチレン樹脂を含む、請求項1または2に記載のフィルム。
【請求項4】
前記第2の外層が、前記第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5重量%〜40重量%の前記第2の低密度ポリエチレン樹脂を含む、請求項1〜3に記載のフィルム。
【請求項5】
前記コア層の、前記第1及び第2の外層に対する比が、50:50〜90:10の範囲である、請求項1〜4に記載のフィルム。
【請求項6】
前記第1の外層が、前記第2の外層と同じ厚さを有する、請求項1〜5に記載のフィルム。
【請求項7】
前記第1の外層が、前記第2の外層と同じ組成物を有する、請求項1〜6に記載のフィルム。
【請求項8】
請求項1〜7に記載の多層ポリエチレンフィルムを製造する方法であって、前記方法が、
コア層、第1の外層、及び第2の外層を共押し出しして、多層ポリエチレンフィルムを形成することを含み、前記多層ポリエチレンフィルムが、
前記第1の外層と前記第2の外層との間に位置付けられた前記コア層であって、
0.900g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜10g/10分の溶融指数I2を有する線状低密度ポリエチレン、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第1の低密度ポリエチレン樹脂を含む、コア層と、
0.930g/cc〜0.970g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有するポリエチレン樹脂、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第2の低密度ポリエチレン樹脂を独立して含む、前記第1の外層及び前記第2の外層と、を備え、
前記線状低密度ポリエチレンの前記密度が、前記ポリエチレン樹脂の前記密度未満である、方法。
【請求項9】
超音波接合積層体であって、
請求項1〜7に記載の多層ポリエチレンフィルムと、
前記多層フィルムに少なくとも部分的に超音波接合されて、積層体を形成する不織布基材と、を備える、超音波接合積層体。
【請求項10】
前記不織布基材が、ポリプロピレン樹脂から形成される、請求項9に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の全般的に、例えば超音波接合積層体などの物品を作製するための、多層フィルム及び多層フィルムの応用例
【背景技術】
【0002】
例えば、おむつ、成人用失禁用製品、及び女性用衛生物品などの、衛生用吸収性製品において使用するための、布様のバックシートがますます望ましくなってきている。布様のバックシートは、典型的に、一緒に積層された不織布基材及びフィルムを含み、ここで、主な目的は、各材料の重要な特質を組み合わせて、(主に流体を収容するための)良好なバリア特性、不透明度、引張特性、及び/または触覚(例えば、柔軟性)を提供することである。関連する積層技術に応じて、バックシートの前述の特質は異なり得る。
【0003】
フィルム及び不織布を接合するためのいくつかの異なる積層技術が存在し、該積層技術には、例えば、押し出し加工被覆、ホットメルト接着剤、無溶媒接着剤、及び超音波接合が含まれ得る。各積層技法は、それ自体の特殊性を有する。近年、超音波接合は、バックシートを生成する際に使用するための新生の積層技術になってきているが、課題がないわけではない。超音波接合を使用するときに見られる1つの主要な課題は、異なるタイプの材料、または不適合性材料が不織布基材及びフィルムに使用されている(例えば、ポリエチレン系フィルムと、ポリプロピレンの不織布基材とを積層する)場合、しばしば、接着剤が悪影響を受け、その結果、2つの材料間の接合が不十分になることである。加えて、ピンホールをもたらす可能性があり、これにより、バックシートの液体バリア機能が損なわれる可能性がある。決定的には、ポリエチレンフィルムは低摩擦係数を有し、したがって、超音波接合中、劣化し得るか、または破損し得る。
【0004】
したがって、不織布ポリプロピレン基材に対する良好な接着性を提供することができる代替の多層フィルム、及び良好な接合、良好な触覚性、低減されたピンホールを有し、かつ/または雑音が少ない多層フィルムを含む物品が所望され得る。
【発明の概要】
【0005】
多層ポリエチレンフィルムが、本明細書の実施形態で開示される。多層ポリエチレンフィルムは、コア層と、第1の外層と、第2の外層とを備え、ここで、コア層は、第1の外層と第2の外層との間に位置付けられ、コア層は、0.900g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜10g/10分の溶融指数I2を有する線状低密度ポリエチレン、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第1の低密度ポリエチレン樹脂を含み、第1の外層及び第2の外層は独立して、0.930g/cc〜0.970g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有するポリエチレン樹脂、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第2の低密度ポリエチレン樹脂を含み、ここで、線状低密度ポリエチレンの密度は、ポリエチレン樹脂の密度未満である。
【0006】
多層ポリエチレンフィルムを製造する方法も、本明細書の実施形態で開示される。本方法は、コア層、第1の外層、及び第2の外層を共押し出しして、多層ポリエチレンフィルムを形成することを含み、ここで、多層ポリエチレンフィルムは、第1の外層と第2の外層との間に位置付けられたコア層を備え、コア層は、0.900g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜10g/10分の溶融指数I2を有する線状低密度ポリエチレン、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第1の低密度ポリエチレン樹脂を含み、第1の外層及び第2の外層は独立して、0.930g/cc〜0.970g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有するポリエチレン樹脂、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第2の低密度ポリエチレン樹脂を含み、ここで、線状低密度ポリエチレンの密度は、ポリエチレン樹脂の密度未満である。
【0007】
超音波接合積層体が、本明細書の実施形態でさらに開示される。超音波接合積層体は、特許請求の範囲に記載の多層ポリエチレンフィルムと、この多層フィルムに少なくとも部分的に超音波接合されて積層体を形成する不織布基材とを備える。多層ポリエチレンフィルムは、コア層と、第1の外層と、第2の外層とを備え、ここで、コア層は、第1の外層と第2の外層との間に位置付けられ、コア層は、0.900g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜10g/10分の溶融指数I2を有する線状低密度ポリエチレン、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第1の低密度ポリエチレン樹脂を含み、第1の外層及び第2の外層は独立して、0.930g/cc〜0.970g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有するポリエチレン樹脂、ならびに任意に、0.915g/cc〜0.935g/ccの密度及び0.1g/10分〜15g/10分の溶融指数I2を有する第2の低密度ポリエチレン樹脂を含み、ここで、線状低密度ポリエチレンの密度は、ポリエチレン樹脂の密度未満である。
