KR20140019829A - 다층 통기성 필름 - Google Patents

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KR20140019829A
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microlayer film
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숀 이 젠킨스
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은, 다수의 교호되는 공압출된 제1 및 제2 미세층을 포함하며, 여기서 제1 미세층은 비-충전된 제1 중합체 조성물을 포함하고, 또한 여기서 제2 미세층은 제2 중합체 조성물 및 충전제 입자를 포함하는 것인 통기성 다중-미세층 필름 물질에 관한 것이다. 다중-미세층 필름은 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있으며, 증가된 통기성을 갖고, 일반적으로 가공 및 사용 동안 그의 완전성 및 강도를 유지한다.

Description

다층 통기성 필름 {MULTI-LAYER BREATHABLE FILMS}
통기성 필름은 많은 분야에서 광범위한 용도를 갖는다. 예를 들어, 통기성 필름은, 예를 들어 기저귀 및 배변훈련용 팬츠, 생리대, 성인 실금자용 제품과 같은 일회용 개인 위생용 흡수 제품, 및 수술용 드레이프, 가운 또는 상처 드레싱과 같은 의료용 제품에서 액체-불투과성 백시트로서 사용될 수 있다. 전형적인 일회용 흡수 제품은 일반적으로 액체-투과성 탑시트, 유체 포착 층, 흡수체 구조, 및 액체-불투과성 백시트를 포함하는 복합체 구조를 포함한다. 이들 제품은 통상적으로 제품을 착용자에게 핏팅(fitting)하기 위한 일부 유형의 체결 시스템을 포함한다.
일회용 흡수 제품은 전형적으로, 사용 동안, 물, 소변, 생리혈, 또는 혈액 등의 하나 이상의 액체 오염물에 접하게 된다. 따라서, 일회용 흡수 제품의 백시트 물질은 전형적으로, 일회용 흡수 제품이 착용자에 의한 사용 동안 그의 완전성(integrity)을 유지하고 제품을 오염시키는 액체의 누출을 허용하지 않도록 충분한 강도 및 취급성을 나타내는, 액체-불용성 및 액체 불투과성 물질, 예컨대 폴리올레핀 필름으로 제조된다.
통기성은 개인 위생용 물품에서 중요한 측면이다. 예를 들어, 기저귀에서 통기성은 기저귀를 착용하는 아기에게 중요한 피부 건강 이점을 제공한다. 수증기가 외부 커버를 통해 통과될 수 있어, 아기 피부를 보다 건조하게 하고 기저귀 발진 경향이 감소된다.
폴리올레핀 필름의 통기성은, 예를 들어 탄산칼슘 등의 충전제 입자를 필름 중에 분산시키고, 필름을 신장시켜 충전제 입자 주위에 세공을 생성함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 필름의 통기성은, 추가의 충전제 입자의 첨가에 의해 증가될 수 있고, 증가된 충전제 입자 수준은 제조 효율 감소 및 필름 강도 및 인성 감소를 초래한다.
따라서, 증가된 통기성을 갖고, 일반적으로 가공 및 사용 동안 일회용 흡수 제품의 완전성 및 강도를 유지하면서, 향상된 제조 효율 및/또는 강도 특성을 나타내는, 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있는 새로운 물질에 대한 필요성이 존재한다.
대안적으로, 통기성 및 강도의 목표 수준을 제공하기 위해 보다 낮은 기본 중량을 필요로 하는, 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있는 새로운 물질에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명은, 다수의 교호되는 공압출된 제1 및 제2 미세층(microlayer)을 포함하며, 여기서 제1 미세층은 비-충전된 제1 중합체 조성물을 포함하고, 또한 여기서 제2 미세층은 제2 중합체 조성물 및 충전제 입자를 포함하는 것인 통기성 다중-미세층 필름 물질에 관한 것이다.
한 측면에서, 비-충전된 제1 중합체 조성물은, 약 1000 gm/㎡/일 미만, 임의로는 약 300 gm/㎡/일 미만의 자체 고유 WVTR을 갖는다. 일부 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 통기성이고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 1000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 21,000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 또한 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 1000 내지 약 40,000 gm/㎡/일의 WVTR을 갖는다.
또 다른 측면에서, 충전제 입자는 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 및 다른 주로 탄소질의 고체, 금속 황산염, 탄산칼슘, 점토, 알루미나, 이산화티타늄, 고무 분말, 고무 에멀젼, 펄프 분말, 목재 분말, 키토산 분말, 아크릴산 분말, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
추가의 측면에서, 다중-미세층 필름은 약 254 마이크로미터 미만의 두께를 갖는다. 일부 실시양태에서, 각각의 미세층은 약 0.001 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 두께를 갖는다. 다른 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 약 8 내지 약 4000개의 미세층, 임의로 약 16 내지 약 2048개의 미세층을 포함한다.
또한 추가의 측면에서, 다중-미세층 필름은 미세층을 둘러싼 외부 스킨 층을 포함할 수 있다.
한 측면에서, 다중-미세층 필름은 필름의 원래의 형성 그대로의 길이의 약 100 내지 약 1000 퍼센트로 신장될 수 있다.
또 다른 측면에서, 제2 미세층은 제2 미세층 중량에 대해 약 25 wt% 내지 약 95 wt%의 충전제 입자를 포함할 수 있고, 임의로 여기서 제2 미세층은 임의로 제2 미세층 중량에 대해 약 60 wt% 내지 약 75 wt%의 충전제 입자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 다중-미세층 필름 중량에 대해 약 10 wt% 내지 약 90 wt%의 충전제 입자, 임의로는 다중-미세층 필름 중량에 대해 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제 입자를 포함할 수 있다.
추가의 측면에서, 제2 미세층은 다중-미세층 필름의 최외층을 구성하지 않고, 임의로 제2 미세층은 다중-미세층 필름의 하나의 최외층을 구성하지 않고, 임의로 제2 미세층은 다중-미세층 필름의 양쪽 최외층을 구성하지 않는다.
또한 추가의 측면에서, 다중-미세층 필름은 동일한 중량 퍼센트의 충전제 입자 및 중합체 조성을 갖는 다른 동등한 비-적층 필름의 경우의 1.25x 초과의 WVTR을 갖는다. 일부 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 더 큰 전체적 중량 퍼센트의 충전제 입자를 갖는 다른 동등한 비-적층 필름의 경우와 실질적으로 동등한 WVTR을 갖는다. 다른 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 더 큰 전체적 중량 퍼센트의 충전제 입자를 갖는 다른 동등한 비-적층 필름의 경우에 비해 더 큰 MD 피크 인장력을 갖는다.
한 측면에서, 부직 복합체는 부직 물질 및 부직 물질에 라미네이팅된 상기에 기재된 다중-미세층 필름을 포함한다. 일부 실시양태에서, 흡수 용품은 외부 커버, 외부 커버에 연결된 신체측 라이너, 및 외부 커버와 신체측 라이너 사이에 배치된 흡수 코어를 포함하고, 여기서 흡수 용품은 상기에 기재된 부직 복합체를 포함한다.
다른 측면에서, 비-충전된 제1 중합체 조성물은 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2 중합체 조성물은 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 다중-미세층 통기성 필름의 제조 방법은,
비-충전된 제1 및 제2 중합체 조성물을 제공하는 단계;
충전제 입자를 비-충전된 제2 중합체 조성물과 블렌딩하여 충전된 중합체 조성물을 형성하는 단계;
비-충전된 제1 중합체 조성물 및 충전된 중합체 조성물을 공압출하는 단계;
비-충전된 제1 중합체 조성물 및 충전된 중합체 조성물을 다수의 교호 층으로 분할하는 단계; 및
다수의 교호 층을 교호되는 공압출된 미세층을 갖는 다중-미세층 필름으로 형성하는 단계
를 포함한다.
한 측면에서, 방법의 충전제 입자는 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 및 다른 주로 탄소질의 고체, 금속 황산염, 탄산칼슘, 점토, 알루미나, 이산화티타늄, 고무 분말, 고무 에멀젼, 펄프 분말, 목재 분말, 키토산 분말, 아크릴산 분말, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 방법의 각각의 미세층은 약 0.001 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 두께를 갖는다. 일부 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 약 254 마이크로미터 미만의 두께를 갖는다. 다른 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 약 8 내지 약 4,000개의 미세층, 임의로는 약 16 내지 약 2048개의 미세층을 포함한다.
한 측면에서, 방법의 다중-미세층 필름은 통기성이고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 1000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 21,000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 또한 임의로 여기서 다중-미세층 필름은 약 1000 내지 약 40,000 gm/㎡/일의 WVTR을 갖는다. 일부 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 동일한 중량 퍼센트의 충전제 입자 및 중합체 조성을 갖는 다른 동등한 비-적층 필름의 경우의 1.25x 초과의 WVTR을 갖는다.
추가의 측면에서, 방법은 다중-미세층 필름을 필름의 원래의 형성 그대로의 길이의 약 100 내지 약 800 퍼센트로 신장시키는 단계를 추가로 포함한다.
