KR100324052B1 - 보호라미네이트의제조방법 - Google Patents

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KR100324052B1
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fibrous
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프랑크 제랄드 드루케
페터 클라우스 홀쩌
피터 매던
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 명세서에는 제1 표면과 제2 표면을 갖는 필름을 제공하고; 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제1 표면상에 침착시키고; 섬유상 부직 웹을 필름 및 접착제와 함께 인접한 접착면에 결합시키고; 접착제로부터 물을 제거하여 반응부위에 가교결합을 일으키는 단계를 사용하는 수기제 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트의 제조 방법을 개시하였다. 접착제는 그라비야 인쇄법을 사용하여 침착될 수 있으며, 바람직하게는 필름 ㎡당 약 2그램 이상의 속도로 침착된다. 본 명세에서는 또한 상기 방법에 의해 제조된 접착 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 개시하였다. 라미네이트의 필름 성분은 열경화성 중합체 또는 열가소성 중합체로 구성될 수 있다. 필름 또한 미세다공성 또는 미세구경성일 수 있다. 섬유상 부직 웹 성분은 본디드 카드 웹, 스펀본드 웹, 멜트블로운 섬유의 웹 및 동일한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹, 상이한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다충 섬유상 웹으로부터 선택될 수 있다.

Description

보호 라미네이트의 제조 방법
발명의 분야
본 발명은 필름과 부직 재료의 라미네이트 및 그러한 라미네이트의 제조 방법에 관한 것이다.
발명의 배경
차단 특성을 갖도록 설계된 다수의 제한 사용 또는 일회용 보호 직물이 있다. 보호 차단 직물의 한 형태는 필름과 부직 재료의 라미네이트이다. 이러한 재료는 통상의 직물 및(또는) 부직 재료로는 불가능한 방식으로 유해 환경으로부터 착용자를 효과적으로 보호하는데 사용될 수 있다.
일회용 보호 직물은 액체 및 용매에 내성이어야 한다. 여러가지 이유에서, 액체 형태이거나 액체 또는 에어로졸에 의해 운반될 수 있는 유해 물질 및(또는)병원체가 보호 직물을 통하여 침투하여 그러한 유해 요소가 존재하는 환경하에 일하는 사람과 접촉하는 것은 바람직하지 않다.
사용 후 유해 또는 위해 물질에 노출되었던 보호 의류를 소독하는 것 또한 대개 비용이 많이 든다. 따라서, 보호 의류는 일회용으로 할 수 있도록 저렴한 것이 중요하다.
일반적으로 필름과 섬유상 부직 재료로 부터 저런한 라미네이트를 제조할 수 있다. 몇몇 경우 이러한 라미네이트는 유용한 차단 특성을 적절히 제공할 수 있다.라미네이트의 섬유상 부직 웹 성분이 얼마간의 차단 특성을 제공한다 하여도, 유해 물질의 라미네이트 내로의 침투를 차단하는 기능을 하는 것은 대개 필름 성분이다.
라미네이트 제조와 관련된 한 문제점은 층 사이의 부착성(즉, 라미네이트를 유지시키는 층들간의 결합력)이 불량하다는 것이다. 가열 결합은 층들을 접착시키는 한 방법이지만, 층들이 비상용성 재료로 이루어졌을 때 문제가 된다. 열경화성 재료와 열가소성 재료의 조합은 대개는 가열 결합에 부적절하다. 특정 조합의 중 합체 재료가 사용될 때 가열 결합이 또한 어려울 수 있다. 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌 필름은 폴리프로필렌 섬유상 부직 웹에 비교적 결합하기 힘든 것으로 나타났다. 비교적 얇은 필름이 사용될 때 가열 결합은 또다른 문제점을 일으킨다. 얇은 필름을 차단 특성을 손상시킴 없이 결합시키는 것은 어려울 수 있다. 필름은 종종 라미네이트에 있어서 가장 비싼 성분일 수 있으므로 이는 경제적 문제와도 관련있다. 필름 두께를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있을 것이다.
또다른 예로서 몇몇 미세다공성 및(또는) 미세구경(口徑)성 필름은 미세다공및(또는) 미세구경성 필름 제조시 생긴 잠재적 내부 응력을 종종 갖는다. 이러한 잠재적 내부 응력은 필름을 연화시킬 수 있는 온도에 노출시킬 때 필름을 수축시킬 수 있다. 이러한 노출은 통상의 여러 결합 공정에서 이러한 특수 필름을 다른 재료에 결합시키는데 사용될 수 있다. 필름의 수축은 필름의 차단 특성 및(또는) 통기성에 영향을 줄 뿐만 아니라 필름을 주름잡히게하거나 쭈그러뜨리고(거나) 동일면적의 라미네이트를 생산하는데 필요한 필름의 양을 증가시킨다.
라미네이트의 충들을 결합시키는데 접착제를 또한 사용할 수 있다. 용매 기제 접착제는 휘발성 유기 화합물을 함유하므로 환경 및 안전상의 문제점을 야기시킬 수 있다. 라미네이팅 및 건조시 다량의 용매 증기가 노출 위험을 야기할 수 있으며 또한 환경 법규에 위배될 수도 있다. 한편 수기재 접착제는 충분한 층간 결합을 제공하지 못 할 수 있다. 수기재 접착제는 용매 내성이 부적절할 수 있다. 용매 기제 또는 수기재 접착제에 관계없이, 접착제는 단지 일회 사용후 직물을 폐기하는 것이 경제적일 수 있는 정도로 낮은 비용에서 보호 차단 직물의 고속 생산에 적합하여야한다. 재료들을 결합시키기 위한 수기재 접착제를 사용하는 통상의 공정에서 접착제의 건조, 고정 또는 경화를 유발 또는 가속화시키기 위해서 재료와 접착제를 열에 노출시킨다.
따라서, 저렴하고 제한 사용 또는 일회용이며, 수기재 접착제로 결합되고 용매 내성이며 또한 바람직한 차단 특성을 가지며 단단하고 내구성이 있으며 또한 경량인, 보호 필름/부직 재료 보호 라미네이트의 제조를 위한 실용적인 공정이 요구되고 있다. 이러한 요구는 또한 수기재 접착제를 사용하는 라미네이트의 실용적인 제조 방법으로도 확장될 수 있다. 이러한 요구는 또한 수기재 접착제를 사용하며 온도 민감성 재료에도 적절한 라미네이트의 실용적인 제조 방법으로도 확장될 수 있다. 용매 기개 접착제 대신 수기재 접착제를 사용함으로써 휘발성 유기 화합물의 작업장 또는 외부 환경으로의 유출을 억제하기 위한 값 비싼 용매 회수 장치를 사용하지 않아도 되므로, 이러한 요구를 충족시키는 것을 경제적으로나 환경적으로 매우 바람직하다. 저렴하고 제한 사용 또는 일회용이며, 수기재 접착제로 결합되고 용매 내성이며 또한 바람직한 차단 특성을 제공하는 보호 필름/부직 재료 라미네이트가 요구되고 있다. 또한, 저렴하고 제한 사용 또는 일회용이며, 수기재 접착제로 결합되고 용매 내성이며 또한 바람직한 차단 특성을 가지며 단단하고 내구성이 있으며 또한 경량인, 보호 필름/부적 재료 보호 라미네이트가 요구되고 있다. 예를 들어, 저렴하고 제한 사용 또는 일회용이며, 수기재 접착제로 결합되고 액체에 내성이며, 내구성 및 안락감이 있으며, 용매 및(또는) 용매 증기에 노출된 후에도 유용한 정도의 층간 결합력을 가지며 또한 보호 의류에 실제적 용도를 갖는, 보호 필름/부적 재료 보호 라미네이트가 요구되고 있다.
정의
본 명세서에서 "부직 웹"이란 서로 포개어겨 있으나 명확하게 반복적인 방식으로 포개어진 것은 아닌, 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직 웹은 과거에 당 분야 숙련가에게 알려진 각종 방식, 예를 들어, 멜트블로우잉, 스펀본딩 및 각종 본디드 카드 웹 공정으로 형성되어 왔다.
본 명세서에서 "스펀본드 웹"이란 용융 열가소성 재료를 압출 필라멘트의 직경을 갖는 방사구중 미세하고 대개는 원형인 다수의 모세관으로부터 필라멘트로서 압출한 다음, 예를 들어, 비배기 또는 배기 유체 흡인 공정 또는 기타 공지된 스핀본딩 메카니즘으로 급속히 감소시켜 형성되는 직경이 작은 섬유 및(또는) 필라멘트의 웹을 말한다. 스펀본드 부직 웹의 생산은 미합중국 특허 제4,340,563호(Appel 등); 미합중국 특허 제3,692,618호(Dorsehner 등); 미합중국 특허 제3,338,992호 및 동 제3,341,394호(Kinney); 미합중국 특허 제3,276,944호(Levy); 미합중국 특허 제3,502,538호(Peterson); 미합중국 특허 제3,502,763호(Hartman); 미합중국 특허제3,542,615호(Dobo 등); 캐나다 특허 제803,714호(Harmon)에 기재되어있다.
