KR950002385B1 - 폴리올레핀-함유 압출 조성물 및 그의 탄성체 제품으로의 형성 방법 - Google Patents

폴리올레핀-함유 압출 조성물 및 그의 탄성체 제품으로의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

폴리올레핀-함유 압출 조성물 및 그의 탄성체 제품으로의 형성 방법
제 1 도는 본 발명에 의한 부직 탄성 웹을 형성하는 방법의 일 실시예를 나타낸 사시도.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 멜트블로운 다이의 사시도로서, 다이 세관의 직선 배열 상태를 나타낸 것임.
제 3 도는 제 2 도의 2-2선을 따라 절취한 단면도로서, 다이 선단부가 후퇴된 상태의 다이를 나타낸 것임.
제 4 도는 제 2 도의 2-2선을 따라 절취한 단면도로서, 다이 선단부가 밖으로 돌출된 상태의 다이를 나타낸 것임.
제 5 도는 부직 웹을 형성시키기 전에 불연속 입자, 섬유 또는 기타 물질을 응용 물질의 압출사(絲)로 혼입시키는 데 이용할 수 있는 장치를 나타내는 부분 절단 횡단면도.
제 6 도는 본 발명에 의한 탄성 필름을 형성시키는 장치를 나타내는 개략도.
제 7 도는 제 6 도 중의 7-7선에서 제 6 도의 다이 장치의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
14 : 멜트블로잉 다이 26 : 용융사
72 : 2차 섬유 214 : 필름 다이
224 : 용융 필름
본 발명은 일반적으로 특정 압출 탄성체 조성물 및 이 압출 탄성체 조성물을 예를 들면, 섬유상 부직 탄성체 웹과 같은 탄성체 제품으로 형성하는 방법에 관한 것이다.
열가소성 수지로부터 매우 직경이 작은 섬유(때때로 미세 섬유 또는 멜트블로우 섬유로 블리움)를 형성시키는 멜트블로잉 기술은 당 업계에 공지되어 있다. 예를 들면, 멜트 블로잉에 의한 섬유 제조는 문헌[Industrial and Engineering Chemistry, 제48권, 제 8 호 제1342-1346페이지]에 "초미립자 열가소성 섬유(Superfine Thermoplastic Fibers)"라는 논재 하에 기재되어 있다. 이 논문에는 워싱톤시 소재의 네이벌 리서취 레보러토리즈(Naval Research Laboratories)에서 행한 연구가 기술되어 있다. 멜트블로잉법을 다룬 또 다른 간행물은 1954년 4월 15일자의 문헌[Naval Research Laboratory Report 111437]이다. 일반적으로, 멜트블로잉법에는 열가소성 섬유 형성 수지를 용융 상태까지 가열하는 공정과 선상으로 배열된 작은 직경을 갖는 다수의 세관이 제공된 다이 장치로부터 용융된 수지를 용융사로서 압출시키는 공정이 포함된다. 용융사는 다이를 통해 승온으로 유지되는 가스(통상적으로는 공기임)의 고속 기류 중으로 배출됨으로써 용융 수지의 실이 가늘게 되어 다이 장치의 세관 직경 보다 작은 직경의 섬유가 형성된다.
레게(Legge)등에게 허여된 미합중국 특허 제3,459,830호에는 블록 공중합체-폴리에틸렌 조성물이 기재 되어 있다. 이 특허에는 A-B-A 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 블록 공중합체와 같은 블록 공중합체를 약 0.2 내지 30의 멜트 인덱스를 갖는 폴리에틸렌과 혼합시킴으로써 산화, 풍화, 오존 및 용매에 대해 개선된 내성을 갖는 블록 공중합체 혼합물이 제공된다고 기재되어 있다.
루프트글라스(Luftglass)등에게 허여된 미합중국 특허 제3,459,831호에는 블록 공중합체-폴리에틸렌 필름이 기재되어 있다. 이 특허에서는 스티렌-부타디엔-스티렌과 같은 고분자량의 A-B-A 블록 공중합체를 멜트 인덱스가 약 0.2 내지 30인 폴리에틸렌과 혼합시킴으로써 투명한 필름이 제공된다고 기재되어 있다.
일부 열가소성 수지를 압출시키기 전에 분해시키는 공정은 가늘게 하는 가스의 고속 기류에 의해 이 수지가 압출 및 가늘게 되도록 하기에 충분하게 이들 수지의 점도를 감소시키는 데 필요할 수 있지만, 압출되 제품의 특성에 악 영향을 끼침이 없이 주어진 수지 상에 노출시킬 수 있는 압출 공정 전에 행하는 분해도에는 한계가 있다. 예를 들면, 중합성 탄성체 폴리스티렌/폴리(에틸렌-부틸렌)/폴리스티렌 블록 공중합체 수지를 지나치게 분해시키면 비탄성 수지가 생성될 수 있다. 블록 공중합체 수지는 분해되어 디블록 공중합체 수지가 되므로, 분해된 재료는 비탄성이 된다. 다른 위험은 높은 분해 온도와 관련될 수 있다. 예를 들면, 텍사스주 휴스톤 소재의 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Company)에 의해 KRATON의 상표로 시판되고 있는 폴리스티렌/폴리(에틸렌-부틸렌)/폴리스티렌 탄성체 블록 공중합체 수지가 기재되어 있는 이 회사의 기술 잡지 SC : 38-82 및 SC : 39-85에서는 모두가 블록 공중합체 수지인 KRATON G 1650과 KRATON G 1652에 대한 수지의 혼합 온도는 525℉, 즉 274℃ 이하이어야 하고, 만약 이들 수지의 온도가 475℉, 즉 246℃에 도달하였을 때에는 화재에 대한 경계를 필요로 한다고 주장하고 있다. 쉘 기술 잡지 SC : 607-84에서는 KRATON GX 1657 블록 공중합체 수지 온도가 450℉, 즉 232℃를 초과하지 못하도록 해야하며, 이 온도에 도달했을 때에는 화재에 대한 경계가 필요하다고 경고하고 있다. MSDS 제2,136호로 명명된 쉘사의 안전 데이타 시트에는 KRATON G-1657 열가소성 고무에 관해서, 재료의 처리 온도를 550℉, 288℃를 초과하지 못하도록 하고, 이 온도에 도달했을 경우에는 화재에 대한 경계를 유지해야 한다고 기재하고 있다. MSDS 2,301-1로 명명된 쉘사의 안전 데이타 시트에서는 KRATON G-1652 열가소성 고무에 관해서, 재료의 처리 온도가 288℃를 초과하지 못하도록 하고, 이 온도에 도달했을 때에는 화재에 대한 경계를 유지해야 한다고 기재하고 있다. 쉘 케미칼 캄파니 기술 잡지 SC : 68-85 "KRATON Thermoplastic Rubber" 및 SC : 72-85 Solution Behavior of "KRATON Thermoplastic Rubbers"에는 상표 KRATON으로 시판되는 쉘사 제품인 각종 열가소성 블록 공중합체 수지에 관한 상세한 설명이 나타나 있다. 쉘사 제품, KRATON 열가소성 수지는 "A" 말단 블록이 폴리스티렌이고, "B" 중간 블록이 KRATON G 수지인 경우에는 폴리(에틸렌-부틸렌)이고, KRATON D 수지인 경우에는 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔인 A-B-A블록 공중합체이다.
쉘 케미칼 캄파니 기술 잡지 SC : 198-83, 제19페이지에는 현재 시판 중인 수지 및 KRATON 고무 수지와 함께 사용할 수 있는 가소재의 예가 기재되어 있다. 이 잡지에서는 관련 재료의 고무상인 B 중간 블록과 폴리스티렌상인 A 말단 블록을 구별하고 있다. 이들 고무 중에서 관련의 재료의 상(phase)은 "중합된 혼합 올레핀"으로서 동정된 수지의 그룹 및 "혼합 올레핀"의 화학적 기초(base)를 갖는 "Wingtrack 10"으로서 동정된 가소재이다.
일부 경우에 있어서, 당 업자들은 탄성체 수지를 섬유상 부직 탄성체 웹으로 형성시키려는 노력을 해왔다. 사실상, 종래 기술은 KRATON G 1652 상표의 재료를 사용해서 실험을 하였음을 보여주고 있다. 예를 들면, 데 마레(de Marais)의 미합중국 특허 제4,323,534에서는 당 업계의 기술자들이 KRATON G 고무 수지는 너무 점성이 커서 제품이 상당한 용융 분열을 일으키지 않고는 이 수지만으로는 압출시킬 수 없다고 결론을 내렸다. 그러나, 데 마레에는 섬유상 부직 웹 및 필름을 형성시키는데 KRATON G 1650과 KRATON G 1652와의 혼합 수지를 이용하는 방법을 기재하고 있다. 상기한 점성 문제를 해소시키기 위해서, KRATON G 1650 블록 또는 KRATON G 1652 공중합체 수지를 압출 및 멜트블로잉 시키기 전에 스테아르산과 같은 지방족 화합물 약 20% 내지 50중량%와 혼합시켰다. 압출 온도는 컬럼 8, 64행부터에 약 204°내지 238℃(400°내지 460℉)라고 명시되어 있으며, 이 온도 범위는 일반적으로 상기한 쉘 케미칼 캄파니 기술 잡지에서 제시된 범위 이내이다. 불행스럽게도, 이 방법으로 얻은 제품, 예를 들면 멜브블로운 섬유의 부직 매트의 물리성은 명백히 만족스럽지 못한데, 이 방법으로 얻은 제품, 예를 들면 멜브블로운 섬유의 부직 매트의 물리성은 명백히 만족스럽지 못한데, 그 이유는 부직 웹은 형성시킨 후 사용된 지방족 화합물의 용해성이 큰 알코올에 상기 웹을 적시게 함으로써 거의 모든 지방족 화합물이 압출 미세 섬유의 부직 웹으로부터 빠져나오기 때문이다. 컬럼 3, 8 내지 9행에 기재된 한 실시 태양에서는 열가소성 고무는 B가 폴리(에틸렌-부틸렌)이고, A 및 A'이 폴리스티렌 및 폴리(알파-메틸스티렌)으로 되는 군 중에서 선택되는 것인 A-B-A' 블록 공중합체이다.
에미(Emi)의 미합중국 특허 제4,296,163호에는 탄성을 갖는 섬유상 조성물이 기재되어 있다. 이 조성물은 합성 탄성체 중합체 섬유로 이루어진 시트-유사 메쉬 구조와 장 단 섬유로 이루어진 매트, 웹 또는 시트-유사 섬유상 구조로 됨이 명시되어 있다. 부제목 "시트-유사 메쉬 구조(Sheet-Like Mesh Structure)"에는 폴리에스테르 탄성체, 폴리우레탄 탄성체 및 폴리올레핀 탄성체가 서술되어 있다. 폴리올레핀 탄성체의 예로서는 에틸렌과 프로필렌의 블록 공중합체 및 블록 공중합체를 시클로펜타디엔, 시클로헥사디엔, 부타디엔 및 이소프렌과 반응시켜서 얻은 공중합체가 기재되어 있다. 또한 스티렌과 이소프렌의 공중합체도 사용할수 있다고 명시되어 있다. 또한, 탄성 중합체에는 탄성을 나타내지 않는 또 다른 중합체를 전체 중합체에 기초해서 최대로 20중량%, 적합하기로는 최대로 15중량% 함유시킬 수 있고, 경우에 따라서는 이 방법이 적합하다고 기재되어 있다. 탄성 중합체와 혼합되는 기타 중합체의 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리탄산염이 있다.
켈리(Kelly)의 미합중국 특허 제4,305,990호에는 폴리부타디엔 또는 폴리이소프렌 중간 블록과 폴리스티렌 말단 블록을 갖는 A-B-A 블록 공중합체를 혼합물의 처리능을 증진시키기에 충분한 양의 비결정 폴리프로필렌과 혼합하는 경우에, 필름으로 압출시킬 수 있음이 기재되어 있다. 요약에서 이 필름은 탄성을 보유하고 있으며, 비결정 폴리프로필렌의 존재로 인해 훨씬 더 처리될 수 있음이 명시되어 있다.
피니악(Pieniak)의 미합중국 특허 제4,413,623호에는 개더드 영역(gathered regions)과 비개더드 영역(ungathered regions)을 갖고 있고 탄성은 단지 개더드 영역에만 존재하는 탄성화 라미네이트 구조, 예를 들면 탄성화 다이어퍼(diaper)가 기재되어 있다. 사용되는 특정 탄성체 재료가 기재되어 있고, 탄성체 성분은 선형 또는 방사형 A1-B-A2블록 공중합체 또는 그의 단순한 A-B 블록 공중합체와의 혼합물로서, 여기에서 A1및 A2는 서로 동일하거나 또는 상이한 것으로서, 폴리(비닐 아렌) 블록과 같은 열가소성 중합체 블록이고, B는 짝이중 디엔 또는 저급(즉, C1-C4) 알칸과 같은 탄성체 중합체 블록임이 명시되어 있다. 저분자량의 열가소성 중합체, 예를 들면 평균 분자량이 약 500 내지 7,500인 무정형 폴리프로필렌을 탄성 성분 100 중량부에 대해 약 0 내지 200 중량부의 양으로 첨가하여 처리능을 개선시킬 수 있다.
본 발명은 압출된 후 응고되어 예를 들면 섬유상 부직 탄성체 웹과 같은 탄성체 제품을 생성하는 압출 탄성체 조성물을 제공함으로써 A-B-A' 블록 공중합체 재료를 탄성 제품으로 생성하고자 할 때 당 업계에서 대두되는 상기 어려움을 극복한다. 예를 들면, 본 발명에 의한 압출 조성물로부터 생성된 섬유상 부직웹 또는 기타 탄성체 제품 이외의 재료가 침출되는 것을 피할 수 있다. 압출 탄성체 조성물은 (1) 적어도 A-B-A' 블록 공중합체[여기서, "A" 및 "A"는 각각 폴리(비닐 아렌)과 같은 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 중합체 종단 블록이고, "B"는 탄성 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록임] 약 10중량%와, (2) A-B-A' 블록 공중합체와 혼합되어 고압 및 고온 상태로 조절되면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출될 수 있는 폴리올레핀 0% 내지 약 90중량%와의 혼합물이다. A-B-A' 블록 공중합체는 압출 조성물로부터 생성된 제품에 탄성을 부여하며, 혼합물 중에 폴리올레핀이 존재하면 깨끗한, 즉 순수한 A-B-A' 블록 공중합체의 점성에 비하여 조성물의 점성이 감소되므로 조성물의 압출성이 증진된다.
블록 공중합체의 말단 블록을 함유하는 A 및 A' 역가소성 스티렌 부분으로서 적합한 것은 예를 들면 폴리(알파-메틸스티렌)과 같은 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동족체로 되는 군 중에서 선택된다. 일부 실시예에서는 말단 블록을 함유하는 A 와 A' 열가소성 스티렌 부분이 동일하다. 폴리올레핀으로서 적합한 것은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 부텐 공중합체 또는 이들 물질의 2개 이상의 혼합물로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 1개 이상의 중합체로 되는 군 중에서 선택된다.
혼합물에는 통상적으로, 적어도 블록 공중합체 약 20 내지 약 95중량%와, 적어도 폴리올레핀 약 5 내지 8중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 약 30 내지 90중량%와 폴리올레핀 약 10 내지 70중량%를 함유시킬 수 있다. 적합하기로는, 혼합물에 블록 공중합체 약 50 내지 90중량%와 폴리올레핀 약 10 내지 50중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 약 50 내지 70중량%와 폴리올레핀 약 30 내지 50중량%를 함유시킬 수 있다. 특히 적합하기로는, 혼합물에 블록 공중합체 약 60중량% 와 폴리올레핀 40중량%를 함유시킨다.
압출 조성물은 압출시키거나 또는 그렇지 않은 경우에는 예를 들면, 적당한, 즉 효과적인 승압 및 승온의 조합 조건하에서 사출 성형에 의해 성형시킨다. 이 조건은 사용되는 폴리올레핀에 따라서 변한다. 예를 들면, 압출 조성물은 혼합물 중에 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃의 온도에서, 혼합물 중에 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃의 온도에서, 예를 들면 적어도 약 290°내지 345℃, 더욱 구체적으로 적어도 약 300°내지 335℃의 온도에서 예를 들면 섬유상 부직 탄성체 웹으로서 수집될 수 있는 탄성체 섬유와 같은 탄성체 제품으로 압출 또는 성형시켜야 한다.