또한 추가의 측면에서, 방법의 비-충전된 제1 중합체 조성물은 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 비-충전된 제2 중합체 조성물은 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 미세층 중합체 필름의 제조를 위한 공압출 시스템의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 공압출 시스템에서 이용되는 다중화 다이 부재 및 다중화 방법을 나타내는 개략도이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은, 개인 위생용 흡수 제품과 같은 용도에서 사용하기에 충분한 강도 및 통기성을 갖는 통기성 다중-미세층 중합체 필름을 포함한다. 미세층 중합체 필름의 공압출 방법을 포함하는 본 발명의 실시양태의 상세한 설명을 하기에 기재하고, 그 후 필름의 용도 및 필름의 특정 예를 기재한다.
본 발명은, 제1 열가소성, 용융 압출가능한 중합체 및 제2 열가소성, 용융 압출가능한 중합체와 충전제 입자의 블렌드의 교호 층의 공압출에 의해 제조되는 통기성 다중-미세층 중합체 필름에 관한 것이다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 열가소성 중합체는, 필름 신장 동안 층 및 전체 필름의 연신 및 박화(thinning)를 가능하게 하도록, 고체 상태에서, 또한 필요한 경우, 승온에서 신장가능하다. 그러나, 일부 실시양태에서, 제2 열가소성, 용융 압출가능한 중합체와 충전제 입자의 블렌드는 그 자체로 필름으로 용이하게 형성되지 않을 수 있다. 다른 실시양태에서, 제2 열가소성, 용융 압출가능한 중합체와 충전제 입자의 블렌드는, 그 자체로 필름으로 형성가능한 경우에도, 파단 없이 용이하게 신장가능하지 않다. 상기 블렌드와 충전제를 함유하지 않는 중합체의 층과의 적층은 신장가능한 필름의 형성을 가능하게 한다. 승온에서의 다중-미세층 필름의 신장을 적용하여 통기성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 제1 열가소성, 용융 압출가능한 중합체 미세층 및 제2 열가소성, 용융 압출가능한 중합체와 충전제 입자의 블렌드의 미세층의 다중-미세층 어셈블리로 구성된 다중-미세층 필름을 포함한다. 정의상, "다중-미세층"은, 필름이 제조되는 공정에 기초하여, 각각의 미세층이 미세층의 상부 및 하부의 층과 부분적으로 통합되거나 접착된, 다수의 교호 층을 갖는 필름을 의미한다. 한 측면에서, 충전제 입자는 개개의 미세층의 두께 정도의 특징적 길이를 가질 수 있다. 이러한 충전제 입자의 첨가는, 여전히 실질적으로 배향된 층을 형성하지만, 국소 균일성 및 인접한 미세층의 배향을 파괴할 수 있다. 이는, 통상적인 공압출 필름 제조 장비가 단지 몇몇 층을 갖는 필름을 형성하고, 각각의 층이 일반적으로 다중-미세층 필름에서보다 상호 층에 대해 더욱 분리되어 있고 개별적이며 잘 배향되어 있는 "다층" 필름과 대조적인 것이다.
본 발명의 다중-미세층 중합체 필름은 라미네이트 구조를 형성하는 다수의 공압출된 미세층을 포함한다. 공압출된 미세층은 제1 열가소성, 용융 압출가능한 중합체를 포함하는 다수의 제1 층 및 제2 열가소성, 용융 압출가능한 중합체와 충전제 입자의 블렌드를 포함하는 다수의 제2 층을 포함한다. 다수의 제1 층 및 다수의 제2 중합체 층은 일련의 평행한 및/또는 실질적으로 배향된 반복되는 라미네이트 단위로 배열된다. 각각의 라미네이트 단위는 하나 이상의 제1 중합체 층 및 하나 이상의 제2 층을 포함한다. 일부 실시양태에서, 각각의 라미네이트 단위는, 공압출된 미세층이 제1 층과 제2 층 사이에서 교호되도록 제1 층에 라미네이팅된 하나 이상의 제2 중합체 층 (A/B 배열)을 갖는다. 대안적으로, 라미네이트 단위는 3개 이상의 층, 예를 들어 A/B/A 배열을 가질 수 있다.
A/B 라미네이트 단위의 경우, 생성되는 다중-미세 적층 필름은 A/B/A/B...A/B로서 배열되며, 여기서 한쪽은 항상 A이고 다른 쪽은 항상 B이다.
A/B/A 배열의 경우, 생성되는 다중-미세 적층 필름은 A/B/A/A/B/A/AB/A...A/B/A로서 배열된다. 이 경우, 다중-미세 적층 필름의 양쪽은 항상 A이다. 추가로, 다중-미세 적층 필름 내에 매립된 인접한 A/A 층이 존재한다. 여기서, 미세층을 계수할 때, 동일한 조성의 인접한 층은 하나의 층으로서 계수된다. 예를 들어, A/A 배열은 단지 하나의 층으로서 계수된다.
바람직하게는, 라미네이트 단위의 외측 층 중 적어도 하나는 제2 (충전된) 층 중 하나이다. 따라서, 필름의 신장 및 이형 후, 제2 층, 제1 층, 또는 이들 둘 다에 개구가 형성된다. 이들 개구는 층을 통한 공극 공간을 갖는 채널을 생성하여 다중-미세층 필름의 통기성을 제공한다.
신장 동안, 다층 필름은 또한, 신장 방향에 대해 수직 방향으로, 또한 z-방향 (두께 방향)으로 치수가 변한다. 전형적으로, 이는 신장 방향에 대해 수직 방향으로 수축되고, z-방향으로 수축된다.
신장되지 않은 중합체 필름에서 각각의 미세층은 약 0.001 마이크로미터 내지 약 150 마이크로미터의 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 신장되지 않은 미세층은 약 10 마이크로미터를 초과하지 않는 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 신장되지 않은 미세층은 약 1 마이크로미터를 초과하지 않는 두께를 갖는다. 신장된 중합체 필름에서 각각의 미세층은 약 0.0001 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터의 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 신장된 미세층은 약 5 마이크로미터를 초과하지 않는 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서 각각의 신장된 미세층은 약 .5 마이크로미터를 초과하지 않는 두께를 갖는다.
미세층은, 이들이 미세층의 부분 통합 또는 강한 접착으로 인해 미세층 공압출 후에 실질적으로 박리되지 않기 때문에 높은 완전성 및 강도를 갖는 라미네이트 필름을 형성한다. 미세층은 2개 이상의 층이 개개의 층 사이에 강한 커플링을 갖는 단일체 필름으로 조합될 수 있게 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "단일체 필름"은, 서로에게 접착되어 단일 단위로서 기능하는 다중 층을 갖는 필름을 의미한다.
필름 내의 미세층의 수는 약 8 내지 약 4000개의 수, 또한 또 다른 실시양태에서는 약 16 내지 약 2048개의 수로 폭넓게 달라진다. 그러나, 필름 내의 각각의 미세층의 두께는 미세층의 수 및 전체 필름 두께에 의해 결정된다. 일 실시양태에서, 신장 전, 다중-미세층 필름은 약 5 내지 약 254 마이크로미터의 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 신장 전, 필름은 약 10 내지 약 150 마이크로미터의 두께를 갖는다. 또한 또 다른 실시양태에서, 신장 전, 필름은 약 40 내지 약 90 마이크로미터의 두께를 갖는다. 신장 전, 필름의 기본 중량은 일부 실시양태에서 약 10 gsm (평방미터 당 그램) 내지 약 200 gsm, 다른 실시양태에서는 약 30 gsm 내지 약 150 gsm의 범위일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "용융-압출가능한 중합체"는, ASTM D1238에 기초하여, 약 0.1 그램/10분 이상의 용융 유량 (MFR) 값을 갖는 열가소성 물질을 의미한다. 보다 특별하게는, 필름의 비-충전된 층에 적합한 용융-압출가능한 중합체의 MFR 값은 약 0.2 g/10분 내지 약 100 g/10분의 범위일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 적합한 용융-압출가능한 중합체의 MFR 값은 약 0.4 g/10분 내지 약 50 g/10분의 범위이다. 또한 또 다른 실시양태에서, MFR 값은 요망되는 수준의 가공 능력을 제공하기 위해 약 0.5 g/10분 내지 약 50 g/10분의 범위이다. 중합체 중에 블렌딩된 높은 수준의 충전제 입자는 MFR 감소를 일으키는 경향이 있기 때문에, 충전된 층에 적합한 용융-압출가능한 중합체의 MFR 값은 약 1 g/10분 내지 약 1000 g/10분의 범위일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 적합한 용융-압출가능한 중합체의 MFR 값은 약 4 g/10분 내지 약 500 g/10분의 범위이다. 또한 또 다른 실시양태에서, MFR 값은 요망되는 수준의 가공성을 제공하기 위해 약 5 g/10분 내지 약 50 g/10분의 범위이다.
더욱 더 특별하게는, 본 발명에서 사용하기에 적합한 용융-압출가능한 열가소성 중합체는 고체 상태에서 신장가능하여 다중-미세 적층 필름의 신장 가공을 가능하게 한다. 고체 상태에서의 신장은 열가소성 중합체의 융점 미만의 온도에서의 신장을 의미한다. 필름의 신장은 필름 두께를 감소시키고, 다공성을 생성하여, 필름의 수증기 수송률, 또한 그에 따라 통기성을 증가시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 필름은 약 100 내지 약 800%, 바람직하게는 약 200 내지 약 700%, 또한 보다 바람직하게는 약 300 내지 약 600%로 신장될 수 있다.
