KR101430992B1 - 재생가능한 중합체를 이용한 개선된 물성의 필름 - Google Patents

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Abstract

생분해성 중합체층을 포함하는 높은 배리어 다층필름에 관한 것이다. 보다 특히, 생분해성 중합체층을 포함하는 생분해성 절연 페이싱 재료 및 절연물품에 관한 것이다. 상기 구조물은 우수한 배리어 특성을 가지며, 뛰어난 기계적 강도를 갖는다.

Description

재생가능한 중합체를 이용한 개선된 물성의 필름{Improved Property Films From Renewable Polymers}
본 발명은 2007.6.15일자로 출원된 미국 가특허출원 60/944,213에 대하여 우선권을 주장한 출원이다.
본 발명은 생분해성(biodegradable) 중합체층을 포함하는 고배리어 다층 필름(high barrier multilayer films)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생분해성 중합체층을 포함하는 생분해성 절연 페이싱(facing) 재료에 관한 것이다.
다양한 중합체 및 이러한 중합체로 부터 형성된 필름이 알려져 있다. 이러한 필름의 중요한 물리적 특성은 가스, 아로마 및/또는 수증기와 같은 증기에 대한 배리어(barrier)를 포함하는 배리어 특성(barrier property, 차단성) 뿐만 아니라, 인성(toughness), 내마모성 및 내후성 및 광-투과성과 같은 이들의 물리적 특성을 포함한다. 패키징(packaging) 적용과 같은 광범위한 적용처에 사용되는 중합체 필름 물품의 제조가 또한 잘 알려져 있다. 많은 이러한 물품은 다양한 요구되는 물리적 및 화학적 특성이 달성되도록 다른 플라스틱으로된 다수의 층으로 제조된다.
통상적으로, 폴리에틸렌("PE"), 폴리프로필렌("PP") 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET")등과 같은 합성 중합체가 다양한 물건을 포함하는 다층 패키징 재료 제조용 재료로 광범위하게 사용된다. 사용 후에, 사용된 패키징 재료의 폐기는 종종 이들이 고온에서의 소각으로 분해되는 설비로 보내는 것이다. 그러나, 이러한 합성 중합체의 소각은 전형적으로 공기를 오염시키고 환경을 오염시키는 물질을 전형적으로 발생시킨다. 또한, 이러한 물질은 연소될 때, 매우 많은 열을 축적하며, 연소 처리도중에 소각로가 손상될 가능성이 있다. 폴리비닐 클로라이드와 같은 다른 재료는 이들이 자기소화성(self-extinguishing properties)을 가지므로 연소될 수 없다. 이러한 문제를 개선하는 통상적인 일 수단은 상기 재료를 재활용 및 재사용하는 것이지만, 재활용은 매우 고가이므로 종종 경제적으로 적합하지 않다. 소각되거나 재활용되지 않고 폐기되는 이러한 합성 중합체 재료는 이러한 매립 쓰레기로 묻히며 일반적으로 분해되지 않아, 영구적으로, 폐기물로서 자리를 차지한다.
이러한 문제로 인하여, 생분해성 중합체 및 이로 부터 제조된 제품의 중요성이 증대되었다. 생분해 중합체는 콘(corn) 혹은 사탕수수(sugarcane)과 같은 매년 재생가능한 자원(annually renewable resources)으로 부터 전형적으로 제조되며, 자연적으로 생산되거나, 개질되어 자연적으로 생산되거나 혹은 합성하여 제조될 수 있다. 생분해성 중합체의 한가지 특히 바람직한 종류는 또한, 폴리락타이드(polylactides)로도 불리는 폴리락틱산(polylactic acids)("PLAs")이다. PLAs는 재생가능한 자원으로 부터 유도되는 합성 지방족 폴리에스테르이다. 콘 전분(corn starch) 혹은 사탕수수의 박테리아 발효는 젖산을 생성하며, 그 후, 이는 축합 중합되어 PLA를 형성한다.
폴리락틱산은 연소도중 이들의 열축적이 폴리에틸렌의 절반 미만이며, 토양 혹은 물에서 자연적으로 분해되므로 바람직하다. 그러나, 폴리에틸렌 혹은 폴리스티렌과 같은 통상의 중합체에 비하여 다른 덜 바람직한 특성으로 인하여 PLAs 및 다른 생분해성 중합체의 플라스틱 산업에의 넓은 시장진입이 제한된다. 예를들어, 폴리락타이드 및 폴리히드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoates, "PHAs")와 같은 다른 생분해성 중합체는 저조한 가스 및 수분 배리어성(차단성)을 가지며 패키징 재료 혹은 가스 및/또는 수분에 대한 높은 배리어성이 요구되는 다른 적용처에 사용하기에 적합하지 않다. 이러한 매년 재생가능한 재료로 부터 제조되는 필름은 변형시에 시끄러운 경향이 있으며, 우수한 분해성을 갖는 많은 조성물은 단지 제한된 가공성을 갖는다. 더욱이, 매년 재생가능한 재료로 제조되는 필름은 가스 및 수분 배리어성이 저조할 뿐만 아니라 쉽게 찢어지고 균열이 생기는 경향이 있다.
따라서, 절연 페이싱(insulation facings)으로 유용한 우수한 가공성 및 가스 및 수분 투과에 대한 높은 배리어성(차단성)을 갖는 친환경적인 다층 필름 구조체(multilayer film structure)가 요구된다.
본 발명은 순서대로 a) 생분해성 중합체층;
b) 임의의 중간 접착 프라이머층;
c) ASTM E96, 절차(procedure) A의 50% 드라이-컵 방법으로 측정하여 25%의 상대습도 및 21℃에서 약 1 perm 이하의 수분투과율(moisture permeability rate)을 갖는 수분 배리어층;
d) 제 1 접착 타이층(tie layer); 및
e) 상기 제 1 접착 타이층상의 섬유상 기재(fibrous substrate)를 포함하는 다층 물품을 제공한다.
본 발명은 또한 a) 생분해성 중합체층을 제공하는 단계;
b) 상기 생분해성 중합체층상에 중간 접착 프라이머층을 임의로 적용하는 단계;
c) 상기 생분해성 중합체층상에 ASTM E96, 절차 A의 50% 드라이-컵 방법(dry-cup method)으로 측정하여 25% 상대습도 및 21℃에서 약 1 perm 이하의 수분투과율을 갖는 수분 배리어층을 적용하는 단계;
d) 상기 수분 배리어층상에 제 1 접착 타이층을 적용하는 단계; 및
e) 상기 제 1 접착 타이층상에 섬유상 기재를 적용하는 단계를 포함하는 다층 물품의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 다층 필름은 우수한 배리어 특성, 인열강도, 기계적 강도 및 생분해성을 갖는다.