【0008】
実施形態の追加的な特徴及び利点は、以下に続く発明を実施するための形態に記載され、その説明から当業者に部分的に容易に明らかになるか、または発明を実施するための形態及び実施例、ならびに添付図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実践することにより理解されるであろう。
【0009】
前述の及び以下の説明はどちらも、様々な実施形態を記載しており、特許請求される主題の性質及び特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図するものであることを理解されたい。添付図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、かつこの明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本明細書に記載される様々な実施形態を例示するものであり、この説明と併せて、特許請求される主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本明細書に示されるか、または記載される1つ以上の実施形態による積層体に関して、ピンホールを実質的に含まない接合領域を顕微鏡写真的に描写する。
【図2】本明細書に示されるか、または記載される1つ以上の実施形態による積層体に関して、ピンホールを実質的に含まない接合領域を顕微鏡写真的に描写する。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、多層フィルム及び超音波接合積層体の実施形態に対する参照を詳細に行い、その実施例は、添付図面にさらに記載される。多層フィルムは、布様のバックシートを生成するために使用され得る。しかしながら、これは、単に、本明細書で開示される実施形態の実例となる実現形態に過ぎないことに留意されたい。上で論じられる問題に類似する問題の影響を受け易い、他の技術に適用することができる。例えば、布様のワイプ、フェースマスク、外科用ガウン、ティッシュ、包帯、及び創傷被覆材を生成するために使用される多層フィルムは、明確に本実施形態の範囲内にある。本明細書で使用する場合、「多層フィルム」は、少なくとも部分的に連続していて、好ましくは、しかし任意に、同一の領域を占める、2つ以上の層を有するフィルムを指す。
【0012】
本明細書の実施形態において、多層フィルムは、ポリエチレン系であり得る。多層フィルムに関して本明細書で使用する場合、「ポリエチレン系」は、多層フィルムが、主に(すなわち、多層フィルムの総重量の50%を超える)ポリエチレン樹脂で構成されることを意味する。「ポリエチレン」は、エチレンのホモポリマー、またはエチレンと、そのポリマー単位の大部分がエチレンに由来する1つ以上のコモノマーとのコポリマーを指す。また、多層フィルムを備える超音波接合積層体も本明細書で開示される。
【0013】
多層フィルムは、コア層と、第1の外層と、第2の外層とを備える。第1の外層及び第2の外層は、不織布材料を一切含有しない。コア層は、第1の外層と第2の外層との間に位置付けられる。実施形態において、コア層は、2つ以上の層、3つ以上層、またはさらには5つ以上の層を備え得る。
【0014】
いくつかの実施形態において、多層フィルムは、コア層と各外層との間に位置付けられた1つ以上の追加の層、例えば、構造的層、バリア層、または結合層を備え得る。様々な材料は、これらの層のために使用され得、これらには、塩素付加したポリエチレン、エチレン−アルファ−オレフィンブロックコポリマー、超低密度ポリエチレン(「ULDPE」)、線状低密度ポリエチレン(「LLDPE」)、高密度ポリエチレン(「HDPE」)、中密度ポリエチレン(「MDPE」)、線状中密度ポリエチレン(「LMDPE」)、低密度ポリエチレン(「LDPE」)、イオノマー、及びグラフト変性ポリエチレン(例えば、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレン)が含まれ得る。
【0015】
コア層の、第1の外層及び第2の外層に対する厚さ比は、良好な超音波接合特性をフィルムに付与するのに好適な比であり得る。いくつかの実施形態において、コア層の、第1の外層及び第2の外層に対する厚さ比は、50:50〜90:10であり得る。他の実施形態において、コア層の、第1の外層及び第2の外層に対する厚さ比は、60:40〜90:10であり得る。さらなる実施形態において、コア層の、第1の外層及び第2の外層に対する厚さ比は、60:40〜85:15であり得る。コア層の、第1の外層及び第2の外層に対する厚さ比は、パーセンテージによってもとらえることができる。例えば、いくつかの実施形態において、コア層は、全フィルム厚さの50%超〜90%を構成する。他の実施形態において、コア層は、全フィルム厚さの60%〜85%を構成する。さらなる実施形態において、コア層は、全フィルム厚さの65%〜80%を構成する。本明細書の実施形態において、第1の外層は、第2の外層と同じ厚さを有する。あるいは、第1の外層は、第2の外層とは異なる厚さを有する。
【0016】
コア層
コア層は、線状低密度ポリエチレン(「LLDPE」)を含む。LLDPEは、エチレンモノマー及び1つ以上のアルファ−オレフィンコモノマーの共重合により生成され、0.900〜0.935g/ccの密度を特徴とする線状または実質的に線状のポリエチレンポリマーを含む。得られたポリマーは、著しい数の短鎖分岐を含む。LLDPEは、50重量%超のそのエチレンモノマー由来単位、例えば、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも92重量%、少なくとも95重量%、少なくとも97重量%のエチレンモノマー由来単位と、30重量%未満、例えば、25重量%未満、20重量%未満、15重量%未満、10重量%未満、5重量%未満、3重量%未満の1つ以上のアルファ−オレフィンコモノマー由来単位とを含む。
【0017】
好適なアルファ−オレフィンコモノマーには、C4−C20アルファ−オレフィン、C4−C12アルファ−オレフィン、C3−C10アルファ−オレフィン、C3−C8アルファ−オレフィン、C4−C8アルファ−オレフィン、またはC6−C8アルファ−オレフィンが含まれる。いくつかの実施形態において、アルファ−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、及び1−デセンからなる群から選択される。他の実施形態において、アルファ−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテンからなる群から選択される。さらなる実施形態において、アルファ−オレフィンは、1−ヘキセン及び1−オクテンからなる群から選択される。なおさらなる実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレン/α−オレフィンコポリマーであり、ここで、アルファ−オレフィンは、1−オクテンである。
【0018】
「LLDPE」は、クロム、チーグラー−ナッタ、メタロセン、拘束幾何、またはシングルサイト触媒を使用して作製され得る。「LLDPE」という用語は、znLLDPE、uLLDPE、及びmLLDPEを含む。「znLLDPE」は、チーグラー−ナッタ触媒を使用して作製された線状ポリエチレンを指し、「uLLDPE」または「超線状低密度ポリエチレン」は、線状ポリエチレンを指す。「mLLDPE」は、メタロセン、拘束幾何、またはシングルサイト触媒を使用して作製されたLLDPEを指す。LLDPEは、気相、溶液相、またはスラリー重合過程、またはこれらの任意の組み合わせを介して、当技術分野で既知の任意のタイプの反応器または反応器構成、例えば、並列、直列の流動床気相反応器、ループ反応器、撹拌タンク反応器、バッチ反応器、及び/またはこれらの任意の組み合わせを使用して作製され得る。いくつかの実施形態において、気相またはスラリー相反応器が使用される。