ASTM-D882-02에 따라 기계 방향 배향으로 시험하는, 공학 인장 파쇄 응력 (피크 로드에서의 힘을 원래의 시편의 단면적으로 나눈 것)이 필름의 강도 측정에 유용하다. 일부 실시양태에서 인장 파쇄 응력은 약 600 내지 약 800 psi의 범위일 수 있다. 다른 실시양태에서 인장 파쇄 응력은 약 900 내지 약 1800 psi의 범위일 수 있다. 또 다른 실시양태에서 인장 파쇄 응력은 약 900 내지 약 2100 psi의 범위일 수 있다.
본 발명의 필름의 미세층은 바람직하게는 열가소성, 용융 압출가능한 중합체로 구성된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 폭넓게 다양한 중합체가 존재한다. 미세층은 필름 형성에 적합한 임의의 열가소성 중합체로부터 제조될 수 있고, 바람직하게는 용이하게 신장되어 필름 게이지 또는 두께를 감소시킬 수 있는 열가소성 중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 열가소성, 용융 압출가능한 중합체는 본래 비-통기성이다. "비-통기성"은, 비-충전된 중합체가 본래 1000 gm/㎡/일 미만의 통기성 (모콘(MOCON))을 갖는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 충전된 및 비-충전된 중합체의 교호 미세층을 갖는 필름의 통기성은 미세층의 수가 증가할수록 증가한다. 본 발명에서, 단독으로 또는 다른 중합체와 조합하여 사용하기에 적합한 필름 형성 중합체는, 단지 예로서, 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA), 에틸렌 아크릴산 (EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트 (EMA), 에틸렌 노르말 부틸 아크릴레이트 (EnBA), 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 나일론, 에틸렌 비닐 알콜 (EVOH), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PU), 폴리부틸렌 (PB), 폴리에테르 에스테르, 폴리에테르 아미드, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)를 포함한다.
상기에 기재된 바와 같이, 미세층 형성에 적합한 중합체는 폴리올레핀을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 폭넓게 다양한 폴리올레핀 중합체가 존재하며, 폴리올레핀 중합체의 특정 조성 및/또는 그의 제조 방법은 본 발명에서 중요하지 않은 것으로 여겨지며, 따라서 필름 형성이 가능한 통상적인 및 비-통상적인 폴리올레핀 둘 다 본 발명에서 사용하기에 적합한 것으로 여겨진다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "통상적인" 폴리올레핀은, 예를 들어 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매와 같은 전형적인 촉매에 의해 제조된 것들을 지칭한다. 적합한 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중합체는 폭넓게 입수가능하고, 일례로, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 더 다우 케미칼 컴파니(The Dow Chemical Company)로부터 상표명 어피니티(AFFINITY)로 입수가능하고, 통상적인 폴리프로필렌은 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 엑손모빌 케미칼 컴파니(ExxonMobil Chemical Company)로부터 입수가능하다. 추가로, "메탈로센", "구속 기하구조" 또는 "단일-위치" 촉매에 의해 제조된 탄성 및 비탄성 폴리올레핀 또한 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 이러한 촉매 및 중합체의 예는 미국 특허 번호 5,472,775 (Obijeski et al.); 미국 특허 번호 5,451,450 (Erderly et al.); 미국 특허 번호 5,278,272 (Lai et al.); 미국 특허 번호 5,272,236 (Lai et al.); 미국 특허 번호 5,204,429 (Kaminsky et al.); 미국 특허 번호 5,539,124 (Etherton et al.); 및 미국 특허 번호 5,554,775 (Krishnamurti et al.)에 기재되어 있고; 이들의 전체 내용은 본원에 참고로 도입된다. 상기 오비제스키(Obijeski) 및 라이(Lai)의 특허에는, 폴리올레핀 엘라스토머의 예, 및 추가로 저밀도 폴리에틸렌 엘라스토머의 예가 더 다우 케미칼 컴파니로부터 상표명 어피니티로, 엑손모빌 케미칼 컴파니로부터 상표명 이그젝트(EXACT)로, 또한 듀폰 다우 엘라스토머즈 엘엘씨(Dupont Dow Elastomers, L.L.C.)로부터 상표명 잉게이지(ENGAGE)로 상업적으로 입수가능하다고 교시되어 있다. 또한, 프로필렌-에틸렌 공중합체 플라스토머 및 엘라스토머의 예는 더 다우 케미칼 컴파니로부터 상표명 베르시파이(VERSIFY)로, 또한 엑손모빌 케미칼 컴파니로부터 상표명 비스타맥스(VISTAMAXX)로 상업적으로 입수가능하다. 비-충전된 층에서 유용한 특히 적합한 중합체는 다울렉스(DOWLEX) 폴리에틸렌 수지 (더 다우 케미칼 컴파니로부터 입수가능) 및 비스타맥스 폴리프로필렌 기재의 공중합체 (엑손모빌 케미칼 컴파니로부터 입수가능)를 포함한다. 충전제 입자와의 블렌딩에 유용한 특히 적합한 중합체는 다울렉스 2517 LLDPE (더 다우 케미칼 컴파니로부터 입수가능) 및 폴리프로필렌 단독중합체 3155 (엑손모빌 케미칼 컴파니로부터 입수가능)를 포함한다.
다른 첨가제, 예컨대 용융 안정화제, 가교 촉매, 프로-라드(pro-rad) 첨가제, 가공 안정화제, 열 안정화제, 광 안정화제, 항산화제, 열 노화 안정화제, 표백제, 블록킹방지제, 접합제, 점착부여제, 점도 조절제 등이 또한 미세층 내에 혼입될 수 있다. 적합한 점착부여제 수지의 예는, 예를 들어, 수소화된 탄화수소 수지를 포함할 수 있다. 레갈레즈(REGALREZ)™ 탄화수소 수지가 이러한 수소화된 탄화수소 수지의 예이며, 이는 이스트만 케미칼(Eastman Chemical)로부터 입수가능하다. 다른 점착부여제는 엑손모빌로부터 에스코레즈(ESCOREZ)™ 명칭으로 입수가능하다. 폴리에틸렌 왁스 (예를 들어, 이스트만 케미칼로부터의 에폴렌(EPOLENE)™ C-10)와 같은 점도 조절제 또한 사용할 수 있다. 포스파이트 안정화제 (예를 들어, 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 이르가포스(IRGAFOS), 및 미국 오하이오주 도버 소재의 도버 케미칼 코포레이션(Dover Chemical Corp.)으로부터 입수가능한 도버포스(DOVERPHOS))가 용융 안정화제의 예이다. 추가로, 장애 아민 안정화제 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 입수가능한 키마소르브(CHIMASSORB))가 열 및 광 안정화제의 예이다. 또한, 장애 페놀은 미세층 필름의 제조에서 항산화제로서 통상적으로 사용된다. 일부 적합한 장애 페놀은 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 상표명 "이르가녹스(Irganox)®", 예컨대 이르가녹스® 1076, 1010, 또는 E 201로 입수가능한 것들을 포함한다. 또한, 접합제를 필름에 첨가하여 추가 물질 (예를 들어, 부직 웹)에 대한 필름의 접합을 촉진시킬 수 있다. 전형적으로, 이러한 첨가제 (예를 들어, 점착부여제, 항산화제, 안정화제 등)는 각각 필름의 약 0.001 wt.% 내지 약 25 wt.%, 일부 실시양태에서는 약 0.005 wt.% 내지 약 20 wt.%, 또한 일부 실시양태에서는 0.01 wt.% 내지 약 15 wt.%의 양으로 존재한다.
본 발명의 필름은 동일한 전체 조성을 갖지만 교호되는 충전 및 비-충전 미세층을 형성하지 않는 필름과 비교할 때 증가된 통기성을 갖는다. 다중-미세층 필름의 통기성은 모콘 시험에 의해 측정되는 수증기 투과율 (WVTR)로서 나타내어진다. 일 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 약 500 g/일/㎡ 내지 약 25,000 g/일/㎡ 범위의 통기성을 가질 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 다중-미세층 필름은 모콘 WVTR 시험 절차 이용시 약 1000 g/일/㎡ 내지 약 20,000 g/일/㎡ 범위의 통기성을 가질 수 있다. 본 발명의 필름의 WVTR 값을 측정하기에 적합한 기술은 INDA (부직포 산업 연합(Association of the Nonwoven Fabrick Industry))에 의해 표준화된 시험 절차, 번호 IST-70.4-99이며, 이는 본원에 참고로 도입된다. WVTR 측정에 사용될 수 있는 시험 장치는, 미국 미네소타주 미네아폴리스에 사무소가 소재하는 회사인 모콘/모던 컨트롤즈 인코포레이티드(Modern Controls, Inc.)에 의해 제조된 페르마트란(Permatran)-W 모델 100K로서 공지되어 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 미세층 필름의 통기성은 미세층 필름의 교호 층 내로의 미립자 충전제의 혼입에 의해 달성된다. 미립자 충전제 물질은 미세층 내에 불연속성을 생성시켜 필름을 통한 이동을 위한 수증기의 통로를 제공한다. 미립자 충전제 물질은 또한, 미세층 필름이 유체를 흡수하거나 고정시키는 능력을 향상시키고, 필름의 생분해를 향상시키고, 다공성-개시 탈결합(debonding) 위치를 제공하여 미세층 필름의 신장시 기공의 형성을 향상시키고, 미세층 필름의 가공성을 개선시키고, 미세층 필름의 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 추가로, 윤활제 및 이형제는 필름의 신장 동안 미세공극의 형성 및 필름 내의 다공성 구조의 발달을 촉진시킬 수 있고, 충전제-수지 계면에서의 접착 및 마찰을 감소시킬 수 있다. 충전제 물질 상에 코팅된 계면활성제와 같은 표면 활성 물질은 필름의 표면 에너지를 감소시키거나, 필름의 친수성을 증가시키거나, 필름 점착성을 감소시키거나, 윤활을 제공하거나, 또는 필름의 마찰 계수를 감소시킬 수 있다.
