KR20180030628A - 마이크로다공성 통기성 필름 및 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법 - Google Patents

마이크로다공성 통기성 필름 및 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법 Download PDF

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KR20180030628A
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film
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microporous breathable
gsm
microporous
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제프리 앨런 미들스워스
브룩 디. 키츠밀러
브래들리 소닌태그
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베리 플라스틱스 코포레이션
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Abstract

마이크로다공성 통기성 필름에는 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제가 포함된다. 중합체성 필름의 형성 방법 및 이로부터 제조된 제조 물품이 기재된다.

Description

마이크로다공성 통기성 필름 및 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법
관련 출원
본 출원은 2015년 9월 25일에 출원된 U.S. 가출원 번호 62/233,128, 및 2015년 7월 10일에 출원된 U.S. 가출원 번호 62/191,010의 이익을 청구한다. 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 이들 우선권 문헌 둘 다의 전체 내용이 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
기술분야
본 개시는 중합체성 물질, 특히 중합체성 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 중합체성 물질 및 충전제로 형성되는 마이크로다공성 통기성 필름에 관한 것이다.
본 개시에 따르면, 제조 방법을 이용하여 마이크로다공성 통기성 필름이 제조된다. 제조 방법은 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계, 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계, 및 켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름을 형성하는 단계를 포함한다.
예시적 구현예에서, 용융 웹을 형성하기 위해 압출되는 조성물은 폴리올레핀 및 무기 충전제를 포함한다. 켄칭 필름은 진공 박스 및/또는 취입 공기(예컨대, 에어 나이프 및/또는 에어 블랭킷)를 이용하여 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 형성된다.
예시적 구현예에서, 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름은 약 14 gsm 미만의 기본 중량을 갖는다. 마이크로다공성 통기성 필름은 또한 적어도 약 75 그램의 다트 충격 강도(Dart Impact Strength)를 갖는다.
예시적 구현예에서, 다층 통기성 배리어 필름은 본 개시에 따른 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층을 포함한다. 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층은 흡습성 중합체를 포함한다.
예시적 구현예에서, 개인 위생 제품은 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름 및 적어도 하나의 외부 부직포층을 포함한다. 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름은 개인 위생 제품 사용자의 피부 및/또는 의복과 접촉하도록 구성된다.
본 개시의 추가 특징은 본원에서 인식되는 바와 같이 본 개시의 최적 수행 방식을 예시하는 예시적 구현예의 고려 시 당업자에게 자명해질 것이다.
상세한 설명은 특히 다음과 같은 첨부 도면을 참조한다:
도 1은 하나의 층을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름의 대표적 구현예의 구성도이다;
도 2는 중합체성 필름의 기계 방향(MD) 연신을 위한 예시적 방법의 구성도이다;
도 3은 중합체성 필름의 횡방향(CD) 연신을 위한 예시적 방법의 구성도이다;
도 4는 중합체성 필름의 맞물림 기어(IMG) 연신을 위한 예시적 방법의 구성도이다;
도 5는 진공 박스를 이용하여 냉각 롤에 대해 용융 웹을 캐스팅하기 위한 예시적 방법의 구성도이다;
도 6은 에어 나이프를 이용하여 냉각 롤에 대해 용융 웹을 캐스팅하기 위한 예시적 방법의 구성도이다; 및
도 7은 3층을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름의 대표적 구현예의 구성도이다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 제1 구현예를, 예를 들어 도 1에 나타낸다. 마이크로다공성 통기성 필름(2)에는 열가소성 중합체(4) 및 열가소성 중합체(4)에 분산된 고체 충전제(6)가 포함된다. 일부 구현예에서, 마이크로다공성 통기성 필름(2)에는 2개 이상의 열가소성 중합체(4)의 조합 및/또는 2개 이상의 고체 충전제(6)의 조합이 포함된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 마이크로다공성 통기성 필름(2)에는 열가소성 중합체 수지(4)에 형성된 마이크로포어(8)의 상호연결된 네트워크가 포함된다. 평균적으로, 마이크로포어(8)는 전형적인 물방울의 크기보다 작은 크기지만, 수증기 분자보다는 큰 크기이다. 결과적으로, 마이크로포어(8)는 수증기의 통과는 허용하지만 액체 물의 통과를 최소화하거나 차단한다. 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 통한 수증기의 투과를 위한 2개의 대표적 경로를 도 1에서 점선(10 및 12)에 의해 나타낸다.
열가소성 중합체(4) 및 열가소성 중합체(4)에 분산된 고체 충전제(6)를 함유하는 전구체 필름은 캐스팅 필름 공정 또는 취입 필름 공정에 의해 제조될 수 있다. 이어서 이렇게 제조된 필름은 하나 이상의 연신 공정에 의해 연신될 수 있다. 연신 공정은 내부에 분산된 고체 충전제의 표면으로부터 중합체성 물질을 이동시키며(예컨대, 당기며), 이에 따라 마이크로포어(8)를 형성한다.
하나의 예에서, 연신은 도 2에서 단순화된 도식 형태로 나타낸 것과 유사한 공정에 의해 기계 방향(MD) 배향을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 필름(14)은 화살표(15) 방향으로 적어도 2쌍의 롤러 사이를 통과시킬 수 있다. 상기 예에서, 제1 롤러(16) 및 제1 닙(20)은 제2 롤러(18) 및 제2 닙(22)의 속도(V2)보다 느린 속도(V1)로 진행된다. V2/V1의 비는 필름(14)이 연신되는 정도를 결정한다. 미끄러짐을 방지하기 위해 롤 표면 상에 충분한 지체가 존재할 수 있으므로, 공정은 대안적으로 닙을 개방한 채 진행될 수 있다. 따라서, 도 2에 나타낸 공정에서, 제1 닙(20) 및 제2 닙(22)은 선택적이다.
또 다른 예에서, 연신은 도 3에서 단순화된 도식 형태로 나타낸 것과 유사한 공정에 의해 가로 또는 횡-방향(CD) 연신을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 나타낸 필름(24)은 이중 화살표(30) 방향으로 텐터 프레임 상에서 옆으로 연신되면서 화살표(28) 방향으로 이동시킬 수 있다. 텐터 프레임에는 그 옆 테두리를 따라 필름(24)을 그립하도록 구성된 복수의 부착 기전(26)이 포함된다.
추가 예에서, 연신은 도 4에 단순화된 도식 형태로 나타낸 것과 유사한 공정에 의해 맞물림 기어(IMG) 연신을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 필름(32)은 화살표(33) 방향으로 도 4에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 오목형 또는 볼록형 롤러 간에 이동시킬 수 있다. 하나의 예에서, 제1 볼록형 롤러(34)는 시계 방향으로 회전시킬 수 있는 반면 제2 볼록형 롤러(36)는 역시계 방향으로 회전시킬 수 있다.롤러(34 및 36)의 하나 이상의 볼록부가 필름(32)과 접촉하는 각 지점에서, 필름(32)를 연신하고 내부에 도 1에 나타낸 마이크로포어(8)와 유사한 상호연결 마이크로포어를 도입하는 편재된 응력이 가해질 수 있다. IMG 연신의 이용에 의해, 필름(32)은 기계 방향(MD), MD에 대해 비스듬한 각의 횡방향(CD), 또는 이의 임의의 조합으로 연신될 수 있다.
본 개시에 따라 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 형성하기 위해 연신되는 열가소성 중합체(4) 및 중합체(4)에 분산된 고체 충전제(6)를 함유하는 전구체 필름은 열가소성 중합체(4)(또는 열가소성 중합체(4)의 조합), 고체 충전제(6), 및 임의의 선택적 성분을 배합될 때까지 함께 혼합하고, 혼합물을 가열하고, 이어서 혼합물을 압출하여 용융 웹을 형성함으로써 제조될 수 있다. 적합한 필름-형성 공정이 마이크로다공성 통기성 필름 형성으로 가는 경로의 전구체 필름을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 전구체 필름은 취입-필름, 공-압출, 또는 단층 압출 기법 및/또는 유사 기법을 이용한 캐스팅 또는 압출에 의해 제조될 수 있다. 하나의 예에서, 전구체 필름은 본 개시에 따른 후속 연신을 위해 와인더 롤 상으로 권취될 수 있다. 또 다른 예에서, 전구체 필름은 도 2~4 중 하나 이상에 나타낸 바와 같은 필름 연신 장치를 이용해서 인-라인으로 제조될 수 있다.
하나 이상의 열가소성 중합체 및 고체 충전제의 함유에 부가하여, 전구체 필름은 또한 필름 특성 또는 필름의 가공을 개선하기 위한 다른 선택적 성분을 함유할 수 있다. 대표적 선택적 성분에는 비제한적으로 항산화제(예컨대, 중합체 분해를 방지하고/하거나 필름이 경시적으로 변색되는 경향성을 감소시키기 위해 첨가됨) 및 가공 보조제(예컨대, 전구체 필름의 압출을 촉진하기 위해 첨가됨)가 포함된다. 하나의 예에서, 전구체 필름에서 하나 이상의 항산화제의 양은 필름의 약 1중량% 미만이고 하나 이상의 가공 보조제의 양은 필름의 약 5중량% 미만이다. 추가적인 선택적 첨가제에는 비제한적으로, 필름의 불투명성을 증가시키기 위해 첨가될 수 있는 증백제(예컨대, 티타늄 디옥사이드)가 포함된다. 하나의 예에서, 하나 이상의 증백제의 양은 필름의 약 10중량% 미만이다. 추가적인 선택적 성분에는 비제한적으로, 필름 롤이 적절히 풀리고 이차 가공(예컨대, 기저귀 제조)을 촉진할 수 있도록 하기 위해 첨가될 수 있는, 블로킹 방지제(예컨대, 규조토) 및 슬립제(예컨대 에루카마이드, 즉 에루실아마이드)가 포함된다. 하나의 예에서, 하나 이상의 블로킹 방지제 및/또는 하나 이상의 슬립제의 양은 필름의 약 5중량% 미만이다. 추가의 추가적인 선택적 첨가제에는 비제한적으로 향, 탈취제, 백색 이외의 안료, 노이즈 감소제, 및/또는 유사 물질, 및 이의 조합이 포함된다. 하나의 예에서, 하나 이상의 향, 탈취제, 백색 이외의 안료, 및/또는 노이즈 감소제의 양은 필름의 약 10중량% 미만이다.
연신 전에, 전구체 필름은 약 100제곱 미터 당 그램(gsm) 미만의 초기 기본 중량을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 전구체 필름은 약 75 gsm 미만의 초기 기본 중량을 갖는다. 전구체 필름은 단층 필름일 수 있고, 이 경우 전체 전구체 필름은 열가소성 중합체(또는 열가소성 중합체의 조합) 및 고체 충전제(또는 고체 충전제의 조합)를 포함한다. 또 다른 예에서, 전구체 필름은 도 7에 제시된 바와 같은 다층 필름일 수 있다.
하나의 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 취입 필름 공정을 통해 형성된다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 캐스팅 필름 공정을 통해 형성된다. 캐스팅 필름 공정에는 박막을 형성하기 위해 압출 다이를 통한 용융 중합체의 압출이 관여된다. 필름은 에어 나이프, 에어 블랭킷, 및/또는 진공 박스를 이용해서 냉각 롤 표면에 핀으로 고정된다.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 제조 방법에는 (a) 열가소성 중합체(4) 및 고체 충전제(6)를 함유하는 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계, (b) 에어 나이프, 에어 블랭킷, 진공 박스, 또는 이의 조합을 이용해서 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계, 및 (c) 켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 형성하는 단계가 포함된다.
본 개시에 따라 냉각 롤에 대해 용융 웹을 캐스팅하기 위해 진공 박스, 취입 공기(예컨대, 에어 나이프 및/또는 에어 블랭킷), 또는 취입 공기와의 조합으로 진공 박스를 이용함으로써, 다른 마이크로다공성 통기성 필름에 비해 놀랍게 그리고 예상치 못하게 개선된 특성을 나타내는 마이크로다공성 통기성 필름(2)이 제조될 수 있음이 발견되었다. 아래에 추가 기재된 바와 같이, 이러한 특성에는 감소된 기본 중량, 증가된 다트 충격 강도, 피크 기계 방향에서 증가된 변형률, 직물 침투 압력(PPT) 평가에 의해 측정되는 감소된 알코올 침투, 초음파 실링에서 파괴 결합을 달성하기 위해 요구되는 감소된 결합력, 및/또는 유사 특성, 및 이의 조합이 포함될 수 있다.
하나의 예에서, 용융 웹은 도 5에서 단순화된 도식 형태로 나타낸 바와 같이 진공 박스를 이용해서 음압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅된다. 진공 박스는 필름 및 냉각 롤 표면 간의 공기를 배기함으로써 작용한다. 예를 들어, 도 5에 나타낸 바와 같이, 필름(46)은 화살표(47) 방향으로 압출 다이(40)로부터 압출되고 진공 박스(42)를 이용해서 용융 상태로부터 켄칭된다. 진공 박스(42)는 화살표(44) 방향으로 용융 웹(46) 뒤의 진공을 흡입하여 냉각 롤(38) 상으로 필름(46)을 연신한다. 화살표(44) 방향으로의 흡입 진공은 냉각 롤(38) 표면 및 필름(46) 간에 포획된 공기를 제거한다. 진공 박스 공정은 연신 공명 현상으로 인해 닙 이용 켄칭 공정에서 불안정한 두께를 압출하는 경향이 있을 고분자량 중합체에 대해 연신 공명을 거치지 않는다.
진공 박스(42)가 이용되는 경우, 용융 중합체는 다이(40)를 빠져나와 엠보스화 공정에 비해 더 작은 거리 내에서 냉각 롤(38)을 타격할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 용융 커튼은 약 12인치, 11인치, 10인치, 9인치, 8인치, 7인치, 6인치, 5인치, 4인치, 3인치, 2인치, 또는 1인치 미만의 거리 내에서 냉각 롤(38)을 타격하도록 구성된다. 예시적 구현예에서, 용융 커튼은 다이에서 빠져나오고 약 3인치 미만의 거리 내, 그리고 일부 구현예에서는 약 1인치 이하의 거리 내에서 롤을 때리도록 구성된다. 닙 처리 켄칭 공정에 비해 다이(40) 및 롤 표면(38) 간 거리 감소의 하나의 장점은 더 작은 거리가 넥-인 현상에 덜 취약하다는 것이다. 넥-인은 웹이 다이를 빠져나옴에 따라 일어나는 용융 웹의 폭 감소를 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이 짧은 거리에 걸쳐 냉각 롤(38)의 표면 상에 필름(46)을 연신함으로써, 진공 박스(42)는 웹 냉각의 증강, 더 높은 라인 속도의 촉진, 필름 넥-인의 감소, 및/또는 립 출구에서 지체의 감소를 구현할 수 있다.