【0019】
好適なLLDPEの他の例は、米国特許第5,272,236号、米国特許第5,278,272号、米国特許第5,582,923号、及び米国特許第5,733,155号にさらに定義され、実質的に線状の低密度ポリエチレン;米国特許第3,645,992号にあるものなどの均一に分岐した線状エチレンポリマー組成物;米国特許第4,076,698号で開示される過程に従って調製されたものなどの不均一に分岐したエチレンポリマー;及び/またはこれらのブレンド(米国特許第3,914,342号または米国特許第5,854,045号で開示されるものなど)が含まれる。いくつかの実施形態において、線状低密度(LLDPE)ポリマーまたは実質的にLLDPEポリマーには、ELITE(登録商標)5230G樹脂、ATTANE(登録商標)4404樹脂、ATTANE(登録商標)4202樹脂、またはAFFINITY(登録商標)1840樹脂を含む、The Dow Chemical Companyにより販売されるAFFINITY(登録商標)樹脂、ELITE(登録商標)樹脂、またはATTANE(登録商標)樹脂;DOWLEX(登録商標)2247樹脂;EXCEED(登録商標)3518樹脂またはEXCEED(登録商標)4518樹脂を含む、Exxon Mobil Corporationにより販売されるEXCEED(登録商標)樹脂;及びEXACT(登録商標)3024を含む、Exxon Mobil Corporationにより販売されるEXACT(登録商標)樹脂が含まれ得る。一実施形態において、LLDPEは、約0.900g/cc〜約0.935g/ccの密度を有する、チーグラー−ナッタ触媒化エチレン及びアルファ−オレフィンコポリマーである。別の実施形態において、LLDPEは、約0.900g/cc〜約0.935g/ccの密度を有する、シングルサイト触媒化エチレン及びアルファ−オレフィンコポリマーである。
【0020】
LLDPEは、約0.900〜0.935g/ccの範囲の密度を有する。0.900〜0.935g/ccの全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、LLDPEは、0.905〜0.925g/ccの密度を有する。他の実施形態において、LLDPEは、0.915〜0.930g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、LLDPEは、0.915〜0.925g/ccの密度を有する。本明細書で開示される密度は、ASTM D−792に従って決定される。本明細書の実施形態において、線状低密度ポリエチレンの密度は、以下に記載されるポリエチレン樹脂の密度未満である。
【0021】
LLDPEは、約0.1〜10g/10分の溶融指数を有する。0.1〜10g/10分の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、LLDPEは、0.1〜8または0.1〜6g/10分の溶融指数を有する。他の実施形態において、LLDPEは、0.5〜6または0.5〜5g/10分の溶融指数を有する。さらなる実施形態において、LLDPEは、1〜5g/10分の溶融指数を有する。エチレン系ポリマーの溶融指数、またはI2は、190℃、2.16kgで、ASTM D1238に従って決定される。
【0022】
LLDPEは、測定可能または実証可能な長鎖分岐を欠く、ポリマー主鎖を有する。本明細書で使用する場合、「長鎖分岐」は、任意の短鎖分岐の鎖長よりも長い鎖長を有する分岐を意味し、これは、コモノマーを組み込んだ結果である。長鎖分岐は、ポリマー主鎖とほぼ同じ長さ、またはその長さであり得る。いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、平均して、炭素1000個あたり0.01の長鎖分岐〜炭素1000個あたり3つの長鎖分岐で、炭素1000個あたり0.01の長鎖分岐〜炭素1000個あたり1つの長鎖分岐で、炭素1000個あたり0.05の長鎖分岐〜炭素1000個あたり1つの長鎖分岐で置換される。他の実施形態において、エチレン系ポリマーは、平均して、炭素1000個あたり1つ未満の長鎖分岐で、炭素1000個あたり0.5未満の長鎖分岐で、または炭素1000個あたり0.05未満の長鎖分岐で、または炭素1000個あたり0.01未満の長鎖分岐で置換される。長鎖分岐(LCB)は、13C核磁気共鳴(13C NMR)分光法などの、業界で既知である従来の技法により決定され得、例えば、Randallの方法(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3),p.285−297)を使用して定量化され得る。使用され得る他の2つの方法には、低角レーザー光散乱検出器と併用されるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−LALLS)、及び示差粘度計検出器と併用されるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−DV)が含まれ得る。長鎖分岐検出のためのこれらの技法の使用、及び基礎となる理論は、文献において十分に立証されている。例えば、Zimm,B.H.and Stockmayer,W.H.,J.Chem. Phys.,17,1301(1949)及びRudin A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley&Sons,New York(1991),pp. 103−112を参照されたい。
【0023】
本明細書の実施形態において、LLDPEは、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、コア層の少なくとも50重量%を構成する。いくつかの実施形態において、LLDPEは、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、コア層の少なくとも55重量%、コア層の少なくとも60重量%、コア層の少なくとも65重量%、コア層の少なくとも70重量%、コア層の少なくとも75重量%、コア層の少なくとも80重量%、コア層の少なくとも85重量%、コア層の少なくとも90重量%、コア層の少なくとも95重量%、コア層の少なくとも99重量%、またはコア層の100重量%を構成し得る。
【0024】
本明細書の実施形態において、コア層は、任意の第1の低密度ポリエチレン(第1のLDPE)をさらに含み得る。コア層は、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、0〜40重量%の第1のLDPEを含み得る。0〜40重量%の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、コア層は、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜40重量%の第1のLDPEをさらに含み得る。他の実施形態において、コア層は、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜30重量%の第1のLDPEをさらに含み得る。さらなる実施形態において、コア層は、コア層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜25重量%の第1のLDPEをさらに含み得る。
【0025】
