JPH10512003A - 水収縮性フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エラストメリックポリマー及び水分散性ポリマーを含有する組成物から製造される水収縮性フィルムを開示する。該フィルムを含む、体液の吸収を目的とする使い捨て吸収剤製品もまた開示する。該フィルムは使い捨て吸収剤製品の水収縮性を向上させるのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 水収縮性フィルム発明の背景 発明の技術分野 本発明は、水に浸したときに迅速に大きさが収縮する柔軟性ポリマーフィルム に関する。そのようなフィルムを使い捨て吸収性製品に使用すると、製品を使用 後にトイレの水に流すことができるという特性を向上させることができる。関連技術の説明 使い捨て吸収剤製品には、現在、多くの用途において幅広い使用が見出されて いる。例えば、育児の分野では、おむつ及びトレーニングパンツが、一般に、再 利用可能な布吸収剤製品に取って代わっている。他の典型的な使い捨て吸収剤製 品は、生理用ナプキン又はタンポン等の女性ケア製品、成人失禁用製品、及び外 科用ドレープ生地又は傷用包帯等のヘルスケア製品を含む。典型的な使い捨て吸 収剤製品は、一般には、トップシート、バックシート及び該トップシートとバッ クシートとの間の吸収剤構造部材を含む複合構造を含む。これらの製品には、通 常、製品を着用者にフィットさせるための数タイプの定着システムが含まれる。 使い捨て吸収剤製品は、典型的には、使用中、液体、例えば水、尿、月経分泌 物又は血液等に１回以上接触する。従って、使い捨て吸収剤製品の外側カバーバ ックシート材料は、典型的には、該使い捨て吸収剤製品が、着用者が使用中にそ の結合性を保持するのに十分な強度及び取扱性を示す液体不溶性材料（ポリプロ ピレンフィルム等）からなる。 現在の使い捨ての幼児用おむつ及び他の使い捨て吸収剤製品は、一般的には公 衆に受け入れられているが、これらの製品は、依然として、特定の分野において 改良が必要とされている。例えば、多くの使い捨て吸収剤製品は処分することが 困難である。例えば、多くの使い捨て吸収剤製品をトイレから下水管に水で流そ うとすると、一般に、トイレ、又はトイレと下水管システムとを結ぶパイプが詰 まってしまう。特に、使い捨て吸収剤製品に一般的に使用される外側カバー材料 は、一般的には、トイレに流した時に分解又は分散せず、該使い捨て吸収剤製品 をこのようにして捨てることができない。 従って、一般的には、使用中には結合性及び強度を保持するが、使用後には、 トイレに流すことにより、容易にかつ効果的に処分することができる使い捨て吸 収剤製品に使用可能な新規な材料が求められている。そのような使い捨て吸収剤 製品は、その後、液体下水システムにより分解可能であり、埋め立て又は他の固 形廃棄物処分システムへの廃棄は不要である。本発明の概要 本発明は、過剰量の水に接触したときに実質的に表面積が収縮するフィルムに 関するものである。そのようなフィルムを使い捨て吸収剤製品に使用して、該製 品の液体下水システムへのフラッシュ性を高めることができる。 本発明の一態様は、エラストメリックポリマー及び水分散性ポリマーを含有し 、所望の水収縮特性を示すフィルムに関する。 そのようなフィルムは、ある態様では、０重量％より多く１００重量％より少 ないエラストメリックポリマー及び０重量％より多く１００重量％より少ない水 分散性ポリマーを含有し、重量％が全てフィルム中に存在するエラストメリック コポリマー及び水分散性ポリマーの全重量を基準とする。そのようなフィルムは 、約１５分間過剰の水に浸したとき、少なくとも表面積の約１５％が減少する。 他の態様においては、本発明は、本明細書に記載のフィルムを含む使い捨て吸 収剤製品に関する。 そのような使い捨て吸収剤製品は、ある態様では、液体透過性トップシート、 該液体透過性トップシートに結合したバックシート、及び該トップシートとバッ クシートとの間に位置する吸収剤構造部材を含み、該バックシートが、本発明の フィルムを含む。図の簡単な説明 図１は、本発明の使い捨て吸収剤製品を表す。好ましい態様の詳細な説明 本発明は、ある態様では、所望の水収縮特性を示し、かつ押出可能な組成物か ら製造されるフィルム材料に関する。該フィルムは、一般的には、エラストメリ ックポリマー及び水分散性ポリマーを含む。 本明細書において、用語“水分散性ポリマー”は、水性環境に置かれた場合に 、満足のいく時間で、水性環境に分散するポリマーをいう。そのような、水分散 性ポリマーから製造される材料は、水性環境に置かれた場合に、満足のいく時間 でより小さな断片に分解するであろう。結果として、水性環境内で一度分散した 水分散性ポリマーは、リサイクル工程での加工性がより有利なものであり、又は 例えば、腐敗した市の下水処理システムに水で流すことができるものであり得る 。所望なら、以下に説明するようにｐＨのような攪拌及び／又は数種のトリガー 手段を使用すれば、水分散性ポリマーの分散を促進することができる。水分散性 ポリマーの分散に必要な実際の時間は、典型的には、少なくとも部分的には、具 体的な最終使用設計基準に依存する。