KR20060134902A

KR20060134902A - 미세다공성 통기성의 탄성 필름 적층체

Info

Publication number: KR20060134902A
Application number: KR1020067003539A
Authority: KR
Inventors: 앤 루이스 맥코르맥; 수잔 엘라인 쇼버
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-12-28
Also published as: JP2007503328A; AU2004268947B2; WO2005021262A1; AR045292A1; EP1656254B1; AU2004268947A1; KR101106447B1; BRPI0413819A; MXPA06002008A; BRPI0413819B1; EP1656254A1

Abstract

통기성의 탄성 필름/지지체 층 적층체는 열가소성 탄성체 및 충전된 반결정성의 주로 선형인 중합체의 열가소성 탄성체 필름 시이트를 포함한다. 필름은 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성인 선형 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체성 중합체를 포함한다. 충전제는 반결정성인 선형 중합체와 밀접하게 결합된다. 필름은 50% 신장율에서의 부하손 값 50% 미만 및 통기도 100 g/m²/24시간 초과를 나타내고, 부직물 층에 적층된다.

통기성, 탄성, 열가소성 탄성체

Description

미세다공성 통기성의 탄성 필름 적층체 {Microporous Breathable Elastic Film Laminates}

본 출원은 대리인 도켓 번호 18842 및 연계 번호 10/646978을 갖는 미국 특허 출원[발명의 명칭: 미세다공성 통기성의 탄성 필름, 그것의 제조 방법, 및 그것의 한정 사용 또는 일회용 제품 용도(Microporous Breathable Elastic Films, Methods of Making Same, and Limited Use or Disposable Product Applications)(Ann Louise McCormack 등)(2003년 8월 22일 출원)], 및 대리인 도켓 번호 18918 및 연계 번호 60/518100을 갖는 미국 특허 출원[발명의 명칭: 미세다공성 통기성의 탄성 필름 적층체, 그것의 제조 방법, 및 그것의 한정 사용 또는 일회용 제품 용도(Microporous Breathable Elastic Film Laminates, Methods of Making Same, and Limited Use or Disposable Product Applications)(Ann Louise McCormack 등)(2003년 11월 7일 출원)]을 인용한다. 본 출원은 상기 특허 출원들, 및 연계 번호 10/703761(2003년 11월 7일 출원)의 미국 특허 출원을 우선권으로 주장한다.

본 발명은 탄성 필름, 및 그것으로부터 제조된 적층체, 그러한 필름 적층체의 제조 방법, 및 그러한 필름 적층체의 일회용 제품 용도에 관한 것이다.

필름 및 필름/부직물 적층체는 적어도, 개인용 케어 흡수성 물품, 예컨대 기저귀, 운동복 바지, 수영복, 요실금 의복, 여성용 위생 제품, 상처용 드레싱, 반창고 등을 비롯한 한정 사용 또는 일회용 제품을 위한 외부 커버/백시이트로서의 매우 광범위한 용도들에 사용된다. 필름/부직물 적층체는 또한 보호 커버 부문, 예컨대 자동차, 보트 또는 기타 물체 커버 구성요소, 텐트(옥외 레크리에이션용 커버)에서, 또한 외과용 드레이프, 병원용 가운 및 개창 보강재와 같은 제품과 함께 건강 케어 부문에서 용도를 가진다. 부가적으로, 그러한 물질은 기타 클린룸, 건강 케어 및 기타 용도를 위한 의류, 예컨대 농업용 직물(막덮개)에서의 용도를 가진다.

특히 개인용 케어 부문에서, 양호한 배리어성, 특히 액체에 대한 배리어성, 및 양호한 심미적 및 촉각적 성질, 예컨대 감촉 및 촉감을 가지는 필름 적층체의 개발에 역점을 두어 왔다. 또한, 그러한 적층체의 "연신" 안락감, 즉 사용 시에 그러한 적층체를 이용하는 제품이 연신되는 결과로서 "부여하는" 능력, 또한 제품 사용자의 피부 건강을 유지하기 위한 필요한 증기 투과성 수준을 제공하는 적층체의 능력에 역점을 두어 왔다.

충전제 입자와 조합하여 다양한 열가소성 중합체를 이용함으로써 통기성 중합체성 필름을 제조할 수 있음이 공지되어 있다. 이 성분들 및 기타 원하는 성분들, 예컨대 첨가제를 함께 혼합하여 가열한 후, 단일층 또는 다중층 충전된 필름으로 압출할 수 있다. 예가 본원에 전체적으로 참고로 인용된 WO 96/19346(McCormack 등)에 기재되어 있다. 충전된 필름은 예를 들어, 캐스팅 또는 블로잉된 필름 장비의 이용과 같은 당업계에 공지된 다양한 필름 형성 방법들 중 하나에 의해 제조될 수 있다. 이어서, 열가소성 필름은 단독으로 또는 적층체의 부분으로 연신되어, 통기성 또는 다른 원하는 성질을 부여할 수 있다. 필름은 종종, 종 방향 연신기 유형의 장치, 또는 기타 연신 장치에서 연신되며, 그 장치는 필름을 연신시킴으로써 충전제 입자의 위치에 필름 바디에 세공형 매트릭스를 생성시킨다. 그러한 통기성 필름 및 필름/적층체는 개인용 케어 외부 커버 물질로 사용됨으로써, 개인용 케어 제품이 "통기"되도록 하고, 그러한 제품이 착용하기에 더욱 안락하게 하는 것으로 알려져 있으나, "탄성" 유형의 물질로부터 그러한 물질을 제조하는 것에는 곤란성이 있었다. 종종, 그러한 필름은 수축하는 능력없이 확장될 수 있는 폴리올레핀 물질로부터 제조된다. 그러한 필름 물질은 공기/기체 순환의 안락감을 제공하고, 단지 확장하는 능력만을 제공할 수 있으나, 그것은 그러한 물질로 제조된 사용자 착용 물품의 이동을 제한하거나 한정할 수 있다. 그것이 고도로 확장되는 경우, 그것은 수축 능력이 결핍되어 있기 때문에 제품 내에서 처질 수 있고, 또한 일부 환경 하에서는 누출에 기여할 수 있다. 그러한 처짐은 제품의 심미적 외관 및 안락감 수준을 모두 희생시킨다.

충전제가 탄성 중합체 필름 제형물 내에 놓일 경우, (종 방향 연신기에서와 같은) 필름 형성 연신 조작 중에 충전제 입자 부근에 형성되는 세공은 일시적이고, 필름 내의 중합체 성분의 탄성 특성의 결과로서 연신 후에 닫힌다는 것이 밝혀졌다. 세공 구조가 없는 경우, 필름은 비통기성으로 된다. 그러므로 탄성 및 통기성과 관련된 성질은 종종 상충한다는 것이 널리 인식되어 있다. 고탄성 중합체의 이 특성들의 결과로서, 개인용 케어 제품 용도들을 위해 통기성이고 탄성인 필름 물질이 모색될 때, 제조업자는 종종 (붕괴의 위험이 있는) 충전제-기재의 세공의 필요 없이 기체가 그 구조에 통과 또는 확산할 수 있도록 하는, 본래 통기성인 탄성 물질에 주목해왔다. 그러한 본래 통기성인 필름은 다른 물질 필름들보다 더 고가일 수 있고, 종종 소비자 제품 용도에 요망되는 통기성 수준을 제공하지 못하며, 종종 허용가능한 통기성 수준을 달성하기 위해 매우 얇아야 한다. 그러한 얇은 필름은 종종 개인용 케어 제품에서 요망되는 필요 강도/전단 강도 특성이 결여된다.

그러므로, 세공 붕괴의 위험 없이, 기초 중량이 다양한, 충전된 통기성의 탄성 필름 적층체를 제조하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 연신 또는 탄성 특성을 희생하지 않으면서도, 부가적 특성을 부여하기 위해 더욱 가공될 수 있는 통기성의 탄성 필름 적층체를 제조하는 것도 바람직할 것이다. 본 발명은 그러한 필요들에 관한 것이다.

발명의 개요

탄성의 통기성 필름 적층체의 형성 방법은, 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제, 바람직하게는 70 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하고; 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하며; 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하고; 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 생성된 필름이 약 15 내지 60 gsm 의 기초 중량을 가지고, 통기도 100 g/m²/24시간 초과 및 50% 신장율에서의 부하손 값 50% 미만을 나타내도록 하며; 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 필름 층/부직물 층 적층체를 제조하는 단계들을 포함한다.

한 대안적 구현예에서, 탄성의 통기성 필름 적층체의 형성 방법은, 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제, 바람직하게는 70 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하고; 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하며; 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하고; 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 생성된 필름이 약 15 내지 60 gsm의 기초 중량을 가지고, 통기도 100 g/m²/24시간 초과 및 50% 신장율에서의 부하손 값 50% 미만을 나타내도록 하며; 생성된 필름을, 횡단 방향으로 확장가능한 부직물 층에 결합시켜, 필름 층/부직물 층 적층체를 제조하는 단계들을 포함한다. 다른 한 대안적 구현예에서, 부직물 층을 홈 롤 장치에서 연신하였다. 다른 한 대안적 구현예에서, 부직물 층을 필름에 적층하기 전에 횡단 방향으로 연신시킨 후, 그것의 본래의 폭으로 좁게 네킹시킨다. 다른 한 대안적 구현예에서, 부직물 층을 네킹한다.

탄성의 통기성 필름 적층체의 형성 방법은, 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제, 바람직하게는 70 중량% 이상의 충 전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하고; 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하며; 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하고; 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 생성된 필름이 약 15 내지 60 gsm의 기초 중량을 가지고, 통기도 100 g/m²/24시간 초과 및 50% 신장율에서의 부하손 값 50% 미만을 나타내도록 하며; 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 필름/지지체 층 적층체를 제조하며, 필름/지지체 층 적층체를 적어도 횡단 방향으로 연신시키는 단계들을 포함한다. 다른 한 구현예에서, 연신 단계는 홈 롤에 의해 달성된다. 다른 한 구현예에서, 연신 단계는 위성 홈 롤 배치에 의해 달성된다. 다른 한 구현예에서, 필름은 지지체 층에 접착식으로 적층된다. 또 다른 한 구현예에서, 접착제를 지지체 층에 적용한 후, 지지체 층을 필름에 적층한다. 다른 한 구현예에서, 접착제를 슬롯 코팅 접착제 시스템을 통해 적용한다. 또 다른 한 구현예에서, 연신된 적층체를 어닐링한다. 또 다른 한 대안적 구현예에서, 지지체 층을 먼저 홈 롤 배치를 통해 연신시킨 후, 필름을 적층한다. 또 다른 한 대안적 구현예에서, 지지체 층을 먼저 네킹한다.

탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체는 열가소성 탄성체 중합체 및 충전된, 반결정성의 주로 선형인 중합체를 포함하는 필름을 포함한다. 필름은 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성인 선형 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체성 중합체를 포함한다. 충전제는 반결정성인 선형 중합체와 밀접하게 결합되고, 적층체는 100 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타낸다. 적층체는 또한 필름 층에 결합된 부직물 층을 포함한다. 필름/부직물 층 적층체는 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만을 나타낸다. 한 구현예에서, 부직물 층은 필름에 접착식으로 적층된다.

탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체의 형성 방법은, 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제, 바람직하게는 70 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하고; 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하며; 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하고; 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 생성된 필름이 약 15 내지 60 gsm의 기초 중량을 가지고, 100 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타내도록 하며; 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 70%로 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만을 나타내는 필름/부직물 층 적층체를 제조하는 단계들을 포함한다.

방법의 한 대안적 구현예에서, 열가소성 탄성체는 블록 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체 부하손은 약 65% 미만이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체 부하손은 약 55% 미만이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 설정된 적층체 함유율(%)은 약 30% 미만이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 설정된 적층체 함유율(%)은 약 25% 미만이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 설정된 적층체 함유율(%)은 약 20% 미만이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 5 g/10분 초과의 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 10 g/10분 초과의 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.910 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 10 g/10분 초과의 용융 지수 및 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 20 g/10분 초과의 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc의 밀도를 가진다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 초과의 밀도를 가진다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 방법의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 10 g/10분 초과의 용융 유속 및 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 공중합체이다. 다른 한 구현예에서, 용융 유속은 약 20 g/10분 초과일 것이다.

적층체가 열가소성 탄성체 및 충전된 반결정성의 주로 선형인 중합체를 포함하는 필름을 포함하는, 탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체가 또한 구상된다. 필름은 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성인 선형 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함한다. 충전제는 반결정성인 선형 중합체와 밀접하게 결합되어 있다. 필름 층은 100 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타낸다. 적층체는 또한 필름에 결합된 부직물 층을 포함한다. 필름 적층체는 70%로 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만을 나타낸다.

적층체의 한 대안적 구현예에서, 적층체는 약 65% 미만의 부하손을 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 약 55% 미만의 부하손을 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 약 30% 미만의 세트율(%)(pecent set)을 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 약 25% 미만의 세트율(%)을 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 약 20% 미만의 세트율(%)을 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 10 g/10분 초과의 용융 지수, 및 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 20 g/10분 초과의 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 초과의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예 에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 20 g/10분 초과의 용융 유속, 및 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 공중합체이다.

다른 한 대안적 구현예에서, 탄성의 통기성 필름 층/부직물 층 적층체는, 열가소성 탄성체 및 충전된 반결정성 중합체를 포함하는 필름을 포함한다. 필름은 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체를 포함한다. 충전제는 상기 반결정성 중합체에 밀접하게 결합된다. 부직물 층은 필름에 결합되고, 필름/부직물 적층체는 70%로 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만 및 통기도 약 100 g/m²/24시간 초과를 나타낸다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 열가소성 탄성체는 블록 공중합체이다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 10 g/10분 초과의 용융 지수, 및 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 용융 지수 약 20 g/10분 초과를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체이다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 초과의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.917 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 적층체의 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 중합체는 20 g/10분 초과의 용융 유속, 및 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 공중합체이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 후크 맞물림성 외부 커버로서 개인용 케어 제품에 혼입된다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 라이너 또는 외부 커버로서 개인용 케어 제품에 혼입된다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 개인용 케어 제품에 혼입된다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체는 레크리에이션용 옥외 커버에 혼입된다. 한 대안적 구현예에서, 적층체는 일회용 보호용 의복에 혼입된다.

다른 한 대안적 구현예에서, 탄성의 통기성 필름 적층체의 형성 방법은, 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하고; 열가소성 탄성체 중합체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체 중합체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하며; 블렌딩된 탄성체 중합체 조성물을 필름으로 압출하고; 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하고; 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 필름 층/부직물 층 적층체를 제조하는 단계들을 포함한다. 한 대안적 구현예에서, 70 중량% 이상의 충전제를 반결정성 중합체로 충전한다. 다른 한 대안적 구현예에서, 부직물 층을 네킹한 후, 생성된 필름과 결합시킨다. 다른 한 대안 적 구현예에서, 부직물 층을 필름에 결합시키기 전에 횡단 방향으로 연신시킨 후, 그것의 본래의 폭으로 좁게 네킹시킨다.

본 발명은 첨부 도면과 함께 본 발명의 구현예들의 하기 기재 내용을 참고로 하여 더욱 잘 이해될 것이다. 도면에 있어서,

도 1은 본 발명에 따라 제조된 필름의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 제조된 필름/적층체의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 필름 및 적층체의 제조에 사용되는 공정의 개략도이다.

도 4는 본 발명에 따라 제조된 기저귀의 도면이다.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 운동복 바지의 도면이다.