本明細書の実施形態において、コア層中に存在する任意の第1のLDPEは、約0.915〜0.935g/ccの密度を有し得る。0.915〜0.930g/ccの全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第1のLDPEは、0.915〜0.925g/ccの密度を有する。他の実施形態において、第1のLDPEは、0.915〜0.920g/ccの密度を有する。本明細書の実施形態において、コア層中に存在する任意の第1のLDPEは、0.1〜15g/10分の溶融指数を有し得る。0.1〜15g/10分の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第1のLDPEは、1〜12g/10分、または2〜12g/10分の溶融指数を有する。他の実施形態において、第1のLDPEは、2〜10g/10分の溶融指数を有する。
【0026】
コア層中に存在する任意の第1のLDPEは、5cN超の溶融強度を有し得る。5cN超の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、任意の第1のLDPEは、6〜25cNの溶融強度を有する。他の実施形態において、任意の第1のLDPEは、6〜24、6〜22、6〜20、6〜18、6〜16、または6〜14cNの溶融強度を有する。さらなる実施形態において、任意の第1のLDPEは、6〜12cNの溶融強度を有する。さらなる実施形態において、任意の第1のLDPEは、6〜10cNの溶融強度を有する。なおさらなる実施形態において、任意の第1のLDPEは、6〜8cNの溶融強度を有する。
【0027】
任意の第1のLDPEは、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を使用して、14,500psi(100MPa)を超える圧力でオートクレーブまたは管状反応器内で部分的または全体的に単独重合または共重合される分岐インターポリマーを含み得る(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,599,392号を参照されたい)。好適な任意の第1のLDPEの例には、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸、メタクリル酸、一酸化炭素、またはこれらの組み合わせと相互重合されたエチレンを含む、エチレンホモポリマー、及び高圧コポリマーが含まれ得るが、これらに限定されない。例示的な任意の第1のLDPE樹脂には、AGILITY(登録商標)1000、LDPE722、LDPE5004、及びLDPE621iなどの、The Dow Chemical Companyにより販売される樹脂が含まれ得る。他の例示的なLDPE樹脂は、参照により本明細書に組み込まれるWO2005/023912に記載されている。
【0028】
コア層は、任意に、1つ以上の添加剤を含み得る。かかる添加剤には、酸化防止剤(例えば、Ciba Geigyにより供給されるIRGANOX(登録商標)1010またはIRGANOX(登録商標)1076などの、ヒンダードフェノール系)、亜リン酸塩(例えば、同じくCiba Geigyにより供給されるIRGAFOS(登録商標)168)、粘着添加剤(例えば、PIB(ポリイソブチレン))、Standostab PEPQ(商標)(Sandozにより供給される)、色素、着色剤、充填剤(例えば、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、カオリン、パーライト、珪藻土、ドロマイト、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリマービーズ、セラミックビーズ、天然及び合成のシリカ、三水酸化アルミニウム、三水酸化マグネシウム、ウォラストナイト、ウィスカー、木粉、リグニン、スターチ)、TiO2、静電気防止添加剤、難燃剤、殺生物剤、抗菌剤、及び清澄剤/核形成促進剤(例えば、Milliken Chemicalから入手できるHYPERFORM(商標)HPN−20E、MILLAD(商標)3988、MILLAD(商標)NX8000)が含まれ得るが、これらに限定されない。それらの所望の目的を達成するために、当技術分野で典型的に使用されるレベルで、1つ以上の添加剤がLLDPE中に含まれ得る。いくつかの例において、1つ以上の添加剤は、LLDPEの0〜10重量%、LLDPEの0〜5重量%、LLDPEの0.001〜5重量%、LLDPEの0.001〜3重量%、LLDPEの0.05〜3重量%、またはLLDPEの0.05〜2重量%の範囲の量で含まれる。
【0029】
外層
第1の外層及び第2の外層は、不織布材料を含有しない。第1の外層及び第2の外層は独立して、ポリエチレン樹脂を含む。本明細書の実施形態において、第1の外層は、第2の外層と同じ組成物を有し得るか、または第1の外層は、第2の外層とは異なる組成物を有し得る。ポリエチレン樹脂は、エチレンホモポリマー、エチレン/α−オレフィンインターポリマー、またはエチレン/アルファ−オレフィンコポリマーであり得る。本明細書で使用される場合、「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるタイプのモノマーの重合により調製されるポリマーを指す。「インターポリマー」という用語は、2つの異なるタイプのモノマーから調製されるポリマー、及び2つを超える異なるタイプのモノマーから調製されるポリマーを指すために使用されるコポリマーを含み得る。「エチレン/α−オレフィンインターポリマー」という用語は、過半重量パーセントのエチレン(インターポリマーの重量に基づいて)、α−オレフィンコモノマー、及び任意に1つ以上の追加のコモノマーを重合形態で含むエチレン系ポリマーを指す。
【0030】
ポリエチレン樹脂は、均一に分岐または不均一に分岐され得る。均一に分岐されたポリマーは、例えば、シングルサイト、メタロセン、または拘束幾何触媒系により生成され得、インターポリマーの分子間のコモノマーの実質的に均一の分布を含有し得る。不均一に分岐されたポリマーは、例えば、チーグラー−ナッタまたはクロムタイプの触媒により生成され得、ポリマーの分子間のコモノマーの不均一分布を含有し得る。コモノマーは、α−オレフィンであり得る。ポリエチレン樹脂は、50重量%超のそのエチレンモノマー由来単位、例えば、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも92重量%、少なくとも95重量%、少なくとも97重量%、少なくとも99重量%、少なくとも99.5重量%のエチレンモノマー由来単位と、30重量%未満、例えば、25重量%未満、20重量%未満、15重量%未満、10重量%未満、5重量%未満、3重量%未満、1重量%未満、0.5重量%未満の1つ以上のアルファ−オレフィンコモノマー由来単位とを含む。
【0031】
好適なアルファ−オレフィンコモノマーには、C4−C20アルファ−オレフィン、C4−C12アルファ−オレフィン、C3−C10アルファ−オレフィン、C3−C8アルファ−オレフィン、C4−C8アルファ−オレフィン、またはC6−C8アルファ−オレフィンが含まれる。いくつかの実施形態において、アルファ−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、及び1−デセンからなる群から選択される。他の実施形態において、アルファ−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテンからなる群から選択される。さらなる実施形態において、アルファ−オレフィンは、1−ヘキセン及び1−オクテンからなる群から選択される。
【0032】
いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、エチレンホモポリマーである。他の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、二峰性または単峰性であり得る。ポリエチレン樹脂の分子量分布がゲル浸透クロマトグラフィー曲線上に2つのピークを有する場合か、または個々の画分の曲線と比較するとポリエチレン樹脂の分子量分布が明らかに広幅化されているとき(個々の画分が、別々の反応器内で調製される場合)、それは、二峰性樹脂と考えられる。ポリエチレン樹脂の分子量分布がゲル浸透クロマトグラフィー曲線上に1つのピークを有する場合、それは、単峰性樹脂と考えられる。