본 명세서에서 "멜트블로운 섬유"란 용융 열가소성 재료를 미세하고 대개는 원형인 다수의 다이 모세관으로부터 용융 사 또는 필라멘트로서, 용융 열가소성 재료의 필라멘트론 감쇄시켜 직경을, 가능하게는 마이크로섬유 직경까지 줄이는 고속 가스류(예를 들어, 공기)내로 압출시켜 형성시킨 섬유를 의미한다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 가스류에 의해 이송되어 취합 표면에 침착되어 랜덤하게 분포된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 멜트블로우잉 공정은 공지되어 있으며 각종 특허 및 간행물에 기재되어 있다[NRL Report 4364, "Manufacture of Super Fine Organic Fibers" by V. A. Wendt, E. L. Boone, and C. D. Fluharty; NRL Report 5265, "An Improved Device for the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" by K. D. Lawrence, R. T. Lukas, and J. A. Young; and 미합중국 특허 제 3,849,241호, 1974. 11. 19 특허, Buntin등].
본 명세서에서 "마이크로섬유"란 평균 직경이 약 100 마이크론을 넘지 않는, 예를 들어, 직경 약 0.5 내지 약 50 마이크론, 보다 특히 평균 직경 약 1 내지 약 20 마이크론을 갖는 직경이 작은 섬유를 말한다. 평균 직경 약 3 마이크론 미만의 섬유를 보통 초미세 마이크로섬유라 한다. 초미세 마이크로섬유의 제조 공정은 예를 들어, 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 미합중국 특허 제5,213,881호["A Nonwoven Web With Improved Barrier Properties"]에 기재되어 있다.
본 명세서에서 "열경화성 재료"란 가열시 비가역적으로 고화 또는 경화되는 고분자 중합체를 말한다. 이러한 특성은 일반적으로 가열 또는 방사선 조사에 의해유도되는 분자 성분간의 가교결합과 관련있다. 페놀계, 알키드계, 아미노 수지, 몇몇 폴리에스테르, 에폭시드, 실리콘 및 몇몇 폴리우레탄이 대개 열경화성 재료이다. 이러한 용어는 또한 첨가제 유도된 가교결합이 가능한 재료(예를 들어, 가교결합된 천연 고무)도 포함하는 것으로 의도된다. 물론 "열경화성 재료"란 또한 적어도 50 중량%의 열경화성 재료를 함유하는 혼합물 또는 배합물 뿐만 아니라 2종 이상의 열경화성 재료의 혼합물 또는 배합물을 포함한다.
본 명세서에서 "열가소성 재료"란 가열시 연화되며 실온으로 냉각시 일반적으로 그의 비연화된 상태로 돌아가는 고분자 중합체를 의미한다. 이러한 현상을 보이는 천연 물결은 조질의 고무 및 다수의 왁스이다. 기타 열가소성 재료의 예에는, 그로써 제한함이 없이, 폴리비닐 클로라이드, 몇몇 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리플루오로카본, 폴리올레핀, 몇몇 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 알코올, 카프롤락탐, 에틸렌과 적어도 하나의 비닐 단량체의 공중합체, 예를 들어, 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트), 에틸렌과 n-부틸 아크릴레이트의 공중합체, 예를 들어, 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트, 및 셀룰로오스 및 아크릴계 수지가 포함된다.
본 명세서에서 "수기재 접착제"란 접착제 특성을 갖도록 설계된 라텍스 또는 수성 콜로이드성 현탁액으로 만들어진 재료를 말한다. 수기재 접착제의 예로는 라텍스 중 고무 성분의 반응 위치와 결합을 형성하는 재료에 의해 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스이다. 유용한 가교결합제의 예에는, 그로써 제한함이 없이, 통상의 다관능 이소시아네이트 가교결합제가 포함된다.
본 명세서에서 "일회용"이란 단 1회 사용 제품에 한정되는 것이 아니라 수회의 사용후 더러워지거나 더 이상 사용할 수 없게 되었을 때 경제적으로 폐기할 수 있는 제품을 이른다.
본 명세서에서 "커버얼(coveralls)"이란 예를 들어, 커버얼, 작업복, 특수 보호 의류를 위한 외부 커버를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 보호 의류 및(또는) 가리개를 의미한다. 커버얼은 일반적으로 그의 상부 어깨선에 목 부분 구멍을 갖는 몸체 부분, 몸체 부분으로 부터 연장된 소매 부분, 및 몸체 부분으로부터 연장된 다리 부분으로 이루어진다.
본 명세서에서 "기계 방향"이란 접의 형성시 섬유가 그 위로 침착되는 형성표면의 이동 방향인 부직 섬유상 웹의 평면 차원을 이르는 것이다.
본 명세서에서 "기계 횡단 방향"이란 상기 정의된 기계 방향에 수직되는 부직섬유상 웹의 평면 차원을 이르는 것이다.
본 명세서에서 "보호 라미네이트"란 적어도 하나의 필름층 및 적어도 하나의 부직 재료층으로 이루어지며, 액체 및(또는) 입자의 침투에 대해 운용한 수준의 저항성을 갖는 라미네이트를 이른다. 일반적으로 액체 침투에 대한 저항성은 수압헤드 시험, 스트라이크 쓰루(strike-through) 시험, 물 분무 침투 시험 등으로 측정한다. 특별한 언급이 없는 한, 액체 침투에 대한 저항성을 갖는 재료는 표준 수압 시험 AATCCTM No.127-1977에 따라 측정된 바에 따른 적어도 약 20 ㎝의 수압 헤드를 갗는 재료로 언급된다. 예를 들어, 이러한 액체 저항성 재료는 95 ㎝ 이상의 수압 헤드를 가질 수 있다. 입자 침투에 대한 저항성을 갖는 재료는 건조 입자의 공기 필터 보유도로서 측정되고 입자 저항(holdout) 효율로써 표현될 수 있다. 특히,입자 저항 효율은 재료를 통한 특정 크기 범위의 입자의 통과를 저지하는 재료의 효율을 이른다. 입자 저항 효율을 회사(미시간주 그래스 레이크 소재, InterBasic Resources, Inc.)에 의해 수행된 IBR 시험 방법 No. E-217, Revision G(1/15/91)과 같은 시험법을 이용하여 건조 입자의 공기 필터 보유도로서 측정할 수 있다. 일반적으로 차단 직물을 위해서는 높은 입자 저항 효율이 바람직하다. 보호 라미네이트는 적어도 약 20㎝의 수도물 칼럼에 의한 침투에 저항할 수 있고(있거나) 약 0.1 마이크론을 넘는 직경을 갖는 입자에 대하여 적어도 약 40%의 입자 저항 효율을 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 "접착 강도"란 접착제에 의해 제공된 표면 접착에 의한 두 물질간의 결합의 상대적 정도를 나타낸다. 이러한 강도는 박리력의 적용에 의해 비교적 평평하고 접착 결합된 라미네이트의 개개의 충돌을 분리시키는데 필요한, 단위 폭 당 피크 부하로서 표현될 수 있다. 일반적으로 접착 강도는 접착제의 박리저항을 위한 표준 시험(T-박리 시험)에 의해 평가된다. 특별한 언급이 없는 한, 일반적으로 모든 샘플은 ASTM 1876-72(1983년 재승인됨)에 따라 시험된다. 가교결합되고 수기재 접착제 결합되고 용매 내성인 보호 라미네이트의 시험은 실질적으로 가교결합이 일어난 후에 수행되는 것이 일반적이다. 충간 결합을 훼손시킬 수 있는 환경에 특정 조건하에 노출시킨 후 샘플을 시험할 수 있다. 시험 장치는 장치(Instron Model 4301 Universal Test Instrument)이다. 인스트론 죠(jaw)를 분당 20.32 ㎝(8인치)의 속도로 이동하도록 한다. 시험 결과(즉, 접착 강도)는 샘플의 특정 폭 당힘의 단위로 기재한다. 예를 들어, 접착 강도는 그램힘/㎝ 또는 온스힘/인치이다.
본 명세서에서 "용매 내성"이란 액체 용매 및(또는) 용매 중기에 특정 조건하에 노출시킨 후 목적하는 정도의 접착 강도를 유지하는 재료의 층간 접착 결합 능력을 의미한다. 용매 내성 재료의 접착 강도는 각 샘플(또는 시험할 샘플의 길이)을 시험 직전 약 5분간 용매 중에 완전히 침지시키는 것을 제외하고는 상기한 바와같이 측정한다. 대부분의 샘플에 있어서, 500 밀리리터 비이커 중 약 250 내지 200 밀리리터의 액체 용매면 충분하다. 일반적으로 말해서, 용매 중 5분간 침지후의 강도가 약 75그램(샘플 폭 5.08 ㎝(2인치) 당)을 넘으면 수기재 접착제 결합된 라미네이트 재료는 용매 내성이라 한다. 접착 강도는 약 125그램 보다 큰 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 접착 강도는 약 175그램 보다 크다. 몇몇 경우에 용매 노출전에(즉, 건조 상태에서) 측정된 접착 강도와 "용매 노출" 접착 강도 사이의 비율로서 용매 내성을 표현하는 것이 유용한 것으로 나타났다. 이러한 경우 수기재 접착제 결합된 라미네이트 재료는 "용매 노출" 접착 강도가 접착 강도 시험중, 즉, 접작 강도 측정시 필름에 부착된 부직 웹의 섬유가 웹으로부터 분리되거나 떨어져 나가는 때에 부직 재료의 파괴를 야기하는데 필요한 "건조 상태" 접착 강도의 적어도 10%이면 용매 내성이라 한다. 바람직하게는, 라미네이트의 "용매 노출"접착 강도가 접착 강도 시험 중 부직 재료의 파괴를 야기하는데 필요한 "건조 상태" 접착 강도의 적어도 20%이다. 보다 바람직하게는 라미네이트의 "용매 노출"접착 강도가 접착 강도 시험 중 부직 재료의 파괴를 야기하는데 필요한 "건조 상태"접착 강도의 적어도 30%이다. 용매의 예에는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 저분자량 알코올, 에스테르, 에테르, 케톤, 아민, 질화 및(또는) 염화 탄화수소가 포함된다. 용매 또는 용매를 함유하는 액체에는 이로써 제한되는 것은 아니나, 이소프로필 알코올, 디젤 오일, 가솔린, 에틸 알코올, 산업용 오일, 유기 용매기제 페인트, 지방족 탄화수소 부품 클리너, 산업용 탈지제, 열수, 수성 세척액, 수성 암모니아 용액 등이 포함된다.
