KR20170036804A - 강도와 탄성이 향상된 다층 탄성 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

강도와 탄성이 향상된 다층 탄성 적층체 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

보다 강한 탄성 적층체 및 그 적층체를 제조하는 방법이 본원에 개시된다. 특히, 본 발명은, 함께 공압출된 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 플라스틱 층, 및 추가로 열가소성 탄성중합체 필름 층에 적층된 페이싱 물질을 포함하는 다층 탄성 적층체에 관한 것이다. 적층체는 신장된 후 이완된다. 제조된 적층체는 부드럽고 천 같은 느낌을 가지면서도 전반적으로 향상된 강도와 탄성을 가지며, 더욱 낮은 비용으로 제조된다.

Description

강도와 탄성이 향상된 다층 탄성 적층체 및 그 제조 방법{MULTILAYERED ELASTIC LAMINATES WITH ENHANCED STRENGTH AND ELASTICITY AND METHODS OF MAKING THEREOF}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2013년 12월 19일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/134,755호, 2013년 12월 31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/145,500호, 및 2014년 3월 31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/230,741호의 부분 계속출원인, 2014년 9월 3일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/475,784호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 전부는 그 전문이 본원에 참고문헌으로 원용된다.
본 발명은 보다 강한 다층 탄성 적층체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 페이싱 물질에 첨부된 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 플라스틱 층을 포함하는 다층 탄성 적층체에 관한 것이다. 이 층들은 함께 공압출되고 신장된 후 이완되어서, 전반적으로 향상된 강도와 탄성을 가지는 적층체를 제공한다. 일부 실시예들에서, 적층체의 열가소성 탄성중합체 필름 층은 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 스티렌 블록 공중합체, 및 무기 점토의 조합을 포함하며, 플라스틱 층은 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함한다. 일부 실시예들에서, 탄성중합체 필름 층에는 탄산 칼슘이 없는 것이 적합하다.
탄성 적층체는 종래에는 개인용 위생 제품에서 편안함과 충분한 밀봉 기능을 제공하기 위해 사용되어 왔다. 예를 들어, 탄성 적층체는 기저귀 및 훈련 팬티에서 측면 패널, 귀 부착물 및 허리 밴드에 사용된다. 오늘날의 시장에서, 상기 탄성 적층체는 페이싱으로서 부직포 물질로 적층된 탄성중합체를 기반으로 한다. 탄성 필름 단독으로는 일반적으로 소비자가 적층체를 과다신축시키는 경우에 파단되는 것을 방지할만큼 충분히 강하지 않으므로, 이러한 부직포 페이싱 물질이 적층체의 기계적 강도를 향상시킨다. 부직포 페이싱 물질은 추가적으로 고속 가공 동안 탄성 필름의 차단을 방지한다. 또한, 합성 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 다른 폴리올레핀으로 된 부직포 페이싱 물질은, 상기 적층체의 개선된 천 같은 외관을 제공한다. 그러나, 이러한 부직포 페이싱 물질은 탄성 적층체 물질 비용 중에서 50% 넘게 차지할 수도 있다.
따라서, 보다 강한 탄성중합체 필름을 제공하여, 페이싱 물질로부터 강도 부담을 전이시키면서도, 다른 기재 물질에 접착제 또는 열적으로 결합될 수 있는 더욱 유연하고, 더욱 부드럽고, 저 평량의 페이싱 물질을 제공함으로써 고속 변환 요건을 충족시키는 탄성 적층체가 매우 바람직하다. 보다 구체적으로, 응력-변형 곡선에서 더 낮은 바람직한 변형 영역으로 이동시킬 수 있는 전반적인 강도와 탄성이 증가된 탄성 적층체를 제조하는 기술이 본 기술분야에 필요하다. 탄성 적층체가 종래의 부직포/탄성 적층체와 유사한 천 같은 외관을 가지는 한편 부직포 페이싱 물질 또는 셀룰로오스 페이싱 물질을 덜 사용해서 비용을 절감하도록 제조될 수 있다면 더 유익할 것이다. 따라서, 본 발명은 강도와 탄성이 증가된 탄성 적층체를 제공하는 탄성 층 및 플라스틱 층을 포함하고, 페이싱 물질로 추가로 적층되어 더욱 부드러운 천 같은 외관 및 종래의 탄성 적층체 제품의 유연한 느낌을 제공하는 탄성 적층체에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 탄성 적층체는 플라스틱 층의 표면 상에 향상된 마이크로 질감의 외관을 갖는다.
개선된 기계적 강도, 향상된 탄성, 및 천 같은 외관을 가진 다층 탄성 적층체가 개시된다. 적층체는 일반적으로 플라스틱 층에 첨부되고, 플라스틱 층의 맞은편에서 페이싱 물질에 추가로 첨부된 열가소성 탄성중합체 필름 층을 포함한다. 특히 적절한 실시예에서, 페이싱 물질은 셀룰로오스 물질이다. 다른 실시예에서, 페이싱 물질은 부직포 물질일 수 있다. 일부 적절한 실시예에서, 제1 플라스틱 층은 2개의 열가소성 탄성중합체 필름 사이에 개재된다.
탄성중합체 필름 층은 플라스틱 층의 탄성보다 더 큰 탄성을 갖는데, 즉, 탄성중합체 필름 층의 영구 변형은 플라스틱 층의 영구 변형보다 적다. 탄성중합체 필름 층과 플라스틱 층을 공압출하고 나서, 원하는 표면 특성 및 물성을 적층체에 부여하기 위해 그 적층체를 신장한 후 이완시켜 적층체를 제조한다.
특히, 적층체의 플라스틱 층은 탄성 적층체에 전반적으로 증가된 강도를 제공한다. 또한, 적층체의 신장 및 이완에 의해 적층체의 기계적 성질이 신장 전 탄성 적층체에 비해 크게 개선된다. 이러한 유리한 기계적 성질은, 초기 신장하는 동안 신장된 후 열가소성 탄성중합체 필름의 이완에 의해 주름지는 플라스틱 층으로 인한 결과이다. 주름진 플라스틱 층을 포함하는 적층체가, 예컨대, 적층체의 사용 중에, 초기 신장의 변형 수준까지 다시 신장되면, 주름진 플라스틱 층은 단지 평평해질 것이며 탄성 적층체의 인장 특성에 기여할 것 같지는 않다. 즉, 초기 신장의 변형 수준까지의 적층체의 인장 특성은 탄성중합체 필름 층에 의해 주로 지배되므로, 적층체는 연신과 함께 낮은 응력 값 및 초기 신장 변형보다 적은, 더 적은 연신 후 영구 변형을 유지할 것이다. 일단 플라스틱 층의 초기 신장 변형 수준보다 더 신장되면, 플라스틱 층의 분자 배향뿐만 아니라 완전히 평평해진 플라스틱 층으로 인해 응력은 크게 증가되며, 이로 인해 열가소성 탄성중합체 필름 단독인 경우에 비해 파단 강도는 50 내지 100% 더 높고 신장률은 더 작은 쪽으로 응력-변형 곡선을 이동시킨다.
사용되는 중합체, 플라스틱 층의 두께를 조절하고 초기 신장율을 변화시킴으로써, 더욱 낮은 비용으로 원하는 특정 최종 사용 제품을 위한 탄성 적층체의 충분한, 심지어 바람직한, 설계를 할 수 있도록 적층체의 강도와 탄성과 같은 물리적 성질이 제어될 수 있음을 또한 알아냈다.
탄성중합체 필름 층은 공압출 공정 동안, 페이싱 물질, 특히 적합한 실시예에서는 셀룰로오스 페이싱 물질 (예, 티슈) 층에 추가로 적층된다. 일부 실시예에서, 셀룰로오스 페이싱 물질은 약화된 셀룰로오스 페이싱 물질층이다. 놀랍게도, 적층 또는 접합 이전, 도중, 또는 이후에 탄성 적층체의 셀룰로오스 물질층, 특히 티슈-탄성 적층체의 티슈 웹을 약화시킴으로써, 적층체가 전통적인 탄성체-부직포 적층체와 최소한 유사한 천 같은 외관 및 부드러운 느낌을 갖는 것으로 밝혀졌다. 일부 실시예에서, 약화는 양각 롤러 상에서 지정된 표면 패턴으로 셀룰로오스 페이싱 층(들)을 양각함으로써 달성되고, 양각된 셀룰로오스 물질층은 열 접합, 접착제 접합, 압력 접합 또는 다른 수단을 통해 탄성 필름에 접합되며, 그런 다음 적층체에 기계 방향(MD) 또는 교차 방향(CD) 중 한쪽 또는 양쪽으로 적절하게 신장을 실시해서 원하는 표면 특성을 생성한다. 다른 실시예에서, 약화는 적층 공정 후에 셀룰로오스 물질을 포함하는 적층체를 습윤화하고, 그런 다음 셀룰로오스 물질을 포함하는 습윤된 탄성 적층체를 기계 방향(MD) 또는 교차 방향(CD) 중 한쪽 또는 양쪽으로 신장시킴으로써 달성된다.