典型的には、水分散性ポリマーは、約60分 以内、好ましくは約15分以内、より好ましくは約５分以内、最も好ましくは約30 秒以内、置かれた水性環境中に十分に分散するであろう。 本発明における水分散性ポリマーとして有用な材料の例としては、ヒドロキシ プロピルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニ ルピロリドン、ポリビニルピリジン、ゲル化スターチ(gelatinized starch)、ナ イロンコポリマー、ポリアクリル酸又はそれらの混合物があげられる。 水分散性ポリマーは、フィルム中に、所望の水収縮特性を達成するのに有効な 量で存在するべきである。水分散性ポリマーは、フィルム中に存在するエラスト メリックポリマー及び水分散性ポリマーの全重量の、０重量％より多く、１００ 重量％より少ない量で、好ましくは約２５重量％〜約９７重量％、より好ましく は約３５重量％〜約９５重量％、及び最も好ましくは約５５重量％〜約９５重量 ％の量で本発明のフィルム中に存在する。 本明細書において、用語“エラストメリックポリマー”は、元々の大きさから 伸ばして力を抜いたときに、その元々のだいたいの大きさに迅速に戻るポリマー をいい、本明細書において、ポリマーとは水分散性ではない。 特に、本明細書において、用語“エラスティック”及び“エラストメリック” は、ポリマーに斜め方向に力をかけたときに、ポリマー及び任意にポリマーから 製造される材料が、弛緩した、バイアスをかけていない長さの約1.25倍に相当す る少なくとも約１２５％伸張した、バイアスをかけた長さまで伸びることができ るようするポリマーの特性をいい、及びそのような特性により伸び、伸張力を放 したときに、ポリマー又は材料が伸びの少なくとも４０％回復するようにするポ リマーの特性をいう。エラストメリック材料のこの定義を満たすと思われる仮の 例としては、少なくとも1.25インチまで伸びることができ、かつ1.25インチまで 伸ばして力を放したときに1.15インチ以下の長さまで回復する１インチの材料サ ンプルがあげられる。そのようなポリマーから製造される多くのエラストメリッ クポリマー又は材料は、弛緩した長さの２５％より大きく伸ばすことができ、こ れらの多くが、伸び、伸張の力を放したときに元々の弛緩した長さまで実質的に 回復するであろう。後者のポリマー又は材料は、一般的に、本発明の目的に有用 である。 用語“回復する”は、斜め方向の力を施すことによりポリマー又は材料を伸張 し、次いで斜め方向の力をかけるのを止めたときの伸張したポリマー又は材料の 収縮をいう。例えば、約１インチの長さの弛緩した、バイアスをかけていない材 料を、約1.5 インチの長さまで伸ばすことにより約５０％伸張し、弛緩した長さ の約１５０％である伸張した長さを有する。この具体例としての伸張した材料が 収縮する、すなわち、斜め方向の力及び延伸力を放した後、約1.1 インチの長さ に回復するとき、該材料は、その伸張の約８０％（約0.4 インチ）回復するであ ろう。 本発明においてエラストメリックポリマーとして有用なポリマーの例としては 、天然ゴム；ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シス−ｉ，４− ポリイソプレン、エチレン−プロピレンターポリマー、シリコンゴム、ポリウレ タンゴム、及び未架橋ポリオレフィンのような熱可塑性ゴム等の合成ゴム；スチ レン−ブタジエンコポリマー、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ナイロンコポ リマー、セグメント化ポリウレタンを含有するスパンデックスファイバー、エチ レン−ビニルアセテートコポリマーのような熱可塑性ポリマー；及びそれらの混 合物があげられる。 多くのブロックコポリマーを本発明のエラストメリックポリマーとして使用す ることができる。そのようなブロックコポリマーは、一般的に、エラストメリッ ク中間ブロック部及び熱可塑性末端ブロック部を含有する。本発明において使用 されるブロックコポリマーは、末端ブロック部ガラス転移点（Ｔ_g）未満であり 、かつエラストメリックである三次元的に物理的に架橋した構造を有する。ブロ ックコポリマーはまた、物理的特性の変化がほとんどないか全くない状態で（酸 化分解は最小と考えられる）、末端ブロックＴ_gより大きい温度で溶融し、成形 し、再固形化を数回繰り返すことができる意味において熱可塑性である。 そのようなブロックコポリマーを合成する方法の一つは、熱可塑性末端ブロッ ク部をエラストメリック中間ブロック部から離して重合することである。いった ん中間ブロックと末端ブロックとが離れて形成されると、結合することができる 。一般的に、中間部は、例えば、ブタジエン、イソプレン等のジエン類、１，３ ，５−ヘプタトリエン等のトリエン類のようなジ−及びトリ−不飽和Ｃ₄〜Ｃ₁₀ 炭化水素を重合することにより得ることができる。末端ブロックＡを中間ブロッ クＢと結合させてＡ−Ｂコポリマーユニットを形成し、種々の技術により又は種 々のカップリング剤Ｃによりユニットを結合させ、末端−末端のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｂ −Ａ配列で結合させた２つのＡ−Ｂブロックを含有すると思われるＡ−Ｂ−Ａの ような構造を得ることができる。