적합한 충전제 물질은 유기 또는 무기물일 수 있고, 바람직하게는 개개의, 분리된 입자 형태이다. 적합한 무기 충전제 물질은, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 금속 황산염, 각종 점토, 실리카, 알루미나, 분말화된 금속, 유리 미소구체, 또는 공동 공극(vugular void)-함유 입자를 포함한다. 특히 적합한 충전제 물질은 탄산칼슘, 황산바륨, 탄산나트륨, 탄산마그네슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 카올린, 탄소, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 및 다른 주로 탄소질의 고체, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 및 이산화티타늄을 포함한다. 또한 다른 무기 충전제는 보다 높은 종횡비를 갖는 입자를 갖는 것들, 예컨대 활석, 운모 및 규회석을 포함할 수 있다. 적합한 유기 충전제 물질은, 예를 들어, 라텍스 입자, 열가소성 엘라스토머의 입자, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로스 유도체, 키틴, 키토산 분말, 고도 결정질의 분말, 고융점 중합체, 고도 가교된 중합체의 비드, 오르가노실리콘 분말, 및 초흡수성 중합체, 예컨대 폴리아크릴산의 분말 또는 입자 등, 뿐만 아니라 이들의 조합 및 유도체를 포함한다. 초흡수성 중합체 또는 다른 초흡수성 물질의 입자는 미세층 필름 내의 유체 고정을 제공할 수 있다. 이들 충전제 물질은 미세층 필름의 인성, 연성, 불투명성, 증기 수송률 (통기성), 생분해성, 유체 고정 및 흡수, 피부 건강, 및 다른 유익한 특성을 향상시킬 수 있다.
미립자 충전제 물질은 적합하게는 필름의 약 10 중량% 내지 약 90 중량%의 양으로 미세층 필름의 교호 미세층 중에 존재한다. 일 실시양태에서, 충전제 물질의 평균 입자 크기는 약 200 마이크로미터를 초과하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 충전제의 평균 입자 크기는 약 50 마이크로미터를 초과하지 않는다. 또한 또 다른 실시양태에서, 충전제의 평균 입자 크기는 약 5 마이크로미터를 초과하지 않는다. 또한 또 다른 실시양태에서, 충전제의 평균 입자 크기는 약 3 마이크로미터를 초과하지 않는다.
적합한 상업적으로 입수가능한 충전제 물질은 하기의 것들을 포함한다.
· 1. 수퍼마이트(SUPERMITE)®, 초미세 분쇄 CaCO3, 미국 조지아주 아틀란타 소재의 이메리즈(Imerys)로부터 입수가능함. 이 물질은 약 8 마이크로미터의 상단 절단 입자 크기 및 약 1 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖고, 중합체와의 혼합 전에 다우 코닝(Dow Corning) 193 계면활성제 등의 계면활성제로 코팅될 수 있음.
· 2. 수퍼코트(SUPERCOAT)®, 코팅된 초미세 분쇄 CaCO3, 미국 조지아주 아틀란타 소재의 이메리즈로부터 입수가능함. 이 물질은 약 8 마이크로미터의 상단 절단 입자 크기 및 약 1 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가짐.
· 3. 오미아카르브(OMYACARB)® UF, 고순도, 초미세, 습윤 분쇄 CaCO3, 미국 버몬트주 프록터 소재의 오미아 인코포레이티드(OMYA, Inc.)로부터 입수가능함. 이 물질은 약 4 마이크로미터의 상단 절단 입자 크기 및 약 0.7 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖고, 우수한 가공성을 제공함. 이 충전제 또한 중합체와의 혼합 전에 다우 코닝 193 계면활성제 등의 계면활성제로 코팅될 수 있음.
· 4. 오미아카르브® UFT CaCO3, 스테아르산으로 표면 코팅된 초미세 안료, 오미아 인코포레이티드로부터 입수가능함. 이 물질은 약 4 마이크로미터의 상단 절단 입자 크기 및 약 0.7 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖고, 우수한 가공성을 제공함.
충전제는 또한 초흡수성 입자, 예컨대 미분쇄 폴리아크릴산 또는 다른 초흡수성 입자를 포함할 수 있다. 미세층을 갖는 필름 내의 초흡수성 충전제는 유체의 흡수를 제공할 수 있고, 충전제의 의해 제공된 기공으로 확장되어 유체 습윤화, 유체 유지, 유체 흡수 및 분포 특성을 향상시킬 수 있다.
계면활성제는 필름의 친수성 및 습윤성을 증가시키며 필름의 수증기 투과성을 향상시킬 수 있고, 중합체 중의 충전제 분산을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 계면활성제 또는 표면 활성 물질을 중합체와 블렌딩하여 미세층을 형성하거나 또는 다르게는 미립자 충전제 물질 상에 혼입한 후 충전제 물질을 중합체와 혼합할 수 있다. 적합한 계면활성제 또는 표면 활성 물질은 약 6 내지 약 18의 친수-친유 평형 (HLB)수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 표면 활성 물질 또는 계면활성제의 HLB수는 수성 유체에 의한 습윤성이 가능하도록 하기 위해 약 8 내지 약 16의 범위, 또한 보다 바람직하게는 약 12 내지 약 15의 범위이다. HLB수가 지나치게 낮으면, 습윤성이 불충분할 수 있고, HLB수가 지나치게 높으면, 표면 활성 물질이 엘라스토머 층 및/또는 비-엘라스토머 층의 중합체 매트릭스에 대해 불충분한 접착을 가질 수 있고, 사용 동안 지나치게 쉽게 세척되어 버릴 수 있다. 미세층 필름 또는 미세층 필름의 성분의 계면활성제 개질 또는 처리는 90도 미만의 수 접촉각을 제공할 수 있다. 바람직하게는 계면활성제 개질은 70도 미만의 수 접촉각을 제공할 수 있다. 예를 들어, 필름 성분 내로의 다우 코닝 193 계면활성제의 혼입은 약 40도의 수 접촉각을 제공할 수 있다. 많은 상업적으로 입수가능한 계면활성제를 문헌 [McMcutcheon's Vol. 2; Functional Materials, 1995]에서 찾아볼 수 있다.
미세층 필름의 중합체 성분과의 블렌딩 또는 미립자 충전제 물질의 처리에 적합한 계면활성제 및 표면-활성 물질은 실리콘 글리콜 공중합체, 에틸렌 글리콜 올리고머, 아크릴산, 수소-결합 착물, 카르복실화 알콜, 에톡실레이트, 각종 에톡실화 알콜, 에톡실화 알킬 페놀, 에톡실화 지방 에스테르, 스테아르산, 베헨산 등, 뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 적합한 상업적으로 입수가능 계면활성제는 하기의 것들을 포함한다.
· 1. 에톡실화 알킬 페놀로 구성된 계면활성제, 예컨대 이게팔(Igepal) RC-620, RC-630, CA-620, 630, 720, CO-530, 610, 630, 660, 710, 및 730, 미국 뉴저지주 크랜버리 소재의 론-풀랑크 인코포레이티드(Rhone-Poulenc, Inc.)로부터 입수가능함.
· 2. 실리콘 글리콜 공중합체로 구성된 계면활성제, 예컨대 다우 코닝 D190, D193, FF400, 및 D1315, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 입수가능함.
· 3. 에톡실화 모노 및 디글리세리드로 구성된 계면활성제, 예컨대 마졸(Mazol® 80 MGK, 마실(Masil)® SF 19, 및 마졸® 165 C, 미국 일리노이주 구니 소재의 피피지 인더스트리즈(PPG Industries)로부터 입수가능함.
· 4. 에톡실화 알콜로 구성된 계면활성제, 예컨대 게나폴(Genapol) 26-L-98N, 게나폴 26-L60N, 및 게나폴 26-L-5, 미국 노쓰 캐롤라이나주 샬로테 소재의 훽스트 셀라니즈 코포레이션(Hoechst Celanese Corporation)으로부터 입수가능함.