도 1은 섬유상 기재를 포함하는 본 발명에 의한 다층 물품을 개략적으로 나타내는 도면이며, 상기 물품은 절연 페이싱 재료로 유용하다.
본 발명에 의한 다층 필름 및 물품은 최소 하나의 높은 배리어 수분 배리어층에 부착된 최소 하나의 생분해성 중합체층을 포함하며, 따라서, 결합된(combined) 필름 구조물의 수분 배리어 특성이 증대된다. 절연 페이싱 재료(insulation facing material)에서, 수분 배리어층은 다층 구조물, 바람직하게는 약 90% 생분해될 수 있는 다층 구조물로 제조될 수 있도록 충분하게 최소한의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 본 명세서에서 구체화하고 있는 요구되는 기계적 강도 및 내수분침투성이 달성되어야 한다.
본 발명에 의한 다층 필름의 생분해성 중합체층 제조에 사용되는 적합한 생분해성 중합체 재료로는 일반적으로 모든 자연적으로 생산되는 생분해성 중합체, 개질된 자연적으로 생산되는 생분해성 중합체 혹은 바람직하게는 자연적으로 재생가능한 자원으로 부터 생성되는 하나 또는 그 이상의 중합체로 부터 유래되는 합성된 생분해성 중합체를 포함한다. 이들은 생분해성 지방족-방향족 공중합체, 최소 하나의 락타이드(lactide) 혹은 최소 4개의 탄소원자를 갖는 히드록시산(hydroxyacid)으로 부터 형성된 유니트를 갖는 지방족 폴리에스테르, 숙신산과 지방족 디올로 부터 형성된 폴리에스테르, 폴리히드록시알카노에이트 및 테레프탈레이트 그룹의 일부가 최소 하나의 지방족 이산(diacid)로 치환된 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 특히 유용한 생분해성 중합체로는 비제한적으로, PLA, PLA 유도체, 폴리락틱산(polylactic acid)/지방족 폴리에스테르 공중합체, 폴리글리콜산 중합체(polyglycolic acid polymers), 폴리카프로락톤, 폴리락틱산/카프로락톤 공중합체, 글리콜라이드(glycolide), 락타이드(lactide) 및 ε-카프로락톤으로 형성된 유니트를 갖는 삼중합체, 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리히드록시부티레이트, 폴리(3-히드록시부티르산), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시헥사노에이트), 폴리히드록시부티레이트-히드록시발레레이트 공중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리(부틸렌 숙시네이트/아디페이트), 폴리부틸렌 숙시네이트-코(co)-아디페이트-코-테레프탈레이트, 폴리(카프로락톤-부티렌 숙시네이트), 폴리에스테르 카보네이트, 폴리(부틸렌 숙시네이트/카보네이트), 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌 숙시네이트 아디페이트 공중합체, 폴리(부틸렌 아디페이트/테레프탈레이트), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-코(co)-숙시네이트, 폴리(테트라메틸렌 아디페이트/테레프탈레이트), 폴리에틸렌 세바케이트, 폴리비닐 알코올, 키토산, 키토산/셀룰로오스 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 베이스 중합체, 열가소성 전분-베이스 및 변성 전분-베이스 중합체(denatured starch-based polymers), 다른 다당류 및 단백질로 형성된 중합체, 1,4-부탄디올, 숙신산, 아디페이트 및 락트산(lactic acid)의 공중합체 혹은 삼중합체 및 이들의 조합을 포함한다. 중합체에 따라 바람직하게는 1000 Mn 이상, 보다 바람직하게는 약 1000 Mn 내지 500,000 Mn 그리고 가장 바람직하게는 약 1000 Mn 내지 약 100,000 Mn의 수평균 분자량을 갖는 중합체가 바람직하다.
생분해성 중합체는 이 기술분야에 잘 알려져 있으며 광범위하게 상업적으로 이용할 수 이다. 잘 알려져 있는 유용한 생분해성 중합체의 비-배타적인 예로는 E.I. du Pond de Nemours and Company (Wilmington, DE)에서 상업적으로 이용가능한 BIOMAX® 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체; BASF(Germany)에서 상업적으로 이용가능한 ECOFLEX® 페트롤륨-베이스(petroleum-based) 지방족-방향족 공중합체; BASF의 ECOVIO®폴리락틱산 함유 중합체; Novamont(Italy)에서 상업적으로 이용가능한 MATER-BI® 전분-베이스(starch-based) 중합체; NatureWorks LLC(Minnetonka, MN)에서 상업적으로 이용가능한 NATUREWORKS®PLA 중합체; BI-AX International Inc.(Ontario, Canada)에서 상업적으로 이용가능한 EVLON®PLA 중합체; Mitsui Chemicals Inc.(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 LACEA®PLA 중합체; Mitsubishi Chemical Corp.(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 GS PLA™ 중합체 및 BIOGREEN™; Daicel Chemical Industries, LTD.(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 CELGREEN™ 중합체; Toyobo.Co.LTD.(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 VYLOECOL®폴리락틱산 중합체; Showa Highpolymer Co.,(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 BIONELLE ™ 중합체; Nippon Shokubai (Japan)에서 상업적으로 이용가능한 LUNARE ™ 중합체; 및 Kuraray Co., LTD. (Japan)에서 상업적으로 이용가능한 MOWIOL® 및 KURARAY POVAL®을 포함한다. 가장 바람직한 생분해성 중합체는 폴리락틱산 중합체 및 100% 바이오-베이스 재료(페트롤륨-베이스 자원 보다는 완전히 매년 재생가능한천연 자원으로 부터 제조된)인 중합체이다.
