KR920007728B1 - Heat-shrinkable elastomer method of producing the elastomer and articles utilizing the elastomer - Google Patents

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KR920007728B1
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마르레이 아틸라
시일 폼프룬 윌리암
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킴버얼리-클라이크 코오포레이션
케네스 에이. 키소우
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Abstract

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Description

열수축성 탄성체 및 이 탄성체를 이용한 제품의 제조방법Heat-shrinkable elastomer and method for producing a product using the elastomer

제1도는 본 발명의 가공 공정을 나타내는 블록 다이어그램.1 is a block diagram showing a machining process of the present invention.

제2도는 허리 밴드 부위에 부착되고 열수축되기 전에 나타낸 본 발명의 필름의 리본을 구비한 제조중의 연속 기저귀 웹 일부의 개략 평면도.2 is a schematic plan view of a portion of a continuous diaper web in manufacture with a ribbon of the film of the present invention shown prior to attachment to a waist band and heat shrink.

제3도는 본 발명의 복수층 필름의 실시품을 동시 압출시키는 장치의 개략도.3 is a schematic view of an apparatus for co-extrusion of an embodiment of a multilayer film of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 압출기 12 : 필름10 extruder 12 film

14 : 롤 16 : 연신기14 roll 16: drawing machine

본 발명은 열수축성 탄성체, 더욱 구체적으로 말하자면 일회용 기저귀 또는 실금용 제품과 같은 가먼트에 탄성 주름을 형성시키는 데에 특히 유용한 열수축성 탄성체에 관한 것이다.The present invention relates to heat shrinkable elastomers, more particularly heat shrinkable elastomers, which are particularly useful for forming elastic pleats in garments such as disposable diapers or incontinence articles.

가먼트의 선택된 부위에 탄성 주름을 형성하는 것은 허리 또는 손목 등의 착용자의 신체에 가먼트를 밀착시키는데 필요하거나 필수적이다. 이와 같은 주름은 일회용 기저귀와 같은 플라스틱 가먼트를 비롯한 일회용 가먼트의 경우에 특히 필요하다. 즉, 본 발명에서는 그 배경과 몇가지 최선이 실시 상태를 특히 일회용 기저귀 또는 실금용 가먼트에 관해 설명하게 되지만, 본 발명은 가운류, 마스크류, 신발 커버류 등과 같은 기타 가먼트에 적용될 수 있다는 사실을 이해할 수 있을 것이다.Forming elastic pleats in selected areas of the garment is necessary or necessary to adhere the garment to the wearer's body, such as the waist or wrist. Such pleats are particularly necessary in the case of disposable garments, including plastic garments such as disposable diapers. That is, the present invention will be described with respect to its background and some best practice, especially with regard to disposable diapers or incontinence garments, but the present invention may be applied to other garments such as gowns, masks, shoe covers, and the like. I can understand.

일회용 기저귀의 형상은 통상 "장고형" 또는 일반적인 "I형"이다. 이들 일회용 기저귀는 내외가 대접하는 시트제의 연속 웹과 흡수성 배트로부터 생산되는데, 그 기저귀에 있어서 기저귀 모듈의 각 허리 밴드 부위는 근접한 기저귀 모듈의 허리 밴드 부위에 일체로 연결된다(제2도 참조). 상기 연속 웹을 그 웹의 진행 방향에 대하여 횡방향의 허리 밴드 부위에서 절단함으로써 개개의 기저귀가 형성된다. 즉, 허리 밴드는 교차 기계 방향으로 절단된다.The shape of a disposable diaper is usually a "solid" or a general "I". These disposable diapers are produced from a sheet of continuous web and absorbent bats that are treated inside and outside, wherein each waist band portion of the diaper module is integrally connected to the waist band portion of the adjacent diaper module (see FIG. 2). . Individual diapers are formed by cutting the continuous web at a waist band portion transverse to the travel direction of the web. That is, the waist band is cut in the cross machine direction.

일회용 기저귀는 다리 밴드에 탄성체 재료를 적용하는 것도 상업적으로 달성되어 있다. 그러나, 다리 밴드에 탄성체 재료가 부착된 기저귀의 허리밴드에 탄성체 재료를 부착하려고 할 경우에, 큰 생산 문제가 발생한다. 예를 들면, 장력이 다리 밴드 방향에 유지되면, 허리 밴드에 부착된 탄성체는 기저귀를 주름지게 하고, 접기 공정, 포장 공정 또는 기타 생산 공정에서 방해가 된다. 이에 대한 상업적인 해결책은 현재 알려진 것이 없다.Disposable diapers have also been commercially applied to apply elastic materials to leg bands. However, when trying to attach the elastic material to the waistband of the diaper having the elastic material attached to the leg band, a large production problem occurs. For example, if the tension is maintained in the leg band direction, the elastic body attached to the waist band wrinkles the diaper and interferes with the folding process, packaging process or other production processes. No commercial solution to this is currently known.

최근에, 미합중국 특허 제3,912,565호, 제3,819,401호, 제3,639,917호에 입증된 바와 같이, 일회용 기저귀 또는 병원 가운류와 같은 일회용 가먼트의 주름을 형성시키는 데에 사용되는 열안정성이 있는 열수축성 탄성체 재료에 대해 몇가지가 제안된 바 있다.Recently, thermally stable heat shrinkable elastomeric materials used to form wrinkles in disposable garments, such as disposable diapers or hospital gowns, as demonstrated in US Pat. Nos. 3,912,565, 3,819,401, 3,639,917. Several proposals have been made for.

코취(Koch)등의 미합중국 특허 제3,912,565호와 마셍게일(Massengale)등의 미합중국 특허 제3,819,401호에는 가요성 폴리우레탄과 가소성 염화비닐 시트 재료를 각각 가열, 연신 및 냉각시킴으로써 조기 수축을 예방하는 방법이 기재되어 있다. 조기 수축을 예방하려면, 탄성체 시트 재료를 재가열하여 제한적인 이완이 일어나도록 하고 그 시트 재료를 냉각시켜서 열고정시킨다. 이어서, 이 열고정된 시트 재료를 제품에 붙여 열을 가하면, 원래 길이로 수축되므로 제품에 주름이 형성된다. 코취 등과 마셍게일 등의 미합중국의 특허의 제1도와 관련하여 더욱 충분하게 설명되어 있는 바와 같이, 시트 재료는 가열된 롤(25)와 닙 롤(31),(33) 사이에서 연신 처리된 다음 냉각후 가열된 액조(45)에서 부분적으로 이완되어, 롤(49)에서 수집된다. 코취등과 마셍게일 등의 미합중국 특허에서 주목해야 할 점은 외부 가열에 의하여 연신을 행하고 연신된 상태에서 냉각시키고, 이어서 다시 외부 가열에 의하여 재가열시켜서 조절된 열수축이 이루어지도록 하는 것이다.US Patent No. 3,912,565 to Koch et al. And US Patent No. 3,819,401 to Massengale et al. Disclose a method of preventing premature shrinkage by heating, stretching and cooling flexible polyurethane and plastic vinyl chloride sheet materials, respectively. It is described. To prevent premature shrinkage, the elastomeric sheet material is reheated to allow for limited relaxation and the sheet material is cooled to heat set. Subsequently, when the heat-fixed sheet material is applied to the product and heat is applied, the product shrinks to its original length and wrinkles are formed in the product. As is more fully described in connection with the first degree of the United States patents of Koch et al., Maestrole et al., The sheet material is stretched between the heated rolls 25 and the nip rolls 31, 33 and then cooled. It is then partially relaxed in the heated bath 45 and collected in the roll 49. It should be noted that U.S. Patents, such as Koch et al. And Maesin Gale, draw an extension by external heating, cool it in an elongated state, and then reheat it again by external heating to achieve controlled heat shrinkage.