본 명세서에서 "구경"이란 일반적으로 선형의 구멍 또는 통과경로를 말한다. "구경"은 심하게 굴곡이 있는 경로를 갖는 구멍 또는 통과경로 또는 막중의 통과경로와는 구별되며 이를 포함하지 않는다. 그러한 특성을 갖는 구멍 또는 통과경로는 일반적으로 "기공"으로 표현된다.
본 명세서에서 "미세구경"이란 약 100,000 평방 마이크로미터 미만의 면적을 갖는 구경을 말한다. 미세구경의 면적은 선형 통과경로 또는 구멍의 가장 좁은 지점에서 측정한다.
본 명세서에서 "온도 민감성"이란 재료에 바람직하지 못한 변화(수축, 차단, 블루밍 등)를 야기시키는 주위 환경중 특정 수준의 열에 대한 재료(예를 들어, 필름)의 반응을 말한다. 예를 들어, 특정 형태의 미세다공성 필름은 입자가 놓여진 필름을 신장시켜 필름이 영구적으로 변형할 때 입자 주위 및(또는) 주변에 영구적인 기공 또는 구경을 형성시켜 제조한다. 이러한 필름은 필름의 수축을 야기시키는 특정 수준의 열에 노출될 때 완화되는 내부 응력을 함유할 수 있다.
본 명세서에서 "온도 민감성 재료의 분해를 일으키지 않을 정도로 충분히 낮은 온도"란 온도 민감성 재료(예를 들어, 필름)가 공칭량(즉, 약 2 내지 3% 미만)이하로 수축되는 온도를 말한다. 이러한 온도는 재료의 예비 측정된 샘플을 특정온도로 예열된 순환 공기 오븐의 바닥에 평정하게 놓아 특정 재료에 대해 측정할 수 있다. 특정 기간 노출 후(예를 들어, 1분), 오븐으로 부터 샘플을 제거하여 잠시 냉각시킨 다음 재측정한다. 오븐 노출시 소실된 면적을 원래 면적으로 나눔으로써 면적 수축을 계산할 수 있으며, 퍼센트로 표현할 수 있다. 공칭량(즉, 약 2 내지 3% 미만) 이상으로 수축시키는데 실패한 온도는 온도 민감성 재료의 분해를 일으키지 않을 정도로 충분히 낮은 온도라 한다.
본 명세서에서 "안락한"이란 측정가능한 부드러움을 갖는 재료를 이르는 말이다. 안락한 재료는 적어도 한 방향의 드레이프 강도(drape stiffness)가 약 2.75㎝ 미만인 것을 특징으로하는 부드러움이다. 예를 들어, 안락한 재료는 적어도 한 방향의 드레이프 강도가 약 1.5 미만 내지 약 2.75㎝ 이하일 수 있다. 드레이프 강도는 강도 시험기(11701 뉴욕주 롱 아일랜드 아미티빌 소재, Testing Machines)로 측정한다. 시험 결과는 ASTM 표준 시험 D1388-64에 따라 옵션A(Cantilever Test)하에 따라 수득된 것이다. 안락한 재료는 약 200그램 미만의 컵 크러쉬 시험 결과에 의해 특징지워지는 측정가능한 부드러움을 가질 수 있다. 예를 들어, 안락한 재료는 약 150 미만 내지 약 200그램 이하의 컵 크러쉬 시험 결과를 가질 수 있다. 컵 크러쉬 시험은 컵 모양 필름의 균일한 변형을 유지하기 위한 직경 약 6.5㎝의 실린더에 의해 둘러싼 채로 직경 4.5㎝의 반구형 푸트(foot)가 직경 약 6.5㎝ 및 높이 6.5㎝의 거꾸로 된 컵으로 성형된 필름의 22.86 ㎝ × 22.86 ㎝(9" × 9") 조각을파괴시키는데 필요한 피크 부하를 측정함으로써 필름 강도를 평가한다. 푸트와 컵은 컵의 벽과 피크 부하에 영향줄 수 있는 푸트사이의 접촉이 일어나지 않도록 배열시킨다. 피크 부하량은 모델 FTD-6-500 부하 쎌(500g 범위;뉴저지주 텐사우켄 소재, Schaevitz Company)을 사용하여 푸트가 초당 약 0.635 ㎝(0.25인치)로 하강할 때 38.1 ㎝((15인치)/분) 측정한다.
본 명세서에서 "중합체"에는 일반적으로 단독중합체, 공중합체, 예를 들어, 블록, 그래프트, 랜덤 및 교대 공중합체, 삼원중합체 등 및 이들의 블렌드 및 개질중합체가 포함되나 이로써 제한되는 것은 아니다. 더우기 달리 언급이 없는 한, 중합체란 가능한 모든 기하학적 배열의 재료를 포함한다. 이러한 배열에는 예를들어, 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭이 포함된다.
본 명세서대서 "필수 성분으로 하는"이란 주어진 조성물 또는 생성물의 목적하는 특성에 실질적인 영향을 미치지 않는 추가 물질의 존재를 배제하지 않는다. 이러한 종류의 물질의 예에는 안료, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 조성물의 가공성을 증진시키기 위해 첨가되는 입자 또는 물질을 의미하지만, 이에 제한되지 않는다.
발명의 요약
상기의 문제점들은 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 제조하는 방법인 본 발명의 방법에 의해 중점적으로 다루어진다. 이 방법은 1) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 필름을 제공하고; 2) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을필름의 제1 표면상에 침착시키고; 3) 섬유상 부직 웹을 필름 및 접착제와 밀착 결합시키고; 4) 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계들을 포함한다. 본 발명의 방법의 한 실시태양에 따라, 필름 및(또는) 부직 웹은 결합 단계 중에 신장되거나 연신될 수 있다. 예를 들어, 필름 또는 부직 웹은 수% (즉, 2 또는 3%)로 신장될 수 있다.
본 발명의 한 목적에서, 이 방법은 1) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제2 표면상에 침착시키고, 3) 섬유상 부직 웹을 필름의 제2 표면상의 접착제와 밀착 결합시키고; 4) 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계들을 추가로 포함한다.
본 발명에 의하면, 접착제의 불연속 코팅은 그라비야 인쇄법을 사용하여 필름의 제1 및(또는) 제2 표면 (즉, 양 표면)상에 침착될 수 있다. 별도로 및(또는)부가적으로, 접착제는 분사, 분산, 적하 또는 유사한 기술에 의해 적용될 수 있다. 일반적으로, 접착제의 불연속 코팅은 필름의 ㎡당 약 2 g이상의 속도로 침착될 수 있다. 예를 들어, 접착제의 불연속 코팅은 필름의 ㎡당 약 3내지 약 30 g의 속도로 침착될 수 있다. 바람직하게는, 접착제의 불연속 코팅은 필름의 ㎡당 약 4 내지 약 15 g의 속도로 침착될 수 있다.
본 발명의 한 관점에 의하면, 점도가 약 250 내지 약 2000 센티포이즈 (centipoise)인 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제(유효량의 가교결합제와 혼합됨)는 필름상에 침착된다. 예를 들어, 가교결합될수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제와 가교결합제와의 혼합물은 약 750 내지 약 1500 센티포이즈의 점도를 가진다. 바람직하게는, 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제와 가교결합제와의 혼합물은 약 1000 내지 약 1500 센티포이즈의 점도를 가진다. 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스는 약 40 내지 약 60 중량%의 고상 함량을 가진다. 예를 들어, 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스는 약 50 중량%의 고상 함량을 가진다. 다관능성 이소시아네이트 가교결합제는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무의 건조 중량을 기준으로 약 2.5 내지 약 7.5%의 속도로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 다관능성 이소시아네이트 가교결합제는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무의 건조 중량을 기준으로 약 5%의 속도로 첨가될 수 있다. 접착제 라텍스로부터 물을 제거하는 것은 접착제에서 반응 부위에서 가교결합을 일으킨다. 물을 제거하는 것은 상온에서 또는 승온에서 진행될 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성보호 라미네이트를 포함한다. 본 발명의 일면에서, 라미네이트의 필름 성분은 열경화성 중합체로 구성된 필름일 수 있다. 바람직하게는, 필름 성분은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택된 열경화성 중합체로 구성된 필름일 수 있다.