【0033】
本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、約0.930〜0.970g/ccの密度を有し得る。0.930〜0.970g/ccの全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、0.935〜0.970g/ccの密度を有する。他の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、0.935〜0.965g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、ポリエチレン樹脂は、0.935〜0.960g/ccの密度を有する。なおさらなる実施形態において、ポリエチレン樹脂は、下限値0.935、0.937、0.940、0.945、0.947、または0.950から上限値0.970、0.967、0.965、0.962、0.960、0.957、0.955、0.952、または0.950の密度を有する。本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂の密度は、線状低密度ポリエチレンの密度より大きい。
【0034】
本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、0.1〜15g/10分の溶融指数を有し得る。0.1〜15g/10分の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、1〜12g/10分の溶融指数を有する。他の実施形態において、ポリエチレン樹脂は、2〜10g/10分の溶融指数を有する。さらなる実施形態において、ポリエチレン樹脂は、3〜9g/10分の溶融指数を有する。
【0035】
ポリエチレン樹脂は、特にスラリー、溶液相もしくは気相過程技術、またはハイブリッド反応システム(例えば、スラリーと気相反応器との組み合わせ)を使用して、2つ以上の個々の反応器を直列または並列に備えるような、様々な市販の連続反応過程で生成され得る。例示的な過程は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,076,698号に見出され得る。あるいは、ポリエチレン樹脂はまた、2つ以上の異なるポリエチレン樹脂をオフラインでブレンドすることによっても生成され得る。例えば、いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、多峰性チーグラー−ナッタMDPEまたはHDPEとブレンドされた従来の単峰性チーグラー−ナッタMDPEまたはHDPEであり得る。しかしながら、ポリエチレン樹脂は、メタロセン、ポストメタロセン、またはクロム系触媒などの代替の触媒系を用いて生成され得ることが企図される。例示的なポリエチレン樹脂には、HDPE5962B、DMDA 8007 NT 7、AGILITY(登録商標)6047G、及びDOWLEX(登録商標)2027Gの商標名で、The Dow Chemical Companyにより販売される樹脂が含まれ得る。
【0036】
本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂は独立して、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、第1の外層の少なくとも50重量%を構成する。いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、第1の外層の少なくとも55重量%、第1の外層の少なくとも60重量%、第1の外層の少なくとも65重量%、第1の外層の少なくとも70重量%、第1の外層の少なくとも75重量%、第1の外層の少なくとも80重量%、第1の外層の少なくとも85重量%、第1の外層の少なくとも90重量%、第1の外層の少なくとも95重量%、第1の外層の少なくとも99重量%、または第1の外層の100重量%を構成し得る。
【0037】
本明細書の実施形態において、ポリエチレン樹脂は独立して、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、第2の外層の少なくとも50重量%を構成する。いくつかの実施形態において、ポリエチレン樹脂は、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、第2の外層の少なくとも55重量%、第2の外層の少なくとも60重量%、第2の外層の少なくとも65重量%、第2の外層の少なくとも70重量%、第2の外層少なくとも75重量%、第2の外層の少なくとも80重量%、第2の外層の少なくとも85重量%、第2の外層の少なくとも90重量%、第2の外層の少なくとも95重量%、第2の外層の少なくとも99重量%、または第2の外層の100重量%を構成し得る。
【0038】
本明細書の実施形態において、第1の外層及び/または第2の外層は独立して、任意の第2の低密度ポリエチレン(第2のLDPE)をさらに含み得る。つまり、本明細書の実施形態において、第1の外層が、任意の第2のLDPEを含み得るか、第2の外層が、任意の第2のLDPEを含み得るか、または第1の外層及び第2の外層が、任意の第2のLDPEを含み得る。第1の外層は独立して、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、0〜40重量%の第2のLDPEを含み得る。0〜40重量%の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第1の外層は、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜40重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。他の実施形態において、第1の外層は、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜30重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。さらなる実施形態において、第1の外層は、第1の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜25重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。
【0039】
第2の外層はまた、独立して、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、0〜40重量%の第2のLDPEを含み得る。0〜40重量%の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第2の外層は、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜40重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。他の実施形態において、第2の外層は、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜30重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。さらなる実施形態において、第2の外層中に存在するポリマーの総重量に基づいて、5〜25重量%の第2のLDPEをさらに含み得る。任意の第2のLDPEが第1の外層及び第2の外層の両方の中に存在する場合、上述されるように、第1の外層は独立して、0〜40重量%の第2のLDPEを含み得、第2の外層は独立して、0〜40重量%の第2のLDPEを含み得る。