알트하우스(Althouse)등의 미합중국 특허 제3,639,917호에는 열수축성 볼록 공중합체로 구성되는 탄성체가 기재되어 있다. 알트하우스에 따르면, 볼록 공중합체를 고온에서 원래 길이로부터 연신 또는 변형시켜 새로운 길이를 형성시킨 다음, 냉각시켜 그 공중합체가 연신된 상태에서 새로운 길이로 유지되게 한다. 따라서, 알트하우스의 공중합체는 가열시에 원래의 길이로 수축이 일어날 때까지 냉각에 의하여 새로운 길이로 유지된다. 그러므로, 알트하우스의 공중합체는 연신에 의하여 원래의 길이로부터 새로운 길이로 되어 냉각에 의하여 새로운 길이를 유지하고, 이어서 가열에 의하여 원래의 길이로 되돌아온다.U.S. Patent No. 3,639,917 to Althouse et al. Describes an elastomer composed of a heat shrinkable convex copolymer. According to Althaus, the convex copolymer is stretched or deformed from its original length at high temperatures to form a new length and then cooled to keep the copolymer at the new length in the stretched state. Thus, the copolymer of althouse is maintained at the new length by cooling until shrinkage occurs to its original length upon heating. Therefore, the copolymer of althouse is drawn from the original length to the new length by stretching, to maintain the new length by cooling, and then returned to the original length by heating.

가열-수축시에 회복될 수 있는 잠재적인 탄성 에너지를 나타내는 본 발명의 탄성체는 외부 가열 처리를 행하는 일이 없어 일방향으로 연신 또는 압연되어 일정한 길이로 배향되므로, 가해진 장력이 제거될 경우에, 그 탄성체는 원래의 길이 보다는 길지만, 연신된 길이보다는 짧은 영구 변형 길이로 이완된다. 특히, 원래 또는 최소 길이의 열수축성 탄성체는 외부 가열 처리 없이 한쪽 방향으로 실질적으로 더 긴 또는 제2길이까지, 예를 들면, 약 200%이상 연신된다. 이완시, 탄성체는 최초 길이와 제2길이 사이의 임의의 제3길이 또는 중간 길이로 영구 변형된다. 이 제3길이 또는 중간 상태는 예비형으로 알려져 있는 경우도 있다. 이 예비형을 비롯한 장력이 가해진 탄성체는 변형 상태로 있는 동안에 감소된 탄력 특성을 나타낸다. 후속되는 가열 처리시에, 그 탄성체는 수축하여, 그의 탄성 특성을 회복 또는 복구한다. 실제적인 또는 소망하는 수준의 장력이 가해지는 경우에, 상기 탄성체는 영구 변형 길이의 증대와 함께 장력 증가를 나타내는 반면에, 통상의 탄성체는 최소의 영구 변형을 나타낸다.The elastic body of the present invention, which exhibits potential elastic energy that can be recovered during heat-shrinkage, is stretched or rolled in one direction without being subjected to external heat treatment and is oriented in a constant length, so that the elastic body is removed when the applied tension is removed. Is relaxed to a permanent strain length that is longer than the original length but shorter than the drawn length. In particular, the original or minimum length of the heat shrinkable elastomer is elongated to substantially longer or second length in one direction, for example about 200% or more, without external heating treatment. Upon relaxation, the elastic body is permanently deformed to any third or intermediate length between the original length and the second length. This third length or intermediate state may be known as a reserve type. Tensioned elastomers, including these preforms, exhibit reduced elastic properties while in the deformed state. In the subsequent heat treatment, the elastic body contracts, restoring or restoring its elastic properties. When an actual or desired level of tension is applied, the elastomer exhibits an increase in tension with an increase in the permanent strain length, while a conventional elastomer exhibits minimal permanent strain.

탄성체 예비형의 열경화 및 냉각 과정을 제거하는 것이 중요하다. 당연히 중합체의 일축(一軸) 배향을 초래하는 탄성체의 장력 부여 또는 탄성체의 이완은 외부 가열 처리 없이, 즉 내부 온도가 상승하더라도 실온 또는 주변 온도[예, 21.1-23.9℃(70-75°F)]에서 수행된다. 그러나, 상기 탄성체는 그의 열수축 특성을 유지한다. 그러므로, 상기 탄성체를 가먼트에 상업적으로 적용할 경우에 일정의 가공 공정과 이에 관련된 장치의 필요성이 제거된다.It is important to eliminate the thermosetting and cooling processes of the elastomeric preforms. Naturally, the tensioning of the elastomer or the relaxation of the elastomer, which results in the uniaxial orientation of the polymer, can be achieved at room temperature or at ambient temperature [eg, 21.1-23.9 ° C. (70-75 ° F)] without external heat treatment, ie even if the internal temperature rises. Is performed in However, the elastic body retains its heat shrink characteristic. Therefore, the commercial application of the elastic body to the garment eliminates the need for a constant machining process and associated apparatus.

본 발명의 양호한 실시 상태에 따르면, 상기 탄성체는 비탄성체와 함께 동시 압출되거나 또는 라미네이트 처리된다. 상기 탄성체는 공지된 기술에 따라서 동시에 압출하여 복합 시트로 하는 것이 좋다. 이 복합체는 3개의 층, 즉 1개의 중간 탄성체층과 2개의 외층으로 구성되는 것이 좋다. 이 탄성체는 점착성을 나타낼 수 있으며, 롤 형태로 세워 놓을 때에는 압축괴를 형성할 수 있다. 비탄성체의 표층은 그 재료가 압연되지 않으면, 블록킹하지 않거나 이완시키도록 선택되는데, 이것은 안내, 컷팅 및 배치와 같은 처리 단계를 용이하게 해준다. 또한, 본 발명의 탄성체는 다수의 가먼트 재료에 대한 부착이 없거나 약하여도 좋다. 그러므로, 가먼트에 대접하는 복합체의 반대 방향에 위치하는 외층은 감암(減壓) 또는 감열(感熱) 접착제에 의하여 가먼트에 부착된다. 따라서, 상기 복합체는 단일층 복합체가 전혀 갖지 않는 이러한 장점을 갖는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the elastomer is coextruded or laminated with the inelastic body. The elastic body is preferably extruded at the same time according to a known technique to form a composite sheet. This composite is preferably composed of three layers, one intermediate elastic layer and two outer layers. This elastic body can exhibit adhesiveness and can form a compression ingot when set up in roll form. The surface layer of inelastic material is chosen to not block or relax if the material is not rolled, which facilitates processing steps such as guiding, cutting and placing. In addition, the elastic body of the present invention may have no or weak adhesion to a plurality of garment materials. Therefore, the outer layer located in the opposite direction of the composite that faces the garment is attached to the garment by a dark or heat sensitive adhesive. Thus, the composite has this advantage of not having a single layer composite at all.

1. 단일층 필름의 실시 상태1. State of implementation of monolayer film

제1도에 의하면, 본 발명의 공정은 통상의 압출기(10)에 의하여 펠렛형이어도 좋은 중합체의 압출로부터 시작하여 필름(12)를 성형하는 것인데, 이어서 이 필름은 바람직하게는 롤(14)에 저장하여 그 다음의 공정, 즉 필름 연신기로 이송된다는 사실을 알 수 있다. 압출된 필름의 두께는 약 0.005㎝(2mil) 내지 약 0.010㎝(4mil)인 것이 유리하지만, 소정의 주름 정도, 사용되는 중합체의 종류, 생산의 , 등을 달성하는데 요하는 연신량에 따라 다른 두께로 하는 것도 가능하다.According to FIG. 1, the process of the present invention is to mold the film 12 starting with the extrusion of a polymer which may be pelletized by means of a conventional extruder 10, which is then preferably rolled onto a roll 14 It can be seen that it is stored and transferred to the next process, the film stretching machine. The thickness of the extruded film is advantageously between about 0.005 cm (2 mil) and about 0.010 cm (4 mil), but the thickness varies depending on the amount of stretching required to achieve the desired degree of wrinkles, the type of polymer used, the production, and the like. It is also possible to make it.

앞에서 "필름"이란 용어를 사용하였으나, 본 발명의 탄성체는 리본, 실, 테이프등과 같은 형태의 구조로 생산될 수 있다. 그러나, 예시의 편의상 이하에서는 "필름"이란 용어를 사용하겠다.Although the term “film” has been used in the foregoing, the elastic body of the present invention may be produced in a structure such as a ribbon, thread, tape, or the like. However, for convenience of illustration, the term “film” will be used below.