본 발명은, 셀룰로오스 페이싱 물질층을 적층체의 열가소성 탄성중합체 층에 열적으로, 접착식으로 또는 압력 접합에 의해 적층 또는 접합하는 것이 신축성 탄성 적층체를 제조하기 위한 단 하나의 필수 단계이지만, 단독으로는 이들에 천 같은 표면 특징을 부여하기에는 충분하지 못하다는 것을 또한 발견하였다. 적층전 약화 및 적층후 신장 또는 적층후 약화 및 그 다음 신장이, 개선된 기계 강도 및 천 같은 외관을 생성하도록 또한 적절히 수행되어야 한다.
다른 실시예에서, 페이싱 물질은 부직포 분야에 알려진 바와 같이, 본디드 카디드 웹, 에어레이드(airlaid), 코폼(coform), 수력엉킴(hydroentangled), 멜트블로운(meltblown), 스펀본드(spunbond) 및 이들의 조합과 같은 물질을 비롯한, 다른 부직포 페이싱 물질이다.
따라서, 일 측면에서, 본 발명은 다층 탄성 적층체에 관한 것이다. 탄성 적층체는, 150% 연신 후 영구 변형이 40% 미만이고 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체 및 스티렌 블록 공중합체를 포함하는 제1 열가소성 탄성중합체 필름 층; 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제1 표면에 첨부된 제1 플라스틱 층으로서, 탄성중합체 필름 층의 영구 변형보다 적어도 50% 큰 영구 변형을 가지는 제1 플라스틱 층, 및 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제2 표면에 첨부된 페이싱 물질을 포함한다.
다른 측면에서, 본 발명은 탄성 적층체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층을 적어도 하나의 플라스틱 층과 함께 상기 적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제1 표면에서 공압출하고, 적어도 하나의 페이싱 물질을 상기 적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제2 표면에 적층시켜서 탄성 적층체를 제조하되, 상기 제1 열가소성 필름 층은 150% 연신 후 영구 변형이 40% 미만이고 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 스티렌 블록 공중합체, 및 강도 증강제를 포함하고, 상기 플라스틱 층은 상기 탄성중합체 필름 층의 영구 변형보다 적어도 50% 큰 영구 변형을 가지고, 여기서 상기 플라스틱 층은 반결정질 또는 비정질 중합체 중 하나를 포함하는, 단계; 탄성 적층체를 기계 방향 또는 교차 방향 중 한쪽 또는 양쪽으로 신장시키는 단계; 및 신장된 탄성 적층체를 이완시키는 단계를 포함한다.
도 1은 탄성중합체 필름 층, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 층에 첨부된 탄성중합체 필름 층으로 제조된 탄성 다층 필름, 및 초기에 기계 방향으로 300% 및 400% 신장되고 이완되도록 한 LLDPE 층에 첨부된 탄성중합체 필름 층으로 제조된 탄성 다층 필름에 대한 응력-변형 곡선을 도시한다.
정의
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "중합체"는 일반적으로, 단독중합체, 공중합체, 예를 들어, 블록, 그래프트, 랜덤 및 교번 공중합체, 테르중합체 등, 및 이들의 배합물과 개질물을 포함하지만, 이러한 예들로 한정되지는 않는다. 게다가, 특별히 달리 언급하지 않는 한, "중합체"라는 용어는 분자의 모든 가능한 기하학적 구성을 포함한다. 이러한 구성들은 동일배열, 교대배열 및 랜덤 대칭성을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 구성들은 동일배열, 교대배열 및 랜덤 대칭성을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "부직포 물질"은 화학, 기계, 열, 또는 용매 처리에 의해 함께 접합된, 합성 폴리올레핀(예, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 및 최대 C12의 탄소 함유 공중합체 등)의 섬유와 같은 합성 중합체 섬유, 및/또는 셀룰로오스 섬유와 같은 천연 섬유로 만든 물질을 의미한다. 또한, "부직포 물질"은, 편물에서와 같이 식별가능한 방식이 아니라 사이에 끼여있는 개별 섬유들이나 실들의 구조를 갖는다. “부직포 물질”은, 예를 들어, 멜트블로우 공정, 스펀본딩 공정, 본디드 카디드 웹 공정, 수력엉킴 공정 등의 많은 공정들로부터 형성되었다.
"본디드 카디드 웹"(Bonded Carded Web) 또는 "BCW"는 통상의 기술자에게 알려져 있고, 예로서, 본 발명에 일치되는 정도로 본 명세서에 참고 문헌으로 원용되는 미국 특허 제4,488,928호에 추가로 설명되어 있는 카딩 공정에 의해 형성된 부직포 웹을 지칭한다. 카딩 공정에서는, 스테이플 섬유, 접합 섬유 및 가능하게는 접착제와 같은 다른 접합 성분의 혼화물을 사용할 수 있다. 이러한 성분들은, 실질적으로 균일한 평량을 생성하도록 코움된(combed) 또는 다른 방식으로 처리된 벌크가 큰 볼(ball)로 형성된다. 이 웹은 임의의 접착제 성분을 활성화하도록 가열되거나 다른 방식으로 처리되어, 로프트(lofty)한 부직포 물질을 얻게 된다.
본 명세서에서 사용될 때 "코폼(coform)"은 섬유 또는 다른 성분이 첨가될 수 있는 멜트블로잉된(meltblown) 중합체 물질이다. 가장 기본적인 개념에서, 코폼은, 웹이 형성될 때 다른 물질들이 그를 통해 멜트블로잉된 물질에 첨가되는 활송로(chute) 부근에 배열된 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드를 구비함으로써 형성될 수 있다. 이들 "다른 물질들"은, 천연 섬유, 초흡수성 입자, 천연 중합체 섬유(예로서, 레이온) 및/또는 합성 중합체 섬유(예로서, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르)일 수 있다. 이 섬유는 스테이플 길이로 이루어질 수 있다. 코폼 물질은, 약 30 중량% 내지 약 70 중량%와 같은 약 10 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 셀룰로오스 물질을 함유할 수 있다. 예로서, 일 실시예에서, 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 양으로 펄프 섬유를 함유하는 코폼 물질이 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 "수력엉킴 웹"(hydroentangled web)은, 웹 섬유들을 엉키게 하는 유체의 컬럼 제트(columnar jets)에 처리된 웹을 지칭한다. 웹의 수력엉킴은 통상적으로 웹의 강도를 증가시킨다. 일 측면에서, 펄프 섬유는 "스펀본드 웹"과 같은 연속적 필라멘트 물질로 수력엉킴될 수 있다. 부직포 복합물을 초래하는 수력엉킴 웹은, 약 70 중량%의 양과 같은 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 양의 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 수력엉킴 복합 웹은, HYDROKNIT?이라는 상표명으로 Kimberly-Clark Corporation에 의해 시판되고 있다. 수력엉킴은, 예로서, Everhart의 미국 특허 제5,389,202호에 개시되어 있다.
본 명세서에서 사용될 때, "멜트블로잉"은, 미세 필라멘트를 형성하도록 가열된 고속 공기로 용융된 중합체 수지를 압출 및 연신하는 부직포 웹 형성 공정이다. 필라멘트들은 냉각되고 이동 스크린 상에 웹으로서 수집된다. 이 공정은 스펀본드(spunbond) 공정과 유사하지만, 용융 취입된 섬유가 훨씬 더 미세하며 일반적으로 마이크로미터 단위로 측정된다.
본 명세서에서 사용될 때 "스펀본드"는, 웹을 형성하도록 필라멘트들이 이동 스크린 상에 압출, 연신 및 배치된 부직포 웹 공정이다. 용어 "스펀본드"는 종종 "스펀레이드"(spunlaid)와 상호교환적으로 사용되지만, 당업계에서는 특정 웹 형성 공정을 나타내기 위해 스펀본드 또는 스펀본디드라는 용어를 일반적으로 채택해 왔다. 이는, 웹 형성 공정을, 멜트블로잉 및 플래시스피닝(flashspinning)이라는, 스펀레이드 웹 형성의 다른 두 개의 형태로부터 구별하기 위한 것이다.
본 명세서에서 사용될 때 "스펀본드/멜트블로운 복합체"는, 일반적으로 스펀본드 웹("S") 및 멜트블로운 웹("M")의 다양한 교번 층들로 이루어지는 다층 패브릭에 의해 정의된 적층형 복합체이다: SMS, SMMS, SSMMS 등.