【0040】
本明細書の実施形態において、第1の外層及び/または第2の外層中に存在する任意の第2のLDPEは、約0.915〜0.935g/ccの密度を有し得る。0.915〜0.930g/ccの全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第2のLDPEは、0.915〜0.925g/ccの密度を有する。他の実施形態において、第2のLDPEは、0.915〜0.920g/ccの密度を有する。本明細書の実施形態において、第1の外層及び/または第2の外層中に存在する任意の第2のLDPEは、0.1〜15g/10分の溶融指数を有し得る。0.1〜15g/10分の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、第2のLDPEは、1〜12g/10分、または2〜12g/10分の溶融指数を有する。他の実施形態において、第2のLDPEは、2〜10g/10分の溶融指数を有する。
【0041】
コア層中に存在する任意の第2のLDPEは、5cN超の溶融強度を有し得る。5cN超の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、任意の第2のLDPEは、6〜25cNの溶融強度を有する。他の実施形態において、任意の第2のLDPEは、6〜24、6〜22、6〜20、6〜18、6〜16、または6〜14cNの溶融強度を有する。さらなる実施形態において、任意の第2のLDPEは、6〜12cNの溶融強度を有する。さらなる実施形態において、任意の第2のLDPEは、6〜10cNの溶融強度を有する。なおさらなる実施形態において、任意の第2のLDPEは、6〜8cNの溶融強度を有する。
【0042】
任意の第2のLDPEは、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を使用して、14,500psi(100MPa)を超える圧力でオートクレーブまたは管状反応器内で部分的または全体的に単独重合または共重合される分岐インターポリマーを含み得る(例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,599,392号を参照されたい)。第1の外層及び/または第2の外層中に存在する好適な任意の第2のLDPEの例には、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸、メタクリル酸、一酸化炭素、またはこれらの組み合わせと相互重合されたエチレンを含む、エチレンホモポリマー、及び高圧コポリマーが含まれ得るが、これらに限定されない。例示的なLDPE樹脂には、The Dow Chemical Companyにより販売される、LDPE722、LDPE5004、及びLDPE621iなどの樹脂が含まれ得る。他の例示的なLDPE樹脂は、参照により本明細書に組み込まれるWO2005/023912に記載されている。
【0043】
第1の外層及び第2の外層は独立して、1つ以上の添加剤を含み得る。かかる添加剤には、酸化防止剤(例えば、Ciba Geigyにより供給されるIRGANOX(登録商標)1010またはIRGANOX(登録商標)1076などの、ヒンダードフェノール系)、亜リン酸塩(例えば、同じくCiba Geigyにより供給されるIRGAFOS(登録商標)168)、粘着添加剤(例えば、PIB(ポリイソブチレン))、Standostab PEPQ(商標)(Sandozにより供給される)、色素、着色剤、充填剤(例えば、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、カオリン、パーライト、珪藻土、ドロマイト、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリマービーズ、セラミックビーズ、天然及び合成のシリカ、三水酸化アルミニウム、三水酸化マグネシウム、ウォラストナイト、ウィスカー、木粉、リグニン、スターチ)、TiO2、静電気防止添加剤、難燃剤、スリップ剤、粘着防止添加剤、殺生物剤、抗菌剤、及び清澄剤/核形成促進剤(例えば、Milliken Chemicalから入手できるHYPERFORM(商標)HPN−20E、MILLAD(商標)3988、MILLAD(商標)NX8000)が含まれ得るが、これらに限定されない。1つ以上の添加剤は、それらの所望の目的を達成するために、当技術分野で典型的に使用されるレベルで、第1の外層及び第2の外層中に含まれ得る。いくつかの例において、1つ以上の添加剤は、第1の外層及び/もしくは第2の外層の0〜10重量%、第1の外層及び/もしくは第2の外層の0〜5重量%、第1の外層及び/もしくは第2の外層の0.001〜5重量%、第1の外層及び/もしくは第2の外層の0.001〜3重量%、第1の外層及び/もしくは第2の外層の0.05〜3重量%、または第1の外層及び/もしくは第2の外層の0.05〜2重量%の範囲の量で含まれる。
【0044】
多層ポリエチレンフィルム
本明細書に記載される多層ポリエチレンフィルムは、共押し出しフィルムであり得る。いくつかの実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、共押し出しフィルムであり、それにより、外層のうちの少なくとも1つが、コア層に共押し出しされる。他の実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、共押し出しフィルムであり、それにより、外層のうちの一方(すなわち、第1の外層)が、コア層に共押し出しされ、他方の外層(すなわち、第2の外層)が、コア層に共押し出しされ、コア層が第1の外層と第2の外層との間に位置付けられるように、2つの共押し出しフィルムがともに積層される。さらなる実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、共押し出しフィルムであり、それにより、第1の外層及び第2の外層が、コア層に共押し出しされる。本明細書のいくつかの実施形態において、多層ポリエチレンフィルムを製造する方法は、コア層、第1の外層、及び第2の外層を共押し出しして、本明細書に記載されるような多層ポリエチレンフィルムを形成することを含む。
【0045】
フィルムは、キャストフィルムを含む任意の数の過程を介して作成され得、ここで、ポリマーをフラットダイに通して押し出し加工し、フラットフィルムまたは吹込みフィルムを作り出し、それにより、ポリマーを環状ダイに通して押し出し加工し、かつフラットフィルムを作り出すために切り離すことができるフィルムのチューブを作り出す。
【0046】
本明細書の実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、約10〜25gsmの坪量を有し得る。10〜25gsmの全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示される。例えば、いくつかの実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、約10〜23、10〜21、10〜20、または10〜18gsmの坪量を有し得る。他の実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、約10〜16gsmの坪量を有し得る。さらなる実施形態において、多層ポリエチレンフィルムは、約10〜14gsmの坪量を有し得る。
【0047】
積層体