도 6은 본 발명에 따라 제조된 흡수성 언더팬츠의 도면이다.

도 7은 본 발명에 따라 제조된 여성용 위생 제품의 도면이다.

도 8은 본 발명에 따라 제조된 성인용 요실금 제품의 도면이다.

도 9는 본 발명에 따라 (개별적으로) 필름/부직물 적층체 또는 부직물 층을 연신시키는데 사용될 수 있는 홈 롤 장치의 투시도이다.

도 10은 홈 롤 장치의 맞물려진 닙 구성형태의 상세한 부분도이다.

정의:

본원에 사용되는 용어 "개인용 케어 제품"은 기저귀, 운동복 바지, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인용 요실금 제품, 및 여성용 위생 제품, 예컨대 여성용 케어 패드, 냅킨형 생리대 및 팬티라이너를 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "보호용 겉옷"은 작업장에서의 보호를 위해 사용되는 의복, 예컨대 외과용 가운, 병원용 가운, 마스크 및 보호용 커버올을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "보호용 커버"는 예를 들어 자동차, 보트 및 바베큐 그릴 커버와 같은 물체를 보호하기 위해 사용되는 커버, 및 농업용 직물을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "중합체" 및 "중합체성"은 일반적으로 예를 들어, 블록, 그라프트, 랜덤 및 교차 공중합체, 삼원중합체 등과 같은 동종중합체, 공중합체, 및 이들의 블렌드 및 변형물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 달리 특별히 제한되지 않는 한, 용어 "중합체"는 분자의 가능한 모든 공간적 구성형태들을 포함한다. 이 구성형태들은 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명 사용되는 용어 "종 방향", 또는 MD는 직물이 제조되는 방향으로의 직물의 길이 방향을 의미한다. 용어 "횡단 방향", "횡 방향", 또는 CD는 직물의 폭을 가로지르는 방향, 또는 MD에 일반적으로 수직인 방향을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "부직 웹"은 인터레이드(interlaid)형이나 다만 식별가능한 반복 방식으로 되지 않은, 개별적 섬유 또는 실의 구조를 갖는 중합체성 웹을 의미한다. 부직 웹은 과거, 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 수첨얽힘, 에어-레이드 및 본딩카딩된 웹 공정과 같은 다양한 공정들에 의해 형성되어 왔다.

본원에 사용되는 용어 "본딩카딩된 웹"은 주로 곤포로 구매되는 단섬유로 제조된 웹을 가리킨다. 곤포를 섬유화 유닛/피커에 두어, 섬유를 분리시킨다. 그 다음, 섬유를 조합 또는 카딩 유닛에 보내어, 단섬유를 더 분리시키고 종 방향으로 배열하여, 종 방향으로 배향된 섬유성 부직 웹을 형성시킨다. 일단 웹이 형성되면, 그것을 수가지 결합 방법들 중 하나 이상에 의해 결합시킨다. 한 결합 방법은 분말 접착제를 웹 전반에 걸쳐 분산시킨 후, 주로 열풍으로 웹 및 접착제를 가열함으로써, 활성화시키는 분말 결합이다. 또 다른 결합 방법은, 가열된 칼렌더 롤 또는 초음파 결합 장비를 사용하여, 주로 웹을 통한 국소화 결합 패턴으로, 섬유들을 함께 결합시키고(시키거나), 대안적으로 웹을, 원할 경우, 그 전체 표면에 걸쳐 결합시킬 수 있는 패턴 결합이다. 2-성분 단섬유를 사용할 때, 통기(through-air) 결합 장비가 많은 용도들에 있어 특히 유리하다.

본원에 사용되는 용어 "스펀본드"는 방사구의 복수개의 미세한, 주로 원형인 모세관들로부터의 용융 열가소성 물질을 필라멘트로 압출함으로써 형성된 작은 직경의 섬유를 가리키고, 여기에서 압출된 필라멘트의 직경은 예를 들어 전체적으로 본원에 참고로 인용된 미국 특허 No. 4,340,563(Appel 등), 및 미국 특허 No. 3,692,618(Dorschner 등), 미국 특허 No. 3,802,817(Matsuki 등), 미국 특허 No. 3,338,992 및 3,341,394(Kinney), 미국 특허 No. 3,542,615(Dobo 등)에서와 같이 급속히 감소된다.

본원에 사용되는 용어 "멜트블로운"은 용융된 열가소성 물질을 복수개의 미세한, 주로 원형인 다이 모세관들을 통해 용융된 실 또는 필라멘트로 압출하여, 수렴성 고속 기체 (예컨대, 공기) 스트림으로 보내어 용융된 열가소성 물질의 필라멘트의 직경을 감소시킴으로써(이는 마이크로섬유 직경일 수 있음) 형성된 섬유를 의미한다. 그 후, 멜트블로운 섬유를 고속 기체 스트림에 의해 운반시켜, 수집 표면에 침착시킴으로써, 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 공정은 NRL 레포트 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers"(B. A. Wendt, E. L. Boone 및 D. D. Fluharty); NRL 레포트 5265, "An Improved Device For The Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers"(K. D. Lawrence, R. T. Lukas, J. A. Young); 및 미국 특허 No. 3,849,241(1974년 11월 19일)(Butin 등)을 포함한, 각종 특허들 및 발행물들에 개시되어 있다.

본원에 사용된 용어 "시이트" 및 "시이트 물질"은 상호 교환하여 사용될 것이고, 수식어 부재 시에 직조 물질, 부직 웹, 중합체성 필름, 중합체성 스크림형 물질 및 중합체성 폼 시이팅을 가리킨다.

부직포의 기초 중량은 주로 물질의 온스/제곱야드(osy) 또는 그램/제곱미터(g/m² 또는 gsm)로 나타내고, 유용한 섬유 직경은 주로 마이크론으로 나타낸다. (osy를 gsm으로 전환하기 위해서는, osy를 33.91과 곱해야 함을 주목한다). 필름 두께도 또한 마이크론으로 표시될 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "적층체"는 결합 단계를 통해, 예컨대 접착 결합, 열 결합, 점 결합, 가압 결합, 압출 코팅 또는 초음파 결합을 통해 접착된 2개 이상의 시이트 물질 층들의 복합 구조를 가리킨다.

본원에 사용되는 용어 "탄성체성"은 용어 "탄성"과 상호 교환하여 사용될 것이고, 연신력 인가 시에, 적어도 한 방향(예컨대, CD 방향)으로 연신가능하고, 연신력 해소 시에 대략 그것의 원래의 치수로 수축/복귀시키는 시이트 물질을 가리킨다. 예를 들어, 이완된 비연신 길이보다 50% 이상 더 크고, 연신력 해소 시에 그것의 연신된 길이의 50% 이상 이내로 회복하는 연신 길이를 갖는 연신된 물질을 가리킨다. 한 가설적 예는, 1.50 인치 이상으로 연신가능하고, 연신력 해소 시에 1.25 인치 이하의 길이로 회복하는 물질의 1 인치 샘플일 것이다. 바람직하게, 그러한 탄성체성 시이트는 세트율(%)을 구하기 위해 본원에 기재된 바와 같은 사이클 시험을 이용하여 횡단 방향으로 연신 길이의 50%까지 수축 또는 회복한다. 더욱 더 바람직하게는, 그러한 탄성체성 시이트 물질은 기재된 사이클 시험을 이용하여 횡단 방향으로 연신 길의 80%까지 회복한다. 더욱 더 바람직하게는, 그러한 탄성체성 시이트 물질은 기재된 사이클 시험을 이용하여 횡단 방향으로 연신 길의 80% 초과 회복한다. 바람직하게, 그러한 탄성체성 시이트는 MD 및 CD 양 방향으로 연신가능하고 회복가능하다. 본원의 목적을 위해, 부하손 및 기타 "탄성체성 관능성 시험"의 값들은 달리 지시되지 않는 한, 일반적으로 CD 방향으로 측정되었다. 달리 언급되지 않는 한, 그러한 시험 값은 70% 총 신장 사이클에 있어 50% 신장율의 시점에서 측정되었다.

본원에 사용되는 용어 "탄성체"는 탄성체성인 중합체를 가리킬 것이다.

본원에 사용되는 용어 "열가소성"은 용융 가공될 수 있는 중합체를 가리킬 것이다.

본원에 사용되는 용어 "불탄성" 또는 "비탄성"은 상기 "탄성"의 정의 내에 포함되지 않는 임의의 물질을 가리킨다.

본원에 사용되는 용어 "통기성"은 수증기가 투과가능한 물질을 가리킨다. 수증기 투과속도(WVTR) 또는 습기 전달속도(MVTR)는 그램/제곱미터/24시간으로 측정되며, 통기성의 동등한 지시자로 간주될 것이다. 바람직하게 용어 "통기성"은, 바람직하게 약 100 g/m²/24시간의 최소 WVTR(수증기 투과속도)을 갖는 수증기가 투과가능한 물질을 가리킨다. 더욱 더 바람직하게는, 그러한 물질은 약 300 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타낸다. 더욱 더 바람직하게는, 그러한 물질은 약 1000 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타낸다.

직물의 WVTR은 한 측면에서, 직물이 얼마나 안락하게 착용되는지를 나타내는 지시자이다. WVTR은 이하 나타낸 바와 같이 측정된다. 종종, 통기성 배리어의 개인용 케어 제품 용도들은 바람직하게 보다 높은 WVTR을 가지고, 본 발명의 통기성 배리어는 약 1,200 g/m²/24시간 초과, 1,500 g/m²/24시간 초과, 1,800 g/m²/24시간 초과, 또는 심지어는 2,000 g/m²/24시간 초과의 WVTR을 가질 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "다중층 적층체"는 다양한 상이한 시이트 물질들을 포함하는 적층체를 의미한다. 예를 들어, 다중층 적층체는 스펀본드 및 일부 멜트블로운의 일부 층, 예컨대 각기 참고로 전체적으로 인용된 기타 미국 특허 4,041,203(Brock 등), 미국 특허 5,169,706(Collier 등), 미국 특허 5,145,727(Potts 등), 미국 특허 5,178,931(Perkins 등), 및 미국 특허 5,188,885(Timmons 등)에 개시된, 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층체, 및 기타 층들을 포함할 수 있다. 그러한 적층체는 먼저 스펀본드 직물 층, 그 다음에는 멜트블로운 직물 층 및 마지막으로 다른 하나의 스펀본드 층을 순차적으로 이동 형성 벨트 상에 침착시킨 후, 적층체를 결합시킴으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 직물 층은 개별적으로 제조되고, 롤에 수집되어, 분리된 결합 단계 또는 단계들에서 조합될 수 있다. 다중층 적층체는 또한 많은 상이한 구성형태들의 각종 수의 멜트블로운 층들 또는 다중 스펀본드 층들을 가질 수 있고, 필름 또는 코폼 물질, 예컨대, SMMS, SM, SFS과 같은 다른 물질을 포함할 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "코폼"은 하나 이상의 멜트블로운 다이헤드가 슈트 부근에 배치되고, 그것을 통해 다른 물질이 형성되는 동안 웹에 첨가되는 공정을 의미한다. 그러한 다른 물질은 예를 들어 펄프, 초흡수성 입자, 셀룰로스 또는 단섬유일 수 있다. 코폼 공정은 본원에 각기 참고로 전체적으로 인용된, 미국 특허 4,818,464(Lau) 및 4,100,324(Anderson 등)에 나와 있다.

본원에 사용되는 용어 "접합(conjugate) 섬유"는, 분리된 압출기로부터 압출되나 함께 방적되어 하나의 섬유를 형성하는, 2개 이상의 중합체로부터 형성된 섬유를 가리킨다. 접합 섬유는 또한 경우에 따라 다중성분 또는 2-성분 섬유로 칭해진다. 접합 섬유가 단일성분 섬유일 수 있으나, 중합체는 주로 서로 상이하다. 중합체는 접합 섬유의 단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치한 구별되는 구역에 배치되고, 접합 섬유의 길이를 따라 연속적으로 확장된다. 그러한 접합 섬유의 구성형태는 예를 들어, 하나의 중합체가 다른 한 중합체에 의해 둘러싸여 있는 시이쓰/코어(sheath/core) 배치이거나, 나란한 배치, 파이 배치 또는 "해도형" 배치일 수 있다. 접합 섬유는 미국 특허 5,108,820(Kaneko 등), 미국 특허 4,795,668(Krueger 등), 및 미국 특허 5,336,552(Strack 등)에 교시되어 있다. 접합 섬유는 또한 미국 특허 5,382,400(Pike 등)에 교시되어 있고, 2개 이상의 중합체의 상이한 확장율 및 수축율을 이용함으로써 주름을 생성시키기 위해 사용될 수 있다. 2-성분 섬유의 경우, 중합체가 다양한 원하는 비율로 존재할 수 있다. 섬유는 또한 비통상적 모양을 가진 섬유를 기재하고 있는, 미국 특허 5,277,976(Hogle 등), 미국 특허 5,466,410(Hills) 및 미국 특허 5,069,970 및 5,057,368(Largman 등)에 기재된 것들과 같은 모양을 가질 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "열 점 결합(thermal point bonding)"은 결합하고자 하는 섬유의 직물 또는 웹을 가열된 칼렌더 롤과 앤빌(anvil) 롤 사이에 통과시키는 것을 포함한다. 칼렌더 롤은 항상은 아니나, 통상적으로 전체 직물이 그것의 전체 표면에 걸쳐 결합되지 않도록 하는 일부 방식으로 패턴형성되고, 앤빌 롤은 주로 평평하다. 그 결과, 칼렌더 롤을 위한 각종 패턴들이 심미적 이유뿐만 아니라, 기능적 이유로 개발되었다. 패턴의 한 예는 점들을 가지고 있고, 이는 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 3,855,046(Hansen 및 Pennings)에 교시된 바와 같은, 약 200개 결합/제곱인치 및 약 30% 결합 면적율을 갖는, 한센 페닝스(Hansen Pennings), 즉 "H&P" 패턴이다. H&P 패턴은, 각 핀이 0.038 인치(0.965 mm)의 측면 치수, 핀 들 간의 0.070 인치(1.778 mm)의 간격, 0.023 인치(0.584 mm)의 결합 깊이를 가지는 사각형 점 또는 핀 결합 부위를 가진다. 수득된 패턴은 약 29.5%의 결합 면적율을 가진다. 다른 한 전형적 점 결합 패턴은, 사각형 핀이 0.037 인치(0.94 mm)의 측면 치수, 0.097 인치(2.464 mm)의 핀 간격, 및 0.039 인치(0.991 mm)의 깊이를 가지고, 15% 결합 면적율을 산출하는 팽창된 한센 페닝스, 즉 "EHP" 결합 패턴이다. "714"로 표시되는 다른 한 전형적 점 결합 패턴은, 각 핀이 0.023 인치의 측면 치수, 핀 간의 0.062 인치(1.575 mm)의 간격, 및 0.033 인치(0.838 mm)의 결합 깊이를 가지는 사각형 핀 결합 부위를 가진다. 수득된 패턴은 약 15%의 결합 면적율을 가진다. 또 다른 한 통상적 패턴은 약 16.9%의 결합 면적율을 가지는 C-별 패턴이다. C-별 패턴은 횡 방향의 바, 또는 유성이 삽입된 "코르덴" 디자인이다. 다른 통상적 패턴은 약 16% 결합 면적율을 갖는 반복되고 약간 오프셋인 다이아몬드를 갖는 다이아몬드 패턴, 및 이름에서 알 수 있듯이, 예컨대 윈도우 스크린 패턴과 같이 보이고, 약 15% 내지 약 21% 범위의 결합 면적율, 및 약 302개 결합/제곱인치를 갖는 와이어 위브 패턴을 포함한다.