· 5. 카르복실화 알콜 에톡실레이트로 구성된 계면활성제, 예컨대 마를로웨트(Marlowet) 4700 및 마를로웨트 4703, 미국 뉴저지주 피스카타웨이 소재의 훌스 아메리카 인코포레이티드(Huls America, Inc.)로부터 입수가능함.
· 6. 에톡실화 지방 에스테르, 예컨대 파티오닉(Pationic) 138C, 파티오닉 122A, 파티오닉 SSL, 미국 일리노이주 우드스톡 소재의 리타 코포레이션(R.I.T.A. Corporation)으로부터 입수가능함.
표면 활성 물질은 적합하게는 미세층의 약 0.5 내지 약 20 중량%의 양으로 각각의 미세층 중에 존재한다. 훨씬 더 특별하게는, 표면 활성 물질은 미세층의 약 1 내지 약 15 중량%의 양으로, 또한 보다 특별하게는 미세층의 약 2 내지 약 10 중량%의 양으로 각각의 미세층 중에 존재한다. 표면 활성 물질은 적합하게는 충전제 물질의 약 1 내지 약 12 중량%의 양으로 미립자 상에 존재할 수 있다. 계면활성제 또는 표면 활성 물질을 적합한 중합체와 블렌딩하여 농축물을 형성할 수 있다. 농축물을 중합체와 혼합하거나 블렌딩하여 교호 미세층을 형성할 수 있다.
다중-미세층 필름은 다중-미세층 필름의 외부 표면 상에 1개 또는 2개의 추가의 스킨 층(들)을 추가로 포함할 수 있다. 스킨 층(들)은 통기성을 향상시키거나, 정전기 소산을 부여하거나, 압출 동안 필름을 안정화시키거나, 또는 전체 구조에 다른 이점을 제공할 수 있다. 스킨 층(들)은 일반적으로 임의의 필름-형성 중합체로부터 형성될 수 있다. 요망되는 경우, 스킨 층(들)은, 스킨 층(들)이 부직 웹에 필름을 열 접합시키기 위한 가열 밀봉 접합 층으로서 보다 적합하게 되도록 하는 연화제, 저융점 중합체 또는 중합체 블렌드를 함유할 수 있다. 대부분의 실시양태에서, 스킨 층(들)은 상기에 기재된 것과 같은 열가소성, 용융 압출가능한 필름-형성 중합체로부터 형성된다.
이러한 실시양태에서, 스킨 층(들)은 상기한 바와 같은 충전제 입자를 함유할 수 있거나, 또는 층(들)은 충전제를 함유하지 않을 수 있다. 스킨 층이 충전제를 함유하지 않는 경우, 하나의 목적은, 충전된 필름의 압출로부터 생성될 수 있는 압출 다이 립에서의 충전제의 축적을 완화시키는 것이다. 스킨 층이 충전제를 함유하는 경우, 하나의 목적은, 필름의 전체적 통기성에 불리한 영향을 주지 않으면서 적합한 접합 층을 제공하는 것이다.
하나의 특정 실시양태에서, 스킨 층(들)에는 압출 동안 필름의 표면으로 이동할 수 있는 윤활제를 사용하여 그의 가공성을 향상시킬 수 있다. 윤활제는 전형적으로 실온에서 액체이고, 물과 실질적으로 비혼화성이다. 이러한 윤활제의 비제한적 예는, 오일 (예를 들어, 석유 기재 오일, 식물 기재 오일, 광유, 천연 또는 합성 오일, 실리콘 오일, 라놀린 및 라놀린 유도체, 카올린 및 카올린 유도체 등); 에스테르 (예를 들어, 세틸 팔미테이트, 스테아릴 팔미테이트, 세틸 스테아레이트, 이소프로필 라우레이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트 등); 글리세롤 에스테르; 에테르 (예를 들어, 유칼립톨, 세테아릴 글루코시드, 디메틸 이소소르비시드 폴리글리세릴-3 세틸 에테르, 폴리글리세릴-3 데실테트라데칸올, 프로필렌 글리콜 미리스틸 에테르 등); 알콕실화 카르복실산; 알콕실화 알콜; 지방 알콜 (예를 들어, 옥틸도데칸올, 라우릴, 미리스틸, 세틸, 스테아릴 및 베헤닐 알콜 등) 등을 포함한다. 하나의 특정 실시양태에서, 윤활제는 알파 토코페롤 (비타민 E) (예를 들어, 이르가녹스® E 201)이다. 다른 적합한 윤활제는 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0258562 (Wilson, et al.)에 기재되어 있으며, 이는 모든 목적상 그 전문이 본원에 참고로 도입된다. 용융-가공 장비의 금속 표면을 코팅하여 가공 용이성을 향상시키는 오르가노폴리실록산 가공 조제를 사용할 수도 있다. 적합한 폴리오르가노실록산의 예는 미국 특허 번호 4,535,113; 4,857,593; 4,925,890; 4,931,492; 및 5,003,023에 기재되어 있고, 이들은 모든 목적상 그 전문이 본원에 참고로 도입된다. 특히 적합한 오르가노폴리실록산은 지이 실리콘즈(GE Silicones)로부터 상업적으로 입수가능한 실퀘스트(SILQUEST)® PA-1이다.
스킨 층(들)의 두께는 일반적으로, 다중-미세층 필름을 통한 수분 투과성을 실질적으로 손상시키지 않도록 선택된다. 이러한 방식으로, 다중-미세층 필름은 전체 필름의 통기성을 결정할 수 있고, 스킨 층은 필름의 통기성을 실질적으로 감소시키거나 차단하지 않을 것이다. 따라서, 각각의 스킨 층은 별도로 필름 총 두께의 약 0.5% 내지 약 15%, 또한 일부 실시양태에서는 필름 총 두께의 약 1% 내지 약 10%를 구성할 수 있다. 예를 들어, 각각의 스킨 층은 약 0.1 내지 약 10 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 5 마이크로미터, 또한 일부 실시양태에서는 약 1 내지 약 2.5 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
통기성 미세층 필름은 필름 구조를 안정화시키기 위해 후-가공될 수 있다. 후 가공은 열 포인트 또는 패턴 접합에 의해, 엠보싱에 의해, 열 또는 초음파 에너지를 이용한 필름의 연부 밀봉에 의해, 또는 당업계에 공지된 다른 작업에 의해 수행될 수 있다. 필름의 강도, 그의 감촉 특성, 외관 또는 필름의 다른 유익한 특성을 개선시키기 위해 하나 이상의 부직 웹이 미세층을 갖는 필름에 라미네이팅될 수 있다. 부직 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어레이드 또는 웨트 레이드 웹, 또는 당업계에 공지된 다른 부직 웹일 수 있다.
필름은 신장 전에 또는 신장 후에 천공될 수도 있다. 천공은 유체 접근, 흡수 및 수송을 위한 z-방향 채널을 제공할 수 있고, 증기 수송률을 향상시킬 수 있다. 천공은, 필름의 특정 용도를 위해 요망되는 패턴으로 배열될 수 있는, 다양한 직경, 밀도, 및 구성의 핀을 사용하여 홀을 펀칭함으로써 달성될 수 있다. 홀 펀칭 및 필름 천공을 위한 핀은 임의로 가열될 수 있다. 당업계에 공지된 다른 방법을 이용하여 필름을 천공할 수도 있고; 예를 들어, 고속 및 고강도 워터 젯, 고강도 레이저 빔, 또는 진공 개구 기술을 이용하여 본 발명의 필름 내에 요망되는 패턴의 홀을 생성할 수 있다. 홀 또는 천공 채널은 필름의 전체 두께를 관통할 수 있거나, 또는 필름을 특정 채널 깊이까지 부분적으로 침투할 수 있다.
본 발명의 미세층 필름의 적합한 제조 방법은, 2종 이상의 중합체를 공압출하여 2개 이상의 층을 갖는 라미네이트를 형성하고, 이어서 이 라미네이트를 필름 내의 층 수를 다중화하도록 조작하는 미세층 공압출 방법이다. 도 1은, 미세층 필름 형성을 위한 공압출 장치 (10)을 나타낸다. 이 장치는, 각각의 계량 펌프 (16) 및 (18)을 통해 공압출 블록 (20)에 연결된 한 쌍의 대향하는 단일축 압출기 (12) 및 (14)를 포함한다. 다수의 다중화 부재 (22a-g)가 단일축 압출기 (12) 및 (14)에 대해 수직으로 공압출 블록으로부터 연속하여 연장된다. 각각의 다중화 부재는 공압출 장치의 용융 유동 통로 내에 배치된 다이 부재 (24)를 포함한다. 최종 다중화 부재 (22g)는 배출 노즐 (25), 예를 들어, 필름 다이에 부착되고, 이를 통해 최종 생성물이 압출된다. 단일축 압출기를 나타내었지만, 본 발명에서는 이축 압출기를 사용하여 본 발명의 필름을 형성할 수도 있다.