적합하기로는, 혼합물은 약 21.1㎏/㎠(약 300 파운드/인치2), 게이지의 압력, 예를 들면 약 1.4kg/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.6㎏/㎠(약 250 파운드/인치2), 다이 선단부 승압 범위(예를 들면, 직경이 약 0.0368㎝(0.0145인치)이고, 길이가 약 0.287㎝(0.113인치)인 각 세관을 갖는 다이 선단 선형 인치에 대하여 30개의 압출 세관을 갖는 다이 선단의 압출 세관내에서)의 상기한 온도 내에서 압출시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 혼합물은 약 3.52㎏/㎠(약 50 파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.8㎏/㎠(약 250 파운드/인치2), 게이지, 예를 들면 약 8.79㎏/㎠(약 125 파운드/인치2), 게이지 내지 약 15.8㎏/㎠(약 225 파운드/인치2) 게이지의 압력 범위의 상기한 온도 내에서 압출시킬 수 있다. 다이 인치 당 보다 적은 수의 세관을 갖는 다른 다이 디자인을 사용하여 보다 높은 압력을 이용할 수도 있으나, 대체로 생산률이 낮게 된다.
본 발명자들은 본 발명의 압출 조성물을 본 발명의 방법으로 처리할 경우 만족할 만한 시스템 효율로 압출될 수 있는데 그 이유는 압출 조성물 중에 폴리올레핀이 존재함으로써 깨끗한, 즉 순수한 블록 공중합체의 점도에 비하여 본 발명의 압출 조성물의 점도를 만족할 만한 수준까지 감소시킬 수 있음을 발견하였다. 이와 같이 감소된 점도에 비례하여, 다른 파라메타가 모두 일정한 경우에 다이 선단 압력이 감소된다. 예를 들면, 압출 조성물의 점도는 일반적으로 상기한 승온 및 승압 범위에서 압출시키는 경우에 약 500 포이즈 미만이 된다. 적합하기로는, 압출 조성물의 점도는 상기한 승온 및 승압 범위에서 압출시키는 경우에 약 300 포이즈 미만이 된다. 예를 들면, 압출 조성물의 점도는 상기한 승온 및 승압 조건에서 압출시키는 경우에 약 100 내지 약 200 포이즈 미만일 수 있다.
폴리올레핀은 블록 공중합체의 점도에 비해 혼합물의 점도를 감소시키므로, 압출 조성물은 예를 들면, 직경이 약 0.0368㎝이고 길이가 약 0.287㎝인 세관을 갖는 다이 선단 인치 당 30개의 세관을 갖는 다이 선단을 통하여 세관 당 적어도 약 0.02g/분 내지 약 1.7g/분 이상의 속도로 상기하 승온 및 승압 범위 내에서 압출될 수 있다. 예를 들면, 압출 조성물은 직경이 약 0.0368㎝이고 길이가 약 0.287㎝인 세관을 갖는 상기한 다이 선단을 통하여 세관 당 적어도 약 0.1g/분 내지 약 1.25g/분의 속도로 압출될 수 있다. 적합하기로는, 압출 조성물은 직경이 약 0.386cm이고 길이가 약 0.287cm인 세관을 갖는 상기한 다이 선단을 통하여 세관 당 적어도 0.3g/분 내지 약 1.1g/분의 속도로 압출될 수 있다.
압출 조성물은 예를 들면, 적합하기로는 평균 직경이 약 100 미크론 이하인 미세 섬유를 갖고 적합하기로는 평균 기본 중량이 약 300g/㎡ 이하, 예를 들면 약 5g/㎡ 내지 약 100g/㎡ 이상인 섬유상 부직 탄성체 웹과 같은 각종 제품으로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 평균 기본 중량은 약 10g/㎡ 내지 75g/㎡이다. 예를 들면, 섬유상 부직 탄성체 웹은 압출 조성물을 적당한, 즉 효과적인 승온 및 승압 조건 조합에서 압출시켜서 형성할 수 있다. 적합하기로는, 압출 조성물은 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃의 온도, 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃의 온도, 예를 들면, 약 290°내지 345℃, 더욱 구체적으로는 약 300°내지 약 335℃의 온도에서 압출시킨다. 적합하기로는, 압출 조성물을 상기한 온도 범위 내에서, 약 21.1kg/㎡(약 300파운드/인치2), 게이지 이하, 예를 들면 약 1.41㎏/㎠(약 파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.6㎏/㎠(약 250 파운드/인치2), 게이지의 다이 선단부 내의 [예를 들면, 직경이 약 0.0368㎝(0.0145 인치)이고, 길이가 약 0.287㎝(0.113인치)인 각 세관을 갖는 다이 선단 선형 인치 당 30개의 압출 세관을 갖는 다이 선단의 압출 세관 내의] 압력에서 압출시킨다. 더욱 구체적으로, 압출 조성물은 약 3.52㎏/㎠(약 50 파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.8㎏/㎠(약 250 파운드/인치2) 게이지, 예를 들면, 약 8.79㎏/㎠(약 125 파운드/인치2), 게이지 내지 약 15.8㎏/㎠(약 225 파운드/인치2), 게이지의 상기한 다이 선단 세관 내의 압력에서 압출시킨다.
탄성체 부직 웹을 형성시킴에 있어서, 압출 조성물은 상기한 승온 및 승압 조건에서 세관 당 적어도 약 0.02g/분 내지 1.7g/분 이상, 예를 들면 세관 당 적어도 약 0.1g/분 내지 1.25g/분, 더욱 구체적으로는 세관 당 적어도 0.3g/분 내지 1.1g/분의 속도로 작은 직경의 압출 세관을 다수 갖는 다이를 통하여 용융사로서 용융사를 가늘게 하는 가스 기류로 압출시켜서 미세 섬유의 가스 기류를 제공하고, 이어서 이것을 수집 장치에 침착시킨 후 섬유상 부직 탄성체 웹으로 형성시킨다. 가늘게 하는 가스 기류는 적어도 약 100 내지 약 400℃, 예를 들면 약 200°내지 350℃의 온도와 적어도 약 0.0352g/㎠(약 0.5 파운드/인치2), 게이지 내지 약 1.41㎏/㎠(약 0.5 파운드/인치2), 게이지 내지 약 1.41㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지 예를 들면 적어도 약 0.0703㎏/㎠(약 1 파운드/인치2), 게이지 내지 약 0.703㎏/㎠(약 10 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 용융사에 가한다. 실을 가늘게 하는 가스 기류는 예를 들면 질소 가스 기류와 같은 불활성, 비산화 가스 기류일 수 있다. 일부 실시예에서는 실을 가늘게 하는 가스 기류의 속도 및 온도를 섬유가 직경이 약 10 내지 60 미크론, 예를 들면 적어도 약 10 미크론 내지 약 40 미크론인 실질적으로 연속적인 섬유로서 수집될 수 있도록 조절한다. 본 발명에 의해 형성된 섬유상 부직 탄성체 웹으로는 블록 공중합체 적어도 약 10중량%와 폴리올레핀 0중량% 이상 90중량% 이하로 되는 탄성체 섬유가 포함된다. 섬유는 통상적으로 블록 공중합체 적어도 약 20% 내지 약 95중량%와, 폴리올레핀 적어도 약 5% 내지 약 80중량%로 된다. 예를 들면, 섬유는 블록 공중합체 적어도 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 70중량%로 될 수 있다. 적합하기로는, 섬유는 블록 공중합체 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 된다. 예를 들면, 섬유는 블록 공중합체 약 50%와 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 적어도 약 30% 내지 약 50중량%로 될 수 있다. 예시 섬유상 부직 탄성체 웹은 블록 공중합체 약 60중량%와 폴리올레핀약 40중량%로 된 섬유로부터 형성하였다.
본 발명은 또한 상기한 물질의 혼합물로부터 탄성체 필름을 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 면은 하기 상세한 설명을 검토한 후 당 업계 숙련자들에게 자명해질 것이다.
본 명세서에서 교환해서 사용되는 "탄성(elastic)" 및 "탄성체(elastomeric)"이란 용어는 편향력을 가한후 신축되고 편향된 길이(이 길이는 적어도 약 125%, 즉 이완되고 편향되지 않은 길이의 1 1/4에 해당함)로 신축될 수 있고, 신축력, 신장력을 이완시킨 후 그의 신도의 적어도 40%가 회복되는 재료를 의미한다. 이와 같은 탄성체 재료의 정의를 충족시키는 가정적인 예는 적어도 약 3.18㎝(1.25인치)까지 신장될 수 있고 약 3.18㎝까지 신장되고 이완된 후 약 2.92㎝(1.15인치) 이하의 길이까지 회복되는 재료의 약 2.54㎝(1 인치) 시료이다. 다수의 탄성 재료는 그의 이완된 길이 보다 25% 훨씬 이상으로 신축될 수 있고, 이 탄성 재료 중 다수는 신축력, 신장력을 이완시킨 후 실질적으로 초기의 이완된 길이로 회복되는 데, 후자의 재료가 일반적으로 본 발명의 목적에 적합하다.
본 명세서에서 사용된 "회복(recover)" 란 용어는 편향력을 가함으로써 재료가 신축되고, 편향력이 종료된 후의 신축된 재료의 수축을 의미한다. 예를 들면, 이완된, 편향되지 않은 길이가 약 2.54㎝(1 인치)인 재료를 신축시켜서 약 3.81㎝(1.5인치)의 길이로 50% 신장시켰을 경우에, 이 재료는 50% 신장되었고, 이완된 길이의 150%에 해당하는 신축 길이를 갖는다. 이 예시적인 신축 재료가 편향력 및 신축력을 이완시킨 후, 수축, 즉 약 2.79㎝(1.1 인치)의 길이로 회복되는 경우, 이 재료는 80%[약 1.02㎝(0.4인치)]의 신도로 회복된다.
본 명세서에서 사용된 "미세 섬유"란 용어는 평균 직경이 약 10 미크론 이하, 적합하기로는 약 0.5 내지 약 50 미크론, 더욱 적합하기로는 약 4 내지 약 40 미크론이고, 용융 열가소성 재료를 작은 직경의, 통상적으로 원형인 다수의 다이 세관을 통하여 용융사로서 압출시키고, 이 용융사를 직경을 상기한 범위로 감소시키기 위해서 고속 가스, 통상적으로 공기 기류에 접합으로써 가늘게 하여 제조한 직경이 작은 섬유를 의미한다.
본 명세서에서 사용된 "부직 웹"이란 용어는 확인할 수 있는 반복적인 방법으로 섞어 짠 개별적인 섬유 또는 실의 구조체를 생성하는 조직법을 사용하지 않고 형성된 재료의 웹을 의미한다. 부직 웹은 종래에는 예를 들면, 멜트블로우법, 스펀본드법, 필름 개구법 및 스테이플 섬유 카딩법과 같은 각종 방법에 의해 형성하여 왔다.
본 명세서에서 사용된 "스티렌 부분"이란 용어는 다음과 같은 구조식으로 나타낸 단량체 단위를 일컫는다.
Figure kpo00001
본 명세서에서 사용된 "폴리(에틸렌-부틸렌)"이란 용어는 다음과 같은 구조식으로 표시되는 중합체 본절을 일컫는다.
Figure kpo00002
(식 중, x,y 및 n는 양의 정수임).
본 명세서에서 사용된 "폴리스티렌"이란 용어는 다음과 같은 구조식으로 표시되는 중합체 분절을 일컫는다.
Figure kpo00003
(식 중, n은 양의 정수임).
본 명세서에서 특별히 명시하고 정의하지 않았거나 또는 달리 제한하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 "중합체" 또는 "중합체 수지"로는 일반적으로, 여기에 제한되지는 않지만, 단일 중합체, 공중합체(예, 블록 공중합체, 그라프트 공중합체, 랜덤 공중합체 및 교체 공중합체), 터폴리머 등 및 그의 혼합물 및 변형물이 포함된다. 또한, 달리 제한하지 않는 한 "중합체" 또는 "중합체 수지"란 용어는 이들 재료의 가능한 기하학적 배열을 포함한다. 이들 배열로는 제한하는 것은 아니지만, 이소탁틱 대칭, 신디이소탁틱 대칭 및 랜덤 대칭이 포함된다.
본 명세서에서 사용된 "점도"란 용어는 공지된 하겐-포이세윌(Hagen-Poiseuille) 식을 이용하여 산정한 값을 일컫는다.
Figure kpo00004
위 식에서, pi는 3.14…이고, 델타 P는 압출 세관을 통한 압력 강하로 나타내고, R은 압출 세관의 반지름이고, Q는 압출 세관을 통한 압출(배출) 용적율이고, L은 압출 세관의 길이이고, D는 용융 중합체의 밀도로서, 본 명세서에서는 모든 경우에 있어서 0.8g/㎤이라고 가정하였다.
본 명세서에서 사용된 가늘게 하는 불활성 가스는 멜트블로운 되는 물질을 분해시키지 않는 비산화성 가스이다.
본 발명에 의한 방법 및 압출 조성물은 예를 들면 압출법 또는 성형법과 같은 적합한 방법에 의해 탄성체 웹으로 형성될 수 있는 탄성체 섬유와 같은 탄성체 재료를 형성하는 데 널리 적용된다. 그러나, 특히 적합한 방법은 섬유를 멜트블로잉하여 섬유상 탄성체 웹을 형성하는 방법이다.
멜트블로잉법은 일반적으로 열가소성 중합체 수지를 직경이 작은 다수의 멜트블로잉 다이의 세관을 통하여 용융사로서 일반적으로 압출된 실이 가늘어지게, 즉 잡아당기거나 늘여서 실의 직경이 섬유 크기 또는 적합하기로는 미세 섬유 크기로 감소되도록 압출된 실과 같은 방향으로 흐르는 가열된 가스 기류에 압출시키는 공정이 포함된다. 이와 같이 하여 형성된 미세 섬유는 이어서 가스 기류에 의해 다이 근처에서 멀리 운반된다. 가스 기류는 진공 박스 상부로 이동되는 스크린 벨트 또는 스크린 드럼과 같은 다공성 부재 상으로 향하므로 가스-운반 섬유는 침착하여 다공성 부재 표면 상에 수집되어 응집 섬유상 부직 웹을 형성한다. 멜트블로잉 다이 장치는 통상적으로 다공성 수집 부재와 교차하여 실질적으로 수집 표면의 이동 방향에 횡단하는 방향으로 뻗어 있다. 이 다이 장치에는 대체로 생산하고자 하는 섬유상 부직 웹의 목적 폭만큼 긴 다이의 횡 길이를 갖는 다이의 횡단 길이를 따라 선상 배열된, 직경이 작은 다수의 세관이 포함되어 있다. 즉, 다이의 횡 간격은 다이 세관의 선상 배열에 의해 한정된 간격을 말한다. 전형적으로, 세관의 직경은 약 0.0254㎝(약 0.01 인치) 내지 약 0.0508㎝(약 0.02 인치), 예를 들면 약 0.0368㎝(약 0.0415 인치) 내지 약 0.0457㎝(약 0.018 인치) 정도이다. 다이면의 선상 인치 당 약 5 내지 50개 정도의 세관을 제공한다. 전형적으로, 세관의 길이는 약 0.127㎝(약 0.05 인치) 내지 약 0.508㎝(약 0.20 인치), 예를 들면 약 0.287㎝(약 0.113 인치) 내지 약 0.356㎝(약 0.14 인치)이다. 멜트블로잉 다이는 횡방향 길이로 약 76.2㎝(약 30 인치) 내지 약 152.4㎝(약 60 인치) 이상 연장시킬 수 있다. 상기한 선형 세관 배열 멜트블로잉 다이의 결과로, 세관 근방에서는 통상적으로 인접한 세관 사이에 남아 있는 금속의 얇고, 비교적 여린 부분에 의해서만 함께 가까이 끌어당긴다. 결과적으로, 용융된 열가소성 중합체 수지가 세관을 통해 돌출될 때, 이 수지의 점도를 조절하는 것이 중요한데, 그 이유는 다이가 극심한 압력을 받으면 붕괴하거나 파괴되기 때문이다. 그러므로, 일반적으로는 적어도 이와 같은 다수의 다이에 대해서는 다이 선단의 세관 중의 용융된 열 가소성 중합체의 압출 압력이 약 21.09㎏/㎠, 게이지[약 300 파운드/인치2, 게이지(psi, g)] 이상을 초과하지 않고, 더욱 구체적으로는 약 14.06㎏/㎠, g(약 200 psi, g) 이하인 것이 적합하다.