또 다른 예에서, 용융 웹은 도 6에 단순화된 도식 형태로 나타낸 바와 같이, 에어 나이프 또는 에어 블랭킷을 이용하여 양압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅된다. 에어 나이프는 용융 필름에 걸쳐 고속, 저부피 에어 커튼을 온화하게 취입하여 고화를 위해 냉각 롤에 용융 필름을 핀으로 고정함으로써 웹 켄칭을 촉진하는 작용을 한다. 예를 들어, 도 6에 나타낸 바와 같이, 필름(54)은 화살표(55) 방향으로 압출 다이(50)로부터 압출되고 용융 필름(54)에 걸쳐 에어 커튼을 취입하는 에어 나이프(52)로 용융 상태로부터 켄칭됨으로써, 냉각 롤(48) 표면에 대해 용융 웹(54)을 핀으로 고정한다. 에어 블랭킷(즉 "소프트 박스")은 에어 나이프와 유사하게 작용하며 용융 필름에 걸쳐 에어 커튼을 온화하게 취입함으로써 웹 켄칭을 촉진한다. 그러나, 에어 블랭킷의 경우, 에어 커튼이 저속이고 고부피이다.
추가 예에서, 용융 웹은 도 5에 나타낸 바와 같이 진공 박스로부터의 음압, 및 도 6에 나타낸 바와 같이 에어 나이프로부터의 양압의 조합 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅된다. 예시적 구현예에서, 냉각 롤 표면에 대한 용융 웹의 캐스팅에서, 냉각 롤을 통과하는 냉각액의 출구 온도는 화씨 약 50도 내지 화씨 약 130도이고, 일부 예에서, 화씨 약 75도 내지 화씨 약 130도이다.
본 개시에 따라 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 제조하기 위해 이용되는 열가소성 중합체(4)(또는 열가소성 중합체(4)의 조합)는 제한되지 않으며, 연신될 수 있고 마이크로포어를 형성할 수 있는 모든 방식의 열가소성 중합체가 포함될 수 있다. 예시적 구현예에서, 열가소성 중합체는 비제한적으로 단독중합체, 공중합체, 삼원중합체, 및/또는 이의 배합을 포함하는 폴리올레핀이다.
본 개시에 따라 이용될 수 있는 대표적 폴리올레핀에는 비제한적으로 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 단독-부위 촉매를 이용하여 제조된 중합체, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체(EMA), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA), 지글러-나타(Zeigler-Natta) 촉매를 이용하여 제조된 중합체, 스티렌-함유 블록 공중합체, 및/또는 유사 폴리올레핀, 및 이의 조합이 포함된다. LDPE의 제조 방법은 문헌[The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology, pp. 753-754 (Aaron L. Brody et al. eds., 2nd Ed. 1997)] 및 U.S. 특허 번호 5,399,426에 기재되며, 둘 다 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
ULDPE는 비제한적으로, 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 상기에 참조로 포함되며 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 하는, 문헌[The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology, pp. 748-50 (Aaron L. Brody et al. eds., 2nd Ed. 1997)]에 기재된 바와 같이 기상, 용액 및 슬러리 중합을 포함하는 다양한 공정에 의해 제조될 수 있다.
ULDPE는 지글러-나타 촉매를 이용해서 제조될 수 있지만, 여러 다른 촉매가 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, ULDPE는 메탈로센 촉매로 제조될 수 있다. 대안적으로, ULDPE는 메탈로센 촉매 및 지글러-나타 촉매의 하이브리드인 촉매로 제조될 수 있다. ULDPE의 제조 방법은 또한 U.S. 특허 번호 5,399,426, U.S. 특허 번호 4,668,752, U.S. 특허 번호 3,058,963, U.S. 특허 번호 2,905,645, U.S. 특허 번호 2,862,917, 및 U.S. 특허 번호 2,699,457에 기재되며, 그 각각은 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 그 전문이 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다. ULDPE의 밀도는 에틸렌을 충분한 양의 하나 이상의 단량체와 공중합하여 달성된다. 예시적 구현예에서, 단량체는 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 및 이의 조합으로부터 선택된다. 폴리프로필렌의 제조 방법은 문헌[Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, pp. 1420-1421 (Jacqueline I. Kroschwitz et al. eds., 4th Ed. 1999)]에 기재되며, 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따라 이용하기 위한 폴리올레핀에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합이 포함된다. 하나의 예에서, 폴리에틸렌에는 일부 구현예에서 메탈로센 폴리에틸렌이 포함되는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 포함된다. 또 다른 예에서, 폴리에틸렌에는 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌의 조합이 포함된다. 추가 예에서, 폴리올레핀은 본질적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌만으로 구성된다.
열가소성 중합체(예컨대, 폴리올레핀)에 부가하여, 본 개시에 따라 압출될 조성물에는 고체 충전제가 추가로 포함된다. 고체 충전제는 제한되지 않으며, (a) 열가소성 중합체와 비반응성이고, (b) 열가소성 중합체에서 균일하게 배합되고 분산되도록 구성되며, (c) 필름이 연신되는 경우 필름 내에서 마이크로다공성 구조를 촉진하기 위해 구성되는 모든 방식의 무기 또는 유기 물질이 포함될 수 있다. 예시적 구현예에서, 고체 충전제에는 무기 충전제가 포함된다.
본 개시에 따라 이용하기 위한 대표적 무기 충전제에는 비제한적으로 나트륨 카보네이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 마그네슘 설페이트, 알루미늄 설페이트, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 알루미나, 운모, 활석, 실리카, 점토(예컨대, 비팽윤성 점토), 유리 구체, 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 하이드록사이드, 제올라이트, 및 이의 조합이 포함된다. 예시적 구현예에서, 무기 충전제에는 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트, 알칼리 금속 설페이트, 알칼리 토금속 설페이트, 또는 이의 조합이 포함된다. 하나의 예에서, 무기 충전제에는 칼슘 카보네이트가 포함된다.
또 다른 예에서, 고체 충전제에는 중합체(예컨대, 고분자량 고밀도 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 나일론, 이의 배합, 및/또는 유사 중합체)가 포함된다. 중합체 충전제의 이용은 열가소성 중합체 매트릭스 내에 도메인을 생성한다. 이들 도메인은 작은 영역이며, 이는 중합체 충전제가 존재하지 않는 나머지 열가소성 매트릭스에 비해 중합체 충전제만 존재하는 경우 구형일 수 있다. 이와 같이, 이들 도메인은 입자로서 작용한다.
본 개시에 따라 압출될 조성물에 제공되는 고체 충전제(6)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 필름(2)의 마이크로포어(8)를 제조하기 위해 이용될 수 있다. 고체 충전제(6) 입자의 치수는 요망되는 최종 용도(예컨대, 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 요망되는 특성)에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 고체 충전제 입자의 평균 입자 크기는 약 0.1마이크론 내지 약 15마이크론 범위이다. 예시적 구현예에서, 평균 입자 크기는 약 1마이크론 내지 약 5마이크론, 그리고 일부 구현예에서, 약 1마이크론 내지 약 3마이크론 범위이다. 평균 입자 크기는 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 이는 다음 값 중 하나인 고체 충전제의 평균 입자 크기를 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 약 0.1마이크론, 0.2마이크론, 0.3마이크론, 0.4마이크론, 0.5마이크론, 0.6마이크론, 0.7마이크론, 0.8마이크론, 0.9마이크론, 1.0마이크론, 1.1마이크론, 1.2마이크론, 1.3마이크론, 1.4마이크론, 1.5마이크론, 1.6마이크론, 1.7마이크론, 1.8마이크론, 1.9마이크론, 2.0마이크론, 2.1마이크론, 2.2마이크론, 2.3마이크론, 2.4마이크론, 2.5마이크론, 2.6마이크론, 2.7마이크론, 2.8마이크론, 2.9마이크론, 3.0마이크론, 3.5마이크론, 4.0마이크론, 4.5마이크론, 5.0마이크론, 5.5마이크론, 6.0마이크론, 6.5마이크론, 7.0마이크론, 7.5마이크론, 8.0마이크론, 8.5마이크론, 9.0마이크론, 9.5마이크론. 10.0마이크론, 10.5마이크론, 11.0마이크론, 11.5마이크론, 12.0마이크론, 12.5마이크론, 13.0마이크론, 13.5마이크론, 14.0마이크론, 14.5마이크론, 또는 15.0마이크론.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하는 본 개시에 따라 압출될 조성물에 제공되는 고체 충전제(6)의 평균 입자 크기에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 고체 충전제(6)의 평균 입자 크기는 다음 범위 중 하나이다: 약 0.1마이크론 내지 15마이크론, 0.1마이크론 내지 14마이크론, 0.1마이크론 내지 13마이크론, 0.1마이크론 내지 12마이크론, 0.1마이크론 내지 11마이크론, 0.1마이크론 내지 10마이크론, 0.1마이크론 내지 9마이크론, 0.1마이크론 내지 8마이크론, 0.1마이크론 내지 7마이크론, 0.1마이크론 내지 6마이크론, 0.1마이크론 내지 5마이크론, 0.1마이크론 내지 4마이크론, 및 0.1마이크론 내지 3마이크론. 제2 범위 세트에서, 고체 충전제(6)의 평균 입자 크기는 다음 범위 중 하나이다: 약 0.1마이크론 내지 5마이크론, 0.2마이크론 내지 5마이크론, 0.3마이크론 내지 5마이크론, 0.4마이크론 내지 5마이크론, 0.5마이크론 내지 5마이크론, 0.6마이크론 내지 5마이크론, 0.7마이크론 내지 5마이크론, 0.8마이크론 내지 5마이크론, 0.9마이크론 내지 5마이크론, 및 1.0마이크론 내지 5마이크론. 제3 범위 세트에서, 고체 충전제(6)의 평균 입자 크기는 다음 범위 중 하나이다: 약 0.1마이크론 내지 4.9마이크론, 0.2마이크론 내지 4.8마이크론, 0.3마이크론 내지 4.7마이크론, 0.4마이크론 내지 4.6마이크론, 0.5마이크론 내지 4.5마이크론, 0.6마이크론 내지 4.4마이크론, 0.7마이크론 내지 4.3마이크론, 0.8마이크론 내지 4.2마이크론, 0.9마이크론 내지 4.1마이크론, 및 1.0마이크론 내지 4.0마이크론.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따라 이용되는 고체 충전제의 양에는 압출될 조성물, 압출된 조성물로부터 형성되는 켄칭 필름, 및/또는 켄칭 필름으로부터 형성된 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 약 75중량%가 포함된다. 추가적인 예시적 구현예에서, 본 개시에 따라 이용되는 고체 충전제의 양에는 압출될 조성물, 압출된 조성물로부터 형성되는 켄칭 필름, 및/또는 켄칭 필름으로부터 형성된 마이크로다공성 통기성 필름의 약 50중량% 내지 약 75중량%가 포함된다. 상기 범위 밖인 충전제의 양도 채택될 수 있지만, 약 30중량% 미만인 고체 충전제의 양은 필름에 균일한 통기성을 부여하기 위해 충분하지 않을 수 있다. 반대로, 약 75중량% 초과의 충전제의 양은 중합체와 배합되기 어려울 수 있고, 최종 마이크로다공성 통기성 필름에서 강도 손실을 유도할 수 있다.
고체 충전제(6)의 양은 요망되는 최종 용도(예컨대, 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 요망되는 특성)에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 고체 충전제(6)의 양은 조성물, 켄칭 필름 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 40중량% 내지 약 60중량% 범위이다. 또 다른 예에서, 고체 충전제(6)의 양은 조성물, 켄칭 필름 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 45중량% 내지 약 55중량% 범위이다. 고체 충전제(6)의 양은 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 이는 다음 값 중 하나인 고체 충전제(6)의 양을 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 조성물, 켄칭 필름, 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량%, 31중량%, 32중량%, 33중량%, 34중량%, 35중량%, 36중량%, 37중량%, 38중량%, 39중량%, 40중량%, 41중량%, 42중량%, 43중량%, 44중량%, 45중량%, 46중량%, 47중량%, 48중량%, 49중량%, 50중량%, 51중량%, 52중량%, 53중량%, 54중량%, 55중량%, 56중량%, 57중량%, 58중량%, 59중량%, 60중량%, 61중량%, 62중량%, 63중량%, 64중량%, 65중량%, 66중량%, 67중량%, 68중량%, 69중량%, 70중량%, 71중량%, 72중량%, 73중량%, 74중량%, 또는 75중량%.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하기 위한 고체 충전제(6)의 양에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 고체 충전제(6)의 양은 다음 범위 중 하나이다: 조성물, 켄칭 필름, 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 31중량% 내지 75중량%, 32중량% 내지 75중량%, 33중량% 내지 75중량%, 34중량% 내지 75중량%, 35중량% 내지 75중량%, 36중량% 내지 75중량%, 37중량% 내지 75중량%, 38중량% 내지 75중량%, 39중량% 내지 75중량%, 40중량% 내지 75중량%, 41중량% 내지 75중량%, 42중량% 내지 75중량%, 43중량% 내지 75중량%, 44중량% 내지 75중량%, 및 45중량% 내지 75중량%. 제2 범위 세트에서, 고체 충전제의 양은 다음 범위 중 하나이다: 조성물, 켄칭 필름, 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 74중량%, 30중량% 내지 73중량%, 30중량% 내지 72중량%, 30중량% 내지 71중량%, 30중량% 내지 70중량%, 30중량% 내지 69중량%, 30중량% 내지 68중량%, 30중량% 내지 67중량%, 30중량% 내지 66중량%, 30중량% 내지 65중량%, 30중량% 내지 64중량%, 30중량% 내지 63중량%, 30중량% 내지 62중량%, 30중량% 내지 61중량%, 30중량% 내지 60중량%, 30중량% 내지 59중량%, 30중량% 내지 58중량%, 30중량% 내지 57중량%, 30중량% 내지 56중량%, 30중량% 내지 55중량%, 30중량% 내지 54중량%, 30중량% 내지 53중량%, 30중량% 내지 52중량%, 30중량% 내지 51중량%, 30중량% 내지 50중량%, 30중량% 내지 49중량%, 30중량% 내지 48중량%, 30중량% 내지 47중량%, 30중량% 내지 46중량%, 및 30중량% 내지 45중량%. 제3 범위 세트에서, 고체 충전제의 양은 다음 범위 중 하나이다: 조성물, 켄칭 필름, 및/또는 마이크로다공성 통기성 필름의 약 31중량% 내지 74중량%, 32중량% 내지 73중량%, 33중량% 내지 72중량%, 34중량% 내지 71중량%, 35중량% 내지 70중량%, 36중량% 내지 69중량%, 37중량% 내지 68중량%, 38중량% 내지 67중량%, 39중량% 내지 66중량%, 40중량% 내지 65중량%, 41중량% 내지 64중량%, 42중량% 내지 63중량%, 43중량% 내지 62중량%, 44중량% 내지 61중량%, 45중량% 내지 60중량%, 45중량% 내지 59중량%, 45중량% 내지 58중량%, 45중량% 내지 57, 45중량% 내지 56중량%, 및 45중량% 내지 55중량%.
