KR20070000405A - 폴리오르가노실록산이 풍부한 표면층을 갖는 필름 및 필름형성 방법 - Google Patents

Abstract

액체 배리어이며, 약 300 g/㎡/24시간 이상의 WVTR을 가지며, 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물 약 0.005 내지 약 0.2 중량%를 포함하는 외부층을 포함하는 통기성 다층 열가소성 필름이 제공된다.

Description

폴리오르가노실록산이 풍부한 표면층을 갖는 필름 및 필름 형성 방법 {Films and Methods of Forming Films Having Polyorganosiloxane Enriched Surface Layers}

본 발명은 폴리오르가노실록산을 포함하는 물품 및 물품의 형성 방법에 관한 것이다.

오늘날 많은 제품은 고도의 공학기술로 제조된 성분인 동시에, 한정된 용도 또는 처분가능성과 양립하는 비용으로 제조되어야 한다. 한정된 용도 또는 처분가능성이란, 제품 및(또는) 성분이 적은 횟수로, 또는 가능하게는 단 1회만 사용된 후 폐기됨을 의미한다. 이러한 제품의 예는 외과수술용 및 보건 위생 관련 제품, 예컨대 외과수술용 휘장 및 가운, 1회용 작업복, 예컨대 오버롤 및 랩 코트, 및 개인 위생 흡수 제품, 예컨대 기저귀, 배변훈련용 팬츠, 요실금 가멘트, 위생 냅킨, 붕대, 와이퍼 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 이들 모든 제품에는 성분으로서 필름 및 섬유상 부직 웹이 이용될 수 있으며, 이용되고 있다. 두 물질이 종종 상호교환적으로 사용되기는 하나, 필름은 더 큰 배리어 특성, 특히 액체에 대한 배리어 특성을 갖는 경향이 있는 한편, 섬유상 부직 웹은 특히 더 좋은 촉감, 적합성 및 미적 특성을 갖는다. 이들 물질이 한정된 용도 및(또는) 처분가능한 제품으로 사용되는 경우, 비용은 감소하면서 공학적 특성을 최대화하기 위한 기동력이 매우 높다. 이를 위해, 필름 또는 부직 웹 중 어느 하나를 사용하여 바람직한 결과를 성취하는 것이 종종 바람직한데, 그 조합은 종종 더욱 고가이기 때문이다. 필름 분야에서, 감소된 두께를 갖는 다층 필름을 제조하기 위한 이전의 시도가 있었다. 다층 필름의 형성시 하나의 장점은 특수한 특성이 필름에 디자인될 수 있으며, 필름을 다층으로 제조함으로써, 더욱 비용이 많이 드는 성분들은 이들이 가장 필요할 수 있는 외부층으로 이동될 수 있다는 것이다.

또한, 통기성의 충전된 필름의 제조시, 상당 % (중량)의 충전제, 예컨대 탄산칼슘을 사용하는 것이 통상적이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 충전된 필름의 연신은 미세 공극 네트워크를 생성하여, 필름이 액체 및 입상물질에 대한 배리어로서의 기능을 계속하면서, 공기 및 수증기는 통과시킬 수 있게 한다. 필름 전체에 걸쳐 더욱 균일한 배리어 및 증기 투과 특성을 수득하기 위해, 필름 전체에 걸쳐 동일하게 분산된 충전제를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 통기성 배리어는 액체 및 입상물질에 대한 배리어로서 작용할 수 있지만, 이들 스스로는 다이 립(die lip) 오염 및 빌드업(buildup)의 원인일 수 있는 원치않는 입자 (예, 충전제)의 공급원일 수 있다. 이 충전체 축적 및(또는) 탈착은 또한 배리어 직물을 사용하는 각종 용도 또는 물품에서 바람직하지 못한 결함의 원인일 수 있다. 따라서, 다이 립 빌드업 없이 제조된 우수한 통기성 및 낮은 결함 수준을 보유한 충전된 필름이 바람직하다. 이와 관련하여, 충전제가 거의 또는 전혀 없는 외부층을 가지며, 다층 필름의 통기성을 크게 감소시키지 않는 다층 필름에 대한 지속적인 요구가 존재한다. 또한, 많은 충전된 필름은 추가 층, 예컨대 부직포에 대한 우수한 접착을 제공하는 데는 실패한다. 마찬가지로, 통기성의 손실 없이 지지체 직물에 대한 우수한 접착을 제공할 수 있는 다층 필름이 요구된다.

그러나, 언급한 바와 같이 상기 필름 및 부직 웹의 제조는, 겨우 몇 시간의 작업시간 후에 빈번히, 세정을 위한 기계 작업 중단 시간을 일으키는 다이 팁 상에 압출되는 조성물의 빌드업의 지속적인 문제를 동반한다. 다양한 메카니즘이 작업 중단 시간을 최소화하면서, 중합체 물질의 압출 동안 사용된 다이의 세정 및 유지를 용이하게 하는 것으로 공지되었다. 용융된 중합체는 다이를 통해 압출되어 필름, 스트랜드, 부직 웹 및 기타 완성된 중합체 형태를 형성한다. 특히 충전제를 함유하는 중합체 조성물의 경우, 중합체가 다이를 떠날 때, 중합체 조성물의 일부가 다이 개구부 또는 "립(lip)"에 달라붙어, 다이의 외표면 상에 축적된다. 다이 립 빌드업은 그것이 깨지는 지점으로 축적될 때까지 점차 증가하여, 예를 들어, 얇은 점 또는 인열의 형태로, 또는 제품의 텍스쳐 또는 기타 미적 특성에 해로운 효과, 및 중단의 결과인 기타 결함일 수 있는 결함을 제품에 일으킬 수 있다. 이러한 빌드업을 최소화하기 위해 다이의 디자인 및 압출 조성물의 선택에 대한 공학적인 고려가 이루어진다. 발산되고, 수렴되고, 둥글고 각진 모든 다이 립 기하학적 배열이 빌드업을 최소화하기 위해 개발된 방법의 예이다. 그러나, 어떠한 다이 디자인도 그것을 완전히 제거하지는 못한다. 상기 빌드업을 제거하기 위해 다이에 대한 보존을 행하기 위해 압출 작업을 일시적으로 정지하는 것이 일반적인 관행이다. 중단은 생산율에 역효과를 주며, 비용이 증가하고, 또한 제품 균일성에 역효과를 줄 수 있다. 따라서, 작업 중단을 최소화하는 것이 유리하다.

압출 동안 압출 오염물의 축적 또는 다이 립 빌드업을 감소시키는 방법이 시도되었다. 예를 들어, U.S. 특허 제6,245,271호에는 약 0.5 밀 내지 약 3 밀의 곡률 반경을 갖는 다이 립을 갖는 다이를 이용하여, 압출 동안 다이 립 빌드업을 감소시키는 방법이 기재되어 있다. 압출 동안 다이 립 빌드 업을 더 감소시키는 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다. 또한, 존재하는 장치의 수정을 필요로 하지 않으면서, 압출 동안 다이 립 빌드업을 감소시키는 방법을 개발하는 것이 유리할 것이다.

요약

본 발명은 필름을 제조하는 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 공정은 다이 립 빌드업 감소에 효과적인 양의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 용융된 열가소성 조성물을 제공하고, 열가소성 조성물을 다이 립을 통해 압출하여 필름을 형성하는 것을 포함한다. 폴리오르가노실록산은 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택될 수 있다.

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

열가소성 조성물 중 폴리오르가노실록산의 양은 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.005 내지 약 0.2 중량% 범위일 수 있다. 더욱 바람직하게, 용융된 열가소성 조성물 중 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합의 양은 용융된 열가소성 조성물 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.15 중량% 범위일 수 있다. 더욱더 바람직하게, 용융된 열가소성 조성물 중 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물의 양은 용융된 열가소성 조성물 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.10 중량%의 범위일 수 있거나, 심지어 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량 기준으로 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.075 중량%만큼 낮을 수 있다. 특정 구현예에서, 필름은 하나 이상의 내부층, 및 하나 또는 두개의 외부층을 포함하는 다층 필름이며, 여기서 폴리오르가노실록산은 외부층의 약 0.01 내지 약 0.2 중량% 범위의 양으로 외부층에 포함된다.

본 발명은 또한 열가소성 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물 약 0.01 내지 약 0.2 중량%를 포함하는 표면을 포함하는 열가소성 필름을 제공한다. 폴리오르가노실록산(들)은 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다.

<화학식 1>

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

표면은 열가소성 필름의 표면 근처 영역 표면의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 약 0.01 내지 약 0.2 중량%를 포함할 수 있으며, 필름의 내부에 비해 풍부 함유 영역이며, 여기서 필름의 내부는 열가소성 필름의 내부 근처 영역의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 0.01 중량% 미만을 포함한다. 열가소성 필름의 양 표면은 열가소성 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 약 0.01 내지 약 0.2 중량%를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양 표면은 필름의 내부에 비해 열가소성 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있다. 이와 같이, 표면층은 필름의 전체 중량에 대해, 0.01 중량% 미만, 바람직하게는 0.0001 중량% 미만의 폴리오르가노실록산을 포함하는, 내부에 비해 첨가제가 풍부한 영역이다. 열가소물은 폴리올레핀일 수 있거나, 또는 폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 혼합물, 예컨대 에틸렌의 단독중합체 및 공중합체, 프로필렌의 단독중합체 및 공중합체 등을 포함할 수 있다.

특정 바람직한 구현예에서, 본 발명은 통기성 다층 열가소성 필름 및 다층 필름의 조성물을 제공한다. 상기 바람직한 구현예에서, 다층 필름은 제1 압출가능한 열가소성 조성물을 함유하는 코어층 (여기서, 제1 압출가능한 열가소성 조성물은 압출가능한 열가소성 중합체 및 무기 충전제를 포함하며, 코어층은 제1 외표면 및 제2 외표면을 가짐), 제2 압출가능한 열가소성 조성물을 포함하는 제1 표피층 및 제2 표피층 (여기서, 제2 압출가능한 열가소성 조성물은 압출가능한 열가소성 중합체, 및 제2 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함함)을 포함한다. 제1 표피층은 코어층의 제1 외표면에 부착되며, 제2 표피층은 코어층의 제2 외표면에 부착되어 다층 필름을 형성하며, 다층 필름은 전체 두께를 한정하고, 제1 표피층은 제1 표피층 두께를 한정하며, 제2 표피층은 제2 표피층 두께를 한정하고, 여기서 제1 표피 두께 및 제2 표피 두께는 전체 두께의 약 20% 미만을 구성하며, 전체 두께는 약 30㎛ 이하이다. 바람직하게는, 다층 필름은 액체 배리어이며, 약 300 g/㎡/24시간 이상의 WVTR을 갖는다. 폴리오르가노실록산은 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다.

<화학식 1>

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

필름은 공압출에 의해 형성될 수 있다. 제1 표피층은 약 0.5 미크론 초과 및 약 2.7 미크론 미만의 두께를 가질 수 있으며, 제2 표피층은 약 0.5 미크론 초과 및 약 2.7 미크론 미만의 두께를 가질 수 있다. 제2 압출가능한 열가소성 조성물은 제2 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량의 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 무기 충전제 또는 무기 충전제의 조합을 포함할 수 있다. 제2 압출가능한 열가소성 조성물은 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함할 수 있다. 제2 압출가능한 열가소성 조성물은 또한 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 또는 저밀도 폴리에틸렌 단독중합체를 포함할 수 있다. 제1 압출가능한 열가소성 조성물은, 제1 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 무기 충전제 또는 무기 충전제의 조합을 포함할 수 있다. 제1 압출가능한 열가소성 조성물은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 특정 바람직한 구현예에서, 다층 열가소성 필름은 액체 배리어를 가지며, 약 500 g/㎡/24시간 이상의 WVTR을 갖는 통기성일 수 있다.

