KR101391548B1 - 잠재적 탄성 부직 복합체의 제조 방법 - Google Patents

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자니스 윌슨 휴스
타마라 리 메이스
크리스티안 샌더스
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

잠재적 탄성 특성을 나타내는 부직 복합체가 제공된다. 보다 구체적으로, 잠재적 탄성은 무정형 엘라스토머 사슬들 중에 반결정질 구역을 형성할 수 있는 폴리올레핀과 열가소성 엘라스토머를 블렌딩하고, 그 후 이 블렌드로부터 필름을 형성함으로써 부여될 수 있다. 이어서 필름을 하나 이상의 방향으로 스트레칭시켜 무정형 엘라스토머 사슬을 배향시킨다. 이론으로 정립하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명자들은 무정형 사슬의 배향된 상태가 비교적 강성인 반결정질 올레핀 구역에 의해 제 자리에 고정될 수 있는 것으로 생각한다. 이후에, 스트레칭된 필름을 활성화(예를 들면, 가열)시켜 필름을 수축시켜 필름에 "잠재적" 신축성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 스트레칭된 필름은 결정질 구역을 연화시켜 무정형 사슬이 그들의 배향되지 않은 상태로 되돌아갈 수 있도록 하기 위해 폴리올레핀의 연화 온도 이상으로 가열될 수 있다. 본 발명의 결과, 탄성 필름은 그의 배향되지 않은 상태로부터 연신 및 복원될 수 있다.
잠재적 탄성, 열가소성 엘라스토머, 반결정질 폴리올레핀

Description

잠재적 탄성 부직 복합체의 제조 방법{A METHOD OF FORMING A LATENT ELASTIC NONWOVEN COMPOSITE}
<관련 출원과의 상호 참조>
본 출원은 본원에서 그의 전체 내용이 참고문헌으로 인용되는, 2006년 6월 30일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제60/817,777호의 출원일 소급을 주장한다.
제품이 신체의 윤곽에 보다 잘 꼭 맞을 수 있게 하는 능력을 개선시키기 위해 일반적으로 탄성 복합체가 제품(예를 들면, 기저귀, 배변훈련용 속팬츠, 가먼트 등) 내에 혼입된다. 예를 들면, 탄성 복합체는 탄성 필름 및 1종 이상의 부직 웹 재료로부터 형성될 수 있다. 부직 웹 재료는 필름이 스트레칭된 상태로 있는 동안에 탄성 필름에 접합될 수 있어서, 부직 웹 재료는 이완되었을 때 그들이 필름에 결합된 위치들 사이에서 개더링될 수 있다. 결과 얻어지는 탄성 복합체는 결합 위치들 사이에서 개더링된 부직 웹 재료가 탄성 필름을 늘어나게 하는 정도로 신축성이다. 스트레치 본디드 복합체의 예는 예를 들면 반데르 비엘렌(Vander Wielen) 등의 미국 특허 제4,720,415호 및 라이트(Wright)의 미국 특허 제5,385,775호에 개시되어 있다. 그러나 불행하게도, 복합체의 신축성 성질은 궁극적인 제품의 제조 공정 동안에 문제를 야기할 수도 있다. 예를 들면, 롤로 감긴 복합체를 권출하는데 필요한 힘은 탄성 용품이 장력을 받고 있는 동안에 탄성 복합체를 적어도 부분적으로 연신시킬 수 있다. 신축성 복합체의 이러한 부분적인 연신은 최종 제품에 바람직한 양의 탄성 용품을 적절하게 측정하여 위치시키기 어렵게 만들 수 있다.
이 때문에, 탄성 재료를 절단하여 최종 제품에 위치시키는 공정 동안에는 최종의 원하는 것보다 적은 스트레치를 갖지만 최종 제품에 위치한 뒤에는 원하는 수준의 스트레치를 달성하는 탄성 재료에 대한 요구가 남아 있다.
<발명의 요약>
본 발명의 한 실시태양에 따르면, 부직 복합체 제조 방법이 개시된다. 이 방법은 1종 이상의 열가소성 엘라스토머 및 1종 이상의 반결정질 폴리올레핀을 함유하는 블렌드를 압출하는 것을 포함하는데, 여기서 반결정질 폴리올레핀은 블렌드의 중합체 함량의 약 30 중량% 내지 약 85 중량%를 구성하고, 열가소성 엘라스토머는 블렌드의 중합체 함량의 약 15 중량% 내지 약 70 중량%를 구성한다. 이 블렌드로부터 필름을 형성하고, 이 필름을 외부 열의 인가없이 적어도 기계 방향으로 스트레칭시킨다(예를 들면, "냉 스트레칭시킨다"). 스트레칭된 필름을 부직 웹 재료에 결합시킨다.
본 발명의 다른 실시태양에 따르면, 잠재적 탄성을 갖는 부직 복합체가 개시된다. 복합체는 부직 웹 재료에 적층된 필름을 포함한다. 필름은 1종 이상의 열가소성 엘라스토머 및 1종 이상의 반결정질 폴리올레핀으로부터 형성되고, 여기서 반결정질 폴리올레핀은 필름의 중합체 함량의 약 30 중량% 내지 약 85 중량%를 구성하고, 열가소성 엘라스토머는 필름의 중합체 함량의 약 15 중량% 내지 약 70 중량%를 구성한다. 복합체는 30초 내지 1분 동안 160 ℉의 물 중에서 가열된 후 약 40% 이상의 열 수축율을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 따르면, 흡수 용품의 제조 방법이 개시된다. 이 방법은 용품의 하나 이상의 성분들에 부직 복합체를 체결시키는 것을 포함한다. 복합체는 필름 및 부직 웹 재료를 포함한다. 필름은 1종 이상의 열가소성 엘라스토머 및 1종 이상의 반결정질 폴리올레핀으로부터 형성되고, 여기서 반결정질 폴리올레핀은 필름의 중합체 함량의 약 30 중량% 내지 약 85 중량%를 구성하고, 열가소성 엘라스토머는 필름의 중합체 함량의 약 15 중량% 내지 약 70 중량%를 구성한다. 복합체를 가열하고 수축되도록 하고, 이에 의해 신축성을 증가시킨다.
본 발명의 다른 특징 및 측면들을 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
당 업계의 숙련인을 위한 본 발명의 권능을 부여하는 전체적인 내용(그의 최상의 방식 포함)이 첨부된 도면을 참고로 하는 명세서 나머지 부분에서 보다 구체적으로 기재된다.
도 1은 본 발명의 한 실시태양에 따른 복합체 형성 방법을 개략적으로 도시하고; 및
도 2는 본 발명의 한 실시태양에 따라 형성될 수 있는 개인 위생 제품의 투시도이다.
본 명세서 및 도면에서 도면부호의 반복 사용은 본 발명의 동일한 또는 유사한 특징부 또는 엘레멘트를 나타내기 위한 것이다.
정의
본원에서 사용된 용어 "부직포 또는 부직 웹"은 일반적으로 사이에 넣어진 개개의 섬유 또는 사(絲)의 구조를 갖지만, 편직물에서와 같이 확인가능할 정도의 방식으로 갖지는 않는 웹을 말한다. 적합한 부직포 또는 부직 웹의 예는 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 카디드 웹 등을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 부직 웹 재료의 기본 중량은 평방 미터 당 약 5 그램 ("gsm") 내지 100 gsm, 일부 실시태양에서는 약 10 gsm 내지 약 70 gsm, 및 일부 실시태양에서는 약 15 gsm 내지 약 35 gsm과 같이 변할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "멜트블로운 웹"은 일반적으로 용융된 열가소성 재료를 다수개의 미세한, 일반적으로 원형인 다이 모관을 통해, 용융된 열가소성 재료의 섬유를 섬세화(纖細化)시켜 그의 직경을 감소시켜 미세섬유 직경이 될 수 있게 하는 집중 고속 가스(예를 들면, 공기) 스트림에 용융 섬유로서 압출시키는 방법에 의해 제조된 부직 웹을 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 퇴적되어 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 방법은 예를 들면 본원에서 전체가 참고문헌으로 인용되는 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 실질적으로 연속적이거나 또는 불연속적일 수 있는 미세섬유일 수 있으며, 일반적으로 직경이 10 마이크로미터보다 작으며, 수집 표면 상에 퇴적될 때 일반적으로 점착성이다.
본원에서 사용된 용어 "스펀본드 웹"이란 일반적으로 소직경의 실질적으로 연속적인 섬유를 함유하는 웹을 말한다. 섬유는 압출된 필라멘트의 직경이 이어서 예를 들면 연역적 연신 및/또는 다른 공지된 스펀본딩 메카니즘에 의해서와 같이 급격하게 감소되도록 용융 열가소성 재료를 일반적으로 원형인 방사구의 다수의 미세 모세관으로부터 압출시킴으로써 제조된다. 스펀본드 웹의 제조는 예를 들면, 각각 본 명세서에서 그의 전체내용이 참고문헌으로 인용되는, 아펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호 및 도슈너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만(Hartmann)의 미국 특허 제3,502,763호, 피터센(Petersen)의 미국 특허 제3,502,538호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호, 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 예시되고 설명되어 있다. 스펀본드 섬유는 이들이 수집 표면 상에 퇴적될 때 일반적으로 점착성이지 않다. 스펀본드 섬유는 때때로 약 40 마이크로미터 미만의 직경을 가질 수 있고, 주로 약 5 내지 약 20 마이크로미터이다.
본원에서 사용된 용어 "기계 방향" 또는 "MD"은 재료가 제조되는 방향을 말한다. 용어 "횡 기계 방향" 또는 "CD"은 기계 방향에 수직인 방향을 말한다. 횡 기계 방향에서 측정된 치수는 "폭" 치수로 언급되는 반면, 기계 방향에서 측정된 치수는 "길이" 치수로 언급된다.
용어 "연신성" 또는 "연신도"는 적어도 한 방향에서 그의 이완된 길이 또는 폭의 약 50% 이상 만큼 인가된 힘의 방향에서 스트레칭되거나 또는 연장되는 재료를 말한다. 연신성 재료가 반드시 복원 특성을 갖지는 않는다. 예를 들면, 엘라스토머성 재료는 복원 특성을 갖는 연신성 재료이다. 멜트블로운 웹은 연신성이지만, 복원 특성을 갖지는 않고, 따라서 연신성, 비탄성 재료일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "엘라스토머성" 및 "탄성"은 스트레칭력의 인가시에 적어도 한 방향(예를 들면 CD 방향)에서 신축성이고, 스트레칭력의 해제시에, 대략그의 원래 치수로 수축/되돌아가는 재료를 말한다. 예를 들면, 스트레칭된 재료는 그의 이완된 스트레칭되지 않은 길이보다 50% 이상 더 큰 스트레칭된 길이를 가질 수 있고, 스트레칭력의 해제시에, 그의 스트레칭된 길이의 50% 이상 이내로 복원되게 된다. 가상의 예는 1.50 인치 이상으로 신축성이고, 스트레칭력의 해제시에 1.25 인치 이하의 길이로 복원되게 되는 1 인치의 재료 샘플이다. 바람직하게는, 재료는 스트레칭된 길이의 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 80% 이상 수축되거나 복원된다.
본원에서 사용된 용어 "잔류변형(set)"은 신장 및 복원 후, 즉 재료를 순환 시험(cycle test) 동안에 스트레칭시킨 후 이완되도록 한 후 재료 샘플에 보유된 신장율을 말한다.
본원에서 사용된 용어 "잔류변형율(percent set)"은 순환된(순환 시험 후 즉각적인 변형) 후 그의 원래 길이로부터 스트레칭된 재료의 양의 척도이다. 순환의 수축 곡선과 신장율 축이 교차하는 곳이 잔류변형율이다. 인가된 응력의 제거 후 잔류되는 변형이 잔류변형율로서 측정된다.