에어레이드 웹은 섬유상 부직포 층이 생성되는 에어 형성 공정에서 형성된다. 에어레잉 공정에서, 약 3 내지 약 52mm 범위의 통상적인 길이를 갖는 작은 섬유들의 다발은, 공기 공급원에서 분리 및 내포(entrain)된 후, 일반적으로 진공 공급원의 보조에 의해 포밍 스크린 상에 피착된다. 이어서, 무작위로 피착된 섬유들은, 예를 들어, 고온 공기 또는 분사 접착제를 사용하여 서로 접합된다. 에어레이드 부직포 복합체의 제조는 종래 문헌에 잘 정의되어 있으며 문서화되어 있다. 예를 들어, Laursen 등에게 허여되고 Scan Web of North America Inc에 양도된 미국 특허 제4,640,810호에 설명된 바와 같은 DanWeb 공정, Kroyer 등의 미국 특허 제4,494,278호와 Niro Separation a/s에 양도된 Soerensen의 미국 특허 제5,527,171호에 설명된 Kroyer 공정, 및 Kimberly-Clark Corporation에 양도된 Appel 등의 미국 특허 제4,375,448호의 방법, 또는 기타 유사한 방법들이 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “약화하다”, “약화시키는”, “약화된”은 섬유상 물질을 약화/파열시키는 것에 의한 페이싱 물질 내부의 강도/강성의 소실을 지칭한다. 통상적으로, 본원에 기술된 방법을 사용하여 약화되는 페이싱 물질은 약화된 영역 또는 갭을 포함한다. 예를 들어, 페이싱 물질은 교차 방향(CD)으로 신장될 때 보일 수 있는 페이싱 물질의 기계 방향(MD)으로 홈 및/또는 파단 선을 제공하는 방식으로 탄성중합체 필름 층에 준비되거나 첨부될 수도 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "기계 방향" 또는 MD는 제조되는 방향으로 직물의 길이를 따른 방향을 의미한다. 용어 "교차 기계 방향", "교차 방향" 또는 CD는 즉 MD에 대략 수직하는 방향으로 직물의 폭을 가로 지르는 방향을 말한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "적층체"는, 접합 단계를 사용하여, 예컨대 접착제 접합, 열 접합, 점 접합, 압력 접합, 압출 코팅, 압출 적층화 또는 초음파 접합을 통해 접착된 둘 이상의 시트 물질 층의 복합체 구조를 지칭한다. 특히 적절한 실시예에서, 층들은 공압출되어 다층 탄성 적층체를 형성한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "탄성중합성" 및 “탄성”은, 용어 "탄성적"과 교차 사용이 가능할 것이고, 이완된 길이의 적어도 25% 만큼 신장될 수 있으며 인가력의 해제시 그 신장 길이의 적어도 10%를 회복하는 시트 물질을 가리킨다. 일반적으로, 탄성체 재료 또는 복합체는 이완된 길이의 적어도 100% 만큼, 더욱 바람직하게는 적어도 300% 만큼, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 400% 만큼 신장될 수 있고 인가력의 해제시 그 신장 길이의 적어도 50%를 회복할 수 있는 것이 바람직하다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "열가소성"은 용융 가공될 수 있는 중합체를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "통기성"은 수증기에 투과성인 물질을 말한다. 수증기 투과율(WVTR) 또는 수증기 전달율(MVTR)은 24 시간 마다 제곱미터 당 그램으로 측정되고, 통기성의 등가 지표로 간주된다. 바람직하게는 용어 "통기성"은 바람직하게는 약 100g/m2/24시간, 보다 바람직하게는 약 300g/m2/24시간 초과, 더욱 바람직하게는 약 1000g/m2/24시간 초과의 최소 WVTR을 갖는 수증기에 투과성인 물질을 말한다.
직물의 WVTR은 일 측면에서, 직물이 착용하기에 얼마나 편안한지에 대한 표시를 제공한다. 종종, 통기성 물질의 개인용 위생 제품 응용예는 적절하게는 높은 WVTR을 가지며, 더욱 일반적으로, 약 1,200g/m2/24시간, 1,500g/m2/24시간, 1,800g/m2/24시간을 초과하거나, 심지어 2,000g/m2/24시간을 초과한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "불투과성" 또는 "비-통기성"은 상기 "통기성"의 정의 내에 속하지 않는 임의의 물질을 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "변형(set)"은, 신장과 복귀 다음, 즉, 물질이 신장되었고 사이클 시험 동안 이완이 허용된 후, 물질 샘플에 보유된 신장을 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "영구 변형"는 응력-%신장 곡선에서 응력이 0이 되는 백분율(%) 신장률 양의 척도이다. 수축 곡선이 원점을 통과하기 때문에 스프링 같은 완벽한 탄성 물질은 “0”의 영구 변형을 가질 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 영구 변형은 물질의 150% 연신 후 측정된다. 예를 들어, 150% 연신률로 신장되고 약 1.2 인치의 길이로 다시 이완되는 1 인치의 초기 게이지 길이를 갖는 물질 샘플은 본원에 정의된 바와 같이 20%의 영구 변형을 갖는다.
이러한 측정은, 실질적으로 ASTM D5459-95 사양에 따른 스트립 신장 시험을 이용하여 수행된다. 구체적으로, 테스트에서는 두 개의 클램프를 사용하며, 각 클램프는 두 개의 치형부(jaw)를 구비하고, 각 치형부는 샘플과 접하는 페이싱(facing)을 갖는다. 클램프들은 1인치만큼 분리되어 있는 샘플 면의 물질을 일반적으로 수직으로 유지하고, 특정한 확장 속도에서 크로스 헤드를 이동시킨다. 샘플 크기는 4인치 x 3/8인치(101.6mm x 9.525mm)이고, 치형부 페이싱 높이는 1인치이고 폭은 3인치이며, 크로스 헤드 변위 속도는 20in/분이다. 표본은 데이터 획득 능력을 갖는 MTS(기계적 테스트 시스템) 전자기 테스트 프레임에서 클램핑된다. 테스트는 교차 방향(CD)과 기계 방향(MD) 모두에 있어서 주변 조건에서 수행된다. 결과는 적어도 다섯 개의 표본의 평균으로서 보고된다.
본 발명은 일반적으로 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 플라스틱 층을 포함하고, 탄성중합체 필름 층에 첨부된 페이싱 물질을 추가로 포함하는 다층 탄성 적층체에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 탄성중합체 필름 및 플라스틱 층은 함께 공압출되고, 신장된 다음 이완되며, 페이싱 물질은 공압출 공정 동안 또는 이후에 또는 신장-결합 공정을 사용하여 탄성중합체 필름 층에 추가로 적층되어, 강화된 전체 강도 및 탄성을 갖는 탄성 적층체, 및 일부 실시예에서는 외면의 개선된 천 같은 외관을 갖는 탄성 적층체를 제공한다. 따라서, 본 발명의 탄성 적층체는 기저귀, 훈련용 팬티, 수영복, 흡수성 팬티, 성인 요실금 제품 같은 개인 위생 제품, 및 여성 위생 패드, 생리대, 및 팬티 라이너 같은 여성 위생 제품에서 더 강하고 더 탄성적인 영역을 제공할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 탄성 적층체는 플라스틱 층에 첨부된 열가소성 탄성중합체 필름 층을 포함한다. 일부 실시예에서, 적층체는 둘 이상의 열가소성 탄성중합체 필름 층 및/또는 둘 이상의 플라스틱 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 적층체는 제1 플라스틱 층에 첨부된 제1 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 제1 열가소성 탄성중합체 필름 반대측에서 제1 플라스틱 층에 첨부된 제2 열가소성 탄성중합체 필름 층을 포함한다. 또한, 다른 실시예에서, 2개의 분리된 플라스틱 층이 열가소성 탄성중합체 필름 층에 첨부되거나 그 사이에 개재될 수 있다. 3개 이상의 플라스틱 층 및/또는 3개 이상의 열가소성 탄성중합체 필름층, 예컨대 3개, 4개, 5개, 또는 훨씬 더 많은 플라스틱 층 및/또는 열가소성 탄성중합체 필름이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 적층체에 사용될 수 있다.
본 발명의 탄성 적층체에서 사용하기 위한 열가소성 탄성중합체 필름 층은, 약 20gsm 내지 약 150gsm, 및 약 30gsm 내지 약 100gsm을 포함한, 약 10gsm 내지 약 300gsm의 평량을 갖는다.
본 발명에서는 다양한 열가소성 탄성중합체들 중 임의의 것을 채택할 수 있는데, 예를 들어, 탄성중합체 폴리에스테르, 탄성중합체 폴리우레탄, 탄성중합체 폴리아미드, 탄성 공중합체, 탄성중합체 폴리올레핀 등을 채택할 수 있다.
특히 적절한 실시예들에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체 및 스티렌계 블록 공중합체의 조합을 포함한다.
그 중에서도, 탄성중합체 필름 층에 사용하기에 적합한 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체의 예는 결정형 폴리올레핀, 예를 들어, 1 내지 12개의 탄소 원자를 포함한, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체를 포함한다.
결정형 폴리올레핀의 예로는 후술하는 단독중합체 및 공중합체를 포함한다.
(1) 에틸렌 단독중합체
에틸렌 단독중합체는 저압 공정 및 고압 공정 중 어느 하나에 의해 제조될 수 있다.
(2) 에틸렌, 및 이 에틸렌과는 다른 10mol% 이하의 α-올레핀 또는 비닐 아세테이트 및 에틸 아크릴레이트와 같은 비닐 단량체의 공중합체; 예는 Engage 8407 또는 Engage 8842(Dow Chemical, 미국 텍사스주 휴스턴)로서 입수 가능한, 에틸렌 옥텐 공중합체를 포함함
(3) 프로필렌 단독중합체; 예는 폴리프로필렌 임팩트 공중합체 PP7035E4 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 PP9574E6(Exxon Mobil, 미국 텍사스주 휴스턴)을 포함함
(4) 프로필렌, 및 이 프로필렌과는 다른 10 mol% 이하의 α-올레핀의 랜덤 공중합체
(5) 프로필렌, 및 이 프로필렌과는 다른 30 mol% 이하의 α-올레핀의 블록 공중합체
(6) 1-부텐 단독중합체
(7) 1-부텐, 및 이 1-부텐과는 다른 10 mol% 이하의 α-올레핀의 랜덤 공중합체
(8) 4-메틸-1-펜텐 단독중합체
(9) 4-메틸-1-펜텐, 및 이 4-메틸-1-펜텐과는 다른 20 mol% 이하의 α-올레핀의 랜덤 공중합체
α-올레핀의 예는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜턴, 1-헥센 및 1-옥텐을 포함한다.