상기한 데 마레 및 존스의 특허에서 당 업계 숙련자들은 KRATON G 상표 A-B-A' 블록 공중합체의 점도는 너무 커서 이 특허에서 명시한 전형적인 압출 온도 및 압력 범위 내에서 이들 재료가 조성물이 용융 분해를 일으키지 않고 순수하거나 깨끗한 형태로 압출되는 것은 불가능하지는 않지만 매우 어렵다고 기재되어 있다. 깨끗한 KRATON G 상표의 재료를 압축시키는 데 따르는 어려움을 극복하기 위해 데 마레와 존스는 쉘 케미칼 캄파니에서 현재 KRATON G의 상표로 시판하고 있는 유형의 탄성체 A-B-A' 고무 수지를 함유하는 지방족 화합물의 혼합물을 사용하여 KRATON G 재료의 압출을 촉진시키는 방법을 발견하였다. 그러나, 그들은 또한 이 혼합물로부터 얻은 멜트브로운 섬유의 필름 또는 웹의 바람직한 특성을 성취하기 위해서는, 지방족 화합물을 압출된 제품으로부터 침출시킬 필요가 있음을 기재하고 있다.
이와 같은 기술과는 대조적으로, 본 발명자들은 1개 이상의 폴리올레핀 0% 이상 약 90중량%와 특정 A-B-A' 탄성체 수지 적어도 약 10중량%의 혼합물을 적당한, 즉 효과적인 승온과 승압 하에서 압출 및 멜트블로운 시켜서 탄성체 필름 및 탄성체 섬유상 부직 웹과 같은 만족할 만한 탄성체 재료를 제공할 수 있음을 발견하였다. 이들 재료는 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃, 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃의 온도, 예를 들면, 적어도 약 290°내지 약 345℃, 더욱 구체적으로는 적어도 약 300° 내지 약 335℃의 온도에서 다이 세관을 통하여 압출시키는 것이 적합하다.
사용될 수 있는 A-B-A' 탄성체 물질로는 일반적으로 A-B-A' 블록 공중합체로서, 여기에서 A 및 A'는 각각 예를 들면 폴리(비닐 아렌)과 같은 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 중합체 종단 블록이고, 경우에 따라서, A 는 A'와 동일한 열가소성 중합체 종단 블록일 수 있고, B는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중합체 중간 블록인 것이 포함된다. A 및 A' 종단 블록으로서 적합한 것은 예를 들면 폴리(알파-메틸스티렌)과 같은 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체를 포함하는 재료의 군 중에서 선택된다. 이 재료의 일반적인 유형, 즉 KRATON G 1650 및 KRATON G 1652 데 마레의 미합중국 특허 제4,323,534호 및 존스의 미합중국 특허 제4,355,425호 및 KRATON GX 1657 또한 기재되어 있는 상기한 쉘 소책자에 기재되어 있다. 일반식
Figure kpo00005
(식 중, x,y 및 n는 양의 정수임)의 포화 또는 대부분이 포화된 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록 "B"와 각각 일반식
Figure kpo00006
(식 중, n은 양의 정수로서, A 및 A'의 종단 블록은 서로 동일하거나 또는 상이한 정수일 수 있음)으로 표시되는 폴리스티렌 종단 블록 "A" 및 "A'")를 갖는 현재 시판 중인 탄성체 A-B-A' 블록 공중합체는 경우에 따라서는 S-EB-S 블록 공중합체로 칭하고, 쉘 케미칼 캄파니에서 KRATON G의 상표, 예를 들면 KRATON G 1650, KRATON G 1652 및 KRATON GX 1657로 시판하고 있다.
쉘 케미칼 캄파니에서 간행된 약 23.3℃(74℉)에서의 상기한 KRATON G 수지의 전형적인 특성의 요약을 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00007
1. ASTM법 D412-장력 시험 조오(jaw) 분리 속도 약 25.4㎝(10인치)/분.
2. 필름 캐스트 상에서 톨루엔 용액으로부터 측정한 전형적인 특성.
3. 깨끗한 중합체 농도 20중량%.
4. B중간 블록의 분자량에 대한 종단 블록의 분자량 합(A+A')의 비. 예를 들면, KRATON G-1650에 대해 2개의 종단 블록의 분자량 합(A+A')은 A-B-A' 블록 공중합체 분자량의 20%임.
일반적으로, 블록 수지는 본 발명의 방법에서 사용되는 온도에서 사슬이 절단되거나 가교되는 중합체 분절이 없는 것이어야 하는데, 그 이유는 이와 같은 재료가 용유된 압출 조성물이 압출되어야만 하는 작은 직경의 세관을 막는 경향이 있거나, 또는 지나치게 분해되어 불만족스러운 제품이 생성되기 때문이다. 놀랍게도, 본 발명자들은 탄성체 특성을 갖는 섬유상 부직 웹은 폴리올레핀 함량이 높은 경우에도, 예를 들면, 첨가제를 완성된 제품으로부터 제거하기 위해 침출시키는 것과 같은 형성 후 처리가 필요없이 형성될 수 있음을 발견하였다.
압출 조성물을 혼합하는 데 이용되는 폴리올레핀은 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 적당한 조합의 상기한 승압과 승온 상태로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 함께 혼합 형태로 압출될 수 있는 것이어야 한다. 특히, 적합한 폴리올레핀 재료 또는 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체를 비롯한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부텐이 포함된다. 이들 폴리올레핀의 2개 이상 혼합물을 사용할 수 도 있다. 특히, 적합한 폴리에틸렌은 유.에스.아이, 케미칼 캄파니(U.S.I. Chemical Company)에서 상표 Petrothere Na 601로 시판되고 있다(본 명세서에스는 PE Na 601로 칭함). 특히 적합한 폴리프로필렌은 히몬트 코포레이션(Himont Corporation)에서 상표 PC-973으로 시판되고 있다.
유.에스.아이.케니칼 캄파니에 의한 자료에는 Na 601은 뜨거운 용융 점작제 및 피막 분야에 사용되는 저분자량, 저밀도 폴리에틸렌임이 명시되어 있다. 유.에스.아이.는 또한 Na 601은 다음과 같은 공칭값을 가짐을 기재하고 있다. 즉, (1) ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 브록필드 점도는 150℃에서 8500cP이고 190℃에서 330000cP이고, (2) ASTM D 1505에 의해 측정했을 때 밀도는 0.903g/㎤이고, (3) ASTM D 1238에 의해 측정했을 때 등가 멜트 인덱스는 2000G/10분이고, (4) ASTM E 28에 의해 측정했을 때 고리 및 보울 연화점은 102℃이고, (5) ASTM D 638에 의해 측정했을 때 장력은 약 59.8㎏/㎠(850파운드/인치2)이고, (6) ASTM D 638에 의해 측정했을 때 신장도는 90%이고, (7) 강성율수F(45,000)는 -34℃이고, (8) 25℃(77℉)에서의 투과 경도(1㎜의 1/10)는 3.6이다.
Na 601은 수평균 분자량(Mn)이 약 4,600이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 22,400이고, z평균 분자량(Mn)이 83,300인 것을 확신한다. Na 601의 다중 분산도(Mw/Mn)는 약 4.87이다.
Mn은 식
Figure kpo00008
에 의해 산정되고,
Mw는 식
Figure kpo00009
에 의해 산정되고,
Mz는 식
Figure kpo00010
에 의해 산정된다.
[여기에서, Mw는 시료 중 개개 분자의 각 분자량이고, n은 주어진 Mw분자량을 갖는 주어진 시료 중의 분자수임].
히몬트에 의해 명시된 히몬트 PC-973 폴리프로필렌의 전형적인 특성은 ASTM D 792에 의해 측정한 밀도 약 0.900g/㎤이다. ASTM D 1238, 조건 L에 의한 메트블로잉 속도는 약 35g/10분이었다. PC-973의 기타 특성은 ASTM D 638에 의해 측정한 장력이 약 302.3㎏/㎠(약, 4,300파운드/인치2)이고,ASTM D 790B에 의해 측정한 굴곡 모듈러스가 약 12,796.1㎏/㎠(약, 182,000psi)이고, ASTM D 785 A에 의해 측정한 락웰(Rockwell) 경도 R척도가 약 93이다. PC-973은 수평균 분자량(Mn)이 약 40,100이고, 중량평균 분자량(Mw)이 약 172,000이고 Z평균 분자량(Mz)이 약 674,000이라 확신된다. PC-973의 다중 분산도(Mw/Mn)는 약 4.20이다.
혼합물에는 통상적으로 블록 공중합체 적어도 작은 약 20% 지지 약 95중량%와 폴리올레핀 적어도 약 5% 내지 약 80중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 적어도 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 70중량%를 함유시킬 수 있다. 적합하기로는, 혼합물에는 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록공중합체 적어도 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 적어도 약 30%내지 약 50중량%를 함유시킬 수 있다. 적합하기로는, 혼합물에는 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 약 30% 내지 약 50중량%를 함유시킬 수 있다. 적합한 혼합물에는 블록 공중합체 약 60중량%와 폴리올레핀 약 40중량%를 함유시킨다.
적합한 압출 승온과 혼합물 중에 특정 폴리올의 존재는 순수한, 즉, 깨끗한 A-B-A' 블록 공중합체의 점도에 비해 혼합물의 점도를 감소시키므로, 섬유 및 미세 섬유 의 멜트블로잉에 사용할 수 있는 압출 조성물을 생성한다. 그러나 블록 공중합체 수지와 폴리올레핀이 모두 지나치게 사슬이 분열되거나 지나치게 열적 또는 산화적으로 분해되지 않고, 본 발명의 방법에 의해 사용되는 압출온도를 유지해야만 한다. 이 점에 있어서는 압출 조성물에 의해 받는 산화적 분해 정도는 멜트블로잉 단계에서 가늘게 하는 기체 기류로써, 불활성 가스를 사용하여 감소시킬 수 있으리라 확신한다. 또한, 산화적 분해 정도는 불활성 가스와 함께 사용되는 수지의 원 펠릿을 압출기에 의해 처리하기 전에 블랭킷하여 감소시킬 수도 있다. 블록 공중합체가 압출 중 일으키는 산화적 분해의 양을 가늘게 하는 가스 기류로써 불화성 가스를 사용하여 감소시킬 수 있다는 사실은 일반적으로 공기 및 질소 중에서 행한 KRATON GX 1657 블록 공중합체 수지의 열무게 분석에 의해 암시된다. 이들 분석에서 KRATON GX 1657 블록 공중합체 수지 시료는 공기 중에서 가열하는 경우에, 약 307℃에서 중량 손실이 시작되는 것으로 나타난 반면에, 질소 중에서 가열한 비교 시료는 약 375℃에서 시작되는 중량 손실만을 나타내었다. 이 결과는 공기 중에서 가열한 시료에 대한 산화적 분해 효과는 불활성이거나 또는 적어도 산화시키지 않는 가늘게 하는 가스 기류를 사용하여 압출 조성물을 높은 가늘게 하는 가스 온도에서 가늘게 하는 공정 중에 분해되는 것을 제한하거나, 또는 원 펠릿을 블랭킷시키는 불활성이거나 또는 적어도 산화시키지 않는 가스를 사용하여 방지하거나 또는 감소시킬 수 있음을 나타낸다고 확신한다.
이하, 도면에 관하여 언급하려하나, 여기에서 유사한 참조 번호는 유사한 구조 또는 유사한 공정 단계를 나타낸다. 본 발명에 의한 탄성체 부직 웹을 형성하기 위한 장치를 개략적으로 설명한 제 1 도에서는 (a)A-B-A' 블록 공중합체[여기에서, A 및 A'는 모두 예를 들면 폴리(비닐아렌)과 같은 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 중합체 종단 블록이고, B튼 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)주간 블록임] 적어도 약 10중량%와 (b) A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하는 경우에 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출될 수 있는 폴리올레핀 0% 이상 약 90중량%의 혼합물(나타나 있지 않음)이 예를 들면 펠릿형으로 압출기(12)의 호퍼(10)에 제공되는 것을 볼 수 있다. 혼합물의 각 성분들은 펠릿형 또는 기타 형태로 제공될 수 있다. 성분들(즉, 펠릿들)은 호퍼(10)에 존재하는 중에 불활성이거나 또는 적어도 비산화성인 가스로 블랭킷시킬 수 있다. 이것은 호퍼(10)에 존재하는 중에 혼합물과 정상 대기와의 접촉을 감소시키고, 또한 압출기(12) 내로, 또는, 압출기를 통하여 유입되는 가스와 산소-함유 정상 대기에 대해 불활성 가스일 가능성을 증가시킴으로써 산화적 분해 효과를 감소시킨다. 혼합물에는 통상적으로 블록 공중합체 적어도 약20% 내지 약 95중량%와 폴리올레핀 약 5% 내지 약 80중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 약 10% 내지 약 70중량%를 함유시킬 수 있다. 적합하기로는, 혼합물에는 블록 공중합체 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 약 10% 내지 약 50중량%를 함유시킨다. 예를 들면, 혼합물에는 블록 공중합체 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 약 30% 내지 약 50중량%를 함유시킬 수 있다. 하기한 몇 개의 실시예에서는 블록 공중합체 약 60중량%와 폴리올레핀 약 40중량%를 함유시켰다.
혼합물의 온도는 압출기(112)내에서 통상의 가열 장치(나타나 있지 않음)에 의해 혼합물을 용융시키도록 상승시키고, 혼합물에 압출기 내에 위치하는 회전 나사(나타나 있지 않음)의 가압 작용에 의해 압력을 가하여 혼합물을 압출 조성물로 만들었다. 혼합물은 혼합물 중의 폴리올레핀으로써 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃의 온도까지, 혼합물 중의 폴리올레핀으로써 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃의 온도까지, 예를 들면 약 290℃ 내지 약 345℃, 더욱 구체적으로는 적어도 약 300°내지 약 335℃의 온도까지 가열하는 것이 적합하다. 이어서 압출 조성물은 회전 나사의 가압 작용에 의해 멜트블로잉 다이(14)로 전진된다. 압출 조성물의 상승된 온도는 멜트블로잉 다이(14)에서 통상의 가열장치(나타나 있지 않음)에 의해 유지된다. 다이(14)는 일반적으로 공정에 의해 형성시키고자 하는 부직 웹(18)의 폭(16)과 거의 동일한 거리로 연장시킨다. 조성물을 압출시키는 승온 및 승압 조합은 광범위하게 변화된다. 예를 들면, 보다 높은 승온 및 낮은 승압으로 만족할만한 압출률을 얻을 수 있는가 하면, 보다 높은 압출승압 및 보다 낮은 승온으로 만족할 만한 압출률을 얻을 수 있다.
제 3 도 및 제 4 도는 압출기(12)로부터 압출 조성물을 받은 압출슬롯(20)이 멜트블로잉 다이(14)에 포함됨을 설명한다. 이어서, 압출 조성물은 압출 슬롯(20)을 통과하고, 다이(14)의 선단(24)를 횡단하여 연장되고, 다이(14)를 선상 배열로 빠져나가는(제 2 도에 가장 잘 나타나 있음) 직경이 작은 다수의 세관(22)를 통과하여 세관(22)로부터 용융사(26)로써 빠져나온다. 압출 조성물은 상기한 온도 범위 내에서, 작은 직경의 세관을 통하여, 즉, 다이 선단 내에서 압출기(12)의 회전 나사에 의해 가한 약 21.1㎏/㎝1(약 300파운드/인치2), 게이지, 예를 들면 약 1.4㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.6㎏/㎠(약 250 파운드/인치2) 게이지의 압력에서 더욱 구체적으로는, 약 3.52㎏/㎠(약 50파운드/인치2), 게이지 내지 약 17.6㎏/㎠(약 250 파운드/인치2), 게이지, 예를 들면 약 8.79㎏/㎠(약 125 파운드/인치2), 게이지의 압력에서 압출시키는 것이 적합하다. 이 값 이상의 압력에서는 일부 다이(14)가 붕괴하거나 파괴될 것이다. 일반적으로, 압출 조성물은 다이(14)의 세관(22)을 통하여 세관 당 적어도 약 0.02g/분 내지 세관 당 1.7분/이상, 예를 들면 세관 당 적어도 약 0.1/분 내지 세관 당 약 1.25g/분, 더욱 구체적으로는 세관 당 적어도 약 0.3g/내지 세관 당 약 1.1g/분의 속도로 압출시킨다.