본원에서 사용된 용어 "스트레치율"은 특정 힘을 받았을 때 주어진 방향에서 재료가 스트레칭되는 정도를 말한다. 구체적으로, 스트레치율은 스트레칭된 치수에서 재료의 길이의 증가를 측정한 후 그 값을 재료의 원래 길이로 나눈 다음 100을 곱하여 구한다. 이러한 측정치는, 본질적으로 ASTM D5035-95의 규격에 따르는 "스트립 신장율 시험(strip elongation test)"을 사용하여 구한다. 구체적으로, 시험은 각각 샘플과 접촉하는 표면을 갖는 2개의 조오(jaw)를 갖는 2개의 클램프를 사용한다. 클램프들은 재료를 일반적으로 수직으로 3 인치 만큼 떨어진 동일한 평면내에 고정시키고 규정된 연신율로 반대방향으로 이동시킨다. 샘플 크기는 3 인치 x 6 인치이고, 1 인치의 조오 표면 높이 및 3 인치의 폭을 갖고, 300 ㎜/분의 일정한 연신율을 갖는다. 시험편을 예를 들면 테스트웍스(TESTWORKS) 4.07b 소프트웨어를 사용하고 리뉴(Renew) MTS 몬구스 박스(mongoose box) (콘트롤)를 갖는 신테크(Sintech) 2/S 시험기(노쓰 캐롤라이나주 캐리의 신테크 코포레이션(Sintech Corp.))에 클램핑시킨다. 시험을 주위 조건 하에서 수행한다. 결과를 일반적으로 3개의 시험편들의 평균으로 기록하고, 횡 기계 방향(CD) 및/또는 기계 방향(MD)에서 시험편으로 수행할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 샘플의 "히스테리시스" 값은 먼저 샘플을 신장("하중 증가(load up)")시킨 다음 샘플이 수축되도록("하중 감소(load down)") 함으로써 측정될 수 있다. 히스테리시스 값은 이러한 순환적인 로딩(loading) 동안의 에너지 손실이다.
본원에서 사용된 용어 "부직 복합체"는 일반적으로 하나 이상의 탄성 재료 및 하나 이상의 부직 웹 재료를 갖는 재료를 말한다. 예를 들면, 복합체는 부직 웹 재료에 결합된 탄성 필름을 함유할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "통기성"은 일반적으로 일정 면적의 재료의 수증기 투과율(WVTR)을 말한다. 통기성은 1일 당 평방미터 당 물의 그램(g/㎡/24시) 단위로 측정된다. 재료의 WVTR은 ASTM 표준 E96-80에 따라 측정될 수 있다. 다르게는, 약 3000 g/㎡/24시 초과의 WVTR을 갖는 재료의 경우, 예를 들면 미네소타주 미네아폴리스의 모던 콘트롤스, 인크.(Modern Controls, Inc.)(MOCON)로부터 상업적으로 입수가능한 퍼마트란(PERMATRAN)-W 100K 수증기 투과 분석 시스템과 같은 시험 시스템이 사용될 수 있다. 추가로, 본원에서 사용되는 용어 "통기성"은 300 g/㎡/24시 이상의 WVTR을 갖는 재료를 말한다.
<상세한 설명>
이제 본 발명의 다양한 실시태양들을 상세하게 살펴보고자 하며, 이들 중 하나 이상의 예를 아래에서 기재한다. 각 예는 본 발명의 제한이 아닌 본 발명의 설명의 방식으로 제공된다. 사실상, 본 발명의 범위 또는 본질에서 벗어나지 않고서 본 발명에 다양한 변형 및 변화가 만들어질 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들면, 한 실시태양의 일부로서 예시되거나 또는 설명된 특징부가 다른 실시태양에 사용되어 또 다른 추가의 실시태양을 만들어낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 변형 및 변화를 포괄하는 것으로 의도된다.
일반적으로 말하자면, 본 발명은 잠재적 탄성 특성을 나타내는 부직 복합체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 잠재적 탄성은 무정형 엘라스토머 사슬들 중에 반결정질 구역을 형성할 수 있는 폴리올레핀과 열가소성 엘라스토머를 블렌딩하고, 그 후 이 블렌드로부터 필름을 형성함으로써 부여될 수 있다. 이어서 필름을 하나 이상의 방향으로 스트레칭시켜 무정형 엘라스토머 사슬을 배향시킨다. 바람직하게는, 필름을 외부 열의 인가없이 적어도 기계 방향으로 "냉 스트레칭"시킨다. 이론으로 정립하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명자들은 무정형 사슬의 배향된 상태가 비교적 강성인 반결정질 올레핀 구역에 의해 제 자리에 고정될 수 있는 것으로 생각한다. 이후에, 스트레칭된 필름을 활성화(예를 들면, 가열)시켜 필름을 수축시켜 필름에 "잠재적" 신축성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 스트레칭된 필름은 결정질 구역을 연화시켜 무정형 사슬이 그들의 배향되지 않은 상태로 되돌아갈 수 있도록 하기 위해 폴리올레핀의 연화 온도 이상으로 가열될 수 있다. 본 발명의 결과, 탄성 필름은 그의 배향되지 않은 상태로부터 연신 및 회복될 수 있다.
임의의 다양한 열가소성 엘라스토머, 예를 들면 엘라스토머 폴리에스테르, 엘라스토머 폴리우레탄, 엘라스토머 폴리아미드, 엘라스토머 공중합체 등이 일반적으로 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들면, 열가소성 엘라스토머는 포화 공액 디엔 중합체 블록 하나 이상에 의해 떨어져 있는 모노알케닐 아렌 중합체 블록 2개 이상을 갖는 실질적으로 무정형 블록 공중합체일 수 있다. 모노알케닐 아렌 블록은 스티렌 및 그의 유사체 및 상동체, 예를 들면 o-메틸 스티렌; p-메틸 스티렌; p-tert-부틸 스티렌; 1,3 디메틸 스티렌 p-메틸 스티렌 등, 뿐만 아니라 다른 모노알케닐 폴리시클릭 방향족 화합물, 예를 들면 비닐 나프탈렌; 비닐 안트라센 등을 포함할 수 있다. 바람직한 모노알케닐 아렌은 스티렌 및 p-메틸 스티렌이다. 공액 디엔 블록은 공액 디엔 단량체의 단일중합체, 2종 이상의 공액 디엔의 공중합체, 및 하나 이상의 디엔과 다른 단량체의 공중합체(여기서, 블록은 우세하게는 공액 디엔 단위이다)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 공액 디엔은 4 내지 8개의 탄소 원자를 함유하고, 예를 들면 1,3 부타디엔(부타디엔); 2-메틸-1,3 부타디엔; 이소프렌; 2,3 디메틸-1,3 부타디엔; 1,3 펜타디엔(피페릴렌); 1,3 헥사디엔 등이다.
모노알케닐 아렌(예를 들면, 폴리스티렌) 블록의 양은 변할 수 있지만, 전형적으로는 공중합체의 약 8 중량% 내지 약 55 중량%, 일부 실시태양에서는 약 10 중량% 내지 약 35 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%를 구성할 수 있다. 적합한 블록 공중합체는 약 5,000 내지 약 35,000의 수 평균 분자량을 갖는 모노알케닐 아렌 말단블록 및 약 20,000 내지 약 170,000의 수 평균 분자량을 갖는 포화 공액 디엔 중간블록을 함유할 수 있다. 블록 중합체의 총 수 평균 분자량은 약 30,000 내지 약 250,000 범위일 수 있다.
특히 적합한 열가소성 엘라스토머는 텍사스주 휴스톤의 크라톤 폴리머스 엘엘씨(Kraton Polymers LLC)로부터 상표명 크라톤(KRATON)® 하에 입수할 수 있다. 크라톤® 중합체는 스티렌-디엔 블록 공중합체, 예를 들면 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 스티렌-부타디엔-스티렌, 및 스티렌-이소프렌-스티렌을 포함한다. 크라톤® 중합체는 또한 스티렌-디엔 블록 공중합체의 선택적 수소첨가반응에 의해 형성된 스티렌-올레핀 블록 공중합체를 포함한다. 상기 스티렌-올레핀 블록 공중합체의 예는 스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌), 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌-(에틸렌-프로필렌) 및 스티렌-에틸렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌을 포함한다. 이들 블록 공중합체는 선형, 방사상 또는 별 모양 분자 배위를 가질 수 있다. 구체적인 크라톤® 블록 공중합체는 브랜드명 G 1652, G 1657, G 1730, MD6673, 및 MD6973 하에 시판되는 것들을 포함한다. 다양한 적합한 스티렌계 블록 공중합체는 그의 전체 내용이 본원에서 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 미국 특허 제4,663,220호, 제4,323,534호, 제4,834,738호, 제5,093,422호 및 제5,304,599호에 설명되어 있다. 다른 상업적으로 입수가능한 블록 공중합체는 일본 오카야마의 쿠라레이 캄파니 리미티드(Kuraray Company, Ltd.)로부터 상표명 셉톤(SEPTON)® 하에 입수할 수 있는 S-EP-S 엘라스토머 공중합체를 포함한다. 또 다른 적합한 공중합체는 텍사스주 휴스톤의 덱스코 폴리머스(Dexco Polymers)로부터 상표명 벡터(VECTOR)® 하에 입수할 수 있는 S-I-S 및 S-B-S 엘라스토머 공중합체를 포함한다. 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는 테일러(Taylor) 등의 미국 특허 제5,332,613호에 논의된 바와 같은 A-B-A-B 테트라블록 공중합체로 이루어진 중합체도 또한 적합하다. 상기 테트라블록 공중합체의 한 예는 스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)-스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)("S-EP-S-EP") 블록 공중합체이다.
사용될 수 있는 다른 예시적인 열가소성 엘라스토머는 예를 들면 노베온(Noveon)으로부터 상표명 에스탄(ESTANE) 하에 입수할 수 있는 것들과 같은 폴리우레탄 엘라스토머 물질, 예를 들면 펜실베니아주 필라델피아의 아토피나 케미칼즈 인크,(Atofina Chemicals Inc.)로부터 상표명 페박스(PEBAX)(폴리에테르 아미드) 하에 입수할 수 있는 것들과 같은 폴리아미드 엘라스토머 물질, 및 예를 들면 이.아이. 듀퐁 드 네모아스 앤드 캄파니(E.I. DuPont De Nemours & Company)로부터 상표명 하이트렐(HYTREL) 하에 입수할 수 있는 것들과 같은 폴리에스테르 엘라스토머 물질을 포함한다.
본 발명의 반결정질 폴리올레핀은 실질적으로 규칙적인 구조를 갖거나 또는 나타낼 수 있다. 예를 들면, 반결정질 폴리올레핀은 그의 배향되지 않은 상태에서 실질적으로 무정형일 수 있지만, 스트레칭시에 결정질 구역을 형성할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 폴리올레핀의 결정도는 일반적으로 수축을 증대시킬 정도로 충분히 높지만 필름의 엘라스토머 특성에 나쁜 영향을 주지 않을 정도로 낮다. 예를 들면, 올레핀 중합체의 결정도는 약 3% 내지 약 30%, 일부 실시태양에서는 약 5% 내지 약 25%, 및 일부 실시태양에서는 약 5% 내지 약 15%일 수 있다. 마찬가지로, 반결정질 폴리올레핀은 결정도의 다른 인디케이터인 융해 잠열(ΔHf)이 그램 당 약 15 내지 약 75 주울("J/g"), 일부 실시태양에서는 약 20 내지 약 65 J/g, 및 일부 실시태양에서는 25 내지 약 50 J/g일 수 있다. 반결정질 폴리올레핀은 또한 비켓 연화점(Vicat softening temperature)이 약 1O ℃ 내지 약 100 ℃, 일부 실시태양에서는 약 2O ℃ 내지 약 80 ℃, 및 일부 실시태양에서는 약 3O ℃ 내지 약 60 ℃일 수 있다. 반결정질 폴리올레핀은 융점이 약 2O ℃ 내지 약 120 ℃, 일부 실시태양에서는 약 35 ℃ 내지 약 90 ℃, 및 일부 실시태양에서는 약 4O ℃ 내지 약 80 ℃일 수 있다. 융해 잠열(ΔHf) 및 융점은 당 업계에 공지되어 있는 바와 같이 시차 주사 열량계("DSC")를 사용하여 ASTM D-3417에 따라 결정될 수 있다. 비켓 연화점은 ASTM D-1525에 따라 결정될 수 있다.