본 발명의 바람직한 구현에서, 상기 생분해성 중합체층은 약 15.0 grams/㎡ 내지 60 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 15.0 grams/㎡ 내지 35.0 g/㎡의 바람직한 베이스(base) 중량을 갖는다. 보다 특히, 상기 생분해성 중합체층은 바람직하게는 다음의 특성을 갖는 폴리락틱산을 포함한다: 48gauge(ga), 15.5g/㎡ (gsm) 층이 가장 바람직하다:
필름
(in2/lb)		 수율(yield)
(in2/lb)		 GSM oz/yd2 lb/ream
48ga PLA 45,400 15.5 0.46 9.5 최저
200ga PLA 11,350 62.0 1.84 38.0 최고
48ga PLA 45,400 15.5 0.46 9.5 가장 바람직
상기 생분해성 중합체층은 하나 또는 그 이상의 수분 배리어층에 부착된다. 생분해성 중합체 필름 기재(substrate)의 일면 혹은 두 면상에 높은 배리어, 수분 배리어층을 적용하므로써 현저하게 개선된 수분 배리어 특성이 제공된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 수분 배리어층은 ASTM E96, 절차 A의 50% 탈수제(desiccant), 드라이-컵(dry-cup)방법에 따라 25% 상대습도("RH") 및 21℃에서 약 1 perm 이하의 수분 투과율(moisture permeability rate)을 갖는 열가소성 중합체층을 포함한다. 바람직하게, 상기 수분 배리어층은 또한, ASTM E96, 절차 B의 90% 웨트-컵(wet-cup)방법에 따라 95% RH 및 21℃에서 약 1 perm 내지 약 40perm의 수분 투과율을 갖는다. ASTM E96은 24-시간의 기간동안 재료의 1 평방미터를 통해 통과하는 물의 중량을 그램(grams)으로 측정한다. 1.0perm의 perm 값은 수은 1㎜의 차등증기압(vapor pressure differential)하에서, 수증기 0.66grams이 24시간 동안 1 ㎡의 표면을 통해 확산할 수 있음을 의미한다. 보다 바람직하게, 상기 수분 배리어층은 ASTM E96, 절차 A(50% 드라이 컵)로 측정시, 25% RH 및 21℃에서 약 0.5 perm 이하 그리고 ASTM E96, 절차 B(90% 웨트 컵)로 측정시, 95% RH 및 21℃에서 약 5 perm 내지 약 40 perm의 수분투과율을 갖는 중합체층을 포함한다. 가장 바람직하게, 상기 수분 배리어층은 ASTM E96, 절차 A(50% 드라이 컵)로 측정시 25% RH 및 21℃에서 약 0.25 perm 이하, 그리고 ASTM E96, 절차 B(90% 웨트 컵)로 측정시 95% RH 및 21℃에서 약 20 perm 내지 약 40 perm의 수분투과율을 갖는 중합체층을 포함한다. 상기 perm 값이 달성되도록 하기 위한 최소 코팅 중량은 인-라인(in-line) 공정처리되는, 이축 배향된 층(biaxially oriented layer)에 대하여는 0.07 lb/ream 그리고 규칙적인, 오프-라인 코팅에 대하여는 1.2 lb/ream이다.
자체로, 상기 생분해성 중합체층은 절연 페이싱 재료에 대한 용인되는 수분 배리어 특성을 갖지 않는다. 수분 배리어층과 결합되는 경우에, 상기 수분 배리어 특성이 용인되는 수준으로 개선된다. 예를들어, 1 mil (25.4㎛) 이축 배향된 PLA 층은 ASTM E96, 절차 A(50% 드라이 컵)로 측정시 25% RH 및 21℃에서 약 8 내지 약 9의 perm 값을 갖는다. 상기 PLA 층 표면상에 대한 폴리비닐리덴 클로라이드("PVdC") 코팅의 적용은 상기 perm 값을 약 1 이하로 감소시킨다. 이는 상기 수분 배리어 특성의 현저한 향상이다. 상기 높은 배리어 코팅은 또한, 상기 코팅을 열 밀봉 재료로 사용하므로써 우수한 열 밀봉성(heat sealing characteristics) 잇점이 추가로 제공될 수 있다. 예를들어, PVdC 코팅은 PLA의 350℉(176.7℃)에 비하여 300℉(148.9℃)의 열 밀봉 온도(heat seal temperature)을 갖는 개선된 열 미봉성을 제공한다. 일부 코팅은 또한 필름의 주름 경향(wrinkling tendency)를 감소시키며, 상기 수분 배리어층과 상기 섬유상 기재 사이의 접착 재료의 결합을 증가시킨다 (예를들어, PVdC에 대한 아크릴 공중합체와 다른 접착제의 강한 결합).
상기 수분 배리어 특성을 갖는 적합한 수분 배리어층은 비-배타적으로 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 알코올(PVOH), 폴리비닐 아세테이트(PVA), 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀, 폴리아미드, 압출용(extrudable grade) 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 압출용(extrudable grade) 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 비닐 알코올 공중합체(EVOHs) 및 폴리아미드/EVOH/폴리아미드 동시압출물(coextrusion)과 같은 이들의 결합을 포함한다.
가장 바람직하게, 상기 수분 배리어층은 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체를 포함한다. 상기한 perm 값이 달성되는 수분 배리어층은 상기한 perm 값을 달성하기위해서 그리고 최소 90% 생분해되는 다층 필름을 제조하기 위해서는, 약 0.05 lb/ream 내지 약 5.0 lb/ream, 보다 바람직하게는 약 0.07 lb/ream 내지 약 2.5 lb/ream의 코팅 중량을 가질 수 있다. 본 발명의 가장 바람직한 구현에서, 상기 수분 배리어층은 다음의 특성을 갖는 폴리비닐리덴 클로라이드층을 포함하며, 1.0 lb/ream(ppr) 필름이 가장 바람직한 것이다:
필름
(in2/lb)		 수율(yield)
(in2/lb)		 GSM oz/yd2 lb/ream
0.2 ga PVdC 4,320,000 0.16 0.0048 0.05 최저
20ga PVdC 86,400 8.1 0.24 5.0 최고
4ga PVdC 432,000 1.63 0.048 1.0 가장 바람직
임의로, 수분 배리어층 130은 나노복합체(nanocomposite)일 수 있다. 본 명세서에서 사용된, 나노복합체는 또한, 나노클레이로 알려져 있는 나노미터 크기의 클레이(clay)와 혼합된 열가소성 중합체를 포함한다. 나노복합체 및 이들의 형성 방법은 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 상기 나노클레이는 몬모릴로나이트(montmorillonite), 파이로필라이트(pyrophyllite), 헥토라이트 (hectorite), 버미큘라이트(vermiculite), 베이딜라이트(beidilite), 사포나이트(saponite), 논트로나이트(nontronite), 플루오로마이카(fluoromica) 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 열가소성 중합체 형성층 130은 층 130에 대하여 상기한 어떠한 중합체 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 상기 나노클레이는 상기 나노복합체의 약 0.5 내지 약 5.0중량%, 보다 바람직하게는, 상기 나노복합체의 약 3.0 내지 약 5.0중량%를 구성한다. 따라서, 상기 열가소성 중합체는 상기 나노복합체의 약 95.0 내지 약 99.5중량%, 보다 바람직하게는, 상기 나노복합체의 약 95.0 내지 약 97.0중량%를 구성한다.