다이(14)에는 또한 가늘게 하는 가스원(32 및 34)에 의해 가열되고 가압된 가늘게 하는 가스(나타나 있지 않음)를 제공하는 가늘게 가스 유입구(28 및 30)가 포함되어 있다. 가열되고 가압된 가늘게 하는 가스는 유입구(28 및 30)에서 다이(14)에 유입되어, 압출된 실(26)이 다이(14)의 세관(22)을 빠져 나감에 따라 접촉할 수 있도록 2개의 챔버(40 및 42)에서 좁은 통로 또는 틈(44 및 46)을 통하여 제 3 도 및 제 4 도의 화살표(36) 및 (38)로 표시된 통로를 따른다. 챔버(40 및 42)는 강열된 가늘게 하는 가스가 챔버(40 및 42)를 빠져나와 가스 통로(44 및 46)를 통과하여 다이(14)를 빠져나가는 가늘게 하는 가스 기류(나타나 있지 않음)을 형성하도록 고안되어 있다. 가열된 가늘게 하는 가스 기류의 온도 및 압력은 광범위하게 변할 수 있다. 예를 들면, 가열된 가늘게 하는 가스는 약 100°내지 약 400℃, 더욱 구체적으로는약 200°내지 약 350℃의 온도에서 사용할 수 있다. 가열된 가늘게 하는 가스는 약 0.035㎏/㎠(약 0.5 파운드/인치2), 게이지 내지 약 1.4㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지, 더욱 구체적으로는 약 0.0703㎏/㎠(약 1 파운드/인치2), 게이지 내지 약 0.703㎏/㎠(약 10 파운드/인치2), 게이지의 압력에서 사용할 수 있다.
다이(14)의 다이 선단부(52)와 함께 챔버(40 및 42)와 통로(44 및 46)를 한정하는 공기판(48 및 50)은 다이 선단부(52)에 비례하여 주어진 시간 중에 가늘게 하는 가스의 속도를 변화시키지 않고 공기 통로(44 및 46)를 통과하는 가늘게 하는 가스의 용적이 변화될 수 있도록 가늘게 하는 가스 통로(44 및 46)의 폭(54)을 넓히거나 좁아지게 조절할 수 있다. 또한, 공기판(48 및 50)은 하기한 바와 같이 "후퇴된" 다이-선단 배열 또는 밖으로 "돌출된" 다이-선단 배열이 되도록 위로 또는 아래로 조절될 수 있다. 일반적으로는, 통상적으로 동일한 약 0.508㎝(약 0.20인치)이하의 공기 통록 폭과 함께 약 1.406㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지 미만의 가늘게 하는 가스 압력을 사용하는 것이 적합하다. 실질적으로 연속된 미세 섬유를 생산하고자 하는 경우에는, 일반적으로 가늘게 하는 가스 속도가 낮고 공기 통로 틈새가 넓은 것이 적합하다.
가늘게 하는 가스의 두 기류는 한데 모여서, 용융사(26)가 선상으로 배열된 세관(22)을 빠져 나갈 때 이 용융사를 편승하여 섬유 또는 가늘게 하는 정도에 따라 세관(22) 직경 미만의 작은 직경의 미세 섬유(역시 26으로 표시된)로 가늘게 하는 가스 기류를 형성한다. 일반적으로, 가늘게 하는 가스는 적어도 약 100°내지 약 400℃, 예를 들면 적어도 약 200°내지 약 350℃의 온도와 적어도 약 0.352㎏/㎠(약 0.5 파운드/인치2), 게이지 내지 약 1.41㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지 이상, 예를 들면 약 0.0703㎏/㎠(약 0.5 파운드/인치2), 게이지 내지 약 0.703㎏/㎠(약 10 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 용융사(26)에 가할 수 있다. 가스-운반 미세 섬유(26)는 가늘게 하는 가스의 작용에 의해 제 1 도에서 나타난 일실시예에서 통상적으로 로울러(57)에의해 가동되는 다공성 연속 순환 벨트(56)인 수집 장치에 송출된다.
제 1 도는 실질적으로 연속적인 미세 섬유(26)가 벨트(56) 표면상에서 형성되는 것을 설명한다. 그러나, 미세 섬유(26)는 제 5 도에 나타난 바와 같이, 가늘게 하는 가스의 속도, 가늘게 하는 가스의 온도 및 주어진 시간 내에 공기 통로를 통과하는 가늘게 하는 가스의 용적을 변화시켜서 실질적으로 불연속 형태로 형성할 수도 있다. 연속 순환 벨트 장치와 같은 또다른 다공성 장치를 이용할 수도 있다. 벨트(56)에는 또한 다공성 벨트(56) 표면 이하와 로울러(57) 사이에 위치하는 1개 이상의 진공 박스(나타나 있지 않음)를 포함할 수도 있다. 미세 섬유(26)는 제 1 도에 화살표(58)로 표시된 방향으로 회전하는 드럼(56)의 표면상에서 섬유상 부직 탄성체 웹(18)으로써 수집된다. 진공 박스는 벨트(56)의 표면상에서 미세 섬유(26)가 정체하는 것을 조력한다. 전형적으로 멜트블로잉 다이(14) 중 다이선단부(52)의 선단(24)은 이후 미세 섬유(26)가 수집되는 다공성 연속 순환 벨트(56)의 표면에서 약 10.16㎝(약 4인치) 내지 약 60.96㎝(약 24인치)에 위치한다. 이와 같이 하여 수집된 꼬인 미세 섬유(26)는 응접성, 즉, 점착성 섬유상 부직 탄성 웹(18)을 형성하는데, 이것은 다공성 연속 순환 벨트(56)으로부터 웹(18)의 보존성을 향상시킴과 아울러 꼬인 웹(18) 섬유를 눌러펴도록 고안된 1쌍의 핀치 로울러(60 및 62)에 의해 운반될 수 있다. 그 후, 웹(18)은 통상의 장치에 의해 보관용 권취 로울(나타나 있지 않음)로 이송될 수 있다. 다른 방법으로써, 웹(18)은 벨트(56)에서 직접 권취 로울에 의해 이동될 수 있다. 웹(18)은 초음파 엠보싱 장치(나타나 있지 않음) 또는 예를 들면 가열된 캘린더와 앤빌 로울(나타나 있지 않음) 사이에 형성된 압력 닙과 같은 기타 엠보싱 장치에 의해 모식 엠보싱시킬 수 있다.
제 3 도에 대해 살펴보면, 멜트블로잉 다이(14)에는 기부(64)와 일반적으로 기부(64)에서 중심으로 연장된 다이 선단부(52)가 포함된다. 중심으로 위치한 다이 선단부(52)는 다이(14)의 다이 선단부(52) 중 선단(24)을 형성하는 "칼날 연부" 점에서 안으로 점점 가늘어진다. 다이(14)가 작동 중에 지탱할 수 있는 압출압을 증가시키기 위해서는 기부(64)와 다이 선단부(52)가 압출 슬롯(20)과 압출 세관(22)을 에워싸는 금속의 단일 블록으로부터 형성되도록 하는 것이 적합하다. 다이(14)에는 또한 상기한 2개의 공기판(48 및 50)을 포함시킬 수도 있는데, 이것은 통상의 방법에 의해 다이(14)의 기부(64)에 부착시킨다. 공기판(48)은 다이(14)의 다이 선단부(52)와 함께 챔버(40)와 가늘게 하는 가스 공기 통로 또는 틈새(44)를 한정한다. 공기판(50)은 다이 선단부(52)와 함께 챔버(42)와 공기 통로 또는 틈새(46)을 한정한다. 공기판(48)과 공기판(50)은 각각 공기판 립(66)과 공기판 립(68)로 종결된다. 제 3 도에 나타난 배열에서, 다이(14)의 다이 선단부(52)중 선단(24)를 형성하는 칼날 연부점은 공기판 립(66 및 68)에 의해 형성된 판이 위로 후퇴되어 있다. 이 배열에서 립(66 및 68)에 의해 형성된 판과 다이 선단부(52)의 선단(24)간의 수직 거리를 때때로 당업계 숙련자들은 "안에서 돌출된" 또는 "후퇴된" 다이 선단 배열로써 칭한다. 제 4 도에 나타난 바와 같이, 다이(14)의 다이 선단부(52) 중 선단이 공기판(48 및 50) 중 립(66 및 68)에 의해 형성된 판 보다 밖으로 돌출된 배열인 경우에, 이와 같은 배열을 당 업계 숙련자들은 다이 선단(52) 중 선단(24)의 "밖으로 돌출된"것으로써 칭한다. 하기 실시예에서 음수의 다이 선단(52)의 선단(24)이 공기판(48 및 50) 중 립(66 및 68)에 의해 형성된 판에 대해 후퇴된 경우에 다이 선단(52) "돌출" 간격을 의미한다. 다이 선단(52)의 선단(24)이 공기판(48 및 50) 중립(66 및 68)에 의해 형성된 판보다 돌출되도록 배열된 다이 선단"돌출" 간격은 양수로 나타내었다. 양과 음 다이 선단 "돌출" 값 모두는 실시예에서 공기판(48 및 50) 중 립(66 및 68)에 의해 형성된 판과 다이(14)의 다이 선단부(52)중 선단(24)를 형성하는 칼날 연부점 사이의 수직 거리를 측정하여 얻었다. 다시 말해서, 점(24)과 상기한 바와 같은 립(66 및 68)에 의해 형성된 판과의 최소 거리를 말한다. 이후 달리 기재하지 않는 한, 본 발명에서 사용된 "공기 틈새 또는 폭"이란 용어는 공기 통로(44 및 46)중 어느 하나의 수직, 즉, 최소 폭(54)을 의미한다. 이 폭은 통상적으로 동일하도록 장치한다.
경우에 따라서는, 1개 이상의 고상 재료 중 구별된 입자를 부직 탄성체웹(18)으로써 수집되기 전에 압축사(26) 중에 혼입시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 코튼 섬유, 목재 펄프 섬유, 폴리에스테르 섬유 또는 기타 유형의 섬유와 같은 1개 이상의 섬유 또는 미립자를 실(26)에 혼입시키는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 섬유 또는 미립자 중 2개 이상의 혼합물을 혼입시킬 수도 있다. 이것은 제 5 도의 70에서 개요적으로 설명한 것과 같은 적당한 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 적합한 장치 중 몇개의 유형은 당업계 숙련자들에게 공지된 것으로써, 이 장치 중 하나는 앤더슨(Anderson) 등의 미합중국 특허 제4,100,432호에 기재되어 있는 장치를 들 수 있다. 제 5 도는 미세섬유(26)를 형성한 후 2차 섬유 또는 미립자(72)의 분지를 일반적으로 일정하게 미세섬유(26)의 분지로 사출시키는 것을 설명한다. 2차 섬유(72)를 미세섬유(26)의 분지를 통하여 일반적으로 일정하게 분배시키는 것은 2차 섬유(72)를 함유하는 2차 가스 기류(나타나 있지 않음)를 미세섬유(26)의 분지와 합류시켜서 수행하는 것이 적합하다. 이와 같은 합류를 수행하기 위한 장치에는 2차 섬유(78)의 매트 또는 배트를 개개의 2차 섬유(72)로 분리시키는 데 적합한 다수의 치를 갖는 통상의 피커 로울(74)이 포함된다. 피커 로울(74)에 공급되는 2차 섬유(78)의 매트 또는 배트는 펄프섬유의 시트(탄성체 섬유와 펄르 섬유의 2개의 성분 혼합물이 목적될 경우에), 스테이플 섬유의 매트 또는 배트(탄성체 섬유와 스테이플 섬유의 2개의 성분 혼합물이 목적될 경우에) 또는 펄프 섬유 시트와 스테이플 섬유이 매트 또는 배트 모두(탄성체 섬유, 펄프 섬유와 스테이플 섬유의 3개의 성분 혼합물이 목적될 경우에)일 수 있다. 1개 이상의 스테이플 섬유 및(또는) 1개 이상의 펄프 섬유의 또 다른 혼합물을 사용할 수 있다. 2차 섬유(72)의 시트 또는 매트는 로울러 장치(80)에 의해 피커 로울(74)에 공급된다. 피커 로울(74)의 치(76)에 의해 시트 또는 매트(78)가 분리된 2차 섬유(72)로 분리된 후, 개개의 2차 섬유(72)는 형성 덕트 또는 노즐(82)를 통하여 탄성체 섬유의 멜트블로운 분지(26)로 수송된다. 하우징(84)는 피커 로울(74)을 둘러싸고 하우징(84)과 피커 로울(74)의 표면 사이에 통로 또는 틈새를 제공한다. 가스(나타나 있지 않음), 적합하기로는 공기를 피커 로울(74)의 표면과 하우징 사이의 통로 또는 틈새(86)에 가스 덕트(88)에 의해 공급한다. 가스 덕트(88)는 일반적으로 형성 덕트 또는노즐(82)과 통로(86)의 연결부(90)에서 통로 또는 틈새(86)로 도입되는 것이 적합하다. 가스는 2차 섬유(72)를 피커 로울(74)의 치(76)로부터 수송하기 위한 매체로써 제공되기에 충분한 양으로, 피커 로울(74)의 치(76)의 속도에 근접한 속도로 형성 덕트 또는 노즐(82)을 통하여 공급한다.
만족할 만한 2차 섬유(72) 속도를 유지하는 것을 조장하기 위해서, 형성 덕트 또는 노즐(82)은 그의 세로축이 형성 덕트 또는 노즐(82)과 틈새(86)의 연결부(90)에서 피커 로울(74)의 표면에 접하는 판에 실질적으로 평행이 되도록 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 장치의 결과로 2차 섬유(72)의 속도는 2차 섬유가(72)가 형성 덕트 또는 노즐(82)의 벽과 접촉함에 따라 실질적으로 변하지 않게 된다. 2차 섬유(72)가 매트 또는 시트(78)로부터 분리된 후 피커 로울(74)의 치(76)와 접촉하게 될 때에는, 형성 덕트 또는 노즐(82)의 축을 적당히 조절하여 2차 섬유(72)가 피커 로울(74)의 치(76)로부터 이탈되는 지점에서 2차 섬유(72) 속도의 방향으로 정렬시킨다. 필요에 따라서는, 2차 섬유(72)의 피커 로울(74)의 치(76)으로부터의 이탈이 덕트(92)를 통한 가압 가스, 즉, 공기의 도입에 의해 조장될 수 있다.
다이 선단(74)에 대한 형성 덕트 또는 노즐(82)의 높이(94)는 적합한 제품의 특성을 변화시키도록 조절할 수 있다. 다이 선단(24)으로부터 노즐(82)의 선단(98) 간격(96)을 변화시키면 최종 목적 제품이 변하게 될 것이다. 높이(94)와 간격(94) 값은 또한 미세섬유(26)에 첨가되는 재료에 따라 변할수도 있다 피커 로울(74)에 따르는 형성 덕트 또는 노즐(82)의 폭과 혀성 덕트 또는 노즐(82)이 피커 로울(74)로부터 연장되는 길이(100) 또한 멜트블로운 미세섬유(26)의 분지를 통하여 2차 섬유(72)의 최적 분배를얻는 데 중요하다. 적합하기로는, 형성 덕트 또는 노즐(82)의 길이(100)는 허용되는 장치 고안 만큼 짧아야 한다. 길이(100)는 통상적으로 피커 로울(74)의 반지름과 대개 동일한 최소 길이까지 한정된다. 적합하기로는, 형성 덕트 또는 노즐(82)의 폭은 피커 로울(＆4)에 공급되는 시트 또는 매트(78)의 폭을 초과해서는 안된다.