본 발명의 기타 특징 및 양태는 하기에 더욱 상세히 논의된다

당업자에게 지시된, 본 발명의 최량의 양태를 비롯한 전체 가능한 개시는 본 명세서에서 더욱 구체적으로 설명되며, 하기 도면을 참고로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 특정 구현예에 따른 다층 필름의 단면 측면도이다. 필름의 우측은 다층 필름의 묘사를 용이하게 하기 위해 분리되었다.

도 2는 본 발명의 다른 특정 구현예에 따른 부직 및 다층 필름의 라미네이트의 단면 측면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 다층 필름, 및 본 발명의 특정 구현예에 따른 부직 및 다층 필름의 라미네이트의 형성 방법의 도식적인 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 부직 및 다층 필름의 라미네이트를 이용할 수 있는 예시적인 개인 위생 흡수 물품, 이 경우 기저귀의 부분적인 상부 절단 평면도이다.

정의

본원 및 청구의 범위에서 사용된 용어 "포함하는(comprising)"은 포괄적이거나 무제한이며, 추가의 인용되지 않은 원소, 조성 성분 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.

본원에 사용된 용어 "회복(recover)"이란 바이어스 힘의 적용에 의해 물질을 연신한 후 바이어스 힘의 종결시 연신된 물질의 수축을 말한다. 예를 들어, 이완된 바이어스되지 않은 1 인치(2.5 ㎝) 길이를 갖는 물질이 1.5 인치(3.75 ㎝)의 길이로 연신됨으로써 50% 신장되는 경우, 물질은 50% 신장되며, 그 이완된 길이의 150% 또는 1.5× 연신된 길이를 가질 것이다. 이 예시적인 연신된 물질이 수축, 즉 바이어스 및 연신 힘의 방출 후 1.1 인치(2.75 ㎝)의 길이로 회복되면, 물질은 0.5 인치(1.25 ㎝) 신장의 80% 회복된 것이다. % 회복률은 [(최대 연신 길이 - 최종 샘플 길이)/(최대 연신 길이 - 초기 샘플 길이)]×100으로서 표현될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "부직" 포 또는 웹은 인터레잉되지만, 편성포와는 동일하지 않은 개별 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 말한다. 부직포 또는 웹은 각종 공정, 예를 들어, 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 수소융착, 에어레이드 및 본디드 카디드 웹 공정과 같은 많은 공정에 의해 형성되었다.

본원에 사용된 용어 "연장가능한"은 하나 이상의 방향으로 신장 또는 연신가능함을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "넥 연화(neck softening)"는 넥 연신이 열 첨가 없이, 즉 주위 온도에서 행해져 물질이 기계 방향으로 연신됨을 의미한다. 넥 연신 또는 연화에서, 직물은 예를 들어 20% 연신된 것을 말한다. 이는 그 폭이 본래의 비연신된 폭의 80%일 때까지 기계 방향으로 연신됨을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "넥킹가능한(neckable) 물질"은 넥킹될 수 있는 임의의 물질을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "넥킹된(necked) 물질"은, 예를 들어 연신 또는 주름잡기와 같은 방법에 의해 하나 이상의 치수가 수축된 임의의 물질을 말한다.

본원에 사용된 용어 "스펀본드 섬유"는 분자적으로 배향된 중합체성 물질의 작은 직경 섬유를 말한다. 스펀본드 섬유는 예를 들어, 각각 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제4,340,563호 (Appel et al.), U.S. 특허 제3,692,618호 (Dorschner et al.), U.S. 특허 제3,802,817호 (Matsuki et al.), U.S. 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호 (Kinney), U.S. 특허 제3,502,763호 (Hartman), U.S. 특허 제3,542,615호 (Dobo et al.), 및 U.S. 특허 제5,382,400호 (Pike et al.)에서와 같이, 압출된 필라멘트의 직경을 갖는 방적돌기의 다수의 미세, 통상 원형인 모세관으로부터 필라멘트로서 용융 열가소성 물질을 압축한 다음, 빠르게 감소시킴으로써 형성될 수 있다. 스펀본드 섬유는 일반적으로, 이들이 회수 표면에 침적될 때에는 점착성이 아니며, 일반적으로 연속적이다. 스펀본드 섬유는 종종 직경이 약 10 미크론 이상이다. 그러나, (약 10 미크론 미만의 평균 섬유 직경을 갖는) 미세 섬유 스펀본드 웹이, 통상 양도된 WO 특허출원 제98/23804호 (Marmon et al.) 및 U.S. 특허 제5,759,926호 (Pike et al.)에 기재된 것과 같은 것들을 포함하며, 이에 한정되지는 않는 각종 방법에 의해 성취될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "멜트블로운 섬유"는 용융된 열가소성 물질을 용융된 실 또는 필라멘트로서 다수의 미세, 통상 원형인 다이 모세관을 통해, 수렴하는 고속이며 통상 고온인 기체 (예, 공기) 흐름으로 압출함으로써, 용융 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 감소시킴으로써 형성된 중합체성 물질의 섬유를 말한다. 이후, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 흐름에 의해 운반될 수 있으며, 회수 표면에 침적하여 무작위적으로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 상기 공정은 예를 들어, 각각 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제3,849,241호 (Butin et al.) 및 U.S. 특허 제5,271,883호 (Timmons et al.)에 개시된다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 비연속적일 수 있으며, 일반적으로 평균 직경 10 미크론 미만이며, 회수 표면에 침적될 때 일반적으로 점착성이다.

본원에 사용된 용어 "다층 부직 라미네이트"는 하나 이상의 층이 부직 물질, 예컨대 스펀본드층인 2개 이상의 층의 라미네이트를 의미한다. 예를 들어, 다층 부직 라미네이트는 스펀본드/멜트블로운/스펀본드 (SMS) 라미네이트, 또는 하나 이상의 층이 부직이며, 기타 층(들)이 또다른 물질인 라미네이트, 예컨대 스펀본드/필름 라미네이트 (SF) 중의 필름을 포함할 수 있다. 다층 부직 라미네이트의 예는, 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제4,041,203호 (Brock et al.), U.S. 특허 제5,178,931호 (Perkins et al.) 및 U.S. 특허 제5,188,885호 (Timmons et al.)에 개시된다. 이러한 라미네이트는 우선 스펀본드 직물층, 이어서 멜트블로운 직물층, 및 마지막으로 또다른 스펀본드 층을 움직이는 형성 벨트 상에 연속적으로 침적한 다음, 예컨대 하기 기재된 것과 같은 열점 결합에 의해 라미네이트를 결합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 직물층은 개별적으로 제조되고, 롤로 회수되며, 개별 결합 단계로 합해질 수 있다.

본원에 사용된 용어 "중합체"는 일반적으로 단독중합체, 공중합체, 예컨대 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원 공중합체 등, 및 이들의 블렌드 및 변형을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 따로 구체적으로 한정하지 않는 한, 용어 "중합체"는 분자의 가능한 공간적 배열을 모두 포함한다. 이들 배열은 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

본원에 사용된 용어 "기계 방향" 또는 MD는 그것이 제조되는 방향으로 직물의 길이를 의미한다. 용어 "횡 기계 방향" 또는 CD는 직물의 폭, 즉 일반적으로 MD에 수직 방향을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "초음파 결합"은 예를 들어, U.S. 특허 제4,374,888호 (Bomslaeger)에 예시된 것과 같이 음파 호른 및 침골 롤 사이에 직물을 통과시킴으로써 행해진 방법을 의미한다.

본원에 사용된 "점 결합"은 직물의 하나 이상의 층을 다수의 개별 결합 점에서 결합하는 것을 의미한다. 예를 들어, 열점 결합은 일반적으로, 조각된 패턴 롤 및 매끄러운 칼렌더 롤과 같은 가열된 롤 사이에 결합할 하나 이상의 층을 통과시키는 것을 포함한다. 조각된 롤은 일부 방법에서 전체 직물이 그 전체 표면에 걸쳐 결합되지 않도록 패턴화되며, 침골 롤은 통상적으로 평평하다. 그 결과, 조각된 롤의 다양한 패턴이 기능성 및 미적 이유로 개발되었다. 점 결합 패턴의 하나의 예는 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제3,855,046호 (Hansen and Pennings)에 교시된 바와 같이, 신규인 경우 약 30% 결합 영역 및 약 200 결합/in²의 한센 페닝스(Hansen Pennings) 또는 "H&P" 패턴이다. H&P 패턴은 각 핀이 0.038 인치(0.965 mm)의 측면 치수를 가지며, 핀들 간의 간격이 0.070 인치(1.778 mm)이며, 결합의 깊이가 0.023 인치(0.584 mm)인 정사각형 점 또는 핀 결합 영역을 갖는다. 또다른 전형적인 점 결합 패턴은, 신규인 경우 15% 결합 영역을 생성하며, 정사각형 핀이 0.037 인치(0.94 mm)의 측면 길이, 0.097 인치(2.464 mm)의 핀 간격 및 0.039 인치(0.991 mm)의 깊이를 갖는 확장된 한센 페닝스 또는 "EHP" 결합 패턴이다. "714"라고 지정된 또다른 전형적인 점 결합 패턴은 각 핀이 0.023 인치의 측면 길이, 0.062 인치(1.575 mm)의 핀 간격 및 0.033 인치(0.838 mm)의 결합의 깊이를 갖는 정사각형 핀 결합 영역을 갖는다. 생성된 패턴은 신규인 경우 약 15%의 결합된 영역을 갖는다. 또다른 통상적인 패턴은, 신규인 경우 약 16.9%의 결합 영역을 갖는 C-별 (C-Star) 패턴이다. C-별 패턴은 횡 방향 바 또는 별똥별에 의해 간섭된 "코듀로이" 디자인을 갖는다. 기타 통상적인 패턴은 약 16% 결합 영역을 갖는 반복적이며 약간 치우친 다이아몬드를 갖는 다이아몬드 패턴, 및 이름에서 알 수 있는 바와 같이 예컨대 약 15% 결합 영역을 갖는 창문 스크린과 같은 선 엇갈림(wire weave) 패턴을 포함한다. 또다른 패턴은 신규인 경우 약 17% 결합 영역을 갖는 "S-엇갈림" 패턴, 및 신규인 경우 약 12% 결합 영역을 갖는 소형 물체 패턴이다. 상기 결합 패턴은 추가로 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제5,599,420호 (Yeo et al.)에 기재되어 있다. 전형적으로, % 결합 영역은 직물 라미네이트 웹 영역의 약 50% 미만, 더욱 바람직하게는 약 10% 내지 약 30%로 변할 수 있다.

본원에 사용된 "탄성" 또는 "엘라스토머"는 바이어스 힘의 적용시, 하나 이상의 방향으로 연장 또는 신장가능하며, 힘이 제거된 후 대략 그 본래의 크기로 되돌아오는 물질을 말한다. 예를 들어, 그 이완된 바이어스되지 않은 길이보다 50% 이상 큰 바이어스된 길이를 가지며, 신장 힘의 방출시 그 신장의 50% 이상 내로 회복하는 신장된 물질이다. 가상적인 예는 1.50 인치 이상으로 신장가능하며, 바이어스 힘의 방출시 1.25 인치 이하의 길이로 회복하는 1 인치 물질 샘플이다.

본원에 사용된 용어 "% 연신"은 연신된 치수의 증가를 측정하고, 그 값을 본래의 치수로 나눔으로써 결정된 비율, 즉 (연신된 치수의 증가)/(본래 치수)×100을 말한다.

본원에 사용된 용어 "경화"는 신장 및 회복 후, 즉 물질이 연신되어 이완되도록 한 후, 물질 샘플 내에 유지된 신장을 말한다.

본원에 사용된 용어 "% 경화"는 순환된 후 그 본래 길이로부터 연신된 물질의 양을 측정한 것이다. 적용된 응력의 제거 후, 잔여 응력을 % 경화로서 측정한다. % 경화는 주기의 수축 곡선이 신장축을 횡단하는 곳으로서, 하기에 더욱 상세히 논의된다.

본원에 사용된 용어 "비탄력성"은 상기 "탄성"의 정의 내에 포함되지 않는 임의의 물질을 말한다.