본 발명의 한 목적에 의하면, 필름은 미세다공성, 미세구경성을 갖거나 향상된 확산성을 가질 수 있다. 필름은 온도 민감성 필름일 수 있다. 필름은 평균 두께 범위가 약 0.25 내지 약 30 mils일 수 있다. 예를 들어, 필름은 평균 두께 범위가약 0.8 내지 10 mils일 수 있다. 필름의 표면은 층 사이에 접착 결합을 향상시키기 위하여 접착제를 사용하기 전에 화학적 에칭, 화학적 산화, 이온 충격, 플라즈마 처리, 불꽃 처리, 가열 처리, 및(또는) 코로나 방전 처리에 의해 변형될 수 있다.
라미네이트의 섬유상 부직 웹 성분은 본디드 카드 웹, 스펀본드 웹, 멜트블루운 섬유의 웹, 동일한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹, 및 서로 다른 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 목적에서, 섬유상 부직 웹은 부직 재료가 연신성 및 복원성을 가지도록 처리될 수 있다.
본 발명에 의하면, 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트는 액체용매 또는 용매 증기에 노출되기 전 약 120 g(샘플 폭 5.08 ㎝(2 인치) 당) 이상의 접착 강도 가져야 한다. 예를 들어, 라미네이트는 약 150 g 내지 1000 g 이상의 노출전 접착 강도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 라미네이트는 약 250 g 내지 900 g의 노출전 접착 강도를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 라미네이트는 층이 분리되기 전에 부직 웹 성분이 파괴될 정도의 접착 강도를 가진다.
일반적으로, 본 발명의 수기재 접착제 결합된 웅매 내성 보호 라미네이트는 용매에서 약 5분간 침지된 후 측정시 약 75 g이상의 접착 강도를 가진다. 바람직하게는, 접착 강도는 약 125 g이상이 될 것이다. 보다 바람직하게는, 접착 강도는 약 175 g이상이 될 것이다. 일부 경우에, 용매 노출 전(즉, "건조 상태")에 측정된 접착 강도와 "용매 노출" 접착 강도 사이의 비율로서 용매 내성을 표현하는 것이 유용한 것으로 나타났다. 이러한 상황에서, 수기재 접착제 결합된 용매 내성보호 라미네이트는 접착 강도 시험을 하는 동안 부직 재료를 파괴시키는데 필요한 "건조 상태" 접착 강도의 적어도 10%인 "용매 노출된" 접착 강도를 가져야 한다. 바람직하게는, 라미네이트의 "용매 노출된" 접착 강도는 접착 강도 시험을 하는 동안 부직 재료를 파괴시키는데 필요한 "건조 상태" 접착 강도의 적어도 20%이다. 보다 바람직하게는, 라미네이트의 "용매 노출된" 접착 강도는 접착 강도 시험을 하는 동안 부직 재료를 파괴시키는데 필요한 "건조 상태" 접착 강도의 적어도 30%이다.
본 발명은 또한 접착제가 섬유상 부직 웹상에 침착된 후 필름에 결합되는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명의 일면에서, 이 방법은 1) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 섬유상 부직 웹을 제공하고; 2) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제1 표면상에 침착시키고; 3) 필름을 섬유상 부직 웹 및 접착제와 밀착 결합시키고; 4) 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교 결합을 일으키는 단계로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일면은 상기 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 포함한다.
또한 본 발명은 온도 민감성 필름 성분을 갖는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은 1) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 온도 민감성 필름을 제공하고; 2) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제1 표면상에 침착시키고; 3) 섬유상 부직 웹을 필름 및 접착제와 밀착결합시켜 라미네이트를 형성하고; 4) 온도 민감성 필름의 분해를 피할 정도로 충분히 낮은 온도에서 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교 결합을 일으키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 물을 제거하는 동안 라미네이트의 온도는 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도 (섭씨 온도로 측정됨) 보다 적어도 5% 낮다. 보다 바람직하게는, 물을 제거하는 동안 라미네이트의 온도는 필름의 5% 면적수축을 일으키기에 충분한 온도 (섭씨 온도로 측정됨) 보다 적어도 15% 낮다. 예를 들어, 만일 온도 민감성 필름이 미세다공성 폴리에틸렌 필름(예를 들어, 일리노이주 소재, Exxon Chemical Company of Lake Zurich사 시판 ExxaireTMBreathable Film)이라면, 라미네이트의 온도는 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에서 가교결합을 일으키는 단계에서 약 75℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 온도는 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에서 가교결합을 일으키는 단계에서 약 70℃ 이하일 수 있다.
본 발명의 일면에서, 이 방법은 1) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 온도민감성 필름의 제2표면상에 침착시키고; 3) 섬유상 부직 웹을 필름의 제2 표면 상의 접착제와 밀착 결합시켜 라미네이트를 형성하고; 4) 온도 민감성 필름의 분해를 피할 정도로 충분히 낮은 온도에서 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키 단계들을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트(온도 민감성 필름을 혼입한 것)를 포함한다.
제1도는 접착 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 제조하기 위한 예시적인 방법을 도시한 도면이다.
도면 및 특히 제1도에 있어서, 본 발명의 수기재 접착제 결합된 용매 내성 필름/부직 재료 보호 라미네이트를 제조하는 예시적 방법 (10)이 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 필름(12)은 공급 롤(14)로부터 풀려지고, 공급 롤(14)이 그와 관련된 화살표 방향으로 회전할 때, 이와 관련된 화살표에 의해 지시된 방향으로 이동한다. 필름(12)은 하나 이상의 필름 압출법에 의해 형성되고, 공급 롤(14)상에 먼저 저장되지 않고 공정(10)으로 직접 통과한다.
필름은 필름의 표면을 변형시키는 전처리 스테이션(16)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 필름은 포인트 결합되거나 패턴 결합된 편평한 롤로 캘린더링하여 목적하는 물리적 및(또는) 조직적 특성을 달성할 수 있다. 부가적으로, 필름의 표면중 적어도 일부는 층 사이에 접착제 결합을 향상시키기 위하여 접착제를 사용하기 전에 각종 공지된 표면 변형 기술에 의해 변형될 수 있다. 표면 변형 기술의 예는 화학적 에칭, 화학적 산화, 이온 충격, 플라즈마 처리, 불꽃 처리, 가열 처리 및(또는) 코로나 방전 처리들을 포함한다. 바람직하게는, 필름(12)은 코로나 방전처리될 수 있다.
필름(12)은 리버스-S 경로에서 S-를 배열(18)의 닙을 통과한다. S-를 배열(18)로부터, 필름(12)은 그라비야 인쇄 배열(20)로 통과한다. 그라비야 인쇄 배열은 그라비야 롤(26)에 접착제를 도포하는데 사용하는 접착제 탱크(22) 및 닥터 블레이드(24)를 포함한다. 그라비야 롤(26)은 롤을 나선형으로 감는 (보이지는 않음) 종래의 연속적인 평행 홈 패턴으로 조각된다. 종래의 연속적인 홈 패턴이 잘 작동하지만, 다른 종래의 패턴들, 예를 들어, 밀폐 셀 또는 노치 패턴을 사용하는 것이 고려될 수 있다. 각각의 연속적인 홈은 고무 도포 롤(28)상에 불연속적인 패턴으로 방출된 소량의 접착제를 보유한다. 필름(12)은 고무 도포 롤(28)과 인접한 백업 롤(30)사이의 닙을 통과한다. 접착제는 도포 롤(28)로부터 필름(12)의 표면으로 이동한다. 그라비야 롤(26) 및 도포 롤(28)의 속도는 이들이 동일하거나 접착제의 사용에 영향을 미치는데 소량만 다르게 조절될 수 있다.
부직 웹(32)은 공급 롤(34)로부터 풀려지고, 공급 롤(34)이 이와 관련된 화살표 방향으로 회전할 때 이와 관련된 화살표에 의해 지시된 방향으로 이동한다. 부직 웹(32)은 예를 들어, 멜트블로우잉 공정, 스펀본드 공정 또는 카딩 및 본딩 공정 등의 하나 이상의 부직 재료 제조 공정에 의해 형성되고, 우선 공급 롤(34)상에 먼저 저장되지 않고 공정(10)으로 직접 통과된다.
부직 웹(32)은 웹의 표면을 변형시키기 위하여 전처리 스테이션(보이지는 않음)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 부직 웹(32)의 표면은 화학적 에칭, 화학적 산화, 이온 충격, 플라즈마 처리, 불꽃 처리, 가열 처리, 코로나 방전 처리 등에 의해 변형되어 층 사이의 접착제 결합을 향상시킨다. 별도로 및(또는) 부가적으로,부직 웹(32)은 정적 증가(static buildup) 및(또는) 섬유상 부직 웹에 관련될 수 있는 기타 현상들을 감소시키기 위해 액체로 처리할 수 있다.
부직 웹(32)은 리버스-S 경로에서 S-를 배열(36)의 닙을 통과한다. S-롤 배열(36)로부터, 부직 웹(32)은 한쌍의 결합 롤 (38) 및 (40)로 구성된 결합 배열로 통과한다. 결합 롤 (38) 및 (40)은 필름(12)와 접착제와 함께 밀착 결합으로 부직웹(3S)을 결합시키는데 사용되어 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 필름/부직재료 라미네이트(42)를 형성한다.