이상 간단히 언급한 대로, 본 발명에 따른 필름을 생산하는데 사용되는 중합체는 상기 일반식에 의하여 폴리아미드와 폴리에테르 블록 중합체와의 교호(交互) 세그먼트를 갖는 블록 공중합체가 좋다.As briefly mentioned above, the polymer used to produce the film according to the present invention is preferably a block copolymer having alternating segments of polyamide and polyether block polymer by the above general formula.

Figure kpo00001
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상기 식 중에서, R1은 나일론 6, 나일론6, 6, 나일론 10, 나일론 11 및 나일론 12와 같은 폴리아미드 중합체 블록을 나타내고, R2는 폴리에텔렌 글리콜 폴리프로필렌 글리콜, 및 폴리테트라메틸렌 글리콜과 같은 폴리에테르 중합체 블록을 나타내고, n은 정수이다.Wherein R 1 represents a polyamide polymer block such as nylon 6, nylon 6, 6, nylon 10, nylon 11 and nylon 12, and R 2 represents a polyethylene glycol polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol A polyether polymer block, n is an integer.

전술한 바와 같은 공중합체는 PEBAX라는 상품명으로 뉴저지주 글렌에 소재하는 릴산 코포레이션(Rilsan Corp.)으로부터 구득할 수 있다. 본 발명의 필름 중 특히 바람직한 것은 PEBAX 압출급(壓出級) 2533과 3533이다.Copolymers as described above are available from Rilsan Corp., Glen, NJ under the trade name PEBAX. Particularly preferred among the films of the present invention are PEBAX extruded grades 2533 and 3533.

이미 설명한 바와 같이, 형성된 필름(12)는 이어서 자동 스피드 롤 가공에 의한 것과 같은 통상의 필름 연신기(16)에 의하여 외부열 처리 없이 일축 연신된다. 본 발명의 필름을 연신시키기 위한 필름 연신기(16)으로사용하기에 특히 좋은 차동 스피드 롤은 마샬(Marshall)과 윌리암스(Williams) 모델 D 7700 마신 방향 연신 장치이다. 차동 롤 연신의 공지된 원리에 따라서, 필름(12)는 저속 롤 및 고속 롤의 차동 속도로 인하여 일축 연신된다. 열수축을 유도하는 또 다른 배향 방법은 알루미늄박(迫)과 같은 금속박(金屬迫) 시트를 압연하는데 사용되는 압력과 유사한 외부 압력하에 복수 스택 압연 장치(multi-stack rolling mills)상에서 "냉각 압연"시키는 것이다. 그러나, 배향 방법에 관계없이 발생되는 일반적인 현상은 두께가 감소되는데 대응하여 배향 방향에서 크기가 증가된다.As already explained, the formed film 12 is then uniaxially stretched without external heat treatment by a conventional film stretching machine 16 such as by automatic speed roll processing. A particularly good differential speed roll for use as the film stretcher 16 for stretching the film of the present invention is the Marshall and Williams Model D 7700 drinking direction stretching apparatus. According to the known principle of differential roll stretching, the film 12 is uniaxially stretched due to the differential speeds of the low and high rolls. Another orientation method to induce thermal shrinkage is to “cold roll” on multi-stack rolling mills under an external pressure similar to that used to roll metal foil sheets such as aluminum foil. will be. However, a general phenomenon that occurs regardless of the orientation method, is that the thickness is increased and correspondingly, the size is increased in the orientation direction.

통상의 일축 연신된 중합체 필름은 일반적으로 제2차 상전이 온도 또는 그 이상의 온도로 예열된다. 이어서, 상기 통상의 필름은 그러한 승온하에서 연신된 다음 연신 상태를 유지하면서 냉각된다. 이러한 예열과정은 통상의 필름에 대하여 적당한 연신과 배향을 보장하는데 중요하다.Conventional uniaxially stretched polymer films are generally preheated to or above the secondary phase transition temperature. The conventional film is then stretched under such elevated temperatures and then cooled while maintaining the stretched state. This preheating process is important to ensure proper stretching and orientation for conventional films.

그러나, 본 발명은 예열은 전혀 불필요하다. 만일, 필름(12)를 연신시키는데 차동 스피드 롤을 이용한다면, 필름(12)의 일축 연신 공정 중에 특히 마찰력에 의한 약간의 열이 발생될 수 있지만, 이와 같은 온도는 공중합체 필름의 변형 이완이 발생되기 시작하는 온도보다 현저하게 낮다[예, 실질적으로 약 78.9℃ 175˚F 미만]. 즉, 필름 연신 중에 마찰로 인한 약간의 열이 발생된다고 하더라도, 본 발명의 필름이 도달하는 온도는 변형 이완이 발생하는 온도보다 실질적으로 낮다. 물론, 열경화는 그 온도가 변형 이완이 일어나기 시작하는 온도 또는 그 이상 이어야 한다는 것을 의도한다. (참고, 미합중국 특허 제3,912,5656호 컬럼 3,28-38). 그러므로, 본 발명의 배향된 필름의 열경화는 당업계에서 필수적이라고 하는 통상의 사고방식과는 정반대로 전혀 필요없다.However, the present invention does not require preheating at all. If a differential speed roll is used to stretch the film 12, some heat may be generated, especially due to frictional forces, during the uniaxial stretching process of the film 12, but such a temperature causes strain relaxation of the copolymer film. Significantly lower than the temperature at which it begins to be produced (eg, substantially below about 78.9 ° C. 175 ° F.). That is, even if some heat is generated due to friction during film stretching, the temperature reached by the film of the present invention is substantially lower than the temperature at which strain relaxation occurs. Of course, thermosetting is intended that the temperature should be at or above the temperature at which strain relaxation begins to occur. (See, US Patent No. 3,912,5656, Column 3,28-38). Therefore, the thermosetting of the oriented film of the present invention is not necessary at all as opposed to the conventional way of thinking which is essential in the art.

본 발명에 의한 탄성체 필름의 일축 연신량은 알맞은 수축률을 달성하고 따라서 그 필름을 이용하는 제품에 주름을 형성시키는데 중요하다. 본 발명에 따르면, 일축 장력 부여는 필름이 영구 변형이 일어나는 길이보다 현저하게 더 긴 신장된 길이로 연신될 수 있도록 수행된다. 가해진 장력을 제거하면, 필름은 여기에 부여된 영구 변형의 양에 대응하는 원래 길이보다 더 긴 길이로 자연 이완된다.(예컨데, 가열 처리에 의하여 이완으로 유도되는 일이 없이). 따라서, 영구 변형 길이와 원래의 예비 연신된 길이간의 길이 차이는 열수축에 이용된다. 그러므로, 열을 가하면(예컨데, 약 78.8℃ 또는 그 이상), 연신된 필름에는 이완과 수축이 더 일어나게 된다. 즉, 원래 길이와 영구 변형 길이간의 연신된 필름의 길이 차이의 대부분은 열을 가할 때 회복될 수 있는 영구 변형으로서 존재한다.The uniaxial stretching amount of the elastomeric film according to the present invention is important for achieving a suitable shrinkage rate and thus forming wrinkles in a product using the film. According to the present invention, uniaxial tensioning is carried out so that the film can be drawn to an elongated length significantly longer than the length at which permanent deformation takes place. Upon removal of the applied tension, the film naturally relaxes to a length longer than the original length corresponding to the amount of permanent strain imparted thereto (eg without being induced to relaxation by heat treatment). Thus, the length difference between the permanent strain length and the original pre-stretched length is used for heat shrink. Therefore, when heat is applied (eg, about 78.8 ° C. or higher), the stretched film will have more relaxation and shrinkage. That is, most of the length difference of the stretched film between the original length and the permanent strain length is present as a permanent strain that can be recovered when applying heat.