상기 수분 배리어층은 상기 중간 접착 프라이머층에 의해 생분해성 중합체 층에 임의로 부착될 수 있다. 상기 접착 프라이머층은 상기 생분해성 중합체층상에 혹은 상기 수분 배리어층상에 코팅과 같은 이 기술분야에 알려져 있는 어떠한 적합한 수단으로 직접 적용될 수 있다. 상기한 접착 프라이머층 및 모든 접착 타이층(tie layers)을 포함하는 본 명세서에서 기술한 각각의 접착층은 이 기술분야의 기술자에 의해 결정될 수 있는 어떠한 적합한 접착 재료를 포함할 수 있다. 적합한 접착제로는 폴리우레탄, 에폭사이드, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에스테르, 아크릴, 무수물 개질된 폴리올레핀 및 이들의 혼합물을 비-배타적으로 포함한다. 개질된 폴리올레핀 조성물은 불포화 폴리카르복시산 및 이들의 무수물로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 관능 부분(functional moiety)을 갖는다. 이러한 불포화 카르복시산 및 무수물은 말레산 및 이의 무수물, 푸마르산 및 이의 무수물, 크로톤산 및 이의 무수물, 시트라콘산 및 이의 무수물, 이타콘산 및 이의 무수물등을 포함한다. 바람직하게, 상기 접착 프라이머층은 일 성분 또는 이 성분의 우레탄이다. 바람직한 우레탄 베이스 접착제는 예를들어, 상표 TYCEL®로 Liofol사(Henkel Technologies의 지사)에서 상업적으로 이용가능한 폴리우레탄을 포함하는 Henkel Technologies (Dusseldorf, Germany)에서 상업적으로 이용가능한 것이다.
본 명세서에서 기술한 접착 프라이머층 혹은 접착 타이층 각각은 바람직하게는 약 0.05 lb/ream 내지 약 6 lb/ream, 보다 바람직하게는 약 1.0 lb/ream 내지 약 4.0 lb/ream의 코팅 중량을 갖는다. 보다 특히, 상기 접착층은 다음의 특성을 갖는 것이 바람직하며, 1.5 lb/ream(ppr) 필름이 가장 바람직하다:
코팅 중량
(lb/ream)		 lb/ream GSM Oz/yd2
0.5 ppr 접착제 0.5 0.8 0.02 최저
6 ppr 접착제 6.0 10 0.29 최고
1.5 ppr 접착제 1.5 2.4 0.07 가장 바람직
본 발명의 일 구현에서, 도 1에 도시한 (크기는 나타내지 않음), 물품 100이 제공되며, 이는 통상의 크래프트 페이퍼(kraft paper)에 대한 생분해성 대체물로 사용되는 생분해성 절연 페이싱 재료로 특히 유용하다. 도 1에 도시한 바와 같이, 다층 물품 100은 임의로 중합 접착 프라이머층 120에 의해서 수분 배리어층 130의 제 1면에 부착된 생분해성 중합체층 110 및 제 1 접착 타이층 140에 의해서 수분 배리어층 130의 제 2면에 부착된 섬유상 기재 150을 포함한다. 또한, 제 2 접착 타이층 160에 의해 상기 섬유상 기재(기판, substrate) 150에 부착되어 있는 절연 재료 170이 도시되어 있다.
접착층 140 및 160은 코팅과 같은 이 기술분야에서의 어떠한 적합한 수단에 의해 인접한 어떠한 층의 표면상에 적용될 수 있다. 어떠한 적합한 접착 재료가 사용될 수 있다. 바람직한 접착제는 상기한 접착 프라이머 재료로 기재한 것을 포함한다.
섬유상 기재(substrate) 150은 직물(woven fabric) 혹은 부직물(non-woven fabric)일 수 있다. 바람직하게, 상기 섬유상 기재는 부직물이다. 보다 특히, 섬유상 기재 150은 상기 다층 구조물에 개선된 기계적 강도를 제공하도록 내인열성 직물(tear resistant fabric)을 포함한다. 이러한 내인열성 직물을 바람직하게는 길이방향(기계방향) 및 가로방향(traverse directions) 모두에 내인열성을 가지며, ASTM D 1922-06a Elmendorf 인열 시험법(tear testing method)로 측정하여 바람직하게는 25g/직물(fabric) 이상, 보다 바람직하게는 약 50g/직물(fabric) 이상, 그리고 가장 바람직하게는 100g/직물(fabric) 이상의 내인열성(tear resistant)을 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 상기 섬유상 기재 150은 오픈 메쉬, 내인열성 직물을 포함한다. 본 명세서에서 사용된, 오픈 메쉬, 내인열성 직물은 그물-같은(net-like) 직물 구조 혹은 직물(woven) 혹은 부직물(non-woven) 중합체 섬유를 포함하는 스크림(scrime)을 말한다. 본 명세서에서 사용된 용어, 스크림(scrime)은 직물 혹은 부직물의 어떠한 오픈 메쉬 구조의 타입을 기술하는데 사용된다. 직물 스크림(woven scrims)은 어떠한 타입의 무늬(weave)를 가질 수 있으며, 부직물 스크림(non-woven scrims)은 연속 롤로서 적용될 수 있도록, 스펀 레이스(spun lace) 및 스펀 본드기술(spun bond technology)을 포함하는 어떠한 잘 알려져 있는 기술을 사용하여 제조된다. 적합한 스크림은 SS 및 LS 급 CLAF® 재료를 포함하는 예를들어, Atlanta Nisseki CLAF, Inc.(Kennesaw, GA)에서 상업적으로 이용가능한 것이다.
상기 섬유상 기재의 제조에 사용되는 적합한 중합 섬유로는 폴리아미드, 폴라에스테르 및 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 혹은 이들의 조합을 비-배타적으로 포함한다. 적합한 섬유로는 또한, 폴리-ε-카프로락톤 생분해성 섬유, 폴리-β-프로피오락톤 생분해성 섬유 혹은 이들의 조합과 같은 생분해성 중합체 섬유를 포함한다. 본 발명에 유용한 특히 바람직한 생분해성 부직물은 본 명세서에 참고로 포함된 미국특허 5,506,041에 기술되어 있다. 또한 바람직한 것은 NatureWorks LLC에서 상업적으로 이용가능한 생분해성 INGEO® 섬유 및 Kanebo, LTD.(Japan)에서 상업적으로 이용가능한 LACTRON® 섬유로 제조된 직물이다. 상기 섬유상 기재는 또한, 중합체 매트릭스 재료로도 알려져 있는 가용의(fusible) 바인더 재료를 포함할 수 있다. 이러한 바인더 혹은 매트릭스 재료는 다수의 플라이(plies)의 부직물 섬유를 모노리스 부직물로 통합(consolidate)하기 위해 일반적으로 사용된다. 예를들어, 상기 섬유상 기재는 다수의 오버랩(overlap)된 플라이로 구체화될 수 있으며, 바람직하게는 약 2 내지 약 5개의 오버랩되어 통합된 플라이를 포함한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 매트릭스로는 ASTM D638로 37℃에서 측정한 약 6,000 psi(41.3MPa)미만의 초기 인장모듈러스(탄성 모듈러스)를 갖는 저모듈러스 탄성중합체와 같은 저모듈러스 중합체를 비-배타적으로 포함한다. 바람직한 저모듈러스 중합 매트릭스 재료로는 상표 KRATON®로 Kraton Polymers (Houston, TX)에서 상업적으로 이용가능한 스티렌 블록 공중합체를 포함한다.