제 5 도는 또한 2차 섬유(72)를 운반하는 가수 기류는 2개의 가수 기류 합규 지점에서 미세섬유(26)의 분지 이동 방향과 일반적으로 수직 방향으로 이동하는 것이 적합함을 설명해 주고 있다. 2개 기류의 기타 합류 각을 사용할 수도 있다. 2차 섬유(72)를 운반하는 가스 기류의 속도는 통상적으로 미세섬유(26)를 가늘게 하는 가스 기류의 속도 이하로 조절한다. 이것은 기류가 합류되어 통합된 후 실질적으로 미세 섬유(26)의 분지와 동일한 방향으로 흐르는 것을 가능하게 해준다. 확실히, 2개의 기류의 합류는 2차 섬유(72)의 분지가 미세섬유(26)의 분지로 유입되는 흡기 효과에 다소 유사한 방식으로 수행되는 것이 적합하다. 또한, 2개의 가스 기류간의 속도 차이는 2차 섬유(72)가 미세섬유(26)와 완전히 혼합될 수 있도록 난류방식으로 2차 섬유(72)를 미세섬유(26)로 통합되도록 하는 것이 적합하다. 일반적으로, 두 기류 간의 속도 차이가 증가하면 보다 균릴하게 2차 섬유(72)가 미세섬유(26)로 통합되고, 두 기류 간의 속도 차이가 감소하면 일반적으로 미세섬유(26)내에 2차 섬유(72)의 응집 영역이 생성된다. 일반적으로, 생산률을 증가시키기 위해서는 미세섬유(26)의 분지를 편승하여 가늘게 하는 가스 기류의 초기 고속이 예를 들면 약 60.96M(약 200피트) 내지 약 304.8m(약 1,000피트)/초이고, 2차 섬유(72)를 운반하는 가스 기류의 초기 저속이 예를 들면, 약 15.24m(약 50피트) 내지약 60.96m(약 200피트)/초인 것이 적합하다. 물론, 압출사(26)를 편승하여 탄성체 미세섬유로 가늘게 만드는 가스 기류가 멜트블로잉 다이(114)의 공기 통로(44 및 46)를 빠져나온 후에는 이 기류는 즉시 팽창되어 속도가 감속된다.
상기한 바와 같이, 2차 섬유(72)의 분지가 미세섬유(26)의 분지에 합류되고 통합되어 2차 섬유(72)가 멜트블로운 섬유(26)의 분지를 통하여 대체로 일정하게 분배된 후에, 미세섬유(26)와 2차 섬유(72)의 혼성 분지(102)가 형성된다. 2차 섬유(72)가 미세섬유(26)에 혼입되었을 때 미세섬유(26)는 여전히 반용융된 점착성인 상태일 수 있고, 이와 같은 상태에서 2차 섬유(72)는 미세섬유(26) 내에서 기계적으로만 꼬이고, 통상적으로 미세섬유(26)에 열적으로 결합된다. 그러나, 미세섬유(26)가 2차 섬유(72)가 혼합되었을 때 반용융된, 끈적끈적한 상태가 아니면, 2차 섬유(72)는 미세섬유(26)내에서 기계적으로만 꼬이게 된다.
미세섬유(26)와 2차 섬유(72)의 혼성분지(102)를 일반적으로 전체가 일정하게 분배되어 있고, 필요에 따라서 웹(18)의 미세섬유(26)에 결합된 2차 섬유(72)를 갖는 탄성체 미세섬유(26)의 섬유상부직 탄성체웹(18)으로 전환시키기 위해서는, 수집 장치를 혼성분지(102)의 통로에 장치한다. 수집 장치는 이후 혼성 분지(102)를 밀착시켜서 웹(18)을 형성하는, 제 1 도에서 기재한 회전 벨트(56)일 수 있다. 그 후, 웹(18)은 통상의 장치에 의해 보관용 권취 로울러(나타나 있지 않음)에 수송될 수 있다. 다른 방법으로써, 웹(18)을 벨트(56)로부터 권취 로울러에 의해 직접 수송할 수 있다.
웹에는 적합한 섬유상 부직포 탄성체 웹의 소정 특성에 달, (1) 미세섬유, 예를 들면 (a) A-B-A' 블록 공중합체(여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분을 포함하는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록인) 적어도 약 10중량%와 (b) A-B-A' 블록 공중합체와 혼합되어 효과적인 조합의 승온 및 승압 조건으로 조절했을 때 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출될 수 있는 폴리올레핀 0%이상 약 90중량% 이하로 되는 미세섬유의 섬유상 부직 탄성웹 적어도 약 20중량%와, (2) 섬유상 부직 탄성체 웹을 통하여 대체로 일정하게 분배된 적어도 1개의 2차 섬유 0% 이상 약 80중량%이하를 함유시킬수 있다. 섬유상 부직 탄성체 웹은 브록 공중합체/폴리올레핀 혼합물로부터 임의의 상기한 혼합 범위 내에서 형성할 수 있다. 또한, 2차 섬유는 적합한 웹 약 30% 내지 약 70중량%로부터 형성할 수 있으며, 더욱 구체적으로 2차 섬유는 적합한 웹 약 50%내지 약 70중량%로부터 형성할 수 있다.
피커 로울(74)은 통상의 미립자 주입 시스템으로 대체하여 각종 미립자를 함유하는 섬유상 부직 탄성웹(81)을 만들 수 있다. 적합한 섬유와 미립자의 혼성물을, 섬유상 부직 탄성체 웹(18)으로 형성되기 전에 미세섬유(26)에 첨가할 수 있다.
이하, 본 발명의 광범위한 적합성을 설명하기 위하여 각종 실시예를 통하여 각종 멜트블로잉 다이 압출기 및 장치를 여러 가지 조합으로 사용하였다. 참고를 도모하기 위하여, 멜트블로잉 다이와 압출기에 관한 특정 설명을 하기 표2 및 3에 기재하였다.
[표 2]
Figure kpo00011
[표 3]
Figure kpo00012
멜트 블로잉 다이 3 및 4는 고압 다이이다. 특정 조합의 멜트블로잉 다이와 압출기에 대해서는 예를 들면, 압출기 "A"를 멜트블로잉 다이 "2"와 함께 사용했음을 의미하는 "A2"의 표시를 사용했다.
[실시예 1]
섬유상 부직 탄성웹을 제 4 도에 나타낸 기술을 이용해서 형성하여, 목화 섬유를 폴리스티렌 "A" 와 "A'"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 캄파니 제품) 60중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 캄파니 제품) 40중량%의 혼합물로부터 형성된 멜트 블로운 미세 섬유와 결합시켰다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 상기 정의한 바와 같은 압출기/다이 장치 Al를 통하여 압출시켜서 수행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 314.4℃의 온도에서 세관 당 약 1.36g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압력은 약 14.06㎏/㎠(약 20 파운드/인치2), 게이지로써 측정되었으며, 다이 세관 중에서 혼합물의 점도는 약 153 포이즈이었다. 다이 선단 배열을 세관 줄의 한 면에서 가늘게 하는 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면으로부터 약 0.229㎝(약 0.090인치)후퇴되도록 (-0.220㎝ 다이 선단 돌출)조절하였다. 공기판을 압출 세관의 각 면에 1개씩 있는 2개의 가늘게 한은 공기 통로가 각각 약 0.17㎝(약 0.067인치)의 공기 틈새, 즉, 폭으로 형성되도록 조절하였다. 본 실시예 1에서 사용한 공기 통로또는 틈새 배열은 다이 선단부(52)에 의해 형성된 각, 즉 세관(22)이 양분된 각이 90°이므로 공기 틈새(44 및 46)가 영역 40 및 42에서 보다 다이 선단(52)의 선단(24) 근처가 더 넓다는 점에서, 제 3 에 나타낸 배열과 약간 차이가 있다. 다시 말해서, 이 다이 배열의 공기 틈새(44 및 46)는 가늘게 하는 공기 화살표 36 및 38로 진행됨에 따라 좁아지기 보다는 넓어진다. 혼합물을 멜트블로잉시키는 성형 공기를 약 341.1℃의 온도와 약 0.28㎏/㎠(약 4 파운드/인치2)의 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유는 다이 선단에서 약 27.9㎝(약 11인치)에 존재하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
제 2 도에서 설명한 통상의 공형 기술을 사용하여, 뉴욕주 소재의 코튼 인코포레이티드(Cotton Incorporated)에서 제조한 길이가 약 3.81㎝(약 1.5인치)인 표백된 목화 섬유를 성형 스크린에 침착시키기 전에 멜트블로운 섬유의 스트림에 혼합시켰다. 우선, 목화 섬유를 란도 웨버(Rando Webber) 매트 성형장치에 의해 기초중량이 약 75g/㎡인 매트로 성형시켰다. 이 매트를 피커 로울 표면으로부터 약 0.0127㎝(약 0.005인치)에 위치하는 피커 로울 공급 로울에 의해 피커 로울에 유입시켰다. 피커 로울은 약 3,000회전/분의 속도로 회전시키고, 섬유 이송 공기는 피커 로울에 약 0.28㎏/㎠(약 4 파운드/인치2)의 게이지의 압력으로 제공하였다. 멜트블로운 미세섬유의 스트림에 대한 공형 장치의 노즐위치는 실제로 측정하지는 않았으나, 공형 장치의 노즐 위치는 멜트블로잉 다이의 다이 선단에서 약 5.08㎝(약 2인치) 아래와 멜트블로잉 다이의 다이 선단에서 약 5.08㎝뒤인 것으로 여겨진다. 이 처리 결과로, 탄성체 멜트블로운 미세섬유 약 70중량%와 목화 섬유 약 30중량%의 혼합물로 된, 폭(횡-기계 방향)이 약 50.8㎝(약 20인치)인 섬유상 부직 탄성체 웹을 얻었다.
실시예 1의 처리에 의해 형성된 섬유상 부직 웹 중 약 7.62㎝(3인치) 폭과 약 12.7(5인치) 길이의 시료의 신장도를 기계 방향과 횡-기계 방향 모두에서 시험하였다. 기계 방향 시험은 약 50.8㎝(20인치) 폭의 웹에서 절단한 시료에 대해 행하였고, 횡-기계 방향에서는 약 7.62㎝(3인치)이고 기계 방향에서는 약 12.7㎝(5인치)이었다. 횡-기계 방향 시험은 약 50.8㎝ 폭의 웹에서 절단한 시료에 대해 행하였다. 기계 방향에서는 약 7.62㎝이고 횡-기계 방향에서는 12.7㎝이었다. 각 시료를 초기 조오(Jaw) 셋트율이 약 7.62㎝이고 시료를 약 25.4㎝(10인치)/분의 속도로 150%의 길이, 즉 비신장 실의 1.5배 길이까지 신장시키는, 즉 50%의 신장도를갖는 Instron Model 1122 시험 장치에 세로로 위치시켰다. 150% 길이를 얻는데 필요한 하중(g)을 측정하고, 시료를 150%길이(50% 신장도)에서 1분 동안 유지시켰다. 1분이 지났을때, 시료를 150% 길이(50% 신장도)로 유지하는 데 필요한 하중(g)을 측정하고, 시료이 길이를 초기 비신장된 시료 길이의 150 내지 200%로, 즉 초기 비신장된 시료 길이의 2배, 즉 100% 신장도로 증가시켰다.200% 길이를 얻는 데 필요한 하중(g)을 측정한 후, 이어서, 시료를 200% 길에서 1분 동안 유지시켰다. 1분이 경과할 즈음에, 시료의 길이를200%(100% 신장도)로 유지하는 데 필요한 하중(g)을 측정하였다. 그 후, 하중 모두를 시료에서 제거하고, 시료의 영국 변형 백분율을 측정하였다. [약 7.62㎝(3인치) 시료가 약 8.38㎝(3.3인치)로 회복되었을 때 영구변형 백분율은 10%, 즉 0.3/3.0이라 가정함]. 영구 변형 백분율을 측정한 후, 시료를 신장시켜 파단(즉, 붕괴)시키고, 시료를 신장시켜 파단시킬 때의 피크 하중(g)과 파단시 시료의 신장 백분율을 측정하였다. 파단시 신장도 백분율은 비신장된 시료 길이의 백분율로서 나타낸다. 예를 들면, 비신장된 길이가 약 7.6㎝인 시료가 약 22.8㎝(9인치)에서 파단되었을 때, 그의 파단시 시잔도치는 200%가 된다.
이 결과를 하기 표 Ⅳ에 나타내었으며, 여기에서 각 경우에 있어서, 1분 경과 후 하중이 감소되었으며, 피크 하중은 100%신장도에서의 초기 하중과 거의 동일하였음을 알 수 있다. 이 결과는 시료의 탄성체 특성을 말해주고 있는데, 그 이유는 시료에 가해 신장률과 재료가 보유하는 영구 셋트 량을 아는 것은 재료의 탄성체 특성체 중요한 이해를 얻는데 매우 중요하기 때문이다.
[표 4]
Figure kpo00013
[실시예 2]
섬유상 부직 탄성 웹을 폴리스티렌 "A" 와 "A'"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B"중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파티 제품) 90중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이,케미칼 컴파니 제품) 10중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 상기하 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 322.8℃의 온도에서 세관 당 0.36g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 31.6㎏/㎠(약 450 파운드/인치2), 게이지로서 측정하였다. 다이 선단 배열을 어느 한 쪽 세관에 성형 공기 통로를 형성하는 공기 판립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (0.0254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관 각면에 1개씩 있는 2개 성형 공기 통로가 각각 약 0.15㎝(약 0.06인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 335.6℃의 온도로 약 0.105㎏/㎠(약 1.5 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 제공하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 651 포이즈로 측정되었다. 이와 같이 하여 형성된 멜트블로운 섬유를 실제로 측정하지는 않았지만 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 것으로 믿어지는 성형 스크린에 송풍시켰다.
[실시예 3]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 80중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 컴파니 제품) 20중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 322.8℃의 온도에서 세관 당 약 0.43g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 33.2㎏/㎠(472 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각 면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 325.0℃의 온도와 약 0.14㎏/㎠(약 2.0 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 572포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[실시예 4]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 70중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 컴파니 제품) 30중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 322.8℃의 온도에서 세관 당 약 0.43g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 26.4㎏/㎠(375 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각 면에 1개씩에 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 325.0℃의 온도와 약 0.14㎏/㎠(약 2.0 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 454포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[실시예 5]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 70중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 컴파니 제품) 30중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉을 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 322.2℃의 온도에서 세관 당 약 0.64g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 33.7㎏/㎠(480 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다, 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 324.4℃의 온도와 약 0.32㎏/㎠(약 4.5 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 391포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[실시예 6]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 60중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 컴파니 제품) 40중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 323.9℃의 온도에서 세관 당 약 0.36g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 16.9㎏/㎠(240 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 334.4℃의 온도와 약 0.105 ㎏/㎠(약 1.5 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 347포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[실시예 7]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1652로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 60중량%와 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유.에스.아이.케미칼 컴파니 제품) 40중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 323.9℃의 온도에서 세관 당 약 0.36g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 15.5㎏/㎠(220 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 335.0℃의 온도와 약 0.105㎏/㎠(약 1.5 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 318포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[실시예 8]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 60중량%와 폴리에틸렌(상표 PC-973으로 시판되고 있는 히몬트 컴파니 제품) 40중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 324.4℃의 온도에서 모관 당 약 0.32g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 26.7㎏/㎠(380 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 337.9℃의 온도와 약 0.14㎏/㎠(약 2.0 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 619포이즈로 산정되었다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운 섬유를 실제로 측정하지는 않았으나 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
[비교예 9]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 100중량%와 조성물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B4를 통하여 압출시켜서 행하였다. 혼합물을 세관을 통하여 약 324.4℃의 온도에서 세관 당 약 0.32g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 약 35.5㎏/㎠(압력 탐침 눈금 이상, 505 파운드/인치2), 게이지로서 측정되었다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 (약 0.254㎝ 다이 선단 돌출) 조절하였다. 공기판은 양쪽 압출 세관의 각 면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 조설물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 337.8℃의 온도와 약 0.14㎏/㎠(약 2.0 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 조성물의 점도는 압력 탐침이 눈금 초과였기 때문에 세관에서 823 포이즈로 산정되었다. 이와 같이 하여 형성된 멜트블로운 섬유를 실제를 측정하지는 않았으나 다이 선단으로 부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는 성형스크린으로 송풍시켰다.
하기 표 5에 상기 실시예 2 내지 9에 사용된 변수들을 요약하였다.
[표 5]
Figure kpo00014
표 5에 대해 다음과 같은 주를 단다.
1=상기 정의한 바와 같음.
2=A=KRATON GX 1657(쉘 제품)
B=폴리에틸렌 PE Na 601(유,.에스.아이.제품)
C=KRATRON G 1652(쉘 제품)
D=폴리프로필렌 PC-973(히몬드 제품)
90A/10B=A 90중량%와 B 10중량%를 혼합함.
