KR950008188B1 - 압감 접착제 테잎 - Google Patents

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미네소타 마이닝 앤드 매뉴펙츄어링 컴패니
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Abstract

내용 없음.

Description

압감 접착제 테잎
본 발명은 폴리올레핀-기초 베킹을 갖는 일반적인 점성, 압감 접착제 테잎에 관한 것이다. 이 테잎은 특히 일회용 기저귀에 대한 고정수단으로 유용하다.
일회용 기저귀는 일반적으로 유아의 피부 다음에 놓여지도록 디자인된 액체 침투성 층과 사용시 기저귀의 바깥면을 이루는 액체 비투과성 층과 액체 투과층과 비투과층 사이에서 흡수층을 갖는다. 기저귀 봉합을 위해 광범위하게 사용되는 테잎은 내습성 중합체로 처리된 페이퍼 베킹과 한쪽 앞면상에 릴리이즈 코팅과 다른 앞면상의 일반적 점성의 압감 접착제를 갖는다. 페이퍼는 상당히 고가의 물질이며 이것의 비용은 기저귀 봉합 용도에 적합한 테잎을 제조하기 위해 적용되는 몇가지 처리에 의해 증가된다. 그 처리 페이퍼는 기저귀의 테잎 봉합에서 베킹으로 사용될때 아기의 활동에 의해 약해지는 수분 민감성을 갖는다. 또한, 페이퍼는 비교적 뻣뻣하기 때문에, 그 테잎은 기저귀와 같이 휘어지지 않고 그 페이퍼 테잎 봉합의 모서리가 아기의 피부를 상하게 할 수 있다.
천은 보다 값이 싸며, 유연하고 페이퍼보다 잘 찢겨지지 않지만, 직조 과정의 비용이 고가이며, 그 베킹을 거쳐 접착제가 침투되는 것을 방지하기 위한 특별한 처리가 필요하며, 접착제가 풀리기 쉬운 경향이 있다. 소위 ˝스펀-결합된˝ 중합성 베킹을 포함하는 비-직조 테잎 베킹의 여러가지 형태가 직조천보다 비용이 보가 적게 들며 보다 풀림-저항성(ravel-resistant)이지만, 그것의 두께, 찢김-내성등이 균일하지 않고 그것의 열림성(open nature)은 접착제 코팅을 어렵게 하며 비용을 증가시킨다.
수년간, 여러가지 중합성 필름이 일밥적 점성, 압감 접착제 테잎에 대한 베킹으로서 사용되어 왔다. 그러한 테잎이 기저귀와 관련되어 사용되는 것이 제시되어 왔다 ; 미국 특허 제3,630,201(Endres)와 제3,937,221(Tritsch) 참조.
중합성 필름이 비교적 저렴할지라도, 그러한 통상 필름-지지된 테잎이 기저귀 봉합물로 사용될때, 이것은 기저귀 스트립의 제조를 어렵게 하며, 기저귀 물질과 함께 그 테잎이 휘어지지 않기 때문에 착용자가 불편을 느끼는 심한 감성도를 나타낸다.
미국 특허 제4,237,889(Gobran)은 기저귀 봉합을 위한 일반적인 점성의 압감 접착제 테잎을 설명한다. 그 테잎 베킹은 거의 비신장되고 끈끈하며, 유연한 이소탈틱 폴리프로필렌 또는 선상의 고밀도 폴리에틸렌의 필름이며, 한쪽의 매끈한 표면과 다른 한쪽의 조직면(textured face)를 갖는다. 이 테잎이 종전 필름 테잎에 비해 개선된 유연성을 나타내지만, 이것은 여전히 목적의 연화성과 정합성이 부족하다.
미국 특허 제3,700,614호(Schenkerberg)는 스테아르산 피복된 칼슘 카르보네이트 입자, 결정성 폴리프로필렌과, 폴리이소부틸렌, 비정형 에틸렌/프로필렌 공중합체 또는 에틸렌/프로필렌/디엔 터폴리머의 탄성 성분을 포함하는 폴리프로필렌 혼합물을 설명하는데, 상기 성분들은 개선된 충격강도와 유연성 강성도를 갖는 것으로 언급되어 있다.