본 발명의 방법의 한 실시태양에 따르면, 필름 및(또는) 부직 웹은 결합 단계중에 신장 또는 연신될 수 있다. 예를 들어, 필름 또는 부직 웹은 수 % (즉, 2 또는 3 % 이상) 만큼 신장될 수 있다. 이는 결합기 롤러 배열의 롤러 (38) 및 (40)의 주변 선속도 히하로 S-를 배열의 롤러 (18) 및(또는) (36)의 주변 선속도를 조절함으로써 달성될 수 있다. 속도 차이로 인해, 필름(12) 및(또는) 부직 웹(32)은 이들 각각의 S-롤 배열과 결합기 롤 배열의 압력 닙 사이에서 긴장된다. 롤러들의 속도 차이를 조절함으로써, 필름(12) 및(또는) 부직 웹(32)은 긴장되어 목적하는 양으로 신장되고, 결합기 롤러 배열을 통과하는 동안 부직 웹(32)에 필름(12)이 결합되어 보호 라미네이트(42)를 형성하는 동안 이와 같은 긴장된 신장 상태를 유지한다.
라미네이트(42)는 저장 롤(46)상에서 감겨지기 전에 임의의 건조 조작(44)을 통과할 수 있다. 건조 조작은 상온에서 작동할 수 있거나, 열을 사용하여 건조 물질이 저장 롤(46)상에 감겨지도록 하는 것을 포함한다. 접착제 라텍스 및 가교결합제의 혼합물로부터 물을 제거하는 것은 접착제에서 반응 부위에 가교결합이 일어나도록 한다. 라텍스 접착제가 정상적인 조작을 하는 동안 라미네이트가 분리되지 못하게 하는 초기에 충분한 접착성을 가지며 가교결합 반응이 물이 증발할 때 상온에서 일어날 것이기 때문에, 개별적인 건조 단계는 가공하는 동안 층들이 분리되지 못하도록 하는데 필요한 것은 아니다. 그러나, 가교결합의 속도를 가속화하고(하거나) 가공 속도를 증대시키기 위해서는 별도의 건조 단계를 갖는 것이 여전히 바람직하다. 예시적인 건조 조작은 적외선 조사, 양키 건조기, 증기 캔, 마이크로파, 열기(熱氣) 및(또는) 통기 건조 기술 및 초음파 에너지를 혼입하는 공정들을 포함한다.
라미네이트에 하나 이상의 온도 민감성 필름을 혼입시킨 본 발명의 실시태양에서, 물을 라미네이트 중의 접착제로부터 제거하여 온도 민감성 필름의 분해를 피하기에 충분히 낮은 온도에서 반응 부위에서 가교결합을 일으킨다. 바람직하게는, 물을 제거하는 동안 라미네이트의 온도 (즉, 온도 민감성 필름 성분의 온도)는 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도(℃로 측정)보다 적어도 5% 낮은 온도이다. 보다 바람직하게는, 물을 제거하는 동안 라미네이트의 온도(즉, 온도 민감성 필름 성분의 온도)는 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도(℃로 측정)보다 적어도 15% 낮은 온도이다. 물론, 물은 상온(즉, 표준 실온 및 습도)에서 라미네이트 중의 접착제로부터 제거될 수 있다.
예를 들어, 온도 민감성 필름이 미세다공성 폴리에틸렌 필름 (즉, 일리노이주, Exxon Chemical Company of Lake Zurich사 시판 ExxaireTMBreathable Film)이라면, 라미네이트의 온도 (즉, 온도 민감성 필름 성분의 온도)는 반응 부위에서 가교결합을 일으키기 위하여 접착제로부터 물을 제거하는 단계 동안 약 75℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 온도는 반응 부위에서 가교결합을 일으키기 위하여 접착제로부터 물을 제거하는 단계 동안 약 70℃ 이하일 수 있다.
반응 부위에서 가교결합을 일으키기 위하여 접착제로부터 물을 제거하는 단계동안, 온도 민감성 필름을 함유하는 라미네이트를 둘러싸는 환경이 필름이 분해되는 온도보다 더 클 수 있다는 것을 이해해야 한다. 온도 민감성 필름 그 자체는 임계 분해 온도에 도달하지 못하는 것만이 중요하다. 이는 온도 민감성 성분이 단지 부분적으로 가열되어 가열된 환경보다 적은 온도에 이르게 한 매우 짧은 시간동안 가열 환경에 라미네이트를 노출시킴으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따라서, 상기 방법은 접착제론 필름의 두 표면상에 침착시키고 부직 웹을 각 표면에 결합시키는 추가의 단계를 포함할 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 방법은 1) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제2 표면상에 침착시키고; 3) 섬유상 부직 웹을 필름의 제2 표면상의 접착제와 밀착 결합시키고; 4) 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 접착제가 섬유상 무직 웹 상에 침착된 후 필름에 결합되는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트의 제조 방법을 포함한다. 예를 들면, 본 방법은 1) 제1 표면과 제2 표면을 갖는 섬유상 부직 웹을 제공하고; 2) 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 필름을 섬유상 부직 웹의 제1 표면상에 침착시키고; 3) 필름을 섬유상 부직 웹 및 접착제와 밀착 결합시키고; 4) 접착제로부터 물을 제거하여 반응성 부위에서 가교결합을 일으키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라서, 수기재 접착제의 불연속 필름은 통상의 그라비야 인쇄법을 통하여 바람직하제 침착시킨다. 바람직하게는, 수기재 접착제는 최소량의 다관능성 이소시아네이트를 이용하여 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제이다. 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 예로는 상표명 xz94444.02로 다우 케미칼 캄파니, 유럽 (Dow Chemical Company, Europe)으로부터 시판되고 있다. 바람직하게는, 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스는 고형분 함량이 약 40 내지 약 60 중량%이다. 예를들면, 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스의 고형분 함량은 약 50 중량%이다. 다관능성 이소시아네이트 가교결합제를 카르복실화 스티렌-부타티엔 고무 라텍스 접착제의 건조 중량을 기준으로, 약 2.5 내지 약 7.5 중량%의 비율로 가할 수 있다. 예를들면, 다관능성 이소시아네이트 가교결합제는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 건조중량을 기준으로, 약 5 중량%의 비율로 가할 수 있다.
다관능성 이소시아네이트 가교결합제의 예로는 바스프 (독일연방공화국 루드빅샤펜 소재, BASF사)로부터 상표명 바소나트(Basonat) F DS 3425가 있다. 상기 다관능성 이소시아네이트의 이소시아네이트 함량은 약 18.0내지 약 18.5%이다.
가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제 (유효량의 가교결합제와 블렌딩됨)는 고속 그라비야 인쇄법에 맞는 점도를 가져야한다. 바람직하게는, 라텍스 접착제와 가교결합제의 블렌드의 점도는 약 250 내지 약 2000 센티포이즈이다. 더욱 바람직하게는, 라텍스 접착제와 가교결합제의 블렌드의 점도가 약 750 내지 약 1500 센티포이즈이다. 더더욱 바람직하게는, 라텍스 접착제와 가교결합제의 블렌드의 점도는 약 1,000 내지 약 1,500 센티포이즈이다.
일반적으로, 접착제의 불연속 걸출은 필름 ㎡당 약 2 g 이상의 비율로 침착시킨다. 예를들면 접착제의 불연속 코팅은 필름 ㎡당 약 3 내지 약 30 g의 비율로 침착시킬 수 있다. 바람직하게는, 접착제의 불연속 코팅은 필름 ㎡당 약 4 내지 약 15 g의 비율로 침착시킨다. 접착성 코팅의 불연속성은 그러한 물질이 사용되는 경우 라미네이트의 통기성을 보존하도록 작용한다. 접착제의 고체 필름 또는 층은 물질에 통기성을 제공하도록 고안된 기공, 구경 또는 기타 메카니즘을 차단할 수 있다. 접착제 필름의 불연속성은 또한 상기 물질이 그의 적합성을 유지하도록 작용한다. 접착제의 고체 필름 또는 층은 물질에 강도 또는 강성율을 부여할 수 있다.
본 발명은 또한 상기한 방법 또는 방법들에 의해 생산되는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 포함한다. 본 발명의 보호 라미네이트는 저렴하게 생산할 수 있어 이들은 단일 또는 제한된 용도로 사용하는 일회용일 수 있도록 한다. 본 발명의 라미네이트는 열민감성 성분인, 매우 얇은 필름 및(또는) 성분을 함유하는 것이 유리할 수 있는데, 이는 종래의 접착법에 매우 적합치 못하다. 상기와 같은 보호 라미네이트 물질은 예를 들어, 일회용 보호 커버일 및(또는) 의료용가운과 같은 일회용 보호 의류에 실용적으로 사용된다.
본 발명의 일면에서, 라미네이트의 필름 성분은 열경화성 중합체로 이루어진 필름일 수 있다. 상기 필름 성분은 또한 열가소성 중합체로 이루어진 필름일 수 있다. 바람직하게는, 필름 성분이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌공중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체 및 상기의 블렌드로 부터 선택된 열가소성 중합체로 이루어진 필름이다.
본 발명에 따라서, 상기 필름은 통상의 필름, 미세다공성 필름, 미세구경성필름 또는 확산성이 향상된 필름일 수 있다. 미세다공성, 미세구경성 필름 및(또는) 확산성이 향상된 필름은 예를 들어 공기 및(또는) 증기 투과성과 같은 목적하는 물리적 특성을 갖는 물질을 제공하기 위하여 이들을 사용하기 때문에 특정 용도에 대해 바람직할 수 있다. 일반적으로, 미세다공성 및(또는) 미세구경성 필름의 형성 방법을 사용하여 적층시키기 전에 필름을 처리할 수 있다.