3=세관당 g/분으로
4=℃로
5=세관에서 파운드/인치2, 게이지로
6=음값은 후퇴된 다이 선단 배열을 의미함(인치로)
7=인치로
8=℃로
9=파운드/인치2, 게이지로
10=포이즈로
11=인치로, 실제로 측정한 값은 아님.
상기 실시예 2, 3 및 6 내지 9에서 형성된 섬유상 부직 웹의 탄성체 특성을 측정 하였다. 또한 KRATRON GX 1657 70중량%/폴리에틸렌 30중량% 혼합물(실시예 4 또는 5)에 대한 데이타를 얻었으나, 이 데이타가 어느 실시예와 관련되었는가는 아주 정확하지는 않다. 이 데이타는 실시예 4와 관련된 것으로 여겨지며, 그렇게 보고되었다. 이러한 가정이 틀린 것이라면, 이 데이타는 실시예 5와 관련되어야 한다. 시험은 인스트론(Instron) 인장 시험기 모델 1122를 사용해서 행하였으며, 이 시험기로 각 시료를 약 12.7㎝(5인치)/분의 속도로 100%, 즉 신장되지 않은 원래 기계 방향 길이의 200%를 신장시켰으며, 이어서 시료를 신장되지 않은 상태로 회복시켰다. 이 처리를 4회 반복한 후, 이어서 각 시료를 신장시켜서 파단 또는 파열시켰다. 각 시료의 폭은 약 5.08㎝(2인치)이고 (횡-기계 방향)길이는 약 12.7㎝(5인치)이며, 시험기에 대한 초기 조우(Jaw) 분리는 약 2.54㎝(1인치)에서 세트되었다. 시료는 시험기에 세로로 놓았다. 얻은 데이타는 하기 표 6에 요약하였다.
[표 6]
Figure kpo00015
표 6에 대한 주
1. 약 5.08㎝(2인치)폭의 시료 당 g으로 표시하였으며, 2회 반복 측정값의 평균값을 하기식에 의해 100g/㎡ 재료로 정규화한 평균값으로 기록하였음.
Figure kpo00016
2. 인치-파운드로 표시하였으며, 2회 반복 측정값의 평균값을 상기 주 1의 식에 의해 100g/㎡ 재료로 정규화한 평균값으로 기록하였음.
3. 신장되지 않은 시료의 길이에 대한 %로 표시하였으며, 달리 기재하지 않는 한 2회 반복 측정값의 평균값으로 기록하였음.
4. 신장되지 않은 원래 시료의 길이에 대한 증가된 %로서 표시하였으며, 2회 반복 측정값의 평균 값으로서 기록하였다. 예를 들면, 100%는 신장되지 않은 원래 시료 길이의 2배와 동일함.
5. 1회만 측정하였음.
하기 실시예 10 내지 16의 부가 실시예에 대해서도 이들 실시예에서도 사용한 변수를 요약한 하기표 7에 따라 행하였다.
[표 7]
Figure kpo00017
표 7에 대해 다음과 같은 주를 단다.
1=상기 정의한 바와 같음.
2=A=KRATON GX 1657(쉘 제품)
B=폴리에틸렌 PE Na 601(유.에스.아이.제품)
90A/10B=A 90중량%와 B 10중량%를 혼합함.
3=세관당 g/분으로
4=℃로
5=세관에서 파운드/인치2, 게이지로
6=음값은 후퇴된 다이 선단 배열을 의미함(인치로)
7=인치로
8=℃로
9=파운드/인치2, 게이지로
10=포이즈로
11=인치로, 실제로 측정한 값은 아님.
상기 표 5의 실시예 4 내지 6과 표7의 실시예 10 내지 16을 비교하면, 상이한 압출 속도와, 이에 따라 상이한 중합체 점도는 일반적으로 달리 비교될 수 있는 실시예에 기인한 것임을 알 수 있다. 점도의 차이는 KRATON GX 1657 블록 공중합체의 한 부류, 즉 부류 A를 실시예 2-6, 8 및 9에 이용하고, KRATON GX 1657 블록 공중합체의 상이한 부류, 즉 부류 B를 실시예 10 내지 16에서 이용한데서 비롯될 수 있다. 이와 같은 결과에 비추어, KRATON GX 1657 블록 공중합체의 부류 A 및 부류 B의 용용 유동율(MFR)을 320℃의 온도에서 2,160g하중을 사용하여 ASTM 표준 D-1238에 의해 시험하였는데, 일반적으로는, 보다 높은 용융 유동율은 보다 낮은 중합체 점도를 나타냄을 알 수 있었다. 이들 시험 결과를 하기 표 8에 요약 하였다.
[표 8]
Figure kpo00018
표 8에 대한 주 : 1=g/10분으로
상기 실시예 10 내지 16에 기재한 방법으로 형성된 섬유상 부직탄성체 웹의 기계 방향 신장 특성을 각 재료 중 폭이 약 5.08㎝(2인치)이고 (횡 방향)길이가 약 12.7㎝(5인치)인 (기계 방향) 시료로써 시험하였다. 각 시료를 초기 조우 분리 셋트율이 약 2.54㎝(1인치)인 인스트론 모델 1122 시험기에 세로로 위치시켰다. 이어서 시료를 기계 방향으로 즉, 세로로 약 25.4㎝(10인치)/분의 속도로 신장시켜서 각 시료를 기계방향으로 100% 신장시키는 데 필요한 하중(L 100,g)을 측정하였다. 그 후, 각 시료를 기계방향으로 신장시켜서 파단시켜서, 파단시 기계 방향으로의 시료의 신장 백분율(EB)을 신장되지 않은 시료의 기계 방향 길이의 백분율로서 측정하였다. 시료를 신장시켜서 파단시킬 때 최대 하중(PL,g)도 측정하였다. 하기 표 9에 기록한 L100과 PL의 결과를 하기 식을 이용하여, 100g/㎡의 기초 중량을 갖는 섬유상 부직 웹으로 정규화하였다.
Figure kpo00019
[표 9]
Figure kpo00020
표 9에 대한 주
1=100g/㎡ 시료로 정규화한, 약 5.08㎝(2인치)폭의 시료에 대한 값으로, g으로 표시하였음.
2=신장되지 않은 기계 방향 길이의 %로 표시하였음.
3=100/㎡ 시료로 정규화한, 약 5.08㎝(2인치)폭의 시료에 대한 값으로, g으로표시하였음.
상기 표 5를 고찰한 결과, 압출 조성물의 점도는 조성물중 폴리올레핀 함량이 증가함에 따라 감소함을 알 수 있다. 이 점에 관해 보다 강조하기 위하여, 상기 표 5의 점도 데이타를 하기 표 10에 재연하였다.
[표 10]
Figure kpo00021
상기 표 10과 기타 상기한 데이타의 결과는, 압출 조성물의 점도는 폴리올레핀 함량이 증가함에 따라 급격히 감소함을 나타낸다. 또한, 놀랍게도 이 데이타는 압출 조성물로 부터 형성된 웹의 탄성체 특성은 일반적으로 블록 공중합체만으로 부터 형성된 부직 웹의 탄성과 거의 일치함을 나타낸다. 실제로, 압출 조성물로부터 형성된 부직 재료의 탄성도는 높은 폴리올레핀 함량에서도 대단히 만족스럽다.
[실시예 17]
폴리스티렌 "A" 와 "A" 종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B"중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON G 1652 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 50중량%와, 폴리부텐[상표 Indopol L-14로 시판되고 있는 아모코(Amoco)사 제품] 50중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성웹을 형성하였다.
아모코 문헌에서는 아모코 폴리부텐은 주로 고분자량의 모노-올레핀 95-100%와 이에 균형되는 이소파라핀으로 되는 이소부틸렌-부텐 공중합체라고 기재되어 있다. 아모코 문헌에 명시된 L-14 폴리부텐의 전형적인 특성을 하기 표 11에 기재하였다.
[표 11]
INDOPOL-L-14
Figure kpo00022
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 약 1.905㎝(0.75인치) 직경의 브라벤더 압출기와 다이 선단 선형 인치당 20개의 압출 세관을 갖는 멜트블로잉 다이를 통하여 압출시켜서 행하였다. 즉, 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B3를 사용하였다. 각 세관의 직경은 약 0.0369㎝(약 0.0145인치)이고 길이는 약 0.287㎝(약 0.113인치)이었다. 혼합물을 세관을 통하여 약 204℃의 온도에서 세관당 약 0.53g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 조절하였다. 공기판은 압출 세관의 각 면에 하나씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 2.4℃의 온도와 측정하지는 않았으나 매우 낮은 압력, 즉 약 0.07㎏/㎠(약 1 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 세관에서 39포이즈로 산정되었다.
실시예 17을 시행하는 중에는 상당한 양의 스모크가 발생했는데, 이것은 압출 온도가 상기 표 11에 명시한 재료의 인화점 보다 높았기 때문에 L-14 재료의 증발에 기인한 것이다. 과랴의 스모크 현상으로, 실시예 17의 처리에 의해서는 재료가 회수되지 않았다.
그리하여, 압출 온도를 160℃로 강화시키고 실시예 18을 행하였다.
[실시예 18]
폴리스티렌 "A" 와 "A"종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1652로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 50중량%와, 폴리부텐(상표 Indopol L-14로 시판되고 있는 아모코 제품) 5중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하였다.
섬유상 부직 탄성 웹의 멜트블로잉은 재료 혼합물을 약 1.905㎝(0.75인치)직경의 브라벤더 압출기와 다이 선형 인치당 20개의 압출세관을 갖는 멜트블로잉 다이를 통하여 압출시켜서 행하였다. 즉, 위에서 정의한 압출기/다이 장치 B3를 사용하였다. 각 세관의 직경은 약 0.0369㎝(약 0.0145인치)이고 길이는 약 0.287㎝(약 0.113인치)이었다. 혼합물을 세관을 통하여 약 160℃의 온도에서 세관당 약 0.53g/분의 속도로 압출시켰다. 다이 선단에서 혼합물에 가한 압출 압력은 측정하지 않았다. 다이 선단 배열을 양쪽 세관의 공기 통로를 형성하는 공기판 립의 외부 표면의 평면 보다 약 0.0254㎝(약 0.010인치) 연장되도록 조절하였다. 공기판은 양쪽 압출 세관의 각 면에 1개씩 있는 2개 공기 통로가 각각 약 0.152㎝(약 0.060인치)의 폭 또는 틈새로 형성되도록 조절하였다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 성형 공기를 약 160℃의 온도와 측정하지는 않았으나 매우 낮은 압력, 즉 약 0.07㎏/㎠(약 1 파운드/인치2), 게이지의 압력으로 공기 통로에 공급하였다. 혼합물의 점도는 압출 압력을 측정하지 않았기 때문에 산정할 수 없었다. 이와 같이 하여 형성된 멜트블로운 섬유를 실제로 측정하지는 않았으나 다이 선단으로부터 약 30.48㎝(약 12인치)에 위치하는성형 스크린에 송풍시켰다.
압출 온도를 204℃에서 160℃로 감소시키자, 스모크의 양이 줄었고, 섬유상 부직 탄성체 웹이 성공적으로 생산되었다.
약 5.08/㎝(2인치)폭의 횡 방향과 약 12.7㎝(5인치) 길이의 기계 방향을 갖는 시료를 초기 조우 분리 길이가 약 2.54㎝(1인치)인 인스트론 모델 1122 시험기에 세로로 놓고, 약 12.7㎝/분의 속도로 신장시켜서 파단시켰다. 시료를 신장시켜서 파단시킬 때의 최대 하중은 328g으로서 측정되었다. 파단식 에너지는 약 5.11㎝(2.01인치)-파운드였고, 신장되지 않은 시료 길이에 대한 백분율로서 나타낸 파단식 신장도 406%로서 측정되었다. 파단시 최대 하중과 에너지의 기록 결과를 상기 표 6의 주에서 정의한 식을 사용하여 100g/㎡값으로 정규화했다.
이어서, 이와 상이한 상기 실시예 18에서 얻은 재료 중 약 5.08㎝ 폭 횡 방향과 약 12.7㎝길이 기계 방향의 시료를 전 시료의 파단식 신장 백분율 75%까지 신장시켰다. 시료를 초기 조우 분리가 약 2.54㎝인 인스트론 모델 1122 시험기에 세로로 놓고 약 12.7㎝/분의 속도로 신장시켰다. 즉, 시료를 406% 신장도 76%인 약 305%까지 신장시켰다. 이어서 시료를 신장되지 않은 상태로 이완시키고, 이 처리를 3회 반복하였다. 그후, 시료를 신장시켜서 파단시켰다. 이 시험 결과를 하기 표 12에 기재하였다.
[표 12]
Figure kpo00023
표 12에 대한 주
1=g으로 표시하였으며, 100g/㎡ 시료를 정규화하였음.
2=인치-파운드로 표시하였으며, 100g/㎡ 시료로 정규화 하였음.
3=신장되지 않은 시료에 대한 %로서 나타내었다. 예를들면, 100%은 신장되지 않은 시료 길이의 2배를 의미함.
상기 표 12에 의해 실시예 18에 의한 섬유상 부직 탄성체 웹의 만족할만한 신장 특성이 입증되나, 일반적으로 Indopol L-14 폴리부텐을 함유하지 않는 비교 재료 보다 적은 인장 강도를 가짐을 알 수 있다.
KRATON G 1652/L-14 혼합물의 상업적으로 실행할 수 있는 시스템 효율(압축율)양이 멜트블로운될 수 있는 범위를 측정하는 척도로서, 여러가지 양의 KRATON G 1652 L-14 재료 혼합물을 제조하고, 각 혼합물의 용융유동치는 ASTM 시험 처리 D-1238 조건 E(190℃ 및 2,160g 하중)에 의해 세관 당 50g/분 이상으로 측정했을 때 혼합물이 상업적인 규모로 멜트블로운될 수 있는지를 나타내기 때문이다. 이들 용융유동 시험의 결과를 하기 표 13에 기재하였다.
[표 13]
Figure kpo00024
표 13에 대한 주
1=중량%
2=중량%
3=ASTM D-1238, 조건 E(190℃, 2,160g 하중)
4=온도를 170℃로 유지하는 것 외에는 상기 주3와 동일함.
5=온도를 150℃로 유지하는 것 외에는 상기 주4와 동일함.
상기 표 13의 결과는 KRATON G 1652/Indopol L-14 혼합물은 Indopol L-14를 50중량%로 함유시키는 경우에, 약 170℃의 온도에서 상업적으로 실행할 수 있는 시스템 효율로 멜트블로운될 수 있음을 나타낸다.
부가의 실시예인 실시예 19 내지 23은 이에 사용된 변수를 요약한 하기 표 14에 따라 행하였다.
[표 14]
Figure kpo00025
표 14에 대한 주
1=상기 정의한 바와 같음.
2=A=KRATON GX 1657(쉘 제품).
B=폴리에틸렌 PE Na601(유ㆍ에스ㆍ아이ㆍ제품).
90A/10B=A 90중량%와 B 10중량%를 혼합하였음.
3=세관당 g/분으로
4=℉
5=세관에서 파운드/인치2, 게이지로
6=음값은 후퇴된 다이 선단 배열을 나타함(인치로)
7=인치로
8=℉로
9=파운드/인치2, 게이지로
10=포이즈로
11=인치로, 실제로 측정하지 않은 대략 값임.
상기 실시예 19 내지 23에서는 압출기/다이 배열 B3(상기 정의한 바와 같음), 압출 온도, 압출 압력, 공기 온도 및 공기 압력 모두를 실제로 일정하게 유지하였다. 그리하여, 하기 표 15에 따르면, 세관중에서 혼합물의 점도가 급격히 감소됨에 따라 폴리올레핀 재료의 압출율(시스템 효율)(중량%)은 증가됨이 분명하다.
실시예 19 내지 23에서 형성된 섬유상 부적 탄성체 웹에 대한 혼합물중의 폴리올레핀 함량 증가 효과를 추가로 조사하기 위해서, 이들 실시예에서 형성된 섬유상 부직 웹 시료의 파단시 신장도, 최대 하중 및 에너지 특성을 횡 기계 방향 폭이 약 5.08㎝이고 기계 방향 길이가 약 12.7㎝인 각 웹의 시료 5개에 대해 측정하였다. 각 5개 시료를 초기 조우 분리가 약 2.54㎝인 인스트론 인장 시험기 모델 TM에 새로운 위치시켰다. 이어서 각 시료를 약 12.7㎝/분의 속도로 신장시켜서 시료가 파단되도록 신장시키는데 필요한 하중(g)을 측정하였다. 이 결과를 하기 표 15에 기재하였다.