미국 특허 제4,036,912(Stricharczuk)는 (1) 적어도 약 65%의 에틸렌 함량과 약 2 내지 15cal/g의 용해 흡열값과 약 30/1 내지 70/1의 에틸렌 서열 지수와, (2) 결정성 폴리프로필렌 중합체의 혼합물을 설명하는데, 이 혼합물은 우수한 신장도를 갖는 것으로 언급된다.
미국 특허 제3,941,859호(Batiuk 등)는 폴리에틸렌과의 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 중합체 혼합물과 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 설명하는데, 그 혼합물들은 우수한 신장도를 나타내는 것으로 언급되어 있다.
유럽 특허출원공보 제0120562호(Exxon)는 광학적으로 맑고, 유연한 필름을 제조하기 위한 조성 혼합물과 에틸렌-프로필렌 탄성체와 폴리프로필렌으로 이루어진 기타 생성물을 설명한다.
유럽 특허출원공보 제0113955(Exxon)은 에틸렌 중합체, 프로필렌 호모-또는 공중합체와 올레핀성 탄성체의 혼합물을 사용하여 기질위에 피복된 열가소성 코팅 압출을 설명한다.
본 발명은 부드럽고, 포개질 수 있으며 정합성이고 열 봉합성의 일반적인 점성 압감 접착제 테잎을 제공한다.
본 발명은 거의 비신장되며, 끈기있고 유연한 필름의 베킹을 함유하며, 그 필름은 결정성 이소탈틱 폴리프로필렌과 화합성 에틸렌-기초 중합체의 혼합물을 함유하며 그 필름은 약 3700㎏/㎠ 이하의 수직 시컨트(seccant) 계수와 약 3700㎏/㎠ 이하의 역시컨트계수와 약 5200㎏/㎠ 이하의 수직 탄성계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 수직 탄성계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 역탄성계수 약 1.7 이하의 수직 강성도와 약 3.0 이하의 역강성도와 그 필름의 한쪽면상에 일반적인 점성의 압감 접착제를 갖는다.
이러한 특성을 얻기 위하여 그 필름은 바람직하게는 20 내지 85중량%, 보다 더 바람직하게는 40 내지 60중량%의 결정성 이소탈틱 폴리프로필렌과 15 내지 80중량%, 보다 더 바람직하게는 40 내지 60중량%의 화합성 에틸렌-기초 중합체의 혼합물을 포함하며, 그 에틸렌-기초 중합체가 저밀도의 폴리에틸렌일때, 에틸렌-기초 중합체는 그 혼합물의 20 내지 80중량%를 함유한다.
에틸렌-기초 중합체는 화학적 및 또는 기계학적으로 결정성 이소탈틱 폴리프로필렌과 화합성이어야만 압출중 효과적인 혼합이 이루어지며 묵힘으로 인한 거친 상분리가 최소화된다. 상기 화합성은 예를들면, 폴리프로필렌의 용해 유출성에 대하여 에틸렌-기초 중합체의 그 특성을 비교함으로써 평가될 수 있는데, 비슷한 점성이 만족한 혼합을 얻는데 있어서 도움이 되기 때문이다.
폴리프로필렌과 에틸렌-기초 중합체의 용해 지수는 ASTM 테스트 제1238에 의해 측정될 수 있다.
에틸렌-기초 중합체와 폴리프로필렌의 화합성 분자량에 어느정도 좌우된다. 그 분자량이 비슷하다면 화합성은 증가될 것이다.
화합성 측정의 또다른 방법은 중합체 혼합의 융점과 유리 전이점을 측정하는 차등적 스케닝 칼로리메트리(DSC)를 사용하는 것이다. 혼합물의 구성 중합체에 대한 두개의 유리 전이점이 DSC에 의해 측정될때, 그 혼합물은 비화합성으로 판단한다. 그 성분 중합체들의 유리 전이점 사이에서 하나의 유리 전이점이 측정된다면, 그 혼합물은 화합성으로 판단한다. 기계적 화합성 혼합물은 이 일반성에서 일탈되는데, 그들은 두개의 유리 전이점을 나타내지만 보다 정밀한 형태학을 가지며 반투명하기 때문이다.