본 발명의 필름은 필름의 신률(伸率)이 단위 길이당 약 200 내지 700%가 되도록 일축연신된다. 본 발명의 필름은 상기 범위내에서 일축 연신되는 경우에 그 필름은 연신력의 제거로 다소 자연적인 이완을 나타내지만, 이와 같은 이완은 각 영구 변형 길이 이하로 진행되지 않을 것이라는 사실을 알게 되었다. 필름에 부여된 영구 변형량에 대응하는 필름의 길이는 필름이 처리되는 일축 장력 부여량에 좌우된다. 그러나, 약 200 내지 700% 범위로 일축 연신시키려면, 영구 변형 길이는 필름의 신장된 길이의 약 20내지 60%로 된다. 즉, 약 200 내지 약 700%로 연신, 경우(원래 길이의 3배 내지 8배로 연신되는 경우),열수축에 적용가능한 영구 변형량은 필름의 연신된 길이의 약 20 내지 약 60%로 된다.The film of this invention is uniaxially stretched so that the elongation of a film may be about 200 to 700% per unit length. It has been found that when the film of the present invention is uniaxially stretched within this range, the film exhibits some natural relaxation with the removal of the stretching force, but such relaxation will not proceed below each permanent deformation length. The length of the film corresponding to the amount of permanent deformation imparted to the film depends on the amount of uniaxial tension applied to the film. However, for uniaxial stretching in the range of about 200 to 700%, the permanent strain length is about 20 to 60% of the stretched length of the film. That is, when stretched at about 200 to about 700% (when stretched 3 to 8 times the original length), the amount of permanent deformation applicable to heat shrinkage is from about 20 to about 60% of the stretched length of the film.

그러므로, 본 발명의 필름에 부여되는 영구 변형량은 관련되는 제품 부분에 적절하게 주름을 형성시키는데 적용 가능한 열수축도를 결정하게 된다. 신장된 길이의 약 20-60% 사이의 영구 변형("제한을 가하지 않는 수축")은, 일축 연신된 필름을 일회용 기저귀의 허리 밴드와 같은 가요성 가먼트의 일부에 부착하는 경우에, 약 30-45% 사이의 수축("제한을 가한 수축")이 일어나도록 변형하는 것이 유익하다는 사실을 알게 되었다. 즉, 가요성 제품은 필름의 수축을 어느정도 방해 또는 제한하기 때문에, 열수축시에 원래의 예비 연신된 필름 길이로의 완전한 복귀는 일어나지 않는다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 필름이 전술한 바와 같이 일축으로 연신되는 경우(예컨대, 필름이 처리되는 최종 신률에 기준하여 약 20-60%의 영구 변형 또는 신률), 제품의 바람직한 주름 형성이 발생한다.Therefore, the amount of permanent deformation imparted to the film of the present invention will determine the degree of heat shrinkage applicable to properly wrinkle the part of the product concerned. Permanent deformation between about 20-60% of the elongated length (“no limiting shrinkage”) is about 30 when the uniaxially stretched film is attached to a portion of a flexible garment, such as the waistband of a disposable diaper. We found that it was beneficial to transform it so that a contraction between -45% (constricted contraction) occurred. In other words, because flexible products interfere or limit the shrinkage of the film to some extent, no complete return to the original pre-stretched film length occurs during heat shrink. Nevertheless, when the film of the present invention is uniaxially stretched as described above (eg, a permanent strain or elongation of about 20-60% based on the final elongation at which the film is processed), the desired wrinkle formation of the product occurs. .

연신에 있어서, 본 발명의 필름은 폭이 0.95㎝ 내지 1.27㎝(물론, 적용 목적에 따라 다른 폭도 가능하다)인 리본을 형성시키기 위해서 영구 방향(즉, 일축 연신 방향에 대해 평행)에 따라서 통상의 필름 슬릿팅장치(40)에 의하여 슬릿된다. 리본은 공지 방법에 따라서 기저귀 생산 장치(42)에서 사용되도록 필름을 감개에 팽팽하게 감겨질 수 있다.In stretching, the film of the present invention is conventional in accordance with the permanent direction (ie parallel to the uniaxial stretching direction) to form a ribbon having a width of 0.95 cm to 1.27 cm (of course, other widths are possible depending on the application purpose). The film is slit by the film slitting device 40. The ribbon can be wound tightly around the film for use in the diaper production device 42 according to known methods.

리본은 필요한 길이(약 15.24㎝가 좋다)로 절단되지만, 여전히 열수축 가능한 신장된 상태에 있고, 연결된 웹(60)이 기계 방향(제2도 화살표 57)으로 진행됨에 따라서 기저귀(54),(56)의 허리 밴드 부위(50),(52)에 접착 고정된다. 본 발명 필름의 리본을 기저귀의 허리 밴드 부위에 결합시키는데 적합한 접착제는 에이치. 비. 퓰러사(H. B. Fuller Co.)의 HL-1307-33-1과 핀들레이사(Findey Co.)의 X807-378-01호로 시판되고 있는 제품이다. 리본을 소정의 길이로 절단하여 기저귀의 허리배드 부위에 접착시키는 특히 바람직한 장치는 토손(Thorson)의 "탄성 허리 밴드를 일회용 기저귀에 부착하는 방법"이란 명칭으로 출원된 미합중국 특허 출원에 기재되어 있다.The ribbon is cut to the required length (about 15.24 cm is preferred), but is still in the heat-shrinkable stretched state, and the diapers 54, 56 as the connected web 60 proceeds in the machine direction (figure 2 arrow 57). It is adhesively fixed to the waist band portion 50, 52 of the). Suitable adhesives for bonding the ribbon of the film of the present invention to the waist band portion of the diaper are H. ratio. It is marketed as HL-1307-33-1 by H. B. Fuller Co. and X807-378-01 by Findley Co. A particularly preferred device for cutting a ribbon to a predetermined length and adhering it to the waist bad portion of the diaper is described in a US patent application filed under the name of “To attach a elastic waist band to a disposable diaper” of Thorson.

현재로서는, 본 발명의 열수축성 타성체 필름의 리본을 가진 스택(stack) 또는 접힘 기저귀(스택당 8개 내지 10개의 기저귀가 좋다)를 적당한 열수축 장치(44)에 의하여 모두 한꺼번에 가열 처리함으로써 리본의 열수축이 일어나게 되고 이에 따라 기저귀의 허리 밴드 부위에 주름이 생기게 된다고 생각된다. 기저귀 스택중의 리본의 열수축 폼플룬(Pomplun)등의 "일히용 가먼트와 기타 제품의 탄성부 형성"이라는 명칭으로 출원된 미합중국 특허 출원에 따라서 수행된다. 이와 같은 방식으로 허리 밴드의 조기 혼교식(早期 混交式) 기계 개더링(gathering) 또는 주름 형성 때문에, 기저귀 접음 장비에 방해가 전혀 발생하지 않게 된다.At present, the stack or folded diaper (which is preferably 8 to 10 diapers per stack) with the ribbon of the heat-shrinkable insulator film of the present invention is heat treated all at once by a suitable heat-shrinkage device 44 to obtain the ribbon. It is thought that heat shrinkage occurs and thus wrinkles occur in the waist band of the diaper. Thermal shrinkage of ribbons in diaper stacks, such as “formation of elastic garments in garments and other products” and the like. In this way, due to premature machine gathering or pleat formation of the waist band, there is no disturbance in the diaper folding equipment.

2. 복수 필름의 실시 상태2. State of implementation of plural films

본 발명의 또 다른 실시 상태는 열수축될 수 있으나 여전히 촉감이 좋은 필름을 생산하기 위해 에틸렌비닐 아세테이트(EVA), EVA 이오노머(ionomer)(Plexar 3, Plexar 102 및 Surlyn 1702 등) 및 폴리에틸렌 등의 비탄성 중합체와 상기 폴리에테르/폴라이미드 공중합체를 동시 압출시키는 것에 특징이 있다.Another embodiment of the present invention is inelastic polymers such as ethylene vinyl acetate (EVA), EVA ionomers (Plexar 3, Plexar 102 and Surlyn 1702, etc.) and polyethylene to produce heat-shrinkable but still tactile films And co-extrusion of the polyether / polyimide copolymer.