탄성중합체 필름 층에서 사용하기 위한 예시적인 상업적으로 입수 가능한 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체는 VISTAMAXX™(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 ExxonMobil Chemical로부터 입수 가능한 프로필렌계 탄성중합체), INFUSE™(미국 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 올레핀 블록 공중합체), VERSIFY™(프로필렌-에틸렌 공중합체), 예를 들어 VERSIFY™ 4200 및 VERSIFY™ 4300(미국 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Chemical Company), ENGAGE™(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 Dow Chemical로부터 입수 가능한 에틸렌 옥탄 공중합체), 및 NOTIO 0040 및 NOTIO 3560(미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 Mitsui Chemical (USA)로부터 입수 가능함)을 포함한다. 하나의 특히 적절한 실시예에서, 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체는 VISTAMAXX™ 6102FL이다.
대안적인 실시예에서, 열가소성 탄성중합체는, PEBAX? 블록 아미드 탄성중합체(프랑스의 Arkema로부터 상업적으로 입수 가능함)를 포함한, 열가소성 에스테르/에테르 탄성 중합체 또는 열가소성 폴리우레탄일 수 있다.
열가소성 탄성중합체 필름 층은 일반적으로 50중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 및 특히 55중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 60중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 65중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 70중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 75중량% 초과의 열가소성 탄성중합체, 및 80중량% 초과의 열가소성 탄성중합체를 포함한, 50중량% 초과의 열가소성 폴리올레핀 탄성중합체를 포함한다. 적절한 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 50중량%의 열가소성 탄성중합체를 포함한다. 또 다른 적절한 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 약 62중량%의 열가소성 탄성중합체를 포함한다. 또 다른 적절한 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 약 65중량%의 열가소성 탄성중합체를 포함한다. 또 다른 적절한 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 약 82중량%, 또는 심지어 약 83중량%, 또는 심지어 약 90중량%의 열가소성 탄성중합체를 포함한다.
열가소성 탄성중합체 필름 층이 열가소성 폴리올레핀 탄성중합체를 포함하는 경우, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 추가적으로 스티렌 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 스티렌 블록 공중합체의 첨가는 필름에 대한 개선된 기계 강도를 제공하는 것이 예상치 않게 밝혀졌다. 이러한 개선된 기능 및 구조적 특징에 기초하여, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 개인 위생 제품, 예를 들어 일회용 기저귀, 훈련용 팬티 등이 개선된 편안함, 강도 및 밀봉 기능을 갖도록 제조될 수 있게 한다. 보다 구체적으로, 일부 실시예에서, 기계적 강도가 개선된 열가소성 탄성중합체 필름 층은, 개인 위생 제품에서 페이싱 물질이 거의 사용되지 않으므로, 감소된 평량을 가능하게 한다. 또한, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 개선된 관통(poke-through) 성능을 갖는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “관통 성능”은 일반적으로 사용 동안에 필름 층의 인열에 견디는 필름의 내구성 또는 인성(toughness), 예를 들어 사용자가 손가락으로 필름 층을 찔러 구멍내는 것에 견디는 필름 층의 능력을 지칭한다.
열가소성 탄성중합체와 함께 사용하기 위한 예시적인 스티렌 블록 공중합체는 수력엉킴된 폴리이소프렌 중합체, 예를 들어 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌(SEPSEP), 수력엉킴된 폴리부타디엔 중합체, 예를 들어 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌(SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌(SIBS), 수력엉킴된 폴리-이소프렌/부타디엔 중합체, 예를 들어 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEEPS), 및 예를 들어 HYBRAR™ 7311(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 Kuraray America, Inc.)로서 상업적으로 입수 가능한 수력엉킴된 비닐-폴리이소프렌/수력엉킴된 폴리이소프렌/폴리스티렌 삼중 블록 중합체, 및 이들의 조합을 포함한다. 이중 블록, 삼중 블록, 다중 블록, 별 모양 및 방사상과 같은 중합체 블록 구성도 본 발명에서 고려된다. 일부 예에서는, 높은 분자량의 블록 중합체가 바람직할 수 있다. 블록 공중합체는, 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 Kraton Polymers U.S. LLC로부터, 예를 들면 Kraton MD6716, Kraton D1102, Kraton SIBS D1102, Kraton D1184, Kraton FG1901, 및 Kraton FG1924의 상표명으로 입수 가능하고, 미국 텍사스주 패서디나 소재의 Septon Company of America로부터 Septon 8007, Septon V9827, 및 Septon 9618의 상표명으로 입수 가능하다. 이러한 중합체의 다른 잠재적인 공급자는 스페인의 Dynasol을 포함한다. 특히, Kraton MD6716 SEBS 삼중 블록 중합체가 본 발명에 특히 적합하다.
열가소성 탄성중합체 필름 층은 일반적으로 약 30 중량%의 스티렌 블록 공중합체를 포함한, 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 스티렌 블록 공중합체를 포함할 수 있다.
놀랍게도, 본 발명의 탄성 적층체에서 사용하기 위한 열가소성 탄성중합체 필름 층은 스티렌 블록 공중합체가 없는 열가소성 탄성중합체 필름 층보다도 40% 내지 약 100% 큰 인장 강도를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 필름 층은 스티렌 블록 공중합체가 없는 열가소성 탄성중합체 필름 층보다도 약 50% 내지 약 80% 큰 인장 강도를 갖는다.
특히 적절한 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층의 강도를 더욱 개선하기 위해서, 상기 필름 층은 추가적으로 강도 증강제를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “강도 증강제”는 물리적으로 혼합된 마스터 배치(master batch) 또는 유기 중합체 및 최대 10 중량%의 무기 입자의 배합물을 지칭하며, 이는 열가소성 탄성중합체 및 스티렌 블록 공중합체의 배합물을 강화할 수 있거나 또는 150%의 연신 후 이력 및 영구 변형의 관점에서 탄성 특성은 나빠지지 않으면서 보다 낮은 파단 연신률과 함께 증가된 파단 인장 강도라는 측면에서 더욱 강한 열가소성 탄성중합체 필름 층을 만들 수 있다.
적절한 강도 증강제는 무기 점토를 포함하고, 적절한 실시예에서는, 예를 들면, 층상규산염(phyllosilicate)이라고 지칭되는 고순도 알루미노규산염 광물인 중합체 등급의 몬모릴로나이트를 포함한다. 몬모릴로나이트는 시트형 또는 판형 구조를 갖는다. 이들의 길이 및 폭 방향의 치수는 수백 나노미터로 측정될 수 있고, 광물의 두께는 단지 1 나노미터이다. 그 결과, 개별 시트는 약 200 내지 약 1000, 특히 적절한 실시예에서는 약 200 내지 약 400의 가변하는 종횡비(길이/폭(l/w) 또는 두께/직경(t/d))를 갖는다.
일부 실시예에서, 강도 증강제는 무기 점토 입자, 예를 들어 약 10㎛ 내지 약 15㎛의 직경을 포함한, 20㎛ 미만의 직경을 갖고, 특히 적절한 실시예에서는 약 13㎛의 직경인 평균 입자 크기를 갖는 Nanocor I.44P(미국 일리노이주 호프만 에스테이츠 소재의 Nanocor로부터 입수 가능함)이다. 다른 실시예에서, 강도 증강제는 무기 점토 및 폴리프로필렌의 배합물, 예를 들어 Nanocor PP 마스터 배치(미국 일리노이주 호프만 에스테이츠 소재의 Nanocor로부터 입수 가능함)이다.
열가소성 탄성중합체 필름 층은 일반적으로 약 3중량% 내지 약 8중량%의 강도 증강제, 및 약 3중량% 내지 약 5중량%의 강도 증강제를 포함한, 약 2중량% 내지 약 10중량%의 강도 증강제를 포함할 수 있다.
열가소성 탄성중합체 필름 층은 필름 제조 기술분야에서 공지된 바와 같이 탄성중합체 중합체와 관련된 처리 보조제 및/또는 점착부여제를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층은 실질적으로 탄산칼슘이 없을 수 있다. 이러한 맥락에서, 그리고 달리 특정하지 않는 한, 용어 “실질적으로 없다”는 열가소성 탄성중합체 필름 층이 열가소성 탄성중합체 필름 층의 총 중량 기준으로, 탄산칼슘의 기능적인 함량 미만, 통상적으로는 0.5% 미만, 0.1% 미만, 0.05% 미만, 0.015% 미만, 0.001% 미만, 및 0%를 포함한, 1% 미만을 함유하는 것을 의미한다.
일부 실시예에서, 이들 열가소성 탄성중합체 필름 층은 탄산 칼슘 같은 충전제 입자가 실질적으로 없기 때문에, 필름은 공기 불투과성이다. 하지만, 대안적인 실시예들에서, 필름 층은 통기성으로 제조될 수 있음을 이해해야 한다.