결정성 성분을 함유하는 화합성 혼합물은 몇가지 공통점을 갖는다. 첫째, 그들은 조성물에 따른 하나의 유리 전이점을 갖는다. 둘째, 비결정성 중합체는 그 유리 전이점이 증가되는 동안 결정성 상(phase)의 결정화 온도를 저하시키며 흡열 용해하에 그 면적을 감소시키는 희석제 역할을 한다.
사용된 폴리프로필렌의 분자량은 광범위할 수 있고, 바람직하게는 2 내지 4×105이며 그 수지는 바람직하게 약 8 내지 12g/10분의 용해지수를 갖는다. 그 폴리프로필렌수지는 Cosden Oil과 Chemical Company, Deer Park, TX, Exxon Chemical Americas, Houston, TX, Himont USA, Inc., Wilinington, DE and Shell Chemical Co., Houston, TX 등으로부터 쉽게 구입된다.
본 발명에 유용한 에틸렌-기초 중합체는 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM)과 같은 터폴리머, 에틸렌-비닐아세테이트(EVA)와 에틸렌-아크릴산(EAA)와 같은 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)와 저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)와 같은 호모폴리머 및 그 배합물 등일 수 있다.
에틸렌-기초 터폴리머는 에틸렌과 프로필렌, 디엔, 예컨대 1,4-헥사디엔과 같은 두개의 다른 단량체의 탄성체 랜덤(random) 또는 블록 중합체를 포함한다. 바람직하게, 에틸렌 함량은 약 50 내지 70중량%, 보다 바람직하게는 55 내지 65중량%이다. 바람직하게, 프로필렌은 약 25 내지 50중량% 보다 바람직하게는 35 내지 45중량%이다. 바람직하게, 디엔 함량은 약 0.5 내지 4.0중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 3중량%이다. 그 터폴리머에서, 그 디엔은 일반적으로 디사이클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 메틸렌 노르보르넨, 에틸리덴 노르보르넨, 사이클로옥타디엔등이다.
본 발명의 바람직한 양상에서, EPDM은 고밀도 폴리에틸렌 또는 약 0.5 내지 45중량%의 에틸렌을 랜덤공중합체에 대하여 가지거나 또는 0.5 내지 10중량% 에틸렌을 블록 공중합체에 대하여 갖는 에틸렌-프로필렌 랜덤 또는 블록 공중합체와 같은 화합성 반결정성 중합체와 예비혼합된다. 예비혼합물은 바람직하게 70 내지 95중량% 터폴리머와 약 5 내지 30중량%의 고밀도 폴리에틸렌 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체를 포함한다. 예비혼합물은 바람직하기는 약 1 내지 4g/10분의 용해 유출 지수를 갖는다.
기초 EPDM 고무는 바람직하게는 121℃에서 약 45의 Mooney 점성과 약 55㎏/cm의 M(60) 계수를 갖는다. 반결정성 중합체는 폴리프로필렌에서 EPDM 고무의 분산을 돕는다. 이 특정 EPDM의 선택은 결코 제한되지 않으며 목적 특성, 분산 및 취급의 용이성, 가공성 및 비용/효율 비율의 특별한 조합에 의한다.
바람직한 에틸렌-기초 공중합체는 에틸렌-비닐아세테이트와 에틸렌-아크릴산 공중합체를 포함한다. 사용된 공중합체가 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체일때, 비닐아세테이트 함량은 5 내지 50중량% 바람직하게는 10 내지 30중량%이며 그 공중합체의 용해 지수는 바람직하게는 약 0.2 내지 50, 보다 바람직하게는 0.2 내지 25이다. 사용된 공중합체가 에틸렌-아크릴산 공중합체일때, 아크릴산 함량은 바람직하게는 약 5 내지 10중량%이며 공중합체의 용해 지수는 바람직하게는 약 1.5 내지 20, 보다 바람직하게는 1.5 내지 10이다.
본 발명에 유용한 다른 에틸렌-기초 공중합체는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌-아연 아크릴레이트 공중합체, 폴리에틸렌-부틸렌 공중합체, 폴리에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체와 폴리에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체를 포함한다.