충전제 로딩은 중량 백분율의 관점에서 편리하게 표현될 수 있지만, 마이크로다공성 현상은 대안적으로 총 부피 대비 충전제의 부피 백분율의 관점에서 기재될 수 있다. 예시로서, 비중 2.7 g/cc를 가지는 칼슘 카보네이트 충전제 및 비중 약 0.9를 갖는 중합체에 있어서, 35중량%의 CaCO3는 약 15부피%의 충전제 로딩에 상응한다{(0.35/2.7)/(0.65/0.9 + 0.35/2.7)}. 유사하게, 상술된 범위의 75중량% 상한은 CaCO3의 약 56부피%에 상응한다. 따라서, 충전제의 양은 칼슘 카보네이트에 비해 상이한(예컨대, 보통 낮은 또는 높은) 비중을 갖는 대안적 고체 충전제에 대해 필적하는 부피 백분율을 제공하기 위해 조정될 수 있다.
일부 구현예에서, 고체 충전제 입자를 자유 유동하게 하고 중합체성 물질에서 이의 분산을 촉진하기 위해, 충전제 입자는 지방산 및/또는 다른 적합한 가공 산으로 코팅될 수 있다. 상기 맥락에서 이용하기 위한 대표적 지방산에는 비제한적으로 스테아르산 또는 더 장쇄 지방산이 포함된다.
켄칭 필름을 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)으로 변환하기 위해 이용되는 연신의 유형은 제한되지 않는다. 마이크로포어(8)를 형성하기 위해 내부에 분산된 고체 충전제(6) 표면으로부터 중합체성 물질(4)을 이동시킬(예컨대, 당길) 수 있는-모든 방식의 연신 공정-및 연신 공정의 조합이 이용을 위해 고려된다. 일부 예에서, 연신에는 MD 연신이 포함된다. 또 다른 예에서, 연신에는 CD IMG 연신이 포함된다. 추가 예에서, 연신에는 MD IMG 연신이 포함된다. 또 다른 추가 예에서, 연신에는 저온 연신이 포함된다. 일부 구현예에서, 연신에는 비제한적으로 MD 연신, CD IMG 연신, MD IMG 연신, 저온 연신, 및/또는 유사 연신을 포함하는 2개 이상의 상이한 유형의 연신의 조합이 포함된다. 일부 예에서, 연신에는 CD IMG 연신 및 저온 연신(일부 구현예에서, CD IMG 연신 이후 수행됨)의 조합이 포함된다.
예시적 구현예에서, 켄칭 필름을 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)으로 변환하기 위해 이용되는 연신의 유형에는 CD IMG 연신이 포함된다. 또한, 예시적 구현예에서, 적어도 일부 연신은 상온보다 높은 온도에서 수행된다. 하나의 예에서, 적어도 일부 연신은 화씨 약 60도 내지 화씨 약 200도의 온도에서 수행된다.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 제조 방법에는 (d) 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 어닐링하는 단계가 추가로 포함된다. 하나의 예에서, 어닐링은 화씨 약 75도 내지 화씨 약 225도의 온도에서 수행된다.
예시적 구현예에서, 상기 주지된 바와 같이, 본 개시에 따라(예컨대, 진공 박스 및/또는 에어 나이프를 이용함으로써 냉각 롤에 대해 폴리올레핀 및 무기 충전제를 함유하는 용융 웹을 캐스팅하여) 제조된 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 종래의 마이크로다공성 통기성 필름에 비해, 감소된 기본 중량, 증가된 다트 충격 강도, 피크 기계 방향에서 증가된 변형률, PPT 평가로 측정되는 감소된 알코올 침투, 및/또는 초음파 실링에서 파괴 결합을 달성하기 위해 요구되는 감소된 결합력을 가질 수 있다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 요망되는 최종 용도(예컨대, 마이크로다공성 통기성 필름의 요망되는 특성 및/또는 적용)에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 기본 중량은 약 5 gsm 내지 약 30 gsm 범위이다. 또 다른 예에서, 기본 중량은 약 6 gsm 내지 약 25 gsm 범위이다. 예시적 구현예에서, 기본 중량은 약 14 gsm 미만이며, 일부 예에서, 약 12 gsm 미만이다. 상기 범위 밖에 있는 기본 중량(예컨대, 약 30 gsm 초과의 기본 중량)이 또한 채택될 수 있지만, 더 낮은 기본 중량은 물질 비용을 최소화할 뿐만 아니라 소비자 만족을 최대화한다(예컨대, 더 박막은 필름을 포함하는 개인 위생 제품의 사용자에 대해 증가된 편안함을 제공할 수 있음). 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 이는 다음 값 중 하나인 기본 중량을 선택하기 위한 본 개시의 범위 내에 속한다: 약 30 gsm, 29 gsm, 28 gsm, 27 gsm, 26 gsm, 25 gsm, 24 gsm, 23 gsm, 22 gsm, 21 gsm, 20 gsm, 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 8 gsm, 7 gsm, 6 gsm, 또는 5 gsm.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하기 위한 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 다음 범위 중 하나이다: 약 5 gsm 내지 30 gsm, 6 gsm 내지 30 gsm, 7 gsm 내지 30 gsm, 8 gsm 내지 30 gsm, 9 gsm 내지 30 gsm, 10 gsm 내지 30 gsm, 11 gsm 내지 30 gsm, 12 gsm 내지 30 gsm, 13 gsm 내지 30 gsm, 및 14 gsm 내지 30 gsm. 제2 범위 세트에서, 마이크로다공성 통기성 필름의 기본 중량은 다음 범위 중 하나이다: 약 5 gsm 내지 29 gsm, 5 gsm 내지 28 gsm, 5 gsm 내지 27 gsm, 5 gsm 내지 26 gsm, 5 gsm 내지 25 gsm, 5 gsm 내지 24 gsm, 5 gsm 내지 23 gsm, 5 gsm 내지 22 gsm, 5 gsm 내지 21 gsm, 5 gsm 내지 20 gsm, 5 gsm 내지 19 gsm, 5 gsm 내지 18 gsm, 5 gsm 내지 17 gsm, 5 gsm 내지 16 gsm, 5 gsm 내지 15 gsm, 5 gsm 내지 14 gsm, 5 gsm 내지 13 gsm, 5 gsm 내지 12 gsm, 5 gsm 내지 11 gsm, 5 gsm 내지 10 gsm, 5 gsm 내지 9 gsm, 5 gsm 내지 8 gsm, 및 5 gsm 내지 7 gsm. 제3 범위 세트에서, 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 다음 범위 중 하나이다: 약 6 gsm 내지 29 gsm, 7 gsm 내지 29 gsm, 7 gsm 내지 28 gsm, 7 gsm 내지 27 gsm, 7 gsm 내지 26 gsm, 7 gsm 내지 25 gsm, 7 gsm 내지 24 gsm, 7 gsm 내지 23 gsm, 7 gsm 내지 22 gsm, 7 gsm 내지 21 gsm, 7 gsm 내지 20 gsm, 7 gsm 내지 19 gsm, 7 gsm 내지 18 gsm, 7 gsm 내지 17 gsm, 7 gsm 내지 16 gsm, 7 gsm 내지 15 gsm, 7 gsm 내지 14 gsm, 및 7 gsm 내지 13 gsm.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 유사한 기본 중량의 종래 마이크로다공성 통기성 필름에 비해 더 큰 다트 충격 강도를 나타낸다. 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 요망되는 다트 충격 강도에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 50그램의 다트 충격 강도를 갖는다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 75그램의 다트 충격 강도를 갖는다. 추가 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 90그램의 다트 충격 강도를 갖는다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 다트 충격 강도는 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름(2)에 있어서-이는 다음 값 중 하나 이상인 다트 충격 강도를 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 약 50그램, 51그램, 52그램, 53그램, 54그램, 55그램, 56그램, 57그램, 58그램, 59그램, 60그램, 61그램, 62그램, 63그램, 64그램, 65그램, 66그램, 67그램, 68그램, 69그램, 70그램, 71그램, 72그램, 73그램, 74그램, 75그램, 76그램, 77그램, 78그램, 79그램, 80그램, 81그램, 82그램, 83그램, 84그램, 85그램, 86그램, 87그램, 88그램, 89그램, 90그램, 91그램, 92그램, 93그램, 94그램, 95그램, 96그램, 97그램, 98그램, 99그램, 100그램, 101그램, 102그램, 103그램, 104그램, 105그램, 106그램, 107그램, 108그램, 109그램, 110그램, 111그램, 112그램, 113그램, 114그램, 115그램, 116그램, 117그램, 118그램, 119그램, 120그램, 121그램, 122그램, 123그램, 124그램, 125그램, 126그램, 127그램, 128그램, 129그램, 130그램, 131그램, 132그램, 133그램, 134그램, 135그램, 136그램, 137그램, 138그램, 139그램, 140그램, 141그램, 142그램, 143그램, 144그램, 145그램, 146그램, 147그램, 148그램, 149그램, 150그램, 151그램, 152그램, 153그램, 154그램, 155그램, 156그램, 157그램, 158그램, 159그램, 160그램, 161그램, 162그램, 163그램, 164그램, 165그램, 166그램, 167그램, 168그램, 169그램, 170그램, 171그램, 172그램, 173그램, 174그램, 175그램, 176그램, 177그램, 178그램, 179그램, 180그램, 181그램, 182그램, 183그램, 184그램, 185그램, 186그램, 187그램, 188그램, 189그램, 190그램, 191그램, 192그램, 193그램, 194그램, 195그램, 196그램, 197그램, 198그램, 199그램, 200그램, 201그램, 202그램, 203그램, 204그램, 또는 205그램.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하기 위한 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 다트 충격 강도에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 다트 충격 강도는 다음 범위 중 하나이다: 약 50그램 내지 250그램, 55그램 내지 250그램, 60그램 내지 250그램, 65그램 내지 250그램, 70그램 내지 250그램, 75그램 내지 250그램, 80그램 내지 250그램, 85그램 내지 250그램, 90그램 내지 250그램, 95그램 내지 250그램, 100그램 내지 250그램, 105그램 내지 250그램, 110그램 내지 250그램, 115그램 내지 250그램, 120그램 내지 250그램, 125그램 내지 250그램, 130그램 내지 250그램, 135그램 내지 250그램, 140그램 내지 250그램, 145그램 내지 250그램, 150그램 내지 250그램, 155그램 내지 250그램, 160그램 내지 250그램, 165그램 내지 250그램, 170그램 내지 250그램, 175그램 내지 250그램, 180그램 내지 250그램, 185그램 내지 250그램, 190그램 내지 250그램, 195그램 내지 250그램, 200그램 내지 250그램, 및 205그램 내지 250그램. 제2 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름(2)에 대한 다트 충격 강도는 다음 범위 중 하나이다: 약 50그램 내지 249그램, 50그램 내지 245그램, 50그램 내지 240그램, 50그램 내지 235그램, 50그램 내지 230그램, 50그램 내지 225그램, 50그램 내지 220그램, 50그램 내지 215그램, 및 50그램 내지 210그램. 제3 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름(2)에 대한 다트 충격 강도는 다음 범위 중 하나이다: 약 51그램 내지 약 249그램, 55그램 내지 245그램, 60그램 내지 240그램, 65그램 내지 235그램, 70그램 내지 230그램, 75그램 내지 225그램, 80그램 내지 225그램, 85그램 내지 225그램, 90그램 내지 225그램, 95그램 내지 225그램, 100그램 내지 225그램, 105그램 내지 225그램, 110그램 내지 225그램, 115그램 내지 225그램, 120그램 내지 225그램, 125그램 내지 225그램, 130그램 내지 225그램, 135그램 내지 225그램, 140그램 내지 225그램, 145그램 내지 225그램, 150그램 내지 225그램, 155그램 내지 225그램, 160그램 내지 225그램, 165그램 내지 225그램, 170그램 내지 225그램, 175그램 내지 225그램, 및 180그램 내지 225그램.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 유사한 기본 중량의 종래 마이크로다공성 통기성 필름에 비해 피크 기계 방향에서 더 큰 변형률을 나타낸다. 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 피크 기계 방향에서 요망되는 변형률에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 75%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 100%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는다. 추가 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 125%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 피크 기계 방향에서의 변형률은 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 있어서-이는 다음 값 중 하나 이상인 피크 기계 방향에서의 변형률을 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 약 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%, 101%, 102%, 103%, 104%, 105%, 106%, 107%, 108%, 109%, 110%, 111%, 112%, 113%, 114%, 115%, 116%, 117%, 118%, 119%, 120%, 121%, 122%, 123%, 124%, 125%, 126%, 127%, 128%, 129%, 130%, 131%, 132%, 133%, 134%, 135%, 136%, 137%, 138%, 139%, 140%, 141%, 142%, 143%, 144%, 145%, 146%, 147%, 148%, 149%, 150%, 151%, 152%, 153%, 154%, 155%, 156%, 157%, 158%, 159%, 160%, 161%, 162%, 163%, 164%, 165%, 166%, 167%, 168%, 169%, 170%, 171%, 172%, 173%, 174%, 175%, 176%, 177%, 178%, 179%, 180%, 181%, 182%, 183%, 184%, 185%, 186%, 187%, 188%, 189%, 190%, 191%, 192%, 193%, 194%, 195%, 196%, 197%, 198%, 199%, 200%, 201%, 202%, 203%, 204%, 205%, 206%, 207%, 208%, 209%, 210%, 211%, 212%, 213%, 214%, 215%, 216%, 217%, 218%, 219%, 220%, 221%, 222%, 223%, 224%, 225%, 226%, 227%, 228%, 229%, 230%, 231%, 232%, 233%, 234%, 235%, 236%, 237%, 238%, 239%, 240%, 241%, 242%, 243%, 244%, 245%, 246%, 247%, 248%, 249%, 250%, 251%, 252%, 253%, 254%, 255%, 256%, 257%, 258%, 259%, 260%, 261%, 262%, 263%, 264%, 265%, 266%, 267%, 268%, 269%, 270%, 271%, 272%, 273%, 274%, 275%, 276%, 277%, 278%, 279%, 280%, 281%, 282%, 283%, 284%, 285%, 286%, 287%, 288%, 289%, 290%, 291%, 292%, 293%, 294%, 295%, 296%, 297%, 298%, 299%, 또는 300%.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하기 위한 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 피크 기계 방향에서의 변형률에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 피크 기계 방향에서의 변형률은 다음 범위 중 하나이다: 약 75% 내지 350%, 75% 내지 345%, 75% 내지 340%, 75% 내지 335%, 75% 내지 330%, 75% 내지 325%, 75% 내지 320%, 75% 내지 315%, 75% 내지 310%, 75% 내지 305%, 75% 내지 300%, 75% 내지 295%, 75% 내지 290%, 75% 내지 285%, 및 75% 내지 280%. 