본원에 사용된 용어 "통기성"은 약 300 g/㎡/24시간의 최소 WVTR (수증기 투과율), 더욱 바람직하게는 약 1000 g/㎡/24시간의 최소 WVTR을 갖는, 수증기에 대해 투과성인 물질을 말한다. 하나의 양태에서, 직물의 WVTR은 직물이 착용하기에 얼마나 편안한지에 대한 지표를 제공한다. WVTR은 하기 지시된 바와 같이 측정되며, 결과는 g/㎡/24시간으로 기록된다. 그러나, 종종 통기성 배리어의 적용은 바람직하게는 더욱 높은 WVTR을 가지며, 본 발명의 통기성 배리어는 약 1,200 g/㎡/24시간, 1,500 g/㎡/24시간, 1,800 g/㎡/24시간, 심지어 2,000 g/㎡/24시간을 초과하는 WVTR을 가질 수 있다. 샘플 물질의 수증기 투과율 (WVTR)은 하기 시험 방법에 따라 계산된다. 3 인치 직경의 원형 샘플을 각각의 시험 물질, 및 셀가르드(CELGARD)® 2500 필름 (훽스트 셀라니즈 코포레이션, 미국 뉴저지주 소머빌 소재)의 조각인 대조구로부터 절단하였다. 셀가르드® 2500 필름은 미세다공성 폴리프로필렌 필름이다. 3개의 샘플을 각 물질에 대해 제조하였다. 시험 접시는 제60-1호 증기측정계(Vapometer) 팬 (트윙알버트 인스트루먼트 컴퍼니, 미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)이었다. 물 100㎖를 각각의 증기측정계 팬에 붓고, 시험 물질 및 대조구 물질의 개별 샘플을 개별 팬의 개방 상부에 걸쳐 배치하였다. 나사달린 플랜지를 꽉 죄어 팬의 가장자리를 따라 밀봉을 형성하고, 대략 33.17㎠의 노출된 영역을 갖는 6.5 ㎝ 직경 원 상에서 주위 대기에 노출된 관련 시험 물질 또는 대조구 물질을 버렸다. 팬을 약 100℉ (38℃)에서 또는 1시간 동안 평형이되도록 강제 공기 오븐 중에 배치하였다. 오븐은 내부에 수증기의 축적을 방지하기 위해, 그를 통해 순환하는 외부 공기를 갖는 항온 오븐이었다. 예를 들어, 적절한 강제 공기 오븐은 블루 M-파워-O-매틱 (Blue M Power-O-Matic) 60 오븐 (블루 엠. 일렉트릭 컴퍼니, 미국 일리노이주 블루 아일랜드 소재)이다. 평형의 완료시, 팬을 오븐으로부터 꺼내어, 중량을 잰 즉시 다시 오븐에 넣었다. 24시간 후, 팬을 다시 오븐에서 꺼내어 중량을 재었다. 예비 시험 수증기 투과율 값을 하기 방정식으로 계산하였다.

시험 WVTR = (24시간에 걸친 g 중량 손실)×315.5 g/㎡/24시간

오븐 내 상대 습도는 구체적으로 조절되지 않았다. 약 100℉(38℃) 및 주위 상대 습도의 소정의 설정 조건 하에, 셀가르드® 2500 대조구에 대한 WVTR은 5000 g/㎡/24시간으로 정의되었다. 따라서, 대조구 샘플은 각 시험을 행하였으며, 예비 시험 값은 하기 방정식을 사용하여 설정 조건이 보정되었다.

WVTR = (시험 WVTR/대조구 WVTR)×(5000 g/㎡/24시간)

본원에 사용된 "박리 강도"는 박리 시험을 사용하여 측정한다. 박리 또는 탈적층 시험에서, 라미네이트는 라미네이트의 층들을 잡아당겨 떨어뜨리는 장력의 양에 대해 시험된다. 박리 강도에 대한 값은 직물의 특정 폭, 클램프 조(jaw) 폭 및 팽창 항률을 사용하여 수득된다. 필름 면을 갖는 샘플의 경우, 시험편의 필름 면은 필름이 시험 동안 갈라져 떨어지는 것을 방지하기 위해 마스킹 테이프 또는 일부 기타 적절한 물질로 보호된다. 마스킹 테이프는 라미네이트의 한 면에만 존재하여, 샘플의 박리 강도에 영향을 주지 말아야 한다. 이 시험은 각각 샘플과 접촉하여 접하는 2개의 조를 각각 갖는 2개의 클램프를 사용하여, 통상적으로 수직으로 2 인치만큼 분리된 동일한 평면에서 유지하여 출발한다. 샘플 크기는 4 인치 폭×샘플 길이를 충분히 탈적층하기에 필요한 만큼 긴 길이, 통상적으로 6 인치 이상이다. 조 접합 크기는 1 인치 높이×4 인치 이상 폭이며, 팽창 항률은 300㎜/분이다. 샘플은 제자리로 클램핑되도록 하기에 충분한 양으로 손으로 탈적층하고, 클램프는 특정 연장 속도로 떨어져 움직여, 라미네이트를 당겨 떨어뜨린다. 샘플 시험편을 2개 층 사이에 1800㎜ 떨어진 곳에서 당겨 떨어뜨리고, 박리 강도를 피크 하중의 평균 (g)으로서 기록하였다. 힘의 측정은 16㎜의 라미네이트가 당겨 떨어졌을 때 개시하여, 전체 170㎜가 탈적층될 때까지 계속한다. 신테크(Sintech) 2 시험기 (신테크 코포레이션, 미국 노쓰 캐롤라이나주 캐리 소재), 인스트론 모델(Instron Model) TM (인스트론 코포레이션, 미국 매사츄세츠주 캔턴 소재) 또는 트윙알버트 모델 인텔렉트(Thwing-Albert Model INTELLECT) 11 (트윙알버트 인스트루먼트 컴퍼니, 미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)이 이 시험에 사용될 수 있다. 결과를 3개의 시험편의 평균으로서 기록하고, 횡 방향 (CD) 또는 기계 방향 (MD)으로 시험편으로 행할 수 있다. 시험은 따로 지시하지 않는 한, 23±2℃ (73.4±3.6℉) 및 50±5% 상대 습도의 조절된 실험실 분위기에서 행하였다. 물질은 시험편이 주위 대기와 본질적인 평형에 도달하기에 충분한 시간 후에만 시험되고 측정되어야 한다.

본원에 사용된 용어 "블렌드"는 2개 이상의 중합체의 혼합물을 의미한다. 일부 예에서, 블렌드의 성분은 비상용적이지만, 높은 전단 하에 용융 혼합되어 균질한 블렌드를 제공하였다.

본원에 사용된 용어 "상용화제"는 2개의 통상적으로 비상용적인 물질의 접착 또는 블렌딩을 보조하는 물질을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "가멘트"는 착용될 수 있는 임의의 형태의 의류를 의미한다. 이는 산업적 작업복 및 오버롤, 속옷, 팬츠, 셔츠, 쟈켓, 장갑, 양말 등을 포함한다.

본원에 사용된 용어 "개인 위생 제품"은 기저귀, 배변훈련용 팬츠, 흡수 속옷, 성인 요실금 제품 및 여성용 위생 제품을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "고성능 엘라스토머"는 하기 기재된 방법에 의해 측정된 바와 같이, 10 gsm에서 샘플에 대해 약 75% 미만, 바람직하게는 약 60% 미만의 히스테리시스 수준을 갖는 엘라스토머를 의미한다. 히스테리시스 값은 우선 샘플을 주어진 % (예컨대 50 또는 100%)의 극한 신장으로 신장한 다음, 샘플이 저항 양이 0인 양으로 수축하도록 함으로써 측정된다. 상기 적용의 목적에 대해, 용어 극한 신장은 미리 결정된 신장 %를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 목적을 위해, 고성능 및 저성능 엘라스토머의 정의에 사용된 것과 같은 히스테리시스 값 결정 수 (이하, 추가로 설명됨)는 횡 기계 방향으로 30% 및 50% 전체 극한 신장에서 판독된다.

본원에 사용된 용어 "저성능 엘라스토머"는 하기 기재된 방법에 의해 측정된, 약 75% 초과의 히스테리시스 수준을 갖는 엘라스토머를 의미한다.

본원에 사용된 용어 "전구체 필름"은 그 입상 충전제가 그 중합체 성분으로부터 분리하여 미세다공성을 생성하도록 연신 또는 배향되지 않은 충전된 샘플을 의미한다.

본원에 사용된 용어 "생성물 필름"은 공극이 그 입상 충전제를 중합체 성분들로부터 분리하기 위해, 그 입자상 충전제 성분 주위에 형성되도록 연신 또는 배향된 미세다공성 충전된 필름을 의미한다. 생성물 필름은 이 형태로 또는 계속해서 라미네이트 내에 사용될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "충전제"는 압출된 필름과 화학적으로 간섭하거나 또는 그에 부정적으로 작용하지 않으며, 필름 전반에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있는, 필름 중합체 압출 물질에 첨가될 수 있는 입상 및(또는) 기타 형태의 물질을 포함하는 것을 의미한다. 일반적으로, 충전제는 약 0.1 내지 약 10 미크론, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 4 미크론의 범위로 평균 입자 크기를 갖는 입상 형태이다.

본원에 사용된 용어 "입자 크기"는 충전제 입자의 가장 큰 치수 또는 길이를 기재한다.

본원에 사용된 용어 "2성분 섬유"는 개별 압출기로부터 압출되나 함께 잡아늘려 하나의 섬유로 형성된 2개 이상의 중합체 공급원으로 형성된 섬유를 말한다. 2성분 섬유는 종종 공액 섬유 또는 다성분 섬유라고도 한다. 중합체는 2성분 섬유의 횡단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 구역으로 배열되며, 2성분 섬유의 길이를 따라 연속적으로 연장한다. 상기 2성분 섬유의 배열은 예를 들어, 하나의 중합체가 또다른 것에 의해 둘러싸이거나, 또는 나란히 늘어서 있는 배열, 파이 배열 또는 "해-중-도" 배열일 수 있다. 2성분 섬유는 각각 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제5,108,820호 (Kaneko et al.), U.S. 특허 제4,795,668호 (Krueger et al.), U.S. 특허 제5,540,992호 (Marcher et al.), 및 U.S. 특허 제5,336,552호 (Strack et al.)에 교시되어 있다. 2성분 섬유는 또한 U.S. 특허 제5,382,400호 (Pike et al)에 교시되어 있다. 2개 성분 섬유의 경우, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75 또는 임의의 기타 바람직한 비율로 존재할 수 있다.

상세한 설명

하기 설명되는 하나 이상의 실시예를 참고로 본 발명의 각종 구현예가 상세히 기재된다. 각 실시예는 본 발명의 설명의 방법으로 제공되며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 사실상, 다양한 수정 및 변형이 본 발명의 범주 및 정신을 벗어나지 않고 본 발명 내에서 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백하다. 예를 들어, 하나의 구현예의 일부로서 예시되거나 기재된 특징은, 또다른 구현예를 생성하는 다른 구현예에 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 상기 수정 및 변형을 첨부된 청구의 범위 및 그 등가물의 범주 내에서 포괄하는 것으로 이해된다.

본 발명은 압출 동안, 특히 필름의 압출 동안, 더욱 특히 다층 필름의 압출 동안, 다이 립 빌드업을 감소시키기 위한 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 용융 압출 공정은, 다이 립 빌드업을 감소시키기에 효과적인 양의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 용융된 열가소성 조성물을 제공하고, 용융된 열가소성 조성물을 다이 립을 통해 압출하여 필름을 형성하는 것을 포함한다. 폴리오르가노실록산은 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된다.