가장 바람직하게, 상기 섬유상 기재는 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 생분해성 섬유 혹은 이들의 조합을 포함한다. 상기 섬유상 기재로 특히 바람직한 재료는 Sommers Inc.(Coral Gables, FL)에서 상업적으로 이용가능한 직물 스타일 #308092와 같은 부직, 스펀-본드된 폴리프로필렌 직물이다. 상기 타입의 직물은 우수한 인열강도, 저 스모크(low smoke) 및 우수한 부드러움(softness) 특성의 조합을 갖는다. 이들은 절연 페이싱 재료에 대하여 매우 중요한 특징이다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 섬유상 기재는 약 6 g/㎡(gsm) 내지 약 60 gsm, 보다 바람직하게는 약 9 gsm 내지 약 30 gsm 그리고 가장 바람직하게는 약 9 gsm 내지 약 15 gsm의 면밀도를 갖는다.
따라서, 본 발명에 의한 가장 바람직한 생분해성 절연 페이싱 물품은 다음의 구조를 가질 수 있다: PLA/PVdC/접착제/폴리프로필렌 부직물. 상기한 바와 같이, 다층 물품 100은 절연 재료 170에 부착되어 생분해성 페이싱 재료로 사용될 수 있다. 절연 재료 170은 유리섬유, 광물섬유(mineral fibers), 유리섬유와 광물섬유의 조합 혹은 절연 페이싱에 사용되는 어떠한 다른 재료로 형성된 빌딩 절연과 같은 어떠한 절연 재료를 포함할 수 있다. 상기 재료의 리스트는 이로써 제한하는 것은 아니다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 특히 바람직한 절연 물품은 다음의 구조일 수 있다: PLA/PVdC/접착제/폴리프로필렌 부직물/접착제/유리섬유 절연재.
본 발명에 의한 상기 다층 필름은 구성성분 층상에 혹은 구성성분 층 사이에 인쇄된 인디시아(indicia)를 추가로 가질 수 있다. 이러한 프린팅은 전형적으로 구조물의 내부 표면에 있으며, 적용 방법은 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 인쇄된 인디시아는 생분해성 중합체 층상에 전형적으로 적용될 수 있다.
상기한 어떠한 첨가제를 보충하여, 본 명세서에서 기술된 각각의 생분해성 중합체층, 수분 배리어층, 접착층 및 다른 중합체층은 또한, 하나 또는 그 이상의 통상의 첨가제를 임의로 포함할 수 있으며, 이들의 사용은 이 기술분야의 기술자에게 잘 알려져 있다. 이러한 접착제의 사용은 조성물의 공정특성 개선 뿐만 아니라, 이로부터 형성된 제품 혹은 물품의 개선에 바람직할 수 있다. 이러한 예로는 산화안정화제 및 열 안정화제, 윤활제, 이형제(release agents), 방염제(flame-retarding agents), 산화 억제제, 산화 스캐빈져, 염료, 안료 및 다른 착색제, 자외선 흡수제 및 자외선 안정화제, 입자상 및 섬유상 필러를 포함하는 유기 및 무기 필러, 보강제(reinforcing agent), 핵생성제(nucleators), 가소제(plasticizer) 뿐만 아니라, 이 기술분야에 알려져 있는 다른 통상의 첨가제를 포함한다. 이러한 것은 예를들어, 총 조성물의 최고 약 10중량%의 양으로 사용될 수 있다. 대표적인 자외선 안정화제로는 다양한 치환된 레조르시놀, 살리실레이트, 벤조트리아졸, 벤조페논등을 포함한다. 적합한 윤활제 및 이형제로는 스테아르산, 스테아릴 알코올 및 스테아르아미드를 포함한다. 예시적인 방염제로는 데카브로모디페닐 에테르 등과 같은 유기 할로겐화 화합물뿐만 아니라 무기 화합물을 포함한다. 염료 및 안료를 포함하는 적합한 착색제로는 카드뮴 술파이드, 카드뮴 세레나이드, 티타늄 디옥사이드, 프탈로시아닌, 울트라마린 블루, 니그로신, 카본블랙등을 포함한다. 대표적인 산화 안정화제(oxidative stabilizer) 및 열 안정화제로는 소디움 할라이드, 포타슘 할라이드, 리튬 할라이드 뿐만 아니라 구리 할라이드; 및 추가로 클로라이드, 브로마이드 및 요오다이드(iodides)와 같은 원소 주기율표의 그룹 I 금속을 포함한다. 또한, 힌더드 페놀, 하이드로퀴논, 방향족 아민 뿐만 아니라 상기한 그룹의 치환된 멤버 및 이들의 조합을 포함한다. 예시적인 가소제(plasticizers)로는 카프로락탐 및 라우릴 락탐과 같은 락탐, o,p-톨루엔술폰아미드 및 N-에틸, N-부틸 베닐렌술폰아미드(N-ethyl, N-butyl benylnesulfonamide)와 같은 술폰아미드 및 상기한 것들의 조합 뿐만 아니라, 이 기술분야에 알려져 있는 다른 가소제를 포함한다.