同様の技術によって、式（Ａ−Ｂ）_nＣを有す るラジカルブロックコポリマーを形成することができる。式中、Ｃはハブ (hub) すなわち中間の、多官能性カップリング剤であり、ｎは２より大きい数である。 カップリング剤法を用いて、Ｃの官能価によりＡ−Ｂ枝の数を決定する。 末端ブロック部Ａは一般的に、平均分子量が約1,000 〜約60,000のポリスチレ ンのようなポリ（ビニルアレン）を含有する。中間ブロック部Ｂは一般的に、平 均分子量が約5,000 〜約450,000 のポリイソプレン、エチレン／プロピレンポリ マー、エチレン／ブタジエンポリマー、ポリブタジエン等の実質的に無定形のポ リオレフィン、またはそれらの混合物を含有する。ブロックコポリマーの全体の 分子量は、約1,000 〜約500,000 であるのが好ましく、約200,000 〜約300,000 であるのがより好ましい。ブロックコポリマーの中間ブロック部の残りの不飽和 を、選択的に水添してブロックコポリマーのオレフィン性二重結合の量を、残り の部分の５％未満、好ましくは約２％まで減少させることができる。そのような 水添は、酸化分解に対する感受性を減少させる傾向にあり、エラストメリック特 性に有利な効果を与えることができる。 本発明において使用した好ましいブロックコポリマーは、少なくとも２カ所、 実質的にポリスチレン末端ブロック部を、及び少なくとも１カ所、実質的にエチ レン／ブチレン中間ブロック部を含有する。エチレン／ブチレンは、一般的に、 該ブロックコポリマー中に多くの繰り返し単位を含有し、例えば、ブロックコポ リマー７０重量％より多く構成することができる。ラジカルであるとき、ブロッ クコポリマーは手を３本以上有し、例えば、手が４、５、又は６本のときによい 結果を得ることができる。中間ブロック部は、所望により水添することができる 。 Ａ−Ｂ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａのような線状ブロックコポリマーは、末端ブ ロックの量に基づいて選ばれるのが好ましく、大きな末端ブロックが好ましい。 ポリスチレン−エチレン／ブチレン−ポリスチレンブロックコポリマーについて 、約１０重量％より多いスチレン含有量、例えば約１２〜約３０重量％が好まし い。スチレン含有量が大きくなると、ポリスチレン末端ブロック部は、一般的に 、比較的大きな分子量を有する。商業的に入手できるそのような線状ブロックコ ポリマーの例としては、スチレンユニットを約１３重量％含有し、本質的に残部 がエチレン／ブチレンユニットであるスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン ブロックコポリマーであり、シェルケミカル社からクラトン(KRAT0N)G 1657 の 登録商標で商業的に入手できるエラストメリック樹脂である。クラトン G 1657 エラストメリック樹脂の一般的な特性は、引っ張り強さ３４００ポンド／平方イ ンチ（２×１０⁶キログラム／平方メートル）、３００％モジュラス３５０ポン ド／平方インチ（1.4 ×１０⁵キログラム／平方メートル）、破断点での伸び７ ５０％、ショアーＡ硬度６５、室温でのトルエン溶液のブルックフィールド粘度 約４２００センチポイズを含むと報告されている。 エラストメリックポリマーは、所望の水収縮性特性を得るのに効果的な量でフ ィルム中に使用するべきである。エラストメリックポリマーは、本発明のフィル ムにおいて、フィルム中のエラストメリックポリマー及び水分散性ポリマーの全 重量の、０重量％より多く１００重量％より少ない量で、好ましくは約３〜約７ ５重量％、より好ましくは約５〜約６５重量％、最も好ましくは約５〜約４５重 量％の量で存在する。 本発明のフィルムは、一般的には、同一とはみなされない材料、個々の繊維等 の連続シートの構造を有する。フィルムは、水分散性ポリマーとエラストメリッ クポリマーの両方の混合物を含有する単一層を含むのが好ましい。また、フィル ムは、水分散性ポリマーを含有する第一層とエラストメリックポリマーを含有す る第二層による、少なくとも２つの層を含有することができる。 フィルムは、例えば、押出法やキャスト法等の種々の方法により製造可能なこ とが知られている。一般に、本発明のフィルムは、水分散性ポリマーとエラスト メリックポリマーとを含有する熱可塑性組成物から製造することができる。本明 細書において、用語“熱可塑性”は、加熱により軟化し、冷却して室温にした時 に実質的にその元の状態に戻る材料をいう。 本発明のフィルムの主要成分は先に述べたが、そのようなフィルムの主要成分 は限定されず、該フィルムの所望の水収縮特性に悪影響を与えない他の成分も含 むことができる。付加的成分として使用可能な材料の典型例としては、顔料、酸 化防止剤、可塑剤、安定化剤、界面活性剤、ワックス、流動性改良剤、固形溶剤 、粒子、及び該フィルムの加工性を高めるために添加する材料があるが、これら に限定されるわけではない。 本発明のフィルムが、所望の水収縮特性を示すことが望ましい。得に、本発明 のフィルムの表面積は、過剰の水に浸したときに所望量減少する。本明細書にお いて、用語“浸す”は、材料を実質的に完全に水中に沈めるか、又は実質的に完 全に水で取り囲まれることをいう。