여러가지 미세다공성 걸론 및 그러한 필름의 제조 방법이 당 분야에 공지되어 있다. 예를들면, 미세다공성 필름은 미합중국 특허 제3,967,367호 및 제3,795,720호에 기재되어 있으며, 이들의 내용은 본 원에서 참고 문헌으로 인용된 미세다공성 또는 통기성 필름의 예로는 상표명 ExxaireTM하에 엑손 케미칼 캄파니에서 시판되는 것을 구입할 수 있다. 상기 필름은 두께의 범위가 약 0.0254 내지 약 0.0508 ㎜(약 1 내지 약 2 mils)이고; 걸리(Gurley) 공기 투자율 (초/100cc)이 200 내지 800이고, 수증기 투과율 (gm/㎡/24시간)이 4000 내지 10000인 것을 구입할 수있다. 일반적으로, 라미네이트의 필름 성분의 경우 두께가 약 1 mil 이상이고 수증기 투과율이 약 100 gm/㎡/24시간 이상인 것이 바람직하다. 예를들면, 상기 필름은 약 500 gm/㎡/24시간 이상인 수증기 투과율을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 상기 필름은 약 750 gm/㎡/24시간 이상인 수증기 투과율을 제공할 수 있다.
여러가지 타입의 미세구경성 필름 및 미세구경법이 개발되었으며 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 예를들면, 미합중국 특허원 제07/769,050호 ("Hydrosonically Microapertured Thin Thermoset Sheet Materials"); 미합중국 특허원 제07/769,047 ("Hydrosonically Microspertured Thin Thermoplastic Sheet Materials"); 미합중국 특허원 제07/766,788호 ("Hydrosonically Microapertured Thin Naturally Occurring Polymeric Sheet Materials and Method of Making the Same"); 및 미합중국 특허원 제07/769,045호 ("Process For Hydrosonically Microaperturing Thin Sheet Materials")에 필름이 개시되어 있다. 이들 특허원은 모두 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 본원에서 참고 문헌으로 인용된다.
일반적으로, 상기와 같은 수음파 (hydrosonically) 미세구경성 필름은 액체가 초음파 혼 (horn)의 말단부와 물질의 표면 사이의 갭을 일반적으로 충전하기에 충분한 양으로 존재하는 정도로 액체를 인가하는, 물질에 대한 초음파 진동 인가 단계를 포함하는 방법으로 제조할 수 있다. 수음파 미세구경법은 (1) 필름을 상승영역의 높이가 필름의 두께보다 큰 상승 영역의 패턴을 갖는 패턴 모루(anvil)상에 필름을 놓는 단계; (2) 패턴 모루상에 놓으면서, 유체를 필름에 인가하는 영역을 통하여 필름을 운반하는 단계; 및 (3) 필름에 유체를 인가하는 영역에서 필름을 초음파 진동시키는 단계를 포함한다. 상기 방법의 결과, 필름은 일반적으로 패턴 모루상의 상승 영역의 패턴과 일반적으로 동일한 패턴으로 미세구경된다.
미세구경성 필름중 미세구경 면적의 범위는 일반적으로 적어도 약 10 평방 마이크로미터 내지 약 100,000 평방 마이크로미터일 수 있다. 예를들면, 형성된 미세구경 각각의 면적의 범위는 일반적으로 적어도 약 10 평방 마이크로미터 내지 약 5,000 평방 마이크로미터일 수 있다. 더욱 특별히, 형성된 미세구경 각각의 면적의 범위는 일반적으로 적어도 약 10 평방 마이크로미터 내지 약 1,000 평방 마이크로미터일 수 있다. 또한 더욱 특별히, 형성된 미세구경 각각의 면적의 범위는 일반적으로 적어도 약 10 평방 마이크로미터 내지 약 100 평방 마이크로미터일 수 있다.
약 155개/㎠(약 1,000 개/in2) 이상의 미세구경 밀도로 필름을 미세구경시킬 수 있다. 예를들면, 약 775개/㎠(약 5,000 개/in2) 이상의 미세구경 밀도로 필름을 미세구경시킬 수 있다. 더욱 특별히, 약 3100 개/㎠(약 20,000개/in2) 이상의 미세구경 밀도로 필름을 미세구경시킬 수 있다. 더더욱 특별히, 약 13950 개/㎠(약 90,000개/in2) 이상의 미세구경 밀도로 필름을 미세구경시킬 수 있다. 또한 더욱 특별히, 약 24800 개/㎠(약 160,000개/in2) 이상의 미세구경 밀도로 필름을 미세구경시킬 수 있다. 일부 실시태양에 있어서, 필름의 미세구경을 필름의 이미 고안된 영역 (또는 영역들)로 한정시키는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 다른 필름은 미합중국 특허원제07/768,782호("Pressure Sensitive Valve System and Process For Forming Said System")에 개시된 바와 같이 압력 변화에 반응하는 밸브 시스템을 함유할 수 있다. 박화시켰지만 기공을 형성시키지 않은 영역을 갖는 필름을 본 발명에서 또한 사용할 수 있다. 그러한 필름이 예를들면, 미합중국 특허된 제07/767,727호 ("Process For Hydrosonically Area Thinning Thin Sheet Materials")에 개시되어 있다.
상기 라미네이트의 필름 성분의 평균 두께 범위는 약 0.00635 내지 약 0.381 ㎜(약 0.25 내지 약 15 mils)이다. 예를들면, 필름의 평균 두께 범위는 약 0.00635 내지 약 0.254 ㎜(약 0.25 내지 약 10 mils)이다. 바람직하게는, 필름의 두께 범위는 약 0.0127 내지 약 0.0762 ㎜(약 0.5 내지 약 3.0 mils)이다. 더욱 바람직하게는, 필름의 두께 범위가 약 0.0254 내지 약 0.0635 ㎜(약 1.0 내지 약 2.5 mils)이다.
일부 타입의 미세다공성, 미세구경성 및(또는) 박충 필름은 이들 각각의 필름제조 방법으로 부터 발생되는 잠재적 내부 응력을 갖게 된다. 이들 잠재적 응력은 필름을 연화시킬 수 있는 온도에 노출시킬 때 그러한 필름이 수축되기 쉽게 만들 수 있다. 예를들면, 상기한 ExxaireTM필름은 76.7℃ (170°F)의 열기 오븐에 3분간 노출후 필름의 기계 방향 및 기계 횡단 방향 모두에서 약 5% 미만의 필름 수축이 측정되는 것으로 보고되어 있다. 불행하게도, 더 고온 (예를들면, 248°F; 120℃)에서는, 수축 정도가 70%에 근접할 수 있다.
라미네이트의 섬유상 부직 웹 성분은 본디드 카드 웹, 스펀본드 웹, 멜트블로운 섬유의 웹, 동일한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹 및 상이한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹으로부터 선택할 수 있다. 부직 웹이 멜트블로운 섬유의 웹인 경우, 멜트블로운 마이크로섬유를 포함할 수 있다. 이들 부직 웹은 열가소성 중합체 또는 열경화성 중합체로부터 형성될 수 있다. 부직 웹이 폴리올레핀으로부터 형성되는 경우, 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렐 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체일 수 있다. 바람직하게는, 폴리올레핀은 에틸렌을 약 3 중량%이상 함유하는 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 블럭 공중합체일 수 있다. 섬유 및(또는) 필라멘트는 여러가지 안료, 첨가제, 강화제, 유동 개질제 등을 함유하는 블렌드로부터 형성될 수 있다. 그러한 직물은 미합중국 특허 제4.041,203, 4,374,888, 및 4,753,843호에 기술되어 있으며, 이들 내용은 본원에서 참고 문헌으로 인용된다. 이들 특허는 본원의 양수인인 킴벌리-클라크 코포레이션에 양도되었다.
부직 웹은 또한 2종 이상의 상이한 섬유의 혼합물 또는 섬유와 입자의 혼합물로부터 제조된 혼합물일 수 있다. 그러한 혼합물은 섬유 및(또는) 미립자를 가스 스트림에 첨가하여 형성시키는데, 여기서 멜트블로운 섬유 및 다른 물질, 예를들면, 목재 펄프, 스테이풀 섬유 및 미립자 (예, 활성탄, 실리카, 및 통상적으로 초흡수체로 언급되는 히드로콜로이드 (히드로겔) 미립자)가 취할 장치상에서 멜트블로운 섬유를 취합하기 전에 친밀하게 얽히게 되어 미합중국 특허 제4,100,324호(이는 본원에서 참고 문헌으로 인용됨)에 기재된 바와 같이, 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유와 기타 물질의 응집성 웹이 형성되도록 운반된다.
일반적으로, 부직 웹 중의 섬유상 물질은 섬유간 접착에 의해 결합되어 응집성 웹 구조를 형성하여야 한다. 섬유간 접착으로 각각의 멜트블로운 섬유, 카드섬유 및(또는) 스펀본드 필라멘트간에 얽힘을 발생시킬 수 있다. 일부 섬유의 얽힘은 멜트블로운 공정, 본명-카딩 공정 및(또는) 스펀본드 공정에 있어서 본질적이지만 예를들면, 수력적 얽힘 (hydraulic entangling) 또는 니들펀칭(needlepunching)과 같은 공정에 의해 발생되거나 증가될 수 있다. 별법으로 및(또는) 부가적으로 접착제는 목적하는 접착을 증가시키는데 사용될 수 있다.