탄성 적층체에 사용되는 열가소성 탄성중합체 필름 층은, 150% 연신 후 30% 미만의 영구 변형 및 150% 연신 후 20% 미만의 영구 변형을 포함하여 150% 연신 후 40% 미만의 영구 변형을 갖는다.
본 발명의 탄성 적층체는 플라스틱 층을 더 포함한다. 탄성 적층체의 플라스틱 층은 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함한다. 플라스틱 층에 사용하기 위한 적합한 반결정질 중합체는 폴리올레핀, 폴리올레핀계 공중합체, 폴리에스테르, 및 이들의 조합을 포함한다.
적절하게, 플라스틱 층은, 약 10중량% 내지 약 40중량%의 반결정질 또는 비정질 중합체 및 약 15중량% 내지 약 35중량%의 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함하여 약 5중량% 내지 약 50중량%의 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함한다.
본 발명의 탄성 적층체의 유리한 물성을 제공하기 위해 플라스틱 층은 탄성 적층체의 열가소성 탄성중합체 필름 층의 영구 변형보다 더 큰 영구 변형을 가져야 함을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 탄성 적층체에 사용하기 위한 플라스틱 층은 150% 연신 후 60% 초과, 70% 초과, 75% 초과, 80% 초과, 85% 초과 및 90% 초과를 포함하여 50%를 초과하는 영구 변형을 포함한다.
다층 탄성 적층체는 열가소성 탄성중합체 필름 층에 첨부된 페이싱 물질을 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 탄성 적층체 분야에 널리 알려진 바와 같이, 페이싱 물질은 본디드 카디드 웹, 에어레이드(airlaid), 코폼(coform), 수력엉킴(hydroentangled), 멜트블로운(meltblown), 스펀본드(spunbond) 및 이들의 조합과 같은 부직포 페이싱 물질이다.
다른 실시예에서, 페이싱 물질은 셀룰로오스 물질이며, 특히 약화된 셀룰로오스 물질이다. 약화된 셀룰로오스 물질은 고가의 부직포 페이싱 물질을 사용하지 않고 개선된 천 같은 외관을 갖는 적층체를 제공한다. 일 실시예에서, 상기 셀룰로오스 물질은 티슈 웹인데, 이는 탄성 적층체에 상당한 로프트 특성을 제공하고, 추가 물 흡수성이 있기 때문이다. 따라서, 본 출원 전체에 걸쳐서 셀룰로오스 물질을 논의할 때, 셀룰로오스 물질이 적합하게는 티슈일 수도 있지만, 대안적으로 당업계에 공지된 임의의 다른 셀룰로오스 물질일 수 있다는 것을 이해해야 한다.
셀룰로오스 물질의 평량은, 일반적으로 가변될 수 있는데, 예를 들어, 약 2gsm 내지 20gsm일 수 있고, 일부 실시예들에서는, 약 5gsm 내지 약 15gsm일 수 있고, 일부 실시예들에서는, 약 8gsm 내지 약 12gsm일 수 있다. 일부 적용분야들에서는 낮은 평량의 셀룰로오스 물질이 선호될 수도 있다. 예를 들면, 낮은 평량의 물질이 성능을 저하시키지 않으면서 훨씬 더 비용 절감효과를 제공할 수도 있다.
셀룰로오스 물질, 특히 티슈 웹 물질을 제조하는 데 적절한 섬유는, 코튼, 아바카, 케나프, 사바이 그래스, 아마, 에스파르토 그래스, 스트로, 황마, 바가스, 유액 분비(milkweed) 플로스 섬유, 대나무 섬유, 조류 섬유, 콘 스토버 섬유, 파인애플 잎 섬유 등의 비목재 섬유; 및 북 및 남 연질목 크래프트 섬유 등의 연질목 섬유; 유칼립투스, 메이플, 자작나무, 사시 나무 등의 경질목 섬유를 비롯한, 낙엽성 및 침엽성 나무로부터 얻는 것 등의 목재 또는 펄프 섬유를 포함한 임의의 천연 또는 합성 셀룰로오스 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 펄프 섬유는 고 수율 또는 저 수율 형태로 준비될 수 있고, 크래프트법, 아황산법, 고수율 펄핑법, 및 알려져 있는 기타 펄핑법을 포함한 임의의 알려져 있는 방법으로 펄프화될 수 있다.
일반적으로 섬유상 웹을 형성할 수 있는 임의의 공정이 셀룰로오스 물질을 형성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 제지 공정은, 크레이프(crepe), 습식 크레이프, 이중 크레이프, 엠보싱, 습식 프레싱, 에어 프레싱, 통기 건조, 크레이프 통기 건조, 언크레이프 통기 건조, 에어 레잉, 코폼 방법, 및 당해 기술에 알려져 있는 다른 단계들을 이용할 수 있다.
화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유를, 광택 가공된 펄프, 화학적으로 경화된 또는 가교된 섬유, 또는 술폰화된 섬유로서 사용할 수 있다. 제지 섬유를 사용하는 데 있어서 양호한 기계적 특성을 위해, 섬유들이 비교적 손상되지 않고 대략적으로 미정제 상태거나 약간만 정제된 상태인 것이 바람직할 수 있다. 재활용된 섬유들을 사용할 수 있지만, 일반적으로 오염원이 없으며 기계적 특성을 위한 버진 섬유들이 유용하다. 광택 가공된 섬유, 재생된 셀룰로오스 섬유, 미생물에 의해 제조된 셀룰로오스, 및 기타 셀룰로오스 물질 또는 셀룰로오스 유도체를 사용할 수 있다. 적절한 제지 섬유는, 또한, 재활용된 섬유, 버진 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 대량의 양호한 압축성이 가능한 일부 실시예들에서, 섬유들은 적어도 200, 더욱 구체적으로는 적어도 300, 더욱 구체적으로는 적어도 400, 가장 구체적으로는 적어도 500인 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)를 가질 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다른 제지 섬유들은, 페이퍼 브로크(paper broke) 또는 재활용된 섬유 및 고수율 섬유를 포함한다. 고수율 펄프 섬유는, 약 65% 이상, 더욱 구체적으로는 약 75% 이상, 더욱 구체적으로는 약 75% 내지 약 95%의 수율을 제공하는 펄핑 공정에 의해 제조되는 제지 섬유이다. 수율은, 초기 목재 질량의 퍼센트로서 표현되는 처리된 섬유들의 양이다. 이러한 펄핑 공정은, 표백 화학 열 기계식 펄프(bleached chemithermomechanical pulp; BCTMP), 화학 열 기계식 펄프(CTMP), 압력/압력 열 기계식 펄프(PTMP), 열 기계식 펄프(TMP), 열 기계식 화학적 펄프(TMCP), 고 수율 술파이트 펄프, 고 수율 크래프트 펄프를 포함하며, 이들 모두는 형성되는 섬유에 고 수준의 리그닌을 갖게 한다. 고 수율 섬유는, 통상적인 화학적 펄핑 섬유에 비해 건식 상태와 습식 상태 모두에 있어서 단단한 것으로 널리 알려져 있다.
일부 적절한 실시예에서, 약화된 영역들을 가진 신축성 탄성 적층체를 생성하기 위해, 셀룰로오스 물질은 매우 미세한 패턴으로 약화되어서 (예, 약 0.125mm 내지 약 1mm를 포함하고, 약 0.25mm 내지 약 0.75mm를 포함한, 약 0.125mm 내지 약 5mm의 간격을 갖는 약화된 패턴) 셀룰로오스 물질의 탄성계수와 두께의 곱이 열가소성 탄성중합체 필름 층의 3배 이하가 되어야 한다. 이는 필름 층이 적층체 물질의 변형 과정에서 지배적 역할을 하도록 필름 층 내의 변형(deformation)/변형(strain) 에너지가 셀룰로오스 물질 내의 그것의 적어도 1/3이며, 탄성 적층체의 표면(예, 셀룰로오스) 층(들) 내에서 치명적인 파열과 더 큰 갭들을 최소화되거나 제거한다고 말하는 것과 동등하다.