本明細書において、用語“過剰の水”は、材 料を浸す水の量が、その浸される材料を実質的に完全に取り囲むのに有効なもの であることをいい、浸される材料により吸収される水の量は、使用する水の全量 のわずかなものである。従って、材料を浸すために使用する水の量は、浸漬及び その後の収縮の間に材料が吸収できる水の量を考慮して、十分に多いものでなけ ればならない。 本発明のフィルムは、過剰量の水にある時間浸したときに、その表面積は、水 に浸す前のフィルムの元々の表面積に関して計算して、少なくとも約１５％、好 ましくは少なくとも約２０％、より好ましくは少なくとも約３０％、最も好まし くは少なくとも約５０％減少するであろう。従って、一例として、最初の表面積 が約１平方インチのフィルムの最終的な表面積は、ある時間水に浸した後に、約 0.85平方インチ未満、好ましくは約0.8 平方インチ未満、より好ましくは約0.7 平方インチ未満、最も好ましくは約0.5 平方インチ未満となるであろう。フィル ム材料が示す表面積の減少は、本明細書の試験方法のセクションに記載した、フ ィルム材料の水収縮性値(Water-Shrinkability value)として測定することがで きる。 本発明のフィルムは一般的に、約１５分間より短い時間、好ましくは約５分間 より短い時間、より好ましくは約１分間より短い時間、最も好ましくは約３０秒 より短い時間、過剰の水に浸したときに所望量表面積が減少する。 本発明のフィルムは、一般的に、フィルムの表面積を所望量減少させるのに効 果的な任意の温度の過剰の水に浸したときに、表面積の所望量が減少する。一般 的に、水の温度は約０℃〜約１００℃、好ましくは約０℃〜約５０℃、より好ま しくは約５℃〜約４０℃である。 一般的に、本発明のフィルムの水収縮性は以下のようにして起こると考えられ ている。フィルムは水分散性ポリマーとエラストメリックポリマーとを含有する が、エラストメリックポリマーは伸張下にあり、乾燥水分散性ポリマーにより引 っ張られた状態で一時的に維持されている。フィルムを過剰の水に浸すと、水分 散性ポリマーは水をいくらか吸収し、一般的には溶媒和し、それ故フィルム内で 比較的動くことができるようになり、水分散性ポリマーが、引っ張られた状態か らエラストメリックポリマーをはなすのである。エラストメリックポリマーの収 縮は一般的に、フィルム表面積の減少をもたらす。 本発明のフィルムの水収縮性に影響を与える多くのファクターが見いだされ、 また、そのように推測されている。そのようなファクターとしては、例えば、フ ィルムを製造するときの条件があげられる。そのような製法条件としては、キャ スト法又は吹込法、線速度、押出速度、又は（吹込フィルムについて）吹込比等 の、使用した実際の製法をあげることができる。製造後のフィルムの伸張はまた 、フィルムの水収縮特性に影響を与えることができる。フィルムの水収縮特性に 影響を与えることができる伸張条件としては、伸張の量、速度、巻き取り張力（ wind tension）、及びその後の残り時間があげられる。該製法又は伸張条件は一 般的に、フィルム中に存在するエラストメリックポリマー上の張力の量に影響 を及ぼすものと考えられており、究極的には、過剰の水に浸したときにフィルム が示す水収縮性の量に影響を与えるものと考えられる。 製造したフィルムの物理的特性はまた、フィルムの水収縮特性に影響を及ぼす ことができる。そのような物理的特性としては、フィルム成分の化学的及び物理 的特性、フィルム成分の化学的及び物理的特性の違い、フィルムの各成分の相対 量、フィルムの形態又は均質性、及びフィルムのゲージ又は厚さがあげられる。 フィルム水収縮性に影響を与えることが分かった他のファクターとしては、フ ィルムを浸す水溶液のｐＨがあげられる。本発明の一態様において、一般的に、 フィルムは広範囲のｐＨで水収縮特性を示す。一般的に、フィルムを浸す水のｐ Ｈは、約１〜約１４、より好ましくは約３〜約１２、最も好ましくは約５〜約９ である。 本発明の別の態様において、フィルムは、一般的に特定のｐＨ値より大きい場 合か又は小さい場合に水収縮特性を示す。水分散性ポリマー及びエラストメリッ クポリマーとして使用する材料を選択することにより、そのような材料から製造 されるフィルムは特定のｐＨ条件下で所望の水収縮特性を示すことが分かった。 例えば、いくつか臨界値未満のｐＨを有する水溶液中で使用する間、元々の表面 積を実質的に維持するフィルムを製造することが可能である；しかしながら、水 溶液のｐＨが変化したり、臨界値より大きいｐＨの種々の水溶液にフィルムを捨 てた場合に、フィルムの表面積は所望量変化する。例えば、フィルムが所望の水 収縮特性を示すのは、フィルムを浸す水のｐＨが好ましくは約8.5 より大きい場 合であり、約９より大きいのがより好ましく、9.5 より大きいのが最も好ましい ときのみである。 本発明のフィルムは一般的に、本明細書中に記載したように、フィルムが所望 の水収縮特性を示す限り、任意のサイズ又は大きさでありうる。一般的に、フィ ルムの厚さは約0.1 インチ（0.25ｃｍ）未満、好ましくは約0.05インチ（0.13ｃ ｍ）未満、より好ましくは約0.01インチ（0.03ｃｍ）未満である。 