공압출 장치 (10)에 의해 수행되는 공압출 방법의 개략도를 도 2에 나타내었다. 도 2는 또한 각각의 다중화 부재 (22a-g) 내에 배치된 다이 부재 (24)의 구조를 나타낸다. 각각의 다이 부재 (24)는 용융 유동 통로를 2개의 통로 (26) 및 (28)로 분할하고, 여기서 인접한 블록 (31) 및 (32)는 분기 벽 (33)에 의해 분리된다. 각각의 블록 (31) 및 (32)는 램프 (34) 및 확장 플랫폼 (36)을 포함한다. 각각의 다이 부재 블록 (31) 및 (32)의 램프 (34)는 용융 유동 통로의 반대편으로부터 용융 유동 통로의 중앙을 향해 경사를 이룬다. 확장 플랫폼 (36)은 서로의 상단에서 램프 (34)로부터 연장된다.
도 1에 나타낸 공압출 장치 (10)을 사용하여 미세층 필름을 제조하기 위해서는, 열가소성 중합체, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 제1 단일축 압출기 (12)를 통해 공압출 블록 (20)으로 압출한다. 마찬가지로, 열가소성 중합체와 미립자 충전제 물질의 블렌드를 제2 단일축 압출기 (14)를 통해 동일한 공압출 블록 (20)으로 압출한다. 공압출 블록 (20)에서, 열가소성 중합체 및 충전제의 층의 상단에 열가소성 중합체가 층을 형성한, 도 2에서 단계 A에 나타낸 것과 같은 용융 라미네이트 구조 (38)이 형성된다. 공압출 블록 (20)은, 2개의 압출기 (12), (14)로부터 "비대칭"의 나란한 구성 (즉, A/B 구성)의 중합체 또는 "대칭"의 스킨/코어/스킨 구성 (즉, A/B/A)을 제공하도록 구성될 수 있다. 당업자에 의해 인지되는 바와 같이, 다른 출발 구조가 공급블록으로부터 공압출될 수 있다. 예를 들어, 또 다른 실시양태에서는, 제3 타이 층 "C" (도시되지 않음)가, A/C/B 배열, 또는 대안적으로, A/C/B/C 배열을 제공하도록 구성된 압출 블록을 통해 "A" 및 "B" 층 사이에서 제3 압출기 (도시되지 않음)에 의해 압출될 수 있다. A/B와 같은 "비대칭" 유동을 제공하도록 구성된 공압출 블록은 또한 "비대칭" 미세-다층 필름을 생성할 것이다. 즉, 하나의 외부 (말단) 표면은 항상 "A"로 주로 구성되고, 다른 말단 표면은 항상 "B"로 주로 구성될 것이다. 유사하게, "비대칭" A/B/A 유동 부재를 제공하도록 구성된 압출 블록은 "대칭" 미세-다층 필름을 생성할 것이다. 즉, 양쪽 말단 층이 "A"로 구성될 것이다.
놀랍게도, 본 발명에서, 수증기 수송과 같은 특성은 다중-미세층 필름의 말단 층 조성에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 구체적으로, 수증기 수송은 미립자 충전제를 함유하는 1개 또는 2개의 말단 층을 갖는 필름에서 상당히 더 큰 것으로 나타났다. 그러나, 우수한 수증기 수송은 또한, 양쪽 말단 층이 본래 수 불투과성인 (충전제를 함유하지 않는) 다중-미세층 필름으로부터 제공되었다. 이러한 현상은, 개개의 미세층의 두께가 충전제 입자의 평균 크기보다 더 작은 것에 기인하는 것으로 여겨진다.
이어서, 용융 라미네이트를 다중화 부재 (22a-g)의 시리즈를 통해 압출하여 열가소성 중합체 및 열가소성 중합체와 충전제의 블렌드 사이에서 교호되는 층을 갖는 다층 마이크로라미네이트를 형성한다. 2층 용융 라미네이트를 제1 다중화 부재 (22a)를 통해 압출함에 따라, 다이 부재 (24)의 분기 벽 (33)이 용융 라미네이트 (38)을, 각각 열가소성 중합체의 층 (40) 및 열가소성 중합체와 충전제의 블렌드의 층 (42)를 갖는 2개의 절반부 (44) 및 (46)으로 분할한다. 이는 도 2에서 단계 B에 나타내었다. 용융 라미네이트 (38)이 분할됨에 따라, 각각의 절반부 (44) 및 (46)은 각각의 램프 (34)를 따라, 또한 각각의 확장 플랫폼 (36)을 따라 다이 부재 (24)의 외부로 유도된다. 이러한 용융 라미네이트의 재구성을 도 2에서 단계 C에 나타내었다. 용융 라미네이트 (38)이 다이 부재 (24)로부터 배출되면, 확장 플랫폼 (36)이 분할된 절반부 (44) 및 (46)을 서로의 상단에 배치하여, 평행 적층 배열로 열가소성 중합체 층, 열가소성 중합체와 충전제의 블렌드의 층, 열가소성 중합체 층 및 열가소성 중합체와 충전제의 블렌드의 층을 라미네이트 형태로 갖는 4층 용융 라미네이트 (50)을 형성한다. 용융 라미네이트가 각각의 다중화 부재 (22b-g)를 통해 진행됨에 따라 공정이 반복된다. 용융 라미네이트가 배출 노즐 (25)를 통해 배출되면, 용융 라미네이트는, 다중화 부재의 수에 따라, 약 4 내지 약 1000개의 미세층을 갖는 필름을 형성한다.
상기 미세층 공압출 장치 및 방법은 문헌 [Mueller et al., entitled Novel Structures By Microlayer Extrusion-Talc-Filled PP, PC/SAN, and HDPE-LLDPE, Polymer Engineering and Science, Vol. 37, No. 2, 1997]에 보다 상세히 기재되어 있다. 유사한 방법이 미국 특허 번호 3,576,707 및 미국 특허 번호 3,051,453에 기재되어 있으며, 이들의 개시내용은 명백히 본원에 참고로 도입된다. 당업계에 공지된 다른 다중-미세층 필름 형성 방법, 예를 들어 문헌 [W. J. Schrenk and T. Ashley, Jr., "Coextruded Multilayer Polymer Films and Sheets, Polymer Blends", Vol. 2, Academic Press, New York (1978)]에 기재된 공압출 방법을 이용할 수도 있다.
상기 방법에 의해 제조된 필름의 미세층의 상대적 두께는 압출기 내로의 중합체의 공급 비율을 변화시킴으로써, 따라서 구성성분 부피 분율을 조절함으로써 조절할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 압출기를 공압출 장치에 첨가하여 미세층 필름 내의 상이한 중합체의 수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 압출기를 첨가하여 필름에 타이 층을 추가할 수 있다.
미세층 필름은, 필름을 소정의 다수의 신장 작업, 예컨대 단일축 신장 작업 또는 이축 신장 작업에 적용함으로써 통기성을 갖도록 제조될 수 있다. 신장 작업은 특이한 다공성 미세 적층 모폴로지를 갖는 미세다공성 미세층 필름을 제공할 수 있고, 필름을 통한 수증기 수송을 향상시킬 수 있으며, 물 접근을 향상시킬 수 있고, 필름의 분해성을 향상시킬 수 있다. 제1 실시양태에서는, 필름을 그의 원래의 길이의 약 100 내지 약 1000 퍼센트로 신장시킬 수 있다. 또 다른 실시양태에서는, 필름을 그의 원래의 길이의 약 100 내지 약 800 퍼센트로 신장시킬 수 있고, 추가의 실시양태에서는, 필름을 그의 원래의 길이의 약 200 내지 약 600 퍼센트로 신장시킬 수 있다.
신장 작업 동안 파라미터는 신장 연신비, 신장 변형률, 및 신장 온도를 포함한다. 신장 온도는 약 15℃ 내지 약 100℃의 범위일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 신장 온도는 약 25℃ 내지 약 85℃의 범위일 수 있다. 신장 작업 동안, 다중-미세층 필름 샘플을 임의로 가열하여 요망되는 신장 효율을 제공할 수 있다.
본 발명의 하나의 특정 측면에서, 연신 또는 신장 시스템은 기계 방향 및/또는 횡방향으로 약 2 이상인 연신비를 생성하도록 구성되고 배열될 수 있다. 연신비는 신장 방향을 따라 미세층 필름의 최종 신장 길이를 미세층 필름의 원래의 신장되지 않은 길이로 나눔으로써 결정되는 비율이다. 기계 방향 (MD)으로의 연신비는 약 2 이상이어야 한다. 또 다른 실시양태에서, 연신비는 약 2.5 이상이고, 또한 또 다른 실시양태에서는 약 3.0 이상이다. 또 다른 측면에서, MD로의 신장 연신비는 약 11 이하이다. 또 다른 실시양태에서, 연신비는 약 7 이하이다.
신장이 횡방향으로 배열되는 경우, 횡방향 (TD)으로의 신장 연신비는 일반적으로 약 2 이상이다. 또 다른 실시양태에서, TD로의 연신비는 약 2.5 이상이고, 또한 또 다른 실시양태에서는 약 3.0 이상이다. 또 다른 측면에서, TD로의 신장 연신비는 약 11 이하이다. 또 다른 실시양태에서, 연신비는 약 7 이하이다. 또한 또 다른 실시양태에서, 연신비는 약 5 이하이다.