<화학식 1>

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

바람직하게는, 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물은 다이 립 빌드업을 감소시키는 데 필요한 폴리오르가노실록산의 전체 양을 최소화하면서, 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물의 효과를 증가시키기 위해, 필름의 표면에 집중된다. 더욱 바람직하게, 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물은 하나 또는 양 표면층에 포함된다. 표면의 용융된 열가소성 조성물 중의 폴리오르가노실록산의 양은 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량% 범위의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합일 수 있다. 더욱 바람직하게, 용융된 열가소성 조성물 중 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합의 양은 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.15 중량% 범위의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 용융된 열가소성 조성물 중 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물의 양은 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.10 중량% 범위의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합일 수 있거나, 또는 용융된 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.075 중량%만큼 낮은 범위의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합일 수 있다.

특정 구현예에서, 본 발명은 다층 필름의 하나 이상의 외부층, 바람직하게는 양 외부층에 실리콘 첨가제, 예를 들어 폴리오르가노실록산을 포함하는 다층 필름을 제공한다. 예를 들어, 본 발명은 압출될 수 있으며, 다층 필름의 압출 동안 다이 립 빌드업을 감소시키는 3층 통기성 필름을 제공한다. 일반적으로, 본 발명의 필름은 필름의 하나 이상의 표면, 바람직하게는 양 표면에 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산을 포함한다. 폴리오르가노실록산은 단층 또는 다층 필름 내에 풍부 함유 구역으로서 표면에 제공될 수 있거나, 또는 다층 필름의 외부층(들)에 제공될 수 있다. 다층 필름이 공지되며, 다층 필름의 제조 방법이 공지된다. 통기성 다층 필름 및 통기성 다층 필름의 제조 방법은, 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제6,075,179호; 및 제6,309,736호 및 제6,479,154호에 기재되어 있다. 하나의 구현예에서, 본 발명은 탄성이며 개선된 가공성을 위해 외부층에 폴리오르가노실록산 첨가제를 포함하는 다층 통기성 필름을 제공한다. 필름은 폴리올레핀, 예를 들어 에틸렌 및(또는) 프로필렌의 중합체 또는 공중합체일 수 있다.

예시적인 구현예에서, 본 발명은 다이 립 빌드업이 감소된 필름 및 필름의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 필름은 다층 필름, 즉 2개 이상의 층을 가지며, 지지층, 예컨대 섬유상 부직 웹에 적층된 다층 필름을 포함한다. 본 발명은 3층 필름으로서 예시되어 설명된다. 도 1을 참고로, 예시의 목적으로 비례적이 아닌 다층 필름 (10)이 도면의 우측에서 벗겨져 분리되는 것으로 나타난다. 다층 필름 (10)은 압출가능한 열가소성 중합체, 예컨대 그의 공중합체 및(또는) 블렌드를 비롯한 폴리올레핀으로 제조된 코어층 (12)을 포함한다. 코어층 (12)은 제1 외표면 (14) 및 제2 외표면 (16)을 갖는다. 코어층은 또한 코어 두께 (22)를 갖는다. 코어층 (12)의 제1 외표면 (14)에 부착된 제1 표피층 (18)은 제1 표피 두께 (24)를 갖는다. 코어층 (12)의 제2 외표면 (16)에 부착된 임의의 제2 표피층 (20)은 제2 표피 두께 (26)를 갖는다. 또한, 다층 필름 (10)은 전체 두께 (28)를 갖는다. 상기 다층 필름 (10)은 필름 형성 산업의 기술자들에게 공지된 광범위한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 2개의 특히 유리한 공정은 캐스트 필름 공압출 공정 및 블로운 필름 공압출 공정이다. 상기 공정에서, 층은 동시에 형성되고, 다이를 떠나면서 다층 형태로 압출된다. 중합체 조성물을 압출하는 방법은 대체로 공지되어 있으며, 필름 압출 및 기포 압출을 비롯한 압출, 다층 필름 압출, 공압출; 스펀본드 및 멜트블로운을 비롯한 섬유 방사를 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 다층 압출 방법, 즉 다층 필름의 압출은 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제6,245,271호에 도식적으로 예시된 다층 압출 공정이다. 상기 공정과 관련하여 더욱 자세한 것은 예를 들어, 그 전체가 본원에 참고로 인용된 U.S. 특허 제4,522,203호; 제4,494,629호 및 제4,734,324호를 참조한다.

바람직한 특정 구현예에서, 본 발명은 폴리오르가노실록산을 포함하는 더욱 얇고 더욱 특별하게 디자인된 표피층과 연합하여 더욱 일반적인 코어층 (12)을 이용하여, 감소된 다이 립 빌드업으로 제조된 다층 필름을 제공한다. 다이 립 빌드업 감소에 필요한 폴리오르가노실록산의 유효량은 내부층(들)이 아닌 표피층에만 하나 이상의 폴리오르가노실록산을 포함함으로써 최소화되어, 필름 내 폴리오르가노실록산의 전체 양을 감소시킬 수 있다. 코어층 (12) 및 표피층 (18 및 20)은 단독중합체, 공중합체 및(또는) 블렌드를 비롯한 폴리올레핀을 포함하며 이에 한정되지는 않는 다층 필름 구조에 이용될 수 있는 임의의 중합체로 형성될 수 있다. 제안된 폴리올레핀은 에틸렌의 중합체 및 공중합체, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 프로필렌의 중합체 및 공중합체 등을 포함하며, 이에 한정되지 않는다.

바람직하게는 전체 필름의 약 85 내지 약 98%를 구성하는 코어층 (12)은 바람직하게는 엘라스토머 열가소성 중합체, 예컨대 압출가능한 저성능 엘라스토머 중합체, 또는 상기 중합체, 예컨대 폴리올레핀의 혼합물로 제조된다. 코어층은 바람직하게는 폴리에틸렌으로 구성된다. 제안된 폴리에틸렌 수지는 다우렉스(DOWLEX) 2517 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE) 및 다우렉스 2047 LLDPE (다우 케미칼, 미국 미시건주 미들랜드 소재); 엑슨(Exxon) LD761.36 에틸렌/비닐 아세테이트 (EVA) 수지 및 엑슨 LD755.12 EVA 수지 (엑슨 모빌, 미국 텍사스주 휴스턴 소재); 및 바셀(Basell) KS357P 프로필렌-에틸렌 공중합체 (바셀 폴리올레핀, 미국 메릴랜드주 엘크톤 소재), 및 상표명 다우 엔게이지(Dow ENGAGE) EG8200 및 다우 어피니티(Dow AFFINITY) PL 1845 (다우 케미칼 컴퍼니, 미국 미시건주 미들랜드 소재) 하에 시판되는 단일 부위/메탈로센 촉매화 폴리에틸렌을 포함한다. 당업계에 "메탈로센", "단일 부위" 또는 "기하학적으로 억제된" 촉매화 중합체로서 공지된 상기 중합체는, 본원에 그 전체가 참고로 인용되고, 다우 케미칼 컴퍼니에 양도된 U.S. 특허 제5,472,775호 (Obijeski et al.)에 기재되어 있다. 메탈로센 공정은 일반적으로 조촉매에 의해 활성화, 즉 이온화된 메탈로센 촉매를 사용한다. 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 히드리드, 및 지르코노센 디클로라이드 등을 포함한다. 상기 화합물의 더욱 총괄적인 목록은 다우 케미칼 컴퍼니에 양도된 U.S. 특허 제5,374,696호 (Rosen et al.)에 포함된다. 상기 화합물은 또한 다우에 양도된 U.S. 특허 제5,064,802호 (Stevens et al.)에서 논의된다. 그러나, 수많은 기타 메탈로센, 단일 부위 및(또는) 유사한 촉매계가 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어, 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제5,539,124호 (Etherton et al.); U.S. 특허 제5,554,775호 (Krishnamurti et al.); U.S. 특허 제5,451,450호 (Erderly et al.) 및 문헌 [The Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othemer, 제4판, V.17, Olefinic Polymers, pp.765-767 (John Wiley & Sons 1996)]를 참조한다. 하나의 특정 제안된 코어층 조성물은 다우렉스 2517 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE) 및 다우렉스 2047 LLDPE를 포함하는 폴리올레핀 수지, 엑슨 LD761.36 EVA 수지 및 엑슨 LD755.12 EVA 수지 및 바셀 KS357P 프로필렌-에틸렌 공중합체의 혼합물이다. 코어층 형성에 사용될 수 있는 또다른 제안된 중합체는 엑슨 9302 랜덤 공중합체 (엑슨 케미칼 컴퍼니); 히몬트(Himont) KS059 카탈로이(CATALLOY) 올레핀계 열가소성 엘라스토머 (히몬트 USA, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재); 및 퀀텀(Quantum) NA206 저밀도 폴리에틸렌 (퀀텀 케미칼 코포레이션, 미국 뉴욕주 뉴욕 소재)을 포함한다.

코어층 (12)의 비용은 또한 코어층 중합체 압출 블렌드에 한 종류 이상의 충전제를 첨가함으로써 감소될 수 있다. 유기 및 무기 충전제 모두 사용될 수 있다. 충전제는 압출된 필름과 화학적으로 간섭하거나 역으로 작용하지 않도록 선택되어야 한다. 이들 충전제는 코어층 (12)에 사용되는 중합체의 양을 감소시키고(감소시키거나) 통기성 및(또는) 냄새 감소와 같은 특정 특성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는 한 종류 이상의 충전제가 코어층 중합체 압출 블렌드에 첨가되어야 한다. 유기 및 무기 충전제 모두, 필름 형성 공정 및(또는) 연속적인 적층 공정과 간섭하지 않는 한, 본 발명에서 사용이 고려된다. 충전제의 예는 탄산칼슘 (CaCO₃), 각종 점토, 실리카 (Si0₂), 알루미나, 황산바륨, 탄산나트륨, 탈크, 황산마그네슘, 이산화티탄, 제올라이트, 황산알루미늄, 셀룰로스계 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 임의로, 입자의 자유 유동 (벌크상) 및 중합체로의 분산을 용이하게 하기 위해, 지방산, 예컨대 스테아르산 또는 베헨산, 및(또는) 기타 물질로 코팅될 수 있다. 특히 유용한 충전제는 상표명 슈퍼코트(SUPERCOAT) (이메리스, 미국 죠지아주 로스웰 소재) 및 옴야카르브(OMYACARB) (옴야 인코포레이션, 미국 버몬트주 프록토 소재) 하에 시판되는 탄산칼슘 충전제를 포함한다. 충전된 필름은 바람직하게는 필름 층 전체 중량 기준으로 35% 이상, 더욱 바람직하게는 약 50% 내지 약 65%의 충전제를 함유할 것이다. 중합체 블렌드의 특성 때문에, 약 50% 미만의 충전제가 사용되는 경우, 롤 블록킹이 발생할 수 있으며, 롤 블록킹은 이들이 롤로부터 풀릴 때 전구체 필름 시이트 사이에서 발생하는 들러붙음이다. 이와 같이, 낮은 수준의 충전제가 사용되는 경우, 추가 공정 보조제 및(또는) 공정의 변형이 상기 블록킹을 방지하기 위해 필요할 수 있다. 또한, 탄산칼슘 충전제가 통기성을 제공하기 위해 사용된다.