다층 필름 구조체의 각 층이 다른 두께를 가질 수 있으나, 생분해성 중합체 층의 두께는 바람직하게는 약 10㎛ 내지 약 50㎛, 보다 바람직하게는 약 12㎛ 내지 약 25㎛, 그리고 가장 바람직하게는 약 12㎛ 내지 약 15㎛이다. 바람직하게, 상기 생분해성 중합체층은 상기 다층 구조체의 총 두께의 최소 약 90%를 구성한다. 상기 수분 배리어층의 두께는 바람직하게는 매우 얇고, 바람직하게는 약 0.03㎛ 내지 약 6㎛, 보다 바람직하게는 약 0.3㎛ 내지 약 3.0㎛, 그리고 보다 바람직하게는 약 0.3㎛ 내지 약 1.5㎛이다. 본 명세서에서 특정한 perm 값을 달성하기에 충분하며, 바람직하게는 최소 약 90% 생분해성인 다층 구조체로 제조되도록, 선택된 수분 배리어 중합체에 대하여 가능한한 가장 얇은 두께를 갖는 것이 가장 바람직하다. 따라서, 최선의 구현에서, 상기 수분 배리어층은 약 4㎛ 이하의 두께를 가지며, 전형적으로 총 다층 필름 두께 (절연재료는 제외)의 최소 약 0.6%를 구성할 수 있다. 섬유상 기재의 두께는 바람직하게는 약 75㎛ 내지 약 250㎛, 보다 바람직하게는 약 100㎛ 내지 약 200㎛, 그리고 가장 바람직하게는 약 100㎛ 내지 약 150㎛이다. 접착제 프라이머층과 접착제 타이층 각각의 두께는 바람직하게는 약 1㎛ 내지 약 30㎛, 보다 바람직하게는 약 3㎛ 내지 약 20㎛, 그리고 가장 바람직하게는 약 5㎛ 내지 약 15㎛이다. 본 발명에 의한 전체 다층 필름(절연재료는 제외)은 약 400㎛ 내지 약 650㎛, 보다 바람직하게는 약 425㎛ 내지 약 625㎛ 그리고 가장 바람직하게는 약 450 내지 약 600㎛의 바람직한 총 두께를 갖는다. 이러한 두께가 바람직하지만, 본 발명에 의한 범위내에서 특정한 요구사항을 만족시키도록 다른 필름 두께로 제조될 수 있는 것으로 이해된다.
본 발명에 의한 다층 물품은 코팅, 압출/동시압출, 라미네이션, 그라비아 코팅, 압출 코팅 및 압출 라미네이션 기술을 포함하는 다층 필름 제조에 유용한 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 전형적인 동시 압출 공정에서, 각각의 층에 대한 상기 중합체 재료는 압출기와 같은 수의 인피드 호퍼(infeed hoppers)내에 공급되고, 각각의 압출기는 하나 또는 그 이상의 상기 층에 대한 재료를 핸들링한다. 각각의 압출기로 부터 용융된 그리고 가소화된(plasticated) 스트림이 멀티-매니폴드 다이(multi-manifold die)로 직접 공급되며 그 후, 병치되고 층 구조물로 결합되거나 혹은 블록을 결합하여 층 구조물로 결합되고 그 후, 단일의 메니폴드 혹은 멀티-메니폴드 동시-압출 다이로 공급된다. 상기 층은 중합체 재료로된 하나의 다층 필름으로 상기 다이로 부터 나온다. 상기 다이에서 배출된 후에, 상기 필름은 제 1 온도 제어된 캐스팅 롤상에 캐스팅되고, 제 1 롤 둘레 및 제 2 온도 제어된 캐스팅 롤상을 통과한다. 상기 온도 제어된 롤은 대게 상기 다이에서 배출된 후에 필름의 냉각 속도를 조절한다. 추가적인 롤이 사용될 수 있다. 다른 방법에서, 상기 필름 형성 장치는 이 기술분야에서 블로운 필름(blown film) 장치로 불리는 것일 수 있으며, 버블 블로운 필름에 대한 멀티-매니폴드 원형 다이 헤드를 포함하며, 이를 통해 상기 가소화된 필름 조성물에 힘이 가하여져서 필름 버블로 형성되며, 필름 버블은 궁극적으로 붕괴되어 필름으로 형성된다. 필름 및 시트 라미네이트를 형성하는 동시압출(coextrusion) 공정은 일반적으로 알려져 있다. 전형적인 동시압출 기술은 미국 특허 5,139,878 및 4,677,017에 기술되어 있다. 동시압출된 필름의 한가지 잇점은 각각의 필름층 뿐만 아니라 어떠한 다른 임의의 필름층을 이루는 용융된 층을 결합하므로써 일 공정 단계로 다층 필름을 형성하므로써 일원화된(일체로된) 필름 구조체를 형성할 수 있다는 것이다.
또한, 각각의 층은 먼저 별도의 층으로 형성된 후, 열 및 압력하여 중간 접착층과 함께 혹은 중간 접착층 없이, 서로 라미네이트될 수 있다. 라미네이션 기술은 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 전형적으로, 라미네이팅은 층들이 일원화된(일체로된) 필름으로 결합되도록 하기에 충분한 열 및 압력 조건하에서 각각의 층들을 서로 위치시켜서 행하여진다. 전형적으로 상기 층은 서로 놓여지고, 결합은 이 기술분야의 기술자에게 잘 알려져 있는 기술로 한쌍의 가열된 라미네이팅 롤러의 닙을 통하여 통과된다. 라미네이션 가열은 약 20psi(137.9kPa) 내지 약 80psi(551.6kPa), 보다 바람직하게는 약 40psi(275.8kPa) 내지 약 60psi(413.7kPa) 범위의 압력에서, 약 100℉(37.78℃) 내지 약 300℉(148.9℃), 바람직하게는 약 150℉(65.56℃) 내지 약 250℉(121.1℃), 그리고 보다 바람직하게는 약 150℉(65.56℃) 내지 약 200℉(93.33℃)로 약 10초 내지 약 3분, 바람직하게는 약 20초 내지 약 1분 동안 행할 수 있다.
또한, 압출 코팅과 같은 통상의 코팅 기술 혹은 다른 비-압출 디포지션(deposition)법이 또한 적합하다. 압출 코팅은 용융된 중합체를 고상 지지체상에 적용하고 중합체가 상기 지지체에 접촉한 상태로 냉각 실린더상에 통과하는 공정이다. 전형적으로, 이들 기술은 조합은 본 발명에 의한 다층 물품의 제조에 사용될 수 있다. 예를들어, 생분해성 중합체층은 캐스트 필름일 수 있거나 혹은 중간 프라이머층과 함께 동시압출될 수 있다. 압출 코팅이 수분 배리어층을 상기 생분해성 중합체층상에 적용하기에 바람직한 방법이며, 특히, 두께가 약 4㎛이하인 수분 배리어층은 필름으로 효과적으로 압출되기에 너무 얇으므로 압출 코팅으로 적용하는 것이 특히 바람직하다. 상기 제 1 접착 타이층은 상기 수분 배리어층 혹은 섬유상 기재상에 코팅 또는 압출(extrude)될 수 있으며, 상기 섬유상 기재는 라미네이션에 의해 전형적으로 부착된다.