예시적인 반결정질 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이들의 블렌드 및 공중합체를 포함한다. 한 특정 실시태양에서는, 에틸렌 및 α-올레핀, 예를 들면 C3-C20 α-올레핀 또는 C3-C12 α-올레핀의 공중합체인 폴리에틸렌이 사용된다. 적합한 α-올레핀은 선형 또는 분지형(예를 들면, 하나 이상의 C1-C3 알킬 분지 또는 아릴 기)일 수 있다. 구체적인 예로는 1-부텐; 3-메틸-1-부텐; 3,3-디메틸-1-부텐; 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-헥센; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-헵텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-옥텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-노넨; 에틸, 메틸 또는 디메틸 치환된 1-데센; 1-도데센; 및 스티렌을 들 수 있다. 특히 바람직한 α-올레핀 공단량체는 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐이다. 상기 공중합체의 에틸렌 함량은 약 60 몰% 내지 약 99 몰%, 일부 실시태양에서는 약 80 몰% 내지 약 98.5 몰%, 및 일부 실시태양에서는 약 87 몰% 내지 약 97.5 몰%일 수 있다. α-올레핀 함량은 마찬가지로 약 1 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시태양에서는 약 1.5 몰% 내지 약 15 몰%, 및 일부 실시태양에서는 약 2.5 몰% 내지 약 13 몰%일 수 있다.
폴리에틸렌의 밀도는 사용된 중합체의 유형에 따라 변할 수 있지만, 일반적으로는 입방센티미터 당 0.85 내지 0.96 그램("g/cm3") 범위이다. 예를 들면, 폴리에틸렌 "플라스토머"는 0.85 내지 0.91 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 마찬가지로, "선형 저밀도 폴리에틸렌" ("LLDPE")은 0.91 내지 0.940 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있고; "저밀도 폴리에틸렌" ("LDPE")은 0.910 내지 0.940 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있으며; 및 "고밀도 폴리에틸렌" ("HDPE")은 0.940 내지 0.960 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 밀도는 ASTM 1505에 따라 측정될 수 있다.
특히 적합한 폴리에틸렌 공중합체는 "선형" 또는 "실질적으로 선형"인 것들이다. 용어 "실질적으로 선형"은 공단량체 혼입의 탓일 수 있는 단쇄 분지들 외에, 에틸렌 중합체가 그 중합체 주쇄에 장쇄 분지를 또한 함유하는 것을 의미한다. "장쇄 분지"는 6개 이상의 탄소를 갖는 사슬 길이를 말한다. 각 장쇄 분지는 중합체 주쇄와 동일한 공단량체 분포를 가질 수 있으며 이것이 부착되는 중합체 주쇄만큼 길 수 있다. 바람직한 실질적으로 선형 중합체는 1000 탄소 당 0.01 장쇄 분지 내지 1000 탄소 당 1 장쇄 분지를 갖게, 및 일부 실시태양에서는 1000 탄소 당 0.05 장쇄 분지 내지 1000 탄소 당 1 장쇄 분지를 갖게 치환된다. 용어 "실질적으로 선형"과 대조적으로, 용어 "선형"은 중합체에 측정가능한 또는 입증가능한 장쇄 분지가 없는 것을 의미한다. 즉, 중합체는 평균 1000 탄소 당 0.01 미만의 장쇄 분지를 갖게 치환된다.
선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 밀도는 α-올레핀의 양 및 길이 둘 모두의 함수이다. 즉, α-올레핀의 길이가 더 크고 존재하는 α-올레핀의 양이 더 많을수록, 공중합체의 밀도는 더 낮아진다. 비록 필수적으로 요구되는 것은 아니지만, 선형 폴리에틸렌 "플라스토머"는 α-올레핀 단쇄 분지의 함량이, 에틸렌 공중합체가 가소성 및 엘라스토머성 특징을 모두 나타내도록 하는 함량인, 즉 "플라스토머"인 경우 특히 바람직하다. α-올레핀 공단량체와의 중합이 결정도 및 밀도를 감소시키기 때문에, 얻어지는 플라스토머는 보통 폴리에틸렌 열가소성 중합체(예를 들면, LLDPE)보다 낮지만, 엘라스토머의 것에 근접하고/하거나 겹치는 밀도를 갖는다. 예를 들면, 폴리에틸렌 플라스토머의 밀도는 입방센티미터 당 0.91 그램("g/cm3") 이하, 일부 실시태양에서는 0.85 내지 0.88 g/cm3, 및 일부 실시태양에서는 0.85 내지 0.87 g/cm3일 수 있다. 엘라스토머와 유사한 밀도를 가짐에도 불구하고, 플라스토머는 일반적으로 보다 높은 결정도를 나타내고, 비교적 비-점착성이며, 비-접착성이고 비교적 이유동성(易流動性)인 펠렛으로 형성될 수 있다.
폴리에틸렌 플라스토머 내에서의 α-올레핀 공단량체의 분포는 전형적으로는 랜덤하고 에틸렌 공중합체를 형성하는 상이한 분자량의 분획물들 사이에서 균일하다. 플라스토머 내에서의 이러한 공단량체 분포의 균일성은 60 이상, 일부 실시태양에서는 80 이상, 및 일부 실시태양에서는 90 이상의 공단량체 분포 폭 지수 값("CDBI")으로 표현될 수 있다. 추가로, 폴리에틸렌 플라스토머는 50 내지 110 ℃ 구역(제2 용융물 런다운(melt rundown))에서 일어나는 단일 융점 피크의 발생을 나타내는 DSC 융점에 의해 특성화될 수 있다. 폴리에틸렌 플라스토머는 또한 약 20,000 이상, 및 일부 실시태양에서는 약 70,000 내지 약 130,000의 중량 평균 분자량 값을 가질 수 있다. 플라스토머의 분자량 분포(Mw/Mn)는 약 4.0 이하, 일부 실시태양에서는 약 3.5 이하, 및 일부 실시태양에서는 약 1.8 내지 약 3.0일 수 있다.
본 발명에 사용하기 바람직한 플라스토머는 텍사스주 휴스톤의 엑손모빌 케미칼 캄파니(ExxonMobil Chemical Company)로부터 상품명 이그잭트(EXACT)TM 하에 입수가능한 에틸렌-기재 공중합체 플라스토머이다. 다른 적합한 폴리에틸렌 플라스토머는 미시간주 미드랜드의 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)로부터 상품명 인게이지(ENGAGE)TM 및 미츠이 페트로케미칼 인더스트리이즈(Mitsui Petrochemical Industries)로부터 상품명 타프머(TAFMER)TM 하에 입수할 수 있다. 또 다른 적합한 에틸렌 중합체는 다우 케미칼 캄파니로부터 상품명 도울렉스(DOWLEX)TM (LLDPE), 어탄(ATTANE)TM (ULDPE), 및 어피니티(AFFINITY)TM (LLDPE) 하에 입수할 수 있다. 다른 적합한 에틸렌 중합체는 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 이원(Ewen) 등의 미국 특허 제4,937,299호; 쯔쯔이(Tsutsui) 등의 미국 특허 제5,218,071호; 라이(Lai) 등의 미국 특허 제5,272,236호; 및 라이 등의 미국 특허 제5,278,272호에 설명되어 있다.
물론, 본 발명은 어떤 의미에서든 에틸렌 중합체의 사용으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 프로필렌 중합체도 또한 반결정질 폴리올레핀으로 사용하기 적합할 수 있다. 폴리프로필렌 중합체는 프로필렌의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 및 삼원공중합체를 포함하고, 반결정질 또는 무정형; 어택틱, 신디오택틱 또는 이소택틱일 수 있거나, 또는 이들 특성들 중 하나 이상의 조합에 의해 특성화될 수 있다. 프로필렌의 공중합체 또는 삼원공중합체는 프로필렌과 α-올레핀(예를 들면, C3-C20), 예를 들면 에틸렌, 1-부텐, 2-부텐, 각종 펜텐 이성질체, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-유니데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 5-메틸-1-헥센, 비닐시클로헥센, 스티렌 등의 공중합체를 포함한다. 프로필렌 중합체의 공단량체 함량은 약 35 중량% 이하, 일부 실시태양에서는 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다. 바람직하게는, 폴리프로필렌(예를 들면, 프로필렌/α-올레핀 공중합체)의 밀도는 입방센티미터 당 0.91 그램(g/cm3) 이하, 일부 실시태양에서는 0.85 내지 0.88 g/cm3, 및 일부 실시태양에서는, 0.85 g/cm3 내지 0.87 g/cm3일 수 있다. 적합한 프로필렌 중합체는 텍사스주 휴스톤의 엑손모빌 케미칼 캄파니로부터 상품명 어치브(ACHIEVE)TM; 벨기에 펠루이의 아토피나 케미칼즈(Atofina Chemicals)로부터 피나(FINA)TM 8573; 또는 미시간주 미드랜드의 다우 케미칼 캄파니로부터 DS6D81 하에 상업적으로 입수가능하다. 적합한 프로필렌 중합체의 다른 예는 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 다타(Datta) 등의 미국 특허 제6,500,563호; 양(Yang) 등의 미국 특허 제5,539,056호; 및 레스코니(Resconi) 등의 미국 특허 제5,596,052호에 설명되어 있다.
임의의 다양한 공지된 기술들이 일반적으로 반결정질 올레핀 중합체를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 올레핀 중합체는 유리 라디칼 또는 배위 촉매(예를 들면, 지글러-나타)를 사용하여 형성될 수 있다. 바람직하게는, 올레핀 중합체는 단일-부위 배위 촉매, 예를 들면 메탈로센 촉매로부터 형성된다. 상기 촉매계는 공단량체가 분자 사슬 내에 무작위적으로 분포되고 상이한 분자량 분획물들에 걸쳐 균일하게 분포되는 에틸렌 공중합체를 생성시킨다. 메탈로센 촉매된 폴리올레핀은 예를 들면 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 맥알핀(McAlpin) 등의 미국 특허 제5,571,619호; 데이비스(Davis) 등의 미국 특허 제5,322,728호; 오비이에스키(Obiieski) 등의 미국 특허 제5,472,775호; 라이 등의 미국 특허 제5,272,236호; 및 휘트(Wheat) 등의 미국 특허 제6,090,325호에 설명되어 있다. 메탈로센 촉매의 예는 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)스칸듐 클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 코발토센, 시클로펜타디에닐티타늄 트리클로라이드, 페로센, 하프노센 디클로라이드, 이소프로필(시클로펜타디에닐-1-플루오레닐)지르코늄 디클로라이드, 몰리브도센 디클로라이드, 니켈로센, 니오보센 디클로라이드, 루테노센, 티타노센 디클로라이드, 지르코노센 클로라이드 히드라이드, 지르코노센 디클로라이드 등을 포함한다. 메탈로센 촉매를 사용하여 만든 중합체는 전형적으로는 좁은 분자량 범위를 갖는다. 예를 들면, 메탈로센-촉매된 중합체는 4 이하의 다분산도 값(Mw/Mn), 제어된 단쇄 분지 분포, 및 제어된 이소택틱성을 가질 수 있다.
반결정질 올레핀 중합체의 용융 유량 지수 (MI)는 일반적으로 변할 수 있지만, 전형적으로는 190 ℃에서 측정하였을 때, 약 0.1 그램/10분 내지 약 100 그램/10분, 일부 실시태양에서는 약 0.5 그램/10분 내지 약 30 그램/10분, 및 일부 실시태양에서는 약 1 내지 약 10 그램/10분 범위이다. 열가소성 엘라스토머의 용융 유량 지수 (MI)는 마찬가지로 230 ℃에서 측정하였을 때, 약 0.1 그램/10분 내지 약 100 그램/10분, 일부 실시태양에서는 약 0.5 그램/10분 내지 약 30 그램/10분, 및 일부 실시태양에서는 약 1 내지 약 10 그램/10분 범위이다. 용융 유량 지수는 특정 온도(예를 들면, 190 ℃ 또는 230 ℃)에서 10분 내에 5000 그램의 힘을 받았을 때 압출 유동계 오리피스(0.0825 인치 직경)를 통해 밀려나올 수 있는 중합체의 중량(그램 단위)이고, ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라 결정될 수 있다.