일 실시예에서, 상기 셀룰로오스 물질은 양각 기술 분야에 공지되고, 예를 들면, 다음의 미국 특허 중 어느 하나에 기재된 티슈 시트에 대하여, 더욱 설명된 임의의 방법을 사용하여 물질을 양각하여 약화될 수 있다: Johnson 등에게 1985년 4월 30일에 발행된 미국 특허번호 제4,514,345호; Trokhan에게 1985년 7월 9일에 발행된 미국 특허번호 제4,528,239호, 1992년 3월 24일에 발행된 미국 특허번호 제5,098,522호, Smurkoski 등에게 1993년 11월 9일에 발행된 미국 특허번호 제5,260,171호, Trokhan에게 1994년 1월 4일에 발행된 미국 특허번호 제5,275,700호, Rasch 등에게 1994년 7월 12일에 발행된 미국 특허번호 제5,328,565호, Trokhan 등에게 1994년 8월 2일에 발행된 미국 특허번호 제5,334,289호, Rasch 등에게 1995년 7월 11일에 발행된 미국 특허번호 제5,431,786호, Steltjes, Jr. 등에게 1996년 3월 5일에 발행된 미국 특허번호 제5,496,624호, Trokhan 등에게 1996년 3월 19일에 발행된 미국 특허번호 제5,500,277호, Trokhan 등에게 1996년 5월 7일에 발행된 미국 특허번호 제5,514,523호, Trokhan 등에게 1996년 9월 10일에 발행된 미국 특허번호 제5,554,467호, Trokhan 등에게 1996년 10월 22일에 발행된 미국 특허번호 제5,566,724호, Trokhan 등에게 1997년 4월 29일에 발행된 미국 특허번호 제5,624,790호, Ayers 등에게 1997년 5월 13일에 발행된 미국 특허번호 제5,628,876호, 이들 문헌의 개시 내용은 상호 충돌하지 않는 정도로 본 명세서에 참고로 원용된다. 특히 적절한 실시예에서, 셀룰로오스 물질은 평활한 고무 롤에 대하여 패턴형 금속 롤을 사용하여 양각되어 지정된 영역에서의 섬유들 간의 결합을 약화시켜서 원하는 강도의 셀룰로오스 물질을 제공한다. 양각화는 셀룰로오스 물질을 사전에 약화시키고, 그런 다음 사전에 약화된 물질이 완전히 약화되어, 적어도 100%, 적어도 150%, 및 적어도 200% 이상을 포함한, 적어도 50%의 연신율로 MD 또는 CD 중 한쪽 또는 양쪽으로 탄성 적층체의 신장 시에 원하는 표면 특성을 제공한다.
셀룰로오스 물질을 포함하는 탄성 적층체를 추가로 신장시키는 것은 적층체 분야에서 공지된 임의의 신장 수단을 사용하여 달성될 수 있다.
통상적으로, 셀룰로오스 물질 내의 양각 패턴은 당 기술분야에 공지된 임의의 방식, 예를 들면, 와이어-메쉬 패턴, 원형 핀, 삼각형 핀, 정사각형 핀, 마름모꼴 핀, 타원형 핀, 직사각형 핀 또는 막대 형상 핀의 도트 패턴, 및 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 양각화는, 약 0.125mm 내지 약 1mm, 및 약 0.25mm 내지 약 0.75mm를 포함한, 약 0.125mm 내지 약 5mm의 간격을 갖는 양각 패턴을 갖는 셀룰로오스 물질을 제공한다. 예를 들면, 양각화는, 약 0.125mm 내지 약 1mm, 및 약 0.25mm 내지 약 0.75mm를 포함한, 약 0.125mm 내지 약 5mm의 간격을 두고 이격되는 융기일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 셀룰로오스 물질은 후술하는 바와 같이 적층체를 신장시키기 전에 물질(탄성 적층체로서의 단독 또는 열가소성 탄성중합체 필름과의 조합)을 습윤화함으로써 약화될 수 있다. 보다 구체적으로, 셀룰로오스 물질을 습윤화하는 것은 수소 결합을 약화시켜서, 셀룰로오스 물질 및/또는 탄성 적층체가 MD 또는 CD 중 한쪽 또는 양쪽으로 적어도 100%, 적어도 150%, 및 적어도 200% 이상을 포함한, 적어도 50%의 연신율로 신장될 때에 약화를 허용한다.
셀룰로오스 물질 기술분야에서 공지된 임의의 용매가 물질을 습윤화하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들면, 물 또는 알코올 또는 이들의 조합과 같은 용매가 본 발명의 방법에서 사용될 수 있다.
일반적으로, 습윤화되었을 때, 셀룰로오스 물질은 셀룰로오스 층(들)이 30% 내지 150% 수분 또는 바람직하게는 50% 내지 80% 수분을 함유하는 정도로 습윤화함으로써 약화된다.
신장, 예를 들어 셀룰로오스 물질의 단지 양각화 또는 습윤화를 통한 약화가 없으면, 고 강도 셀룰로오스 물질이 신장 하에 탄성 적층체의 변형 공정에서 지배적일 것이어서, 치명적인 큰 인열, 예를 들어, 적층체가 MD 또는 CD 중 한쪽 또는 양쪽으로 50%, 100%, 및/또는 150%의 연신률로 신장될 때에 1mm(신축 방향으로 갭의 길이로서 측정된)의 크기보다도 큰 갭을 갖는 적층체의 10% 초과의 총 표면적을 초래한다. 셀룰로오스 물질의 제어되지 않은 파열/인열은 심미적으로 만족스럽지 않은 적층체를 만든다.
약화 및 신장에 대한 상기 설명에서는 페이싱 물질이 셀룰로오스 물질이라고 언급하였지만, 페이싱 물질은 전술한 바와 같이 부직포 페이싱 물질일 수 있고, 부직포 페이싱 물질은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 당업계에 공지된 바와 같이 양각화 및/또는 약화될 수 있다.
본 발명의 탄성 적층체를 제조하기 위해, 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 플라스틱 층은 함께 공압출되고 나서 페이싱 물질로 적층된다. 물질의 공압출은 적층 기술에서 알려진 임의의 압출 수단을 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 탄성 적층체의 탄성중합체 필름 층(들)과 페이싱 물질의 적층은 압출 적층 (상술한 바와 같음), 열 접합, 초음파 접합, 접착제 접합, 통기성 접합, 캘린더 접합 등과 같은 임의의 통상적인 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 탄성중합체 필름 층 상의 페이싱 물질의 내구성을 향상시키기 위해, 압출 적층 처리가 바람직한데, 이것이 탄성중합체 필름 층의 용융 필름과 페이싱 물질의 섬유 사이의 접촉 정도를 증가시킬 수 있으며, 탄성중합체 필름 층 상에 페이싱 물질이 더 잘 접합되도록 하기 때문이다. 예를 들어, 탄성중합체 필름 층 측(들) 중 한쪽 또는 양쪽의 페이싱 물질뿐만 아니라 압출된 탄성 적층체는 2개의 롤 사이에 형성된 닙을 통해 함께 통과할 수 있으며, 둘 다 또는 그 중 하나는 패턴화되었거나 패턴화되지 않은 것(즉, 평활한 롤)이다. 적층 도중에 필요한 온도 및 압력은 그것들에 한정되는 것은 아니지만 패턴 접합 면적, 중합체 특성, 페이싱 물질의 섬유 특성 등등을 비롯하여 많은 인자에 따라 다를 수 있다.
특히 바람직한 일 실시예에서, 페이싱 물질이 셀룰로오스 티슈 물질 이외의 부직포 페이싱 물질인 경우, 페이싱 물질은 열가소성 탄성중합체 필름 층에 신장-결합될 수도 있다. 예를 들어, 탄성 적층체가 신장된 상태에 있는 동안 가열된 닙 롤을 통해 탄성중합체 필름 층에 페이싱 물질(한 면 또는 두 면)이 결합될 수도 있어서, 페이싱 물질이 모여서 그것이 수축될 때 탄성중합체 필름 층에 결합되는 위치들 사이에 "주름"을 형성할 수 있다. 이 신장-결합 공정은 페이싱 물질로 적층하기 전에 탄성 적층체를 활성화시켜서, 본원에 기술된 바와 같은 부가적인 신장 단계들이 적층 후에 제거될 수 있도록 한다.
다른 적절한 실시예에서, 페이싱 물질은 용융된 열가소성 탄성중합체 필름/플라스틱 적층체에 열 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 접합제는 필름 압출기와 인접해 있어, 용융된 상태로 있는 동안에, 필름이 압출기를 빠져나감에 따라, 페이싱 물질이 열가소성 탄성중합체 필름에 접촉되고 접합되게 한다.
대안적인 실시예에서, 열가소성 탄성중합체 필름 층 및 플라스틱 층은 함께 공압출되고, 양각되거나 양각되지 않은 페이싱 물질은 열가소성 탄성중합체 필름 층에 열적으로, 접착식으로 또는 화학적으로 적층될 수 있다. 통상적으로, 페이싱 물질과 열가소성 탄성 중합체 필름 층 간의 접합 강도는 당 기술분야에 공지된 바와 같이 박리(delamination)를 회피하기에 충분해야 한다.
특히, 일 실시예에서, 페이싱 물질 및 열가소성 탄성중합체 필름은 적층 기술분야에서 공지된 바와 같이 함께 열 접합된다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 페이싱 물질 및 열가소성 탄성중합체 필름은, 약 120℃ 내지 약 180℃를 포함한, 약 100℃ 내지 약 350℃ 범위의 온도를 갖는 패턴형 닙 롤, 약 1000N/m 내지 약 20000N/m(선형 인치당 대략 6-112 파운드)의 닙 하중력, 및 약 20m/분 내지 약 200m/분을 포함한, 약 5m/분 내지 약 500m/분의 닙 표면 속도를 사용하여 열 접합된다. 적절한 실시예에서, 페이싱 물질이 양각된 때, 패턴형 닙 롤은 페이싱 물질을 균일하게 사전에 약화시키기 위해서 함께 사용되는 양각 패턴에 비해서 크기가 작은 패턴을 포함한다.