층간(interlayer) 접착을 증대시키기 위해, 생분해성 중합체 층 및/또는 수분 배리어층 및/또는 다른 층은 임의로 코로나 처리될 수 있다. 코로나 처리는 재료로된 층이 코로나가 방출되는 스테이션을 통해 통과되어 층의 표면이 인접한 층에 대한 결합력을 증가시키도록 전하를 띄게 되는(charge) 공정이다. 수분 배리어층에 대하여 행하여지면, 코로나 처리는 생분해성 중합체 층에 부착된 후에 바람직하게 행하여진다. 바람직하게, 층 혹은 층들은 약 0.5 내지 약 3 kVA-min/㎡로 코로나 처리된다. 보다 바람직하게, 상기 코로나 처리수준은 약 1.7 kVA-min/㎡이다. 적합한 코로나 처리 유니트는 Enercon Industries Corp.(Menomonee Falls, Wis) 및 Sherman Treaters Ltd.(Thame, Oxon, UK)에서 이용할 수 있다. 바람직하게, 코로나 처리된 층 혹은 층들의 상기 표면 dyne 수준은 36dyne을 초과하며, 바람직하게는 42dyne을 초과하며, 가장 바람직하게는 50dyne을 초과한다.
본 발명의 바람직한 구현에서, 상기 수분 배리어층 및/또는 생분해성 중합체층은 단일축 혹은 이축 배향된다. 가장 바람직한 것은 상기 수분 배리어층 및 생분해성 중합체층 모두가 이축 배향된(oriented) 필름인 것이다. 바람직하게, 본 발명에서, 상기 수분 배리어층 및/또는 생분해성 중합체층은 이의 기계(수직)방향 및 가로방향(traverse direction) 각각에서 이축으로 1.5:1 내지 5:1의 연신비(draw ratio)로 배향된 필름이다. 본 발명에 관련된 목적에서, 연신비는 연신 방향으로 치수가 증가됨을 나타낸다. 바람직하게, 수분 배리어층 및 생분해성 중합체층 모두가 동시에 이축 배향된다. 예를들어, 인-라인 코팅 공정에서, 수분 배리어층 및 생분해성 중합체층은 먼저 서로 부착되며, 그 다음에, 결합된 가소화된 층이 서로 동시에 기계방향 및 가로방향 모두에서 이축 배향된다. 그 결과 강도 및 인성(toughness)이 현저하게 증대된다. 오프-라인 코팅 공정에서, 생분해성 중합체 층은 수분 배리어층의 적용(예를들어, 압출 코팅)전에 전형적으로 이축 배향된다. 이 경우에, 단지 생분해성 중합체층만이 배향된다.
하기의 비-제한적인 실시예로 본 발명에 대한 설명한다.
발명예 1-5 및 비교예 1-5
발명예 1-3 및 비교예 1-3에서는, PVdC 코팅(DARAN®8730, Owensboro Specialty Polymers, LLC (Owensboro, Kentucky)에서 상업적으로 이용가능)을 CAPRAN® EMBLEM ™ 2500 폴리아미드필름(Honeywell International Inc.(Morristown, NJ) 에서 상업적으로 이용가능) 및 EVLON®25 미크론의 이축 배향된 PLA 필름(BI-AX International, Inc.에서 상업적으로 이용가능) 모두에 0.13 lb/ream, 1.7 lb/ream 및 2.4 lb/ream의 건조 코팅중량으로 적용하고 2주동안 경화시켰다. WVTR 데이타를 ASTM E96 50% RH 웨트-컵 방법을 기초로 하여 기록하였으며 규준(control) 샘플과 비교하였다. 상기 시험 결과를 하기 표 4에 정리하였다.
발명예 4-5 및 비교예 4-5에서는, 상기 코팅된 샘플을 부직-스펀 본드 폴리프로필렌 직물(Style #308092, Fiber Dyanmics Inc.(High Point,NC)에서 제조되고 Sommers Inc.(Coral Gables, FL)에서 상업적으로 이용가능)에 2 파트 우레탄 접착제 (Henkel Technologies (Dusseldorf, Germany)의 지사인 Liofol Company에서 상업적으로 이용가능한 TYCEL® 7914/7287)을 2.5lb/ream의 코팅중량으로 사용하여 15gsm 및 30gsm의 베이스 중량으로 라미네이트 하였다. 상기 라미네이트 복합체를 ASTM D1922-06a 시험방법에 따라서 인열 전파(tear propagation)(Elmendorf Tear)에 대하여 시험하였으며, 규준 샘플과 비교하였다. 최소 요구사항은 0.5 - 5.0 Perm 및 100gram/라미네이트를 초과하는 인열 전파였다. 시험결과를 하기 표 5에 정리하였다.
예 샘플 구조체 50% RH 웨트 컵방법에서의 Perm 값
EMBLEM ™ 규준 1 mil(25.4㎛) CAPRAN®
EMBLEM ™ 2500 		15.5
Biax PLA 규준 1 mil EVLON®
Biax PLA 		8.50
비교예 1 1 mil CAPRAN®EMBLEM ™ 2500과 0.13 ppr PVdC 8.75
1 1 mil EVLON®Biax PLA와
0.13 ppr PVdC 		8.51
비교예 2 1 mil CAPRAN®EMBLEM ™ 2500과
1.7 ppr PVdC 		0.61
2 1 mil EVLON®Biax PLA와
1.7 ppr PVdC 		0.57
비교예 3 1 mil CAPRAN®EMBLEM ™ 2500과
2.4 ppr PVdC 		0.34
3 1 mil EVLON®Biax PLA와
2.4 ppr PVdC 		0.24
예
 구조체
 Elmendorf Tear
(grams)
MD TD
EMBLEM ™ 규준 1 mil CAPRAN®EMBLEM ™ 15-19 15-19
Biax PLA 규준 1 mil EVLON®Biax PLA 34 22
비교예 4 1 mil CAPRAN®EMBLEM ™/1.7 ppr PVdC/접착제 2.5 ppr/15gsm 부직 PP 192 326
4 1 mil EVLON®PLA/1.7 ppr PVdC/ 접착제 2.5 ppr/15gsm 부직 PP 198 315
비교예 5 1 mil CAPRAN®EMBLEM™/PVdC 1.7ppr/접착제 2.5 ppr/25gsm 부직 PP 368 536
5 1 mil EVLON®PLA/PVdC 1.7 ppr/접착제 2.5 ppr/25gsm 부직 PP 339 680
상기 결과는 본 발명에 의한 다층 생분해성 필름이 1.7ppr 이상의 수분 배리어층(즉, PVdC)의 오프라인(offline) 코팅 적용으로 인하여 수분 투과성이 실질적으로 감소됨을 나타낸다. 인-라인(in-line)코팅에서, 상기 코팅중량은 0.07 ppr정도로 적을 수 있다. 본 발명의 필름은 나일론/PVdC 필름과 유사한 성능이 달성되지만, 생분해성이라는 추가적인 잇점을 갖는다. 상기 시험결과는 본 발명의 필름에 대한 섬유상 기재의 부착으로 인하여 인열 강도가 현저하게 개선됨을 나타낸다.