중합체 블렌드의 각 구성성분의 상대량은 필름의 열적 특성과 기계적 특성 사이에서 균형을 달성하기 위해 본 발명에 따라 선택적으로 제어된다. 예를 들면, 열가소성 엘라스토머(류)의 양에 대한 반결정질 폴리올레핀(류)의 양의 비는 약 0.5 내지 약 10.0, 일부 실시태양에서는 약 0.75 내지 약 5.0, 및 일부 실시태양에서는 약 1.0 내지 약 2.0 범위일 수 있다. 열가소성 엘라스토머(류)는 또한 필름의 중합체 함량의 약 15 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시태양에서는 약 20 중량% 내지 약 65 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 30 중량% 내지 약 60 중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 반결정질 폴리올레핀(류)는 필름의 중합체 함량의 약 30 중량% 내지 약 85 중량%, 일부 실시태양에서는 약 35 중량% 내지 약 80 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 40 중량% 내지 약 70 중량%를 구성할 수 있다. 열가소성 엘라스토머(류)는 또한 전체 필름의 약 25 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시태양에서는 약 30 중량% 내지 약 65 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 35 중량% 내지 약 60 중량%를 구성할 수 있다. 반결정질 폴리올레핀(류)는 필름의 중합체 함량의 약 30 중량% 내지 약 75 중량%, 일부 실시태양에서는 약 35 중량% 내지 약 70 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 40 중량% 내지 약 65 중량%를 구성할 수 있다. 물론 다른 중합체가 또한 필름에 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 다른 중합체는 이용될 경우, 전형적으로 필름의 중합체 함량의 약 10 중량% 이하, 및 일부 실시태양에서는 약 5 중량% 이하를 구성한다.
중합체 외에, 본 발명의 탄성 필름은 또한 당 업계에 공지되어 있는 바와 같이 다른 성분들을 함유할 수도 있다. 한 실시태양에서는, 예를 들면 탄성 필름은 필름에 통기성을 부여하기 위해 충전제를 함유한다. 충전제는 미립자이거나 또는 필름 중합체 압출 블렌드에 첨가될 수 있고 압출된 필름을 화학적으로 방해하지 않지만, 필름 전체에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있는 다른 물질 형태이다. 충전제는 약 0.1 내지 약 7 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는 구형 또는 비구형 형태를 갖는다. 적합한 충전제의 예로는 탄산칼슘, 다양한 종류의 점토, 실리카, 알루미나, 탄산바륨, 탄산나트륨, 탄산마그네슘, 활석, 황산바륨, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 이산화티탄, 제올라이트, 셀룰로스-유형 분말, 고령토, 운모, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로스 유도체, 키틴 및 키틴 유도체를 들 수 있으나 이들로 제한되지는 않는다. 또한 경우에 따라, 적합한 코팅, 예를 들면 스테아르산이 충전제 입자들에 도포될 수 있다. 이용될 경우 충전제 함량은 변할 수 있으며, 예를 들면 필름의 약 25 중량% 내지 약 75 중량%, 일부 실시태양에서는 약 30 중량% 내지 약 70 중량%, 및 일부 실시태양에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%일 수 있다.
충전된 필름은, 중합체를 충전제로부터 이탈시켜 미공성 통로를 생성시키는 스트레칭에 의해 통기성으로 만들어질 수 있다. 필름의 스트레칭은 예를 들면, 기계 방향 배향기를 사용하여 달성될 수 있다. 통기성 미공질 탄성 필름은 예를 들면, 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는 맥코맥(McCormack) 등의 미국 특허 제6,015,764호 및 제6,111,163호; 모먼(Morman) 등의 미국 특허 제5,932,497호; 테일러(Taylor) 등의 미국 특허 제6,461,457호에 설명되어 있다. 예시적인 다층 통기성 필름은 본원에서 전체가 다목적용 참고문헌으로 인용되는 맥코맥 등의 미국 특허 제5,997,981호에 개시되어 있다.
물론, 본 발명의 탄성 필름은 또한 다른 공지된 기술들을 사용하여 통기성으로 만들어질 수도 있다. 예를 들면, 기포질 탄성 필름을 사용하여 통기성을 제공할 수 있다. 분해되거나 반응하여 기체를 유리시켜 탄성 필름에 기포를 형성시키는 기포-개방제(cell-opening agent)와 중합체 블렌드를 혼합시켜 통기성 기포질 탄성 필름이 제조될 수 있다. 기포-개방제는 아조디카본아미드, 플루오로카본, 저비점 용매(예를 들면, 메틸렌 클로라이드, 물 등) 및 필름 다이 압출 공정에서 경험되는 온도에서 증기를 생성시키는 것으로 당 업계에 공지된 다른 기포-개방제 또는 발포제일 수 있다. 예시적인 기포질 탄성 필름은 본원에서 전체가 다목적용 참고문헌으로 인용되는 토마스(Thomas) 등의 WO 00/39201에 설명되어 있다. 통기성은 또한 그의 차단성에 대한 우려없이 부여될 수 있다. 상기 환경에서, 탄성 필름 그 자체 또는 전체 탄성 복합체를 천공하거나 또는 개구형성하여 증기 또는 기체가 통과할 수 있게 할 수 있는 복합체를 제공할 수 있다. 이러한 천공 또는 개구형성은 슬릿 어퍼쳐링(slit aperturing) 또는 가열된 또는 상온 핀을 이용한 핀 어퍼쳐링과 같은 당 업계에 공지된 방법들에 의해 수행될 수 있다.
다른 첨가제, 예를 들면 용융물 안정제, 가공 안정제, 열 안정제, 광 안정제, 항산화제, 가열 노화 안정제, 백화제, 점착방지제, 결합제, 점착성부여제, 점도 개질제 등이 또한 필름 내로 혼입될 수 있다. 적합한 점착성부여제 수지의 예는 예를 들면 수소첨가된 탄화수소 수지를 포함할 수 있다. 리갈레즈(REGALREZ)TM 탄화수소 수지가 이러한 수소첨가된 탄화수소 수지의 예이고, 이스트맨 케미칼(Eastman Chemical)로부터 입수가능하다. 다른 점착성부여제는 엑손모빌로부터 에스코레즈(ESCOREZ)TM 상품명 하에 입수가능하다. 점도 개질제, 예를 들면 폴리에틸렌 왁스(예를 들면, 이스트맨 케미칼 제품의 에폴렌(EPOLENE)TM C-10)도 또한 사용될 수 있다. 포스파이트 안정제(예를 들면, 뉴욕주 테리타운의 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 이르가포스(IRGAFOS) 및 오하이오주 도버의 도버 케미칼 코포레이션(Dover Chemical Corp.)으로부터 입수가능한 도버포스(DOVERPHOS))가 예시적인 용융물 안정제이다. 또한, 힌더드 아민 안정제(예를 들면, 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 입수할 수 있는 키마소르브(CHIMASSORB))가 예시적인 열 및 광 안정제이다. 추가로, 힌더드 페놀이 필름 제조시 항산화제로서 일반적으로 사용된다. 일부 적합한 힌더드 페놀은 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 상표명 "이르가녹스(Irganox)®" 하에 입수가능한 것들, 예를 들면 이르가녹스® 1076, 1010, 또는 E 201을 포함한다. 게다가, 필름의 추가적인 재료(예를 들면 부직 웹)에 대한 결합을 촉진하기 위해 필름에 결합제가 또한 첨가될 수도 있다. 사용될 경우, 상기 첨가제(예를 들면, 점착성부여제, 항산화제, 안정제 등)는 각각 필름의 약 0.001 중량% 내지 약 25 중량%, 일부 실시태양에서는 약 0.005 중량% 내지 약 20 중량%, 및 일부 실시태양에서는 0.01 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명의 탄성 필름은 단층 또는 다층-적층될 수 있다. 다층 필름은 층들의 동시-압출, 압출 코팅에 의해 또는 임의의 종래의 적층 공정에 의해 제조될 수 있다. 상기 다층 필름은 보통 하나 이상의 기재층 및 하나 이상의 스킨층을 함유하지만, 요망되는 임의의 수의 층들을 함유할 수 있다. 예를 들면, 기재층 및 하나 이상의 스킨층으로부터 다층 필름이 형성될 수 있으며, 이 때 기재층은 본 발명에 따른 반결정질 폴리올레핀 및 열가소성 엘라스토머의 블렌드로부터 형성된다. 상기 실시태양에서, 스킨층(들)은 임의의 필름-형성 중합체로부터 형성될 수 있다. 경우에 따라, 스킨층(들)은 층(들)을 부직 웹에 필름을 열 결합시키기 위한 가열 시일 결합 층으로서 보다 적합하게 만드는 보다 연질의 저용융 중합체 또는 중합체 블렌드를 함유할 수 있다. 대부분의 실시태양들에서, 스킨층(들)은 상기한 바와 같은 올레핀 중합체로부터 형성된다. 단독으로 또는 다른 중합체와 함께 본 발명에 사용하기 적합할 수 있는 추가적인 필름-형성 중합체는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 노말 부틸 아크릴레이트, 나일론, 에틸렌 비닐 알콜, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등을 포함한다.
스킨층(들)의 두께는 일반적으로 필름의 엘라스토머 특성을 실질적으로 손상시키지 않도록 선택된다. 이 때문에, 각 스킨층은 별도로 필름의 총 두께의 약 0.5 % 내지 약 15 %, 및 일부 실시태양에서는 필름의 총 두께의 약 1 % 내지 약 10 %를 차지할 수 있다. 예를 들면, 각 스킨층은 약 0.1 내지 약 10 마이크로미터, 일부 실시태양에서는 약 0.5 내지 약 5 마이크로미터, 및 일부 실시태양에서는 약 1 내지 약 2.5 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, 기재층은 약 1 내지 약 40 마이크로미터, 일부 실시태양에서는 약 2 내지 약 25 마이크로미터, 및 일부 실시태양에서는 약 5 내지 약 20 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
얻어지는 필름의 특성들은 일반적으로 경우에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 스트레칭 전에, 필름은 전형적으로 약 100 그램/평방미터 이하, 및 일부 실시태양에서는 약 50 내지 약 75 그램/평방미터의 기본 중량을 갖는다. 스트레칭시, 필름은 전형적으로 약 60 그램/평방미터 이하, 및 일부 실시태양에서는 약 15 내지 약 35 그램/평방미터의 기본 중량을 갖는다. 스트레칭된 필름은 또한 약 1 내지 약 100 마이크로미터, 일부 실시태양에서는 약 10 내지 약 80 마이크로미터, 및 일부 실시태양에서는 약 20 내지 약 60 마이크로미터의 총 두께를 가질 수도 있다.
본 발명의 탄성 필름은 광범위의 다양한 분야에서의 사용을 위한 양호한 잠재적 스트레치성을 나타낸다. 필름의 잠재적 스트레치성의 인디케이터인 한 측정치는 활성화시 복원가능한 변형의 척도인 열 수축 성능이다. 매우 높은 수준, 예를 들면 약 40% 이상, 일부 실시태양에서는 약 50% 이상, 및 일부 실시태양에서는 약 60% 이상의 열 수축율이 본 발명에서 달성될 수 있다. 아래 "시험 방법"에서 설명되는 바와 같이, 열 수축율은 160 ℉의 물 중에서 30초 내지 1분 동안 재료를 가열하여 결정된다. 다르게는, 수축율은 ASTM D2838-02를 사용하여 결정될 수 있다. 열, 방사선(예를 들면, 마이크로웨이브)의 인가, 뿐만 아니라 화학적 또는 기계적 처리를 포함하는 임의의 공지된 활성화 방법이 일반적으로 본 발명에 사용될 수 있다. 열 활성화는 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃, 일부 실시태양에서는 약 60 ℃ 내지 약 90 ℃, 및 일부 실시태양에서는 약 70 ℃ 내지 약 80 ℃의 온도에서 달성될 수 있다. 임의의 다양한 기술, 예를 들면 가열된 롤, 오븐 가열 등을 사용하여 필름에 열을 인가할 수 있다.