또한, 필름의 통기성 충전된 코어층은 하나 이상의 안정화제를 임의로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 충전된 필름은 산화방지제, 예컨대 장애된 페놀 안정화제를 포함한다. 시판 산화방지제는 이르가녹스(IRGANOX) E 17 (a-토코페롤) 및 이르가녹스 1076 (옥토데실 3,5-디-tert-부틸 4-히드록시히드로신나메이트) (시바 스페셜티 케미칼스, 미국 뉴욕주 테리타운 소재)을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 필름 형성 공정, 연신 및 임의의 연속적인 적층 단계와 상용가능한 기타 안정화제 또는 첨가제가 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 용융 안정화제, 공정 안정화제, 열 안정화제, 광 안정화제, 열 숙성 안정화제 및 기타 당업자에게 공지된 첨가제와 같은 첨가제가 필름에 바람직한 특성을 부여하기 위해 첨가될 수 있다. 일반적으로 포스파이트 안정화제 (즉, 이르가포스(IRGAFOS) 168 (시바 스페셜티 케미칼스, 미국 뉴욕주 테리타운 소재) 및 도버포스(DOVERPHOS) (도버 케미칼 코포레이션, 미국 오하이오주 도버 소재))가 제안된 용융 안정화제인 한편, 장애된 아민 안정화제 (즉, 키마소르브(CHIMASSORB) 944 및 119 (시바 스페셜티 케미칼스, 미국 뉴욕주 테리타운 소재))는 제안된 열 및 광 안정화제이다. 상기 안정화제의 하나 이상의 패키지, 예컨대 B900 (시바 스페셜티 케미칼스)이 시판된다. B900은 이르가포스 168 및 이르가녹스 1076 첨가제의 혼합물이다. 바람직하게는, 약 100 내지 2000ppm의 안정화제가 압출 전에 기본 중합체(들)에 첨가되며, 여기서 ppm은 충전된 필름층 제형의 전체 중량 기준으로 백만 중량부 당 중량부이다.

필름 및 코어층 내 충전제의 양은 크게 변할 수 있다. 코어층 (12)의 전체 중량 기준으로 0 내지 80 중량%의 첨가가 가능하다. 일반적으로, 충전제는 입상 형태이며, 통상적으로 약 0.1 내지 약 7 미크론 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다소 불규칙한 형태이다. 본원에 사용된 용어 "입자 크기"는 입자의 가장 긴 단일 치수를 말한다. 또한, 충분한 충전제가 다층 필름 (10)의 충분한 연신과 조합하여 사용되면, 공극이 코어층 (12) 내에 함유된 입자 주위에 생성됨으로써, 코어층을 통기성으로 할 수 있다. 연신과 조합된 경우, 코어층 (12)의 약 40 내지 약 70 중량%의 하중이 우수한 통기성을 갖는 필름을 제공한다. 상기 통기성 필름은 일반적으로, 상기 기재된 시험에 의해 측정된 300 g/㎡/24시간( g/㎡/일) 초과의 수증기 투과율 (WVTR), 더욱 바람직하게는 800 g/㎡/일, 2000 g/㎡/일, 3000 g/㎡/일, 심지어 4000 g/㎡/일 초과의 수증기 투과율 (WVTR)을 가질 것이다.

표피층 (18 및 20)은 전형적으로, 다층 필름 (10)에 구체화된 특성을 제공하는 압출가능한 열가소성 중합체 및(또는) 첨가제를 포함할 것이다. 즉, 제1 표피층 (18) 및(또는) 제2 표피층 (20)은 항미생물 활성, 수증기 투과, 접착 및(또는) 블록킹방지 특성과 같은 특성을 제공하는 첨가제를 포함하는 중합체로 제조될 수 있다. 즉, 표피층 (18 및 20)을 위해 선택된 특정 중합체(들)은 목적하는 특정 특성에 의존할 것이다. 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있는 가능한 중합체의 예는 폴리올레핀의 단독중합체, 공중합체 및 블렌드 뿐만 아니라, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA), 에틸렌 아크릴산 (EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트 (EMA), 에틸렌 부틸 아크릴레이트 (EBA) 및(또는) 에틸렌 비닐 알콜 (EVOH)의 중합체 및(또는) 공중합체, 및 폴리에스테르, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 나일론 또는 폴리아미드 (PA), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PU)을 포함하나 이에 한정되지는 않는 기타 열가소성 중합체, 락트산 (PLA)의 단독중합체 및 공중합체, 및 다단계 반응 생성물인 올레핀계 열가소성 엘라스토머 (여기서, 무정형 에틸렌 프로필렌 랜덤 공중합체는 주로 반결정성 높은 폴리프로필렌 단량체/낮은 에틸렌 단량체 연속 매트릭스 내에 분자적으로 분산됨)를 포함한다. 외부층 형성에 사용될 수 있는 제안된 시판 수지는 바셀 KS357 올레핀계 열가소성 엘라스토머 (히몬트 USA, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재); 암파셋(Ampacet) 10115 블록방지제 (암파셋 코포레이션, 미국 뉴욕주 테리타운 소재), 및 엑슨 XC-101 EMA 공중합체를 포함한다.

우수한 통기성 (즉, 높은 WVTR)이 요구되는 용도에서, 표피층은 바람직하게는 적어도 부분적으로 압출가능한 수증기 투과성 중합체를 포함한다. 압출가능한 수증기 투과성 중합체의 예는 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체, 에틸렌 및 메틸 아크릴레이트의 공중합체, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리아미드 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. EVA 공중합체 및 EMA 공중합체는 공중합체 중 약 80 중량% 이하의 에틸렌을 함유할 것이 제안된다. 바람직하게는, 표피층(들)은 약 30 중량% 내지 100 중량%의 수증기 투과성 중합체 또는 수증기 투과성 중합체의 조합, 및 0 내지 약 70 중량%의 폴리올레핀 기재 중합체를 포함한다. 증기 투과성 중합체는 표피층의 약 40 내지 약 60 중량%을 구성할 수 있음이 제안된다. 또한, 표피층은 물 투과성이며, 2개 이상의 중합체, 예컨대 30 내지 70 중량%의 EVA 또는 EMA와 30 내지 70 중량%의 폴리스티렌을 포함할 수 있다. 표피층(들)은 또한 하나 이상의 충전제, 예컨대 스테아르산 코팅된 탄산칼슘을 포함할 수 있다.

본 발명의 필름은 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 표면을 포함한다. 표면 또는 외부층(들) 근처 영역은 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.005 내지 약 0.15, 약 0.01 내지 약 0.15, 약 0.01 내지 약 0.10, 또는 심지어 약 0.01 내지 약 0.075 중량%의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함할 수 있다. 제안된 폴리오르가노실록산은 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

<화학식 1>

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

상기 폴리오르가노실록산은 U.S. 특허 제4,535,113호에 기재되어 있다. 기타 제안된 폴리오르가노실록산은 U.S. 특허 제4,857,593호; 제4,925,890호; 제4,931,492호; 및 제5,003,023호에 기재되어 있다. 상기 폴리오르가노실록산의 제안된 시판 예는 실퀘스트(SILQUEST)® PA-1 오르가노실리콘이다.

또한, 공정을 향상시키고(향상시키거나) 점착성 표피층의 기타 표면에 대한 원치않는 접착(예컨대, 일부 표피층은 롤 상에 감길 때 다층 필름 그 자체에 점착함)을 방지하기 위해, 블록방지 물질을 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이, 종종 0 내지 약 10 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 5 중량%의 블록방지 물질이 표피층에 첨가되는 것이 바람직하다. 입상물질, 예컨대 규조토 또는 탈크가 표피층에 첨가될 수 있으나, 미분된 실리카, 규조토 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아닌 기타 블록방지 물질이 사용될 수 있다. 바람직하게는 블록방지 입자는 약 6 내지 10 미크론의 중간 입자 크기를 갖는 입자를 포함한다.

종종, 도 2에 나타낸 것과 같이, 다층 필름 (10)을 하나 이상의 기판 또는 지지층 (30)에 적층하는 것이 바람직할 수 있다. 필름 또는 필름의 코어층은 지지층 (30)에 결합가능하게 하도록 충분한 접착제 또는 접착 특성을 갖지 않을 수 있다. 그 결과, 제1 표피층 (18)이 코어층 (12)보다 높은 접착제 특성 및(또는) 낮은 택 점을 나타내는 중합체(들)을 포함할 수 있다.

본 발명의 물질과 관련한 바람직한 결과는 매우 낮은 전체 필름 두께, 더욱 중요하게는 다층 필름 (10)의 전체 두께의 적은 비율인 표피층을 수득하는 것이다. 하기 실시예에 의해 입증된 바와 같이, 다층 필름 (10)의 전체 두께 (28)를 기준으로, 2층 구조에서, 제1 표피층 (18)의 제1 표피 두께 (24)는 전체 두께 (28)의 10% 이하여야 한다. 3층 필름 구조에서, 제1 표피층 (18) 및 제2 표피층 (20)의 합해진 두께는 전체 두께의 15% 이하여야 하며, 일반적으로, 제1 표피층 (18)은 전체 필름 두께 (28)의 7.5% 이하여야 하며, 더욱 바람직하게는, 각 표피층은 5% 이하여야 한다. 제1 표피층 (18)과 동일한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있는 제2 표피층 (20)에 대해서도 또한 동일하다. 추가 양태에서, 표피층(들) 각각은 약 2 미크론 미만, 바람직하게는 약 1.0 미크론 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.5 미크론 미만의 개별 두께 (24, 26)를 갖는다. 그 결과, 코어 두께 (22)는 전체 두께 (28)의 85% 이상을 구성하며, 제1 표피층 (18) 및 제2 표피층 (20) 각각은 일반적으로 전체 두께 (28)의 7.5% 이하를 구성할 것이다. 일반적으로, 약 30 미크론 이하의 전체 두께, 및 특정 용도에서 2 미크론 이하의 표피층으로 얇아진 필름을 생성하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 전체 두께 (28)는 약 25 미크론 미만, 더욱 바람직하게는 약 20 미크론 미만이다. 다층 필름 (10)을 우선 형성한 다음, 하기 상세히 설명된 바와 같이, 기계 방향으로 필름을 연신 또는 배향하여, 생성된 다층 필름 (10)이 기계 방향 또는 "MD", 즉 필름 압출 장치로부터 취해진 필름의 방향에 평행인 방향으로 증가된 강도 특성을 갖도록 하는 것이 가능하다.

원한다면, 생성된 필름은 도 2에 나타낸 것과 같이 하나 이상의 지지층 (30)에 적층될 수 있다. 도 2에 나타낸 지지층 (30)은 섬유상 부직 웹일 수 있다. 상기 섬유상 부직 웹의 제조는 부직 웹 제조 분야의 기술자들에게 공지되어 있다. 상기 섬유상 부직 웹은 다층 필름에 추가의 특성, 예컨대 더욱 부드럽고 천같은 감촉을 더할 수 있다. 이는 다층 필름 (10)이 개인 위생 흡수 물품을 위한 외부 커버로서, 및 병원, 외과수술 및 세정실 용도, 예컨대 외과수술용 휘장, 가운 및 기타 의류에 대한 배리어 물질과 같은 용도에서 액체에 대한 배리어 층으로서 사용될 때 특히 유리하다.

지지층 (30)의 제1 표피층 (18) 및 제2 표피층 (20)으로의 부착은, 별도의 접착제, 예컨대 고온 용융 및 용매 기재 접착제를 사용하여, 또는 가열된 결합 롤과 같은 열 및(또는) 압력을 사용하여 이루어질 수 있다. 그 결과, 적층 공정을 용이하게 하는 고유의 접착제 특성을 갖도록, 제1 표피층 (18) 및 제2 표피층 (20)의 한면 또는 양면을 디자인하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 국제 공보 PCT WO 99/14045호 참조.

특히 유리한 지지층은 섬유상 부직 웹이다. 상기 웹은 스펀본딩, 멜트블로잉, 수소융착, 에어레이드 및 본디드 카디드 웹 공정을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아닌 다수의 공정으로 형성될 수 있다. 멜트블로운 섬유는 용융 열가소성 물질을 다수의 미세, 통상적으로 원형인 다이 모세관을 통해, 용융된 실 또는 필라멘트로서, 통상적으로 고속 가열된 기체 흐름, 예컨대 공기로 압출하여, 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여, 그 직경을 감소시킴으로써 형성될 수 있다. 이후, 멜트블로운 섬유는 통상적으로 고속 가열된 기체 흐름에 의해 운반되어, 회수 표면에 침적하여, 무작위적으로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 멜트블로운 공정은 공지되어 있으며, [NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers", B.A. Wendt, E.L. Boone and C.D. Fluharty]; [NRL Report 5265, "An Improved Device For The Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers", K.D. Lawrence, R.T. Lukas, J.A. Young]; U.S. 특허 제3,676,242호 (1972년 7월 11일) (Prentice); 및 U.S. 특허 제3,849,241호 (1974년 11월 19일) (Buntin, et al.)를 비롯한 각종 특허 및 공보에 기재되어 있다. 상기 문헌은 본원에 그 전체가 참고로 인용된다.