전형적으로, 결합 면적율(%)은 직물 적층체 웹의 면적의 약 10% 내지 약 30%에서 변화한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 스폿 결합은 각 층 내의 필라멘트 및(또는) 섬유들을 결합시킴으로써 각 개별 층에 일체성을 부여할 뿐만 아니라, 적층체 층들을 함께 고정한다.

본원에 사용되는 용어 "초음파 결합"은 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 4,374,888(Bornslaeger)에 설명된 바와 같이 예를 들어, 직물을 음파식 혼과 앤빌 롤 사이에 통과시킴으로써 수행되는 공정을 의미한다.

본원에 사용되는 용어 "접착 결합"은 접착제의 적용에 의해 결합을 형성하는 결합 공정을 의미한다. 그러한 접착제의 적용은 슬롯 코팅, 분무 코팅 및 기타 국소 적용과 같은 각종 공정들에 의한 것일 수 있다. 또한, 그러한 접착제는 생성물 성분 내에 적용된 후, 압력 하에 노출되어 제2 생성물 성분과 생성물 성분을 함유하는 접착제의 접촉이 두 성분들 간에 접착 결합을 형성하도록 할 수 있다.

여기, 또한 특허 청구범위에 사용되는 용어 "포함하는"은 포함적이거나 한도가 개방된 의미이고, 부가적 비인용 요소, 조성 성분 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 따라서, 그러한 용어들은 "가지다", "가지는", "함유하다", 및 이들 용어의 파생어들과 동의어인 것으로 의도된다.

본원에 사용된 용어 "회복하다", "회복" 및 "회복된"은 상호 교환하여 사용될 것이고, 연신력의 인가에 의해 물질을 연신한 후에 연신력을 종료할 때 연신된 물질의 수축율(위축율)을 가리킬 것이다. 예를 들어, 1 인치(2.5 cm)의 이완된 비연신 길이를 갖는 물질이 1.5 인치(3.75 cm)의 길이로 연신됨으로써 50% 신장될 경우, 그 물질은 50%로 신장될 것이고, 그것의 이완된 길이의 150%인 연신된 길이, 즉 연신된 길이 1.5×(배)를 가질 것이다. 이 예시적 연신된 물질이 수축되면, 즉 연신력 해소 후에 1.1 인치(2.75 cm)의 길이로 회복되면, 물질은 그것의 0.5 인치(1.25 cm) 신장의 80%를 회복하였다. 회복율(%)은 [(최대 연신 길이 - 최종 샘플 길이)/(최대 연신 길이 - 초기 샘플 길이)]×100로 표시될 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "확장가능한"은 적어도 한 방향으로 신장가능함을 의미하나, 반드시 회복가능한 것은 아니다.

본원에 사용되는 용어 "신장율(%)"은 연신된 치수의 증가분을 측정하여, 그 값을 원래의 치수로 나눔으로써 구한 비율, 즉 (연신된 치수의 증가분/원래의 치수)×100을 가리킨다.

본원에 사용되는 용어 "세트"는 신장 및 회복 후, 즉 물질을 연신하여 1 사이클 시험 동안 이완하도록 한 후의 물질 샘플의 보유 신장을 가리킨다.

본원에 사용되는 용어 "세트율(%)"은 사이클링된 후, 원래의 길이로부터 연신된 물질의 양의 측정값(사이클 시험 후의 즉각적 변형)이다. 세트율(%)은 사이클의 수축 곡선이 신장축을 가로지르는 지점이다. 인가된 응력의 제거 후에 남는 변형(strain)을 세트율(%)로 측정한다.

"부하손" 값은, 샘플을 주어진 백분율(예컨대, 지시된 바와 같은 70% 또는 100%)의 한 특정 방향(예컨대, CD)으로 한정 신장으로 신장시킨 후, 샘플을 저항 양이 0이 되는 양으로 수축시킴으로써 구해진다. 사이클을 2회 반복하고, 부하손은 50% 신장율에서와 같은 주어진 신장율에서 계산된다. 달리 지시되지 않는 한, 값을 50% 신장율 수준(70% 신장율 시험)에서 읽은 후, 계산에 사용하였다. 본원의 목적을 위해, 부하손은 하기와 같이 계산되었다:

[(50% 신장율에서의) 사이클 1 확장 장력 - (50% 신장율에서의) 사이클 2 수축 장력]×100 / (50% 신장율에서의) 사이클 1 확장 장력

본원에 반영된 시험 결과를 위해, 달리 언급되지 않는 한, 한정 신장율은 70%였다. 부하손 값을 구하기 위한 실제 시험 방법이 하기에 기재되어 있다.

본원에 사용되는 "충전제"는 압출된 필름에 화학적 간섭 또는 부정적 영향을 미치지 않는 필름 중합체 압출 물질에 첨가될 수 있고, 필름 전반에 걸쳐 분산될 수 있는 입상물 및(또는) 다른 형태의 물질들을 포함하는 의미를 가진다. 일반적으로, 충전제는 약 0.1 내지 약 10 마이크론, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 4 마이크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는 입상물 형태일 것이다. 본원에 사용되는 용어 "입자 크기"는 충전제 입자의 가장 큰 치수 또는 길이를 기술한다.

본원에 사용되는 용어인 반결정성의 주로 선형인 중합체 및 반결정성 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 그러한 중합체들의 블렌드, 및 그러한 중합체들의 공중합체를 가리킬 것이다. 그러한 폴리에틸렌계 중합체에 있어, 그러한 용어는, 약 5 g/10분 초과, 바람직하게는 10 g/10분 초과의 용융 지수(조건 E: 190℃, 2.16 kg), 및 약 0.910 g/cc 초과, 바람직하게는 약 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 중합체를 의미하는 것으로 정의될 것이다. 한 구현예에서, 밀도는 약 0.915 g/cc 내지 0.960 g/cc이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 밀도는 약 0.917 g/cc 내지 0.960 g/cc이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 밀도는 약 0.917 g/cc 내지 0.923 g/cc이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 밀도는 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc이다. 그러한 폴리프로필렌계 중합체에 있어서, 그러한 용어는 약 10 g/10분 초과, 바람직하게는 약 20 g/10분 초과의 용융 유속(230℃, 2.16 kg), 및 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc 범위의 밀도를 가지는 중합체를 의미하는 것으로 정의될 것이다.

달리 지시되지 않는 한, 제형물 내의 성분의 백분율은 중량 기준이다.

시험 방법 절차:

수증기 투과속도(WVTR) 또는 통기도:

본 발명의 필름 또는 적층체 물질의 WVTR(수증기 투과속도) 값을 구하기 위한 한 적당한 기술은, 본원에 참고로 인용된, INDA(미국 부직포 협회) No. IST-70.4-99, 명칭 "가드 필름 및 증기압 센서를 이용한, 부직 및 플라스틱 필름을 통한 수증기 투과속도의 표준 시험 방법(Standard Test Method for Water Vapor Transmission Rate Through Nonwoven and Plastic Film Using a Guard Film and Vapor Pressure Sensor)"]에 의해 표준화된 시험 절차이다. INDA 절차는 WVTR, 수증기의 대한 필름의 투과도의 결정, 및 균질 물질, 수증기 투과도 계수를 제공한다.

INDA 시험 방법은 공지되어 있어, 본원에 상세히 기재되어 있지 않다. 그러나, 시험 절차는 하기 요약되어 있다. 건조실은 영구 가드 필름 및 피시험 샘플 물질에 의해 기지의 온도 및 습도의 습윤실과 분리되어 있다. 가드 필름의 목적은 유한 에어 갭을 한정하고, 에어 갭을 특징화하면서 에어 갭 내의 공기를 정치시키는 것이다. 건조실, 가드 필름 및 습윤실은, 시험 필름이 밀봉되어 있는 확산 셀을 구성한다. 샘플 홀더는 모콘 인코포레이티드(Mocon, Inc.; 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재)에 의해 제조된 퍼마트란(Permatran)-W 모델 100K로 알려져 있다. 첫 번째 시험은 100% 상대 습도를 발생시키는 증발기 어셈블리 간의 에어 갭 및 가드 필름의 WVTR로 이루어진다. 수증기는 에어 갭 및 가드 필름을 통해 확산한 후, 수증기 농도에 비례하는 건조 기체 흐름과 혼합된다. 전기 신호는 처리를 위해 컴퓨터로 보내어진다. 컴퓨터는 에어 갭 및 가드 필름의 투과속도를 계산하고, 그 값을 저장하여 후에 사용한다.

가드 필름 및 에어 갭의 투과속도를 컴퓨터에 CaIC로 저장한다. 이어서, 샘플 물질을 시험 셀 내에 봉한다. 다시, 수증기가 에어 갭을 통해 가드 필름 및 시험 물질에 확산한 후, 시험 물질을 일소하는 건조 기체와 혼합된다. 다시 이 혼합물은 증기 센서에 운반된다. 이 정보를 이용하여, 수분이 시험 물질에 투과되는 투과속도를 하기 방정식에 따라 계산한다:

TR^-1 _{시험 물질} = TR^-1 _{시험 물질, 가드필름, 에어 갭}- TR^-1 _{가드필름, 에어 갭}

계산:

WVTR: WVTR의 계산은 하기 식을 이용한다:

WVTR = Fρ_sat(T)RH/(Ap_sat(T)(1-RH))

(여기에서,

F = 수증기의 흐름(cc/분)

ρ_sat(T) = 온도 T에서의 포화 공기 중 물의 밀도,

RH = 셀 내의 특정 위치에서의 상대 습도,

A = 셀의 단면적, 및

p_sat(T) = 온도 T에서의 수증기의 포화 증기압).

본원의 목적을 위해, 상기 시험을 위한 시험 온도는 약 37.8℃였고, 흐름은 100 cc/분이었으며, 상대 습도는 60%이었다. 부가적으로, n의 값은 6이었고, 사이클 수는 3이었다.

사이클 시험:

사이클 시험 절차를 이용하여 물질을 시험하여, 부하손 및 세트율(%)을 구하였다. 특히, 70% 한정 신장율로 2 사이클 시험을 이용하였다. 이 시험을 위해, 샘플 크기는 MD 방향 3 인치 × CD 방향 6 인치였다. 그립 크기는 3 인치 폭이었다. 그립 간격은 4 인치였다. 샘플을, 샘플의 횡 방향이 수직 방향이 되도록 적재하였다. 대략 10 내지 15 그램의 예비 부하를 설정하였다. 시험은 샘플을 20 인치/분(500 mm/분)로 70% 신장율(4 인치 갭에 부가하여 2.8 인치)까지 당긴 후, 즉시 (쉬지 않고) 0 점으로 복귀시켰다(4 인치 게이지 간격). 인-프로세스 시험(본원에 데이터를 제공함)을 2 사이클 시험으로 행하였다. 시험 데이터의 결과는 모두 제1 및 제2 사이클에서 나온다. 신테크 코포레이션(Sintech Corp.)의 일정 속도의 확장 테스터 2/S로, 테스트웍스(TESTWORKS) 4.07b 소프트웨어(신테크 코포레이션, 미국 노쓰캐롤라이나주 캐리 소재)를 이용하여, 리뉴(Renew) MTS 몽구스(mongoose) 박스(콘트롤러)로써, 시험을 행하였다. 주변 조건 하에서 시험을 행하였다.

용융 지수 또는 용융 유속:

(시험하는 중합체에 의존하는) 용융 지수 또는 용융 유속은 주어진 온도 및 전단 속도에서 수지가 얼마나 용이하게 흐르는지를 가리키는 척도이고, 일반적으로 폴리에틸렌계 중합체의 경우, ASTM 표준 D1238, 조건 190℃/2.16 kg(조건 E)를 이용하여 구해질 수 있다. 본원에서 용융 지수 시험 데이터는 이 방법 및 조건에 따라 산출되었다. 일반적으로, 높은 용융 지수를 갖는 중합체는 낮은 점도를 가진다. 폴리프로필렌계 중합체의 경우, 230℃ 및 2.16 kg의 조건에서 용융 유속에 대해 유사한 분석을 행한다. 본 발명에 따라, (중합체에 의존하는) 캐리어 수지의 용융 지수 또는 용융 유속, 밀도 파라미터 수지의 조합은 인-프로세싱을 보조하고 연신 후의 세공 형성을 보유하는 캐리어 수지의 능력을 증가시키면서, 2상 필름을 향상시킨다. 특히, 보다 높은 MI 값(약 5 g/10분 초과) 및 밀도 값(폴리에틸렌계 중합체의 경우)를 갖는 비탄성의 더욱 결정성인 캐리어 수지가, 탄성 성능을 희생하지 않으면서 통기성 필름을 제조하는데 특히 효과적인 것으로 결정되었다. 특히, 캐리어 수지, 예컨대 약 0.910 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 공중합체가 바람직하다. 약 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지가 바람직하다. 약 0.917 g/cc의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지가 바람직하다. 약 0.917 g/cc 초과의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지도 또한 바람직하다. 또 다른 한 구현예에서, 약 0.917 g/cc 내지 0.923 g/cc의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지가 바람직하다. 또 다른 한 구현예에서, 0.917 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지도 또한 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc의 밀도를 갖는 그러한 캐리어 수지도 또한 바람직하다. 대안적으로, 약 0.89 g/cc와 같은 보다 낮은 밀도를 가지고, 특히 10 g/10분 이상의 용융 유속 (MFR)(조건: 230℃; 2.16 kg)을 가지는 폴리프로필렌계 캐리어 수지도 또한 유용할 것이다. 한 대안적 구현예에서, 용융 유속은 약 20 g/10분 초과일 것이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc 의 밀도를 갖는 폴리프로필렌계 캐리어 수지도 또한 이용될 수 있다. 그러한 캐리어 수지를 별도로 충전제와 블렌딩한 후, 캐리어/충전제 혼합물을 탄성체 성분과 블렌딩하는 것도 또한 바람직하다. 임의의 충전제를 탄성체 성분과 직접 블렌딩하지 않고 충전제를 캐리어와 밀접하게 결합하여 유지시켜, 캐리어 수지가 탄성체 성분 내에 충전체 풍부 포켓을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 종래 기술의 탄성 충전된 필름/부직물 (지지체 층) 적층체의 전술된 문제점을 해소하기 위한 것이다. 문제점은 필름 조성물이 세공 붕괴없이 통기성 및 탄성을 제공하는 충전된 필름/부직물 적층체에 의해 해결된다. 다른 이점, 특성, 측면 및 상세 내용은 청구범위, 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통해 명백하게 된다. (필름/지지체 층 적층체의 부분으로서) 통기성 충전된 필름을 제조하기 위한 필름의 두 가지 제형 방법은 농축물 희석(letdown)법 및 완전 배합법이다. 본 적층체 용도들의 필름의 목적을 위해, 농축물 희석법이 바람직하다. 농축물 희석 방법에서, 하나의 수지를 캐리어 수지로 사용하여, 충전제로 농축물을 만든다. 본 용도에서, 캐리어 수지, 통상적으로는 폴리에틸렌계 중합체의 경우 보다 높은 밀도 수준(0.910 내지 0.960 g/cc), 및 폴리프로필렌계 중합체의 경우 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도 수준을 갖는, 높은 용융 지수 또는 용융 유속/낮은 점도의 수지를 사용하여, 충전제의 높은 부하를 분산시킨다. 탄성 희석용 수지는 적층체 내의 필름의 성질을 지배한다. 농축물을 탄성 수지로 희석(조합)하여, 최종 충전제 함량을 원하는 율(%)로 희석한다.