일반적으로 말하자면, 탄성 필름을 하나 이상의 부직 웹 재료에 결합시켜 기계 방향 및/또는 횡-기계 방향으로 연신성 및/또는 탄성인 복합체를 형성시킬 수 있다. 부직 웹의 제조에 적합한 중합체는 예를 들면, 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등; 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴계 수지, 예를 들면 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리아미드, 예를 들면 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알콜; 폴리우레탄; 폴리락트산; 그의 공중합체 등을 포함한다. 경우에 따라, 생분해성 중합체, 예를 들면 상기한 것들도 또한 사용될 수 있다. 셀룰로스계 에스테르; 셀룰로스계 에테르; 셀룰로스계 니트레이트; 셀룰로스계 아세테이트; 셀룰로스계 아세테이트 부티레이트; 에틸 셀룰로스; 재생 셀룰로스, 예를 들면 비스코스, 레이온 등을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는 합성 또는 천연 셀룰로스계 중합체도 또한 사용될 수 있다. 중합체(류)는 또한 다른 첨가제, 예를 들면 섬유에 바람직한 성질을 부여하는 가공조제 또는 처리 조성물, 잔량의 용매, 안료 또는 착색제 등을 함유할 수 있음에 주목해야 한다.
경우에 따라, 부직 복합체를 형성하는데 사용된 부직 웹 재료는 다층 구조를 가질 수 있다. 적합한 다층 재료는 예를 들면 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 라미네이트 및 스펀본드/멜트블로운(SM) 라미네이트를 포함할 수 있다. 적합한 SMS 라미네이트의 다양한 예는 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는 브록(Brock) 등의 미국 특허 제4,041,203호; 티몬스(Timmons) 등의 미국 특허 제5,213,881호; 티몬스 등의 미국 특허 제5,464,688호; 본슬래거(Bornslaeqer)의 미국 특허 제4,374,888호; 콜리어(Collier) 등의 미국 특허 제5,169,706호; 및 브록 등의 미국 특허 제4,766,029호에 설명되어 있다. 또한, 상업적으로 입수가능한 SMS 라미네이트는 킴벌리-클라크 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)으로부터 상품명 스펀가드(Spunguard)® 및 에볼루션(Evolution)® 하에 얻을 수 있다.
다층 구조의 다른 예는 스핀 뱅크(spin bank)가 이전의 스핀 뱅크로부터 퇴적된 한 층의 섬유 위에 섬유를 퇴적시키는 다중 스핀 뱅크 기계 상에서 제조된 스펀본드 웹이다. 상기 개별 스펀본드 부직 웹도 또한 다층 구조로서 생각될 수 있다. 이러한 상황에서, 부직 웹에 퇴적된 섬유의 다양한 층들은 동일할 수 있거나 또는 기본 중량 및/또는 제조된 섬유의 조성, 유형, 크기, 크림프량, 및/또는 형태의 면에서 상이할 수 있다. 다른 예로, 단일 부직 웹은 스펀본드 웹, 카디드 웹 등의 2개 이상의 개별적으로 제조된 층들로서 제공될 수 있으며, 이들은 함께 결합되어 부직 웹을 형성한다. 이들 개별적으로 제조된 층들은 상기 논의된 바와 같이, 제조 방법, 기본 중량, 조성, 및 섬유의 면에서 상이할 수 있다.
부직 웹 재료는 또한 복합체로 간주되도록 추가적인 섬유상 성분을 함유할 수 있다. 예를 들면, 부직 웹은 당 업계에 공지된 다양한 엉킴(entanglement) 기술들(예를 들면, 수압식, 공기식, 기계식 등)을 사용하여 다른 섬유상 성분들과 함께 엉킬 수 있다. 한 실시태양에서, 부직 웹은 수압식 엉킴을 사용하여 셀룰로스계 섬유와 일체적으로 엉킨다. 대표적인 수압식 엉킴 공정은 섬유들을 엉키게 하여 매우 엉킨 단결된 섬유상 구조, 예를 들면 부직포를 형성하는데 물의 고압 젯 스트림을 이용한다. 스테이플 길이 및 연속 섬유의 수압식으로 엉킨 부직포는 예를 들면, 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는 에반스(Evans)의 미국 특허 제3,494,821호 및 보울튼(Boulton)의 미국 특허 제4,144,370호에 개시된다. 연속 섬유 부직 웹 및 펄프 층의 수압식으로 엉킨 복합 부직포는 예를 들면, 본원에서 전체가 다목적용 참고문헌으로 인용되는 에버하트(Everhart) 등의 미국 특허 제5,284,703호 및 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제6,315,864호에 개시된다. 복합체의 섬유상 성분은 얻어지는 지지체 임의의 바람직한 양을 함유할 수 있다. 섬유상 성분은 복합체의 약 50 중량% 초과, 및 일부 실시태양에서는 복합체의 약 60 내지 약 90 중량%를 함유할 수 있다. 마찬가지로, 부직 웹은 복합체의 약 50 중량% 미만, 및 일부 실시태양에서는 복합체의 약 10 내지 약 40 중량%를 함유할 수 있다.
비록 요구되지는 않지만, 부직 웹 재료는 본 발명의 필름에 적층되기 전에 하나 이상의 방향에서 넥킹되거나 또는 스크레칭될 수 있다. 적합한 넥킹 기술은 모먼(Morman)의 미국 특허 제5,336,545호, 제5,226,992호, 제4,981,747호 및 제4,965,122호, 뿐만 아니라 모먼 등의 미국 특허 출원 제2004/0121687호에 설명되어 있다. 다르게는, 부직 웹은 필름에 적층되기 전에 하나 이상의 방향에서 상대적으로 비연신성으로 남아있을 수 있다. 이러한 실시태양에서, 부직 웹은 임의로 필름에 적층된 후 하나 이상의 방향으로 스트레칭될 수 있다. 이와 관련하여, 적층 방법의 다양한 실시태양들이 이제 보다 상세하게 설명될 것이다. 물론, 하기 제공된 설명은 단지 예시적인 것으로 다른 방법들이 본 발명에 의해 의도될 수 있음을 이애해야 한다.
예를 들어 도 1을 살펴보면, 탄성 필름 및 부직 웹 재료로부터 복합체를 형성하는 방법이 나타나 있다. 나타낸 바와 같이, 원료(예를 들면, 열가소성 엘라스토머 및 반결정질 폴리올레핀)은 함께 건식 혼합(즉, 용매 없이)되어 압출 장치(40)의 호퍼(나타나있지 않음)에 첨가될 수 있다. 원료는 다르게는 용매와 블렌딩될 수 있다. 호퍼에서, 재료는 용융물 중에 분산적으로 혼합되고, 예를 들면 밴버리(Banbury) 혼합기, 패럴(Farrel) 연속 혼합기, 일축 스크류 압출기, 이축 스크류 압출기 등을 사용하는 배치 및/또는 연속 배합 기술과 같은 임의의 공지된 기술을 사용하여 배합된다.
블로잉, 캐스팅, 플랫 다이 압출 등을 포함하는 임의의 공지된 기술을 사용하여 배합된 재료로부터 필름을 형성할 수 있다. 한 특정 실시태양에서, 필름은 기체(예를 들면, 공기)를 사용하여 환형 다이를 통해 압출된 중합체 블렌드의 버블을 팽창시키는 블로운 공정에 의해 형성될 수 있다. 이어서 버블이 붕괴되어 플랫 필름 형태로 수집된다. 블로운 필름을 제조하는 방법들은 예를 들면, 모두 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 랠리(Raley)의 미국 특허 제3,354,506호; 쉬퍼스(Schippers)의 미국 특허 제3,650,649호; 및 슈렝크(Schrenk) 등의 미국 특허 제3,801,429호, 뿐만 아니라 맥코맥(McCormack) 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0245162호에 설명되어 있다. 예를 들면, 도 1의 특정 실시태양에서, 배합된 재료(나타나있지 않음)가 압출 장치(40)에 공급된 다음 닙 롤(42) 내로 블로잉되어 단층 전구체 탄성 필름(10)을 형성한다. 다층 필름이 제조되어야 하는 경우, 다수개의 층들이 함께 닙 롤(42)로 압출된다. 대표적으로는, 롤(42)는 형성될 때 탄성 필름(10)을 고화시키고 켄칭시키기 충분한 온도, 예를 들면 약 20 내지 60 ℃로 유지된다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 필름의 잠재적 특성은 스트레치-배향을 통해 도입될 수 있다. 비록 요구되지는 않지만, 필름은 별도의 가공처리를 위해 필름을 제거하지 않고서 인라인 스트레칭될 수 있다. 예를 들면, 필름은 시트가 길이 방향(기계 방향)에서 원하는 연신비로 스트레칭되도록 상이한 회전 속도로 회전하는 롤들에 의해 즉시 연신될 수 있다. 이 "일축으로" 스트레칭된 필름은 이어서 섬유상 웹에 적층될 수 있다. 또한, 일축으로 스트레칭된 필름은 또한 횡-기계 방향으로 배향되어 "이축으로 스트레칭된" 필름을 형성할 수 있다. 예를 들면, 필름은 그의 측방향 연부에서 체인 클립에 의해 클램핑되어 폭출기(tenter) 오븐으로 이송된다. 폭출기 오븐에서, 필름은 횡-기계 방향에서 원하는 연신비로 그의 전진 이동이 상이한 체인 클립에 의해 연신될 수 있다.
필름의 바람직한 잠재적 탄성을 달성하기 위해, 연신비, 스트레칭 온도 등을 포함하는 스트레칭 작업의 다양한 파라미터들이 선택적으로 조절될 수 있다. 연신비는 스트레칭 작업을 빠져나가는 필름의 선형 속도를 스트레칭 작업으로 들어가는 필름의 선형 속도로 나누어 구할 수 있다. 일부 실시태양에서는, 예를 들면, 필름을 약 1.0 내지 약 7.0, 일부 실시태양에서는 약 1.5 내지 약 5.0, 및 일부 실시태양에서는 약 2.5 내지 약 4.5의 연신비로 기계 방향으로 스트레칭시킨다. 배향 온도 프로파일은 수축 장력 및 수축율과 같은 원하는 수축 기계적 특성을 전달하도록 선택된다. 보다 구체적으로는, 배향 온도는 반결정질 폴리올레핀의 용융 온도 미만이다. 예를 들면, 필름은 약 15 ℃ 내지 약 50 ℃, 일부 실시태양에서는 약 25 ℃ 내지 약 40 ℃, 및 일부 실시태양에서는 약 30 ℃ 내지 약 40 ℃의 온도에서 스트레칭될 수 있다. 바람직하게는, 필름은 잠재적 탄성을 개선시키기 위해 외부 열의 인가(예를 들면, 가열된 롤러) 없이 "냉 연신", 즉 스트레칭된다.
다시 도 1을 살펴보면, 일축으로 스트레칭된 필름을 형성하는 한 방법이 나타나 있다. 예시된 실시태양에서, 필름은 제2 세트의 롤(46)보다 더 느린 속도로 이동하는 제1 세트의 롤(46)을 통과함으로써 기계 방향으로 스트레칭되어 가늘어진다. 4개의 롤(46)이 도 1에 예시되어 있지만, 원하는 스트레치량 및 각 롤 사이의 스트레칭 정도에 따라, 더 많거나 또는 더 적을 수 있는 갯수의 롤들이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 필름을 한 번의 또는 여러 번의 별도의 스트레칭 작업으로 스트레칭할 수 있다. 다르게는, 탄성 필름은 또한 종래의 필름-배향 유닛 또는 기계 방향 배향기("MDO"), 예를 들면 로드 아일랜드주 프로비던스의 마샬 앤드 윌리엄스, 캄파니(Marshall and Williams, Co.)로부터 상업적으로 입수가능한 것을 사용하여 스트레칭할 수 있다.