스펀본드 섬유는 압출된 필라멘트의 직경을 갖는 방적돌기의 다수의 미세, 통상 원형인 모세관으로부터 필라멘트로서 용융 열가소성 물질을 압출한 다음, 빠르게 감소시킴으로써, 예를 들어 비유도 또는 유도적 유체 연신 또는 기타 공지된 스펀본딩 메카니즘에 의해 형성될 수 있다. 스펀본드 부직 웹의 제조는 U.S. 특허 제4,340,563호(Appel et al.); U.S. 특허 제3,802,817호 (Matsuki, et al.); U.S. 특허 제3,692,618호 (Dorschner et al.); U.S. 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호 (Kinney); U.S. 특허 제3,276,944호 (Levy); U.S. 특허 제3,502,538호 (Peterson); U.S. 특허 제3,502,763호 (Hartman); U.S. 특허 제3,542,615호 (Dobo et al.); U.S. 특허 제5,382,400호 (Pike et al.); 및 캐나다 특허 제803,714호 (Harmon)와 같은 특허에 예시되어 있다. 상기 모든 참고문헌은 본원에 그 전체가 참고로 인용된다. 10 내지 70 g/㎡ (gsm) 스펀본드 웹, 예컨대 폴리프로필렌 섬유가 예시적인 지지 직물이다.

다층 지지층 (30)이 또한 사용될 수 있다. 상기 물질의 예는, 예를 들어 스펀본드/멜트블로운 라미네이트 및 스펀본드/멜트블로운/스펀본드 라미네이트, 예컨대 본원에 그 전체가 참고로 인용된 U.S. 특허 제4,041,203호 (Brock et al.)에 교시된 것을 포함할 수 있다. 본디드 카디드 웹은 통상적으로 곤포로 구입된 원료 섬유로 제조되어 사용될 수 있다. 곤포는 섬유를 분리하는 피커 내에 배치된다. 이어서, 섬유를 기계 방향 배향된 섬유상 부직 웹을 형성하기 위해, 기계 방향으로 원료 섬유를 더 나누어 분리하고 배열하는 빗질 또는 카딩 단위를 통해 보낸다. 일단 웹이 형성되면, 하나 이상의 몇몇 결합 방법에 의해 결합된다. 하나의 결합 방법은 분말화 접착제가 웹 전반에 걸쳐 분포되며, 통상적으로 웹 및 접착제를 뜨거운 공기로 가열함으로써 활성화되는 분말 결합이다. 또다른 결합 방법은, 가열된 칼렌더 롤 또는 초음파 결합 장치가 통상적으로 국소화된 결합 패턴으로 함께 섬유를 결합하는 데 사용되지만, 원한다면 웹이 전체 표면에 걸쳐 결합할 수 있는 패턴 결합이다. 2성분 원료 섬유를 사용하는 경우, 공기를 통한 결합 장치가 많은 용도에 특히 유리하다.

다층 생성물 필름 (32)의 형성 방법은 도면의 도 3에 나타난다. 그러나, 전구체 필름 (10a)이 제조되기 전에, 원료 물질, 즉 중합체(들) 및 충전제가 일반적으로 당업자에게 공지된 방법을 통해 우선 배합되어야 한다. 예를 들어, 원료 물질은 함께 건조 혼합되어, 2축 압출기의 호퍼에 첨가될 수 있다. 호퍼에서, 물질은 용융물 중에서 분산적으로 혼합되어, 잘 맞물려 회전하는 축의 작용에 의해 운반된다. 2축 압출기를 나갈 때, 물질은 즉시 냉각되어 펠렛 형태로 절단된다.

다시 도 3을 참고로, 다층 전구체 필름 (10a)는 공압출 필름 장치 (40), 예컨대 상기 기재된 것과 같은 캐스트 또는 블로운 장치로부터 형성된다. 전형적으로, 장치 (40)는 2개 이상의 중합체 압출기 (41)를 포함할 것이다. 배합된 물질은 우선 필름 압출기 (호퍼)로 향한다. 전형적으로, 표피층(들)을 위한 물질이 작은 압출기에 첨가되는 한편, 코어층을 위한 물질은 큰 주요 압출기에 첨가된다. 일반적으로, 당업자에게 공지되며, 용이한 참고를 위해 본원에 요약하여 기재된 바와 같이, 압출기는 2개의 압출기의 유동이 필름 다이의 동공으로 결합하고 향하는 (40의 하부) 유동판이 장착된다. 유동판은 더 작은 (표피층) 압출기의 유동을 가르고, 주요 압출기의 유동 주위로 향하게 하여, 주요 압출기의 유동을 사이에 끼워놓도록 하는 데 사용된다. 이러한 방법으로, 다층 (3층) 유동이 압출기 다이의 슬롯을 나간다.

다층 필름 (10a)은 냉각 롤 (42) 상에 압출되어, 패턴화되거나 패턴화되지 않을 수 있다. 다이 (40)를 빠져나온 유동은 냉각 롤 (42) 상에서 즉시 냉각된다. 냉각 롤에 인접하여 위치한 진공 상자 (43)가 롤의 표면을 따라 진공을 생성하여, 롤의 표면 근처에 놓인 전구체 필름 (10a)을 보존하는 것을 돕는다. 또한, 공기 나이프 또는 정전 핀으로 고정시킨 것 (44)이 전구체 필름 (10a)이 그것이 회전하는 롤 주위를 움직임에 따라 냉각 롤 표면으로 강제하는 것을 돕는다. 공기 나이프는 압출된 중합체 물질의 표면에 매우 높은 유속으로 공기의 흐름을 집중하는, 당업계에 공지된 장치이다. 그 결과, 다층을 갖는 얇은 필름이 생성된다. 이 얇은 전구체 필름 (10a)이 회수되어 추가 공정에 들어간다.

초기에 형성된 것과 같은 3층 전구체 필름 (10a) 구조는 대략 2 내지 3㎜의 전체 두께, 및 대략 100 g/㎡ 이상의 기초중량을 가지며, 표피층 각각은 0.03 내지 0.13㎜ 이상의 초기 두께 및 총괄적으로, 전체 초기 전구체 필름 두께의 대략 3 내지 5%이다. 전구체 필름 (10a)은 추가 공정을 행하여 더욱 통기성이 될 수 있다. 예를 들어, 공압출 필름 장치 (40)로부터, 전구체 필름 (10a)이 필름 연신 장치 (47), 예컨대 기계 방향 배향기 또는 마샬 앤드 윌리엄스 컴퍼니 (미국 로드아일랜드주 프로비던스 소재)와 같은 공급자로부터 시판되는 장치인 "MDO"로 향할 수 있다. 필름 연신 장치 (47)는 다층 필름을 필름의 기계 방향으로 진취적으로 연신하여 얇게 하며, 도 3에 나타낸 공정을 통해 필름의 이동의 방향인 다수의 연신 롤러 (46a-e)를 포함한다. MDO가 5개의 롤로 예시되었지만, 롤의 수는 바람직한 연신 수준 및 각 롤 간의 연신의 정도에 따라 더 많거나 더 적을 수 있음이 이해되어야 한다. 필름은 단일 또는 다중 개별 연신 조작으로 연신될 수 있다. 바람직하게는, 비연신된 충전된 필름 (전구체 필름)이 그 본래 길이의 약 3 내지 약 6배를 연신하여, 필름이 이완된 후, 본래 필름 길이의 3 내지 약 5배의 연신된 필름 (10b)의 셋트를 부여한다.

다시 도 3을 참고로, 연신 롤러 (46a 및 46b)는 가열되어 예열 롤로서 작용할 수 있다. 이들 처음 몇 개의 롤은 필름을 실온 (90℉)보다 약간 높게 가열한다. 롤러 (46c)는 다음 롤러 (46d)보다 느린 원주 속도로 이동할 수 있다. 인접한 롤러의 상이한 속도가 충전된 전구체 필름 (10a)을 연신하도록 작용한다. 연신 롤이 회전하는 속도는 필름 내 연신의 양, 따라서 통기성의 수준을 결정한다. 하나 또는 양자 모두의 느린 롤러 (46c) 및 빠른 롤러 (46d)가 또한 가열될 수 있다. 연신 후, 필름 (10b)은 하나 이상의 가열된 롤, 예컨대 가열된 어닐링 롤러 (46e)에 의해 약간 수축하고(수축하거나) 더 가열 또는 어닐링되도록 할 수 있다. 이들 롤은 전형적으로 약 120℉로 가열되어, 필름을 어닐링한다. 필름이 MDO를 나가 이완되도록 한 후, 이는 본래 전구체 필름에 비해 필름의 본래 길이의 전형적으로 3 내지 5배의 경화/신장을 포함한다. 이 전체 최종 연신은 약 50% 신장 이하의, 적어도 횡 기계 방향으로 생성물 필름의 통기성 및 추가 연신을 허용한다.

MDO 필름 연신 장치 (47)를 나간 후, 통기성 생성물 필름은 바람직하게는 대략 0.6 내지 1.2㎜의 최대 두께를 가지며, 표피층은 바람직하게는 약 0.018 내지 0.04㎜의 전체 최대 두께를 가지며, 이는 다시 총괄적으로 전체 필름의 약 3%이다. 이 시점에서, 연신 박리화 충전된 생성물 필름은 저장 또는 추가 공정의 진행을 위해 감길 수 있다. 생성물 필름은 그 자체로 추가 길이, 예컨대 CD로 약 50% 이하 및 MD로 일부 추가 연신될 수 있다. 원한다면, 생성된 다층 생성물 필름 (10c)은 하나 이상의 지지층 (30), 예컨대 섬유상 층에 부착되어 다층 필름/라미네이트 (32)를 형성할 수 있다.

적절한 라미네이트 물질은 부직포, 다층 부직포, 스크림, 직물 및 기타 유사 물질을 포함한다. 개인 위생 용도에 대한 향상된 신체 적합성을 갖는 라미네이트를 수득하기 위해, 섬유상 층은 바람직하게는 연장가능한 직물, 더욱 바람직하게는 탄성 직물이다. 예를 들어, MD로 부직포를 긴장시키는 것은 CD로 "넥" 또는 좁은 부분을 직물에 일으키며, 넥킹된 직물 CD 연신성을 제공한다. 추가 적절한 연장가능한 및(또는) 탄성 직물의 예는, U.S. 특허 제4,443,513호 (Meitner et al.); U.S. 특허 제5,116,662호 (Morman et al.); U.S. 특허 제4,789,699호 (Kieffer et al.); U.S. 특허 제5,332,613호 (Taylor et al.); U.S. 특허 제5,288,791호 (Collier et al.); U.S. 특허 제4,663,220호 (Wisneski et al.); 및 U.S. 특허 제5,540,976호 (Shawver et al.)에 기재된 것을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 특허의 전체 내용은 본원에 참고로 인용된다.

상기 다층 필름에 적층될 부직포는 바람직하게는 약 10 g/㎡ 내지 약 70 g/㎡, 더욱 바람직하게는 약 15 g/㎡ 내지 약 34 g/㎡의 기초중량을 갖는다. 특정 예로서, 폴리프로필렌 스펀본드 섬유의 17 g/㎡ (0.5오운스/평방야드) 웹이 바람직한 양으로 넥킹된 후, 통기성 연신된 충전된 생성물 필름 (10b)에 적층될 수 있다. 따라서, 생성물 필름 (10b)는 (칼렌더 롤 어셈블리의 적층 롤 중에서) 넥킹되거나 CD 연신가능한 스펀본드 부직 웹으로 죄어진다.