また、超音波接合積層体も、本明細書に記載される。超音波接合積層体は、本明細書に前述されるような多層ポリエチレンフィルムと、多層ポリエチレンフィルムに少なくとも部分的に超音波接合されて積層体を形成する不織布基材とを備える。本明細書で使用する場合、「不織布基材」は、不織布ウェブ、不織布、及び個々の繊維またはスレッドが間に挿入されているが規則的または繰り返し様式ではない任意の不織布構造を含む。本明細書に記載される不織布基材は、例えば、エアレイング過程、メルトブロウイング過程、スパンボンディング過程、及びボンデッドカーデッドウェブ過程を含むカーディング過程などの、様々な過程により形成され得る。本明細書で使用される場合、「超音波接合」は、超音波溶接を含む。
【0048】
不織布ウェブは、スパンボンドウェブ、カーデッドウェブ、エアレイドウェブ、スパンレースドウェブ、またはメルトブロウンウェブなどの、単一のウェブを含み得る。しかしながら、不織布を作製するために使用される異なる過程及び材料と関連付けられる相対的強度及び脆弱性のため、より良好な特性のバランスを達成するために、しばしば、2つ以上の層の複合材構造が使用される。かかる構造は、しばしば、スパンボンド層及びメルトブロウン層から成る2層構造を表すSM、3層構造を表すSMS、またはより総称的にはSXnS構造などの、様々な状態を指定する文字によって識別され、ここで、Xは、独立にスパンボンド層、カーデッド層、エアレイド層、スパンレースド層、またはメルトブロウン層であり得、nは、任意の数であり得るが、実用的な目的では、全般的に5未満である。かかる複合構造の構造的完全性を維持するために、層は、互いに接合されていなければならない。よく見られる接合方法には、ポイント接合、接着積層、及び当業者に既知の他の方法が含まれる。これらの構造の全てを本発明で使用することができる。不織布ウェブを構成する繊維は、単成分繊維または二成分繊維であり得る。
【0049】
本明細書の実施形態において、不織布基材は、プロピレン系材料、100%ポリエチレン、またはポリエチレン/ポリプロピレンブレンドから形成され得る。好適なプロピレン系材料の例には、(重合性モノマーの総量に基づいて)過半重量パーセントの重合されたプロピレンモノマー、及び任意に1つ以上のコモノマーを含む材料が含まれる。これは、プロピレンホモポリマー(すなわち、ポリプロピレン)、プロピレンコポリマー、またはこれらの組み合わせを含み得る。プロピレンコポリマーは、プロピレン/オレフィンコポリマーであり得る。好適なオレフィンコモノマーの非限定的な例には、エチレン、C4−C20α−オレフィン、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、または1−ドデセンが含まれる。いくつかの実施形態において、不織布基材は、ポリプロピレン樹脂から形成される。
【0050】
前述されるように、不織布基材は、1つ以上の層を備え得る。いくつかの実施形態において、不織布基材は、少なくとも1つのスパンボンド層(S)及び少なくとも1つのメルトブロウン層(M)を備える。他の実施形態において、不織布基材は、少なくとも1つのスパンボンド層(S)または少なくとも1つのメルトブロウン層(M)を備え、以下の構造:SSS、SM、SMS、SMMS、SSMMS、またはSSMMMSのうちの1つを有し得る。最外のスパンボンド層は、スパンボンドホモポリマーポリプロピレン(hPP)、スパンボンド不均一分岐ポリエチレン、またはカーデッドhPPからなる群から選択される材料を含み得る。
【0051】
本明細書に記載される超音波接合積層体は、約0.5lbf/インチ超の剥離強度を示し得る。
【0052】
最終用途
本明細書に記載されるフィルムまたは超音波接合積層体は、様々な応用例で使用され得る。いくつかの実施形態において、本フィルムまたは積層体は、おむつ、トレーニングパンツ、及び成人用失禁用物品などの衛生応用例において、または他の類似する吸収性衣類の応用例において使用され得る。他の実施形態において、本フィルムまたは積層体は、医療用ドレープ、ガウン、及び外科用スーツなどの医療用応用例において、または他の類似する布地(織布または不織布)の応用例において使用され得る。
【0053】
フィルムまたは積層体は、通気性または非通気性であり得る。本明細書で使用する場合、「通気性」という用語は、水蒸気を透過できる材料を指す。水蒸気透過率(WVTR)または水蒸気移動率(MVTR)は、24時間あたり、1平方メートルあたりのグラム数で測定され、通気性の等価指標とみなされる。「通気性」という用語は、約100g/m2/24時間超の最小WVTR(水蒸気移動率)を有する、水蒸気を透過できる材料を指す。いくつかの実施形態において、通気性は、約300g/m2/24時間超である。他の実施形態において、通気性は、約500g/m2/24時間超である。さらなる実施形態において、通気性は、約1000g/m2/24時間超である。
【0054】
フィルムまたは積層体のWVTRは、一態様において、その物品がどのくらい着用し易いかという指標を与える。しばしば、通気性フィルムまたは積層体の衛生応用例は、望ましくは、より高いWVTRを有し、本発明のフィルムまたは積層体は、約1,200g/m2/24時間、1,500g/m2/24時間、1,800g/m2/24時間を超えるか、またはさらには2,000g/m2/24時間を超えるWVTRを有し得る。本発明のフィルムまたは積層体材料のWVTR(水蒸気透過率)値を決定するための好適な技法は、INDA(米国不織布工業会)による番号IST−70.4−99、表題「STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR」により標準化された試験手順であり、参照により本明細書に組み込まれる。INDA手順は、WVTRの決定に関する水蒸気に対するフィルムの耐久性、及び均質の材料に関する水蒸気透過係数を提供する。
【0055】
通気性フィルムは、高いWVTRの水分通気性フィルムを作製するために、CaCO3、粘土、シリカ、アルミナ、タルクなどを加えることにより得ることができ、これは、充填剤粒子の周りにキャビテーションを作り出すために、長さ方向の配向、または「リングローリング」とも呼ばれる、相互組み合いもしくは相互噛み合いローラーの使用などの、ポスト配向過程を必要とする(例えば、参照により本明細書に組み込まれるWO2007/081548またはWO1998/004397を参照されたい)。かかるフィルムの高められた水分浸透性は、微小多孔性形態の結果である。かかるフィルムは、一般的に、おむつ及び成人用失禁バックシートフィルムのための衛生応用例において、及び通気性であるが液体不透過性である外科用ガウンなどの医療用応用例において使用され、かつ厚さが0.2〜1.5milの範囲の厚さのフィルムに関して、CaCO3及び延伸のレベルに応じて、500g/m2時間を超え、最大20,000g/m2/24時間のWVTR値を得ることができる。
【0056】
試験方法
別途指示がない限り、以下の試験方法が使用される。全ての試験方法は、この開示の出願日現在のものである。
【0057】
密度
エチレン系及びプロピレン系ポリマーに関して本明細書で開示される密度は、ASTM D−792に従って決定される。
【0058】
メルトインデックス
エチレン系ポリマーの溶融指数、またはI2は、190℃、2.16kgで、ASTM D1238に従って決定される。
【0059】
メルトフローレート
プロピレン系ポリマーのメルトフローレートまたはMFRは、230℃、2.16kgで、ASTM D1238に従って測定される。
【0060】
溶融強度