부직 웹은 또한 스트레칭된 탄성 필름(10)에 적층하기 위해 사용된다. 예를 들면, 부직 웹(30)은 도 1에 나타낸 바와 같이 공급 롤(22)로부터 간단히 권출될 수 있다. 다르게는, 부직 웹은 예를 들면, 한 쌍의 방사구로부터의 중합체 필라멘트를 컨베이어 조립체 상에 계량분배함으로써 인라인 형성될 수 있다. 도 1에서, 웹(30)은 한 쌍의 닙 롤러(56)을 사용하여 압착되어 필라멘트간 결합을 형성한다. 압착 후, 부직 웹(30)은 탄성 필름(10)으로의 적층을 위해 롤들(58) 사이에 형성된 닙으로 보내진다. 접착제 결합, 예를 들면 통기 슬롯 또는 스프레이 접착제 시스템; 열 결합, 초음파 결합; 마이크로웨이브 결합; 압출 코팅 등을 포함하여 각종 기술들을 이용하여 탄성 필름(10)을 부직 웹(30)에 결합시킬 수 있다. 접착제 결합 시스템에 사용될 수 있는 적합한 접착제의 예는 텍사스주 휴스톤의 헌츠맨 폴리머스(Huntsman Polymers)로부터 입수가능한 렉스택(Rextac) 2730 및 2723, 뿐만 아니라 위스콘신주 와우와토사의 보스틱 핀들리, 인크.(Bostik Findley, Inc.)로부터 입수가능한 접착제를 포함한다. 접착제의 기본 중량은 약 1.0 내지 3.0 gsm 사이일 수 있다. 사용된 접착제의 유형 및 기본 중량은 최종 복합체 및 최종 용도에 요망되는 탄성 속성에 따라 결정될 수 있을 것이다. 비록 요구되는 것은 아니지만, 접착제는 필름과의 적층 전에 부직 웹에 직접적으로 도포될 수 있다. 추가로, 드레이프성의 개선을 달성하기 위하여, 접착제가 한 패턴으로 도포될 수 있다.
도 1에서, 탄성 필름(10)은 동시에 그의 다른 면 상에서 공급 롤(62)로부터 유래되어 닙 롤러(56a)를 통과하는 제2 재료(30a)에 결합된다. 제2 재료(30a)는 제2 부직 웹 또는 다른 필름일 수 있다. 얻어지는 복합체(32)는 권취 롤(60) 상에 권취되어 보관된다. 임의적으로, 복합체(32)는 권취 롤(60) 상으로의 권취 전에 약간 수축될 수 있게 할 수 있다. 이것은 롤(60)에 더 느린 선속도를 사용하여 달성될 수 있다. 그러나 보다 바람직하게는, 복합체(32)는 예를 들면 스트레칭 롤러(46) 중 하나 이상의 속도로서 롤(60)과 동일한 선속도를 사용하는 것에 의해 인장 하에 유지된다.
여기에 나타나 있지는 않지만, 당 업계에 공지된 다양한 추가의 잠재적인 가공처리 및 마무리처리(finishing) 단계들, 예를 들면 슬릿팅, 처리, 개구형성(aperturing), 그래픽 인쇄 등이 본 발명의 본질 및 범위에서 벗어나지 않고서 수행될 수 있다. 예를 들면, 얻어지는 복합체는 임의로 연신성을 증대시키기 위해 횡-기계 및/또는 기계 방향에서 기계적으로 스트레칭될 수 있다. 한 실시태양에서, 복합체는 CD 및/또는 MD 방향에서 홈을 갖는 2개 이상의 롤을 통해 나아갈 수 있다. 이러한 홈이 있는 위성/앤빌 롤 배열들이 게른트(Gerndt) 등의 PCT 공개 제WO 04/020174호에 설명되어 있다. 홈이 있는 롤 외에, 다른 기술들도 또한 복합체를 하나 이상의 방향에서 기계적으로 스트레칭시키는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 복합체는 모먼(Morman) 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0121687호에 설명되어 있는 바와 같이, 폭출기 프레임을 통과할 수 있다. 복합체는 또한 넥킹될 수 있다.
일반적으로 말하자면, 본 발명에 따라 그 안에 함유하는 탄성 필름과 본질적으로 유사한 잠재적인 수축율을 나타내는 복합체가 형성될 수 있다. 예를 들면, 복합체의 잠재적인 수축율은 약 40% 이상, 일부 실시태양에서는 약 50% 이상, 및 일부 실시태양에서는 약 60% 이상일 수 있다. 그 결과, 복합체는 활성화 전에는 덜 탄성, 따라서 보다 더 치수적으로 안정하기 때문에 최종 제품으로 보다 쉽게 가공처리될 수 있다. 한 실시태양에서, 예를 들면 잠재적 탄성 복합체가 흡수 용품 내로 혼입될 수 있다. 전환 공정 동안에, 잠재적 탄성 복합체는 예를 들면 제품의 각종 성분들을 함께 부착시키는데 사용된 접착제에 대한 경화 공정 동안에, 열의 인가를 통해 활성화될 수 있다. 잠재적 탄성 복합체는 매우 탄성인 재료보다 활성화 전에 더 큰 치수 안정성을 갖기 때문에, 증대된 가공처리 효율이 실현될 수 있다. 예를 들면, 복합체는 제품의 다른 성분에의 부착 동안에 기계적으로 스트레칭된 상태로 유지될 필요는 없다. 이것은 접착제가 도포되는 위치 및 방식이 더 많이 자유롭게 선택될 수 있게 한다.
본 발명의 잠재적 탄성 필름은 광범위의 다양한 분야에 사용될 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 예를 들면 탄성 필름이 흡수 용품에 사용될 수 있다. "흡수 용품"은 일반적으로 물 또는 다른 유체를 흡수할 수 있는 임의의 용품을 말한다. 일부 흡수 용품의 예로는 개인 위생 흡수 용품, 여성 위생 제품(예를 들면 생리대), 수영복, 유아용 와이프 등; 의료용 흡수 용품, 예를 들면 가먼트, 천공설치 재료, 언더패드, 침대패드, 붕대, 흡수용 드레이트 및 의료용 와이프; 음식물 제공 와이퍼; 의복 용품 등을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 상기 흡수 용품을 형성하는데 적합한 재료 및 방법은 당 업계의 통상의 숙련인에게 잘 알려져 있다. 대표적으로는, 흡수 용품은 실질적으로 액체-불투과성 층(예를 들면, 외부 커버), 액체 투과성 층(예를 들면, 신체측 라이너, 서지 층 등) 및 흡수 코어를 포함한다. 한 구체적인 실시태양에서, 본 발명의 탄성 필름은 탄성 허리, 다리 커프/개스켓팅, 신축성 이어, 측면 패널 또는 신축성 외부 커버 적용을 제공하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 형성될 수 있는 흡수 용품의 다양한 실시태양들을 이제 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도 2를 살펴보면, 예를 들면 전면 허리 구역(255), 후면 허리 구역(260) 및 전면과 후면 허리 구역들을 상호연결시키는 중간 구역(265)를 일반적으로 형성하는 일회용 기저귀(250)의 한 실시태양이 나타나 있다. 전면과 후면 허리 구역(255 및 260)은 사용 동안에 각각 착용자의 전면 및 후면 복부 구역 위에서 실질적으로 연장되도록 구성된 기저귀의 일반부를 포함한다. 기저귀의 중간 구역(265)는 착용자의 다리 사이의 가랑이 구역을 가로질러 연장되도록 구성된 기저귀의 일반부를 포함한다. 따라서, 중간 구역(265)는 전형적으로 기저귀 중에서 반복되는 액체 서지가 일어나는 영역이다.
기저귀(250)은 비제한적으로, 외부 커버 또는 배면시트(270), 배면시트(270)과 대향하는 관계로 위치하는 액체 투과성 신체측 라이너 또는 표면시트(275) 및 배면시트(270)과 표면시트(275) 사이에 위치하는 흡수 코어 본체 또는 액체 보유 구조물(280), 예를 들면 흡수 패드를 포함한다. 배면시트(270)은 예시된 실시태양에서, 기저귀(250)의 길이 및 폭과 일치하는 길이 또는 길이방향(286) 및 폭 또는 측방향(285)을 형성한다. 액체 보유 구조물(280)은 일반적으로 각각 배면시트(270)의 길이 및 폭보다 적은 길이 및 폭을 갖는다. 따라서, 기저귀(250)의 주변부, 예를 들면 배면시트(270)의 주변 구역은 액체 보유 구조물(280)의 말단 연부들을 지나 연장될 수 있다. 예시된 실시태양에서, 예를 들면 배면시트(270)은 액체 보유 구조물(280)의 말단 주변 연부를 지나 바깥쪽으로 연장되어 기저귀(250)의 측면 주변부 및 말단 주변부를 형성한다. 표면시트(275)는 일반적으로 배면시트(270)과 같은 공간에 걸쳐지지만, 임의로는 경우에 따라 배면시트(270)의 면적보다 더 크거나 또는 더 작은 영역을 덮을 수도 있다.
맞음새를 개선하고 기저귀(250)으로부터의 신체 배설물 누출의 감소를 돕기 위하여, 기저귀의 측면 주변부 및 말단 주변부는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 적합한 탄성 부재로 탄성화될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 대표적으로 예시된 바와 같이, 기저귀(250)은 누출을 감소시키고 안락함과 외관을 개선하기 위해 착용자의 다리 주위에 꼭 맞을 수 있는 탄성화된 다리 밴드를 제공하도록 기저귀(250)의 측면 주변부를 유효하게 장력을 가하도록 구성된 다리 탄성재(290)을 포함할 수 있다. 허리 탄성재(295)는 탄성화된 허리밴드를 제공하도록 기저귀(250)의 말단 주변부를 탄성화하는데 사용된다. 허리 탄성재(295)는 착용자의 허리 주위에 탄력성 있는 편안하게 꼭 맞는 맞음새를 제공하도록 구성된다. 본 발명의 잠재적 탄성 재료가 다리 탄성재(290) 및 허리 탄성재(295)로서 사용하기 적합하다. 상기 재료의 예는 탄성 수축력이 배면시트(270)에 부여되도록, 배면시트에 접착되거나 또는 배면시트를 구성하는 라미네이트 시트이다.
공지된 바와 같이, 착용자에 기저귀(250)을 고정시키는데 체결 수단, 예를 들면 후크 및 루프 패스너가 사용될 수 있다. 다르게는, 다른 체결 수단, 예를 들면 단추, 핀, 스냅, 접착제 테이프 패스너, 응집제, 직물-앤드-루프 패스너 등이 사용될 수 있다. 예시된 실시태양에서, 기저귀(250)은 후크 및 루프 패스너의 후크부로 지시되는 패스너(302)가 부착되는 한 쌍의 측면 패널(300)(또는 이어)을 포함한다. 일반적으로, 측면 패널(300)은 허리 구역들(255, 260) 중 하나에서 기저귀의 측면 연부에 부착되어 그로부터 바깥쪽으로 측방향으로 연장된다. 측면 패널(300)은 본 발명의 잠재적으로 탄성인 재료의 사용에 의해 탄성화되거나 또는 다른 방식으로 엘라스토머성이 부여될 수 있다. 탄성화된 측면 패널 및 선택적으로 구성된 패스너 탭을 포함하는 흡수 용품의 예는 각각 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 뢰슬러(Roessler)의 PCT 특허 출원 제WO 95/16425호; 뢰슬러 등의 미국 특허 제5,399,219호; 프라이즈(Fries)의 미국 특허 제5,540,796호; 및 프라이즈의 미국 특허 제5,595,618호에 설명되어 있다.
기저귀(250)는 유체 배설물을 신속하게 받아들여 유체 배설물을 기저귀(250) 내의 액체 보유 구조물(280)로 분배시키기 위하여, 표면시트(275)와 액체 보유 구조물(280) 사이에 위치된 서지 처리 층(305)을 또한 포함할 수 있다. 기저귀(250)은 통기성 외부 커버 또는 배면시트(270)의 외부 표면에서의 가먼트의 축축함을 감소시키기 위해 액체 보유 구조물(280)로부터 배면시트(270)을 차단시키기 위해 액체 보유 구조물(280)과 배면시트(270) 사이에 위치된, 스페이서 또는 스페이서층으로도 불리는 통기층(예시되어 있지 않음)을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 서지 처리 층(305)의 예는 비숍(Bishop)의 미국 특허 제5,486,166호 및 엘리스(Ellis)의 미국 특허 제5,490,846호에 설명되어 있다.