라미네이트의 부직 웹 성분의 기본 중량 범위는 약 15 gsm 내지 약 150 gsm일수 있다. 예를들면, 부직 웹 성분의 기본 중량 범위는 약 25 gsm 내지 약 100 gsm이다. 바람직하게는, 고강도 차단 직물의 부직 웹 성분의 기본 중량 범위는 약 20 gsm 내지 약 75 gsm일 수 있다.
상기 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트의 전체 기본 중량 범위는 약 25 내지 약 200 gsm이다. 예를들면, 보호 라미네이트의 기본 중량 범위는 약 50 gsm 내지 약 150 gsm이다. 라미네이트의 기본 중량이 사용되는 재료에 따라 변화되지만, 기본 중량이 낮은 물질이 편안함과 형상성에 대해서 바람직하고 기본 중량이 높은 물질이 강도 및 내구성에 대해서 바람직하다. 필름-부직 웹 보호 라미네이트 구조는 상대적으로 낮은 기본 중량에서 높은 강도를 제공하는 물질의 조합을 가능케 한다.
수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트를 또한 예를 들어 Zepel및 Zelec(E.1.du Pont De Nemours사 시판)과 같은 액체 조성물로 처리하여 액체에 대한 내성을 향상시키고 정적 증가를 감소시킬 수 있는 것으로 고려된다.
실시예 1-9
실시예는 일반적으로는 상기한 방법에 따라 수행되었다. 상표명 ExxaireTM10B04하에 엑손 케미칼 캄파니에서 시판되는 1mil (약 21.75g/㎡) 폴리에틸렌 필름을 공급 롤로부터 풀었다. 필름을 "코로나 온 필름 (CORONA ON FILM, amp)"이라는 컬럼 제목 하에 표 1에 지시된 암페어로 통상의 코로나 방전 처리기에 통과시켰다. 코로나 방전 처리된 필름은 금속 그라비야 롤 및 고무 도포 롤로 구성된 통상의 그라비야 인쇄 조작에 들어갔다. 금속 그라비야 롤은 고무 도포 롤의 속도와 상이한 속도로 회전하였다. 그라비야 롤/도포 롤 속도의 비율은 "속도비 (%)"라는 컬럼제목 하에 표 1에 나타내었다.
그라비야 롤은 롤을 나선형으로 감는 종래의 연속적인 평행 홈 패턴으로 조각하였다. 홈 패턴은 불연속 패턴의 접착제를 약 3 내지 약 12 g/㎡의 다양한 비율로 침착시키도록 설계되었다. 각 샘플에 대한 침착된 접착제의 실제 농도를 "접착제의 양 (g/㎡)"이라는 컬럼 제목 하에 표 1에 기재하였다. 접착제는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제 및 다관능성 이소시아네이트 가교결합제의 블렌드였다. 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제는 상표명 Xz9444.02로 다우 케미칼 캄파니, 유럽에서 시판되는 것을 구입하였다. 라텍스 접착제는 약 50 중량%의 고형분을 가졌다.
라텍스 접착제는 바스프(독일연방공화국 루드빅샤펜 소재)로부터 상표명 바소나트F DS 3425로 시판되는 다관능성 이소시아네이트 가교결합제와 블렌딩하였다. 다관능성 이소시아네이트는 약 18.0 내지 약 18.5 %의 이소시아네이트 함량을 가졌다. 다관능성 이소시아네이트 가교결합제는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 건조 중량을 기준으로 약 5 %의 비율로 첨가하였다. 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디옌 고무 라텍스 접착제 및 가교 결합제의 블렌드의 점도는 약 1000 내지 약 1500 센티포이즈 범위이었다.
라미네이트 샘플에 사용된 부직 재료 성분은 웹의 내부에 걸쳐 경량의 코팅 또는 멜트블로운 섬유의 침착물 (약 1g/㎡)을 함유하는 폴리프로필렌 스펀본드 부직웹이었다. 부직 웹은 약 41 g/㎡의 총 기본 중량을 가졌으며 약 0.3 중량 %의 첨가율로 zelec정적 기피제(E.I.du Pont De Nemours사 시판)로 처리하였다. 스펀본드/멜트블로운 웹은 킴벌리-클라크 코포레이션(위스콘신주, 니나 소재)로부터 구입하였다. 접작제 코팅된 필름 및 부직 웹을 평활 결합기 롤러 배열의 닙에 연결한 후, 통상의 열기 건조기에 통과시켰다. 각 샘플에 사용된 건조기의 대략적인 온도는 "건조기 온도 (℃)"라는 컬럼 제목 하에 표 1에 기재되었다.
접착제의 박리 저항을 위한 표준 시험(T-박리 시험)에 의해 폭 5.08 ㎝(2인치)의 샘플(샘플 1A 및 2A는 예외)의 접착 강도를 시험하였다. 일반적으로 샘플은 ASTM D 1876-72(1983년 재승인됨)에 따라 시험하였다. 보호 라미네이트의 시험은 가교결합이 일어난 후 수행하였다. 일부 샘플은 용매에서 약 5분간 침지한 후 시험하였다. 시험 장치는 장치(Instron Model 4301 Universal Test Instrument)였다.인스트론 죠는 분당 20.32 ㎝(8인치)의 속도로 이동하도록 조절하였다. 시험결과(즉, 접착 각도)는 샘플의 폭 당 힘의 단위로 기재하였다. 용매에 노출되지 않은 샘플의 접착 시험 결과는 "건조"라는 컬럼 제목 하에 표 2에 기재되었다. 이 소프로필 알코올, 디젤 오일 및 지방족 탄화수소 용매에 노출된 샘플의 접착 시험결과는 각각 "IPA", "디젤" 및 "M.T.X. 100"이라는 컬럼 제목 하에 표 2에 기재되었다. 탄화 수소 용매는 비중이 약 0.764 g/㎥인 상표명 RIVOLTA M.T.X. 100 하에 시판(독일연방공화국, Bremer & Leguil GmbH사)되는 지방족 탄화수소이다.
샘플 1A 및 2A에 대한 추가 시험을 수행하였다. 특히, 에탄올에 침지시킨 후 시험된-샘플의 접착 강도를 표 3의 "에탄올"이라는 가로열 제목으로 기재하였다. 80 ℃로 가열한 불에 침지시킨 후 시험된 샘플의 접착 강도를 표 3의 "80 ℃ 물"이라는 가로열 제목으로 기재하였다. 그랩(Grab) 인장 강도 측정은 인스트론 시험장치를 사용하여 일반적으로 [Federal Test Method Standard NO. 191A]의 방법 5100에 따라 수행하였다. 인장 강도는 신장된 샘플이 파괴되는 동안 일어나는 최대 부하 또는 힘 (즉, 피크 부하)을 일컫는다. 피크 부하의 측정은 기계 방향(MD)및 기계 횡단 방향(CD) 모두에서 이루어졌다. 샘플의 파열 강도 (즉, 사다리꼴 파열 강도)는 ASTM 표준 시험 D 1117-14에 따라 측정하였다. 표 3에 기재된 인장 강도 및 파열 강도 결과는 힘의 단위(㎏)로 표현되었다. 액체 침투에 대한 저항성(즉, 수압 헤드)은 표준 수압 시험 AATCCTM No.127-1977에 따라 측정하였다. 수증기 투과율은 "고어(Gore) 컵" 시험법을 사용하여 측정하였다. "고어 컵" 법은 (Forschungsinstitut Hohenstein, Schloss Hohenstein, Bonnigheim, Germany -Department of Clothing Physiology)에 의해 고안된 방법이며 (Bekleidungs Physiologisches Institut E. V. Hohenstein Standard Test Specification BPI 1.4 "Determination of Stationary Water Vapor Resistance by Means of the Cup Method")에 의해 확인되었다. 상기 시험의 결과는 더욱 정확한 "피부 모델" 시험인 DIN 54 101 T1 (독일제)과 잘 일치한다.
v.z. = 스펀본드 파열
*= 샘플 폭 7.62 ㎝(3 인치) 당 g으로 기재됨
시험 데이타로부터 알 수 있듯이, 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트는 액체 용매 또는 용매 중기에 노출되기 전의 접착 강도가 샘플 폭 5.08 ㎝(2 인치) 당 약 120 그램보다 커야한다. 예를 들어, 5.08 ㎝(2인치) 샘플 폭으로 정상화하였을 때, 샘플 1A 및 2A의 접착 강도는 각각 약 920 그램 및 820 그램이었다. 따라서, 본 발명의 보호 라미네이트는 약 200 그램 내지 900 그램 또는 그 이상의 노출전 접착 강도를 가질 수 있다. 바람직하게 라미네이트는 층이 분리되기 전에 부직 웹 성분이 파괴될 정도의 접착 강도를 가진다.
표 2 및 3에 기재된 결과로부터, 본 발명의 수기재 접착제 결합된 용매 내성보호 라미네이트는 응매 중에 5분간 침지시킨 후 측정하였을 때 약 75 그램 이상의 접착 강도를 가질 수 있다. 일부 경우 접착 강도는 약 125 그램 보다 클 것이다. 바람직하게 접착 강도는 약 175 그램보다 클 것이다. 몇몇 경우에 용매 노출전에 (즉, 건조 상태에서) 측정된 접착 강도와 "용매 노출" 접착 강도 사이의 비율로서 용매 내성을 표현하는 것이 유용한 것으로 나타났다. 이렇게 표현되는 경우 수기재 접착제 결합된 라미네이트 재료는 접착 강도 시험중 부직 웹의 파괴를 야기하는데 필요한 건조 상태 접착 강도의 적어도 10%에 해당하는 "용매 노출" 접착 강도를 가져야한다.