溶融強度の測定は、Gottfert Rheotester 2000キャピラリーレオメーターに取り付けたGottfert Rheotens71.97(Goettfert Inc.、Rock Hill、SC)上で行う。ポリマーメルト(約20〜30グラム、ペレット)を、キャピラリー直径が2.0mmであり、アスペクト比(キャピラリー長さ/キャピラリー直径)が15である平坦な入口角度(180度)を有するキャピラリーダイを通して押し出し加工する。試料を190℃で10分間平衡させた後に、0.265mm/秒の一定のピストン速度でピストンを動作させる。標準試験温度は、190℃である。試料を、2.4mm/秒2の加速度で、ダイの100mm下側に位置する1組の加速ニップに一軸的に引き出す。張力を、ニップロールの巻き取り速度の関数として記録する。溶融強度を、ストランドが破損する前のプラトー力(cN)として報告する。溶融強度の測定では、以下の条件を使用する。プランジャ速度=0.265mm/秒、ホイール加速度=2.4mm/秒2、キャピラリー直径=2.0mm、キャピラリー長=30mm、及びバレル直径=12mm。
【0061】
2%セカント係数/破断応力
2%歪み時のセカント係数及び破断応力を含む引張特性は、ASTM D882に従って、長さ方向及び幅方向において決定される。
【0062】
スペンサーダーツ衝撃強度
スペンサーダーツ衝撃試験は、ASTM D3420、手順Bに従って決定される。
【0063】
剥離強度
積層体を形成するために、フィルムを不織布に超音波接合する。試験体サイズは、127mm×25.4mmである。積層体1つあたり5つの試験体を測定する。不織布基材からフィルムを分離することにより剥離力を決定し、剥離力は、単位面積あたりの層を分離するために必要なエネルギーの測度である。試験体の第1の端において、1インチのフィルムを不織布基材から手動で分離して開始間隙を形成する。フィルムをCRE引張試験機(Instron)の可動グリップに配置し、一方で、不織布基材を静止した180°平面に配置する。フィルムを、約304.8mm/分の速度で不織布基材から剥がす。
【0064】
耐穿刺性
穿刺は、ASTM D5748に従って引張試験機上で測定するが、正方形の試験体をシートから6インチ×6インチのサイズに切断すること、試験体を、直径4インチの円形試験体ホルダーに挟持し、挟持したフィルムの中央に穿刺プローブを10インチ/分のクロスヘッド速度で押し付けること、プローブが0.25インチの支持ロッド上の直径0.5インチの研磨した鋼球であること、試験治具への損傷を防止するために7.7インチの最大移動長があること、ゲージ長がないこと、すなわち、試験の前にプローブができる限り近くにあるが試験体には接触していないこと、を除く。試験体の中央において1回の厚さ測定を行う。平均穿刺値を決定するために、合計で5つの試験体を試験する。
【実施例】
【0065】
本明細書に記載される以下の非限定的な実施例によりさらに例示され得る。
【0066】
以下で概説されるように、3層フィルムを作製した。20m/分の最大ライン速度、230℃の溶融温度、230℃のダイ温度、0.8milのダイ間隙、及び8インチの空隙を有する3層のコリンキャストライン上でフィルムを生成した。多層フィルムは、25gsmの坪量を有する。コア層は、全フィルム厚さの70%を構成する。各外層は、全フィルム厚さの15%を構成する。
【0067】
使用された樹脂
以下の樹脂:低密度ポリエチレン(LDPE)は、0.918g/ccの密度及び8.0g/10分の溶融指数を有するオートクレーブ反応器内で作製された高圧低密度ポリエチレン(The Dow Chemical Company,USAからのLDPE722)、0.917g/ccの密度及び2.3g/10分の溶融指数を有する線状低密度ポリエチレン1(「LLDPE1」)(The Dow Chemical Company,USAからのDOWLEX(登録商標)2247)、0.916g/ccの密度及び4.0g/10分の溶融指数を有する線状低密度ポリエチレン2(「LLDPE2」)(The Dow Chemical Company,USAからのELITE(登録商標)5230)、0.947g/ccの密度及び6.0g/10分の溶融指数を有するポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Company,USAからのAGILITY(登録商標)6047G)、ならびに0.900g/ccの密度及び20g/10分の溶融流量を有するアイソタクティックなポリプロピレンホモポリマーであるポリプロピレン樹脂(LyondellBasell Industries,USAから入手できるポリプロピレン6231)である。
【0068】
フィルム構造
【0069】
[表]
【0070】
[表]
【0071】
[表]
【0072】
[表]
【0073】
[表]
【0074】
[表]
【0075】
積層体の調製
超音波接合を使用して、18gsmの坪量を有する発明のフィルム及び比較フィルムをスパンボンドポリプロピレン不織布に接合する。HiQ DIALOG超音波デバイスを使用して、フィルムを超音波接合する。溶接力は800〜2300Nであり、周波数は20kHzであり、振幅は25ミクロンであり、接合時間は300ミリ秒であった。
【0076】
結果
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
【0079】
本発明の積層体1及び2は、外層にポリプロピレンを使用する比較積層体1及び2に匹敵する剥離強度能力を有する。比較積層体3及び4は、発明の積層体1及び2と同じほどには良好の剥離強度を達成しない。言い換えると、100%ポリエチレン多層フィルムを使用する本発明の積層体は、比較積層体3及び4を上回る、ポリプロピレン不織布との驚くほどに優良な接合を示し、外層にポリプロピレンを有する多層フィルムを使用する比較積層体1及び2と同じほど効率が良い。図1は、本発明1の積層体の顕微鏡写真を描写し、図2は、本発明2の積層体の顕微鏡写真を描写する。両方の図において、積層体の接合領域が良好な接合を有し、ピンホールを実質的に含まないことが示される。
【0080】
本明細書で開示される寸法及び値は、引用される正確な数値に厳密に限定されると理解されない。代わりに、別途規定されない限り、かかる各寸法は、引用値及びその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することが意図される。例えば、「40mm」と開示される寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
【0081】
存在する場合、一切の相互参照特許または関連特許または関連出願、及び一切の特許出願または本明細書がその優先権もしくは利益を主張する特許を含む本明細書に引用される各文献は、明白に除外されないか、またはそうではない場合限定されない限り、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。任意の文献の引用は、それが、本明細書で開示もしくは主張される任意の発明に対する従来技術であること、またはそれ単独で、もしくは任意の他の参照文献(複数可)との任意の組み合わせで、任意のかかる発明を教示、提案、もしくは開示することを許可することではない。さらに、本明細書中の用語の任意の意味または定義が、参照により組み込まれる文献中の同じ用語の任意の意味または定義と矛盾が生じる場合において、本明細書中のその用語に割り当てられる意味または定義が適用される。
【0082】
本発明の特定の実施形態を例示し、記載してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な他の変更及び修正を行うことができることが、当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるかかる全ての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲に包含することが意図される。
【図1】
【図2】
【国際調査報告】

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