필름 및 스펀본드 물질은 전형적으로, 필름이 MDO를 나가는 것과 동일한 속도로 적층 롤에 들어간다. 외부 부직층은 당업계에 공지된 하나 이상의 수단에 의해 통기성 충전된 생성물 필름으로 적층될 수 있다. 부직층 및 충전된 필름은 필름 및(또는) 섬유상 직물에 충분한 에너지를 부여함으로써 결합, 예컨대 점 결합되어, 열, 초음파, 전자파 및(또는) 압착력 또는 에너지를 적용하여, 물질을 연화하고(하거나) 유동시킨다. 이미 논의된 바와 같이, 결합제 또는 점착화제가 층의 접착을 향상시키기 위해 필름에 첨가될 수 있다. 본 발명의 또다른 양태에서, 충전된 필름 및 섬유상 층은 서로 접착제적으로 적층될 수 있다. 향상된 휘장을 수득하기 위해, 접착제는 바람직하게는 직물의 하나에 패턴 적용되거나, 또는 외부 섬유상 층에만 적용된다. 접착제를 외부 섬유상 층, 예컨대 부직포에 적용함으로써, 접착제는 일반적으로 필름을 섬유 접촉 점에 겹쳐놓으며, 개선된 휘장 및(또는) 통기성을 갖는 라미네이트를 제공한다. 적절한 접착제의 예는 렉스탁(REXTAC) 2730 (헌츠만 코포레이션, 미국 유타주 솔트레이크 시티 소재); 스티렌 블록 공중합체 접착제인 H2525A (핀들리 어드헤시브 인코포레이션, 미국 위스컨신주 와우와투사 소재); 및 스티렌 블록 공중합체 접착제인 34-5610 (내쇼널 스타치, 스타치 앤드 케미칼 컴퍼니, 미국 뉴저지주 브릿지워터 소재)를 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 사용하기에 적절한 고온 용융 접착제에 사용된 시판 무정형 폴리알파올레핀 (APAO)은 렉스탁 에틸렌-프로필렌 APAO E-4 및 E-5 및 부틸렌-프로필렌 BM-4 및 BH-5 (헌츠만 코포레이션, 미국 유타주 솔트레이크 시티 소재), 및 베스토플라스트(VESTOPLAST) 792 (훌스 아게, 독일 마를 소재)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 접착제 약 1 g/㎡ 내지 약 10 g/㎡이 지지층 및 충전된 필름을 겹쳐놓기 전에 섬유상 지지 직물에 적용된다. 추가 결합 보조제 또는 점착화제가 또한 사용될 수 있다.

다시 도 3을 참고로, 공정은 미리 제작된 연장가능한 부직 물질로부터 3층 라미네이트 (도 2에서 볼 수 있음)를 생성하는 것으로 나타난다. 연신된 충전된 생성물 필름 (10b)이 연장가능한 섬유상 층 (30), 예컨대 넥킹된 스펀본드 웹에 부착되어 필름/부직 라미네이트를 형성하는 것으로 나타난다. 넥킹가능한 물질 (30)은 공급 롤 (62)로부터 풀린다. 이어서, 넥킹가능한 물질 (30)이 그에 결합된 화살표에 의해 지시된 방향으로 이동한다. 이어서, 넥킹가능한 물질 (30)은 스택 롤러 (68 및 70)와 결합된 화살표에 의해 지시된 바와 같이, 역 S랩 경로로, 스택 롤러 (68 및 70)에 의해 형성된 S-롤 배열 (66)의 닙 (64)을 통과한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, S-롤 배열 (66)의 롤러의 원주 또는 말단 속도가 하부 라인 칼렌더 롤 어셈블리 (58)의 말단 선 속도보다 느리게 조절되기 때문에, 넥킹가능한 물질 (30)은 바람직한 양으로 넥킹하도록 긴장된다. 넥킹된 물질 (30)은 대안적으로 넥킹된 오프 라인이고, 긴장되고 넥킹된 조건으로 롤이 풀릴 수 있다. 넥킹된 물질 (30)은, 접착제 다이 헤드 (74)를 통해 넥킹된 물질 (30)로 접착제 (73)를 분무하는 분무 장치 (72) 아래로 통과하면서, 긴장되고 넥킹된 조건을 유지한다. 일단 연신된 충전된 생성물 필름 (10b)이 충분히 가늘어지면, 접착제, 넥킹된 물질 (30) 및 필름 (10b)은 함께 합쳐져 접착제 활성화/(필요한 경우, 열로) 처리됨으로써, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 통기성 라미네이트 (32)를 형성할 수 있다.

이와는 달리, 종래의 섬유상 부직 웹 형성 장치, 예컨대 한 쌍의 스펀본드 기계 (도시되지 않음)가 인라인 공정으로 지지층 (30)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 상기 인라인 공정에서, 길고 본질적으로 연속적인 섬유가 비결합 웹으로서 형성 와이어에 침적될 것이다. 이어서, 비결합 웹은 결합 롤의 쌍을 통해 보내져, 섬유를 함께 결합하고, 생성된 웹 지지층의 인열 강도를 증가시킨다. 한개 또는 2개의 롤이 결합을 돕기 위해 가열될 수 있다. 전형적으로, 롤의 하나는 또한 웹에 규정된 결합 표면 영역을 갖는 개별 결합 패턴을 웹에 부여하도록 패턴화된다. 기타 롤은 통상적으로 매끄러운 침골 롤이지만, 원한다면 이 롤 역시 패턴화될 수 있다. 일단 다층 생성물 필름이 충분히 가늘어지고 배향되며, 지지층이 형성되면, 2층이 합해져, 한 쌍의 적층 롤 또는 기타 수단을 사용하여 서로 적층될 것이다.

결합 롤과 같이, 적층 롤 (58)이 가열될 수 있다. 또한, 하나 이상의 롤은 패턴화되어, 생성된 라미네이트를 위한 규정 결합 표면 영역을 갖는 개별 결합 패턴을 생성할 수 있다. 바람직하게는, 라미네이트의 한 면 상의 표면의 주어진 영역에 대한 최대 결합점 표면 영역은, 전체 표면 영역의 약 50% 이하일 것이다. H&P 결합 패턴, C-별 결합 패턴 또는 소형 물체 결합 패턴과 같은 다수의 개별 결합 패턴이 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 그 전체가 참고로 인용된 국제 공보 PCT WO 99/14045호 참조. 일단 라미네이트가 적층 롤을 나가면, 연속적인 공정을 위해 롤에 감길 것이다. 대안적으로, 라미네이트는 추가 공정 또는 수렴을 위해 인라인을 계속할 수 있다.

도 3에 나타낸 공정은 또한 도면의 도 2에 나타낸 것과 같은 3층 라미네이트 (32)를 생성하는 데 사용될 수 있다. 이미 기재된 공정에 대한 변형은, 다른 섬유상 부직 웹 지지층 (30)의 반대인 다층 생성물 필름 (10b)의 한 면 상에 적층 롤 (58)로 제2 섬유상 부직 웹 지지층 (30a)의 공급품 (63)을 공급하는 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 지지층 (30)의 공급품은 예비형성된 롤 (62)의 형태이다. 대안적으로, 기타 층과 같이, 지지층 (30)은 직접적으로 인라인 형성될 수 있다. 다른 경우, 제2 지지층 (30a)이 적층 롤 (58)에 공급되고, 제1 지지층 (30)과 동일한 방법으로 다층 생성물 필름 (10c)에 적층된다.

이미 기재된 바와 같이, 일단 라미네이트 (32)가 제조되면, 물질은 감는 기계 (60) 상에 연장된다. 물질이 권취기 (60)로 이동함에 따라, 수축된다. 이는 물질의 수축을 조정하기 위해 권취기 (60)의 속도를 느리게 함으로써 성취된다. 이 공정은 스펀본드가 수축 필름을 따라 "다발"을 이루기 때문에, 물질 내에 기계 방향 연신을 허용하여, 완성된 라미네이트 (32)의 기계 방향으로 연신되는 경우 "순응성"을 갖는다.

이미 언급된 바와 같이, 라미네이트 (32) 내의 다층 생성물 필름 (10b) 및 다층 생성물 필름 (10c)이 개인 위생 흡수 물품, 예컨대 기저귀, 배변훈련용 팬츠, 요실금 장치 및 여성 위생 제품, 예컨대 위생 냅킨을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아닌 광범위한 용도에 사용될 수 있다. 예시적인 물품 (80), 이 경우 기저귀가 도면의 도 4에 나타난다. 도 4를 참고로, 대부분의 상기 개인 위생 흡수 물품 (80)은 액체 투과성 상면 시이트 또는 라이너 (82), 배면 시이트 또는 외부 커버 (84), 및 상면 시이트 (82) 및 배면 시이트 (84) 사이에 위치하며 포함된 흡수 코어 (86)를 포함한다. 물품 (80), 예컨대 기저귀는 또한 일부 형태의 고정 수단 (88), 예컨대 접착제 고정 테이프 도는 기계적 후크 및 루프형 고정계를 포함할 수 있다.

다층 생성물 필름 (10c)은 그 자체 또는 기타 형태, 예컨대 다층 필름/지지층 라미네이트 (32)로 상면 시이트 (82) 및 배면 시이트 (84)를 포함하며, 이에 한정되는 것은 아닌 물품의 각종 부분을 형성하는 데 사용될 수 있다. 필름이 라이너 (82)로서 사용되는 경우, 이는 대부분 천공되거나, 그렇지 않으면 액체 투과성으로 제조되기 쉽다. 외부 커버 (84)로서 다층 필름/부직 라미네이트 (32)를 사용하면, 이는 통상적으로 사용자로부터 멀리 부직 접합면을 배치하는 데 유리하다. 또한, 상기 구현예에서, 후크 및 루프 조합의 루프 부분으로서 라미네이트 (32)의 부직 부분을 이용하는 것이 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 다층 필름 및 다층 필름/부직 라미네이트에 대한 기타 용도는 외과수술용 휘장 및 가운, 와이퍼, 작업복 및 랩 코트와 같은 물품 그 자체를 비롯한 의류 또는 부분의 배리어 물질 및 가멘트/물품을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 방법으로, 더 높은 비용, 보다 고성능 엘라스토머 물질이 저성능 엘라스토머의 성능을 지지하기 위해 다층 필름 라미네이트의 표피층에 적은 양으로 효과적으로 사용되어, 필름 코어층 내에 필름의 대부분을 구성할 수 있다. 표피층(들)에 보다 고성능 엘라스토머를 사용함으로써, 필름은 비교적 높은 수준의 통기성을 유지하면서, 횡 기계 방향으로 대략 50% 연신의 탄성 거동을 증명한다. 특히, 고성능 탄성 표피층은 수축을 향상시키고, 생성물 필름의 % 경화를 감소시킬 것이며, 즉 수축 인장력이 거의 0이 되는 신장 %이다.

매우 통기성인 연신된 얇은 라미네이트 (HBSTL) 필름을 약 1.5부피%의 층 A, 97부피%의 층 B 및 1.5부피%의 층 A로 각각 이루어진 3층 ABA 필름을 공압출함으로써 제조하였다. 필름을 도 3에 도식적으로 예시되고, 상기에 일반적으로 기재된 방법과 유사한 상업적 제조 방법을 사용하여 제조하였다. 내부 "코어" (B) 층의 조성은

1) 스테아르-코팅된 탄산칼슘 약 60 중량%;

2) 다우렉스(DOWLEX) 2517 LLDPE 약 15 내지 20 중량% 및 다우렉스 2047 LLDPE 약 20 내지 30 중량%가 포함된, 2개의 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE)의 혼합물 약 40 중량%; 및

3) 시바로부터 수득한 B900 산화방지제 약 0.3 내지 0.4 중량%로 이루어졌다.