이축 신장은, 이용되는 경우, 동시에 또는 순차적으로 달성될 수 있다. 순차적 이축 신장에서, 초기 신장은 MD 또는 TD로 수행될 수 있다.
본 발명의 미세층 필름은 후속 신장 작업을 위한 필름 제조를 위해 전처리될 수 있다. 전처리는, 필름을 승온에서 어닐링(annealing)함으로써, 필름에 표면-활성 유체 (예컨대 충전제 물질의 표면-개질을 위해 또는 필름 성분의 개질을 위해 사용되는 표면-활성 물질로부터의 액체 또는 증기)를 분무함으로써, 자외선 처리, 초음파 처리, e-빔 처리, 또는 고에너지 방사선 처리로 미세층 필름의 물리적 상태를 개질함으로써 수행될 수 있다. 전처리는 또한 필름의 천공, 필름 두께를 관통하는 다양한 크기 및 형상의 z-방향 채널의 생성을 포함할 수 있다. 추가로, 미세층 필름의 전처리에는 소정의 2종 이상의 기술의 조합이 도입될 수 있다. 적합한 신장 기술은 미국 특허 번호 5,800,758에 개시되어 있고, 그의 개시내용은 그 전문이 본원에 도입된다.
미세층을 갖는 필름은 후처리될 수 있다. 후처리는 필름의 포인트 접합에 의해, 필름의 캘린더링에 의해, 필름 연부 밀봉에 의해, 또한 필름의 천공 (필름 두께를 관통하는 채널의 생성 포함)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 미세층 필름은 하나 이상의 부직 웹에 라미네이팅될 수 있다. 부직 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어레이드 또는 웨트 레이드 웹, 또는 당업계에 공지된 다른 부직 웹일 수 있다.
따라서, 본 발명의 미세층 필름은, 기저귀, 성인 실금자용 제품, 여성 위생용 흡수 제품, 배변훈련용 팬츠, 및 상처 드레싱과 같은 의료용 제품을 비롯한 개인 위생용 흡수 품목에 적합하다. 본 발명의 미세층 필름은 또한 수술용 드레이프 및 수술용 가운 및 다른 일회용 가먼트 제조에 사용될 수 있다.
라미네이션은 당업계에 공지된 바와 같은 열 또는 접착 접합을 이용하여 달성될 수 있다. 열 접합은, 예를 들어 포인트 접합에 의해 달성될 수 있다. 접착제는, 예를 들어 용융 분무, 프린팅 또는 멜트블로잉에 의해 적용될 수 있다. 무정형 폴리알파올레핀 및 에틸렌 비닐 아세테이트-기재의 고온 용융물로부터 제조된 것들을 비롯한 다양한 유형의 접착제가 입수가능하다.
본 발명을 하기 실시예에 의해 추가로 설명하지만, 하기 실시예는 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위에 대한 제한을 부여하도록 해석되어선 안된다. 반면, 본원의 설명을 읽은 후, 본 발명의 사상 및/또는 첨부된 특허청구범위의 범주로부터 벗어나지 않는 이들의 다양한 다른 실시양태, 변형 및 등가물의 이용이 당업자에게 그 자체로 시사될 수 있음을 명백히 이해하여야 한다.
실시예
상기에 언급된 바와 같이, 공학 인장 피크 힘 및 응력 (파괴 피크 로드에서의 힘을 원래의 시편의 단면적으로 나눈 것)을 ASTM-D882-02에 따라 기계 방향 배향으로 시험한다. 엠베코(EMVECO) 200-A 마이크로게이지(Microgage) 자동화된 마이크로미터 (미국 오리건주 소재의 엠베코 인코포레이티드(EMVECO, Inc.))를 사용하여 하나의 시트로서 "단일 시트 캘리퍼"를 측정한다. 마이크로미터는 2.22 인치 (56.4 밀리미터)의 앤빌(anvil) 직경 및 평방인치 당 (6.45 평방센티미터 당) 132 그램 (2.0 kPa)의 앤빌 압력을 갖는다.
기본 중량은 필름의 단위 면적 당 질량이며, 이는 일반적으로 평방미터 당 그램 단위로 나타내어진다.
WVTR (수증기 투과율) 값은 INDA (부직포 산업 연합)에 의해 표준화된 시험 절차, 번호 IST-70.4-99 (제목: "STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR")를 이용하여 측정되며, 이는 모든 목적상 그 전문이 본원에 참고로 도입된다. INDA 시험 절차는 하기와 같이 요약된다. 건조 챔버를 시험되는 샘플 물질 및 영구 가드 필름에 의해 기지의 온도 및 습도를 갖는 습윤 챔버로부터 분리한다. 가드 필름의 목적은 확정된 에어 갭을 한정하고 에어 갭을 특성화하면서 에어 갭 내의 공기를 가라앉히거나 잔잔하게 하는 것이다. 건조 챔버, 가드 필름, 및 습윤 챔버는 시험 필름이 밀봉되는 확산 셀을 구성한다. 샘플 홀더는 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재의 모콘/모던 컨트롤 인코포레이티드에 의해 제조된 페르마트란-W 모델 100K로서 공지되어 있다. 제1 시험은 100% 상대 습도를 생성하는 증발기 어셈블리 사이의 에어 갭 및 가드 필름의 WVTR로 구성된다. 수증기가 에어 갭 및 가드 필름을 통해 확산되고, 이어서 건조 기체 유동과 혼합되며, 이는 수증기 농도에 비례한다. 전기 신호를 처리를 위해 컴퓨터로 전송한다. 컴퓨터는 에어 갭 및 가드 필름의 투과율을 계산하고, 추가 사용을 위해 값을 저장한다.
가드 필름 및 에어 갭의 투과율은 컴퓨터에서 CalC로서 저장된다. 이어서, 샘플 물질을 시험 셀 내에 밀봉한다. 다시, 수증기가 에어 갭을 통해 가드 필름 및 시험 물질로 확산되고, 이어서 시험 물질을 일소시키는 건조 기체 유동과 혼합된다. 또 다시, 이 혼합물은 증기 센서로 전달된다. 이어서, 컴퓨터는 에어 갭, 가드 필름, 및 시험 물질의 조합의 투과율을 계산한다. 이어서, 이 정보를 이용하여 수분이 시험 물질을 통해 투과되는 투과율을 하기 식에 따라 계산한다.
TR-1시험 물질 = TR-1시험 물질, 가드 필름, 에어 갭 - TR-1가드 필름, 에어 갭
이어서, 수증기 투과율 ("WVTR")을 하기와 같이 계산한다.
WVTR = Fρsat(T)RH/APsat(T)(1-RH)
상기 식에서,
F = 수증기 유동 (㎤/분);
ρsat(T) = 온도 T에서의 포화 공기 중 물의 밀도;
RH = 셀 내의 특정 위치에서의 상대 습도;
A = 셀의 단면적; 및
Psat(T) = 온도 T에서의 수증기의 포화 증기압.
영상화 업계에 널리 공지되어 있는 통상적인 기술에 의해 전자 현미경 사진이 생성될 수 있다. 추가로, 샘플을 널리 공지된 통상적인 제조 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 단면 표면의 영상화를 제올(JEOL) 6400 SEM을 이용하여 수행할 수 있다.
본 발명자들은, 다층 다이 어셈블리 (즉, "분할기"로서 지칭됨)에 의해, CaCO3 충전제 입자를 갖는, 또한 갖지 않는 중합체의 교호 미세층이, 동등한 필름 조성 (즉, 동등한 수지 및 wt% CaCO3)에서 보다 큰 통기성을 갖는 필름을 제공한다는 것을 발견하였다. 생성된 적층 필름은, 모든 층이 CaCO3 충전제를 함유하는 대조군 필름과 비교할 때, CaCO3 충전제를 갖는, 또한 갖지 않는 교호 층을 갖는다. CaCO3 풍부 영역은 보다 큰 수의 기공, 뿐만 아니라 보다 큰 기공을 갖는다. CaCO3 충전제를 갖는, 또한 갖지 않는 교호 층을 함유하는 필름은 보다 높은 수준의 통기성 및 증가된 수준의 파단 변형률을 가졌다.