제2 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름(2)에 대한 피크 기계 방향에서의 변형률은 다음 범위 중 하나이다: 약 76% 내지 350%, 77% 내지 350%, 78% 내지 350%, 79% 내지 350%, 80% 내지 350%, 81% 내지 350%, 82% 내지 350%, 83% 내지 350%, 84% 내지 350%, 85% 내지 350%, 86% 내지 350%, 87% 내지 350%, 88% 내지 350%, 89% 내지 350%, 90% 내지 350%, 91% 내지 350%, 92% 내지 350%, 93% 내지 350%, 94% 내지 350%, 95% 내지 350%, 96% 내지 350%, 97% 내지 350%, 98% 내지 350%, 99% 내지 350%, 100% 내지 350%, 101% 내지 350%, 102% 내지 350%, 103% 내지 350%, 104% 내지 350%, 105% 내지 350%, 106% 내지 350%, 107% 내지 350%, 108% 내지 350%, 109% 내지 350%, 110% 내지 350%, 111% 내지 350%, 112% 내지 350%, 113% 내지 350%, 114% 내지 350%, 115% 내지 350%, 116% 내지 350%, 117% 내지 350%, 118% 내지 350%, 119% 내지 350%, 120% 내지 350%, 121% 내지 350%, 122% 내지 350%, 123% 내지 350%, 124% 내지 350%, 125% 내지 350%, 126% 내지 350%, 127% 내지 350%, 128% 내지 350%, 129% 내지 350%, 130% 내지 350%, 131% 내지 350%, 132% 내지 350%, 133% 내지 350%, 134% 내지 350%, 135% 내지 350%, 136% 내지 350%, 137% 내지 350%, 138% 내지 350%, 139% 내지 350%, 140% 내지 350%, 141% 내지 350%, 142% 내지 350%, 143% 내지 350%, 144% 내지 350%, 145% 내지 350%, 146% 내지 350%, 147% 내지 350%, 148% 내지 350%, 149% 내지 350%, 150% 내지 350%, 151% 내지 350%, 152% 내지 350%, 153% 내지 350%, 154% 내지 350%, 155% 내지 350%, 156% 내지 350%, 157% 내지 350%, 158% 내지 350%, 159% 내지 350%, 160% 내지 350%, 161% 내지 350%, 162% 내지 350%, 163% 내지 350%, 164% 내지 350%, 165% 내지 350%, 166% 내지 350%, 167% 내지 350%, 168% 내지 350%, 169% 내지 350%, 170% 내지 350%, 171% 내지 350%, 172% 내지 350%, 173% 내지 350%, 174% 내지 350%, 175% 내지 350%, 176% 내지 350%, 177% 내지 350%, 178% 내지 350%, 179% 내지 350%, 180% 내지 350%, 181% 내지 350%, 182% 내지 350%, 183% 내지 350%, 184% 내지 350%, 185% 내지 350%, 186% 내지 350%, 187% 내지 350%, 188% 내지 350%, 189% 내지 350%, 190% 내지 350%, 191% 내지 350%, 192% 내지 350%, 193% 내지 350%, 194% 내지 350%, 195% 내지 350%, 196% 내지 350%, 197% 내지 350%, 198% 내지 350%, 199% 내지 350%, 200% 내지 350%, 201% 내지 350%, 202% 내지 350%, 203% 내지 350%, 204% 내지 350%, 205% 내지 350%, 206% 내지 350%, 207% 내지 350%, 208% 내지 350%, 209% 내지 350%, 210% 내지 350%, 211% 내지 350%, 212% 내지 350%, 213% 내지 350%, 214% 내지 350%, 및 215% 내지 350%. 제3 범위 세트에서, 약 14 gsm 미만-일부 구현예에서, 약 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 9 gsm, 또는 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름(2)에 대한 피크 기계 방향에서의 변형률은 다음 범위 중 하나이다: 약 75% 내지 349%, 80% 내지 345%, 85% 내지 340%, 90% 내지 335%, 95% 내지 330%, 100% 내지 325%, 105% 내지 320%, 110% 내지 315%, 115% 내지 310%, 120% 내지 305%, 125% 내지 300%, 130% 내지 300%, 135% 내지 300%, 140% 내지 300%, 145% 내지 300%, 150% 내지 300%, 155% 내지 300%, 160% 내지 300%, 165% 내지 300%, 170% 내지 300%, 175% 내지 300%, 180% 내지 300%, 185% 내지 300%, 190% 내지 300%, 195% 내지 300%, 200% 내지 300%, 205% 내지 300%, 210% 내지 300%, 215% 내지 300%, 220% 내지 300%, 및 225% 내지 300%.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 직물 침투 압력(PPT) 평가에 의해 측정되는 감소된 알코올 침투를 나타낸다. PPT 평가에서, 필름의 불투과성은 염료-함유 알코올이 필름을 침투하는 정도에 관해 정량된다. 알코올 침투의 양은 다시 빨간색 염료로 포화된 부직포 물질이 필름 상에 오버레이되고 중량이 적용된 후 빨간색 점을 함유하는 블로팅 장치 종이 표면적의 백분율로 측정될 수 있다. PPT 평가는 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함되는 아래의 실시예 섹션뿐만 아니라 U.S. 특허 번호 9,174,420 B2에 추가로 기재되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 필름의 요망되는 알코올 침투 정도에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 20 gsm 미만의 기본 중량 및 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 약 12% 미만의 알코올 침투를 갖는다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 17 gsm 미만의 기본 중량 및 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 약 12% 미만의 알코올 침투를 갖는다. 추가 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 12 gsm 미만의 기본 중량 및 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 약 11% 미만의 알코올 침투를 갖는다.
PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 알코올 침투는 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 약 20 gsm 이하-일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 있어서-이는 다음 값 중 하나 이하인 알코올 침투를 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 약 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0%.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하는 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 알코올 침투에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 알코올 침투는 다음 범위 중 하나이다: 약 0% 내지 25%, 0% 내지 24%, 0% 내지 23%, 0% 내지 22%, 0% 내지 21%, 0% 내지 20%, 0% 내지 19%, 0% 내지 18%, 0% 내지 17%, 0% 내지 16%, 0% 내지 15%, 0% 내지 14%, 0% 내지 13%, 0% 내지 12%, 0% 내지 11%, 0% 내지 10%, 0% 내지 9%, 0% 내지 8%, 0% 내지 7%, 0% 내지 6%, 0% 내지 5%, 0% 내지 4%, 0% 내지 3%, 0% 내지 2%, 및 0% 내지 1%. 제2 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 알코올 침투는 다음 범위 중 하나이다: 약 0.1% 내지 12%, 0.2% 내지 12%, 0.3% 내지 12%, 0.4% 내지 12%, 0.5% 내지 12%, 0.6% 내지 12%, 0.7% 내지 12%, 0.8% 내지 12%, 0.9% 내지 12%, 1.0% 내지 12%, 1.1% 내지 12%, 1.2% 내지 12%, 1.3% 내지 12%, 1.4% 내지 12%, 1.5% 내지 12%, 1.6% 내지 12%, 1.7% 내지 12%, 1.8% 내지 12%, 1.9% 내지 12%, 2.0% 내지 12%, 2.1% 내지 12%, 2.2% 내지 12%, 2.3% 내지 12%, 2.4% 내지 12%, 2.5% 내지 12%, 2.6% 내지 12%, 2.7% 내지 12%, 2.8% 내지 12%, 2.9% 내지 12%, 및 3.0% 내지 12%. 제3 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 PPT 평가에 의해 측정된 바와 같은 알코올 침투는 다음 범위 중 하나이다: 약 0.1% 내지 11%, 0.2% 내지 10%, 0.3% 내지 9%, 0.4% 내지 8%, 0.5% 내지 7%, 0.5% 내지 6%, 0.5% 내지 5%, 0.5% 내지 4%, 0.5% 내지 3%, 0.5% 내지 2%, 및 0.5% 내지 1%.
일부 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 물, 메틸 알코올, 에틸 알코올, 체액(예컨대, 혈액, 체지방 및 오일, 타액, 생리, 대변, 소변, 및/또는 유사 체액), 및 계면활성제-함유 살균제 중 하나 이상에 대해 본질적으로 비투과성이다. 일부 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 약 10% 미만, 일부 구현예에서 약 5% 미만, 및 일부 구현예에서 약 2% 미만인 이소프로필 알코올 침투를 갖는다. 일부 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)는 알코올(예컨대, 이소프로필 알코올)에 대해 본질적으로 비투과성이다.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 파괴 결합을 달성하기 위해 감소된 결합력을 나타낸다. "파괴 결합"은 2개 물질을 분리하기 위한 시도(예컨대, 당김)가 물질 중 하나를 손상시키도록 하는(예컨대, 결합제가 함께 결합된 물질보다 강력함) 2개 물질(예컨대, 부직포층에 결합된 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2) 또는 다층 통기성 배리어 필름(56)) 간의 강력한 결합을 나타낸다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 기본 중량은 요망되는 결합력에 기반하여 변화될 수 있다. 하나의 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 150 mm 폭 뿔에 있어서 약 20 gsm 미만의 기본 중량 및 약 1600 뉴턴 미만의 결합력을 갖는다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 150 mm 폭 뿔에 있어서 약 17 gsm 미만의 기본 중량 및 약 1500 뉴턴 미만의 결합력을 갖는다. 추가 예에서, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 150 mm 폭 뿔에 있어서 약 12 gsm 미만의 기본 중량 및 약 1100 뉴턴 미만의 결합력을 갖는다.
본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 결합력은 몇몇 상이한 값 중 하나이거나 몇몇 상이한 범위 중 하나에 속할 수 있다. 예를 들어, 약 20 gsm 이하-일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 있어서-이는 150 mm 폭 뿔에 있어서 다음 값 중 하나 이하인 결합력을 선택하기 위한 본 개시의 범위 내이다: 약 2000뉴턴, 1900뉴턴, 1800뉴턴, 1700뉴턴, 1600뉴턴, 1500뉴턴, 1400뉴턴, 1300뉴턴, 1200뉴턴, 1100뉴턴, 1000뉴턴, 900뉴턴, 800뉴턴, 700뉴턴, 600뉴턴, 500뉴턴, 또는 400뉴턴.
이는 또한 여러 상이한 범위 중 하나에 속하는 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름(2)의 결합력에 대한 본 개시의 범위 내이다. 제1 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 결합력은 150 mm 폭 뿔에 있어서 다음 범위 중 하나이다: 약 300뉴턴 내지 2200뉴턴, 300뉴턴 내지 2100뉴턴, 300뉴턴 내지 2000뉴턴, 300뉴턴 내지 1900뉴턴, 300뉴턴 내지 1800뉴턴, 300뉴턴 내지 1700뉴턴, 300뉴턴 내지 1600뉴턴, 300뉴턴 내지 1500뉴턴, 300뉴턴 내지 1400뉴턴, 300뉴턴 내지 1300뉴턴, 300뉴턴 내지 1200뉴턴, 300뉴턴 내지 1100뉴턴, 300뉴턴 내지 1000뉴턴, 300뉴턴 내지 900뉴턴, 300뉴턴 내지 800뉴턴, 300뉴턴 내지 700뉴턴, 300뉴턴 내지 600뉴턴, 및 300뉴턴 내지 500뉴턴. 제2 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 결합력은 150 mm 폭 뿔에 있어서 다음 범위 중 하나이다: 약 100뉴턴 내지 1600뉴턴, 200뉴턴 내지 1600뉴턴, 300뉴턴 내지 1600뉴턴, 400뉴턴 내지 1600뉴턴, 500뉴턴 내지 1600뉴턴, 600뉴턴 내지 1600뉴턴, 700뉴턴 내지 1600뉴턴, 800뉴턴 내지 1600뉴턴, 900뉴턴 내지 1600뉴턴, 1000뉴턴 내지 1600뉴턴, 1100뉴턴 내지 1600뉴턴, 1200뉴턴 내지 1600뉴턴, 1300뉴턴 내지 1600뉴턴, 및 1400뉴턴 내지 1600뉴턴. 제3 범위 세트에서, 약 20 gsm 이하―일부 구현예에서, 약 19 gsm, 18 gsm, 17 gsm, 16 gsm, 15 gsm, 14 gsm, 13 gsm, 12 gsm, 11 gsm, 10 gsm, 또는 9 gsm 이하인 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 결합력은 150 mm 폭 뿔에 있어서 다음 범위 중 하나이다: 약 150뉴턴 내지 1500뉴턴, 200뉴턴 내지 1450뉴턴, 250뉴턴 내지 1400뉴턴, 300뉴턴 내지 1350뉴턴, 350뉴턴 내지 1300뉴턴, 400뉴턴 내지 1250뉴턴, 450뉴턴 내지 1200뉴턴, 500뉴턴 내지 1150뉴턴, 550뉴턴 내지 1100뉴턴, 600뉴턴 내지 1050뉴턴, 650뉴턴 내지 1000뉴턴, 700뉴턴 내지 950뉴턴, 750뉴턴 내지 900뉴턴, 및 800뉴턴 내지 850뉴턴.
일부 구현예에서, 상술된 바와 같이, 본 개시는 단층 마이크로다공성 통기성 필름(2)을 제공한다. 다른 구현예에서, 본 개시는 또한 다층 마이크로다공성 통기성 필름을 제공한다(나타내지 않음). 하나의 예에서, 다층 마이크로다공성 통기성 필름에는 코어층 및 코어층에 인접한 하나 이상의 외부 스킨층이 포함된다. 코어층은 도 1에 나타낸 필름(2)과 유사할 수 있으며, 열가소성 중합체(또는 열가소성 중합체의 조합) 및 여기에 분산된 고체 충전제(또는 고체 충전제의 조합)가 포함되는 반면, 하나 이상의 외부 스킨층은 코어와 동일한 조성 또는 코어와 상이한 조성을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 스킨층은 압출 다이 상의 휘발물 축적 수준을 최소화하기 위해 설계된 조성으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 후속 연신 시, 코어층은 마이크로다공성 및 통기성이 되는 반면, 스킨층은 이들이 고체 충전제를 함유하는지 여부에 따라 통기성일 수도 또는 통기성이 아닐 수도 있다. 마이크로다공성 통기성 필름의 다층 버전에서 하나 이상의 스킨층의 두께 및 조성은 전구체 필름이 후속 연신되는 경우, 생성 필름이 여전히 통기성이도록 선택된다. 하나의 예에서, 코어층을 샌드위치하는 한 쌍의 스킨층은 비교적 얇고, 함께 총 필름 두께의 약 30% 이하를 차지한다. 일부 구현예에서, 스킨층이 고체 충전제를 함유하는지 여부와 무관하게, 스킨층은 여전히 통기성일 수 있다. 예를 들어, 스킨층에는 연신 공정 동안 도입되는 하나 이상의 불연속성이 포함될 수 있다. 스킨층에서 불연속성의 형성 가능성은 연신을 거친 스킨층의 두께가 감소함에 따라 증가할 수 있다.
하나의 예에서, 본 개시에 따른 다층 마이크로다공성 통기성 필름은 공급 블록 공압출에 의해 제조될 수 있다. 또 다른 예에서, 본 개시에 따른 다층 마이크로다공성 통기성 필름은 취입 필름(관형) 공압출에 의해 제조될 수 있다. 공급 블록 및 취입 필름 압출 방법은 문헌[The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology, pp. 233-238 (Aaron L. Brody et al. eds., 2nd Ed. 1997)]에 기재되며, 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다. 필름 압출 방법은 또한 U.S. 특허 번호 6,265,055에 기재되며, 그 전체 내용은 마찬가지로 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 본원에 참조로 포함될 수 있으며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
일부 구현예에서, 상술된 바와 같이, 본 개시는 마이크로다공성 통기성 필름(예컨대, 단층 또는 다층)을 제공한다. 다른 구현예에서, 본 개시는 다층 통기성 배리어 필름을 추가로 제공한다.