[표 15]
Figure kpo00026
표 15에 대한 주
1=g/㎡으로
2=g/㎡시료(2인치)으로
3=인치-g으로
4=신장되지 않은 시료 길이에 대한 백분율로서, 즉 100%는 원래 시료 길이의 2배를 의미함.
5=평균치
6=표준 편차
7=85g/㎡값으로 정규화한 값.
이들 데이타는 일반적으로 재료의 인장 강도는 Na 601 폴리에틸렌의 양이 증가함에 따라 증가함을 나타내 준다. 또한, 폴리에틸렌의 양이 증가하면 재료의 파단시 신장도가 감소하는 경향이 있다. 그러나, 70중량%의 Na 601폴리에틸렌 함량에서도 파단시 신장도는 200%이다.
또 다른 군의 시료, 즉 다음과 같은 실시예 24 내지 30의 시료를 여러가지 양의 폴리프로필렌 재료를 혼합시킨 KRATON GX 1657의 세번째 부류, 부류 C를 사용하여 형성하였다.
또한 부가의 실시예 24 내지 30을 이들 실시예의 처리 조건을 용이한 하기 표 16에 따라 행하였다.
[표 16]
Figure kpo00027
표 16에 대해 다음과 같은 주를 탄다.
1=상기 정의한 바와 같음.
2=A=KRATON GX 1657(쉘 제품), 부류 C
D=폴리프로필렌 PC-973(히몬드 제품)
E=폴리프로필렌 Epolens N-15 wax(이스트만 제품)
90A/10B=A 90중량%와 B 10중량%를 혼합함.
3=세관 당 g/분으로
4=℃로
5=세관에서 파운드/인치2, 게이지로
6=음값은 후퇴된 다이 선단 배열을 의미함(인치로)
7=인치로
8=℃로
9=파운드/인치2, 게이지로
10=포이즈로
11=인치로, 대략값
상기 실시예 24,25,26,27 및 29에서 형성된 섬유상 부직 웹의 탄성체 특성을 측정하였다. 시험은 인스트론은 인장 시험기 모델 1122를 사용하여, 각 시료를 약 12.7㎝/분의 속도로 100%, 즉 신장되지 않은 원래 기계 방향 길이의 200% 신장시키고, 이어서 시료를 신장되지 않은 상태로 복귀시켜서 행하였다. 이 처리를 3회 반복하고, 이어서 각 시료를 신장시켜서 파단 또는 파열시켰다. 각 시료의 폭(횡 기계 방향)은 약 5.08㎝이고, 길이(기계 방향)는 약 7.62㎝(3인치)이었고, 시험기의 초기 조우 분리는 약 2.54㎝에서 셋트하였다. 시료를 시험기에 세로로 놓았다. 이때 얻은 데이타를 하기 표 17에 기재한다.
[표 17]
Figure kpo00028
표 17에 대한 주
1. 약 5.08㎝(2인치) 폭의 시료 당 g으로 표시하였으며, 4회 반복 측정값의 평균 값을 달리 기재하지 않는 한 하기 식에 의해 100g/㎡ 재료로 정규화한 평균값으로 기록하였음.
Figure kpo00029
2. 인치-파운드로 표시하였으며, 4회 반복 측정값의 평균값을 달리 기재하지 않는 한 상기 주 1의 식에 의해 100g/㎡ 재료로 정규화한 평균값으로 기록하였음.
3. 신장되지 않은 원래 시료의 길이에 대한 증가%로서 표시하였으며, 4회 반복 측정값의 평균값으로서 기록하였다. 예를들면, 100%는 신장되지 않은 원래 시료 길이의 2배와 동일함.
4. 5회 반복 시료의 평균값 상기 실시예 28,29 및 30에는 사용되는 폴리프로필렌 재료의 최소 한계치를 예시하였는데, 그 이유는 고압 및 그 압력에서의 폭변동은 폴리프로필렌 재료가 응고되기 시작됨을 나타내기 때문이다.
압력변동의 원인이 될 수 있는 것으로는 혼합물의 급증을 예상할 수 있다. 실시예 25에 나타낸 32포이즈의 낮은 점도에 대해 특히 주위를 기울여야 한다.
탄성체 섬유 100%로 되거나, 예를들면 공형 탄성체 및 기타 섬유 혼합물로 되는 본 발명에 의한 부직 탄성체 웹은 그 자체로 또는 다른 재료와 결합되어 탄성화 섬유를 제공하는데 광범위하게 적용될 수 있다. 가능한 용도로는 임의의 의복 및 물품이 포함되는데, 이것은 반복해서 세탁하여 재생시키기 보다는 1회 또는 수회 사용후 버리도록 고안된 의복 및 물품을 의미한다.
상기 실시예 1 내지 30에서 탄성체 부직 웹으로 형성된 재료의 혼합물은 또한 만족할 만한 탄성체 필름을 제공하기에 적당한, 즉 효과적인 승온과 승압 조건하에서 압출시켜서 필름으로 만들수도 있다. 적합하기로는 재료를 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃, 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃, 예를들면 적어도 약 290°내지 약 345℃의 온도, 더욱 구체적으로는 적어도 약 300°내지 약 335℃의 온도에서 필름을 통하여 압출시킨다.
적합한 압출 온도와 혼합물 중 특정 폴리올레핀의 존재는 순수한, 즉 깨끗한 A-B-A' 블록 공중합체의 점도에 비해 혼합물의 점도를 감소시키므로, 혼합물을 본 발명에 의한 탄성체 필름을 형성하는데 이용될 수 있는 압출 조성물로 형성시킨다. 그러나, 블록 공중합체 수지와 폴리올레핀은 모두 과다한 사슬 분절 또는 과다한 열적 또는 산화적 분해를 일으키지 않고 본 발명의 방법에 의해 사용된 압출 온도를 유지할 수 있어야 한다. 이 점에 관해서, 압출 조성물에 의해 받는 산화적 분해 정도는 사용된 수지 원 펠릿을 압출기에 처리하기 전에 불활성 가스로 블랭킷시켜서 감소시킬 수 있다. 블록 공중합체가 압출 공정 및 산화적 분해량을 원 펠릿을 불활성 가스로 블랭킷시켜서 감소시킬 수 있다는 사실은 일반적으로, 공기 및 질소 중에서 행한 KRATON GX 1657 블록 공중합체의 열무계 분석(thermogravimetric analysis)에 의해 암시된다. 이 분석에서, KRATON GX 1657 블록 공중합체 수지 시료는 공기 중에서 가열하면, 약 307℃에서 중량 손실이 시작되는 반면에, 질소 중에서 가열한 비교시료는 약 375℃에서 중량 손실이 시작된다. 이 결과는 공기중에서 가열한 시료에 대한 산하적 분해 작용은 원 펠릿을 불활성이거나 또는 적어도 비산화성인 가스로 블랭킷시켜서 방지하거나 또는 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
본 발명에 의해 탄성체 필름을 형성하기 위한 장치를 개략적으로 설명하는 제 6 도를 살펴보면, (a) A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, A 및 A'는 모두 예를들면 폴리(비닐 아렌)과 같은 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 중합체 종단 블록이고, B는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록임]적어도 약 10중량%와 (b) A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출될 수 있는 폴리올레핀 0% 이상 내지 약 90중량%의 혼합물(나타나 있지 않음)이 예를들면, 펠릿형으로 압출기(212)의 호퍼(210)에 제공됨을 알 수 있다. 혼합물의 각 성분들은 펠릿형 또는 기타 형으로 제공할 수 있다. 각 성분들(즉, 펠릿)은 호퍼(210) 중에서 불활성이거나 또는 적어도 비산화성인 가스로 블랭킷시킬 수 있다. 이 처리는 혼합물의 호퍼(210) 중에서 정상 대기와의 접촉을 감소시키고, 압출기(212)를 통하여 내부로 유입되는 가스와 산소를 함유하는 보통의 대기에 대해 불활성 가스일 가능성을 증가시킴으로써, 혼합물에 대한 산화적 분해 효과를 감소시킨다.
혼합물을 용융시키기 위해 혼합물의 온도를 압출기(212)내에서 통상의 가열 장치(나타나 있지 않음)에 의해 상승시키고, 압출기 내에 위치하는 회전 나사(나타나 있지 않음)의 가압 작용에 의해 압력을 혼합물에 가하여 혼합물을 압출 조성물로 형성한다. 적합하기로는 혼합물은 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 125℃, 혼합물 중의 폴리올레핀으로서 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 적어도 약 175℃의 온도, 예를들면 적어도 약 290℃ 내지 약 345℃, 더욱 구체적으로는 적어도 약 300°내지 약 335℃의 온도까지 가열시킨다. 조성물을 압출시키는 승온과 승압 조건의 조합은 광범위하게 변한다. 예를들면, 보다 높은 승온 및 보다 낮은 승압에서 만족할 만한 압출율을 얻을 수 있고, 보다 높은 압출승압 및 보다 낮은 승온으로 만족할 만한 압출율이 얻어질 수 있다.
이어서 압출 조성물을 회전 나사의 가압 작용에 의해 필름 다이(214)에 보낸다. 회전 나사의 회전율은 혼합물이 필름 다이(214) 중에서 적어도 약 7.03㎏/㎠(약 100파운드/인치2), 게이지의 압력하에 존재하도록 조절한다. 혼합물은 필름 다이(214) 중에서 7.03㎏/㎠(약 100psi), 게이지 내지 약 35.2㎏/㎠(약 500psi), 게이지의 압력하에 존재하는 것이 적합하다. 예를 들면, 혼합물은 필름 다이(214) 중에서 약 14.06㎏/㎠(약 200psi), 게이지 내지 약 24.6㎏/㎠(약 350psi), 게이지, 더욱 구체적으로는 약 19.3㎏/㎠(약 275psi), 게이지 내지 약 22.9㎏/㎠(약 325psi), 게이지의 압력하에 있을 수 있다. 압출 조성물의 승온은 필름 다이(214) 중에서 통상의 가열 장치(나타나 있지 않음)에 의해 유지된다. 다이(214)는 일반적으로 공정에 의해 형성시키고자 하는 필름(220)의 폭과 거의 동일한 거리(218)로 연장된 다이 슬롯 개구(216)을 갖는다. 다이(214)의 슬롯(216)은 대개 조절 가능한 틈새(222)를 갖는데, 이것에 의해 다이(214)의 슬롯(216)으로부터 압출되는 용융재료(224)의 두께가 조절된다. 용융 재료(224)는 다이(214)의 슬롯(216)을 빠져나와 예를들면, 냉각수조(226) 중에서 급냉되어 냉각된다. 제 6 도에서 화살표 230으로 회전하는 권취 로울러(228)는 그의 주변 표면 속도가 다이(214)로부터의 용융 물질(224) 압출 속도보다 빠르게 조절시켰기 때문에, 이 권취 로울러(228)는 새로 압출되는 용융 재료(224)의 두께보다 작은 두께를 갖는 최종 탄생체 필름 생성물(220)을 수집한다. 권취 로울러(228)의 주변 표면 속도가 용융 재료(224)의 압출 속도보다 크다는 사실의 결과로, 용융 재료(224)은 당 업계에 공지된 바와 같이, 이 물질이 다이(214)의 슬롯(216)으로부터 돌출된 후 신장, 즉 연장된다. 용융 재료(224)의 연장은 일반적으로 용융 재료(224)가 다이(214)로부터 입출된 후 용융 재료(224)가 수조(226)에 유입되기 전에 발생하는데, 이것은 수조(226)에 의해 용융 재료(224)가 연장된 필름 치수로 냉각되고 고정되기 때문이다. 필름(220)을 수조(226)내에서 다수의 수송로울러(232)을 통과시켜서 수송하고,
이어서 로울러(228)로 집어 올린다.
압출 인장율은 연장틀에 따라 용융 재료(224)로서 압출될 수 있으며, 이어서 약 0.065㎝(25밀) 이하의 두께를 갖는, 적합하기로는 약 0.0254㎝(10밀) 이하의 두께, 예를들면 약 0.00762㎝(3밀) 미만의 두께를 갖는 탄성체 필름(320)으로 형성된다.
[실시예 31]
(1) 폴리스티렌 "A"와 "A" 종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌)"B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 60중량%, (2) 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유ㆍ에스ㆍ아이ㆍ케미칼 컴파니 제품) 30중량%와, (3) 이산화티탄 50중량%와 상표 "White 41171"로 시판되고 있는 암파셋(Ampacet) 제품인 폴리프로필렌 50중량%의 착색제 혼합물의 백색 농축물 10중량%로 되는 3개 성분 혼합물을 쌍 스크류 혼합 압출기 제60009번과 단일 스크류 압출기 제60020번을 포함하는 베이커-퍼킨스(Baker-Perkins) 혼합 압출 장치 중에서, 약 140°내지 약 210℃의 온도에서 혼합시켰다. 쌍 스크류 압출기는 혼합된 재료가 단일 스크류 압출기로 보내져서, 여기서 혼합된 재료의 가닥들이 압출되고, 물로 급냉되고 분절로 초핑되어 혼합된 재료의 펠릿이 제공되도록 장치하였다.
이어서 페릿을 길이/직경비가 약 24 : 1이고 약 200℃, 약215℃ 및 약 225℃에서 각각 유지되는 3개의 온도 제어 영역을 갖는 약 1.9㎝(0.75인치) 직경의 브라벤더 압출기에 공급하여 압출시켰다. 혼합된 재료는 3개 온도 제어 영역을 통과한 후 약 235℃로 유지되는 단일 온도 제어 영역을 갖고 약 10.16㎝(약 4인치)폭의 다이 슬롯을 가지며, 실제로 측정하지는 않았지만 약 0.0635㎝ 내지 약 0.127㎝의 틈새, 즉 개구로 셋트된 필름 다이에 이송시켰다. 혼합된 물질을 용융 시트로서 슬롯을 통하여 압출시켰다. 용융 시트를 두께를 감소시키기 위해 권취 로울러의 작용에 의해 연장, 즉 신장시키고, 이어서 냉각수를 통과시켜서 급냉시켰다. 이와 같이하여 형성된 필름을 권취 로울러에서 수집하였다. 필름의 두께가 두꺼우면 그 자체로 점착성이어서 서로 점착되는 경향이 있다. 그러므로, 권취 로울러 상에서 실리콘이 피복된 릴리이스 페이퍼를 인접한 필름층 사이에 삽입하여 수집하였다.
[실시예 32]
폴리스티렌 "A"와 "A'" 종단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체(상표 KRATON GX 1657로 시판되고 있는 쉘 케미칼 컴파니 제품) 70중량%, (2) 폴리에틸렌(상표 PE Na 601로 시판되고 있는 유ㆍ에스ㆍ아이ㆍ케미칼 컴파니 제품) 20중량%와, (3) 이산화티탄 50중량%와 상표 "White 41171"로 시판되고 있는 암파셋(Ampacet) 제품인 폴리프로필렌 50중량%의 착색제 혼합물의 백색 농축물 10중량%로 되는 3개 성분 혼합물을 쌍 스크류 혼합 압출기 제60009번과 단일 스크류 압출기 제60020번을 포함하는 베이커-퍼킨스(Baker-Perkins) 혼합 압출 장치 중에서, 약 140°내지 약 210℃의 온도에서 혼합시켰다. 쌍 스크류 압출기는 혼합된 재료가 단일 스크류 압출기로 보내져서, 여기서 혼합된 재료의 가닥들이 압출되고, 물로 급냉되고 분절로 초핑되어 혼합된 재료의 펠릿이 제공되도록 장치하였다.
이어서 페릿을 길이/직경비가 약 24 : 1이고 약 200℃, 약215℃ 및 약 225℃에서 각각 유지되는 3개의 온도 제어 영역을 갖는 약 1.9㎝(0.75인치) 직경의 브라벤더 압출기에 공급하여 압출시켰다. 혼합된 재료는 3개 온도 제어 영역을 통과한 후 약 235℃로 유지되는 단일 온도 제어 영역을 갖고 약 10.16㎝(약 4인치)폭의 다이 슬롯을 가지며, 실제로 측정하지는 않았지만 약 0.0635㎝ 내지 약 0.127㎝의 틈새, 즉 개구로 셋트된 필름 다이에 이송시켰다. 혼합된 물질을 용융 시트로서 슬롯을 통하여 압출시켰다. 용융 시트를 두께를 감소시키기 위해 권취 로울러의 작용에 의해 연장, 즉 신장시키고, 이어서 수조를 통과시켜서 급냉시켰다. 이와 같이하여 형성된 필름을 권취 로울러에서 수집하였다. 필름의 두께가 두꺼우면 그 자체로 점착성이어서 서로 점착되는 경향이 있다. 그러므로, 권취 로울러 상에서 실리콘이 피복된 릴리이스 페이퍼를 인접한 필름층 사이에 삽입하여 수집하였다.