本発明のフィルムは、他のフィルム材料と組み合わせて使用することができ、 本発明のフィルムは、より大きな複合フィルム材料において、分離層として、又 は個々のゾーン又はエリアとして使用する。本発明のフィルムは、例えば典型的 な液体不透過性バリアフィルム材料、例えばポリプロピレンフィルムと組み合わ せて使用することができる。そのように組み合わせたものを水性環境下に置くと 、本発明のフィルムの水収縮特性により、フィルムを組み合わせたもの全体の表 面積が減少するか又は典型的な液体不透過性バリアフィルム材料から本発明のフ ィルムの表面が剥離するようになる。 本発明のフィルム材料は、当業者には周知の方法、例えば接着剤を用いること により、又は単に種々のフィルム材料と共に層を形成させて、複合材料をステッ チ等により保持させることにより、又は熱及び圧力を加えることにより、他のフ ィルム材料と組み合わせることができる。 本発明のある態様では、液体透過性トップシート、該トップシートに結合した バックシート、及び該トップシートとバックシートとの間に位置する吸収剤構造 部材を含む使い捨て吸収剤製品（該バックシートが、本発明のフィルムを含有す る）が提供される。 本発明の１つの態様を、幼児用おむつにおけるフィルム材料の使用の観点で記 載するが、該フィルム材料は、同様に、当業者に公知の他の使い捨て吸収剤製品 への使用にも適切なものであると理解されるべきである。 図１は、本発明の１つの態様である使い捨ておむつ11を示す。使い捨ておむつ 11は、バックシート12、トップシート14、バックシート12とトップシート14との 間に位置する吸収剤構造部材16を含み、該バックシート12が、本発明のフィルム を含有する。 当業者には、トップシート及びバックシートとして使用するのに適切な材料が 理解されるであろう。トップシートとして使用するのに適切な材料の典型例は、 約15〜約25グラム／平方メートルの基本重量を有するスパンボンドされたポリプ ロピレン及びポリエチレン等の液体透過性材料である。バックシートとして使用 するのに適切な、本発明のフィルム以外の付加的材料の典型例は、ポリオレフィ ンフィルム等の液体不透過性材料、及び微孔質ポリオレフィンフィルム等の蒸気 透過性材料である。 本発明の全ての態様によれば、使い捨て吸収剤製品は一般に、使用中に、複数 回体液に接触する。従って、使い捨て吸収剤製品は、望ましくは、使用中に、該 吸収剤製品及び構造部材がさらされるであろう量の複数回放出された体液を、吸 収可能なものである。放出(insult)には、一般に、ある一定の間隔がある。使い 捨て吸収剤製品が本発明のフィルムを含む場合、該製品を使用中に、該フィルム がその表面積を実質的に保持することが望ましい。従って、使用中に使い捨て吸 収剤製品に接触する液体の量は、該製品を使用中に実質的にフィルムの表面積が 変化するであろう過剰量のものでないべきである。 使い捨て吸収剤製品は使用後に処分することが望ましい。使い捨て吸収剤製品 が本発明のフィルムを含む場合、該製品をトイレに捨てるというように、液体処 分システムに直接捨てることができる。トイレに入れる場合、一般に、本発明の フィルムの表面積が素早く変化し得るような過剰量の水が存在するであろう。従 って、使い捨て吸収剤製品は該製品がトイレのパイプを詰まらせるという恐れが なく、トイレの水に流すことができる。この処分方法により、使い捨て吸収剤製 品は、固形廃棄物処分システムによる使い捨て吸収剤製品の処分に代えて、トイ レに連結した下水管により、首尾よく処理及び分解することが可能となる。固形 物処分システムにより処分する必要がないので、本発明のフィルムの使用により 、埋め立て、焼却、又は他の処分が必要である固形廃棄物の量の低減が可能とな る。 試験方法 水収縮性 コーニングガラスワークスからパイレックスの登録商標で入手可能な、方形の 底面を有する４リットルのホウ珪酸ガラス水盤 (basin)を使用した。水盤を、室 温（約２２℃）の蒸留水約３リットルで満たした。水盤の内部の底に、厚さ約0. 75インチ（約1.9 ｃｍ）、幅約６インチ（約１５ｃｍ）、長さ約６インチ（約１ ５ｃｍ）の、方形の底面を有するシリコンプラットホームを設置した。厚さ約0. 04インチ（約0.1 ｃｍ）、長さ約１３インチ（約３３ｃｍ）、幅約８インチ（約 ２０ｃｍ）で、メッシュサイズが約0.2 ｃｍ×約0.2 ｃｍ四方である方形の低密 度ポリエチレンメッシュスクリーンを、２つのピンでシリコンプラットホームに 付け、該メッシュスクリーンがピンの長さに沿って水の表面まで浮くことができ るようにした。 材料サンプルを所望の大きさに切断して、浮いているメッシュスクリーン上に のせた。３本目のピンを使用して、メッシュスクリーンをシリコンプラットホー ムに付けて、メッシュスクリーンと材料サンプルが水中に浸されたままにした。 所望の時間経過させて、３本目のピンを除いてメッシュスクリーンと材料サンプ ルが水の表面まで浮くようにした。水表面上でメッシュスクリーン上に固定され ている間に、材料サンプルの長さと幅を測定することができる。次に、メッシュ スクリーンと材料サンプルを再び沈めて、材料サンプルをさらに測定できるよう に、３本目のピンでメッシュスクリーンをシリコンプラットホームに付けた。こ の操作を所望の時間繰り返した。様々な時間における材料サンプルの長さと幅を 測定し、その時間にわたる表面積の変化を計算することができる。 