다층 통기성 배리어 필름(56)을, 예를 들어, 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타낸 다층 통기성 배리어 필름(56)에는 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58) 및 적어도 하나의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)이 포함된다. 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에는 흡습성 중합체가 포함된다. 예시적 구현예에서, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 모놀리식 친수성 중합체이다. 모놀리식 친수성 중합체는 추가적인 충전제 및 연신이 필요 없이 수분을 투과할 수 있다. 모놀리식 친수성 중합체에서의 통기성 기전은 수분의 흡수 및 탈착에 의해 달성된다.
도 7에서 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58)은 도 1에 나타낸 마이크로다공성 통기성 필름(2)과 유사하며, 상술된 것과 유사한 공정에 의해 제조될 수 있다. 하나의 예에서, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58)에는 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제가 포함된다. 예시적 구현예에서, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 갖는다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 예시적 구현예에서, 다층 통기성 배리어 필름(56)에는 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층(62)이 추가로 포함된다. 제2 마이크로다공성 통기성 필름층(62)은 제1 마이크로다공성 통기성 필름층(58)과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로다공성 통기성 필름층(58) 및 제2 마이크로다공성 통기성 필름층(62)은 두께, 통기성, 포어 크기, 및/또는 열가소제 조성에서 서로 상이할 수 있다.
적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58)과 유사한-어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층(62)은 도 1에 나타낸 마이크로다공성 통기성 필름(2)과 유사하며, 상술된 것과 유사한 공정에 의해 제조될 수 있다. 하나의 예에서, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층(62)에는 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제가 포함된다. 예시적 구현예에서, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층(62)은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 갖는다. 예시적 구현예에서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 적어도 하나의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층(58) 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층(62) 사이에 배치되지만, 다른 구성이 마찬가지로 실시될 수 있다.
도 7에 나타낸 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 내부 바이러스 및 알코올 배리어층을 제공하며-마이크로다공성 통기성 필름층(58) 및 마이크로다공성 통기성 필름층(62)과는 달리-충전되지 않거나 실질적으로 충전되지 않을 수 있다(예컨대, 연신 결과 마이크로포어의 생성을 일으키지 않는 양의 고체 충전제를 함유함). 예시적 구현예에서, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은-비제한적으로 국제 특허 공개 번호 WO 2011/019504 A1에 기재된 흡습성 중합체를 포함하는-흡습성 중합체를 함유한다. 국제 특허 공개 번호 WO 2011/019504 A1의 전체 내용은 본 명세서와 불일치하는 임의의 개시 또는 정의가 있는 경우를 제외하고 본원에 참조로 포함되며, 본원에서의 개시 또는 정의가 우선하는 것으로 간주되어야 한다.
모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 바이러스에 대한 그리고 알코올 투과에 대한 배리어를 제공한다. 하나의 예에서, 타이층(나타내지 않음)이 이용되어 비유사층(예컨대, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60) 및 하나 또는 둘 다의 마이크로다공성 통기성 필름층(58) 및 마이크로다공성 통기성 필름층(62))을 조합할 수 있다. 또 다른 예에서, 접착제가 하나 이상의 인접한 비유사층에서 배합됨으로써 연속적 비-통기성 타이층으로부터 생성되는 투과성의 잠재적 손실을 회피할 수 있다.
추가 예에서, 타이 수지는 다층 필름 구조의 하나, 하나를 초과하는, 또는 임의의 층에 존재하지 않는다. 임의의 특정 이론에 의해 구애받고자 하거나 첨부되는 청구범위 또는 이의 균등부의 범위를 어느 척도에서도 제한하려 하지 않으면서, 본원에서는 일부 구현예에서, 제조 및 취급 동안 층들이 분리되지 않도록 유지하기 위한 타이 수지 접착제의 이용은 필름의 연신되지 않은 레인(예컨대 CD IMG 활성화에 의해 생성될 수 있음)이 타이 수지의 기능을 충족하고 층의 연합을 촉진하는 한 회피될 수 있는 것으로 여겨진다. 타이 수지가 존재하지 않는 구현예에 있어서, 타이 수지는 고가인 경향이 있으므로, 비용 절감의 측면에서 유리할 수 있다. 또한, 타이 수지는 압출 공정 동안 겔 형성에 취약하며, 이는 일반적으로 바람직하지 않다.
내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에는 흡습성 중합체가 포함될 수 있다. 예시적 구현예에서, 흡습성 중합체는 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체, 폴리에테르아마이드 공중합체, 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및/또는 유사한 중합체, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에는 일부 구현예에서 폴리에틸렌/아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 산-변형된 아크릴레이트, 무수물-변형된 아크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 산/아크릴레이트-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 무수물-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 및/또는 유사 중합체, 또는 이의 조합이 포함되는 접착제가 추가로 포함된다. 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 흡습성 중합체 수지로부터 또는 흡습성 중합체 수지의 조합으로부터, 그리고 선택적으로 하나 이상의 흡습성 중합체 수지 및 하나 이상의 접착제의 배합물로부터 제조될 수 있다.
하나의 예에서, 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 필름(56)의 총 두께의 약 0.5% 내지 약 30%를 차지할 수 있다. 또 다른 예에서, 배리어층(60)은 필름(56)의 총 두께의 약 1% 내지 약 20%를 차지할 수 있다. 추가 예에서, 배리어층(60)은 필름(56)의 총 두께의 약 2% 내지 약 10%를 차지할 수 있다. 일부 구현예에서(나타내지 않음), 필름(56)에는 복수의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)이 포함되며, 상술된 예시적인 두께 백분율 범위가 필름 내의 여러 배리어층의 합에 적용될 수 있다. 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)에는 하나 이상의 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)이 포함될 수 있고, 이는 서로 또는 삽입된 마이크로다공성 통기성 층, 예컨대 마이크로다공성 통기성 층(58) 및 마이크로다공성 통기성 층(62)과 근접할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)에 제공되는 하나 이상의 수분-투과성 배리어층(60)은 모놀리식이고, 마이크로포어의 발생을 위한 부위를 제공하는 임의의 충전제를 함유하지 않는다. 그러나, 모놀리식 수분-투과성 배리어층은 배리어층에 요망되는 특성을 부여하는 다른 첨가제를 함유할 수 있다.
모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에 대한 대표적 물질에는 비제한적으로 흡습성 중합체, 예컨대 ε-카프로락톤(Solvay Caprolactones에서 입수 가능), 폴리에테르 블록 아마이드(Arkema PEBAX에서 입수 가능), 폴리에스테르 엘라스토머(예컨대 Dupont Hytrel 또는 DSM Arnitel) 및 다른 폴리에스테르, 폴리아마이드, 셀룰로스(예컨대 셀룰로스 섬유), 니트로셀룰로스(예컨대, 니트로셀룰로스 섬유), 이오노머(예컨대 에틸렌 이오노머), 및/또는 유사 중합체, 및 이의 조합이 포함된다. 하나의 예에서, "Development of New Ionomers with Novel Gas Permeation Properties"를 표제로 하는 논문(Journal of Plastic Film and Sheeting, 2007, 23, No. 2, 119-132)에 기재된 바와 같이 지방산 염-변형된 이오노머가 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)으로 이용될 수 있다. 일부 구현예에서, 나트륨, 마그네슘, 및/또는 칼륨 지방산 염-변형된 이오노머가 이용되어 요망되는 수증기 투과 특성을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체(예컨대, 블록 폴리에테르에스테르 공중합체), 폴리에테르아마이드 공중합체(예컨대, 블록 폴리에테르아마이드 공중합체), 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및/또는 유사 중합체, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 하나의 예에서, 코폴리에테르 에스테르 블록 공중합체는 U.S. 특허 번호 4,739,012에 기재된 바와 같이, 연성 폴리에테르 절편 및 경성 폴리에테르 절편을 갖는 절편화된 엘라스토머이다. 대표적 코폴리에테르 에스테르 블록 공중합체는 상표명 HYTREL® 하에 DuPont에서 판매된다. 대표적 코폴리에테르 아마이드 중합체는 Atochem Inc.(Glen Rock, New Jersey)에서 상표명 PEBAX® 하에 판매되는 코폴리아마이드이다. 대표적 폴리우레탄은 B. F. Goodrich Company(Cleveland, Ohio)에서 상표명 ESTANE® 하에 판매되는 열가소성 우레탄이다. 대표적 코폴리(에테르이미드) 에스테르는 U.S. 특허 번호 4,868,062에 기재된다.
일부 구현예에서, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에는 열가소성 수지가 포함되거나 이와 배합될 수 있다. 상기 목적을 위해 이용될 수 있는 대표적 열가소성 수지에는 비제한적으로 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르 아마이드, 우레탄, 및/또는 유사 수지, 및 이의 조합이 포함된다. 일부 구현예에서, 열가소성 중합체에는 (a) 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(i-부텐), 폴리(2-부텐), 폴리(i-펜텐), 폴리(2-펜텐), 폴리(3-메틸-1-펜텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 1,2-폴리-1,3-부타디엔, 1,4-폴리-1,3-부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 아세테이트, 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리스티렌, 및/또는 유사 폴리올레핀, 및 이의 조합; (b) 폴리에스테르, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌)테레프탈레이트, 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥실렌-1,4-디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(옥시메틸렌-1,4-사이클로헥실렌메틸렌옥시테레프탈로일), 및/또는 유사 폴리에스테르, 및 이의 조합; 및 (c) 폴리에테르에스테르, 예컨대 폴리(옥시에틸렌)-폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(옥시테트라메틸렌)-폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 및/또는 유사 폴리에테르에스테르, 및 이의 조합; 및/또는 (d) 폴리아마이드, 예컨대 폴리(6-아미노카프로산), 폴리(,-카프로락탐), 폴리(헥사메틸렌 아디프아마이드), 폴리(헥사메틸렌 세바카마이드), 폴리(1 1-아미노운데칸산), 및/또는 유사 폴리아마이드, 및 이의 조합이 포함될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 흡습성 중합체는 흡습성 엘라스토머이다. 다양한 첨가제가 추가적인 특성, 예컨대 항균 효과, 냄새 제어, 정전기 감쇠, 및/또는 유사 특성을 제공하기 위해 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)에 첨가될 수 있다. 하나 이상의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 액체의 흐름, 액체 자극에 의해 수반될 수 있는 액체 유래 병원체, 바이러스, 및 다른 미생물을 방해하기 위해 필름(56)에 배치된다.
다층 통기성 배리어 필름(56)에서 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60), 마이크로다공성 통기성 필름층(58), 및 마이크로다공성 통기성 필름층(62) 중 하나 이상에는 근접 층에 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)을 부착하여 다층 필름(56)을 형성하기 위한 하나 이상의 접착제가 포함될 수 있다. 하나의 예에서, 접착제는 2개 이상의 층을 함께 부착하기에 적합한 성분일 수 있다. 하나의 예에서, 접착제는 층의 상용성을 증가시킬 뿐만 아니라 층을 서로 부착시키는 상용화 접착제이다. 접착제는 수지를 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60) 내로 압출하기 전에 그 수지 또는 다른 압출형 물질에 포함될 수 있다. 대표적 상용화 접착제에는 비제한적으로 폴리에틸렌/아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 산-변형된 아크릴레이트, 무수물-변형된 아크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 산/아크릴레이트-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 무수물-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 및/또는 유사 접착제, 및 이의 조합이 포함된다. 하나의 예에서, 마이크로다공성 통기성 층(58), 마이크로다공성 통기성 층(62) 및 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60) 중 하나에 접착제가 포함되는 경우, 접착제는 비교적 높은 메타크릴레이트 함량(예컨대, 적어도 약 20% 내지 25%의 메타크릴레이트 함량)을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 최대 약 50중량%의 접착제 및 적어도 약 50중량%의 흡습성 중합체를 포함하는 배합물로부터 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 흡습성 중합체는 이것이 압출되기 전에 건조될 수 있다. 압출장치로의 소량의 사전-건조된 흡습성 엘라스토머의 공급은 수분 흡수를 회피하고, 흡습성 엘라스토머의 가수분해를 방지하고, 웹에서 진청색 겔 및 홀의 형성을 감소시키거나 제거하는 데 효과적인 것으로 증명되었다. 일부 더 높은 연신비의 경우, 겔은 홀을, 그리고 심지어 웹을 파단시킨다.
본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)은 하나 또는 복수의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)을 함유할 수 있고, 그 각각은 필름 구조의 내층에서 임의의 순서로 배치될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 외래 물질에 의해 유도되는 손상을 회피하기 위해 생성 필름(56)의 외부 표면 상에 배치되지 않는다. 하나의 예에서, 필름(56)이 복수의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)을 함유하는 경우, 개별 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 효능을 증가시키기 위해 필름 내부에 서로 인접해서 배치되지 않는다. 복수의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)이 이용되는 경우, 개별 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)은 열가소성 중합체의 두께 및/또는 유형이 서로 상이할 수 있다.
하나의 예에서, 다층 통기성 배리어 필름(56)에 대한 대표적 구조는 5층을 함유하며(나타내지 않음), 하나의 모놀리식 수분-투과성 배리어층은 구조의 코어이고, 4개의 마이크로다공성 통기성 필름층은 코어 주위에 배열된다. 하나의 예에서, 5층 통기성 배리어 필름은 A-C-B-C-A 구조를 가지며, 여기서 A는 제1 마이크로다공성 통기성 필름층을 나타내고, C는 제1 마이크로다공성 통기성 필름층과 상이하거나 동일한 제2 마이크로다공성 통기성 필름층을 나타내고, B는 모놀리식 수분-투과성 배리어층을 나타낸다.
하나의 예에서, 최외부 마이크로다공성 통기성 필름층(A 및/또는 C)은 Dow 5230G LLDPE 또는 Dow PL1280 ULDPE 또는 Dow 5630 LLDPE, 및 칼슘 카보네이트를 함유한다. 추가적인 항산화제, 착색제, 및/또는 가공 보조제가 선택적으로 첨가될 수 있다. 마이크로다공성 통기성 필름층(A)은 존재하는 고체 충전제(예컨대, 칼슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 활성, 유리 구체, 다른 무기 입자 등)의 양 및/또는 정체가 마이크로다공성 통기성 필름층(C)과 상이할 수 있다. 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(B)은 흡습성 엘라스토머, 예컨대 Dupont HYTREL PET 및 접착제, 예컨대 Dupont BYNEL 3101 20%EVA 또는 Dupont AC1820 아크릴레이트를 함유할 수 있으며, 추가적인 항산화제, 착색제, 및 가공 보조제가 선택적으로 첨가된다. 하나의 예에서, 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층(B)은 약 50% 접착제 및 약 50중량% 이상의 흡습성 엘라스토머를 함유한다. 폴리에스테르 엘라스토머 대신, 다른 흡습성 중합체, 예컨대 ε-카프로락톤, 폴리에스테르 블록 아마이드, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리아마이드, 및 이의 배합물이 내부 모놀리식 수분-투과성 배리어층으로 이용될 수 있다.