본 발명의 (필름/지지체 층 적층체의) 탄성의 열가소성 충전된 통기성 필름은 열가소성 탄성체 희석용 수지, 바람직하게 충전제("농축물")를 포함하는 반결정성의 주로 선형인 중합체(캐리어 수지)와 블렌딩된 블록 공중합체 희석용 수지(스티렌계 블록 공중합체)로부터 제조된다. 바람직하게, 탄성 중합체를 일축 압출기로 블렌딩하여, 중합체 상들의 실질적 혼합을 피하고, 희석용 수지 내에 캐리어 수지의 포켓을 보유하도록 한다. 충전제, 예컨대 탄산칼슘은, 비충전된 탄성 중합체 성분의 탄성 회복을 저해하지 않으면서, 반결정성 중합체/충전제 계면에서 세공을 형성하도록 연신될 수 있는, 압출된 필름 내에 충전된 영역을 형성한다. 형성된 세공은 반결정성 중합체 쉘에 의해 둘러싸임에 따라, 충전된 영역 내의 세공은 붕괴하지 않는 것으로 이론화된다. 전술한 바와 같이, 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는, 보다 높은 밀도의 폴리에틸렌계 캐리어 수지 또는 폴리프로필렌계 캐리어 수지가 바람직하다. 바람직하게, 충전된 캐리어 반결정성 중합체(충전된 중합체 또는 농축물)를 충전제와 배합한 후, 열가소성 탄성체 희석용 수지와 조합하여, 충전제 입자를 단지 반결정성 중합체로 둘러싸서, 이 조성물의 필름이 연신될 때 세공을 형성하고 보유가능한, 충전제 입자 주위에 주로 비탄성인 쉘을 형성한다.

본 발명에 따라 제조된 필름(적층 전에 연신된 생성물 필름)의 단면도를 도시하는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 필름 10은 탄성체성 성분 20을 포함한다. 반결정성 중합체/충전제 풍부 포켓 22는 탄성체성 성분 전반에 걸쳐 분산되고, 바람직하게 충전제는 캐리어 수지 위치에 단리된다. 충전제 입자 24는 반결정성 중합체 포켓 또는 세공 내에 함유된다. 세공은 탄성체성 중합체 상 내의 반결정성 중합체 상의 경질 쉘/벽에 의해 생성된다. 필름은 종 방향 연신기 또는 기타 연신 장치에서 연신될 때, 세공/공간 26이 반결정성 중합체와 충전제 입자 사이에 형성된다. 쉘이 반결정성 물질로 제조되기 때문에, 그것은 일축 연신 시에 완전히 원형인 구성형태가 아닌, 압착 또는 신장된 타원형 유형이나, 그것의 모양의 대부분을 보유한다. 쉘은 일축 연신 시에 더욱 원형인 구성형태를 보유한다. 도 1의 도시는 스타일링된 개략도임을 인식해야 한다.

각종 열가소성 탄성체들이 본 발명에 사용하기 위해 구상된다. 그러나, 열가소성 블록 공중합체, 예컨대 스티렌계 블록 공중합체는 본 발명의 유용한 탄성 중합체의 바람직한 예이다. 유용한 스티렌계 블록 공중합체의 구체적 예는 수소첨가 폴리이소프렌 중합체, 예컨대 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌(SEPSEP), 수소첨가 폴리부타디엔 중합체, 예컨대 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌(SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 및 수소첨가 폴리이소프렌/부타디엔 중합체, 예컨대 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEEPS)을 포함한다. 중합체 블록 구성형태, 예컨대 이블록, 삼블록, 다블록, 병 및 방사형이 또한 본 발명에 구상된다. 일부 예들에서, 보다 높은 분자량의 블록 공중합체가 바람직할 수 있다. 블록 공중합체는 크라톤 폴리머스사(Kraton Polymers, LLC; 미국 텍사스주 휴스턴 소재)로부터 상표명 크라톤 D 또는 G 중합체, 예를 들어 G1652 및 G1657로, 또한 셉톤 컴퍼니(Septon Company; 미국 텍사스주 파사데나 소재)로부터 상표명 셉톤 2004, 셉톤 4030 및 셉톤 4033으로 입수가능하다. 그러한 중합체의 다른 한 가능한 공급업체는 다이나솔(Dynasol; 스페인)을 포함한다. 특히, 셉톤 2004 SEPS 삼블록 중합체가 본 발명을 위해 특히 적당하다. 그러한 탄성체성 물질들의 블렌드도 또한 "탄성체성 성분"으로 구상된다. 예를 들어, G1652 및 G1657의 블렌드도 이용되어, 탄성체성 성분이 (총 필름 제형물의) 10%가 G1652이고, (총 필름 제형물의) 23%가 G1657인, 약 33 중량%로 최종 필름 제형물 내에 존재할 수 있다. 그러한 구현예는 나머지 67 중량%로서 충전제 농축물을 포함할 수 있다. 한 구현예에서, 스티렌계 블록 공중합체가 SEPS 중합체인 것이 바람직하다. 열가소성 탄성체는 그 자체가, 탄성체성 중합체 자체와 결합된, 가공 보조제 또는 점착제를 포함할 수 있다.

본 발명에 유용한 다른 열가소성 탄성체는 올레핀계 탄성체, 예컨대 EP 고무, 에틸, 프로필, 부틸 삼원중합체, 이들의 블록 및 공중합체를 포함한다.

바람직하게, 충전제, 캐리어 수지 및 탄성체성 희석용 수지 물질의 필름은 약 15 내지 50 중량%의 탄성체성 중합체 성분을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 블렌딩된 물질의 생성물 필름은 약 20 내지 40 중량%의 탄성체를 포함한다. 블렌딩된 탄성체성 조성물의 탄성체 성분이 주어질 때, 그것은 가공 보조제, 예컨대 저분자량 탄화수소 물질, 예컨대 왁스, 비정형 폴리올레핀 및(또는) 점착제와 함께 니트(neat) 베이스 수지를 포함할 수 있음을 인식해야 한다.

유기 및 무기 충전제 모두가, 필름 형성 공정 및(또는) 후속 적층 공정을 저해하지 않는 한, 본 발명에 사용하기 위해 구상된다. 충전제의 예는 탄산칼슘(CaCO₃), 각종 점토, 실리카(Si0₂), 알루미나, 황산바륨, 탄산나트륨, 탈크, 황산마그네슘, 이산화티탄, 제올라이트, 황산알루미늄, 셀룰로스 유형의 분말, 규조토, 석고, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 카올린, 운모, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로스 유도체, 중합체성 입자, 키틴 및 키틴 유도체를 포함한다.

충전제 입자는 임의적으로 지방산, 예컨대 스테아르산 또는 베헨산, 및(또는) 기타 물질로 코팅되어, (벌크에서) 입자의 자유 유동, 및 그것의 캐리어 중합체로의 분산 용이성을 촉진할 수 있다. 그러한 한 충전제는 이머리스(Imerys; 미국 조지아주 로스웰 소재)의 상표명 수퍼코트(Supercoat)

로 시판되는 탄산칼슘이다. 다른 한 충전제는 오미아 인코포레이티드(Omya, Inc.; 북미 버몬트주 프록터 소재)의 오미아카르브(OMYACARB)

2 SS T이다. 후자의 충전제는 스테아르산으로 코팅되어 있다. 바람직하게, 생성물 필름(최종 필름 제형물) 내의 충전제의 양은 약 40 내지 70 중량%이다. 더욱 바람직하게는, 생성물 필름 내의 충전제의 양은 약 45 내지 60 중량%이다.

충전제와 배합하기에 유용한 반결정성 캐리어 중합체의 예는 주로 선형인 폴리올레핀(예컨대, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌) 및 이의 공중합체를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 그러한 캐리어 물질은 수많은 출처들로부터 입수가능하다. 그러한 반결정성 중합체의 구체적 예는 다우(Dow) 폴리에틸렌, 예컨대 다우렉스(Dowlex) 2517(25 MI, 0.917 g/cc); 다우 LLDPE DNDA-1082(155 MI, 0.933 g/cc), 다우 LLDPE DNDB-1077(100 MI, 0.929 g/cc), 다우 LLDPE 1081(125 MI, 0.931 g/cc), 및 다우 LLDPE DNDA 7147(50 MI, 0.926 g/cc)을 포함한다. 일부 예들에서, 보다 높은 밀도의 중합체, 예컨대 다우 HDPE DMDA-8980(80 MI, 0.952 g/cc)가 유용할 수 있다. 부가적 수지는 엑손모빌(ExxonMobil)의, 20의 MI 및 0.925의 밀도를 갖는 에스코렌(Escorene) LL 5100, 및 50의 MI 및 0.926의 밀도를 갖는 에스코렌 LL 6201을 포함한다.

대안적으로, 약 0.89 g/cc와 같은 보다 낮은 밀도를 갖는 폴리프로필렌 캐리어 수지, 특히 20 MFR 이상(조건: 230℃; 2.16 kg)의 것들도 유용할 수 있다. 0.89 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는 폴리프로필렌, 예컨대 엑손모빌 PP3155(36 MFR), PP1074KN(20 MFR), PP9074MED(24 MFR) 및 다우 6D43(35 MFR)과 같은 동종중합체 및 랜덤 공중합체도 유용할 것이다

ASTM D1238(2.16 kg, 190℃)에 의해 측정 시에, (폴리에틸렌계 중합체의 경우) 반결정성 중합체의 용융 지수가 약 5 g/10분 초과, 더욱 바람직하게는 약 10 g/10분 초과인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 반결정성 중합체의 용융 지수는 약 20 g/10분 초과이다. 바람직하게, 반결정성 캐리어 중합체는 폴리에틸렌계 중합체의 경우 약 0.910 g/cc 초과의 밀도를 가진다. 더욱 더 바람직하게는, 밀도가 약 0.915 g/cc 초과이다. 더욱 더 바람직하게는, 밀도가 약 0.917 g/cc이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 밀도가 0.917 g/cc 초과이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 밀도가 약 0.917 내지 0.923 g/cc이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 캐리어 중합체는 약 0.917 내지 0.960 g/cc의 밀도를 가진다. 다른 한 대안적 구현예에서, 반결정성 캐리어 중합체는 약 0.923 g/cc 내지 0.960 g/cc 의 밀도를 가진다. 또한, 필름이 약 10 내지 25 중량%의 반결정성 중합체를 함유하는 것도 바람직하다.

또한, 통기성 충전된 필름은 임의적으로 하나 이상의 안정화제 또는 가공 보조제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전된 필름은 예를 들어 힌더드 페놀 안정화제와 같은 산화방지제를 포함할 수 있다. 시중 입수가능한 산화방지제는, 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)(미국 뉴욕주 태리타운 소재)로부터 입수가능한 이르가녹스(IRGANOX)^TM E 17(α-토코페롤) 및 이르가녹스^TM 1076(옥토데실 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 필름 형성 공정, 연신 및 임의의 후속 적층 단계에 상용적인 기타 안정화제 또는 첨가제도 또한 본 발명에 이용될 수 있다. 예를 들어, 필름에 원하는 특성을 부여하기 위해, 예를 들어 용융 안정화제, 가공 안정화제, 열 안정화제, 광 안정화제, 열 노화 안정화제, 및 당업자에게 공지된 기타 첨가제와 같은 부가적 첨가제가 첨가될 수 있다. 일반적으로, 포스파이트 안정화제(즉, 시바 스페셜티 케미칼즈(미국 뉴욕주 태리타운 소재)로부터 입수가능한 이르가포스(IRGAFOS) 168, 및 도버 케미칼 코포레이션(Dover Chemical Corp.; 미국 오하이오주 도버 소재)로부터 입수가능한 도버포스(DOVERPHOS)가 양호한 용융 안정화제이고, 한편 힌더드 아민 안정화제(즉, 시바 스페셜티 케미칼즈(미국 뉴욕주 태리타운 소재)로부터 입수가능한 키마소르브(CHIMASSORB) 944 및 119)가 양호한 열 및 광 안정화제이다. 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 입수가능한 B900와 같은, 상기 안정화제들 중 하나 이상의 팩키지가 시중 입수가능하다. 바람직하게 약 100 내지 2000 ppm의 안정화제를 베이스 중합체(들)에 첨가한 후, 압출한다(백만분율은 충전된 필름의 전체 중량을 기준으로 한 것이다).

바람직하게, "충전된 중합체"(캐리어 수지 및 충전제)의 농축물은 약 60 내지 85 중량%의 충전제, 더욱 바람직하게는 70 내지 85 중량%의 충전제 범위로 하여, 충전제 및 반결정성 캐리어 폴리올레핀으로 제조된다. 또한, 최종 조성물 중의 반결정성 중합체의 양을 감소시켜, 탄성체성 중합체 상의 탄성 성능에 최소의 영향을 주도록 하는 것이 바람직하다. 탄성 중합체를 충전된 중합체 농축물 수지와 블렌딩한 후, 블렌딩 장치 내의 필름 축 압출기에 "희석용" 수지로 도입한다. 이어서, 열가소성 탄성체의 농도를 일반적으로 최종 조성물 중의 원하는 충전제 수준에 의해 구한다. 충전제의 수준은 반드시 필름의 탄성 성질뿐만 아니라, 통기성에 영향을 줄 것이다. 한 구현예에서, 충전제가 80 중량% 초과의 양으로 충전된 중합체 내에 존재하여, 필름이 하기 기술되는 원하는 성질들을 나타내도록 하는 것이 바람직하다.

한 예로서, 약 25 내지 65 중량% 범위의 충전제가 필름 구성형태에 존재할 수 있고, 약 15 내지 60 중량% 범위의 탄성체가 존재할 수 있으며, 약 5 내지 30 중량% 범위의 반결정성 중합체가 존재할 수 있다.

본 발명의 목적을 위해, 반결정성 중합체를 가능한 한 충전제의 표면으로 한정하여, 탄성 중합체 블렌드 전반에 걸쳐 캐리어 수지 중합체 또는 충전제가 완전히 배합되지 않도록 함으로써, 2개 중합체의 혼합을 제한하는 것이 바람직하다. 이에, 탄성 중합체는 일반적으로 필름 전반에 걸쳐 연속 상으로 있어, 탄성 성능이 최대화된다.

이어서, 필름을 다중층상 적층체의 일부로서 하나 이상의 시이트 물질 층에 적층한다. 예를 들어, 필름을 하나 이상의 부직 시이트 물질 또는 직조 웹 또는 스크림에 적층할 수 있다. 한 구현예에서, 필름을 스펀본드 웹에 적층한다. 그러한 스펀본드는 폴리올레핀 물질, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 그것의 공중합체 및 그것의 블렌드로 된 것일 수 있다. 그러한 스펀본드 웹은 단일 중합체 성분, 또는 대안적으로 2-성분/접합 배치의 것일 수 있다. 바람직하게, 그러한 스펀본드 웹은 약 10 내지 50 gsm의 기초 중량을 가진다. 대안적으로, 그러한 필름을 코폼, 멜트블로운, 또는 본딩카딩된 웹에 적층할 수 있다. 필름을 접착제, 열 칼렌더링, 압출 코팅 또는 초음파식 결합 방법에 의해 부가적 시이트 물질에 적층할 수 있다. 일부 예들에서, 필름에 적층된 층은 지지체를 필름에 제공할 수 있고, 지지체 층으로서 매우 특징화될 수 있다. 다른 예들에서, 그러한 부가적 층은 다른 유형의 기능성, 예컨대 향상된 감촉(hand)을 제공할 수 있다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 단일층 통기성의 탄성 필름 10 및 하나 이상의 부가적 부착 층, 예컨대 부직물 층 50을 갖는 본 발명의 필름 적층체가 도시되어 있다. 그러한 부직물 층은 예를 들어, 접착제 적용 30에 의해 부착된다.