바람직한 구현예를 참조하여 본 발명에 대하여 특히 나타내고 기술하였으나, 본 발명의 범위내에서 다양한 변화 및 변형이 가능함이 이 기술분야의 기술자에 의해 쉽게 이해될 것이다. 특허청구범위는 상기한 구현예, 상기한 이들의 변형, 대체 및 이에 대한 모든 등가물을 포함하는 것으로 해석된다.

Claims (20)

  1. 순서대로 a) 생분해성 중합체층;
    b) 임의의 중간 접착 프라이머층;
    c) ASTM E96, 절차 A의 50% 드라이-컵 방법으로 측정하여 25%의 상대습도 및 21℃에서 1 perm 이하의 수분투과율을 갖는 수분 배리어층;
    d) 제 1 접착 타이층(tie layer); 및
    e) 상기 제 1 접착 타이층상의 섬유상 기재(fibrous substrate)를 포함하는 다층 물품.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수분 배리어층은 ASTM E96, 절차 B의 90% 웨트-컵 방법에 따라 95%의 상대습도 및 21℃에서 1 perm 내지 40 perm의 수분투과율을 갖는 다층 물품.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 물품은 100grams보다 큰 인열강도를 갖는 다층 물품.
  4. 제 1항에 있어서, 제 2 접착 타이층에 의해 상기 섬유상 기재에 부착된 절연 재료를 추가로 포함하는 다층 물품.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 중합체층은 지방족 폴리에스테르를 포함하는 다층 물품.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 중합체층은 생분해성 지방족-방향족 공중합체, 최소 하나의 락타이드(lactide) 혹은 최소 4개의 탄소원자를 갖는 히드록시산으로 부터 형성된 유니트를 갖는 지방족 폴리에스테르, 숙신산과 지방족 디올로 부터 형성된 유니트를 갖는 폴리에스테르, 테레프탈레이트 그룹의 일부가 최소 하나의 지방족 이산(diacid)으로 치환된 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락틱산(polylactic acid), 폴리락틱산 유도체, 폴리락틱산/지방족 폴리에스테르의 공중합체, 폴리글리콜산 중합체, 폴리카프로락톤, 폴리락틱산/카프로락톤 공중합체, 글리콜라이드(glycolide), 락타이드(lactide) 및 ε-카프로락톤으로 형성된 유니트를 갖는 삼중합체, 폴리에스테르아미드(polyesteramide), 폴리히드록시부티레이트, 폴리(3-히드록시부티르산), 폴리(3-히드록시부티레이트-코(co)-3-히드록시헥사노에이트), 폴리히드록시부티레이트-히드록시발레레이트 공중합체, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리(부틸렌 숙시네이트/아디페이트), 폴리부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트-코-테레프탈레이트, 폴리(카프로락톤-부티렌 숙시네이트), 폴리에스테르 카보네이트, 폴리(부틸렌 숙시네이트/카보네이트), 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌 숙시네이트 아디페이트 공중합체, 폴리(부틸렌 아디페이트/테레프탈레이트), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-코(co)-숙시네이트, 폴리(테트라메틸렌 아디페이트/테레프탈레이트), 폴리에틸렌 세바케이트, 폴리비닐 알코올, 키토산, 키토산/셀룰로오스 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 베이스 중합체, 열가소성 전분-베이스 중합체, 변성 전분-베이스 중합체(denatured starch-based polymer), 다른 다당류 및 단백질로 형성된 중합체, 1,4-부탄디올, 숙신산, 아디페이트 및 락트산(lactic acid)의 공중합체 혹은 삼중합체(terpolymer) 및 이들의 조합을 포함하는 다층 물품.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 중합체층 및 상기 수분 배리어층중 최소 하나는 일축 혹은 이축 배향된 필름을 포함하는 다층 물품.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 수분 배리어층은 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체, 폴리비닐 알코올 중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에틸렌 비닐 알코올 공중합체 혹은 이들의 조합을 포함하는 다층 물품.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 수분 배리어층은 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체를 포함하는 다층 물품.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 수분 배리어층은 4㎛ 이하의 두께를 갖는 다층 물품.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 섬유상 기재는 부직물을 포함하는 다층 물품.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 섬유상 기재는 폴리아미드 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 생분해성 섬유 혹은 이들의 조합을 포함하는 다층 물품.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 접착 타이층은 폴리우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 아크릴 중합체, 무수물 개질된 폴리올레핀 혹은 이들의 조합을 포함하는 다층 물품.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 임의의 중간 접착 프라이머층이 존재하는 다층 물품.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 수분 배리어층은 나노미터 크기의 클레이(clay)와 결합된 열가소성 중합체를 포함하는 다층 물품.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 중합체층은 폴리락틱산 중합체를 포함하며, 상기 수분 배리어층은 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체를 포함하며, 상기 섬유상 기재는 폴리프로필렌 부직물을 포함하는 다층 물품.
  17. a) 생분해성 중합체층을 제공하는 단계;
    b) 상기 생분해성 중합체층상에 중간 접착 프라이머층을 임의로 적용하는 단계;
    c) 상기 생분해성 중합체층상에 ASTM E96, 절차 A의 50% 드라이-컵 방법(dry-cup method)로 측정하여 25% 상대습도 및 21℃에서 1 perm 이하의 수분투과율을 갖는 수분 배리어층을 적용하는 단계;
    d) 상기 수분 배리어층상에 제 1 접착 타이층을 적용하는 단계; 및
    e) 상기 제 1 접착 타이층상에 섬유상 기재를 적용하는 단계를 포함하는 다층 물품의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서, 제 2 접착 타이층에 의해 상기 섬유상 기재에 절연 재료를 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 생분해성 중합체층 및 상기 수분 배리어층중 최소 하나는 일축 혹은 이축 배향되는 방법.
  20. 제 17항에 있어서, 중간 접착 프라이머층은 상기 생분해성 중합체층상에 적용되고, 상기 수분 배리어층은 상기 중간 접착 프라이머층에 의해서 상기 생분해성 중합체층상에 적용되는 방법.
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