[Plexar 3과 Plexar 102는 콤플렉스 코포레이션(Chemplex Corporation)으로부터 구득할 수 있으나, Surlyn 1702는 듀퐁사사로부터 구득할 수 있다]. 탄성 허리 밴드의 피부 적합성은 본 발명의 필름이 일회용 기저귀용 허리 밴드로서 사용될 때 바람직하다. 본 발명의 이러한 실시 상태에 의하면, 폴리에테르/폴리아미드 공중합체는 표면 노출된 층이 있는 코어 또는 비탄성 중합체의 외부층으로서 동시 압출된 다. 외층은 열수축될 수는 없으나, 이 외층은 코어층 필름이 우수한 열수축능에 힘입어 가먼트에 적절한 주름 형성이 일어나지 않을 정도로 코어의 열수축에 크에 영향을 주지 않는다.[Plexar 3 and Plexar 102 can be obtained from Chemplex Corporation, but Surlyn 1702 can be obtained from DuPont.] Skin suitability of the elastic waist band is preferred when the film of the present invention is used as a waist band for disposable diapers. According to this embodiment of the invention, the polyether / polyamide copolymer is coextruded as the outer layer of the core or inelastic polymer with the surface exposed layer. The outer layer may not be heat shrinkable, but this outer layer does not affect the heat shrinkage of the core to such an extent that the core layer film does not cause proper wrinkle formation in the garment due to the excellent heat shrinking ability.

다양한 중합체층 또는 열가소성 재료층의 동시 압출은 취솔름(Chisholm)등의 미합중국 특허 제3,557,265호와 레페브레(Lefevre)등의 미합중국 특허 제3,479,425호에 일반적으로 예시된 바와 같이 공지되어 있다. 각종 중합체의 동시 압출은 비슷하지 않은 중합체 재료의 복수층의 용융 라미네이트화를 가능하게 하는 혼합 어댑터 구비된 다중 매니폴드 동시 압출 다이 또는 단일 매니폴드 다이를 이용하여서 수행된다. 본 발명의 동시 압출 필름을 제조하는데 유리하게 사용될 수 있는 특히 바람직한 하나의 혼합 어댑터는 클로에렌(Cloeren)등의 미합중국 특허 제4,152,387호에 기재되어 있다.Co-extrusion of various polymer layers or thermoplastic material layers is known as generally illustrated in US Pat. No. 3,557,265 to Chisholm et al. And US Pat. No. 3,479,425 to Lefevre et al. Co-extrusion of the various polymers is performed using a single manifold die or multiple manifold co-extrusion dies equipped with a mixing adapter to enable melt lamination of multiple layers of dissimilar polymer materials. One particularly preferred mixed adapter that can be advantageously used to produce the coextruded film of the present invention is described in US Pat. No. 4,152,387 to Chloe et al.

본 발명의 동시 압출된 다층 필름 제조의 통상적인 방법은 제3도에 나타나 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 비탄성 외층(70),(72)는 압출기(76)에 의하여 비탄성 중합체(74)를 용융 압출시켜 성형한다. 유사한 방식으로, 탄성 코어층(80)은 압출기(84)에 의하여 탄성 중합체(82)(예컨대, PEBAX 압출 등급 2533 또는 3533이 좋다)의 용융 압출에 의하여 형성된다. 이어서, 용융 압출된 중합체(74), (82)는 각각 도관(78),(88)을 통하여 혼합 어댑터(90)으로 통과된다. 도면에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 탄성 중합체(82)는 비탄성 중합체(74)에 의하여 용융 라미네이트되어, 비탄성 중합체(74)의 외층(70),(72) 사이에 샌드위치는 탄성 중합체(82)의 코어층(80)을 형성한다.A conventional method of making coextruded multilayer films of the present invention is shown in FIG. As shown in the figure, the inelastic outer layers 70 and 72 are formed by melt extruding the inelastic polymer 74 by an extruder 76. In a similar manner, elastic core layer 80 is formed by extruder 84 by melt extrusion of elastomer 82 (eg, PEBAX extrusion grade 2533 or 3533 is preferred). The melt extruded polymers 74, 82 are then passed through the conduits 78, 88 to the mixing adapter 90, respectively. As schematically shown in the figure, the elastomer 82 is melt laminated by an inelastic polymer 74 so that a sandwich between the outer layers 70, 72 of the inelastic polymer 74 is the core of the elastomer 82. Form layer 80.

혼합 어댑터(90)의 온도는 사용되는 중합체에 좌우되지만, 본 발명의 동시 압출 필름이 바람직하게 형성되도록 약 182.2℃(360。F) 내지 약 260℃(500。F) 사이 [바람직하게는 약 204.4℃(400。F]의 온도를 유지시키는 것이 좋다. 또한, 원하는 최종 두께에 따라 다른 두께를 이용할 수 있으나, 동시 압출된 필름의 총두께는 약 0.005 내지 0.013㎝(약 2 내지 5mil), 특히 바람직하게는 약 0.005 내지 약 0.010㎝(약 2 내지 약 4mil)사이이다. 동시 압출 필름은 차가운 롤(92),(94)와 접촉되므로 실질적으로 그 필름의 압출 두께를 유지하도록 냉각된다. 복수층을 형성시키기 위한 또 다른 수단은 복합체의 각개층에 대응하는 공축(共軸) 방향의 유동로가 구비된 환형 다이를 사용하여 취입(

Figure kpo00002
) 동시 압출에 의한 것이다. 이어서, 상기 동시 압출 필름은 통상적인 연신기(16)에 의하여 배향될 수 있고, 슬릿팅 장치(40)에 의하여 리본으로 슬릿되고, 기저귀 제조 장치(42)에서 기저귀에 가해지고, 제1도에 기재된 열수축 장치(44)에 의하여 열수축될 수 있다.The temperature of the mixing adapter 90 depends on the polymer used, but is preferably between about 182.2 ° C. (360 ° F.) and about 260 ° C. (500 ° F.) [preferably about 204.4 so that the coextruded film of the present invention is preferably formed. It is advisable to maintain a temperature of 400 ° F. Different thicknesses may be used depending on the desired final thickness, but the total thickness of the coextruded film is about 0.005 to 0.013 cm (about 2 to 5 mil), particularly preferred. Preferably between about 0.005 and about 0.010 cm (about 2 to about 4 mils) The coextruded film is in contact with the cold rolls 92 and 94 and is cooled to substantially maintain the extrusion thickness of the film. Another means for forming is blown using an annular die having a coaxial flow path corresponding to each layer of the composite (
Figure kpo00002
) By co-extrusion. The co-extruded film can then be oriented by a conventional stretching machine 16, slit by ribbon by the slitting device 40, applied to the diaper in the diaper making device 42, and shown in FIG. 1. Heat shrink by the heat shrink device 44 described.

탄성 폴리에테르/폴리아미드 블록 공중합체의 코어층은 그 결과로 얻은 동시 압출 필름에 존재하는 주요성분(도시 압출 필름의 중량% 기준)인 것이 좋다. 그러므로, 코어층은 각 외층 사이의 실질적으로 균일하게 분포되어 있는 균형을 가진 동시 압출 필름에 약 70 내지 90중량%의 양으로 존재한다.The core layer of the elastic polyether / polyamide block copolymer is preferably the main component (based on the weight percent of the illustrated extruded film) present in the resulting coextruded film. Therefore, the core layer is present in an amount of about 70 to 90% by weight in the coextruded film with a substantially evenly distributed balance between each outer layer.

본 발명의 동시 압출된 복합체 또는 라미네이트의 거동(擧動)은 전술한 단일층 필름의 거동과 유사하다. 즉, 복합체가 원래 길이의 약 200 내지 약 700% 사이의 길이로 일축 배향되는 경우에, 영구 변형은 통상 신장된 길이의 약 20 내지 약 60중량% 상이의 길이에 부여되게 된다. 장력을 제거하면, 동시 압출된 필름은 마찬가지로 부여된 영구 변형을 나타내는 길이(예컨대, 영구 변형 길이)로 자연적으로 (예컨대, 가열없이)이완된다. 즉, 신장된 길이와 영구 변형 길이 사이의 길이 차이는 수축 길이로서 유효하므로, 필름에 열이 가해지는 경우에(일반적으로, 78.9℃ 부근), 그 필름은 실질적으로 이완 및 수축되어 탄성 특성을 회복한다.The behavior of coextruded composites or laminates of the present invention is similar to that of the single layer films described above. That is, where the composite is uniaxially oriented at a length between about 200 and about 700% of its original length, permanent strain is usually imparted to a length that differs from about 20 to about 60 weight percent of the stretched length. When the tension is removed, the coextruded film likewise relaxes naturally (eg, without heating) to a length that exhibits imparted permanent strain (eg, permanent strain length). That is, the length difference between the stretched length and the permanent strain length is effective as the shrinkage length, so that when the film is subjected to heat (generally around 78.9 ° C.), the film is substantially relaxed and shrunk to restore elastic properties. do.