공정:

통기성의 탄성 필름 10 및 필름 적층체 40의 형성 방법이 도면의 도 3에 나와 있다. 그러나, 필름을 제조하기 전에, 원료, 즉 반결정성 캐리어 중합체(들) 및 충전제를 먼저 예컨대 하기 공정을 통해서 배합해야 한다. 충전제 및 반결정성 중합체 원료를 이축 압출기 또는 고강도 믹서(양자 모두 패럴 코포레이션(Farrel Corporation; 미국 코네티컷주 안소니아 소재)로부터 입수가능함)의 호퍼에 첨가하여, 치합(intermeshing) 회전 축 또는 회전자의 작용에 의해 융융 상태로 분산 혼합시킨다. 수득된 혼합물을 펠렛화하며, 이를 본원에서 충전제 농축물 또는 충전제 농축물 화합물로 칭한다. 이어서, 충전제 농축물 화합물 및 열가소성 탄성체 수지를 바람직하게 필름 공정에서 단일 배리어 축 압출기, 및 그에 이어 필름 다이를 공급하는 용융 펌프에 의해 가공한다. 도 3과 관련하여, 중합체 물질을 압출기 80 장치에 둔 후, 필름으로 캐스팅 또는 블로우닝한다.

그러므로, 캐리어, 충전제 및 탄성체 물질은 하나의 단계에서 함께 모두 완전히 배합되는 것이 아니라, 그것을 배합을 달성하는 별도의 한 단계 공정으로 하여, 캐리어 수지를 충전제와 다소 결합되도록 유지시킴을 인식해야 한다.

이어서, 전구 필름 10a을 (약 380 내지 440℉, 예컨대 400 내지 420℉의 온도 범위에서) 예를 들어 캐스팅 롤 90에 압출하며, 이는 평활화 또는 패턴형성될 수 있다. 용어 "전구" 필름은, 예컨대 종 방향 연신기에 통과시키는 것과 같은 방식에 의해, 통기성으로 되기 전의 필름을 가리키기 위해 사용될 것이다. 압출기 다이로부터의 유출물을 즉시 캐스팅 롤 90에서 냉각시킨다. 롤의 표면에 따라 진공을 발생시켜 전구 필름 10a이 롤의 표면 부근에 놓이도록 유지하는 것을 돕도록, 진공 박스(도시되지 않음)를 캐스팅 롤에 인접하게 둘 수 있다. 부가적으로, 에어 나이프 또는 정전기 핀너(도시되지 않음)는 방사 롤 주위를 이동하면서 전구 필름 10a를 캐스팅 롤 표면에 강제로 보내는 것을 도울 수 있다. 에어 나이프는 매우 고속으로 공기 스트림을 압출된 중합체 조성물 물질의 가장자리에 집중시키는, 당업계에 공지된 장치이다. (MDO를 통과하기 전의) 전구 필름 10a는 두께가 바람직하게 약 20 내지 100 마이크론이고, 총 기초 중량이 약 30 gsm 내지 100 gsm이다. 한 구현예에서, 기초 중량은 약 50 내지 75 gsm이다. 연신 장치에서 연신한 후, 필름의 기초 중량은 약 10 내지 60 gsm, 바람직하게는 약 15 내지 60 gsm이다.

전술한 바와 같이, 전구 필름 10a을 추가 가공하여, 그것을 통기성으로 만든다. 그러므로, 압출 장치 80, 및 캐스팅 롤 90로부터, 전구 필름 10a을 마샬 앤드 윌리엄즈 컴퍼니(Marshall and Williams Company; 미국 로드아일랜드 프로방스 소재)와 같은 업체로부터 시중 입수가능한 장치인, 필름 연신 유닛 100, 예컨대 종 방향 연신기 또는 "MDO"로 보낸다. 이 장치는, 점차적으로 연신하고 도 3에 나와 있는 공정을 통한 필름의 이동 방향인 종 방향으로 필름이 얇아지도록 하는 복수개(예컨대, 예를 들어 5 내지 8개)의 연신 롤러를 가질 수 있다. MDO가 8개 롤로 도시되어 있으나, 롤의 수는 원하는 연신 수준, 및 각 롤 간의 연신도에 따라, 보다 높거나 보다 낮을 수 있음을 이해해야 한다. 필름은 단일 또는 다중의 구분된 연신 조작으로 연신될 수 있다. MDO 장치 내의 롤들 중 일부는 점차적으로 보다 높은 속도로 작동하지 않을 수 있음을 주목해야 한다. 바람직하게, 비연신된 충전된 필름 10a(전구 필름)는 그것의 원래의 길이의 약 2 내지 약 5배 연신되어, 필름이 와인더에서 이완된 후에 원래의 필름 길이의 1.5 내지 약 4 배의 최종 연신을 부여할 수 있다. 한 대안적 구현예에서, 필름이 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 No. 4,153,751(Schwarz)에 기재된 것들과 같은 치합 홈 롤을 통해 연신될 수 있다.

다시 도 3과 관련하여, MDO 100의 롤들 중 일부는 예비가열 롤로 작용할 수 있다. 존재할 경우, 이 첫 번째 몇 개의 롤은 필름을 실온(125℉) 초과로 가열한다. MDO 내의 인접 롤의 점차적으로 더 빠른 속도는 충전된 전구 필름 10a을 연신시키는 작용을 한다. 연신 롤의 회전 속도는 필름의 연신량 및 최종 필름 중량을 결정한다. 미세공극이 이 연신 중에 형성되어, 필름을 미세다공성으로 만들고, 후속하여 통기성으로 만든다. 연신 후, 연신된 필름 10b을 약간 수축시키고(시키거나) 하나 이상의 가열된 롤 113, 예컨대 가열된 어닐 롤에 의해 더욱 가열 또는 어닐링할 수 있다. 이 롤을 전형적으로 약 150 내지 220℉로 가열하여, 필름을 어닐링한다. 이어서, 필름을 냉각시킬 수 있다.

MDO 필름 연신 유닛을 빠져나간 후, 이어서 통기성 생성물 필름 10b을 전술한 부직물 층 50, 예컨대 스펀본드 층들 중 하나 이상에 부착시켜, 다중층 필름/적층체 40을 형성한다. 적당한 적층체 물질은 시이트 물질, 예컨대 부직포, 다중층상 부직물 적층체 직물, 스크림, 직포 및 기타 유사 물질들을 포함한다. 향상된 바디 순응성을 갖는 적층체를 달성하기 위해, 섬유성 층은 자체적으로 바람직하게 확장가능한 직물, 더욱 더 바람직하게는 탄성 직물이다. 예를 들어, 부직포를 MD로 당기는 것은, 직물이 CD로 "네킹"되도록, 즉 좁아지게 하고, 네킹된 직물에 CD 확장성을 부여한다. 부가적 적당한 확장가능하고(하거나) 탄성인 직물의 예는 미국 특허 No. 4,443,513(Meitner 등); 5,116,662(Morman 등); 4,965,122(Morman 등); 5,336,545(Morman 등); 4,720,415(Vander Wielen 등); 4,789,699(Kieffer 등); 5,332,613(Taylor 등); 5,288,791(Collier 등); 4,663,220(Wisneski 등); 및 5,540,976(Shawver 등)에 기재된 것들을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 상기 특허들의 전체 내용은 본원에 참고로 인용된다. 그러한 네킹된 부직 물질이 본 발명의 필름에 결합될 수 있다. 한 대안적 구현예에서, 분할되고 네킹된 부직 물질은 본 발명의 필름에 결합될 수 있다. 다른 한 대안적 구현예에서, 스펀본드 지지체 층은 다양한 방법들을 이용하여 연신될 수 있다. 예를 들어, 그러한 물질은 필름에 접착식으로 적층되기 전에, 텐터 프레임 또는 홈 롤에 의해 CD로 1.5 내지 3×로 연신된 후, 원래의 폭으로 또는 필름의 폭에 맞게 네킹될 수 있다.

그러한 생성물 필름 10에 적층될 부직포는 바람직하게 약 10 g/m² 내지 50 g/m², 더욱 더 바람직하게는 약 12 g/m² 내지 25 g/m²의 기초 중량을 가진다. 한 대안적 구현예에서, 그러한 부직포는 약 15 내지 20 g/m²의 기초 중량을 가진다. 한 특별한 예로서, 폴리프로필렌 스펀본드 섬유의 20 g/m² 웹이 그러므로, 생성물 필름 10이 (원하는 양으로 네킹될 수 있다(이에 기초 중량이 증가함). 칼렌더 롤 어셈블리 109의 적층 롤 또는 접착성 닙에서), 네킹되거나 CD 연신가능한 스펀본드 부직 웹에 니핑될 것이다.

스펀본드 또는 기타 지지체 층은 예비형성된 롤로부터 제공될 수 있거나, 대안적으로 필름과 인-라인으로 제조되어 제조 직후에 합쳐질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 스펀본드 압출기 102는 스펀본드 섬유 103를 연속 벨트 배치의 일부인 성형 와이어 104에 용융 방사한다. 연속 벨트는 일련의 롤러 105 주위를 순환한다. 진공(도시되지 않음)을 이용하여, 섬유를 성형 와이어 상에 유지시킬 수 있다. 섬유를 압착 롤 106을 통해 압축할 수 있다. 압착 후, 스펀본드 또는 기타 부직 물질 층을 생성물 필름 10에 결합시킨다. 그러한 결합은 접착제 결합을 통해, 예컨대 슬롯 또는 분무 접착제 시스템, 열 결합 또는 기타 결합 수단, 예컨대 초음파식, 마이크로파, 압출 코팅, 및(또는) 압착력 또는 에너지를 통해 일어날 수 있다. 접착제 결합 시스템 32가 도시되어 있다. 그러한 시스템은 분무 또는 슬롯 코트 접착제 시스템일 수 있다. 그러한 슬롯 코트 접착제 시스템은 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation; 미국 조지아주 도손빌 소재)으로부터 입수가능하다. 예를 들어, 접착제 애플리케이터 다이는 노드슨으로부터 상표명 BC-62 디공성 코트 모델로 입수가능하다. 그러한 다이는 코팅 스탠드, 예컨대 NT 1000 계열 코팅 스탠드 상에 고정될 수 있다. 슬롯 코팅 접착제 공정은 광범위한 접착제 점도에 걸쳐 균일한 접착제 커버를 제공함이 밝혀졌다.

본 발명의 수행에 사용될 수 있는 적당한 접착제의 예는 헌츠만 폴리머스(Huntsman Polymers; 미국 텍사스주 휴스턴 소재)로부터 입수가능한 렉스탁(Rextac) 2730, 2723, 및 보스틱 핀들리 인코포레이티드(Bostik Findley, Inc.; 미국 위스콘신주 와우와토사 소재)로부터 입수가능한 접착제, 예컨대 H9375-01을 포함한다. 한 대안적 구현예에서, 필름 및 부직 지지체 층은, 접착제의 기초 중량이 약 1.0 내지 3.0 gsm이 되도록 접착제로 적층된다. 사용된 접착제의 유형 및 기초 중량은 최종 사용 및 최종 적층체에서 요망되는 탄성 특성에 대해 결정될 것이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 접착제는 필름이 적층되기 전에 부직물 층에 직접 적용된다. 향상된 드레이프를 달성하기 위해, 접착제를 외부 섬유성 층에 패턴 적용할 수 있다.

필름 및 지지체 층 물질은 전형적으로 필름이 MDO를 빠져 나갈 때와 동일한 속도로 적층 롤에 들어간다. 대안적으로, 필름은 그것이 지지체 층에 적층될 때 당겨지거나 이완된다. 한 대안적 구현예에서, 결합제 또는 점착제를 필름에 부가하여, 층의 접착을 향상시킬 수 있다. 적층체의 향상된 드레이프를 달성하기 위해, 접착제를 바람직하게 직물들 중 하나에 패턴 적용하거나, 외부 섬유성 층에만 적용한다. 접착제를 외부 섬유성 층, 예컨대 부직포에 적용함으로써, 접착제는 일반적으로 단지 섬유 접촉 지점에 필름보다 위에 있게 되고, 이에 따라 적층체에 향상된 드레이프 및(또는) 통기성을 제공한다. 부가적 결합 보조제 또는 점착제도 또한 섬유성 또는 기타 외부 층에 사용될 수 있다.

결합 후, 적층체 40을 추가 가공할 수 있다. 적층 후에, 다중층상 적층체를 수많은 후-MDO 연신 제조 공정에 적용할 수 있다. 예를 들어, 그러한 적층체는 분할되고(되거나) 네킹될 수 있다. 대안적으로, 적층체는 횡단 방향으로 연신될 수 있다. 예를 들어, 한 구현예에서, 필름/지지체 층 적층체를 피크 및 밸리를 갖는 통상적인 홈 롤, 또는 축을 따라 원반으로부터 형성된 홈 롤에 연신시키는 것이 바람직하다.

예를 들어, 그러한 적층체는 CD 방향으로 홈을 가지고 있는 일련의 홈 롤들을 통해 이동될 수 있다. 그러한 가공 단계 110은, 탄성 또는 통기성을 희생하지 않고도, 부가적 원하는 특성, 예컨대 유연함을 적층체 40에 제공할 수 있다.

(후-적층 형성 및 전-적층 부직 웹 가공 모두를 위한) 본 발명의 방법의 홈 롤 배치는, (전술한 바와 같이) 하나의 롤의 피크가 인접한 롤의 밸리에 있도록, 상호 바로 인접한 단일 롤일 수 있고, 혹은 대안적으로 그것은 보다 작은 위성 롤에 의해 둘러싸인 단일 또는 주요 앤빌 롤일 수 있다. 예를 들어, 한 구현예에서, 부직 지지체 층 또는 적층체는 주요 앤빌 롤이 하나 이상의 위성 롤에 의해 둘러싸인 홈 롤 배치를 통해 이동될 수 있다. 그러한 배치는 도 9에 도시되어 있다. 그러한 직물의 연신 장치가 대리인 도켓 번호 19078 PCT, 연계 번호 PCT/US03/26247[발명의 명칭: 가요성 웹을 처리하기 위한 다중 충격 장치 및 방법(Multiple Impact Device and Method for Treating Flexible Webs); Robert James Gerndt 등; 2003년 8월 22일 출원]의 미국 출원에 기재되어 있다. 그러한 출원은 전체적으로 본원에 참고로 인용되어 있다.

도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 앤빌 롤은 그것의 주변부에 롤 주위를 동심원으로 이동하는 앤빌 및 위성 롤에 일련의 홈들을 포함하고, 그러므로 웹은 폭 방향 또는 횡단 방향으로 연신된다. 나와 있는 바와 같이, 앤빌 롤 200은 홈 202을 포함하고, 또한 각기 홈 208 및 210을 가지는 위성 롤 204, 206과 작동적으로 맞물려져 위치한다. 맞물리는 롤의 수 및 각 롤의 맞물림의 깊이는 다양할 수 있으며, 롤이 부분적으로 또는 완전히 홈을 가지고 있어, 원할 경우 롤 길이를 따라 구역적 또는 전체적 연신을 제공할 수 있음이 명백할 것이다.