다른 실시예에서, 페이싱 물질 및 열가소성 탄성 중합체 필름은 예를 들어 접착성 조성물의 사용을 통해 함께 화학적으로 접합된다. 예를 들면, 페이싱 물질 및 열가소성 탄성중합체 필름은, 약 2gsm 내지 약 15gsm, 및 약 4gsm 내지 약 8gsm을 포함한, 약 1gsm 내지 약 20gsm 범위의 첨가량으로 공지된 접착성 조성물(예를 들어, 핫 멜트 접착성 조성물), 약 1000N/m 내지 약 20000N/m(선형 인치당 대략 6-112파운드)의 닙 하중력, 및 약 20m/분 내지 약 200m/분을 포함한, 약 5m/분 내지 약 500m/분의 닙 표면 속도를 사용하여 접착식으로 접합될 수 있다.
일부 실시예에서, 접착성 조성물은 처음에 페이싱 물질과 열가소성 탄성중합체 필름을 접촉 및 접합하기 전에 열가소성 탄성중합체 필름에 적용된다.
또 다른 실시예에서, 페이싱 물질 및 열가소성 탄성중합체 필름은 함께 압력 접합된다. 통상적으로, 압력 접합할 때, 페이싱 물질은, 필름이 여전히 용융된 상태로 있을 때, 필름의 압출 직후에 열가소성 탄성중합체 필름과 압력 접합된다. 페이싱 물질을 용융된 탄성중합체 필름에 압력 접합하기 위한 롤러 닙 설정은 고정된 닙 갭에 의하거나 또는 닙 힘 제어에 의할 수 있다. 전자의 경우에서, 패턴 롤러(들)가 364kg/m2(제곱인치당 235그램)의 제어된 하중으로 측정되는 페이싱 층의 두께와 유사한 핀 높이 또는 깊이를 갖는 경우, 공칭 갭 설정은 필름 두께의 약 60% 내지 100%이다. 예를 들면, 130gsm의 평량의 필름의 각 측면에 14gsm 페이싱 층을 적층함에 있어서, 셀룰로오스 물질 및 필름의 공칭 두께는 각각 약 0.089mm 및 0.120mm이고, 와이어 메쉬는 0.282mm의 와이어 간격 및 0.089mm의 와이어 직경을 가지며, 표면에 설치된 와이어 메쉬를 갖는 2개의 롤러 간의 갭 설정은 약 0.090mm 내지 0.100mm이고, 이는 필름 두께 0.120mm의 약 75% 내지 85%이다. 닙 힘 제어 설정에서, 닙 힘은 열 접합의 경우에 필요한 닙 힘과 유사한, 1000N/m 내지 20000N/m의 범위로 예상된다.
탄성 적층체가 열가소성 탄성중합체 필름에 페이싱 물질을 접합함으로써 제조되면, 페이싱 물질은 페이싱 층(들)이 30% 내지 150% 수분 또는 바람직하게는 50% 내지 80% 수분을 함유하는 정도로 탄성 중합체를 습윤화하고 상술한 바와 같이 습윤화된 탄성 적층체를 MD 또는 CD 중 한쪽 또는 양쪽으로 상술한 바와 같이 적어도 50%, 적어도 100%, 적어도 150%, 또는 심지어 200% 이상의 연신율로 신장함으로써 약화된다. 특히, 적층체는 그의 본연의 상태의 약 200% 내지 약 500%를 포함하여 약 100% 내지 약 600%까지 신장된다. 신장 후, 탄성 적층체는 그의 본연의 상태로 또는 그에 가깝게 다시 이완될 수 있다.
적층체의 신장/이완 과정을 통해, 적층체의 플라스틱 층은 초기 연신에 의해 신장되고 나서 탄성중합체 필름의 이완에 의해 주름지게 된다. 플라스틱 층이 적층체의 초기 신장 및 이완에 의해 주름지게 되기 때문에, 탄성률 및 인장 응력은 주로 탄성중합체 필름 층에 의해 지배되어, 주름진 플라스틱 층이 평평해지는 변형 영역으로 신장될 때까지는 낮은 인장 응력뿐만 아니라 충분한 탄성을 유지한다.
전술한 바와 같이, 플라스틱 층이 초기 신장 변형 수준보다 더 신장되면, 플라스틱 층의 분자 배향 및 장력 강화로 인해 인장 강도가 증가된다. 특히, 본 발명의 탄성 적층체는 단독으로 사용된 열가소성 탄성중합체 필름보다 50 내지 100% 더 크거나, 심지어 100 내지 200% 더 큰 최종 파단 강도를 가짐을 발견하였다.
또한, 탄성 적층체의 초기 신장 및 이완에 의해, 응력-변형 곡선은 도 1에 도시된 바와 같이 더 낮은 변형 영역으로 이동될 수 있다. 1.
페이싱 물질의 약화가 적층체를 습윤화하는 것의 사용을 통해 달성될 때, 적층체는 신장 및 이완 후에 건조되어야 한다. 적층체의 건조는, 공기 건조기 또는 충돌 포집(impingement) 건조기를 사용한 증발 또는 공기 건조를 포함한, 당 기술분야에 공지된 임의의 건조 수단을 통해 달성될 수 있다. 통상적으로, 건조된 탄성 적층체는, 5중량% 미만의 수분, 및 2중량% 미만의 수분을 포함한, 10중량% 미만의 수분을 갖는다.
본 발명을 상세히 설명하였지만, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 범주를 이탈하지 않고서 변형 및 변경이 가능함이 명백할 것이다.
실시예
하기 비-제한적인 실시예를 본 발명을 한층 더 설명하기 위해 제공한다.
실시예 1
이 실시예에서, 페이싱 물질을 가지고, 2개의 열가소성 탄성중합체 필름 층 사이에 개재된 플라스틱 층을 포함하는 탄성체를 갖는 다층 탄성 적층체를 제조했다.
특히, 3층 피드블록(feedblock)이 있는 공압출 시스템을 사용하여 페이싱 물질이 있는 적층체의 3층 구성을 제조했다. 외부 열가소성 탄성중합체 필름 층을 제조하기 위해, VISTAMAXX™ 6102FL(텍사스주 휴스턴 소재의 Exxon Mobil로부터 입수 가능); 및 Kraton MD6716(텍사스주 휴스턴 소재의 Kraton Polymers로부터 입수 가능)을 포함하는 수지를 각각 70%, 30% 건식 배합하였다. 생성된 혼합물을 온도 프로파일이 185-200℃로 설정된 1.5” Trinity II Killion Extruder (캘리포니아주 비스타 소재의 Killion Industries)에 공급하였다. 동시에, 내부 코어 플라스틱 층은 Dow Chemical(미시간주 미드랜드)에서 입수가능한 선형 저밀도 폴리에틸렌인 Dowlex 2045, 또는 Exxon Mobil(텍사스주 휴스턴)의 에틸렌 기반 헥산 플라스토머인 Exact 3132 중 하나를 온도 프로파일이 170-200℃인 1.25” B Killion Extruder (캘리포니아주 비스타 소재의 Killion Industries) 내로 송급해서 제조하였다. 3층 용융 중합체를 20 인치 필름 다이를 통해 공압출하여 30-100gsm의 필름 평량을 만들었다. 탄성 적층체가 다이로부터 형성되면, 8-14gsm의 티슈, 8gsm의 멜트블로운, 10-18gsm의 스펀본드, 8gsm의 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 (SMS) 또는 20gsm의 본디드 카디드 웹(BCW)을 탄성중합체 필름 층의 최상부면 및 최하부면에 공급한 다음, 85 × 85 핀/평방인치의 핀 패턴을 갖는 두 개의 롤 사이에 형성된 닙을 통해 함께 통과시켜 적층체를 제조하였다. 적층체를 활성화시켜서 탄성을 향상시키기 위해, 생성된 적층체를 홈 중심-대-중심 간격이 0.130 인치이고 약 50 피트/분의 속도로 체결 깊이가 0.150-0.250 인치인 홈 롤 시스템으로 공급했다. 이 실시예의 적층체를 표 1에 나타낸다.
다양한 페이싱을 갖는 다층 필름의 적층체의 예 (탄성/플라스틱/탄성 구성)
필름 조성 필름
평량		 페이싱 적층체
평량		 CD 홈 체결
외부층 내부층
1 2 1 (gsm) (gsm) (gsm) (in)
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 86 티슈
(9)		 104 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 60 멜트블로운
(8)		 76 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 60 스펀본드
(10)		 80 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 100 BCW
(20)		 140 0.150 - 0.250
80% 20%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Exact 3132 80 티슈
(9)		 98 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 30 SMS
(8)		 46 0.150 - 0.250
85% 15%
실시예 2
이 실시예에서, 페이싱 물질을 가지고, 열가소성 탄성중합체 필름 층에 첨부된 플라스틱 층을 포함하는 다층 탄성 적층체를 제조했다.