미세다공성 필름을 미세 적층 필름 라인을 통해 압출하고 실온에서 수동 신장시켰다. CaCO3 충전제 및 열가소성 중합체의 충전된 중합체 블렌드 (75 wt% CaCO3 (1 내지 3 마이크로미터의 크기) 및 25 wt% 다울렉스 2517 LLDPE, 모든 코드에서 동일한 충전 중합체 블렌드가 사용됨) 내에 충전제를 갖지 않는 열가소성 중합체의 층 (다울렉스 2047G LLDPE)을 3개의 분할기를 사용하여 적층시킴으로써 (16개의 층) 제조된 필름은 17,000 gm/㎡-일의 중앙 WVTR 값을 가졌다. 층의 비율은, CaCO3의 전체 wt.%가 56 wt%가 되도록 하는 비율이었다. 충전된 중합체 블렌드 및 열가소성 중합체의 블렌드 (전체 CaCO3 wt% = 56%)로부터 제조된 대조군 필름은 16,00 gm/㎡-일의 중앙 WVTR 값을 가졌다. 동일한 비율의 충전된 중합체 블렌드 및 열가소성 중합체 내에 충전제를 갖지 않는 열가소성 중합체의 층을 6개의 분할기를 사용하여 적층시킴으로써 (128개의 층) 제조된 필름은 29,000 gm/㎡-일의 중앙 WVTR 값을 가졌다. 3개 및 6개의 분할기를 사용하여 2개의 초기 층 모두에 대해 충전된 중합체 블렌드를 사용하여 제조된 (즉, 충전제를 갖는, 또한 갖지 않는 교호 층이 아닌) 대조군 미세층 필름은 <15,000 gm/㎡-일의 중앙값 WVTR을 가졌다. 따라서, 분할기에 의해 CaCO3 충전제를 갖는, 또한 갖지 않는 층을 교호시키는 것은 통기성을 향상시키고, 또한 6개의 분할기의 경우에는 (128개의 층), 통기성을 >50%만큼 향상시키는 것으로 나타났다.
미세다공성 필름을 미세 적층 필름 라인을 통해 압출하고 기계 방향 배향기 (MDO)로 신장시켰다. 상기한 바와 같이 충전된 중합체 블렌드 및 열가소성 중합체로부터 대조군 필름을 제조하였다. MDO를 사용하여, 필름 파단을 일으키는 신장비를 측정하고, 이 시점에서 신장비를 필름이 파단 없이 권취될 수 있도록 감소시켰다. 이러한 방식으로 신장된 대조군 필름은 19,000 gm/㎡-일의 중앙 WVTR 값을 가졌다. 충전된 중합체 블렌드 내에 충전제를 갖지 않는 열가소성 중합체의 층을 6개의 분할기를 사용하여 적층시킴으로써 제조된 두 세트의 필름을 상이한 신장 조건 (즉, 상이한 신장 온도)을 이용하여 신장시켰다. 두 경우 모두에서, 필름을 파단점까지 신장시켰고, 이 시점에서 신장비를 필름이 파단 없이 권취될 수 있도록 감소시켰다. 하나의 신장 온도에서, 적층된 미세다공성 필름은 30,000 gm/㎡-일의 중앙값 WVTR을 가졌다. 제2 신장 온도에서, 적층된 미세다공성 필름은 40,000 gm/㎡-일의 중앙값 WVTR을 가졌다. 따라서, 분할기에 의해 CaCO3 충전제를 갖는, 또한 갖지 않는 층을 교호시키는 것은 통기성을 >50%만큼 향상시키는 것으로 나타났다.
얻어진 실험 결과는, 충전제 물질을 갖는, 또한 갖지 않는 교호 층을 갖는 열가소성 중합체의 미세층 필름이 충전제를 갖는 교호 층이 아닌 유사한 필름에 비해 향상된 통기성을 나타낸다는 것을 입증한다.
추가의 샘플을 하기 표에 기재된 바와 같이 제조하였다.
Figure pct00001
데이터로부터, 동등한 캐스팅 그대로의 기본 중량 (70 gsm), 조성 (75/25 wt% 충전된 중합체 블렌드/비-충전된 중합체), 및 신장 수준에서, "적층"은 비-적층된 대조군에 비해 통기성 증가, 더 높은 MD 강도, 및 더 낮은 CD 강도를 제공한다는 것을 알 수 있다.
표의 데이터로부터, 기본 중량을 55 gsm으로 20%만큼 감소시키고 조성을 70/30 wt% 충전된 중합체 블렌드/비-충전된 중합체로 변화시킨 경우, "적층" 필름은 비-적층된 대조군에 비해 더 높은 통기성, 동등한 MD 강도, 및 더 낮은 CD 강도를 갖는다는 것을 알 수 있다.
표의 데이터로부터, 55 gsm에서 또한 조성을 66/34 wt% 충전된 중합체 블렌드/비-충전된 중합체로 변화시킨 경우, "적층" 필름은 비-적층된 대조군에 비해 유사한 통기성, 더 높은 MD 강도, 및 유사한 CD 강도를 갖는다는 것을 알 수 있다.
본 발명을 그의 특정 실시양태에 대해 상세히 설명하였지만, 당업자는, 상기 내용을 이해함에 따라, 이들 실시양태에 대한 변경, 변화, 및 등가물을 용이하게 고려할 수 있음을 인지할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그에 대한 임의의 등가물의 범위로서 평가되어야 한다.

Claims (20)

  1. 다수의 교호되는 공압출된 제1 및 제2 미세층을 포함하며, 여기서 제1 미세층은 비-충전된 제1 중합체 조성물을 포함하고, 또한 여기서 제2 미세층은 제2 중합체 조성물 및 충전제 입자를 포함하는 것인 다중-미세층 필름.
  2. 제1항에 있어서, 비-충전된 제1 중합체 조성물이 약 1000 gm/㎡/일 미만, 임의로 약 300 gm/㎡/일 미만의 자체 고유 WVTR을 갖는 것인 다중-미세층 필름.
  3. 제1항에 있어서, 충전제 입자가 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 및 다른 주로 탄소질의 고체, 금속 황산염, 탄산칼슘, 점토, 알루미나, 이산화티타늄, 고무 분말, 고무 에멀젼, 펄프 분말, 목재 분말, 키토산 분말, 아크릴산 분말, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 다중-미세층 필름.
  4. 제1항에 있어서, 약 254 마이크로미터 미만의 두께를 갖는 다중-미세층 필름.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 미세층이 약 0.001 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 다중-미세층 필름.
  6. 제1항에 있어서, 약 8 내지 약 4000개의 미세층, 임의로 약 16 내지 약 2048개의 미세층을 포함하는 다중-미세층 필름.
  7. 제1항에 있어서, 통기성이고, 임의로 약 1000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 임의로 약 21,000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 또한 임의로 약 1000 내지 약 40,000 gm/㎡/일의 WVTR을 갖는 다중-미세층 필름.
  8. 제1항에 있어서, 제2 미세층이 제2 미세층 중량에 대해 약 25 wt% 내지 약 95 wt%의 충전제 입자를 포함하고, 임의로 여기서 제2 미세층이 임의로 제2 미세층 중량에 대해 약 60 wt% 내지 약 75 wt%의 충전제 입자를 포함하는 것인 다중-미세층 필름.
  9. 제1항에 있어서, 다중-미세층 필름 중량에 대해 약 10 wt% 내지 약 90 wt%의 충전제 입자를 포함하고, 임의로 다중-미세층 필름 중량에 대해 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제 입자를 포함하는 다중-미세층 필름.
  10. 제1항에 있어서, 제2 미세층이 다중-미세층 필름의 최외층을 구성하지 않고, 임의로 다중-미세층 필름의 하나의 최외층을 구성하지 않고, 또한 임의로 다중-미세층 필름의 양쪽 최외층을 구성하지 않는 것인 다중-미세층 필름.
  11. 부직 물질 및 부직 물질에 라미네이팅된 제1항의 다중-미세층 필름을 포함하는 부직 복합체.
  12. 제1항에 있어서, 비-충전된 제1 중합체 조성물이 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 다중-미세층 필름.
  13. 제1항에 있어서, 제2 중합체 조성물이 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 다중-미세층 필름.
  14. 비-충전된 제1 및 제2 중합체 조성물을 제공하는 단계;
    충전제 입자를 비-충전된 제2 중합체 조성물과 블렌딩하여 충전된 중합체 조성물을 형성하는 단계;
    비-충전된 제1 중합체 조성물 및 충전된 중합체 조성물을 공압출하는 단계;
    비-충전된 제1 중합체 조성물 및 충전된 중합체 조성물을 다수의 교호 층으로 분할하는 단계; 및
    다수의 교호 층을 교호되는 공압출된 미세층을 갖는 다중-미세층 필름으로 형성하는 단계
    를 포함하는, 다중-미세층 통기성 필름의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 충전제 입자가 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 및 다른 주로 탄소질의 고체, 금속 황산염, 탄산칼슘, 점토, 알루미나, 이산화티타늄, 고무 분말, 고무 에멀젼, 펄프 분말, 목재 분말, 키토산 분말, 아크릴산 분말, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 각각의 미세층이 약 0.001 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 두께를 갖는 것인 방법.
  17. 제14항에 있어서, 다중-미세층 필름이 약 254 마이크로미터 미만의 두께를 갖는 것인 방법.
  18. 제14항에 있어서, 다중-미세층 필름이 약 8 내지 약 4000개의 미세층, 임의로 약 16 내지 약 2048개의 미세층을 포함하는 것인 방법.
  19. 제14항에 있어서, 다중-미세층 필름이 통기성이고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름이 약 1000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 임의로 여기서 다중-미세층 필름이 약 21,000 gm/㎡/일 초과의 WVTR을 갖고, 또한 임의로 여기서 다중-미세층 필름이 약 1000 내지 약 40,000 gm/㎡/일의 WVTR을 갖는 것인 방법.
  20. 제14항에 있어서, 다중-미세층 필름을 필름의 원래의 형성 그대로의 길이의 약 100 내지 약 800 퍼센트로 신장시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
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