필름은 상기 실시예 31 및 32에 명시한 조건 하에서 성공적으로 형성되었다. 그러나, 초기 시도에서는 필름이 너무 점착성이어서 그 자체로 점착되는 경향이 있었고, 다이를 통한 재료 서어징의 결과로, 매우 바람직한 균질성을 얻을 수 없었다.
이와같은 서어징 문제를 해소하기 위한 초기 시도로, 상기 실시예 31의 공정 온도 제어 영역의 온도를 각각 10℃씩 감소시켜서 행하였다. 이 온도 감소에 의해 서어징 문제에 대한 효과가 나타나지 않았다. 필름을 수집하는 능력을 향상시키는 것으로 밝혀진 수정안은 급냉수조를 통과하는 필름 길이가 감소되도록 권취 로울러를 다이에 보다 가까운 곳으로 옮기는 것이다.
상기 실시예 31 및 32의 처리에 의해 형성된 필름은 탄성체 특성이 입증되었다. 이들 탄성체 특성을 기계방향(MD)과 횡 기계방향(CD 또는 TD) 모두에서 조사하기 위하여, 약 2.54㎝ 폭(TD)과 약 12.7㎝ 길이(MD)의 시료를 기계 방향 특성을 측정하기 위한 필름으로부터 절단하고, 약 12.7㎝ 폭(MD)과 약 7.62㎝(3인치) 이상 길이(TD)의 시료를 횡-기계 방향 특성을 측정하기 위한 필름으로서 절단하였다. 약 2.54㎝ 폭 기계 방향(MD)과 약 12.7㎝ 길이 횡 방향(TD)의 시료는 얻을 수 없었는데, 그 이유는 다이 슬롯의 폭과 필름의 가능한 최대 폭이 단지 약 10.16㎝(4인치)이었기 때문이다. 그러므로, 약 7.62㎝ 이상 약 10.16㎝ 이하 길이의 횡 기계 방향 특성을 측정하기 위한 시료를 얻었다.
각 시료를 초기 조우 분리가 약 7.62㎝인 인스트론 모델 1122인장 시험기에 세로로 놓고, 50% 신장도, 즉 신장되지 않은 길이의 1.5배로 신장시켰다. 이 신장도를 얻는데 필요한 하중을 측정한 후, 시료를 1분 동안 50% 신장 상태에서 유지하고, 이어서 시료를 50% 신장도로 유지하는데 필요한 하중을 측정하였다. 이어서, 시료의 신장도를 100%, 즉 신장되지 않은 시료의 길이의 2배로 증가시키고, 100% 신장도를 얻는데 필요한 하중을 측정하였다. 시료를 100% 신장도에서 1분 동안 유지한 후, 100% 신장도로 유지하는데 필요한 하중을 측정하였다. 그후, 하중을 시료로부터 하중 제거 1분 후에 시료에 존재하는 영구 변형 백분율을 측정하였다. 하중을 제거한지 3분과 5분후의ㅏ 영구 변형 백분율도 측정하였다. 그 후, 시료를 신장시켜서 파단시킨 후 시료의 최대 하중과 파단시 신장율을 신장되지 않은 시료 길이의 백분율로서 측정하였다. 이 데이타를 하기 표 18에 기재하였다.
[표 18]
Figure kpo00030
표 10에 대한 주
1=밀로, 5회 반복 측정의 평균값
2=g으로, 5회 반복 측정의 평균값
3=미리 신장시킨 시료 길이의 백분율로서 나타냈으며, 5회 반복 측정의 평균값이다. 예를들면, 10% 영구 변형치는 하중을 제거한지 1분 경과 후 시료는 미리 신장시킨 시료 길이의 110% 길이로 수축되었음을 의미함.
4=g으로, 시료를 신장시켜서 파단시키는데 필요한 최대 하중, 5회 반복 측정의 평균값임.
5=신장되지 않은 시료 길이의 백분율로서 나타냈으며, 5회 반복 측정의 평균값임. 예를들면, 200%치는 시료가 신장되지 않은 길이의 3배 길이에서 파단되었음을 의미함. 일반적으로, 본 발명에 의한 탄성체 필름에서 블록 공중합체와 폴리올레핀 이외에, 안료(예, White 41171), 가소제, 향산화제 등과 같은 공지된 유용한 첨가제를 함유시킬 수도 있으나, 이들 첨가제는 대개 일반적으로 전체 필름 중량의 약 15중량% 이하 또는 미만의 소량으로 함유시킨다. 중요한 사실은, 본 발명에 의한 필름 형성은 침착되거나 또는 필름에서 제거되는 재료를 사용하지 않고 행한다.

Claims (56)

  1. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분으로 되는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임] 적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 적어도 1개의 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 압출 탄성체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 블록 공중합체 중 "A" 및 "A'"종단 블록이 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동족체로 되는 군 중에서 선택되는 압출 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 1개의 중합체로 되는 군 중에서 선택되는 압출 탄성체 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀이 밀도가 약 0.903g/㎤이고, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이고, 수 평균 분자량(Mn)이 약 4,600이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 22,400이고, z평균 분자량(Mz)이 약 83,300이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.87인 폴리에틸렌인 압출 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀이 밀도가 약 0.900g/㎤이고, ASTM D 1238, 조건 L에 의해 얻은 용융 유동속도가 약 35g/10분이고, 수 평균 분자량 (Mn)이 약 40,100, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 172,000이고, z평균 분자량이 약 674,000이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.29인 폴리에틸렌인 압출 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 70중량% 폴리올레핀 적어도 약 30% 내지 약 50중량%로 되는 압출 조성물.
  7. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 열가소성 폴리스티렌 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록이며, A 종단 블록 분자량과 A' 종단 블록 분자량의 합은 A-B-A' 블록 공중합체 분자량의 약 14%임] 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와, 밀도가 약 0.903g/㎤이고, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이며, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리에틸렌 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 압출 탄성체 조성물.
  8. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분으로 되는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임] 적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 미세섬유를 포함하는 섬유상 부직 탄성체 웹.
  9. 제 8 항에 있어서, 블록 공중합체 중 "A" 및 "A'"종단 블록이 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동/족체로 되는 군 중에서 선택되는 탄성체 웹.
  10. 제 8 항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 1개의 중합체로 되는 군 중에서 선택되는 탄성체 웹.
  11. 제 8 항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 탄성췌 웹.
  12. 제11항에 있어서, 폴리에틸렌의 밀도가 약 0.903g/㎤이고 인 탄성체 웹.
  13. 제12항에 있어서, 폴리에틸렌의 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이고, 수 평균 분자량(Mn)이 약 4,600이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 22,400이고, z평균 분자량(Mz)이 약 83,300이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.87인 탄성체 웹.
  14. 제 8 항에 있어서, 폴리에필렌이 밀도가 약 0.900g/㎤이고 ASTM D 1238, 조건 L에 의해 얻은 용융 유동속도가 약 35g/분이고, 수 평균 분자량(Mn)이 약 40,100이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 172,000이고, z분자량이 약 674,000이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.29인 폴리프로필렌인 탄성체 웹.
  15. 제 8 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 20% 내지 약 95중량%와 폴리올레핀 적어도 약 5% 내지 약 80중량%로 되는 탄성체 웹.
  16. 제 8 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 웹.
  17. 제 8 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 웹.
  18. 제 8 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 적어도 약 30% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 웹.
  19. 제 8 항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 약 60중량%와 폴리올레핀 약 40중량%로 되는 탄성체 웹.
  20. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 열가소성 폴리스티렌 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록이며, A 종단 블록 분자량과 A' 종단 블록 분자량의 합은 A-B-A' 블록 공중합체 분자량의 약 14%임] 적어도 약 10% 내지 약 90중량%와, 밀도가 약 0.903g/㎤이고, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리에틸렌 적어도 약 10% 내지 약 90중량%로 되는 미세섬유를 포함하는 섬유사 부직 탄성체 웹.
  21. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 열가소성 폴리스티렌 부분으로되는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임] 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이며, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리에틸렌 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 섬유상 부직 탄성체 웹.
  22. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임]적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 압출 조성물을 일정조합의 승온과 승압 조건으로 조절하여 멜트블로잉 다이로부터 용융사로 압출시키고, 가열, 가압된 가늘게하는 가스의 기류를 용융사에 가하여 용융사를 미세섬유로 가늘게 하고, 미세섬유를 점착성 섬유상 부직 탄성체 웹으로서 수집하는 단계로 이루어지는 압출 조성물로부터 점착성 섬유상 부직 탄성체 웹을 형성하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 압출 조성물을 적어도 약 290℃로부터 약 345℃까지의 승온으로 조절하여 멜트블로잉 다이로부터 압출시키는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 압출 조성물을 적어도 약 300℃로부터 약 335℃까지의 승온으로 조절하여 멜트블로잉 다이로부터 압출시키는 방법.
  25. 제22항에 있어서, 압출 조성물을 멜트블로잉 다이를 통하여 적어도 세관 당 약 0.02g/분 내지 세관당 약 1.7g/분 이상의 속도로 압출시키는 방법.
  26. 제22항에 있어서, 압출 조성물을 멜트블로잉 다이를 통하여 적어도 세관 당 약 0.1g/분 내지 세관당 약 1.25g/분 이상의 속도로 압출시키는 방법.
  27. 제22항에 있어서, 압출 조성물을 멜트블로잉 다이를 통하여 적어도 세관 당 약 0.3g/분 내지 세관당 약 1.1g/분 이상의 속도로 압출시키는 방법.
  28. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임] 적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 적어도 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 미세섬유의 섬유상 탄성체 웹 적어도 약 20중량%, 및 섬유상 부직 탄성체 웹을 통하여 일반적으로 일정하게 분배되는 적어도 하나의 2차 섬유 0% 초과 내지 약 80중량%로 이루어진 공형 섬유상 부직 탄성체 웹.
  29. 제28항에 있어서, 블록 공중합체 중 "A" 와 "A'"종단 블록이 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동족체로 되는 군 중에서 선택되는 공형 탄성체 웹.
  30. 제28항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 1개의 중합체로 되는 군 중에서 선택되는 공형 탄성체 웹.
  31. 제28항에 있어서, 폴리올레핀이 밀도가 약 0.903g/㎤이고, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이며, 수 평균 분자량(Mn)이 약 4,600이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 22,400이고, z평균 분자량(Mz)이 약 83,300이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.87인 폴리에틸렌인 공형 탄성체 웹.
  32. 제28항에 있어서, 폴리에필렌이 밀도가 약 0.900g/㎤이고 ASTM D 1238, 조건 L에 의해 얻은 용융 유동속도가 약 35g/10분이고, 수 평균 분자량(Mn)이 약 40,100이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 172,000이고, z평균 분자량이 약 674,000이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.29인 폴리프로필렌인 공형 탄성체 웹.
  33. 제28항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 20% 내지 약 95중량%와 폴리올레핀 적어도 약 5% 내지 약 80중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  34. 제28항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 70중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  35. 제28항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  36. 제28항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 적어도 약 30% 내지 약 50중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  37. 제28항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 60%와 폴리올레핀 약 40중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  38. 제28항에 있어서, 2차 섬유가 공형 웹 적어도 약30% 내지 약 70중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  39. 제28항에 있어서, 2차 섬유가 공형 웹 적어도 약30% 내지 약 50중량%로 되는 공형 탄성체 웹.
  40. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 열가소성 폴리스티렌 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록이며, A 종단 블록 분자량과 A' 종단 블록 분자량의 합은 A-B-A' 블록 공중합체 분자량의 약 14%임] 적어도 약 10% 내지 약 90중량%와, 밀도가 약 0.903g/㎤이고, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리에틸렌 적어도 약 10% 내지 약 90중량%로 되는 미세섬유의 점착성 섬유상 부직 탄성체 웹 적어도 약 30% 내지 약 70중량%, 및 점착성 웹을 통하여 일반적으로 일정하게 분배되는 적어도 하나의 2차 섬유적어도 약 30% 내지 약 70중량%로 이루어진 공형 섬유상 부직 탄성체 웹.
  41. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록임]적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 일정조합의 승온과 승압 조건으로 조절하여 압출 조성물을 탄성체 재료로 형성하는 단계로 되는, 압출 조성물로부터 탄성체 재료를 형성하는 방법.
  42. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분으로 되는 열가소성 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록임]적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 탄성체 필름.
  43. 제42항에 있어서, 블록 공중합체 중 "A" 및 "A'"종단 블록이 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동/족체로 되는 군 중에서 선택되는 탄성체 필름.
  44. 제42항에 있어서, 폴리올레핀이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 되는 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 중합체로 되는 군 중에서 선택되는 탄성체 필름.
  45. 제42항에 있어서, 폴리올레핀이 밀도가 약 0.903g/㎤이고, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을 때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이며, 수 평균 분자량(Mn)이 약 4,600이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 22,400이고, z평균 분자량(Mz)이 약 83,300이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.87인 폴리에틸렌인 탄성체 필름.
  46. 제42항에 있어서, 폴리에필렌이 밀도가 약 0.900g/㎤이고 ASTM D 1238, 조건 L에 의해 얻은 용융 유동속도가 약 35g/10분이고, 수 평균 분자량(Mn)이 약 40,100이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 172.000이고, z평균 분자량이 약 674,000이고, 다중 분산도(Mw/Mn)가 약 4.29인 폴리프로필렌인 탄성체 필름.
  47. 제42항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 20% 내지 약 95중량%와 폴리올레핀 적어도 약 5% 내지 약 80중량%로 되는 탄성체 필름.
  48. 제42항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 30% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 70중량%로 되는 탄성체 필름.
  49. 제42항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와 폴리올레핀 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 필름.
  50. 제42항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 50% 내지 약 70중량%와 폴리올레핀 적어도 약 30% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 필름.
  51. 제42항에 있어서, A-B-A' 블록 공중합체 적어도 약 60중량%의 폴리올레핀 약 60중량%로 되는 탄성체 필름.
  52. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 열가소성 폴리스티렌 종단 블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록이며, A 종단 블록 분자량과 A' 종단 블록 분자량의 합은 A-B-A' 블록 공중합체 분자량의 약 14%임] 적어도 약 50% 내지 약 90중량%와, 브룩필드 점도, cP가 ASTM D 3236에 의해 측정했을때 150℃에서 약 8500이고 190℃에서 약 3300이고, 밀도가 약 0.903g/㎤이며 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리에틸렌 적어도 약 10% 내지 약 50중량%로 되는 탄성체 필름.
  53. A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, "A" 및 "A'"는 각각 스티렌 부분을 함유하는 열가소성 종단블록이고, "B"는 탄성체 폴리(에틸렌-부틸렌)중간 블록임] 적어도 약 10중량%와, A-B-A' 블록 공중합체와 혼합하여 효과적인 조합의 승온과 승압 조건으로 조절하면 A-B-A' 블록 공중합체와 혼합된 형태로 압출되기에 적합한 폴리올레핀 0% 초과 약 90중량% 이하로 되는 압출 조성물을 필름 다이로부터 용융 필름으로서 압출시키기에 충분한 조합의 승온과 승압 조건으로 압출시키고 용융 필름을 연신시켜서 용융 필름의 두께를 감소시키고, 용융 필름을 급냉시킴으로써 냉각시키는 단계로 되는, 압출 조성물로부터 탄성체필름을 형성하는 방법.
  54. 제53항에 있어서, 압출 조성물을 적어도 약 290℃로부터 약 345℃까지 승온으로 조절하여 필름 다이로부터 압출시키는 방법.
  55. 제53항에 있어서, 압출 조성물을 적어도 약 300℃로부터 약 335℃까지 승온으로 조절하여 필름 다이로부터 압출시키는 방법.
  56. 제53항에 있어서, 필름을 연신시켜서 약 0.00762(3밀) 미만의 필름 두께로 감소시키는 방법.
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