特定の時間について、概算した材料サンプルの水収縮性値は、材料サンプルの 最初の表面積と測定したその後の表面積との差を、元々の表面積により割り、さ らに１００％を掛けることにより得られ、次式により表される： 実施例 実施例１ サンプルフィルムを、エラストメリックポリマー及び水分散性材料とを含む組 成物から製造した。 サンプル１について、エラストメリックコポリマーは、ビニルアセテート約７ ０％を含有し、約２３℃における密度は約1.08ｇ／ｃｍ³であり、メルトインデ ックスは約５ｇ／１０分（ＡＳＴＭ Ｄ １２３８、方法Ｅに従って測定）であ るエチレン−ビニルアセテートコポリマーであり、マイルズ社からレバプレン（ Levapren）700 HV の登録商標で商業的に入手可能なエチレン−ビニルアセテー トコポリマーである。水分散性材料はポリエチレンオキシドであり、分子量約20 0,000 、５重量％の水溶液の約２５℃における粘度範囲が約６５〜約１１５セン チポイズである、ユニオンカーバイド社からポリオックス(Polyox)WSR N-80 の 登録商標で入手可能な水溶性樹脂である。 サンプル２について、エラストメリックコポリマーは、約２２重量％のスチレ ンユニットを含有し、本質的には残部がイソプレンユニットであり、中間ブロッ クのＴ_gが約-５０℃であり、引っ張り強度約2900ポンド／平方インチ、及び比重 約0.93である、線状スチレン−イソプレン−スチレン−ブロックコポリマーであ り、シェルケミカル社からクラトン（KRATON）D 1111の登録商標でペレットの形 態で商業的に入手可能なエラストメリックコポリマーである。水分散性材料は、 ポリエチレンオキシドであり、分子量約200,000 、５重量％の水溶液の約２５℃ における粘度範囲が約６５〜約１１５センチポイズである、ユニオンカーバイド 社からポリオックス(Polyox)WSR N-80 の登録商標で入手可能な水溶性樹脂であ る。 コントロール材料として、分子量約200,000 、５重量％の水溶液の約２５℃に おける粘度範囲が約６５〜約１１５センチポイズである、ユニオンカーバイド社 からポリオックス(Polyox)WSR N-80 の登録商標で入手可能な水溶性樹脂である ポリエチレンオキシドを使用してサンプルを製造した。 エラストメリックコポリマー及び水分散性材料を、可塑剤とともにまず溶融混 合した。該可塑剤はポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートであり、比重 約1.1 、沸点が約１００℃より高い、ＩＣＩアメリカ社からツイーン(Tween)２ ０の登録商標で商業的に入手できるポリオキシエチレンソルビダンモノラウレー トである。該混合物を押出して、厚さ約0.003 インチ（約0.008 ｃｍ）のフィル ムを形成した。該混合物を、ダイ温度約２４０°Ｆ、溶融温度約２９０°Ｆ、直 径2.5 インチのスクリューについて押し出し速度約２８〜約３３ｒｐｍ、線速度 約５０〜約２００フィート／分で押し出した。幅約1.75インチ（約4.4 ｃｍ）長 さ約2.0 インチ（約5.1 ｃｍ）、表面積約3.5平方インチ（約22.6平方cｍ）のフ ィルムサンプルを切断した。 次に、本明細書中に記載した水収縮性試験方法を使用して、水収縮性値により 表される、フィルムサンプルの表面積の経時変化を測定した。この測定の結果を 表１に示す。水に浸した後約１秒以内で本質に完全に分散したコントロールサン プル及びそれ自体は、表面積のいかなる変化も測定不可能であった。 フィルムサンプルの表面積収縮量は、少なくとも、フィルムを製造するのに使 用されるエラストメリックコポリマーの量とタイプに依存することが分かった。 表１から明らかなように、サンプル１のフィルムについては、エチレン−ビニル アセテートエラストメリックコポリマーの量が小さい程収縮が大きくなった。サ ンプル２のフィルムについては、一般的に、スチレン−イソプレン−スチレンエ ラストメリックブロックコポリマーの量が比較的少ない場合又は多い場合収縮が 大きくなった。さらに、スチレン−イソプレン−スチレンエラストメリックブロ ックコポリマーの量が比較的少ない場合（約５〜約２０重量％）のサンプル２の フィルムは、水に浸したとき幾分分散し、同時に収縮することが分かった。 収縮フィルムの縦横比（横：縦の比）をまた測定し、結果を表２に示した。全 てのフィルムの縦横比は、当初、約0.875 であったと思われる。最終的な縦横比 が0.875 とは異なる場合は、サンプルフィルムが対称的には収縮しなかったこと を示すものである。表２から明らかなように、最終的な縦横比及びフィルムが示 す収縮特性は、少なくともフィルムを製造する際に使用されるエラストメリック コポリマーの量及びタイプに依存する。 エチレン−ビニルアセテートコポリマーを全組成物の約３０重量％量使用し、 かつポリエチレンオキシドを全組成物の約７０重量％量使用したサンプルフィル ム１を水に浸し、その表面積を経時的に測定した。フィルムサンプルは、厚さ約 0.003 インチ（約0.008 ｃｍ）、幅約1.75ｃｍ（約4.4 ｃｍ）及び長さ約2.0 イ ンチ（約5.1 ｃｍ）、表面積約3.5 平方インチ（約22.6平方ｃｍ）であった。