도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 홈 롤은 표면에 따라 핀 및 채널에 의해 한정된다. 도 10은 예를 들어 웰 이동 경로를 나타내는 도 9의 구현예에 대한, 맞물린 닙의 부분적 확대 단면도이다. 닙을 보다 명료히 도시하기 위한 목적으로, 웹 620의 경로가 단지 부분적으로 닙을 횡단하여 나타내어져 있으나, 웹이 닙을 완전히 횡단하여 확장할 수 있고 통상적으로 확장하게 됨이 명백할 것이다. 나와 있는 바와 같이, 앤빌 롤 500의 홈 502는 위성 롤 504의 홈 508 사이에 핀 610을 치합하거나 수용한다. 이 경우, 치합은 웹 620의 두께보다 넓은 각각의 홈 벽 610, 612 사이의 간격 W를 유지하고, 그 결과 웹이 압착되지 않고 연신된다. 나와 있는 바와 같이, H는 핀 높이의 측정값이고, E는 맞물림 깊이의 측정값이다. 인치 당, 홈의 수는 롤을 따라 인치 당, 팁 대 팁(피크 대 피크)의 핀의 수를 계수함으로써 측정된다.

원하는 결과를 달성하기 위해, 홈의 수는 광범위하게 다양할 수 있다. 예를 들어, 백킹/외부 커버 성분과 같은 일회용 개인용 케어 제품 용도를 위한 필름 및 부직의 경량 적층체의 연신을 위해, 유용한 홈의 수는 인치 당, 약 3 내지 약 15에서 변화할 수 있으나, 더 크거나 더 작을 수도 있다. 예를 들어, 한 특별한 구현예에서, 홈의 수는 인치 당, 약 5 내지 12개 홈이다. 다른 한 대안적 구현예에서, 홈의 수는 인치 당, 5 내지 10개이다. 본질적으로, 한 특별한 구현예에서, 핀의 피크 대 피크 거리는 약 0.333 인치 내지 약 0.0666 인치에서 다양할 수 있다. 한 대안적 구현예에서, 피크 대 피크 거리는 약 0.200 인치 내지 약 0.083 인치일 수 있다. 홈 롤의 핀 및 홈의 맞물림은 약 0 내지 0.300 인치일 수 있다. 한 대안적 구현예에서, 홈 내의 핀의 맞물림은 약 0.010 인치 내지 약 0.200 인치이다. 다른 한 구현예에서, 맞물림은 약 0.070 인치 내지 약 0.150 인치일 수 있다. 바람직하게, 한 구현예에서, CD 방향으로의 물질의 총 연신은 약 2.0 내지 2.75×이고, 맞물림은 (인치 당, 약 8개 홈) 약 0.100 인치 내지 약 0.150 인치이다. 그러한 조건은 필름에 적층되기 전의 부직 직물의 전-적층 연신을 위해 바람직하다. 그러한 용도들을 위해, 물질의 압착을 피하는 것이 중요하고, 치한 홈의 모양이 그 목적을 위해 선택될 수 있다. 또한, 원하는 연신 수준을 달성하기 위해 홈에 치합할 때의 맞물림 깊이도 또한 다양화될 수 있다. 본 발명의 한 특성은, 높은 연신 수준이 연약한 물질을 손상시킬 수 있는 단일의 거센 충격을 피하는, 맞물림 단계에서의 국소 영역에서 달성될 수 있다는 것이다.

그러한 홈 배치의 롤은 스틸, 또는 당업자에게 명백한, 의도되는 사용 조건에 대해 만족스러운 기타 물질로 구성될 수 있다. 또한, 동일한 물질이 모든 롤, 및 앤빌 롤을 위해 사용되는 것이 필수적이지는 않으며, 예를 들어 덜 스트레스를 받는 조건 하에 가요성 웹에 충격을 주기 위해, 경질 고무 또는 기타 더욱 반발성인 물질로 구성될 수 있다. 하나 이상의 롤의 온도를 가열 또는 냉각에 의해 조절하여, 연신 조건을 또한 변화시킬 수 있다. 적층체 형성의 경우, 성분 층들 중 하나 이상을 연속 롤 사이에 도입하여, 성분 층들 중 하나 이상에 인가되는 연신 수준이 상이하도록 할 수 있다.

상당한 정도로, 피처리 물질은 장비의 원하는 구성형태를 결정할 것이다. 예를 들어, 중량 물질의 처리는, 홈의 간격이 보다 경량의 물질에 대한 파라미터보다 증가되게 됨을 가리킬 수 있다. 탄성 물질은 또한 웹을 손상시키지 않으면서 간격이 증가될 수 있음을 제시하지 않을 수 있으나, 적층체의 경우, 탄성이 덜한 탄성 성분도 또한 고려 대상일 것이다. 단일층 부직 지지체 물질의 경우, 홈의 간격은 중량의 물질에서보다 작기 쉬울 것이며, 이에 웹에 손상 또는 마모를 끼치지 않는다.

또한, 종 방향 연신 장치 및 횡단 방향 연신 장치, 또는 원할 경우 이 역순의 연속적 사용에 의해 이축 연신이 달성될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 원할 경우, 또는 대안적으로는 MDO를 통해 미리 부여된 연신에 부가하여 추가 종 방향 연신이 요망되는 경우, 롤의 폭을 횡단하여 롤의 한 말단에서 다른 한 말단으로 홈을 갖는 홈 롤을 이용하는 홈 롤 배치를 이용할 수 있다.

위성 롤은 앤빌 롤의 홈 표면과 작동적으로 맞물려 위치하여, 그것은 앤빌 롤의 홈 내에 치합되거나 맞게 형상화되고 위치한다. 이용될 수 있는 위성 롤의 수를 다양하게 할 수 있고, 위성 롤은 바람직하게 수가 원하는 대로 바로 변화될 수 있도록 맞물리거나 풀리도록 적합화된다. 롤은 바람직하게 하나 이상의 모터(도시되지 않음)에 의해 원하는 효과적 맞물림에 매칭되는 속도로 구동된다.

도 9에서 보는 바와 같이, 앤빌 롤 200은, 적층체가 앤빌 및 위성 롤 사이에 형성된 닙을 통과할 때, 적층체(또는 부직 지지체 물질)에 연신력을 인가하기 위해 작동하는 위성 롤 204 및 206에 의해 맞물려진다. 이 경우에서, 위성 롤들 중 하나의 롤의 홈이 다른 위성 롤의 홈의 경우보다 덜한 정도로 앤빌 롤의 짝 홈으로 확장된다. 이 방식으로, 적층체에 인가된 연신력을 점차적으로 증가시켜, 적층체를 파열시키거나 그와 달리 손상시키되, 고도로 연신시키는 경향이 감소되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로 롤의 짝 맞물림의 다양화는 위성 롤들 중 임의의 것 또는 모두를 이용하여 행해질 수 있고, 원하는 대로 임의의 증가 또는 감소하는 맞물림의 임의 순서로 일어날 수 있음이 명백할 것이다. (도 3에서 보는 바와 같은) 임의의 부가적 후-적층 처리 후에, 적층체는 추가로 분할 111, 어닐링 113, 인쇄, 천공 및(또는) 와인더 상의 권취 112가 행해질 수 있다.

본 발명의 필름 적층체는 수많은 개인용 케어 제품들에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 그러한 물질은 각종 개인용 케어 제품용 연신가능한 외부 커버로 특히 유리하다. 부가적으로, 그러한 필름 적층체는 보호용 의복, 예컨대 외과용 또는 병원용 드레이프에서 기재 직물 물질로서 혼입될 수 있다. 다른 한 대안적 구현예에서, 그러한 물질은 보호성 레크리에이션용 커버, 예컨대 차량용 커버 등을 위한 기재 물질로서 작용할 수 있다.

이와 관련하여, 도 4는 흡수성 물품, 예컨대 펼쳐진 상태의, 본 발명의 일회용 기저귀의 투시도이다. 착용자와 접촉하는 기저귀의 표면은 시찰자 쪽을 향한다. 도 4와 관련하여, 일회용 기저귀는 일반적으로 전면 허리 구획, 후면 허리 구획, 및 전면 및 후면 허리 구획을 상호 결합하는 중간 구획을 한정한다. 전면 및 후면 허리 구획은 사용 중에 각기 착용자의 전면 및 후면 복부 영역에 실질적으로 확장하도록 구성된 물품의 전반적 부분을 포함한다. 물품의 중간 구획은 다리 사이의 착용자의 가랑이 영역을 통해 확장하도록 구성된 물품의 전반적 부분을 포함한다.

흡수성 물품은 외부 커버 130, 외부 커버 쪽을 향하도록 위치된 액체 투과성 신체측 라이너 125, 및 흡수성 바디 120, 예컨대 외부 커버와 신체측 라이너 사이에 위치하는 흡수성 패드를 포함한다. 도시된 구현예에서의 외부 커버는 기저귀의 길이 및 폭과 일치한다. 흡수성 바디는 일반적으로 외부 커버의 길이 및 폭보다 각기 작은 길이 및 폭을 한정한다. 이에 따라, 기저귀의 경계(marginal) 부분, 예컨대 외부 커버의 경계 구획은 흡수성 바디의 말단 가장자리를 지나 확장할 수 있다. 설명된 구현예에서, 예를 들어 외부 커버가 흡수성 바디의 말단 경계 가장자리를 지나 바깥으로 확장하여, 기저귀의 측면 경계 및 끝 경계를 형성한다. 신체측은 일반적으로 외부 커버와 동시-확장성이나, 임의적으로 원하는 경우, 외부 커버의 부위보다 더 크거나 더 작은 부위를 커버할 수 있다.

외부 커버 및 신체측 라이너는 사용 중에 착용자의 의복 및 신체 쪽으로 각기 향하도록 하기 위한 것이다. 본 발명의 필름 적층체는 그러한 물품 내의 외부 커버로서 편리하게 작용할 수 있고, 이에 배리어, 심미적으로 좋은 외관, 및 좋은 촉감을 제공한다.

고정(Fastening) 수단, 예컨대 후크 및 루프 고정장치(fastener)를 사용하여 기저귀를 착용자에게 고정할 수 있다. 대안적으로, 기타 고정 수단, 예컨대 버튼, 핀, 스냅, 접착성 테이프 고정장치, 점착제, 머쉬룸-및-루프 고정장치 등을 이용할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 물질은 연신가능한 외부 커버의 부분으로서의 루프 물질로 사용될 수 있다.

기저귀는 또한 신체측 라이너와 흡수성 바디 사이에 위치한 서지(surge) 관리 층을 포함함으로써, 삼출액의 범람을 막고, 기저귀 내의 삼출액의 분포를 더욱 향상시킬 수 있다. 기저귀는 또한 흡수성 바디 및 외부 커버 사이에 위치한 환기 층(도시되지 않음)을 추가로 포함함으로써, 외부 커버를 흡수성 바디와 단절시켜, 외부 커버의 표면 쪽으로 향하는 의복의 축축해짐을 감소시킬 수 있다.

기저귀의 각종 구성요소들은 각종 유형의 적당한 부착 수단들, 예컨대 접착제, 음파식 결합, 열 결합 또는 이들의 조합을 이용하여 함께 일체적으로 조립된다. 나와 있는 구현예에서, 예를 들어 신체측 라이너 및 외부 커버는 접착제, 예컨대 고온 용융 감압성 접착제의 라인을 이용하여 상호에 대해, 또한 흡수성 바디에 조립될 수 있다. 유사하게, 다른 기저귀 구성요소, 예컨대 탄성 부재 및 고정 부재, 및 서지 층을 상기 명시된 부착 메커니즘을 이용함으로써 물품에 조립할 수 있다. 본 발명의 물품은 바람직하게, 작동적으로 부착되거나 그와 달리 결합되어 물품의 외향 표면의 주요 부분으로 확장되는 연신가능한 직물 층을 포괄하는 연신가능한 외부 커버로서 필름 적층체를 포함한다. 연신가능한 외부 커버가 물품의 비연신가능한 부분에 고정되지 않거나 그와 달리 확장되지 않도록 제한된 영역에서, 연신가능한 외부 커버가 최소한의 힘으로 자유롭게 확장할 수 있다. 요망되는 측면에서, 외부 커버는 종 방향, 횡 방향을 따라, 또는 횡 및 종 방향의 조합 방향을 따라 연신가능할 수 있다. 특히, 착용자 주위에서의 물품의 향상된 고정, 착용자의 힙 및 엉덩이, 특히 후면 허리 구획에서의 향상된 커버, 및 허리 구획에서의 증진된 통기성을 제공하기 위해, 허리 구획에 위치한 연신가능한 외부 커버의 부분은 횡 방향으로 확장할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고정장치 및(또는) 측면 패널이 기저귀의 후면 허리 구획에서 측면 가장자리를 따라 위치할 경우, 향상된 봉쇄 및 심미성을 위해 사용 시에 착용자의 엉덩이 상의 증진된 커버를 제공하기 위해, 후면 허리 구획 내의 외부 커버의 적어도 일부분이 바람직하게 확장할 것이다.

또한, 흡수성 바디 상에 위치하는 연신가능한 외부 커버의 적어도 부분이 향상된 봉쇄를 위해 사용하는 동안에 확장될 수 있는 것도 바람직하다. 예를 들어, 흡수성 바디가 삼출액을 흡수하고 외향으로 팽창함에 따라, 연신가능한 외부 커버는 물품의 흡수성 바디 및(또는) 다른 성분의 팽창에 따라 용이하게 신장하고 확장하여, 공극 부피를 제공함으로써 더욱 효과적으로 삼출액을 함유할 수 있다. 본 발명의 연신가능한 외부 커버는 바람직하게 인가된 인장력을 가할 때의 선택된 연신, 및 그러한 인가된 힘을 제거할 때의 수축하는 능력을 제공할 수 있다.

각종 다른 흡수성 개인용 케어 제품 구현예에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 물질은 운동복 바지, 언더팬츠, 여성용 케어 제품, 및 성인용 요실금 제품을 포함한 다양한 제품 용도들에서 "외부 커버"로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 특징적 필름 적층체는 구별된 탄성 측면 패널 140에 의해 분리된, 운동복 바지의 후면 135 및 전면 부분의 양자 모두에서 외부 커버로 작용할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 물질은 전면 및 후면의 양면, 및 (탄성 측면 패널로서의) 측면 패널 영역 상의 연속 전체 외부 커버로서 작용할 수 있다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 특징적 필름 적층체는 언더팬츠의 외부 커버, 예컨대 150 또는 155로 작용할 수 있다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 특징적 필름 적층체는 여성용 케어 팬티라이너 160에서 외부 커버/백시이트 165로서 작용할 수 있다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 특징적 필름 적층체는 성인용 요실금 제품에서 외부 커버 175로 작용할 수 있다. 부가적으로 그러한 필름 적층체는 위생용 냅킨형 생리대 커버시이트 또는 기저귀 라이너로 작용하거나, 또는 천공 등의 추가 가공을 적용한 후, 제품 또는 제품 용도들에서 기재 물질로 사용될 수 있다.