이상 간단하게 설명한 바와 같이, 복합체의 외층 또는 피층은 피층의 비탄성 특성 때문에 전체 필름의 열수축을 다소 방해하는 경향이 있다. 그러나, 이와 같은 방해는 복합체의 열수축능을 방해할 정도의 것은 아니다. 외층은 비탄성이기 때문에, 동시에 압출 필름의 일축 장력화에 의하여 그러한 외층이 영구 변형된다. 그러나, 전체 동시 압출 필름은 탄성 코어층 존재로 인하여 장력이 제거되면 약 20-60%의 신률까지 저절로 계속 이완된다.As described briefly above, the outer layer or the cortex of the composite tends to somewhat interfere with the heat shrink of the entire film due to the inelastic properties of the cortex. However, such disturbances are not such as to interfere with the heat shrinkage of the composite. Since the outer layer is inelastic, at the same time such outer layer is permanently deformed by uniaxial tensioning of the extruded film. However, the entire coextruded film continues to relax on its own by up to about 20-60% elongation once the tension is removed due to the presence of the elastic core layer.

외층과 코어층 사이의 내부 라미네이트 결합 강도는, 약 700% 이하의 신률까지 동축 배향시키는 경우, 층들이 서로 라미네이트된 채 유지되는 것을 보장하기 위해서 적어도 47.2g/cm(120g/in)인 것이 좋다.The inner laminate bond strength between the outer layer and the core layer is preferably at least 47.2 g / cm (120 g / in) to ensure that the layers remain laminated to each other when coaxially oriented to an elongation of about 700% or less.

본 발명의 단일층 및 복수층 필름 양자를 열수축시키는 장치로서 마이크로파 에너지를 사용하는 것도 역시 가능하다. 본 발명의 탄성체를 약 5-10초간 2450MHZ및 3-6킬로 와트의 마이크로파 에너지에 노출시킬 경우, 적절한 열수축이 일어난다는 사실을 발견하게 되었다. 즉, 마이크로파 에너지에 노출시키면, 탄성체는 연신 길이의 약 20-60%로 수축된다. 예를들면, Plexar 102의 외층과 함께 동시 압출된 PEBAX 압출금 3533의 코어층으로 이루어지고, 리본 두께가 0.0038cm(1.5mil)가 되도록 원래 길이의 4배로 일축 연신된 본 발명의 특정한 열수축성 탄성 리본은, 리본-부착 기저귀가 2450MHZ및 3-6킬로와트의 마이크로파 에너지에 약 5-10초간 노출되는 경우, 기저귀의 허리 밴드 부위에 부착시 적어도 20%의 열수축률을 나타내었다.It is also possible to use microwave energy as a device for thermally shrinking both monolayer and multilayer films of the present invention. It has been found that when the elastomer of the present invention is exposed to 2450MH Z and 3-6 kilowatts of microwave energy for about 5-10 seconds, adequate heat shrinkage occurs. In other words, upon exposure to microwave energy, the elastomer shrinks to about 20-60% of the stretch length. For example, the specific heat-shrinkable elasticity of the present invention consists of a core layer of PEBAX extrusion gold 3533 co-extruded with the outer layer of Plexar 102 and uniaxially stretched four times its original length to give a ribbon thickness of 0.0038 cm (1.5 mil). The ribbon exhibited a heat shrinkage of at least 20% when attached to the waist band portion of the diaper when the ribbon-attached diaper was exposed to microwave energy of 2450MH Z and 3-6 kilowatts for about 5-10 seconds.

다음의 실시예는 본 발명을 더욱 예시하는 것이다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.The following examples further illustrate the invention. However, the present invention is not limited to these examples.

[실시예 1]Example 1

204.4-215.1℃(400-425。F)의 온도하에 0.005cm(2mil)용은 약 61cm/초(120fpm)으로 0.010cm(4mil)용은 약 30.5cm/초(60fpm)의 라인 속도에서 91.44cm(36인치) 사출 다이를 사용하는 냉각 압연에 의하여 각종의 시판되는 중합체로부터 단일층 필름을 제조하였다. 필름 시료의 열수축능은 기계 방향으로 절단된 2.54cm×25.4cm(1인치×10인치) 스트립을 제조하여서 시험하였다. 이어서, 이 필름 시료는 10.16cm(4인치)의 최초 길이에서 표시하여 상대 습도 55% 및 온도 70℃에서 24시간 동안 조정하였다. 조정에 이어서 각개 시료는 22.2℃(72。F), 상대 습도 55%에서 신률 100%, 300% 및 500%(예컨대, 2배, 4배 및 6배 연신)로 인스트론(Inston) 장력 시험기에서 연신시켰다. 인스트론 장력 시험기에 최초 조오(jaw)폭은 약 11.43cm(4.5인치)이었으며, 이는 신률 100%시 22.86㎝(9인치), 300%시 45.72㎝(18인치), 500%에서 68.58㎝(27인치)의 필름 시료 길이로 진전되었다. 각각의 경우의 연신율은 1000㎜/분이었다. 연신된 시료는 다시 약 22.2℃(72。F) 및 상대 습도 55%에서 24시간 동안 조정하였다.Approximately 61 cm / sec (120 fpm) for 0.005 cm (2 mil) and 91.44 cm for line speed of approximately 30.5 cm / sec (60 fpm) for 0.010 cm (4 mil) at 204.4-215.1 ° C (400-425 ° F) Monolayer films were prepared from various commercially available polymers by cold rolling using a (36 inch) injection die. The thermal shrinkage of the film sample was tested by making a 2.54 cm × 25.4 cm (1 inch × 10 inch) strip cut in the machine direction. This film sample was then marked at an initial length of 10.16 cm (4 inches) and adjusted for 24 hours at a relative humidity of 55% and a temperature of 70 ° C. Following adjustment, each sample was tested in an Inston tension tester at 22.2 ° C (72 ° F) and 55% relative humidity at 100%, 300% and 500% elongation (e.g., 2, 4 and 6 times elongation). Stretched. The initial jaw width for the Instron tension tester was approximately 11.43 cm (4.5 inches), which was 22.86 cm (9 inches) at 100% elongation, 45.72 cm (18 inches) at 300%, and 68.58 cm (27) at 500%. Inch) film sample length. Elongation in each case was 1000 mm / min. The stretched sample was again adjusted for 24 hours at about 22.2 ° C. (72 ° F.) and 55% relative humidity.

이어서, 다음 식에 따라 원래 10.16㎝(4인치)길이에 대한 백분율로 영구 변형률을 측정하였다.Permanent strain was then measured as a percentage of the original 10.16 cm (4 inch) length according to the following equation.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

상기 식 중, LO는 원래 필름 길이를 나타내고, LF는 필름에 가한 장력을 제거한 후 가열 처리 없이 필름이 이완되는 최종 길이를 나타낸다.In the above formula, L O represents the original film length, and L F represents the final length after which the film is relaxed without heat treatment after removing the tension applied to the film.

이어서, 필름에 가해진 열수축률을 측정하기 위하여, 연신된 필름 시료를 78.8℃(175。F)에서 5초동안 처리하여 열수축시켰다. 열수축에 이은 각 필름 시료의 길이(Lf1)를 측정하여, 열수축률을 다음 식으로 계산하였다.Subsequently, in order to measure the heat shrinkage applied to the film, the stretched film sample was subjected to heat shrinkage by treating at 78.8 ° C (175 ° F) for 5 seconds. The length (Lf 1 ) of each film sample following the heat shrinkage was measured, and the heat shrinkage rate was calculated by the following equation.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 식 중, Lf는 영구 변형 백분율과 관련하여 앞에서 설명한 바와 같은 필름의 길이를 나타낸다.In the above formula, Lf represents the length of the film as described above in relation to the percentage of permanent deformation.