상술된 유형의 다층 통기성 배리어 필름(56)은 임의의 특정 종류의 필름 구조로 제한되지 않는다. 다른 필름 구조가 도 7에 나타낸 3층 필름(56) 또는 상술된 5층 구조(A-C-B-C-A)와 동일하거나 유사한 결과를 달성할 수 있다. 필름 구조는 설비 설계 및 능력의 함수이다. 예를 들어, 필름에서의 층수는 이용 가능한 기술 및 필름에 대해 요망되는 최종 용도에만 의존한다. 본 개시에 따라 실시될 수 있는 필름 구조의 대표적 예에는 비제한적으로 다음이 포함되며, 여기서 A는 마이크로다공성 통기성 필름층(예컨대, 58 또는 62)을 나타내고 B는 알코올 및 바이러스 모놀리식 수분-투과성 배리어층(예컨대, 60)을 나타낸다:
A-B-A
A-A-B-A
A-B-A-A
A-A-B-A-A
A-B-A-A-A
A-B-A-B-A
A-B-A-A-A-A-A
A-A-B-A-A-A-A
A-A-A-B-A-A-A
A-B-A-A-A-B-A
A-B-A-A-B-A-A
A-B-A-B-A-A-A
A-B-A-B-A-B-A
A-B-A-A-A-A-A-A
A-A-B-A-A-A-A-A
A-A-A-B-A-A-A-A
A-B-A-A-A-A-B-A.
상술된 예시적 필름 구조에서, 각각의 마이크로다공성 통기성 필름층(A)에는 다른 필름 특성, 예컨대 부직포에 결합하는 능력을 더 잘 제어하기 위해 2개 이상의 마이크로다공성 통기성 필름층이 포함될 수 있다. 예를 들어, 하나의 A 마이크로다공성 통기성 필름층에 2개의 마이크로다공성 통기성 필름층이 존재하는 경우, 그리고 C가 제2 마이크로다공성 통기성 필름층을 나타내는 경우, 일부 예시적인 필름 구조는 다음과 같다:
A-C-B-C-A
A-C-A-C-B-C-A
A-C-B-C-A-C-A
A-C-A-C-B-C-A-C-A
A-C-B-C-A-C-A-C-A
A-C-B-C-A-B-C-A
추가로, 배율기 방식으로 다층 생산을 허용하는 다이 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, ABA 구조가 약 10 내지 약 1000배 증가될 수 있다. 생성되는 10배 증가된 ABA 구조는 다음과 같이 표현될 수 있다:
A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A-A-B-A
마이크로다공성 통기성 필름(2) 및/또는 다층 통기성 배리어 필름(56)을 이용하는 대표적 적용에는 비제한적으로 의료용 가운, 기저귀 뒷면 시트, 드레이프, 포장, 의복, 물품, 카페트 뒷면, 실내장식 뒷면, 붕대, 보호복, 여성 위생품, 건축 공사, 침구 및/또는 유사 적용이 포함된다. 본 개시에 따른 필름은 열, 초음파, 및/또는 접착제 결합에 의해 직물, 스크림, 또는 다른 필름 지지체에 적층될 수 있다. 지지체는 필름의 적어도 한 면에 및 또는 필름의 양면에 부착될 수 있다. 적층물은 직포, 니트, 부직포, 종이, 네트, 또는 다른 필름을 이용해서 제조될 수 있다. 접착제 결합은 이러한 적층물을 제조하기 위해 이용될 수 있다. 접착제 결합은 접착제, 예컨대 분말, 접착성 웹, 액체, 핫-멜트 및 용매계 접착제로 수행될 수 있다. 추가로, 이들 유형의 접착제는 지지체 내 중합체가 필름 표면과 상용성인 경우 초음파 또는 열 결합과 함께 이용될 수 있다. 본 발명의 다층 필름 및 부직포 직물의 적층물은 수술용 배리어를 제공할 수 있다. 하나의 예에서, 직물은 스펀본드 또는 스펀본드-용융취입-스펀본드(SMS) 직물이다. 또 다른 예에서, 직물은 스펀레이스드(spunlaced), 에어레이드(airlaid), 분말-결합, 열-결합, 또는 수지-결합일 수 있다. 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)의 봉입은 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)을 기계적 손상 또는 열 손상으로부터 보호하고 극히 낮은 두께로 다층 필름의 열 및 초음파 결합을 허용한다.
본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)은 의학 분야에서의 적용에서 이용될 수 있다. 다공성 웹은 기체가 내용물을 멸균하기 위해 포장을 투과할 수 있어야 하므로, 에틸렌 옥사이드(EtO) 멸균을 위해 의학 분야에서 현재 이용된다. 이러한 다공성 웹은 종종 강성 트레이를 위한 상부 시트로서 그리고 파우치에서 통기 필름으로서 이용된다. 의료용 종이는 Tyvek(스펀본드 HDPE)으로서 이러한 목적을 위해 일반적으로 이용된다. 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)은 이러한 적용에서 이들 제품 중 어느 하나를 대체하기 위해 이용될 수 있다.
하나의 예에서, 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)은 혈액 배리어가 관여되는 임의의 적용에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 일회용 담요, 수술용 탁자 커버, 또는 수술 드레이프는 이들이 통기성 기재와 보다 편안히 작용할 수 있는 혈액 배리어 적용을 나타내므로, 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름(56)을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 상술된 바와 같이, 본 개시는 마이크로다공성 통기성 필름(2)(예컨대, 단층 또는 다층) 및 다층 통기성 배리어 필름(56)을 제공한다. 다른 구현예에서, 본 개시는 본 개시에 따른 하나 이상의 마이크로다공성 통기성 필름(예컨대, 단층 또는 다층), 및/또는 본 개시에 따른 하나 이상의 다층 통기성 배리어 필름을 함유하는 개인 위생 제품을 추가로 제공한다. 예시된 구현예에서, 본 개시에 따른 개인 위생 제품에는 상술된 바와 같은 공정에 의해 제조되는 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름(2) 및 적어도 하나의 외부 부직포층이 포함된다. 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름(2)은 개인 위생 제품 사용자의 피부 및/또는 의복과 접촉하도록 구성된다. 일부 구현예에서, 개인 위생 제품에는 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름(2) 및 적어도 하나의 외부 부직포층 사이에 배치된 적어도 하나의 모놀리식 수분-투과성 배리어층(60)이 추가로 포함된다.
하나의 예에서, 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름은 접착제 없이(예컨대, 열 실링, 초음파 용접, 및/또는 유사 기술을 통해) 적어도 하나의 외부 부직포층에 결합된다. 일부 구현예에서, 각각의 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름(2) 및 적어도 하나의 외부 부직포층은 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌을 포함한다. 예시적 구현예에서, 내부 마이크로다공성 통기성 필름(2)에는 고체 충전제로서 칼슘 카보네이트가 포함된다.
예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 개인 위생 제품은 요실금 팬티, 수술용 가운, 또는 여성 위생 제품으로 구성된다.
다음의 번호를 매긴 항에는 고려되며 비제한적인 구현예가 포함된다:
항 1. 다음 단계를 포함하는, 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법:
폴리올레핀 및 무기 충전제를 포함하는 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계,
에어 나이프, 에어 블랭킷, 진공 박스, 또는 이의 조합을 이용하여 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계, 및
켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름을 형성하는 단계.
항 2. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
항 3. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
항 4. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 방법.
항 5. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 방법.
항 6. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 폴리프로필렌을 포함하는 방법.
항 7. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 방법.
항 8. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제의 평균 입자 크기가 약 0.1마이크론 내지 약 15마이크론인 방법.
항 9. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 나트륨 카보네이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 마그네슘 설페이트, 알루미늄 설페이트, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 알루미나, 운모, 활석, 실리카, 점토, 유리 구체, 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 하이드록사이드, 제올라이트, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
항 10. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트, 알칼리 금속 설페이트, 알칼리 토금속 설페이트, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
항 11. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 칼슘 카보네이트를 포함하는 방법.
항 12. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 용융 웹이 진공 박스에 의해 음압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅되는 방법.
항 13. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 용융 웹이 에어 나이프에 의해 양압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅되는 방법.
항 14. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 냉각 롤을 통과하는 냉각액의 출구 온도가 화씨 약 50도 내지 화씨 약 130도인 방법.
항 15. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 연신이 기계 방향(MD) 연신, 횡방향(CD) 연신, 맞물림 기어(IMG) 연신, 저온 연신, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
항 16. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 연신이 횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신을 포함하는 방법.
항 17. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 연신이 횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신 및 저온 연신을 포함하는 방법.
항 18. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 일부 연신이 화씨 약 60도 내지 화씨 약 200도의 온도에서 수행되는 방법.
항 19. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
항 20. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하며, 어닐링은 화씨 약 75도 내지 화씨 약 225도의 온도에서 수행되는 방법.
항 21. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 14 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 방법.
항 22. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 12 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 방법.
항 23. 다음 단계를 포함하는, 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법:
폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합 및 알칼리 토금속 카보네이트를 포함하는 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계로서, 알칼리 토금속 카보네이트는 마이크로다공성 통기성 필름의 적어도 약 50중량%를 차지하는 단계,
진공 박스에 의해 음압 하에 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계,
횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신에 의해 켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름을 형성하는 단계, 및
화씨 약 75도 내지 약 225도의 온도에서 마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계.
항 24. 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름으로서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 25. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 75그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 26. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 100그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 27. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 9 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 100그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 28. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 약 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 29. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 30. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 31. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 32. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 본질적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 구성되는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 33. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 34. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 폴리올레핀이 폴리프로필렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 35. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 36. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 50중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 37. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트, 알칼리 금속 설페이트, 알칼리 토금속 설페이트, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 38. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 무기 충전제가 칼슘 카보네이트를 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 39. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 150%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 40. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 175%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 41. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 200%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 42. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 215%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 43. 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌에 분산된 알칼리 토금속을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름으로서,
알칼리 토금속이 마이크로다공성 통기성 필름의 약 50중량% 내지 약 75중량%를 차지하며,
마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 90그램의 다트 충격 강도를 가지고, 및
마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 90%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 44. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 125%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 45. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 150%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 46. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 200%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
항 47. 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하는 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름으로서, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층이 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 가지며, 및
적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 흡습성 중합체를 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
항 48. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층을 추가로 포함하며, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하고, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 가지고, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 동일하거나 상이하며, 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층은 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층 사이에 배치되는 다층 통기성 배리어 필름.
항 49. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 흡습성 중합체가 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체, 폴리에테르아마이드 공중합체, 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 다층 통기성 배리어 필름.
항 50. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합의 방법에 의해 제조되는 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층,
흡습성 중합체를 포함하는 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층, 및
임의의 다른 항 또는 항들의 조합의 방법에 의해 제조되는 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 배리어 필름을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름으로서,
적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층이 동일하거나 상이하며, 및
적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름 사이에 배치되는 다층 통기성 배리어 필름.
항 51. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 흡습성 중합체가 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체, 폴리에테르아마이드 공중합체, 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 다층 통기성 배리어 필름.
항 52. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 접착제를 추가로 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
항 53. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 접착제를 추가로 포함하며, 접착제가 폴리에틸렌/아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 산-변형된 아크릴레이트, 무수물-변형된 아크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 산/아크릴레이트-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 무수물-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 또는 이의 조합을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
항 54. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합의 방법에 의해 제조되는 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름으로서,
적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름은 개인 위생 제품 사용자의 피부 및/또는 의복과 접촉하도록 구성되는 내부 마이크로다공성 통기성 필름, 및
적어도 하나의 외부 부직포층을 포함하는 개인 위생 제품.
항 55. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름 및 적어도 하나의 외부 부직포층 사이에 배치되는 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층을 추가로 포함하는 개인 위생 제품.
항 56. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름이 접착제 없이 적어도 하나의 외부 부직포층에 결합되는 개인 위생 제품.
항 57. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름 및 적어도 하나의 외부 부직포층이 각각 폴리프로필렌을 포함하는 개인 위생 제품.
항 58. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 제품이 요실금 팬티로 구성되는 개인 위생 제품.
항 59. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 제품이 수술용 가운으로 구성되는 개인 위생 제품.
항 60. 임의의 다른 항 또는 항들의 조합에 있어서, 제품이 여성 위생 제품으로 구성되는 개인 위생 제품.
다음 실시예 및 대표적 절차는 본 개시에 따른 특징을 예시하며, 예시로서만 제공된다. 이는 첨부되는 청구범위 또는 이의 균등부의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
실시예
일반 사항
실시예 필름의 제조를 위해, 최대 3개 압출장치를 갖는 압출 캐스팅 라인을 이용하였다. "A" 및 "B" 압출장치는 2 ½" 직경이고, "C" 압출장치는 1 ¾" 직경이다. 압출장치는 Cloeren Corporation(Orange, TX)에서 제조된 조합 공급블록으로 공급되며, 이는 다양한 구성으로 A, B 및 C 압출장치 출력물을 층화할 수 있다. 공급블록으로부터, 용융 중합체가 약 36" 폭인 단층 캐스팅 다이(Cloeren에서 제조됨) 내로 진행된다. 다이는 조정 가능한 갭을 갖는다. 본원에 기재된 샘플에 있어서, 조정 가능한 갭은 10 내지 40 mils로 유지되었다. 용융 중합체는 냉각 롤로 적하된다. 본원에 기재된 샘플에 있어서, 냉각 롤은 이의 패턴 P-2739로, Pamarco(Roselle, NJ)에서 각인된 엠보스화 패턴 FST-250을 가졌다. 엠보스화 패턴 P-2739는 인치 당 250개의 사각형 및 약 31마이크론의 깊이를 갖는 사각형 패턴이다(예컨대, 기계 방향으로 거의 정렬된 라인을 가짐). 롤러 자체는 내부 수냉을 포함하는 18" 직경을 갖는다. 각인 롤 패턴은 진공 박스 켄칭을 방해하지 않게 충분히 얕은 다른 패턴으로 대체될 수 있다. 하나의 대안은 크롬 도금 롤 상에 샌드-블라스팅 공정에 의해 생성된 40 Ra 패턴(40마이크로인치 평균 거칠기)이다.
실시예 1 - 종래 엠보스화 필름 대 냉각 캐스팅 진공 박스 필름의 비교
상기 실험에서, 마이크로다공성 통기성 필름을 표 1에 나타낸 제형물 XC3-121-2205.0으로 제조하였다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 나타낸 조성물 XC3-121-2205.0의 압출에 의해 형성된 용융 웹을 종래 엠보스화 롤 공정 또는 본 개시에 따른 냉각 캐스팅 진공 박스 공정에 의해 250T 롤 상에서 켄칭하였다(1749.9 rpm 설정). 종래 엠보스화 롤 공정에 의해 제조된 필름 및 본 개시에 따른 냉각 캐스팅 공정에 의해 제조된 필름의 물리적 특성을 표 2에 나타낸다. 표 2에는 12.21 gsm으로 게이지를 낮춘, 냉각 캐스팅 진공 박스 공정에 의해 제조된 제3 필름에 대한 물리적 특성이 추가로 포함된다. 표 2 및 후속 표에서, 설비의 검정 범위 미만인 엘멘도르프(Elmendorf) 인열 결과는 별표로 나타내며, 단지 참조를 위한 것으로 간주되어야 한다.