외부 "표피" 층 (A) 각각의 조성은

1) 엑슨(Exxon) LD761.36 EVA 수지 25 중량% 및 엑슨 LD755.12 EVA 수지 25 중량%가 포함된, 에틸렌 및 비닐 아세테이트 (EVA)의 2개의 공중합체의 혼합물 약 50 중량%;

2) 바셀(Basell) KS357P 프로필렌-에틸렌 공중합체 약 49.8 중량%;

3) OSI 스페셜티스 (크롬프턴 코포레이션의 지사, 미국 커네티컷주 그리니치 소재)로부터 수득한 실퀘스트(SILQUEST) PA-1 공정 첨가제 0.05 중량% (약 500ppm);

4) 시바 스페셜티 케미칼스 (미국 뉴욕주 테리타운 소재)로부터 수득한 1078 산화방지제 0.075 중량%; 및

5) 시바 스페셜티 케미칼스 1078 산화방지제 0.075 중량%로 이루어졌다.

실퀘스트® PA-1 규소 기재 공정 첨가제는 외부층, 특히 외부 A층을 형성하기 위해 사용된 A 조성물에만 포함되어, 필요한 전체 첨가제의 양을 최소화하면서, 압출 다이 상에 필름의 다이 립 빌드업을 감소시켰다. 실퀘스트® PA-1 첨가제는 액체로서 공급된 유기개질된 폴리디메틸실록산 (PDMS)이다. 실퀘스트® PA-1 규소 기재 공정 첨가제는 STP에서 150℃ 초과의 비등점, STP에서 0℃ 미만의 용융점, 및 25℃ (1,013hPa)에서 1.0200의 비중을 갖는다. 또한, 실퀘스트® PA-1 공정 첨가제는 일반적으로 하기 화학식에 따른 것으로, U.S. 특허 제4,535,113호 (유니온 카바이드 코포레이션)에 기재되어 있다.

식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.

공압출된 필름은 도 3에 일반적으로 예시된 공정에 따라 길이로 약 3 내지 4배 연신되어, 각 A층이 약 0.3 내지 0.6 미크론의 두께를 갖는, 최종 전체 두께 약 16 미크론의 연신된 통기성 필름을 형성하였다. 이어서, 공압출된 다층 필름은 0.5오운스/평방야드 (osy) 폴리프로필렌 스펀본드 부직포의 2개의 부직층으로 적층되어, 도 2에 예시된 것과 같은 다층 필름/부직 라미네이트를 형성하였다. 필름 및 스펀본드 직물의 2층을 열적으로 점 결합하여 라미네이트를 제조하였다.

실시예 1 및 대조예 A

상기 기재된 것과 같이 외부층에 실퀘스트® PA-1를 포함하는 다층 필름의 공압출을 통상적인 속도 및 약 24시간 동안의 조건 하에, 통상적인 규모의 장치 상에서 행하였다 (실시예 1). 시도는 성공적이었다. 공정 조건 및 특성은 표준 제조 조건 및 특성과 일치하였다. 현저히, 어떠한 비정상적인 다이 립 빌드업도 관찰되지 않았으며, 공정이 다이 립 빌드업을 제거하기 위해 중지되지 않았다.

대조 샘플, 즉 실퀘스트® PA-1 첨가제 없이 제조된 라미네이트 샘플을 동일한 공정 조건 하에 제조하였다 (대조예 A). 실퀘스트® PA-1 첨가제로 제조된 실시예 1 및 대조예 A의 무작위 샘플을 상기 기재된 박리 강도 시험을 사용하여 시험하여, 폴리디메틸실록산 공정 보조제의 첨가가 기계 방향(MD)으로 직물/필름/직물 라미네이트의 박리 강도에 해로운 영향을 미치는지를 결정하였다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함한 실시예 1 라미네이트의 평균 박리 강도는 116 g (표준편차 7.3 g)이었다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함하지 않은 대조예 A 라미네이트의 평균 박리 강도는 147 g (표준 편차 30.8 g)이었다.

실시예 2 및 대조예 B

동일한 조건 및 제형을 사용하여 제2 시도를 행하여, 더 길어진 시간에 대한 제형 및 공정을 평가하였다. 제2 시도는 24시간 대신 7일간 행하였다 (실시예 2). 또한, 공정 조건 및 특성은 표준 제조 조건 및 특성과 일치하였으며, 어떠한 비정상적인 다이 립 빌드업도 관찰되지 않았다. 유리하게는, 제조 공정은 7일의 전체 시험 기간 동안 다이 립 빌드업을 제거하기 위해 중지되지 않은 반면, 공정 보조제가 포함되지 않은 경우는 매 수시간마다 제조를 중지하였다.

대조 샘플, 즉 실퀘스트® PA-1 첨가제 없이 제조된 라미네이트 샘플을 동일한 공정 조건 하에 제조하였다 (대조예 B). 실퀘스트® PA-1 첨가제로 제조된 실시예 2 및 대조예 B의 무작위 샘플을 또한 시험하여, 폴리디메틸실록산 공정 보조제의 첨가가 직물/필름/직물 라미네이트의 박리 강도에 해로운 영향을 미치는지를 결정하였다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함한 실시예 2 라미네이트의 평균 박리 강도는 119 g (표준편차 11.6 g)이었다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함하지 않은 대조예 B 라미네이트의 평균 박리 강도는 155 g (표준편차 18.5 g)이었다.

실시예 3 및 대조예 C

마지막으로, 동일한 조건 및 제형을 사용하여 제3 제조 시험을 행하여, 더 길어진 시간에 대한 제형 및 공정을 평가하였다. 제3 시험은 약 1달 동안 수행하였으며, 스테아르산으로 처리된 탄산칼슘 약 45 중량%으로 내부 B 코어층 내에 충전제의 양을 감소시킴으로써 다층 필름 제형을 변형하는 것을 포함하였다. 공정 조건 및 특성은 양자 모두의 다층 필름에 대한 표준 제조 조건 및 특성과 일치하였다. 어떠한 비정상적인 다이 립 빌드업도 전체 30일의 시험 기간 동안 관찰되지 않았다. 구체적으로, 공정은 전체 30일 시험 기간 동안 다이 립 빌드업을 제거하기 위해 중지되지 않았다.

대조 샘플, 즉 실퀘스트® PA-1 첨가제 없이 제조된 라미네이트 샘플을 동일한 공정 조건 하에 제조하였다 (대조예 C). 실퀘스트® PA-1 첨가제로 제조된 실시예 3 및 대조예 C의 무작위 샘플을 또한 시험하여, 폴리디메틸실록산 공정 보조제가 직물/필름/직물 라미네이트의 박리 강도에 해로운 영향을 미치는지를 결정하였다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함한 실시예 3 라미네이트의 평균 박리 강도는 120 g (표준편차 7.4 g)이었다. 실퀘스트® PA-1 첨가제를 포함하지 않은 대조예 C 라미네이트의 평균 박리 강도는 163 g (표준편차 19.3 g)이었다.

본 발명이 그 특정 구현예에 대해 상세히 기재되었지만, 상기의 이해시, 이들 구현예에 대한 변경, 변형 및 등가물이 쉽게 착안될 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 첨부되는 청구의 범위 및 그의 임의의 등가물로서 접근되어야 한다.

Claims (20)

1. 압출가능한 열가소성 중합체 및 무기 충전제를 포함하는 제1 압출가능한 열가소성 조성물을 포함하며, 제1 외표면 및 제2 외표면을 갖는 코어층; 및

   압출가능한 열가소성 중합체 및 제2 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.005 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 제2 압출가능한 열가소성 조성물을 포함하는, 제1 표피층 및 제2 표피층을 포함하며;

   제1 표피층은 코어층의 제1 외표면에 부착되며, 제2 표피층은 코어층의 제2 외표면에 부착되어 다층 필름을 형성하고;

   다층 필름은 전체 두께를 한정하며, 제1 표피층은 제1 표피층 두께를 한정하고, 제2 표피층은 제2 표피층 두께를 한정하며, 여기서 제1 표피 두께 및 제2 표피 두께는 전체 두께의 약 20% 미만을 구성하며, 전체 두께는 약 30㎛ 이하이며, 다층 필름은 액체 배리어이며 약 300 g/㎡/24시간 이상의 WVTR을 갖는 것인,

   통기성 다층 열가소성 필름.
2. 제1항에 있어서, 폴리오르가노실록산이 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된 폴리오르가노실록산인 통기성 다층 열가소성 필름.

   <화학식 1>

   식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 표피층 두께가 약 0.5 미크론 초과 약 2.7 미크론 미만이며, 제2 표피층 두께가 약 0.5 미크론 초과 약 2.7 미크론 미만인 통기성 다층 열가소성 필름.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 압출가능한 열가소성 조성물이 제2 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량 기준으로 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 무기 충전제 또는 무기 충전제의 조합을 포함하는 것인 통기성 다층 열가소성 필름.
5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 압출가능한 열가소성 조성물이 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함하는 것인 통기성 다층 열가소성 필름.
6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 압출가능한 열가소성 조성물이 폴리프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 또는 저밀도 폴리에틸렌 단독중합체를 포함하는 것인 통기성 다층 열가소성 필름.
7. 제1항에 있어서, 제1 압출가능한 열가소성 조성물이 제1 압출가능한 열가소성 조성물의 전체 중량 기준으로 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 무기 충전제 또는 무기 충전제의 조합을 포함하는 것인 통기성 다층 열가소성 필름.
8. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 압출가능한 열가소성 조성물이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것인 통기성 다층 열가소성 필름.
9. 제1 용융된 열가소성 조성물 및 제2 용융된 열가소성 조성물을 제공하고;

   제1 열가소성 조성물 및 제2 용융된 열가소성 조성물을 필름으로 형성하는 것을 포함하며,

   여기서, 제2 용융된 열가소성 조성물은 제1 열가소성 조성물 내에 함유된 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물의 양보다 많은 양의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 것인, 필름의 용융 압출 동안 다이 립 빌드업을 감소시키는 방법.
10. 제9항에 있어서, 폴리오르가노실록산이 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된 폴리오르가노실록산인 방법.

    <화학식 1>

    식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제2 열가소성 조성물 중의 폴리오르가노실록산의 양이 제2 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 범위인 방법.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제2 열가소성 조성물 중의 폴리오르가노실록산의 양이 제2 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.15 중량%의 범위인 방법.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제2 열가소성 조성물 중의 폴리오르가노실록산의 양이 제2 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.10 중량%의 범위인 방법.
14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제2 열가소성 조성물 중의 폴리오르가노실록산의 양이 제2 열가소성 조성물의 전체 중량에 대해 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 조합 약 0.01 내지 약 0.075 중량%의 범위인 방법.
15. 제9항 또는 제10항에 있어서, 필름이 하나 이상의 내부층 및 2개의 외부층을 포함하는 다층 필름이며, 외부층은 제2 열가소성 조성물을 포함하며, 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물이 외부층의 약 0.01 내지 약 0.2 중량% 범위의 양으로 외부층에 포함된 것인 방법.
16. 열가소성 필름 또는 섬유의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록산의 혼합물을 포함하는 표면을 포함하는 열가소성 필름.
17. 제16항에 있어서, 폴리오르가노실록산이 하기 화학식 1의 폴리오르가노실록산의 군으로부터 선택된 폴리오르가노실록산인 열가소성 필름.

    <화학식 1>

    식 중, R은 알킬 라디칼이며, R¹은 하나 이상의 에틸렌 옥시드기, 인접한 에폭시기 또는 아미노기를 함유하는 1가 유기 라디칼이며, x 및 y는 독립적으로 양의 정수의 군으로부터 선택된다.
18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 열가소성 필름의 표면 근처 영역 표면의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산을 포함하는 표면이 필름의 내부에 비해 풍부 함유 영역이며, 필름의 내부는 열가소성 필름의 내부 근처 영역의 전체 중량에 대해 0.01 중량% 미만의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것인 열가소성 필름.
19. 제16항, 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 필름의 양 표면이 열가소성 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것인 열가소성 필름.
20. 제16항, 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 필름의 표면 근처 영역의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 약 0.2 중량%의 폴리오르가노실록산을 포함하는 양 표면이 필름의 내부에 비해 풍부 함유 영역이며, 필름의 내부는 열가소성 필름의 내부 근처 영역의 전체 중량에 대해 0.01 중량% 미만의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것인 열가소성 필름.