열수축 재료의 탄력성 특성을 측정하기 위하여, 적분기 유니트가 장착된 인스트론 장력 시험기를 사용하여 각 시료의 히스테리시스비(hysterisis ratio)를 계산하였다. 각 경우에, 연신 및 열수축된 시료를 인스트론 장력 시험기의 조오 사이에 고정시켜 열수축에 이은 시료의 크기에 관계없이 최초 길이 10.16㎝(4인치)를 설정하였다. 각 시료는 연신속도 500㎜/분 하에 신률 100%로 연신시켰다. 따라서, 모든 시료는 20.32㎝(8인치)로 연신시켰다. 연신중에, 적분기 유니트는 연신 곡선 밑의 면적을 측정하고, 그 결과 얻은 데이터를 기록하였다. 신률 100%가 되었을 때, 적분기 유니트를 재조정하여, 인스트론 조오의 이완은 최소 분리 길이가 10.16㎝(4인치)로 될 때까지 개시하였다. 이완 중에 적분기 유니트의 이완 곡선 밑의 면적을 측정하였다. 히스테리시스비(HR)는 다음과 같이 계산하였다.In order to measure the elasticity characteristics of the heat shrinkable material, the hysteresis ratio of each sample was calculated using an Instron tension tester equipped with an integrator unit. In each case, the stretched and heat shrinked sample was fixed between jaws of the Instron tension tester to set the initial length of 10.16 cm (4 inches) regardless of the size of the sample following the heat shrink. Each sample was stretched at 100% elongation under a drawing speed of 500 mm / min. Thus, all samples were stretched to 20.32 cm (8 inches). During stretching, the integrator unit measured the area under the stretching curve and recorded the resulting data. When the elongation reached 100%, the integrator unit was readjusted and relaxation of the Instron Jaws was started until the minimum separation length was 10.16 cm (4 inches). During relaxation, the area under the relaxation curve of the integrator unit was measured. Hysteresis ratio (HR) was calculated as follows.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

진탄성체(眞彈性體)(예컨대, 고무)는 약 1.0의 히스테리시스비를 나타내기 때문에, 시험 필름의 히스테리시스비의 측정은 열수축에 이은 그 탄성도의 지표를 제공하였다. 그러므로, 열수축률이 약 40% 내지 약 60% 또는 그 이상이지만 아직도 히스테리시스비가 2.0 이상인 단일층 필름들이 일회용 기저귀의 탄성 허리 밴드로서 사용하기에 적합하다. 결과는 아래 표 1에 나타내었다.Since the elastic modulus (for example, rubber) exhibits a hysteresis ratio of about 1.0, the measurement of the hysteresis ratio of the test film provided an index of its elasticity following heat shrinkage. Therefore, single layer films having a heat shrinkage of about 40% to about 60% or more but still having a hysteresis ratio of 2.0 or more are suitable for use as the elastic waist band of disposable diapers. The results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00006
Figure kpo00006

1Kraton은 셀 오일 컴패니(Shell Oil Co.)의 상품명이다. 1 Kraton is a trade name of Shell Oil Co.

2Tuftane은 굿리치 케미컬(Goodrich Chemical)사의 상품명이다. 2 Tuftane is a trade name of Goodrich Chemical.

[실시예 2]Example 2

탄성 피름 코어층과 비탄성 필름 외층을 갖는 동시 압출된 다층 필름은 클로에렌 코포레이션(Cloeren Co.)으로부터 구득되고 그 유형이 미합중국 특허 제4,152,387호에 기재되어 있는 통상의 혼합 어댑터를 사용하여 제조하였다. 영구 변형률에 대한 실험을 실시예 1에 따라서 행하고, 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.Co-extruded multilayer films with an elastic pyramid core layer and an inelastic film outer layer were obtained using a conventional mixed adapter obtained from Chloeren Co. and of the type described in US Pat. No. 4,152,387. An experiment on permanent strain was performed according to Example 1, and the results are shown in Table 2 below.

[표 2a]TABLE 2a

Figure kpo00007
Figure kpo00007

1PE=Chemplex 3404-D는 콤플렉스 코포레이션(Chemplex Corp.)으로부터 구득하고, Solprene=Solprene 418은 필립스 케미칼(Phillips Chemical)사로부터 구득하였다. 1 PE = Chemplex 3404-D was obtained from Chemplex Corp. and Solprene = Solprene 418 was obtained from Phillips Chemical.

2PE=Chemplex Plexar 공중합체. 2 PE = Chemplex Plexar Copolymer.

[표 2b]TABLE 2b

Figure kpo00008
Figure kpo00008

3PE=Chemplex 3404-D : EVA=Chemplex 3312. 3 PE = Chemplex 3404-D: EVA = Chemplex 3312.

4Plexar 3은 켐플렉스 코포레이션의 상품명. 4 Plexar 3 is a trade name of Khemflex Corporation.

5EVA=Chemplex 4634. 5 EVA = Chemplex 4634.

[실시예 3]Example 3

Plexar 102(컴플렉스 코포레이션으로부터 구득됨)와 Surlyn-1702(듀퐁사로부터 구득됨)가 PEBAX2533과 3533의 코어층을 갖는 10%/80%/10% 상대 부피 조성물(예컨대, 외층/코어층/외층)에 있어서 외층으로 사용하는 것 이외에는 실시예 2를 반복하였다. 열수축률과 히스테리시스비에 대한 시험을 실시예 1과 마찬가지로 행하고, 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.Plexar 102 (obtained from Complex Corporation) and Surlyn-1702 (obtained from Dupont) are 10% / 80% / 10% relative volume compositions (eg outer layer / core layer / outer layer) with core layers of PEBAX2533 and 3533 Example 2 was repeated except using it as an outer layer in. The heat shrinkage rate and hysteresis ratio were tested in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 3 below.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00009
Figure kpo00009

*Plexar 102는 콤플렉스사로부터 구득될 수 있는 이오노머 수지이다.Plexar * 102 is the ionomer resins, which may be gudeuk from complex captured.

**Surly 1702는 듀퐁사로부터 구득될 수 있는 이오노머 수지이다. ** Surly 1702 is an ionomer resin that can be gudeuk from the DuPont Company.

이상의 각 실시예로부터, 단일층과 동시 압출된 PEBAX 필름은 모두 약 200 내지 500%의 신률로 연신 되는 경우를 열수축률(예컨대, 약 30-70%)에 있어서 만족스러운 결과를 나타내므로, 일회용 기저귀의 허리 밴드에 적용시, 예를 들면 적당한 주름의 형성을 달성할 수 있다. 대부분의 시험 필름의 경우, 필름 연신률이 300-500%로 증가됨에 따라 열수축률은 감소되는 반면에, 반대로 본 발명의 필름에서는 필름 연신률이 300-500%로 증가됨에 따라 열수축률도 증가하였다. (예컨대, 시료번호 4-5와 1-2, 8-10과 11-19를 비교해 볼 것). 시료번호 3과 6에서는 열수축률이 다소 증가하지만, 탄성 주름이 형성된 제품에 유용한 필수적인 열수축률을 나타내지는 않았다. 따라서, 본 발명의 필름은 충분한 주름 형성을 이루는데 필요한 양의 열수축률을 나타내는 탄성 허리 밴드를 갖는 일회용 기저귀를 생산하는 데에 경제적인 면에서 적합하다. 또한, 본 발명의 필름은 전술한 장점들을 얻기 위한 열경화가 전혀 필요 없기 때문에, 통상적인 열수축성 탄성체의 다수의 상업적 및 생산상의 결점들이 극복된다.From each of the above examples, the disposable diaper, since both the single layer and the coextruded PEBAX film showed satisfactory results in heat shrinkage (eg, about 30-70%) when stretched at an elongation of about 200 to 500%. When applied to the waist band of, for example, it is possible to achieve the formation of suitable wrinkles. For most test films, the heat shrinkage decreased as the film elongation was increased to 300-500%, whereas in the film of the present invention, the heat shrinkage increased as the film elongation was increased to 300-500%. (For example, compare sample numbers 4-5 and 1-2, 8-10 and 11-19). Sample numbers 3 and 6 increase the heat shrinkage slightly, but do not show the necessary heat shrinkage useful for products with elastic wrinkles. Thus, the film of the present invention is economically suitable for producing disposable diapers having elastic waist bands that exhibit the amount of heat shrinkage required to achieve sufficient pleat formation. In addition, since the film of the present invention does not require any thermal curing to obtain the above-mentioned advantages, many commercial and production defects of conventional heat-shrinkable elastomers are overcome.