도 2에 대표적으로 예시된 바와 같이, 일회용 기저귀(250)은 또한 신체 배설물의 측방향 흐름에 차단벽을 제공하도록 구성된 한 쌍의 수용 플랩(310)을 포함할 수도 있다. 수용 플랩(310)은 액체 보유 구조물(280)의 측면 연부에 인접한 기저귀의 측방향으로 대향하는 측면 연부들을 따라 위치할 수 있다. 각 수용 플랩(310)은 대표적으로는 기저귀(250)의 적어도 중간 구역(265)에서 똑바로 선 수직 구성을 유지하여 착용자의 신체에 대한 시일을 형성하도록 구성된 미부착 연부를 형성한다. 수용 플랩(310)은 액체 보유 구조물(280)의 전체 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있거나 또는 액체 보유 구조물의 길이를 따라 단지 부분적으로 연장될 수 있다. 수용 플랩(310)이 액체 보유 구조물(280)보다 길이가 더 짧을 때, 수용 플랩(310)은 중간 구역(265)에서 기저귀(250)의 측면 연부를 따른 임의의 곳에 선택적으로 위치될 수 있다. 이러한 수용 플랩(310)은 일반적으로 당 업계의 통상의 숙련인에게 공지되어 있다. 예를 들면, 수용 플랩(310)의 적합한 구성 및 배열이 엔로(Enloe)의 미국 특허 제4,704,116호에 설명되어 있다.
기저귀(250)은 다양한 적합한 형태를 갖는 것일 수 있다. 예를 들면, 기저귀는 전체적으로 직사각형, T자형, 또는 대략적으로 모래시계형을 가질 수 있다. 나타낸 실시태양에서, 기저귀(250)은 일반적으로 I자형을 갖는다. 본 발명의 흡수 용품 상에 혼입될 수 있는 다른 적합한 성분들은 일반적으로 당 업계의 통상의 숙련인에게 공지된 허리 플랩 등을 포함할 수 있다. 기저귀에 사용하기 적합한 다른 성분들을 포함할 수 있는 본 발명의 잠재적으로 탄성인 재료와 관련하여 사용하기 적합한 기저귀 구성의 예가 모두 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 메이어(Meyer) 등의 미국 특허 제4,798,603호; 베르나르딘(Bernardin)의 미국 특허 제5,176,668호; 브뤠머(Bruemmer) 등의 미국 특허 제5,176,672호; 프록스마이어(Proxmire) 등의 미국 특허 제5,192,606호; 및 한슨(Hanson) 등의 미국 특허 제5,509,915호에 설명되어 있다.
기저귀(201)의 다양한 구역 및/또는 성분들은 접착제, 초음파, 열 결합 등과 같은 임의의 공지된 부착 메카니즘을 사용하여 함께 조립될 수 있다. 적합한 접착제는 예를 들면 열용융형 접착제, 감압 접착제 등을 포함할 수 있다. 이용될 때, 접착제는 균일한 층, 패턴화 층, 분무된 패턴, 또는 임의의 별개의 선들, 소용돌이들 또는 점들로서 도포될 수 있다. 예시된 실시태양에서, 예를 들면 표면시트(275) 및 배면시트(270)은 접착제, 예를 들면 열용융형, 감압 접착제의 선으로 액체 보유 구조물(280)에 및 서로에 조립될 수 있다. 유사하게, 다른 기저귀 성분, 예를 들면 탄성 부재(290 및 295), 채결 부재(302), 및 서지층(305)은 상기한 부착 메카니즘을 사용하여 용품으로 조립될 수 있다.
비록 기저귀의 다양한 구성형태들이 상기 설명되었지만, 다른 기저귀 및 흡수 용품 구성형태도 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨을 이해해야 한다. 또한, 본 발명은 어떤 의미에서든 기저귀로 제한되지 않는다. 사실상, 흡수 용품의 몇몇 예는 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 디팔마(DiPalma) 등의 미국 특허 제5,649,916호; 키엘피코브스키(Kielpikowski)의 미국 특허 제6,110,158호; 블래니(Blaney) 등의 미국 특허 제6,663,611호에 설명되어 있다. 추가로, 상기 재료들을 혼입할 수 있는 개인 위생 제품의 다른 예는 배변훈련용 속팬츠(예를 들면 측면 패널 재료에서) 및 여성 위생 제품이다. 단지 예시의 의미로, 본 발명과 함께 사용하기 적합한 배변훈련용 속팬츠 및 배변훈련용 속팬츠를 구성하는 다양한 재료 및 방법들이 본원에서 그의 전체 내용이 다목적용 참고문헌으로 인용되는, 플렛처(Fletcher) 등의 미국 특허 제6,761,711호; 반 곰펠(Van Gompel) 등의 미국 특허 제4,940,464호; 브랜든(Brandon) 등의 미국 특허 제5,766,389호; 및 올슨(Olson) 등의 미국 특허 제6,645,190호에 개시되어 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참고로 하여 더 잘 이해될 수 있다.
시험 방법
열수축 %
열-활성화된 수축을 측정하기 위해, 재료가 여전히 롤 상에서 장력을 받고 있는 동안에 100 밀리미터 이격된 마크들을 재료에 위치시켰다. 그 다음 재료를 롤 상에서의 장력으로부터 해제시키고 마크를 함유하는 일정 길이의 재료를 롤로부 터 잘라내었다. 재료를 해제시키고 잘라낸 직후에, 마크들 사이의 거리를 다시 측정하여 초기 길이(가열 이전 수축 길이 또는 "BHRL")를 구한다. 이어서 재료를 물(160 ℉) 중에 30초 이상, 그러나 1분 미만 동안 담궜다. 이후에, 마크들 사이의 거리를 다시 측정한다(가열 이후 수축 길이 또는 "AHRL"). 수축율은 재료의 잠재적 탄성의 인디케이터이고, 하기하는 방정식에 의해 계산된다.
<수학식>
수축율 % = 100 * (BHRL-AHRL)/BHRL
시험하고자 하는 각 샘플에 대해 3회의 측정치들을 평균하였다. 측정치들은 주위 주건에서 얻는다.
순환 시험
재료를 순환적인 시험 절차를 사용하여 시험하여 하중 손실 및 잔류변형율을 구하였다. 특히, 100% 정의된 신장율을 위해 2-순환 시험을 이용하였다. 이 시험의 경우, 샘플 크기는 횡 기계 방향에서 3 인치 x 기계 방향에서 6 인치였다. 그립 크기는 폭 3 인치였다. 그립 간격은 4 인치였다. 샘플의 기계 방향이 수직 방향이도록 샘플을 장전하였다. 대략 10 내지 15 그램의 사전하중을 설정하였다. 시험은 샘플을 분 당 20 인치의 속력으로 100% 신장율로 잡아당긴 다음, 바로(멈춤 없이) 분 당 20 인치의 속력으로 0으로 되돌렸다. 시험 데이터의 결과들은 모두 제1 및 제2 순환으로부터 온 것이다. 시험은 테스트웍스 4.07b 소프트웨어를 사용하고 리뉴 MTS 몬구스 박스(제어기)를 갖는 신테크 일정 속도의 연신 시험기 2/S(노쓰 캐롤라이나주 캐리의 신테크 코포레이션) 상에서 행하였다. 시험을 주위 조건 하에서 수행하였다.
<실시예 1>
초기에 50 중량% 크라톤® MD6673(텍사스주 휴스톤의 크라톤 폴리머스, 엘엘씨(Kraton Polymers, LLC)) 및 50 중량% 어피니티(AFFINITY)TM PL1280(미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 캄파니)로부터 중합체 블렌드를 형성하였다. 어피니티TM PL1280은 0.90 그램/입방센티미터의 밀도, 96 ℃의 융점 및 6.0 그램/10분의 용융지수(190 ℃, 2.16 ㎏)를 갖는 메탈로센-촉매된 LLDPE이다. 크라톤® MD6673은 68 중량%의 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(크라톤® MD6937), 20 중량%의 리갈레즈TM 1126(이스트맨 케미칼(Eastman Chemical)) 및 12 중량% 에폴렌(EPOLENE)TM C-10 폴리에틸렌 왁스(이스트맨 케미칼)를 함유한다. 각 중합체의 펠릿의 적절한 부분을 칭량하고, 이들을 한 용기에 합하고, 및 교반에 의해 이들을 함께 혼합하여 중합체를 배합하였다. 배합 후, 필름 샘플들을 1.75-인치 압출기, 공기 고리, 3-인치 다이 및 붕괴탑(모두 킬리온(Killion) 제품)이 있는 소규모 일축 스크류 블로운 필름 라인을 사용하여 압출시켰다. 압출기는 3개의 온도 대역 및 제어된 온도를 갖는 다이를 가졌다. 약 370 ℉의 용융 온도가 달성되도록 온도 프로파일을 배열시켰다. 공기 고리로부터 켄칭 및 버블의 붕괴(붕괴 롤을 분 당 약 60 피트로 운행) 후에, 필름을 분 당 61 피트로 권취 롤로 권취하였다. 스크류 속도는 필요할 때 38 그램/평방미터의 바람직한 최종 기본 중량을 달성하도록 조절 되었다. 시험시, 필름이 91의 "가열 이후 수축 길이"("AHRL")을 가졌음을 확인하였다.
<실시예 2>
켄칭 후에 3.0(즉, 그의 원래의 길이의 3배)의 연신비로 기계 방향으로 스트레칭한 것을 제외하고는 실시예 1에 설명된 바와 같이 필름을 형성시켰다. 스트레칭은 2 세트의 구동 닙 사이에서 수행되었다. 제1 닙은 분 당 50 피트로 작동되었고, 제2 닙은 분 당 150 피트로 작동되었다. 스트레칭 동안에 필름에 추가의 열이 공급되지 않았다는 점에서 필름은 "냉 연신"되었다. 스크류 속도는 필요할 때 37 그램/평방미터의 바람직한 최종 기본 중량을 달성하도록 조절되었다. 그 후에, 스트레칭된 필름은 필름을 분 당 75 피트로 권취 롤로 권취시킴으로써 그의 원래의 길이의 1.5배로 이완되도록 하였다. 시험시, 필름이 55의 "가열 이후 수축 길이"("AHRL") 및 17.1 %(100% 연신율로 순환 시험됨)의 잔류변형율을 가졌음을 확인하였다.
<실시예 3>
초기에 50 중량% 크라톤® MD6673(텍사스주 휴스톤의 크라톤 폴리머스, 엘엘씨) 및 50 중량% 이그잭트TM 5361(엑손모빌 케미칼 캄파니)로부터 중합체 블렌드를 형성하였다. 이그잭트TM 5361은 0.86 그램/입방센티미터의 밀도, 50 ℃의 융점 및 3.0 그램/10분의 용융지수(190 ℃, 2.16 ㎏)를 갖는 메탈로센-촉매된 폴리에틸렌 플라스토머이다. 각 중합체의 펠릿의 적절한 부분을 칭량하고, 이들을 한 용기에 합하고, 및 교반에 의해 이들을 함께 혼합하여 중합체를 배합하였다. 배합 후, 필름 샘플들을 1.75-인치 압출기, 공기 고리, 3-인치 다이 및 붕괴탑(모두 킬리온 제품)이 있는 소규모 일축 스크류 블로운 필름 라인을 사용하여 압출시켰다. 압출기는 3개의 온도 대역 및 제어된 온도를 갖는 다이를 가졌다. 약 365 ℉의 용융 온도가 달성되도록 온도 프로파일을 배열시켰다. 공기 고리로부터 켄칭 및 버블의 붕괴(붕괴 닙을 분 당 약 40 피트로 운행) 후에, 필름을 제1 닙(분 당 40 피트의 속도)과 제2 닙(분 당 120 피트의 속도) 사이에서 3.0의 연신비로 기계 방향에서 스트레칭시켰다. 스트레칭 동안에 필름에 추가적인 열이 공급되지 않았다는 점에서 필름은 "냉 연신"되었다. 그 후에, 스트레칭된 필름은 필름을 분 당 75 피트로 권취 롤로 권취시킴으로써 그의 원래의 길이의 대략 1.5배로 이완되도록 하였다. 스크류 속도는 48 그램/평방미터의 바람직한 최종 기본 중량을 달성하기 위해 대략 41 RPM으로 조절되었다. 필름을 165 ℉의 오븐에 1분 동안 넣음으로써 필름의 "가열 이후 수축 길이"("AHRL")를 구하였다. 결과 얻어진 AHRL은 65였다.
<실시예 4>
표적 기본 중량이 52 그램/평방미터이고 필름을 권취 동안 그의 스트레칭된 상태로 유지하는(즉, 권취 롤 속력은 분 당 120 피트였다) 것을 제외하고는 실시예 3에 설명된 바와 같이 필름을 형성시켰다. 필름을 165 ℉의 오븐에 1분 동안 넣음으로써 필름의 "가열 이후 수축 길이"("AHRL")를 구하였다. 결과 얻어진 AHRL은 49였다. 시험시, 필름이 6.8 %(100% 연신율로 순환 시험됨)의 잔류변형율을 가졌음을 또한 확인하였다.