[표 2]
Figure pct00002
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름은 종래 엠보스화 롤 필름에 비해 실질적으로 개선된 TD 인열, 및 천공 특성을 나타낸다. 예를 들어, 냉각 캐스팅 공정에 의해 제조된 마이크로다공성 통기성 필름은 엠보스화 필름에 비해 더 큰 MD 인장 강도 및 더 적은 MD 신율을 나타낸다. 또한, 놀랍게도, 비-엠보스화 마이크로다공성 통기성 필름은 필적하는 엠보스화 필름에 비해 감소된 수증기 투과율(WVTR)을 나타낸다. 상기 관찰은 비-엠보스화 필름의 MVTR(수증기 투과율)이 본질적으로 동일한 조건 하에 증분 연신되는 필적하는 엠보스화 필름의 MVTR보다 크다고 언급하는, U.S. 특허 번호 6,656,581에서 보고된 발견과 대조된다.
엠보스화 공정은 연신 공명에 취약하다. 그 결과, 종래 엠보스화 공정에 의해 제조된 마이크로다공성 통기성 필름에는 전형적으로 가공을 보조하기 위해 LDPE가 포함된다. 그러나, 본 교시에 따른 냉각 캐스팅 진공 박스 켄칭 공정에 의해 제조된 마이크로다공성 통기성 필름에 있어서, LDPE는 생략될 수 있고, 이에 따라 종래 필름으로 지금까지 달성 불가능했던 특성을 갖는 더 강한 필름을 산출한다.
실시예 2 - 진공 박스 공정에 의해 제조된 마이크로다공성 통기성 필름
CaCO3-함유 화합물(CF7414 또는 T998K5)을 함유하는 7개 제형물을 이용하여 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름을 제조하였다. 각각의 이러한 7개 제형물에서, CaCO3-함유 화합물(CF7414 또는 T998K5)이 70중량%로 존재하며 PPA가 2%로 존재한다. 제형물의 나머지는 중합체 또는 중합체 배합물이다. 나머지를 이루는 중합체/중합체 배합물의 조성을 포함하는 7개 제형물의 조성을 아래의 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00003
제형물 1 및 6으로 제조된 필름은 14 gsm이었던 반면, 제형물 2~5 및 7로 제조된 필름은 12 gsm이었다.
표 3에 나타낸 CaCO3-함유 화합물 CF7414 및 T998K5의 조성을 아래 표 4에 명시한다.
[표 4]
Figure pct00004
표 3에 나타낸 7개 제형물을 이용하여 일련의 마이크로다공성 통기성 필름을 제조하였다. 필름은 다양한 양의 사전-연신을, 일부 경우에는 MD IMG 연신을 거쳤다. 이렇게 제조된 필름의 물리적 특성을 아래의 표 5, 6, 및 7에 요약한다.
[표 5]
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
[표 6]
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
[표 7]
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
실시예 3 - 종래 마이크로다공성 통기성 필름의 물리적 특성을 나타내는 비교예
종래 방법에 의해 제조된 일련의 마이크로다공성 통기성 필름(예컨대, Windmoeller & Hoelscher 취입 MDO 필름, 캐스팅 MDO 필름, 및 캐스팅 IMG 필름)에 대한 데이터를 아래의 표 8에 나타낸다. 본 교시에 따른 진공 박스 공정에 의해 제조된 일련의 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 데이터를 아래의 표 9에 나타낸다.
표 8에서 데이터로 나타낸 바와 같이, 취입 MDO 필름은 불량한 변형률 및 인열 특성을 나타낸다. 또한, 표 9에 나타낸 필름에 상응하는 피크 MD에서의 변형률은 표 8에서의 것들보다 실질적으로 더 높다. 또한, 표 9에서의 필름은 뛰어난 다트 강하 및 느린 천공 특징을 나타낸다.
[표 8]
Figure pct00014
[표 9]
Figure pct00015
Figure pct00016
실시예 4 - 스킨 비함유 마이크로다공성 통기성 필름
구조 BBBBB를 갖는 일련의 16개 스킨 비함유 마이크로다공성 통기성 필름을 표 10에 나타낸 제형물 XC1-2-2269.0으로 제조하였다. 화합물 CF7414의 조성은 표 4에서 상기에 제공한다.
16개 필름은 다음의 상이한 가공 조건을 거쳤다: 기본 중량(9 gsm 대 12 gsm), 사전-연신(35%/35% 대 50%/50%), 물림 깊이(0.070 대 0.085), 및 사후-연신(0% 대 30%). 생성 필름의 물리적 특성을 표 11~12에 요약한다.
[표 10]
Figure pct00017
표 11~12에서, 주석 W/X/Y/Z는 기본 중량(gsm)/사전-연신/IMG 롤의 물림 깊이/사후-연신을 표시하는 약술이다. 예를 들어, 명명 9/35/070/0은 9 gsm의 기본 중량, 35%/35% 사전-연신, 70 mm의 물림 깊이, 및 0% 사후-연신을 나타낸다.
[표 11]
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
[표 12]
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
실시예 5 - 스킨 함유 마이크로다공성 통기성 필름
구조 CBBBC를 갖는 일련의 16개 스킨 함유 마이크로다공성 통기성 필름을 표 13에 나타낸 제형물 XC1-22-2270.0으로 제조하였다. 화합물 CF7414의 조성은 표 4에서 상기에 제공한다.
16개 필름은 다음의 상이한 가공 조건을 거쳤다: 기본 중량(9 gsm 대 12 gsm), 사전-연신(35%/35% 대 50%/50%), 물림 깊이(0.07 대 0.085), 및 사후-연신(0% 대 30%). 생성 필름의 물리적 특성을 표 14~15에 요약한다.
[표 13]
Figure pct00024
표 14~15에서, 주석 W/X/Y/Z는 기본 중량(gsm)/사전-연신/IMG 롤의 물림 깊이/사후-연신을 표시하는 약술이다. 예를 들어, 명명 9/35/070/0은 9 gsm의 기본 중량, 35%/35% 사전-연신, 70 mm의 물림 깊이, 및 0 사후-연신을 나타낸다.
[표 14]
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
[표 15]
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
실시예 6 - 현저히 낮은 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름
구조 CBBBC를 갖는 2개의 마이크로다공성 통기성 필름 A3 및 B3을 표 13에 나타낸 제형물 XC3-22-2270.0으로 제조하였다. 생성 필름의 물리적 특성을 표 16에 나타낸다.
표 16에서, 주석 X/Y/Z는 사전-연신/IMG 롤의 물림 깊이/사후-연신을 표시하는 약술이다. 예를 들어, 필름 A2에 상응하는 명명 50/085/0은 50%/50% 사전-연신, 85 mm의 물림 깊이, 및 0% 사후-연신을 나타낸다. 놀랍게 그리고 예상치 못하게, 필름 A2 및 B2는 현저히 낮은 기본 중량(예컨대, 9 gsm 미만)에도 불구하고 높은 다트 충격 강도(예컨대, 90그램 초과)를 나타낸다.
[표 16]
Figure pct00031
마이크로다공성 통기성 필름의 전체 두께는 필름이 제조되는 특정한 최종 용도에 따라 변화될 수 있다. 예시적 구현예에서, 본 개시에 따른 필름은 마이크로다공성 통기성 필름에 대한 전형적 두께보다 작은 두께를 갖는다. 상술된 바와 같이, 냉각 롤에 대해 용융 웹을 캐스팅하기 위해 진공 박스, 에어 나이프, 및/또는 에어 블랭킷을 이용해서 본 개시에 따라 제조된 마이크로다공성 통기성 필름의 유리한 특성에는 감소된 기본 중량, 증가된 다트 충격 강도, 피크 기계 방향에서의 증가된 변형률, 및/또는 유사 특성 중 하나 이상이 포함될 수 있고, 필름이 종래 마이크로다공성 통기성 필름에 비해 감소된 게이지 또는 두께로 이용될 수 있도록 할 수 있다. 그러나, 기본 중량 및 두께는 요망되는 최종 용도에 맞추어 쉽게 조정될 수 있다.
실시예 7 - 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름
구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 A4 내지 D4, 및 구조 A/B/A(10/80/10 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 E4 내지 H4를 표 17에 나타낸 제형물 XC3-828-2287로 제조하였다. 표 17에 나타낸 화합물 T1000J2 및 CF7414*의 조성을 아래의 표 18에 명시한다.
[표 17]
Figure pct00032
[표 18]
Figure pct00033
생성 폴리프로필렌 필름의 물리적 특성을 아래의 표 19에 나타낸다. 필름 A4, B4, E4, 및 F4는 임의의 사후-연신을 거치지 않은 반면, 필름 C4, D4, G4, 및 H4는 30% 사후-연신을 거쳤다. 필름 A4, B4, C4, 및 D4는 20/60/20 A/B/A 층화를 갖는 반면, 필름 E4, F4, G4, 및 H4는 10/80/10 A/B/A 층화를 갖는다.
표 19에 나타낸 바와 같이, 16-gsm 필름 D4는 1049 g/in의 피크 MD에서의 인상적인 힘 및 475 g/in의 25% 변형률 MD에서의 인상적인 힘을 나타낸다. 25% 변형률 MD 측정에서의 힘은 당겨질 때(예컨대, 소비자에 의해) 필름이 연신될 수 있는 정도를 반영한다. 또한, 표 19에 나타낸 바와 같이, 16-gsm 필름 D4는 또한 1572 Ft·Lb/in2의 높은 TEA MD를 나타내며, 이는 필름 인성의 척도이다(더 높은 수가 증가된 강성도에 상응함).
표 19에 나타낸 16-gsm 필름 D4를 Herrmann Ultrasonics에 의해 17-gsm 스펀본드 폴리프로필렌 단독중합체 물질에 초음파 결합시켰다. 필름 D4를 마이크로갭 제어, 20-kHz 초음파 뿔, 및 구별되는 결합 패턴을 갖는 결합 롤을 이용하여 폴리프로필렌 단독중합체에 결합시켰다. 이렇게 형성된 초음파 결합된 물질은 우수한 결합 특징을 나타내었으며 본 개시에 따른 필름이 어떻게 접착제를 이용하지 않고 부직포 물질에 결합될 수 있는지에 대한 하나의 예를 나타낸다. 이와 같이, 본 개시에 따른 필름(예컨대, 비제한적으로 표 19에 나타낸 필름 D4를 포함하는 폴리프로필렌 필름)은 개인 위생 제품(예컨대, 비제한적으로 요실금 팬티, 요실금용 성인 하부패드, 수술용 가운, 드레이프, 여성 위생 제품) 및 보호복, 예컨대 의복, 앞치마, 글러브 등을 포함)의 형성에 이용하기 위해 바람직할 수 있다.
[표 19]
Figure pct00034
Figure pct00035
실시예 8 - 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름
구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 I4 내지 L4를 표 20에 나타낸 제형물 XC3-222-2286으로 제조하였다. 표 20에 나타낸 화합물 CF7414*의 조성은 표 18에서 상기에 명시한다.
[표 20]
Figure pct00036
배합된 폴리프로필렌 필름을 포함하는 생성 폴리에틸렌의 물리적 특성을 아래의 표 21에 나타낸다. 필름 I4 및 K4는 임의의 사후-연신을 거치지 않은 반면, 필름 J4 및 L4는 30% 사후-연신을 거쳤다. 필름 I4, J4, K4, 및 L4는 20/60/20 A/B/A 층화를 갖는다.
[표 21]
Figure pct00037
Figure pct00038
표 21에 나타낸 바와 같이, 16-gsm 필름 L4는 1,600 g/in의 피크 MD에서의 인상적인 힘 및 495 g/in의 25% 변형률 MD에서의 인상적인 힘을 나타낸다. 또한, 표 21에 나타낸 바와 같이, 16-gsm 필름 D4는 또한 2,238 Ft·Lb/in2의 높은 TEA MD를 나타내며, 이는 필름 인성의 척도이다(더 높은 수가 증가된 강성도에 상응함).
놀랍게 그리고 예상치 못하게, 제형물 XC3-222-2286으로 제조된 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 필름 L4는 제형물 XC3-828-2287로 제조된 순수한 폴리프로필렌 필름 D4보다 터치에 대해 더 부드럽다. 또한, 놀랍게 및 예상치 못하게, 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 필름(예컨대, 표 21에 나타낸 필름 L4)은 순수한 폴리프로필렌 필름(표 19에 나타낸 필름 D4)보다 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
표 21에 나타낸 16-gsm 필름 L4를 Herrmann Ultrasonics에 의한 17-gsm 스펀본드 폴리프로필렌 단독중합체 물질에 초음파 결합시켰다. 필름 L4를 마이크로갭 제어, 150 mm 폭을 갖는 20-kHz 초음파 뿔, 및 구별되는 결합 패턴을 갖는 결합 롤을 이용하여 폴리프로필렌 단독중합체에 결합시켰다. 이렇게 형성된 초음파 결합된 물질은 우수한 결합 특징을 나타내었으며 본 개시에 따른 필름이 어떻게 접착제를 이용하지 않고 부직포 물질에 결합될 수 있는지에 대한 추가 예를 나타낸다. 이와 같이, 본 개시에 따른 필름(예컨대, 비제한적으로 표 21에 나타낸 필름 L4를 포함하는 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 필름)은 개인 위생 제품(예컨대, 비제한적으로 요실금 팬티, 수술용 가운, 여성 위생 제품, 및/또는 유사 제품)의 형성에 이용하기 위해 바람직할 수 있다.
실시예 9 - 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 및 비교 폴리프로필렌 비-통기성 필름의 직물 침투 압력(PPT) 평가
시뮬레이션된 혈액의 압력 침투를 "직물 침투 압력(PPT)" 평가를 이용해서 평가하였다. PPT 평가를 이용해서 시뮬레이션된 혈액이 명시된 시간 동안 압력 하에 직물 또는 필름을 침투하는지 여부 그리고 어느 정도인지를 결정한다.
샘플을 편평 표면 상의 블로팅지 상에 배치하고 1 psi 부하 하에 있으면서 3분 동안 Astrazon Red Violet 염료를 함유하는 70% IPA/수용액으로 자극한다. 블로팅지 상에 보이는 빨간색 점의 수를 결정하고 기록한다. 평가 용액은 가시성을 위해 첨가된 0.1%(리터 당 1그램 또는 100 ml 당 0.1 gm) Astrazon Red Violet 3RN 액체 염료를 함유하는 70% IPA/30% DI수를 함유한다. 상기 방법을 평가 천에 대해 표준 분위기: 70˚F(20℃), 65% RH에서 실험실에서 수행한다.
PPT 평가에서, 사전-마킹된 블로팅지를 싱크 근처의 단단한, 편평 표면 상에 놓는다. 3"x3"' 평가 시편을 4 또는 6개 사전-마킹된 레인 사각형 각각에서 블로팅 장치 상에, 마주하는 면을 위로 해서 배치한다. 흡착성 스펀본드 부직포 직물의 2"x2" 조각을 각 시편의 중심에 배치한다. 피펫을 평가 용액으로 충전하고, 2"x2" 부직포를 이로 포화시킨다. 실린더형, 2.0" 직경; 3.14 lb(1.0 psi) 중량을 포화된 시편 상부에 배치하고, 타이머를 시작한다. 3.0분 후, 무게를 제거하고 블로팅지를 제외한 전체를 폐기한다. 블로팅지를 검사하고, 모든 빨간색 점을 계수한다. 빨간색 점의 수를 기록한다. 계수될 빨간색 점에 대한 크기 제한을 명시할 수 있다. 하나의 큰 빨간색 얼룩이 존재하는 경우, 결과를 "99"로 기록할 수 있다.