일련의 실시예들을 행하여, 본 발명의 특성들을 증명하고 구별하였다. 그러한 실시예들은 제한적이지 않고, 본 발명의 물질의 각종 특성들을 증명하기 위해 제시된 것이다.

단지 필름 성분에 속하는 실시예 :

실시예 1

실시예 1에서, 본 발명의 필름을 제조하였다. 필름 층은 캐리어 수지 내에 분산된 탄산칼슘 충전제를 함유하였다. 탄산칼슘은, 오미아 인코포레이티드(북미 버몬트주 프록터 소재)로부터 상표명 오미아카르브

2 SS T로 입수가능한 것으로서, 2 마이크론의 평균 입자 크기, 8 내지 10 마이크론의 상단 절단부, 및 약 1% 스테아르산 코팅을 가졌다. 탄산칼슘(75%) 충전제 및 캐리어 수지(25%)의 다우렉스 2517 LLDPE(25의 용융 지수 및 0.917 g/cc의 밀도)는 충전제 농축물 화합물을 형성하였고, 이를 이어서 33%의 셉톤(Septon) 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지와 일축의 통상적 압출기에서 블렌딩하여, 50.25 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다. 다우렉스

중합체는 다우 케미칼(미국 미시간주 미드랜드 소재)로부터 입수가능하다. 셉톤 중합체는 셉톤 컴퍼니(미국 텍사스주 파사데나 소재)로부터 입수가능하다.

이 제형물을, 64 gsm의 비연신 기초 중량에서 104℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시킨 후, 33.9 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 35% 수축시켰다. 본원에 사용된, "필름을 3.6배로 연신시킴"이라는 표현은, 예를 들어 1 미터의 초기 길이를 갖는 필름이 3.6 미터의 최종 길이를 가지게 됨을 가리킨다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 492 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 제공하였다. 이어서, 필름을 다중 롤에 걸쳐서 160 내지 180℉의 온도에서 어닐링하였다.

실시예 2

실시예 2에서, 30%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 필름과 유사한 필름을 제형하여, 52.5 중량%의 최종 탄산칼슘 충전제 농도를 제공하였다.

이 제형물을, 64.4 gsm의 비연신 기초 중량에서 99℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시킨 후, 30.6 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 15% 수축시켰다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 472 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 수준의 연신을 제공하였다. 이어서, 필름을 다중 롤에 걸쳐서 160 내지 200℉의 온도에서 어닐링하였다.

실시예 3

실시예 3에서, 40%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 필름과 유사한 필름을 제형하여, 45 중량%의 최종 탄산칼슘 충전제 농도를 제공하였다.

이 제형물을, 51 gsm의 비연신 기초 중량에서 99℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시켜, 40 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 하였다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 450 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 제공하였다. 이어서, 필름을 다중 롤을 거쳐 180℉에서 어닐링하였다. 이 필름으로 된 적층체는 MD/CD 양 방향의 연신을 나타낼 것이다.

실시예 4

실시예 4에서, 탄산칼슘 화합물 충전제 농도가 82%이고, 미국 다우 케미칼로부터 또한 입수가능한 캐리어 수지 DNDA-1082 LLDPE(155의 용융 지수, 및 0.933 g/cc의 밀도)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 필름과 유사한 필름을 제형하였다. 이어서, 이 화합물을 36.5%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지와 일축의 통상적 압출기에서 블렌딩하여, 52 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다.

이 제형물을, 64.4 gsm의 비연신 기초 중량에서 120℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시킨 후, 34 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 33% 수축시켰다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 576 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 전달하였다. 이어서, 필름을 다중 롤에 걸쳐서 170 내지 200℉의 온도에서 어닐링하였다.

비교예 1( 수득된 필름은 통기성이 아님)

비교예 1에서, 탄산칼슘 화합물 농도가 75%이고, 미국 다우 케미칼로부터 또한 입수가능한 캐리어 수지 어피니티(Affinity) 8185(30의 용융 지수, 및 0.885 g/cc의 밀도)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 필름과 유사한 필름을 제형하였다. 이어서, 이 화합물을 33%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지와 일축의 통상적 압출기에서 블렌딩하여, 50.25 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다.

이 제형물을, 57.5 gsm의 비연신 기초 중량에서 100℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시킨 후, 40 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 36% 수축시켰다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 445 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 전달하였다. 이어서, 필름을 다중 롤에 걸쳐서 150 내지 180℉의 온도에서 어닐링하였다.

비교예 2(희석용 수지는 탄성체가 아니고, 수득된 필름은 탄성이 아님)

비교예 2에서, 탄산칼슘 화합물 농도가 75%이고, 캐리어 수지 다우렉스 2517(25의 용융 지수, 및 0.917 g/cc의 밀도)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 필름과 유사한 필름을 제형하였다. 이어서, 이 화합물을 희석용 수지인 미국 다우 케미칼로부터 또한 입수가능한 33%의 다우렉스 2047AC(2.3 MI 0.917 g/cc) LLDPE와 일축의 통상적 압출기에서 블렌딩하여, 50.25 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다.

이 제형물을, 45 gsm의 비연신 기초 중량에서 102℉로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시킨 후, 25 gsm의 연신 기초 중량이 되도록 36% 수축시켰다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 486 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 전달하였다. 이어서, 필름을 다중 롤에 걸쳐서 160 내지 180℉의 온도에서 어닐링하였다.

하기 표 1은 전술한 시험 방법들에 따른 실시예 물질들에 대해 수행된 각종 시험들을 요약하고 있다.

70% 신장율 및 2 사이클	모콘 g/m²/24시간	50% up/gf에서의 제1 부하	50% dn/gf에서의 제1 부하	50% up/gf에서의 제2 부하	50% dn/gf에서의 제2 부하	부하손 %	세트율 %

실시예 1	856	275	182	233	175	36.1	8.5
실시예 2	4978	246	145	204	138	44.0	13.3
실시예 3	251	167	117	144	113	32.4	12.5
실시예 4	1490	213	143	183	137	35.7	12.5
비교예 1	85	274	169	219	160	42	15.2
비교예 2	5993	406	67	291	55	86	44.1

표의 목적 상, 약어 up/gf는 사이클 시험 시의 확장/신장(상향) 장력(그램-힘)을 가리키고, 약어 dn/gf는 사이클 시험 시의 "수축"(하향) 장력(그램-힘)을 가리킨다. 탄성 유형의 시험을 (달리 지시되지 않는 한) CD 방향으로 행하였고, 이에 따라 값은 CD 방향의 탄성 성능을 반영한다. 그러한 필름이 약 50% 미만의 부하손 값을 나타내는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 그러한 필름은 약 45% 미만의 부하손을 나타내야 한다. 더욱 더 바람직하게는, 그러한 필름은 약 35% 미만의 부하손을 나타내야 한다. 각 부하손 값은 기술된 사이클 시험에 따른 50% 신장율에서의 값이다. 부하손은 세트와 같이 %로 표시된다.

단지 필름/부직물 적층체 에 속하는 실시예 :

실시예 5

실시예 5에서, 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층 충전제 농축물은 중합체성 캐리어 수지에 분산된 75%의 탄산칼슘을 포함하였다. 오미아 인코포레이티드(북미 버몬트주 프록터 소재)로부터 상표명 2SST로 입수가능한 탄산칼슘은 2 마이크론의 평균 입자 크기를 가지고, 또한 8 내지 10 마이크론의 상단 절단부 및 대략 1% 스테아르산의 코팅을 가진다. 블렌드의 25%를 구성하는 중합체성 캐리어 수지는 미국 다우 케미칼(미국 미시간주 미드랜드 소재)로부터 공급되는 다우렉스

2517 LLDPE 수지였다. 다우렉스

2517은 0.917 g/cc의 밀도, 및 25의 용융 지수를 가진다. 후속하여 탄산칼슘 및 LLPE 수지의 75/25 블렌드를 SEPS계의 스티렌계 블록 공중합체인 33%의 셉톤 2004

와 블렌딩하여, 50.25 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다. 셉톤

수지는 셉톤 컴퍼니(미국 텍사스주 파사데나)로부터 입수가능하다.

제형물을, 대략 64.4 gsm의 비연신 기초 중량에서 38℃(100℉)로 설정된 냉각 롤에 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 캐스팅 속도는 125 ft/분이었다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 445 피트/분의 선 속도로 종 방향 연신기를 이용하여 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시켰다. 필름을 30% 수축시켜, 대략 33 gsm의 연신 기초 중량이 얻어졌다. 본원에 사용된, "3.6배로 연신시킴"이라는 표현은, 예를 들어 1 미터의 초기 길이를 갖는 필름이 3.6 미터의 최종 길이를 가지게 됨을 가리킨다. 이어서, 필름을 330 피트/분의 선 속도로 다중 롤에 걸쳐서 150℉의 온도에서 어닐링하였다.

섬유성 부직 웹은 BBA에 의해 상표명 소프스판(Sofspan) 120으로 제조되는 20 gsm 스펀본드 웹이었다. 필름 및 부직물 층의 적층을 슬롯 다이 코터를 이용하여 접착식 적층을 이용하여 달성하였다. 헌츠만 폴리머스 코포레이션(미국 텍사스주 오데싸 소재)에 의해 제조된 렉스탁

2730 접착제를 177℃(350℉)의 온도로 용융시키고, 1.77 gsm의 부가 수준으로 스펀본드 시이트에 적용하였다. 이어서, 접착 결합된 필름/부직물 적층체를 325 피트/분의 속도로 2개 치합 홈 스틸 롤의 닙에 도입하였다. 각 롤(총 2개)은 24 인치의 롤의 폭(말단 대 말단) 및 약 10.250 인치의 롤의 직경을 가졌다. 0.200 인치의 폭 및 0.125 인치의 피크 대 피크 거리를 갖는 각 홈을 형성시켜, 3.4×의 최대 연신을 가져왔다. 이 샘플에서, 적층체를 130℉의 온도로 가열하고, 인치 당, 8개 홈을 갖는 구성형태에서 2개 롤의 맞물림을 0.150"로 조정함으로써 횡 방향으로 2.74× 신장시켰다.

생성된 적층체는 적층 유닛과 그 폭을 유지하는 어닐링 유닛의 첫 번째 롤 사이에 종 방향으로 최소 1% 수축되었다. 이어서, 적층체를 어닐링하고, 4개 온도 제어 롤을 이용하여 냉각시켰다. 필름측이 롤과 접촉하는 적층체를 2개 롤에 걸쳐서 82℃(180℉)로 가열한 후, 그 다음 2개 롤에 걸쳐 16℃(60℉)로 냉각시켜, 최종 횡 방향 신장 물질 성질을 세팅하였다. 마지막으로, 적층체를 3% 수축율로 와인더에 보내어, 최종 기초 중량이 58 gsm이 되도록 하였다.

실시예 6

실시예 6에서, 다른 한 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다. 사용된 섬유성 부직 웹은 엑손모빌 케미칼 컴퍼니에 의해 제조된 엑손 3155 폴리프로필렌을 이용하여 생성된 14.6 gsm의 스펀본드 웹이었다. 스펀본드 웹을 일반적으로 본원에 전체적으로 참고로 인용된, Haynes 등의 미국 특허 출원 공보 US 2002-0117770에 기재된 바대로 제조하였고, 약 16% 내지 약 18% 범위의 결합 면적율 및 약 460개 결합/제곱인치를 갖는 HDD(고밀도 다이아몬드)의 결합 패턴을 이용하여 결합시켰다.

실시예 5와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서, 두 층의 적층을 수행하였다. 적층체의 홈 롤 가공 및 어닐링도 또한 실시예 5와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서 수행하였다.

실시예 7

실시예 7에서, 다른 한 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다. 실시예 6에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서, 단 상이한 접착제를 사용하여 두 층의 적층을 수행하였다. 핀들리-보스틱(Findley-Bostik) 고온 용융 접착제 H9375-01을 사용하여, 적층제를 제조하였다. 접착제를 165℃(330℉)의 온도로 가열하였고, 1.77 gsm의 부가 수준으로 적용하였다.

적층체의 홈 롤 가공 및 어닐링도 또한 8개 홈/인치 맞물림에서 3.175 mm(0.125")로 감소시킨 것을 제외하고는, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서 수행하였다.

실시예 8

실시예 8에서, 다른 한 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다. 부직물 층은 3155 폴리프로필렌을 이용하여 제조되고 대략 20 gsm의 최종 기초 중량이 되도록 15% 네킹된, 18.7 gsm 스펀본드 웹이었다. 스펀본드 웹을 약 31% 내지 약 35% 범위의 결합 면적율 및 약 204개 결합/제곱인치를 갖는 HP(한센-페닝스) 결합 패턴을 이용하여 열 결합시켰다.

실시예 5에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서, 필름 및 부직물 층의 적층을 수행하였다. 적층체의 홈 롤 가공 및 어닐링도 또한 실시예 6에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서 수행하였다.

실시예 9

실시예 9에서, 다른 한 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다. 부직물 층은 3155 폴리프로필렌을 이용하여 제조되고 대략 21.4 gsm의 최종 기초 중량이 되도록 50% 네킹된, 17 gsm 스펀본드 웹이었다. 스펀본드 웹을 약 15% 내지 약 21% 범위의 결합 면적율 및 약 302개 결합/제곱인치를 갖는 WW(와이어 위브) 패턴을 이용하여 열 결합시켰다.

실시예 5에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서, 필름 및 부직물 층의 적층을 수행하였다. 필름/부직물 적층체를 홈 롤 처리에 적용하지 않았다. 적층기에서 어닐링 유닛으로 5% 수축되고, 어닐링 유닛에서 와인더로 5% 연신되는 것을 제외하고는 실시예 5에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서 어닐링을 수행하였다.

실시예 10

실시예 10에서, 다른 한 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 셉톤

2004 수지를 크라톤

1652 및 크라톤

1657의 1:2.3 블렌드로 교체한 것을 제외하고는 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다. 양 크라톤

수지 모두는 크라톤 폴리머스(미국 텍사스주 휴스톤 소재)에 의해 제조된 스티렌계 블록 공중합체이다. 섬유성 부직 웹은 실시예 5에서 사용된 것과 동일하였다.

실시예 5에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서, 필름 및 부직물 층의 적층을 수행하였다.

적층체의 홈 롤 가공 및 어닐링도 또한, 적층기에서 어닐링 유닛으로의 수축이 없고, 어닐링 유닛에서 와인더로의 3% 수축이 있는 것을 제외하고는 실시예 5에서와 동일한 방식으로 또한 동일한 조건 하에서 수행하였다.

실시예 5 내지 10의 상기 적층체에 대한 시험 데이터가 하기 표 2에 기재되어 있다.

70% 신장율 및 2 사이클	모콘 g/m²/24시간	50% up/gf에서의 제1 부하	50% dn/gf에서의 제1 부하	50% dn/gf에서의 제2 부하	부하손 %	세트율 %

실시예 5	2410	225	122	115	49	17
실시예 6	2200	244	123	117	52	16
실시예 7	2156	417	135	127	69.5	18.9
실시예 8	2334	468	136	127	73	17
실시예 9	1395	566	184	169	70.2	18.4
실시예 10	N/A	278	139	132	52.6	19.1

그러므로, 적층체가 약 75% 미만의 부하손을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 70% 미만의 부하손을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 65% 미만의 부하손을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 60% 미만의 부하손을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 55% 미만의 부하손을 나타내는 것이 바람직하다.

그러므로, 적층체가 약 25% 미만의 세트율(%)을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 20% 미만의 세트율(%)을 나타내는 것이 바람직하다. 다른 한 대안적 구현예에서, 적층체가 약 15% 미만의 세트율(%)을 나타내는 것이 바람직하다.