<실시예 5>
초기에 50 중량% 크라톤? MD6673(텍사스주 휴스톤의 크라톤 폴리머스, 엘엘씨) 및 50 중량% 어피니티(AFFINITY)TM 58380.04L(다우 케미칼 캄파니)로부터 중합체 블렌드를 형성하였다. 어피니티TM 58380.04L는 0.863 그램/입방센티미터의 밀도, 55 ℃의 융점 및 5.0 그램/10분의 용융지수(190 ℃, 2.16 ㎏)를 갖는 메탈로센-촉매된 LLDPE이다. 각 중합체의 펠릿의 적절한 부분을 칭량하고, 이들을 한 용기에 합하고, 및 교반에 의해 이들을 함께 혼합하여 중합체를 배합하였다. 배합 후, 필름 샘플들을 1.75-인치 압출기, 공기 고리, 3-인치 다이 및 붕괴탑(모두 킬리온(Killion) 제품)이 있는 소규모 일축 스크류 블로운 필름 라인을 사용하여 압출시켰다. 압출기는 3개의 온도 대역 및 제어된 온도를 갖는 다이를 가졌다. 약 390 ℉의 용융 온도가 달성되도록 온도 프로파일을 배열시켰다. 공기 고리로부터 켄칭 및 버블의 붕괴(붕괴 닙을 분 당 약 50 피트로 운행) 후에, 필름을 제1 닙(분 당 50 피트의 속도)과 제2 닙(분 당 150 피트의 속도) 사이에서 3.0의 연신비(즉, 원래 길이의 3배)로 기계 방향에서 스트레칭시켰다. 스트레칭 동안에 필름에 추가적인 열이 공급되지 않았다는 점에서 필름은 "냉 연신"되었다. 그 후에, 스트레칭된 필름은 필름을 분 당 150 피트로 권취 롤로 권취시켰다. 스크류 속도는 28 그램/평방미터의 바람직한 최종 기본 중량을 달성하기 위해 대략 37 RPM으로 조절되었다. 시험시, 필름이 51의 AHRL 및 10.7 %(100% 연신율로 순환 시험됨)의 잔류변형율을 가졌음을 확인하였다.
<실시예 6>
잠재적 탄성 필름으로부터 탄성 복합체를 형성할 수 있는 능력을 입증하였다. 잠재적 탄성 필름은 "스킨-코어" 구조를 갖는 다층 필름이었다. 코어는 94%의 필름을 포함하였고 스킨층은 6%의 필름을 포함하였다. 다양한 %의 크라톤® MD6673(텍사스주 휴스톤의 크라톤 폴리머스, 엘엘씨) 및 이그잭트TM 5361(엑손모빌 케미칼 캄파니)로부터 코어를 형성하였다. 스킨층은 실험적 프로필렌-기재 플라스토머 또는 엘라스토머("PBPE")(다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능) 및 충전제 화합물(스탠드리지 컬러 코포레이션(Standridge Color Corp.))의 다양한 조합으로부터 형성되었다. 프로필렌-기재 플라스토머 또는 엘라스토머("PBPE")는 0.858 그램/㎤의 밀도, 2 그램/10분의 용융 유량 지수(23O℃에서) 및 PBPE의 15 중량%의 에틸렌 함량을 가졌다. 상기 PBPE 재료는 각각 본원에서 참고문헌으로 인용되는 WO 03/040442, 및 미국 출원 제60/709,668호(2005년 8월 19일 출원)에 설명되어 있다. 충전제 화합물은 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체와 블렌딩된 탄산칼슘을 함유하였다.
몇 개의 필름 샘플들(샘플 1-9)을 형성하였다. 각 중합체의 펠릿의 적절한 부분을 칭량하고, 이들을 한 용기에 합하고, 및 교반에 의해 이들을 함께 혼합하여 중합체를 배합하였다. 배합 후, 필름 샘플들을 1.75-인치 압출기(킬리온) 및 2개의 16-밀리미터 압출기(콜린 게엠베하(Collin GmbH))를 갖는 소규모 삼축 스크류 블로운 필름 라인을 사용하여 압출시켰다. 블로운 필름 라인은 또한 공기 고리(콜 린 게엠베하), 3-인치 다이(콜린 게엠베하) 및 붕괴탑(킬리온)을 사용하였다. 각 압출기는 3개의 온도 대역 및 제어된 온도를 갖는 다이를 가졌다. 코어층은 1.75-인치로부터 및 하나의 16-㎜ 압출기로부터 압출되었고, 스킨층은 제2의 16-㎜ 압출기로부터 압출되었다. 코어 압출기에 대한 온도 프로파일은 약 375 ℉의 용융 온도가 달성되도록 배열시켰다. 스킨 압출기에 대한 온도 프로파일은 약 19O℃의 용융 온도가 달성되도록 배열시켰다.
공기 고리로부터 켄칭 및 버블의 붕괴(붕괴 닙을 분 당 약 20 피트로 운행) 후에, 필름을 3 또는 4의 연신비(즉, 그의 원래의 길이의 3 또는 4배)로 기계 방향에서 스트레칭시켰다. 필름을 두 세트의 구동 닙들 사이에서 스트레칭시켰다. 제1 닙은 분 당 20 피트의 속도로 운행되었고, 제2 닙은 분 당 60 피트의 속도(연신비 3), 또는 분 당 80 피트의 속도(연신비 4)로 운행되었다. 이어서 필름을 8%-14%의 결합 면적 및 평방인치 당 핀 52개의 핀 밀도를 갖는 사각형 다이아몬드 결합 패턴으로 회전 결합기를 통해 공급하였다. 앤빌 및 패턴화 롤은 150 ℉에서 사용되었고, 회전 결합기의 양면 상에서 평방인치 당 30 파운드의 압력을 사용하였다. 필름을 이어서 대략 13.6 그램/평방미터의 기본 중량을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 표면에 열 결합시켰다. 권취기에서 스트레치를 유지하도록 라미네이트를 권취시켰다.
재료를 상기한 바와 같이 열 활성화시키고 순환 시험하였다. 결과를 하기 표 2 및 3에 기재한다.
필름 샘플 구성
샘플
 코어 스킨 권취기에서 필름의 기본중량(gsm
크라톤® 6673 이그잭트TM 5361 PBPE 충전제 화합물
1 50% 50% 0% 100% 108
2 50% 50% 50% 50% 83
3 50% 50% 50% 50% 92
4 60% 40% 50% 50% 122
5 60% 40% 50% 50% 96
6 70% 30% 50% 50% 96
7 70% 30% 50% 50% 116
8 80% 20% 50% 50% 106
9 80% 20% 50% 50% 120
라미네이트 특성
샘플
 스트레치
 BHRL
 AHRL
 수축율%
 순환 1 순환 2
하중증가 50% 하중증가 50% 하중감소 50% 히스테리시스% 하중증가 50% 하중증가 100% 하중감소 50% 잔류변형율% Norm 감소 50%
1 3x 86 39 54.7 885 1268 454 43 652 1214 437 12.8 72.8
2 3x 87 37 57.5 1363 1840 815 34.5 1071 1775 787 11.8 112.4
3 4x 76 30 60.5 1583 2127 1024 30.3 1298 2065 995 10.9 124.4
4 3x 81 39 51.9 1529 2009 985 31 1239 1938 949 10.4 105.4
5 4x 68 25 63.2 1732 2258 1149 29.5 1425 2192 1111 10.1 111.1
6 3x 76 38 50.0 1453 1942 911 32.7 1169 1875 884 11 80.4
7 4x 67 29 56.7 1762 2317 1220 27.1 1477 2244 1176 10 98.0
8 3x 72 36 50.0 1651 2122 1054 33.1 1329 2050 1023 10.1 78.7
9 4x 59 28 52.5 2089 2703 1378 30.7 1718 2629 1343 9.9 95.9
각 블렌드 조합물은 양호한 탄성 거동을 제공하였다. 추가로, 스트레치 양의 증가는 AHRL 값을 저하시킨다. 그러나, 스트레치 양의 증가는 또한 BHRL 값을 높이고, 이것은 최종 제품(예를 들면, 기저귀, 배변연습용 속팬츠)으로의 라미네이트의 전환 동안에 바람직하지 못하다. 라미네이트의 치수 안정성, 즉 수축율%은 적절한 중합체 블렌드를 선택함으로써 최적화될 수 있다. 본 실시예에서, 예를 들면 샘플 1-3(50%/50%)는 BHRL 및 AHRL의 양호한 조합을 달성하였고, 결과적으로 양호한 수축 값을 가져온다. 샘플 2 및 6의 불활성화 부분은 또한 기저귀 외피로의 접착제 적층을 통해 기저귀의 허리밴드로 전환되었다. 전환 공정 동안에, 전체 기저귀를 160 ℉의 오븐에서 15분 동안 가열하였다. 그 후에, 허리밴드의 둘레의 평균 수축율%(10 샘플에 대한 값)은 샘플 2의 경우 52.72% 및 샘플 6의 경우 50.72%였음을 알아냈다.
본 발명을 그의 구체적인 실시태양에 관하여 상세하게 설명하였지만, 당 업계의 통상의 숙련인이 상기한 내용을 이해할 때, 이들 실시태양에 대한 대안, 변형 및 등가물을 쉽게 생각해낼 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위 및 이들에 대한 임의의 등가물로 평가되어야 한다.

Claims (25)

1종 이상의 열가소성 엘라스토머 및 1종 이상의 반결정질 폴리올레핀을 함유하고, 여기서 반결정질 폴리올레핀은 블렌드의 중합체 함량의 30 중량% 내지 85 중량%를 구성하고 열가소성 엘라스토머는 블렌드의 중합체 함량의 15 중량% 내지 70 중량%를 구성하는 블렌드를 압출하여 필름을 형성하고,
필름을 켄칭시키고,
켄칭된 필름을 외부 열의 인가없이 적어도 기계 방향으로 1.5 내지 5.0의 연신비로 일축으로 스트레칭시키고,
스트레칭된 필름을 부직 웹 재료에 결합시키는 것을 포함하고,
30초 내지 1분 동안 160 ℉의 물 중에서 가열된 후 40 % 이상의 열 수축율을 나타내는, 잠재적 탄성을 갖는 부직 복합체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 압출된 블렌드가 버블로 블로잉되고, 이것이 붕괴되고 수집되어 필름을 형성하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 필름을 반결정질 폴리올레핀의 융점 미만의 온도에서 스트레칭시키고 15 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 스트레칭시키는 방법.
제1항에 있어서, 상기 복합체를 롤로 권취하는 것을 추가로 포함하고, 여기서 복합체는 롤로의 권취 동안에 기계 방향으로 수축이 억제되는 방법.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머가 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 스티렌-부타디엔-스티렌, 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌), 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌-(에틸렌-프로필렌), 및 스티렌-에틸렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반결정질 폴리올레핀이 입방센티미터 당 0.91 그램 이하의 밀도를 갖는 방법.
제7항에 있어서, 상기 반결정질 폴리올레핀이 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 프로필렌/α-올레핀 공중합체 또는 이들의 조합물인 방법.
제8항에 있어서, 상기 반결정질 폴리올레핀이 단일-부위 촉매된 것인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반결정질 폴리올레핀이 필름의 중합체 함량의 40 중량% 내지 70 중량%를 구성하고, 상기 열가소성 엘라스토머가 필름의 중합체 함량의 30 중량% 내지 60 중량%를 구성하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머의 양에 대한 필름 중 반결정질 폴리올레핀의 양의 비가 1.0 내지 2.0인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부직 웹 재료가 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹 또는 이들의 조합물을 함유하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 압출된 블렌드가 닙 롤 내로 블로잉되어 필름을 형성하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 닙 롤은 필름을 켄칭할 수 있는 온도에 있는 방법.
제15항에 있어서, 상기 스트레칭은 켄칭된 필름을 제1 및 제2 세트의 롤을 통과시키는 것을 포함하고, 여기서 제1 세트의 롤이 제2 세트의 롤보다 더 느린 속도로 이동하는 방법.
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