특히, 2층 피드블록(feedblock)이 있는 공압출 시스템을 사용하여 페이싱 물질이 있는 적층체의 2층 구성을 제조했다. 열가소성 탄성중합체 필름 층을 제조하기 위해, VISTAMAXX™ 6102FL(텍사스주 휴스턴 소재의 Exxon Mobil로부터 입수 가능); 및 Kraton MD6716(텍사스주 휴스턴 소재의 Kraton Polymers로부터 입수 가능)을 포함하는 수지를 각각 70%, 30% 건식 배합하였다. 생성된 혼합물을 온도 프로파일이 185-200℃로 설정된 1.5” Trinity II Killion Extruder (캘리포니아주 비스타 소재의 Killion Industries)에 공급하였다. 동시에, 플라스틱 층은 Dow Chemical(미시간주 미드랜드)에서 입수가능한 선형 저밀도 폴리에틸렌인 Dowlex 2045, 또는 Exxon Mobil(텍사스주 휴스턴)의 에틸렌 기반 헥산 플라스토머인 Exact 3132 중 하나를 온도 프로파일이 170-200℃인 1.25” B Killion Extruder (캘리포니아주 비스타 소재의 Killion Industries) 내로 송급해서 제조하였다. 2층 용융 중합체를 20 인치 필름 다이를 통해 공압출하여 23-100gsm의 필름 평량을 만들었다. 다층 탄성 필름이 다이로부터 형성되면, 8-14gsm의 티슈, 8gsm의 멜트블로운, 10gsm의 스펀본드, 8gsm의 SMS 또는 20gsm의 BCW을 탄성중합체 필름 층 상에 공급한 다음, 85 × 85 핀/평방인치의 핀 패턴을 갖는 두 개의 롤 사이에 형성된 닙을 통해 함께 통과시켜 적층체를 제조하였다. 적층체를 활성화시켜서 탄성을 얻기 위해, 생성된 적층체를 홈 중심-대-중심 간격이 0.130 인치이고 약 50 피트/분의 속도로 체결 깊이가 0.150-0.250 인치인 홈 롤 시스템으로 공급했다. 이 실시예의 적층체를 표 2에 나타낸다.
다양한 페이싱을 갖는 다층 필름의 적층체의 예 (탄성/플라스틱 구성)
필름 조성 필름 평량 페이싱 적층체 평량 CD 홈 체결
탄성 층 플라스틱 층
1 2 1 (gsm) (gsm) (gsm) (in)
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 60 BCW
(20)		 100 0.150 - 0.250
70% 30%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Dowlex 2045 100 티슈
(8)		 108 0.150 - 0.250
70% 30%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Exact 3132 23 SMS
(8)		 31 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Exact 3132 23 SB
(10)		 33 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Exact 3132 23 멜트블로운
(8)		 31 0.150 - 0.250
85% 15%
Vistamxx 6102FL Kraton MD6716 Exact 3132 30 SMS
(8)		 46 0.150 - 0.250
85% 15%
실시예 3
본 실시예에서는, 다양한 열가소성 탄성중합체 적층체를 제조하고, 파단 연신률, 및 150% 연신 후 영구 변형을 포함한 물성에 대해 평가한 다음, 단일층 탄성중합체 필름과 비교하였다.
단일층 탄성중합체 필름은 1.5” Trinity II Killion Extruder (캘리포니아주 비스타 소재의 Killion Industries)을 사용하여 제조했다. VISTAMAXX™ 6102FL(텍사스주 휴스턴 소재의 Exxon Mobil로부터 입수 가능); 및 Kraton MD6716(텍사스주 휴스턴 소재의 Kraton Polymers로부터 입수 가능)을 각각 70%, 30% 건식 배합하였으며, 온도 프로파일이 185-200℃로 설정된 압출기에 공급하였다. 그런 다음 용융 중합체를 20 인치 필름 다이로 공급하여 60-100gsm의 평량을 갖는 필름을 만들었다. 단일층 탄성 필름이 다이로부터 형성되면, 8-14gsm의 티슈 페이싱을 탄성중합체 필름 층의 최상부면 및 최하부면에 공급한 다음, 85 × 85 핀/평방인치의 핀 패턴을 갖는 두 개의 롤 사이에 형성된 닙을 통해 함께 통과시켜 적층체를 제조하였다. 적층체를 활성화시켜서 탄성과 파단 티슈 층을 균일하게 얻기 위해, 생성된 적층체를 홈 중심-대-중심 간격이 0.130 인치이고 약 50 피트/분의 속도로 체결 깊이가 0.150-0.250 인치인 홈 롤 시스템으로 공급했다.
실시예 1에 기재된 바와 같이, 멜트블로운 페이싱을 갖는 다층 필름의 적층체를 제조하였다. 상기 기술한 방법으로 측정한 물성을 표 3에 나타낸다. 다층 탄성 적층체가 단일층 필름보다 평량이 낮지만, 파단시 피크 하중은 단층 필름 적층체보다 20% 더 높다. 동일한 평량의 필름 층을 가정함으로써, 다층 탄성 적층체의 파단시 강도는 단일층 필름 기반 적층체 보다 거의 35% 더 높은, 적어도 2600gf를 나타낼 것이다. 동시에, 다층 탄성 적층체는 단일층 필름 기반 적층체에 비해 합리적으로 우수한 탄성을 가지며, 거동을 정지시키는데 더 낮은 신축성인 파단시 연신률이 더 짧다.
물성
필름 조성 필름
평량		 페이싱 적층체
평량		 물성
외부층
(85%)		 내부층
(15%)		 피크
하중		 파단시 연신률 100% 연신 후 영구 변형
1 2 1 (gsm) (gsm) (gsm) (gf) (%) (%)
Vistamxx 6102FL
(70%)		 Kraton MD6716
(30%)		 Dowlex 2045
(100%)		 80 멜트블로운
(8)		 96 2085 718 12.6
Vistamxx 6102FL
(70%)		 Kraton MD6716
(30%)		 - 100 티슈
(14)		 128 1655 965 5.4

Claims (20)

  1. 다층 탄성 적층체로,
    150% 연신 후 영구 변형이 40% 미만이고, 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체 및 스티렌 블록 공중합체를 포함하는 제1 열가소성 탄성중합체 필름 층;
    상기 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제1 표면에 첨부되고, 상기 탄성중합체 필름 층의 영구 변형보다 적어도 50% 큰 영구 변형을 가지는 제1 플라스틱 층, 및
    상기 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제2 표면에 첨부된 페이싱 물질을 포함하는, 탄성 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체를 포함하는, 탄성 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스티렌 블록 공중합체는 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌 (SEPSEP), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 (SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌 (SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌 (SIBS), 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEEPS), 수소화 비닐-폴리이소프렌/수소화 폴리이소프렌/폴리스티렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 탄성 적층체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 열가소성 탄성중합체 필름 층은 강도 증강제를 더 포함하고, 여기서 상기 강도 증강제는 무기 점토인, 탄성 적층체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열가소성 탄성중합체 필름 층은 50중량% 초과의 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 약 15중량% 내지 약 40중량%의 스티렌 블록 공중합체, 및 약 2중량% 내지 약 10중량%의 강도 증강제를 포함하는, 탄성 적층체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 탄성중합체 필름 층은 실질적으로 탄산 칼슘이 없는, 탄성 적층체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 층은 반결정질 또는 비정질 중합체 중 하나를 포함하는, 탄성 적층체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반결정질 또는 비정질 중합체는 폴리올레핀, 폴리올레핀계 공중합체, 폴리에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 탄성 적층체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 플라스틱 층은 약 5중량% 내지 약 50중량%의 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함하는, 탄성 적층체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 페이싱 물질은 본디드 카디드 웹, 에어레이드, 코폼, 수력엉킴, 멜트블로운, 스펀본드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 부직포 물질인, 탄성 적층체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 페이싱 물질은 약화된 셀룰로오스 물질인, 탄성 적층체.
  12. 탄성 적층체를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층을 적어도 하나의 플라스틱 층과 함께 상기 적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제1 표면에서 공압출하고,
    적어도 하나의 페이싱 물질을 상기 적어도 하나의 열가소성 탄성중합체 필름 층의 제2 표면에 적층시켜서 상기 탄성 적층체를 제조하되, 상기 제1 열가소성 필름 층은 150% 연신 후 영구 변형이 40% 미만이고 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체 및 스티렌 블록 공중합체를 포함하고, 상기 플라스틱 층은 상기 탄성중합체 필름 층의 영구 변형보다 적어도 50% 큰 영구 변형을 가지고, 여기서 상기 플라스틱 층은 반결정질 또는 비정질 중합체 중 하나를 포함하는, 단계;
    상기 탄성 적층체를 기계 방향 또는 교차 방향 중 한쪽 또는 양쪽으로 신장시키는 단계; 및
    상기 신장된 탄성 적층체를 이완시키는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 열가소성 탄성중합체 필름 층은 강도 증강제를 더 포함하고, 여기서 상기 강도 증강제는 무기 점토인, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열가소성 탄성중합체 필름 층은 50중량% 초과의 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 약 15중량% 내지 약 40중량%의 스티렌 블록 공중합체, 및 약 2중량% 내지 약 10중량%의 강도 증강제를 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 페이싱 물질은 셀룰로오스 물질인, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 셀룰로오스 물질은 양각된 것인, 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 페이싱 물질은 본디드 카디드 웹, 에어레이드, 코폼, 수력엉킴, 멜트블로운, 스펀본드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 부직포 물질인, 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 반결정질 또는 비정질 중합체는 폴리올레핀, 폴리올레핀계 공중합체, 폴리에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 플라스틱 층은 약 5중량% 내지 약 50중량%의 반결정질 또는 비정질 중합체를 포함하는, 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 탄성 적층체는 기계 방향 또는 교차 방향으로 약 100% 내지 약 600% 신장되는, 방법.
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