위성 홈 롤 배치를 이용하여 제조된 적층체의 실시예

실시예 11

실시예 11에서, 필름/부직물 적층체를 제조하였다. 필름 층은 캐리어 수지에 분산된 75%의 충전제 농축물을 포함하였다. 오미아 인코포레이티드(북미 버몬트주 프록터 소재)로부터 상표명 오미아카르브

2 SS T로 입수가능한 탄산칼슘은 2 마이크론의 평균 입자 크기를 가졌고, 또한 8 내지 10 마이크론의 상단 절단부 및 대략 1% 스테아르산의 코팅을 가졌다. 이어서, 탄산칼슘(75%) 및 캐리어 수지(25%)의 다우렉스 2517 LLDPE(25의 용융 지수 및 0.917 g/cc의 밀도) 농축물을 33%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지와 일축의 통상적 압출기에서 블렌딩하여, 50.25 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하였다. 다우렉스

중합체는 미국 다우 케미칼(미국 미시간주 미드랜드 소재)로부터 입수가능하다. 셉톤 중합체는 셉톤 컴퍼니(미국 텍사스주 파사데나 소재)로부터 입수가능하다.

이 제형물을, 63 gsm의 비연신 기초 중량에서 38℃(100℉)로 설정된 냉각 롤에 (전술한 속도와 동일한 속도로) 캐스팅함으로써 필름으로 형성시켰다. 필름을 52℃(125℉)의 온도로 가열하고, 464 ft/m의 선 속도로 MDO에 통과시켜, 필름을 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시켰다. 필름은 33.9 gsm의 연신 기초 중량으로 35% 수축하였다. 본원에 사용된, "필름을 3.6배로 연신시킴"이라는 표현은, 예를 들어 1 미터의 초기 길이를 갖는 필름이 3.6 미터의 최종 길이를 가지게 됨을 가리킨다. 필름을 125℉의 온도로 가열하고 그것을 492 피트/분의 선 속도로 MDO에 통과시킴으로써, 원하는 연신을 제공하였다. 이어서, 필름을 103.6 미터/분(340 ft/m)의 선 속도로 다중 롤에 걸쳐서 71℃(160℉)의 온도에서 어닐링하였다.

적층체의 섬유성 부직 웹은, 일반적으로 본원에 참고로 인용된 미국 공보 특허 출원 US 2002-0117770(Haynes 등)에 기재된 바대로 제조된, 엑손모빌 케미칼 컴퍼니에 의해 제조된 엑손 3155 폴리프로필렌으로 생성된 0.45 osy 스펀본드 웹이었다. 이름에서 알 수 있듯이, 예컨대 윈도우 스크린 패턴과 같이 보이고, 약 15% 내지 약 20% 범위의 결합 면적율, 및 약 302개 결합/제곱인치를 갖는 와이어 위브 패턴을 이용하여 웹을 결합시켰다.

섬유성 부직 웹을, 일반적으로 도 9에 도시된 바와 같이, 103.6 미터/분(340 ft/m)의 속도로 위성 구성형태로 설치된 치합 홈 스틸 롤의 4개 닙에 도입하였고, 이 때 위성 및 앤빌 롤 내의 홈은 동심원이었다. 그러나, 롤 구성형태가 도시되어 있는 2개가 아닌, 4개의 위성 롤을 포함하였음을 주목해야 한다. 각 롤은 약 66 cm(26")의 폭(말단 대 말단)과 약 27 cm(10.6")의 위성 홈 롤의 직경, 및 약 45 cm(17.85")의 주요 중심 홈 롤의 직경을 가졌다. 각 홈은 0.51 cm(0.200")의 깊이, 및 0.31 cm(0.125")의 피크 대 피크 거리로 형성되었으며, 이로써 최대 연신비가 3.4×이었다. 이 샘플에서, 스펀본드를 횡 방향(CD)으로 2.24× 또는 124%로 연신비로 연신시켰다. 섬유성 부직 웹을 110℃(230℉)의 온도로 가열하였고, 이 때 그것을 후속하여, 닙 #1에서 1.27 mm(0.050"), 닙 #2에서 1.905 mm(0.075"), 닙 #3에서 2.54 mm(0.100"), 및 닙 #4에서 3.175 mm(0.125")의 치합 맞물림으로 설정된 홈 롤 간의 4개 온도 제어 닙들에 통과시킨다. 스펀본드를 위성 홈 롤 유닛과 적층 유닛 사이에 종 방향으로 8% 연신시켜, (홈 롤에 의해 CD로 연신될지라도) CD 폭이 그것의 원래의 폭 53.34 cm(21 인치)로 유지되도록 하였다.

용융 분무 접착제 다이를 이용한 접착식 적층을 이용하여 2개 층의 적층을 수행하였다. 헌츠만 폴리머스 코포레이션(미국 텍사스주 오데싸 소재)에 의해 제조된 렉스탁 2730 APAO계의 접착제를 177℃(350℉)의 온도로 가열하고, 1.5 gsm의 부가 수준으로 스펀본드 시이트에 적용하였다. 이어서, 연신된 스펀본드 웹 및 필름을, 약 110.6 미터/분(363 ft/m)의 속도, 및 전술한 홈 롤 유닛로부터의 8% 연신율로 물질을 결합시키는데 충분한 압력을 제공하는 아이들러 롤을 거치도록 하여 함께 결합시켰다.

이어서, 적층체를 최소한으로 적층 유닛과 어닐링 유닛 내의 첫 번째 롤 사이에 종 방향으로 2% 수축시켜, 그것의 폭을 53.34 cm(21 인치)로 유지시켰다. 이어서, 적층체를 4개 온도 제어 롤을 이용하여 어닐링하였고, 냉각시켰다. 필름 측이 롤과 접촉하는 적층체를 2개 롤 상에서 82℃(180℉)에서 가열한 후, 그 다음 2개 롤 상에서 16℃(60℉)에서 냉각시켜, 최종 CD 연신 물질 성질을 설정하였다. 마지막으로, 물질을 최소 수축으로 와인더에 보내어, 최종 기초 중량이 48 gsm이 되도록 하였다. 이 샘플의 모콘 값은 2291 g/m²/24 hr이었다.

이 샘플에 대한 나머지 시험 데이터가 하기 표 3에 반영되어 있다.

70% 2 사이클	50% up/gf에서의 제1 부하	50% dn/gf에서의 제1 부하	50% up/gf에서의 제2 부하	50% dn/gf에서의 제2 부하	부하손 %	세트율 %
실시예 11 CD 성질	287	140	199	133	53	11.8

실시예 12

외부 커버 물질로 사용하기 위한 MD/CD 연신 적층체

실시예 12의 적층체에서, 실시예 11과 유사하나, 단 45 중량%의 최종 탄산칼슘 농도를 제공하는 40%의 셉톤 2004 SEPS 삼블록 열가소성 탄성체 희석용 수지를 갖는 필름을, 124 ft/분으로 51 gsm의 비연신 기초 중량에서 38℃(100℉)로 설정된 냉각 롤 상에 캐스팅하였다. 필름을 125℉의 온도로 가열하였고, 450 피트/분의 최대 선 속도로 종 방향 연신기(MDO)를 이용하여 속도로 필름을 그것의 원래의 길이의 3.6배로 연신시켜, 필름을 연신시켰다. 이어서, 필름을 슬롯 다이 코터로 접착제를 이용하여 섬유성 부직 웹, 즉 보스틱 핀들리에 의해 제조되고 입수가능한 핀들리 H 9375-01 접착제를 이용하여, BBA 논워븐스(BBA Nonwovens; 미국 사우스캐롤라이나주 심프손빌 소재)에 의해 제조된 0.6 osy 소프스판(Sofspan) 120 스펀본드 웹에 적층하였고, 160℃(320℉)의 온도로 용융시켜, 1.5 gsm의 부가 수준으로 스펀본드 시이트에 적용하였다. 이어서, 스펀본드 및 필름 웹을 약 452 ft/분의 속도로 물질을 결합시키기에 충분한 압력을 제공하는 저압 조합 닙을 거치도록 함으로써 함께 결합시켰다. 적층체를, 426 ft/분, 주변 온도로 설정된, 단일 닙의 치합 홈 스틸 롤(8 홈/인치)을 통해 횡 방향으로 연신시켰고, 이는 0.150" 맞물림(2.74× 연신)을 가졌다. 이어서, 수득된 적층체를 수축 및 어닐링시켰고, 이 때 필름 측면이 82℃(180℉)의 2개 가열된 롤과 접촉하도록 한 후, 250 ft/분의 유출 속도로 2개 롤 상에서 16℃(60℉)로 냉각시켜, 최종 횡 방향(CD) 및 종 방향(MD) 연신 물질 성질을 설정하고, 75 gsm의 최종 기초 중량을 제공하였다. 물질은 이하 표 4의 성질들을 나타냈다. 부가적으로, 물질은 상기 실시예 3의 필름에서와 동일한 모콘 시험에서 통기성을 나타냈다.

실시예 12 "100% 2 사이클"	50% up/gf에서의 제1 부하	50% dn/gf에서의 제1 부하	50% up/gf에서의 제2 부하	50% dn/gf에서의 제2 부하	부하손 %	세트율 %
CD 성질	293	102	181	95	58.0	25.0
MD 성질	344	228	383	216	64.8	17.8

상기 물질의 경우, 소정의 신장율이 초기 물질 샘플 시험에서 사용된 70%가 아닌, 100%이었음을 주목해야 한다. 그러나, 이전 실시예들에서와 같이, 장력 값 (각종 부하)을 50 % 수준에서 측정하였다.

그러므로, 통기성의 희생없이 탄성도를 제공하는 충전된 통기성의 탄성 필름 적층체가 제공된다. 그러한 탄성도는 미세세공을 생성시키는 충전제의 사용에 의해 상쇄되지 않는다. 부가적으로, 홈 롤 후필름형성 가공의 사용은 밑에 놓인 탄성 필름의 탄성 성질을 희생하지 않고도 향상된 감촉 및(또는) 부직 연신/확장능 성질을 제공한다. 또한, 필름을 이용한 적층체 형성 이전의, 부직 지지체 층 시이트에 대한 홈 롤 가공의 부가는 형성된 적층체에 보다 큰 탄성도를 제공한다. 그러한 적층체는 향상된 촉감 및 시각적 심미성을 제공하고, 임의의 곳에서의 후크 맞물림을 고정한다. 그러한 물질은 또한 통기성, 액체 배리어 성질 및 회복 확장성을 나타낸다.

Claims

a) 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 60 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하는 단계;

b) 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60중량%의 탄성체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하는 단계;

c) 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하는 단계;

d) 상기 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 상기 생성된 필름이 약 10 내지 60 gsm의 기초 중량을 가지고, 통기도 100 g/m²/24시간 초과, 및 70% 신장율까지 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 50% 미만을 나타내도록 하는 단계;

e) 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 필름/부직물 층 적층체를 제조하는 단계

를 포함하는, 탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체의 형성 방법.
제1항에 있어서, 적층 후에 필름/부직물 층 적층체를 적어도 횡단 방향으로 연신시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 충전된 중합체가 70 중량% 이상의 충전제를 함유하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 a)에서의 반결정성 중합체가 5 g/10분 초과의 용융 지수, 및 약 0.910 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체인 방법.
제4항에 있어서, 단계 a)에서의 반결정성 중합체가 약 20 g/10분 초과의 용융 지수를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체인 방법.
제1항에 있어서, 상기 결합 단계가 슬롯 코팅 접착제 시스템에 의해 달성되는 방법.
제6항에 있어서, 약 1.0 내지 3.0 gsm의 접착제가 적용되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 부직물 층이 상기 필름 층에 결합되기 전에 CD (횡단) 방향으로 연신되는 방법.
제8항에 있어서, 상기 부직물 층이 홈 롤을 이용하여 연신되는 방법.
제9항에 있어서, 상기 부직물 층이 상기 필름에 결합되기 전에, 대략 그것의 원래의 폭으로 네킹되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 적층체가 70% 신장율까지 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값이 75% 미만을 나타내는 방법.
a) 반결정성의 주로 선형인 중합체에 충전제를 충전하여, 70 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하는 단계;

b) 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하는 단계;

c) 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하는 단계;

d) 상기 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하여, 상기 생성된 필름이 약 15 내지 60 gsm의 기초 중량을 가지고, 통기도 100 g/m²/24시간 초과를 나타내도록 하는 단계;

e) 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜, 70% 신장율까지 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만을 나타내는 필름/부직물 층 적층체를 제조하는 단계

를 포함하는, 탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체의 형성 방법.
제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 적층체 세트율(%)(percent set)이 약 30% 미만인 방법.
제1항 또는 제12항에 있어서, 단계 a)에서의 반결정성 중합체가 10 g/10분 초과의 용융 지수, 및 0.915 g/cc 초과의 밀도를 갖는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체인 방법.
제1항 또는 제12항에 있어서, 단계 a)에서의 반결정성 중합체가 20 g/10분 초과의 용융 유속, 및 약 0.89 g/cc 내지 0.90 g/cc의 밀도를 갖는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 공중합체인 방법.
약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성인 선형 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체를 포함하는, 열가소성 탄성체 및 충전된 반결정성의 주로 선형인 중합체를 포함하는 필름(여기에서, 상기 충전제는 상기 반결정성인 선형 중합체에 밀접하게 결합되며, 상기 필름 층은 100 g/m²/24시간 초과의 통기도를 나타냄); 및

상기 필름에 결합된 부직물 층

을 포함하며, 70% 신장율까지 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만을 나타내는 탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체.
약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체를 포함하며, 상기 충전제는 상기 반결정성 중합체에 밀접하게 결합되어 있는, 열가소성 탄성체 및 충전된 반결정성 중합체를 포함하는 필름; 및

상기 필름에 결합된 부직물 층

을 포함하며, 70% 신장율까지 연신될 때 50% 신장율에서의 부하손 값 약 75% 미만 및 통기도 100 g/m²/24시간 초과를 나타내는 탄성의 통기성 필름/부직물 층 적층체.
a) 반결정성 중합체에 충전제를 충전하여, 70 중량% 이상의 충전제를 함유하게 되는 충전된 중합체를 형성하는 단계;

b) 열가소성 탄성체를 충전된 중합체와 드라이-블렌딩하여, 약 25 내지 70 중량%의 충전제, 약 5 내지 30 중량%의 반결정성 중합체, 및 약 15 내지 60 중량%의 탄성체를 포함하게 되는 블렌딩된 탄성체성 조성물을 형성하는 단계;

c) 블렌딩된 탄성체성 조성물을 필름으로 압출하는 단계;

d) 필름을 종 방향으로 약 2 내지 5배로 연신하는 단계;

e) 생성된 필름을 부직물 층에 결합시켜 필름 층/부직물 층 적층체를 제조하는 단계

를 포함하는, 탄성의 통기성 필름 적층체의 형성 방법.
제18항에 있어서, 상기 부직물 층을 생성된 필름과 결합시키기 전에 네킹하는 방법.
제18항에 있어서, 부직물 층을 필름에 결합시키기 전에, 횡단 방향으로 연신시킨 후, 그것의 원래의 폭으로 좁게 네킹하는 방법.
제18항에 있어서, 부직물 층이 확장가능한 것인 방법.
제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 부직물 층을 상기 필름에 결합시키기 전에 네킹하는 방법.