실시예 10-17
이 실시예들은 일반적으로는 상기한 실시예 1-9의 방법에 따라 수행되었다. 상표명 ExxraireTM10B04하에 엑손 케미칼 캄파니에서 시판되는 0.0254 ㎜(1mil)(약 21.75g/㎡) 폴리에틸렌 필름을 공급 롤로부터 풀었다. 필름을 통상의 코로나 방전처리기에 통과시킨 후, 금속 그라비야 롤 및 고무 도포 롤로 구성된 통상의 그라비야 인쇄 조작에 들어갔다. 각 샘플에 대한 침착된 접착제의 농도 및 접착제/가교 결합제 타입은 근본적으로 실시예 1-9에 기재된 것과 같았다.
라미네이트 샘플에 사용된 부직 재료 성분은 근본적으로 실시예 1-9에 기재된 것과 같은 플리프로필렌 스펀본드 부직 웹이었다. 접착제 코팅된 필름 및 부적 웹을 평활 결합기 롤러 배열의 닙에 연결한 후, 특정 선속도로 통상의 열기 건조기에 통과시켰다.
각 샘플에 대한 대략적인 선속도는 "속도(m/분)"라는 컬럼 제목 하에 표 4에 기재되었다. 각 샘플에 사용된 대략적인 건조기 온도는 "건조기 온도 (℃)"라는 컬럼 제목 하에 표 4에 기재되었다.
라미네이트의 온도는 라미네이트가 건조기를 빠져나가는 지점으로분터 약 2 내지 3 미터되는 지점에서 측정하였다. 라디네이트 온도 측정은 "랭거(RANGER)II" 적외선 온도 센서(캘리포니아 마운틴 비유 소재, RAYTEK사 시판)를 사용하여 수행하였다. 각각의 라미네이트 샘플에 대해 측정된 대략적인 온도를 "라미네이트 온도 (℃)"라는 컬럼 제목 하에 표 5에 기재하였다. 표 4에 기재된 내용은 약 80 내지 87℃로 가열된 순환 공기의 건조기를 라미네이트가 떠난 즉시 (즉, 2 내지 3미터 떨어진 지점이 아닌) 얻어진 55℃에서의 내용에 상당하였다.
이러한 조건하에 가공된 각각의 샘플(즉, 샘플 10-17)은 공칭량 이상(즉, 약 2 또는 3 % 미만)의 수축이 없는 것은 물른, 쭈그러뜨림, 주름도 없거나 민감성 필름의 과열에 가여하는 기타 틈도 없는 것으로 나타났다.
ExxaireTM10B04 미세다공성 폴리에틸렌 필름(0.0254 ㎝(1mil) - 약 21.75g/㎡)의 온도 민감성을 측정하기 위해 간단한 시험을 수행하였다.
필름 샘플을 길이 약 22.86 ㎝(약 9인치)(기계 방향) 및 폭 약 5.08 ㎝(약 2인치)(기계 횡단 방향)의 크기로 절단하였다. 각 샘플을 특정 온도로 예열된 순환공기 오븐의 바닥표면 상에 납작하게 놓았다. 1분간 노출시킨 후, 각 샘플을 오븐으로부터 제거하고, 신속시 냉각시키고 크기를 측정하였다. 샘플의 구체적인 위치및 노출 시간은 오븐으로부터 필름으로의 작당한 열 전이를 제공한다고 생각되어 선택하였다.
면적 수축은 오븐 노출시 소실된 면적을 원래 면적으로 나눔으로써 계산되며 퍼센트로 표현된다. 표 5에 기재된 결과로부터 알 수 있듯이, 70℃ 및 80℃에서의 면적 수축은 필름 제조자에 의해 보고된 수축 성능에 상당하였다. 더 높은 온도(예를 들어, 90℃ 내지 120℃)에서, 면적 수축은 다수의 라미네이팅 공정 및 라미네이트 산물에서 받아들여지지 않을 것으로 나타나는 정도의 수준이다.
본 발명을 특정 바람직한 실시태양과 관련하여 개시하였지만, 본 발명에 의해 포괄되는 주제는 이들 특정 실시태양에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.오히려, 본 발명의 주제는 하기 특허 청구 범위의 정신 및 범위 내에 포함될 수 있는 모든 별법, 변형 및 해당 사항을 포함하는 것으로 의도되었다.

Claims (32)

  1. 제1 표면과 제2 표면을 갖는 필름을 제공하고;
    유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제1 표면상에 침착시키고;
    섬유상 부직 웹을 필름 및 접착제와 밀착 결합시켜 라미네이트를 형성하고;
    접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 것으로 이루어지는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 접착제의 불연속 코팅이 그라비야 인쇄법을 사용하여 침착되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 접착제의 불연속 코팅이 필름 ㎡당 2 그램 보다 큰 비율로 침착되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 접착제의 불연속 코팅이 필름 ㎡당 3 내지 30 그램의 비율로 침착되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제가 250 내지 2000 센티포이즈의 점도를갖는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제가 750 내지 1500 센티포이즈의 점도를 갖는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 화학적 에칭, 화학적 산화, 이온 충격, 플라즈마 처리, 불꽃 처리, 가열 처리 및 코로나 방전 처리로부터 선택되는 표면 변형 기술을 사용하여 필름 표면을 처리하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 카르복설화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스가 40 내지 60중량%의 고형분을 갖는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스가 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무의 건조 중량을 기준으로 2.5 내지 7.5%의 다관능성 이소시아네이트 가교결합제를 함유하는 것인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 필름을 제공하는 단계가 온도 민감성 필름을 제공하는 단계로 이루어지는 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계가 온도 민감성 필름의 분해를 피할 정도로 충분히 낮은 온도에서 일어나는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 물을 제거하는 동안 라미네이트 온도가 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도보다 적어도 5% 낮은 방법.
  13. 제11항에 있어서, 물을 제거하는 동안 라미네이트 온도가 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도보다 적어도 15% 낮은 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제2 표면상에 침착시키고;
    섬유상 부직 웹을 필름의 제2 표면상의 접착제와 밀착 결합시켜 라미네이트를 형성하고;
    접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 필름이 온도 민감성 필름인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계가 온도 민감성 필름의 분해를 피할 정도로 충분히 낮은 온도에서 일어나는 방법.
  17. 제1항에 따른 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트.
  18. 제17항에 있어서, 필름 성분이 열가소성 중합체로 이루어진 필름인 보호 라미네이트.
  19. 제17항에 있어서, 필름 성분이 폴리에틸렌, 폴리긴로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체 및 이들의 블렌드로부터 선택되는 열가소성 중합체로 이루어진 필름인 보호 라미네이트.
  20. 제17항에 있어서, 필름이 미세다공성 필름인 보호 라미네이트.
  21. 제17항에 있어서, 필름이 미세구경성 필름인 보호 라미네이트.
  22. 제17항에 있어서, 필름이 0.00635 내지 0.762 ㎜(0.25 내지 30 mils) 범위의 평균 두께를 갖는 보호 라미네이트.
  23. 제22항에 있어서, 필름이 0.02032 내지 0.254 ㎜(0.8 내지 10 mils) 범위의 평균 두께를 갖는 보호 라미네이트.
  24. 제17항에 있어서, 섬유상 부직 웹 성분이 본디드 카드 웹, 스펀본드 웹, 멜트블로운 섬유의 웹, 동일한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹 및 상이한 타입의 섬유상 웹을 함유하는 다층 섬유상 웹으로부터 선택되는 것인 보호 라미네이트.
  25. 제17항에 있어서, 라미네이트의 접착 강도가 층이 분리되기 전에 부직 웹 성분이 파괴될 정도인 보호 라미네이트.
  26. 제14항에 따른 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트.
  27. 제1 표면과 제2 표면을 갖는 온도 민감성, 미세다공성 필름을 제공하고;
    유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 필름의 제1 표면상에 침착시키고;
    섬유상 부적 웹을 필름 및 접착제와 밀착 결합시켜 라미네이트를 형성하고;
    온도 민감성 필름의 분해를 피할 정토로 충분히 낮은 온도에서 접착제로부터물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 것으로 이루어지는 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 물을 제거하는 동안 라미네이트 온도가 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도보다 적어도 5% 낮은 방법.
  29. 제28항에 있어서, 물을 제거하는 동안 라미네이트 온도가 온도 민감성 필름의 5% 면적 수축을 일으키기에 충분한 온도보다 적어도 15% 낮은 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    유효량의 가교결합제를 함유하는 가교결합될 수 있는 카르복실화 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제의 불연속 코팅을 온도 민감성, 미세다공성 필름의 제2 표면상에 침착시키고;
    섬유상 부직 웹을 필름의 제2 표면상의 접착제와 밀착 결합시켜 라미네이트를 형성하고;
    온도 민감성 필름의 분해를 피할 정도로 충분히 낮은 온도에서 접착제로부터 물을 제거하여 반응 부위에 가교결합을 일으키는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
  31. 제27항에 따른 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트.
  32. 제30항에 따른 방법에 의해 제조된 수기재 접착제 결합된 용매 내성 보호 라미네이트.
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