こ の測定結果を表３に示す。 収縮の大部分は、約500 秒以内に起こり、時間か長くなるとさらに収縮するこ とが分かった。約１時間浸した後には、有意な重量損失がみられないことが分か った。しかしながら、浸した後数日後には、フィルムは約３０％重量損失をして いることが分かる。 実施例２ サンプルフィルムを、エラストメリックポリマー及び水分散性材料を含む組成 物から製造した。 エラストメリックコポリマーは、約２２重量％のスチレンユニットを含有し、 本質的には残部がイソプレンユニットであり、中間ブロックのＴ_gが約−５０℃ であり、引っ張り強度約2900ポンド／平方インチ、及び比重約0.93である線状ス チレン−イソプレン−スチレン−ブロックコポリマーであり、シェルケミカル社 からクラトン（KRAT0N）D 1111の登録商標でペレットの形態で商業的に入手可能 なエラストメリックコポリマーである。水分散性材料はポリエチレンオキシドで あり、分子量約200,000 、５重量％の水溶液の約２５℃における粘度範囲が約６ ５〜約１１５センチポイズである、ユニオンカーバイド社からポリオックス(Pol yox)WSR N-80 の登録商標で入手可能な水溶性樹脂である。 エラストメリックコポリマー及び水分散性材料を、まず溶融混合し、押し出し て厚さがそれぞれ約0.002 インチ（約0.005 ｃｍ）、約0.003 インチ（約0.008 ｃｍ）、約0.004 インチ（約0.010ｃｍ）及び約0.005 インチ（約0.013ｃｍ）の 種々のフィルムを得た。該混合物を、ダイ温度約２４０°Ｆ、溶融温度約２９０ °Ｆ、直径2.5 インチのスクリューについて押し出し速度約２８〜約３３ｒｐｍ 、線速度約５０〜約２００フィート／分で押し出した。 次に、種々のサンプルのそれぞれのフィルムを押出後伸張に供した。種々のフ ィルムのサンプルは、幅約３インチ（約7.6 ｃｍ）、長さ約６インチ（約15.2ｃ ｍ）で得られた。MTS Sintech 1/D のような、引っ張り試験に使用するのと同様 の機械を使用して押出後伸張を行った。使用したロードセルは約２５ポンド（約 11.5キログラム）である。操作は、温度約２３℃及び相対湿度約３０〜約５０％ のような標準条件雰囲気の室内で行った。 次に、フィルムサンプルを、１インチ×３インチのゴムでコートしたグリップ 面を有する空気式作用グリップ（jaws）に設置した。ゲージ長さは約３インチで あり、最初のクロスヘッド速度は約500 ｍｍ／分である。クロスヘッド速度は、 上部のジョーが上方に動いて所望の伸張が得られるまでフィルムサンプルを伸ば す速度である。伸張は、元々の、伸ばす前のゲージ長さの％として得られるフィ ルムサンプルの伸びた長さとして記録した。 次に、幅約1.75インチ（約4.4 ｃｍ）長さ約2.0 インチ（約5.1 ｃｍ）、表面 積約3.5 平方インチ（約22.6平方ｃｍ）のフィルムサンプルを、それぞれの伸張 したサンプルから切断した。 次に、本明細書中に記載した水収縮性試験方法を使用して、約１５分間水に浸 した後の水収縮性値により表されるフィルムサンプルの表面積の変化を測定した 。この測定の結果を表４に示す。 フィルムサンプルの収縮量は、少なくとも、フィルムの厚さ並びにフィルムを 製造するのに使用される伸張の量に依存することが分かった。表４から明らかな ように、一般的に、厚さが小さい程及びより伸ばしたサンプル程、収縮が大きく なった。これは、エラストメリックポリマーの配向が増加したため起こったもの と思われる。実施例３ 特定のｐＨより大きいような特定の条件下でのみ収縮するようなサンプルフィ ルムを製造した。 エラストメリックコポリマーはビニルアセテートを約７０％含有し、約２３℃ における密度が約1.08ｇ／ｃｍ³であり、メルトインデックスが約５ｇ／１０分 であるエチレン−ビニルアセテートコポリマーであり、マイルズ社からレバプレ ン（Levapren）700 HV の登録商標で商業的に入手可能なエチレン−ビニルアセ テートコポリマーである。水分散性材料は、分子量約175,000 、ガラス転移点約 ７３℃、スオード硬度約４０、比重約1.18であるアクリル酸ポリマーであり、Ｂ ．Ｆ．グッドリッチケミカル社からカルボセット（Carboset）526 の登録商標で 入手可能な固形状フレークのアクリル酸コポリマーである。エチレン−ビニルア セテートコポリマーを全組成物の約３０重量％量使用し、かつアクリル酸ポリマ ーを全組成物の約７０重量％量使用した。 エラストメリックコポリマー及び水分散性材料を、まず溶融混合し、押し出し て厚さが0.003 インチ（約0.008 ｃｍ）のフィルムを得た。該混合物を、ダイ温 度約２４０°Ｆ、溶融温度約２９０°Ｆ、直径2.5 インチのスクリューについて 押し出し速度約２８〜約３３ｒｐｍ、線速度約５０〜約２００フィート／分で押 し出した。 次に、幅約1.75インチ（約4.4 ｃｍ）長さ約2.0 インチ（約5.1 ｃｍ）、表面 積約3.5 平方インチ（約22.6平方ｃｍ）のフィルムサンプルを、該フィルムから 切断した。フィルムサンプルを水に浸し、水収縮性値により表されるフィルムサ ンプルの表面積の変化をｐＨの関数として測定した。