Claims (20)

(a) 교호성 폴리아미드와 폴리에테르 반복 중합체 세그먼트와의 공중합체로 이루어진 제1길이의 탄성체를 외부 가열 처리 없이 상기 탄성체의 영구 변형이 발생하는 제3길이보다 더 긴 제2길이로 일축 배향시키는 공정과, (b) 공정 (a)에 따라 가해진 일축 배향을 이완시켜 상기 탄성체를 상기 제1길이보다 더 긴 상기 제3길이로 자연적으로 이완시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열수축성 탄성체의 제조방법.(a) uniaxially orienting an elastic body of a first length consisting of a copolymer of alternating polyamide and a polyether repeating polymer segment to a second length longer than the third length at which permanent deformation of the elastic body occurs without external heating treatment And (b) relaxing the uniaxial orientation applied according to step (a) to naturally relax the elastic body to the third length longer than the first length. . 제1항에 있어서, 상기 탄성체를 200% 이상의 신률로 일축 배향시켜 상기 제2길이를 얻고 40%이상의 열수축률을 생성시키는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the elastic body is uniaxially oriented at an elongation of at least 200% to obtain the second length and to produce a heat shrinkage of at least 40%. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄성체를 200 내지 700%의 신률로 일축 배향시켜 상기 제2길이를 얻는 것인 방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the elastic body is uniaxially oriented at an elongation of 200 to 700% to obtain the second length. 제1항에 있어서, 상기 제3길이가 상기 제2길이의 40 내지 60%인 것인 방법.The method of claim 1, wherein the third length is between 40 and 60% of the second length. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공중합체가 하기 일반식을 갖는 것인 방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the copolymer has the following general formula.
Figure kpo00010
Figure kpo00010
상기 식 중, R1은 나일론 6, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12 및 나일론 6,6으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리아미드이고, R2는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리에테르이며, n은 정수이다.Wherein R 1 is a polyamide selected from the group consisting of nylon 6, nylon 10, nylon 11, nylon 12 and nylon 6,6, and R 2 is from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol Polyether selected and n is an integer.
(a) 교호성 폴리아미드와 폴리에테르 반복 블록 중합체 세그먼트와의 공중합체로 이루어진 제1길이의 탄성체를, 외부 가열 처리 없이 상기 탄성체의 영구 변형이 발생하는 제3길이보다 더 긴 제2길이로 일축 배향시키고, 일축 배향을 이완시켜서 상기 탄성체를 상기 제1길이보다 더 긴 상기 제3길이로 자연적으로 이완시킴으로써 20% 이상의 열수축률을 제공하여 열수축성 탄성체를 형성시키는 공정과, (b) 공정(a)에 따라 형성된 열수축성 탄성체를 일반적으로 주름을 형성시키고자 하는 방향과 평행인 방향으로 제품의 탄성 주름 부분에 부착시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 주름 부분을 갖는 제품의 제조방법.(a) Uniaxially aligning a first length of an elastomer consisting of a copolymer of alternating polyamide and a polyether repeating block polymer segment to a second length longer than the third length where permanent deformation of the elastomer occurs without external heat treatment. Orienting and releasing the uniaxial orientation to naturally relax the elastic body to the third length longer than the first length to provide a heat shrinkage elasticity of at least 20% to form a heat shrinkable elastic body, and (b) process (a And a step of attaching the heat-shrinkable elastic body formed according to the method to the elastic wrinkle part of the product in a direction parallel to the direction in which the wrinkle is to be formed. 제6항에 있어서, 상기 부착된 탄성체를 열수축시켜서 제품의 상기 부분에 탄성 주름을 형성시킴으로써 상기 탄성체가 열수축시에 가소성이 되도록 하는 공정(c)를 더 포함하는 것이 특징인 방법.7. The method of claim 6, further comprising the step (c) of thermally contracting the attached elastic body to form elastic pleats in the portion of the article such that the elastic body is plastic during thermal contraction. 제7항에 있어서, 공정(c)가 마이크로파 에너지에 의해 행해지는 것인 방법.8. The method of claim 7, wherein step (c) is performed by microwave energy. 제6항 또는 7항에 있어서, 상기 제3길이가 상기 제2길이의 40 내지 60%인 것인 방법.8. The method of claim 6 or 7, wherein said third length is between 40 and 60% of said second length. 제6항 또는 7항에 있어서, 상기 탄성체를 200 내지 700%의 신률로 일축 배향시켜 상기 제2길이를 얻는 것인 방법.The method of claim 6 or 7, wherein the elastic body is uniaxially oriented at an elongation of 200 to 700% to obtain the second length. 제6항 또는 7항에 있어서, 상기 탄성체를 200% 이상의 신률로 일축 배향시켜 상기 제2길이를 얻고 40% 이상이 열수축률을 생성시키는 것이 특징인 방법.8. The method of claim 6 or 7, wherein the elastic body is uniaxially oriented at an elongation of at least 200% to obtain the second length and at least 40% to produce a heat shrinkage rate. 제6항 또는 7항에 있어서, 상기 공중합체가 하기 일반식을 갖는 것인 방법.The method according to claim 6 or 7, wherein the copolymer has the following general formula.
Figure kpo00011
Figure kpo00011
상기 식 중, R1은 나일론 6, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12 및 나일론 6,6으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리아미드이고, R2는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리에테르이며, n은 정수이다.Wherein R 1 is a polyamide selected from the group consisting of nylon 6, nylon 10, nylon 11, nylon 12 and nylon 6,6, and R 2 is from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol Polyether selected and n is an integer.
제3항에 있어서, 상기 제3길이가 상기 제2길이의 40 내지 60%인 것인 방법.The method of claim 3, wherein the third length is between 40 and 60% of the second length. 제13항에 있어서, 상기 공중합체가 하기 일반식을 갖는 것인 방법.The method of claim 13, wherein the copolymer has the general formula:
Figure kpo00012
Figure kpo00012
상기 식 중, R1은 나일론 6. 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12 및 나일론 6,6으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리아미드이고, R1는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜로 이루어진 군으로 선택된 폴리에테르이며, n은 정수이다.In the formula, R 1 is as nylon 6 nylon 10, nylon 11, a polyamide selected from the group consisting of nylon 12 and nylon 6,6, R 1 is the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol Polyether selected and n is an integer.
제1항에 있어서, 상기 탄성체가 비탄성 외층, 및 상기 교호성 폴리아미드와 폴리에테르 반복 블록중합체 세그먼트로 이루어진 탄성체로 이루어진, 외층들 사이에 위치한 코어층을 포함하는 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the elastomer comprises an inelastic outer layer and a core layer positioned between the outer layers, the elastomer consisting of the alternating polyamide and polyether repeating block polymer segments. 제15항에 있어서, 공정(a) 이전에 상기 코어층과 외층을 용융 라미네이트시킴으로써 상기 탄성체를 형성시키는 공정을 실시하는 것인 방법.The method according to claim 15, wherein the step of forming the elastic body is carried out by melt laminating the core layer and the outer layer before step (a). 제16항에 있어서, 상기 코어층이 상기 탄성체의 70 내지 90중량%인 것인 방법.The method of claim 16, wherein the core layer is 70 to 90 weight percent of the elastomer. 제16항에 있어서, 상기 제3길이가 상기 제2길이의 20 내지 60%인 것인 방법.The method of claim 16, wherein the third length is 20 to 60% of the second length. 제16항에 있어서, 상기 공정(a)를 상기 탄성체가 상기 제1길이의 200 내지 700%인 제2길이로 일축 배향되도록 수행하는 것인 방법.17. The method of claim 16, wherein said step (a) is performed such that said elastic body is uniaxially oriented at a second length that is between 200 and 700% of said first length. 제16항에 있어서, 상기 코어층이 하기 일반식을 갖는 공중합체인 것인 방법.The method of claim 16, wherein the core layer is a copolymer having the general formula:
Figure kpo00013
Figure kpo00013
상기 식 중에, R1은 나일론 6, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12 및 나일론 6, 6으로 이루어진 군으로 선택된 폴리아미드이고, R1는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜로 이루어진 군으로 선택된 폴리에테르이며, n은 정수이다.Wherein R 1 is a polyamide selected from the group consisting of nylon 6, nylon 10, nylon 11, nylon 12 and nylon 6, 6, and R 1 is a group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol Polyether selected and n is an integer.
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