구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 샘플 A5~C5를 상기 표 20에 나타낸 제형물 XC3-222-2286으로 제조하였다. 구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 샘플 D5~F5를 상기 표 17에 나타낸 제형물 XC3-828-2287로 제조하였다. 구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 마이크로다공성 코어 함유 필름 샘플 G5 및 H5를 아래의 표 22에 나타낸 제형물 XC3-828-2300으로 제조하였다. 마이크로다공성 코어 함유 필름은 마이크로다공성 코어층을 갖지만, 이들은 통기성 코어층을 둘러싼 고체 스킨층을 가지므로 통기성이 아니다. 표 22에 나타낸 화합물 CF7414*의 조성을 표 18에서 상기에 명시한다.
[표 22]
Figure pct00039
폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 필름 A5~H5에 대한 PPT 평가 데이터를 아래의 표 23에 요약한다.
[표 23]
Figure pct00040
6-인치 사각형 필름을 이용하여 필름 A5~H5에 대한 추가적인 PPT 평가를 수행하였다. 필름의 부직포쪽을 블로팅지 상에 배치하였고, 3 cm3의 염료를 30초의 기간 동안 첨가하였다. 상기 추가적인 평가 결과를 아래의 표 24에 나타낸다.
[표 24]
Figure pct00041
비교 목적을 위해, 구조 A/B/A(20/60/20 층화)를 갖는 폴리프로필렌 함유 비-통기성 필름 샘플 A6~F6을 아래의 표 25에 나타낸 제형물 XP-1943SX로 제조하였다.
[표 25]
Figure pct00042
비교 폴리에틸렌-배합된 폴리프로필렌 비-통기성 필름 A6~F6에 대한 PPT 평가 데이터를 아래의 표 26에 요약한다.
[표 26]
Figure pct00043
표 23 및 24의 데이터로 나타낸 바와 같이, 본 개시에 따른 폴리프로필렌 함유 스킨을 갖는 폴리에틸렌 코어 함유 필름은 낮은 결합력(예컨대, 600뉴턴)으로 파괴 결합을 제공할 수 있었다. 비교로서, 표 26의 데이터로 나타낸 바와 같이, 폴리프로필렌 비-공동화 필름과 배합된 폴리에틸렌은 화학식에서 고수준의 폴리프로필렌에도 불구하고, 이러한 비교적 낮은 결합력으로는 파괴 결합을 제공할 수 없었다. 또한, 마이크로다공성 통기성 필름 A5~G5에 대한 PPT 평가 결과가 비통기성 필름 A6~E6에 대한 PPT 평가 결과와 필적하지만, 놀랍게 그리고 예상치 못하게, 본 개시에 따른 마이크로다공성 통기성 필름은 통기성을 추가로 제공하면서 비-통기성 필름과 필적하는 배리어 성능을 제공할 수 있다.
실시예 10 - 다층 통기성 배리어 필름
폴리에틸렌-함유 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 코폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 4개의 하이브리드 마이크로다공성-모놀리식 다층 통기성 배리어 필름 A7~D7을 아래의 표 27에 나타낸 제형물 XC5-22922-2301.0으로 제조하였다.
[표 27]
Figure pct00044
폴리프로필렌-함유 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 코폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 4개의 하이브리드 마이크로다공성-모놀리식 다층 통기성 배리어 필름 E7~H7을 아래의 표 28에 나타낸 제형물 XC5-828-2302.0으로 제조하였다.
[표 28]
Figure pct00045
폴리에틸렌-함유 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 4개의 하이브리드 마이크로다공성-모놀리식 다층 통기성 배리어 필름 I7~L7을 아래의 표 29에 나타낸 제형물 XC5-22922-2306.0으로 제조하였다.
[표 29]
Figure pct00046
폴리프로필렌-함유 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 4개의 하이브리드 마이크로다공성-모놀리식 다층 통기성 배리어 필름 M7~P7을 아래의 표 30에 나타낸 제형물 XC5-82928-2307.0으로 제조하였다.
[표 30]
Figure pct00047
표 27~30에 나타낸 CaCO3-함유 화합물 CF7414*의 조성, 및 표 28 및 30에 나타낸 CaCO3-함유 화합물 T1000J2의 조성을 상기 표 18에 명시한다.
생성 필름 A7~H7의 물리적 특성을 아래의 표 31에 나타내며, 생성 필름 I7~P7의 물리적 특성을 아래의 표 32에 나타낸다. 각각의 필름 A7~P7은 30% 사후-연신을 거쳤다. 표 31 및 32에 나타낸 알코올 침투 평가 데이터는 모놀리식 층이 온전하게 유지되는 정도를 나타내며, 0 내지 10의 값이 특히 우수한 성능을 시사한다. 표 31 및 32에 나타낸 바와 같이, 여러 필름이 낮은 기본 중량(예컨대, 12 gsm)에도 불구하고 높은 다트 충격 강도(예컨대, 90그램 초과)를 나타낸다.
[표 31]
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
[표 32]
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
표 31 및 32의 데이터로 나타낸 바와 같이, 본 개시에 따른 다층 통기성 배리어 필름은 낮은 기본 중량(예컨대, 12 gsm)에서 낮은 알코올 침투(예컨대, 0% 내지 10%)를 달성할 수 있다.
실시예 11 - 타이 수지- 비함유 및 타이 수지-함유 다층 통기성 배리어 필름
폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 코폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 타이 수지-함유 다층 통기성 배리어 필름 A8을 아래의 표 33에 나타낸 제형물 XC5-82328-2351.6A로 제조하였다. 타이 수지(BYNEL 22E757)는 변형된 에틸렌 아크릴레이트이다.
[표 33]
Figure pct00056
폴리프로필렌 마이크로다공성 통기성 스킨, 열가소성 코폴리에스테르 엘라스토머 코어, 및 A/B/C/B/A 구조를 갖는 타이 수지-비함유 다층 통기성 배리어 필름 B8을 아래의 표 34에 나타낸 제형물 XC5-82328-2351.1로 제조하였다.
[표 34]
Figure pct00057
표 33 및 34에 나타낸 CaCO3-함유 화합물 T1001R1의 조성을 아래 표 35에 명시한다.
[표 35]
Figure pct00058
생성 필름 A8 및 B8의 물리적 특성을 아래의 표 36에 나타낸다. 각각의 필름 A8 및 B8은 25% 사후-연신을 거쳤고, 0.1인치 깊이에서 CD IMG 연신을 거쳤다.
[표 36]
Figure pct00059
놀랍게 그리고 예상치 못하게, 필름 롤을 성공적으로 제조하고, 이후 타이 수지-함유 제형물 XC5-82328-2351.6A 및 타이 수지-비함유 제형물 XC5-82328-2351.1을 둘 다로 부직포층에 핫 멜트-접착제로 적층할 수 있었다. 지금까지, 타이 수지 접착제는 제조 또는 취급 동안 층이 분리되지 않도록 하기 위해 필요한 것으로 여겨졌다. 그러나, CD IMG 활성화를 이용하는 본 개시에 따른 제조 방법은 층들이 함께 유지될 수 있도록 함으로써 타이 수지의 필요성을 배제한다.
표 36에서 데이터로 나타낸 바와 같이, 필름의 낮은 기본 중량 및 구조 내 폴리프로필렌(보통 배향 시 취성 중합체임)의 이용에도 불구하고 뛰어난 WVTR값 및 다트 충격 강도가 수득되었다.

Claims (60)

  1. 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법으로서,
    폴리올레핀 및 무기 충전제를 포함하는 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계,
    에어 나이프, 에어 블랭킷, 진공 박스, 또는 이의 조합을 이용하여 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계, 및
    켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    폴리올레핀이 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    폴리올레핀이 폴리프로필렌을 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    무기 충전제의 평균 입자 크기가 약 0.1마이크론 내지 약 15마이크론인 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    무기 충전제가 나트륨 카보네이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 마그네슘 설페이트, 알루미늄 설페이트, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 알루미나, 운모, 활석, 실리카, 점토, 유리 구체, 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 하이드록사이드, 제올라이트, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    무기 충전제가 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트, 알칼리 금속 설페이트, 알칼리 토금속 설페이트, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    무기 충전제가 칼슘 카보네이트를 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    용융 웹이 진공 박스에 의해 음압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅되는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    용융 웹이 에어 나이프에 의해 양압 하에 냉각 롤 표면에 대해 캐스팅되는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    냉각 롤을 통과하는 냉각액의 출구 온도가 화씨 약 50도 내지 화씨 약 130도인 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    연신이 기계 방향(MD) 연신, 횡방향(CD) 연신, 맞물림 기어(IMG) 연신, 저온 연신, 또는 이의 조합을 포함하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    연신이 횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신을 포함하는 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    연신이 횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신 및 저온 연신을 포함하는 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    적어도 일부 연신이 화씨 약 60도 내지 화씨 약 200도의 온도에서 수행되는 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하며, 어닐링은 화씨 약 75도 내지 화씨 약 225도의 온도에서 수행되는 방법.
  21. 제1항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 14 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 12 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 방법.
  23. 마이크로다공성 통기성 필름의 제조 방법으로서,
    폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합 및 알칼리 토금속 카보네이트를 포함하는 조성물을 압출하여 용융 웹을 형성하는 단계로서, 알칼리 토금속 카보네이트는 마이크로다공성 통기성 필름의 적어도 약 50중량%를 차지하는 단계,
    진공 박스에 의해 음압 하에 냉각 롤 표면에 대해 용융 웹을 캐스팅하여 켄칭 필름을 형성하는 단계,
    횡방향 맞물림 기어(CD IMG) 연신에 의해 켄칭 필름을 연신하여 마이크로다공성 통기성 필름을 형성하는 단계, 및
    화씨 약 75도 내지 약 225도의 온도에서 마이크로다공성 통기성 필름을 어닐링하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름으로서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  25. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 75그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  26. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 100그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  27. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 9 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 100그램의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  28. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 8 gsm 미만의 기본 중량을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  29. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  30. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  31. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  32. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 본질적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 구성되는 마이크로다공성 통기성 필름.
  33. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며, 선형 저밀도 폴리에틸렌이 메탈로센 폴리에틸렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  34. 제24항에 있어서,
    폴리올레핀이 폴리프로필렌을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  35. 제24항에 있어서,
    무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 30중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  36. 제24항에 있어서,
    무기 충전제가 마이크로다공성 통기성 필름의 약 50중량% 내지 약 75중량%를 차지하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  37. 제24항에 있어서,
    무기 충전제가 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 토금속 카보네이트, 알칼리 금속 설페이트, 알칼리 토금속 설페이트, 또는 이의 조합을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  38. 제24항에 있어서,
    무기 충전제가 칼슘 카보네이트를 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름.
  39. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 150%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  40. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 175%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  41. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 200%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  42. 제24항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 215%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  43. 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌에 분산된 알칼리 토금속을 포함하는 마이크로다공성 통기성 필름으로서,
    알칼리 토금속이 마이크로다공성 통기성 필름의 약 50중량% 내지 약 75중량%를 차지하며,
    마이크로다공성 통기성 필름이 약 13 gsm 미만의 기본 중량 및 적어도 약 90그램의 다트 충격 강도를 가지고, 및
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 90%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  44. 제43항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 125%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  45. 제43항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 150%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  46. 제43항에 있어서,
    마이크로다공성 통기성 필름이 적어도 약 200%의 피크 기계 방향에서의 변형률을 갖는 마이크로다공성 통기성 필름.
  47. 다층 통기성 배리어 필름으로서,
    폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하는 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층으로, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 갖는 마이크로다공성 통기성 필름층, 및
    흡습성 중합체를 포함하는 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
  48. 제47항에 있어서,
    적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층을 추가로 포함하며, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 폴리올레핀 및 폴리올레핀에 분산된 무기 충전제를 포함하고, 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 약 14 gsm 미만의 기본 중량 및 약 50그램 초과의 다트 충격 강도를 가지고, 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 동일하거나 상이하며, 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층은 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층 사이에 배치되는 다층 통기성 배리어 필름.
  49. 제47항에 있어서,
    흡습성 중합체가 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체, 폴리에테르아마이드 공중합체, 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 다층 통기성 배리어 필름.
  50. 제1항의 방법에 의해 제조된 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층,
    흡습성 중합체를 포함하는 적어도 하나의 수분 투과성 배리어층, 및
    제1항의 방법에 의해 제조된 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름으로서,
    적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름층은 동일하거나 상이하며, 및
    적어도 하나의 수분-투과성 배리어층은 적어도 하나의 마이크로다공성 통기성 필름층 및 적어도 하나의 추가적인 마이크로다공성 통기성 필름 사이에 배치되는 다층 통기성 배리어 필름.
  51. 제50항에 있어서,
    흡습성 중합체가 흡습성 엘라스토머, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르에스테르 공중합체, 폴리에테르아마이드 공중합체, 폴리우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 폴리(에테르이미드) 에스테르 공중합체, 폴리비닐 알코올, 이오노머, 셀룰로스, 니트로셀룰로스, 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 다층 통기성 배리어 필름.
  52. 제50항에 있어서,
    적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 접착제를 추가로 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
  53. 제50항에 있어서,
    적어도 하나의 수분-투과성 배리어층이 접착제를 추가로 포함하며, 접착제가 폴리에틸렌/아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체, 산-변형된 아크릴레이트, 무수물-변형된 아크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 산/아크릴레이트-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 무수물-변형된 에틸렌 비닐 아세테이트, 또는 이의 조합을 포함하는 다층 통기성 배리어 필름.
  54. 개인 위생 제품으로서,
    제1항의 방법에 의해 제조된 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름으로서, 적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름이 개인 위생 제품 사용자의 피부 및/또는 의복과 접촉하도록 구성되는 내부 마이크로다공성 통기성 필름, 및
    적어도 하나의 외부 부직포층을 포함하는 개인 위생 제품.
  55. 제54항에 있어서,
    적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름 및 적어도 하나의 외부 부직포층 사이에 배치되는 적어도 하나의 수분-투과성 배리어층을 추가로 포함하는 개인 위생 제품.
  56. 제54항에 있어서,
    적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름이 접착제 없이 적어도 하나의 외부 부직포층에 결합되는 개인 위생 제품.
  57. 제54항에 있어서,
    적어도 하나의 내부 마이크로다공성 통기성 필름 및 적어도 하나의 외부 부직포층이 각각 폴리프로필렌을 포함하는 개인 위생 제품.
  58. 제54항에 있어서,
    제품이 요실금 팬티로 구성되는 개인 위생 제품.
  59. 제54항에 있어서,
    제품이 수술용 가운으로 구성되는 개인 위생 제품.
  60. 제54항에 있어서,
    제품이 여성 위생 제품으로 구성되는 개인 위생 제품.
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