水のｐＨは、ミクロエッセ ンシャルラボラトリーから、ヒドリオン（Hydrion）pH Buffers in Capsules の 登録商標で商業的に入手できる標準的な可溶性緩衝末の量を添加することにより 調整し、ｐＨ約１２までの所望のｐＨを得た。ｐＨ約１３については、0.1 Ｎの 水酸化ナトリウム溶液を使用した。当初、水はｐＨ約５を示し、その後、上昇し た。各ｐＨの水への浸せき時間は約３０秒であった。この測定の結果を表５に示 す。 フィルムサンプルの収縮の量は、フィルムを浸した水溶液のｐＨに依存するこ とが分かった。表５から明らかなように、実質的な表面積収縮はｐＨが約９にな るまで起こっていない。これは、使用した水分散性ポリマーであるアクリル酸コ ポリマーがカルボン酸基を含み、それ故ｐＨ感受性ポリマーとなり、カルボン酸 基を中和する臨界的なレベルにｐＨが到達するまで、いなかる実質的な物理変化 っも起こらないためであると思われる。この点において、フィルムの表面積は突 然変化する。従って、本発明のフィルムを製造するのに使用するポリマーを選択 することにより、所望の条件下でのみ表面積が変化するようフィルムを設計する ことができる。 当業者ならば、本発明の範囲から離れずに本発明を改良したり変更したりする ことができることを認識するであろう。従って、上述した詳細な説明及び実施例 は、具体的に説明するためだけのものであり、添付の請求の範囲に記載した本発 明の範囲をいかなるようにも制限するものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 スーレンス デイヴ アレン アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54956 ニーナ ケンジントン ロード 736

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １.ａ．０重量％より多く１００重量％より少ないエラストメリックポリマー； 及び ｂ．０重量％より多く１００重量％より少ない水分散性ポリマーを含有するフ ィルムであって、重量％が全てフィルム中に存在するエラストメリックコポリマ ー及び水分散性ポリマーの全重量を基準とし、約１５分間より短い時間過剰の水 に浸したとき、少なくとも表面積の約１５％が減少する前記フィルム。 ２．水分散性ポリマーがヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレンオキシド ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ゲル化ス ターチ、ナイロンコポリマー、ポリアクリル酸又はそれらの混合物である請求項 １記載のフィルム。 ３．水分散性ポリマーがポリエチレンオキシドである請求項２記載のフィルム。 ４．フィルムが水分散性ポリマーを約２５〜約９７重量％含有する請求項１記載 のフィルム。 ５．エラストメリックポリマーが、天然ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリ スルフィドゴム、シス−ｉ，４−ポリイソプレン、エチレン−プロピレンターポ リマー、シリコンゴム、ポリウレタンゴム、未架橋ポリオレフィン、スチレン− ブタジエンコポリマー、ポリクロロプレン、ナイロンコポリマー、セグメント化 ポリウレタンを含有するスパンデックスファイバー、エチレン−ビニルアセテー トコポリマー、及びそれらの混合物である請求項１記載のフィルム。 ６．エラストメリックポリマーがエラストメリック中間ブロック部及び熱可塑性 末端ブロック部を含有するブロックコポリマーである請求項１記載のフィルム。 ７．エラストメリックポリマーがスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロ ックコポリマーである請求項６記載のフィルム。 ８．フィルムがエラストメリックポリマーを約３〜約７５重量％含有する請求項 １記載のフィルム。 ９．フィルムの表面積が少なくとも約２０％減少する請求項１記載のフィルム。 10．フィルムの表面積が少なくとも約５０％減少する請求項１記載のフィルム。 11．フィルムを約５分より短い時間過剰の水に浸す請求項１記載のフィルム。 12．フィルムを約３０秒より短い時間過剰の水に浸す請求項１記載のフィルム。 13．水のｐＨが約１〜約１４である請求項１記載のフィルム。 14．水のｐＨが約５〜約９である請求項１記載のフィルム。 15．水のｐＨが約8.5より大きい請求項１記載のフィルム。 16．フィルムの厚さが約0.1インチ未満である請求項１記載のフィルム。 17．フィルムが押出により製造される請求項１記載のフィルム。 18．液体透過性トップシート、該液体透過性トップシートに付けられたバックシ ート及び該液体透過性トップシートとバックシートとの間に吸収剤構造部材を含 有する使い捨て吸収剤製品であって、該バックシートが、 ａ．０重量％より多く１００重量％より少ないエラストメリックポリマー；及 び ｂ．０重量％より多く１００重量％より少ない水分散性ポリマーを含有するフ ィルムを含有し、重量％が全てフィルム中に存在するエラストメリックコポリマ ー及び水分散性ポリマーの全重量を基準とし、約１５分間より短い時間過剰の水 に浸したとき、少なくとも表面積の約１５％が減少する前記フィルムを含有する ことを特徴とする前記製品。