본 발명에 유용한 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌은 약 0.9 내지 0.91, 예컨대 0.906과 0.900(용해지수 0.8과 0.4)의 밀도를 갖는다. 0.910 이하의 밀도를 갖는 폴리에틸렌은 매우 낮은 밀도의 것으로 분류되고 탄성특성을 갖는 것으로 결정된다.
본 발명에서 바람직한 에틸렌-기초 공중합체가 터폴리머, 공중합체와 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌 호모폴리머일지라도, 낮은 밀도의 폴리에틸렌도 또한 사용될 수 있다. 낮은 밀도의 폴리에틸렌은 0.925 내지 0.910의 밀도를 갖는 것으로 분류된다.
본 발명의 테잎의 필름 기부에 대하여 그 중합체는 약 15 내지 80중량%의 에틸렌-기초 중합체로 혼합되는데, 단, 에틸렌-기초 중합체가 낮은 밀도의 폴리에틸렌일때, 20 내지 85중량%의 결정성 이소탈틱 폴리프로필렌의 20 내지 80중량%가 사용된다. 바람직하게, 에틸렌-기초 중합체가 그 혼합물의 40 내지 60중량%의 양으로 존재한다. 그 중합체 혼합물에서 15중량% 이하의 에틸렌-기초 중합체(그 에틸렌-기초 중합체가 비중의 낮은 폴리에틸렌일때는 20 이하의 중량%)의 사용은 본 발명 테잎의 향상된 연화성과 포갬성을 나타내지 않는다. 반면 80중량%의 사용은 보다 열등한 신장성과 계수 특성을 보인다.
본 발명 테잎의 필름기부는 공기된 압출 주조업에 의해 상술한 혼합물로부터 제조된다. 에틸렌-기초 중합체와 결정성 이소탈틱 폴리프로필렌 성분은 목적 비율로 건조-혼합 된후 압출기로 공급된다. 그 필름은 전형적으로 약 215℃ 내지 275℃ 온도에서 용융 중합체를 슬롯 압출 다이를 거쳐 고무-피복롤과 수-냉각 금속식힘 롤사이의 닙으로 압출시킴으로써 제조될 수 있다.
일반적으로, 식힘 롤 온도는 그 혼합물 조성과, 롤 접촉시간, 목적 신장/계수 특성에 따라 5 내지 80℃이다. 보다 높은 온도는 보다 높은 계수와 연화값을 초래한다. 식힘 롤은 미국 특허 제4,237,889에 설명된 것들을 비롯하여 광택 크롬 후가공, 메트(matte) 후가공, 또는 새김 패턴을 포함할 수 있다. 식힘 롤 접촉시간은 대개 약 0.2 내지 1.5초로, 롤 크기, 선속도, 조성물과 목적 신장/계수 특성에 따른다. 식힘 롤 접촉시간의 증가는 대개 계수 및 강성도의 저하를 초래한다. 그 결과의 필름을 롤에 대한 표현 결합과 감김성을 증가시키기 위한 하나 이상의 공지된 기술(예. 코로나 처리, 플레임 처리 및 자외선 방사)로 처리할 수 있다. 그 결과의 필름은 비신장된 것으로, 즉, 가공 및 또는 묵힘중 분자 정렬이 일어날 수 있지만 압출후 수직 또는 역으로 신장되지 않았다.
에틸렌-기초 중합체 물질의 결합은 안료, 방향제, 충진제 및 또는 염료의 결합을 전혀 배제하지 않는다. 그 물질들은 호일에 해로운 영향을 주지 않고 그 필름의 총 10중량%에 달하는 양으로 결합될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실제예에 있어서 목적 색상과 광학성의 부여를 위해 안료가 결합된다.
본 발명에 사용된 에틸렌-기초 중합체는 폴리프로필렌과 화합적 또는 기계적으로 화합성이기 때문에, 그 이상의 에틸렌-기초 중합체의 배합물이 폴리프로필렌과 혼합될 수 있다. 연화성, 유연성, 신장강도 및 계수들과 같은 이 필름의 특성들의 개선된 조합은 탄성체의 양과 종류를 선택함에 의할뿐 아니라 결정성 %와 중합체 혼합물의 소구체 크기를 결정하고 켄치(quench) 속도를 한정하는 매개 변수들로 조절함으로써 얻어진다.
폴리프로필렌과 에틸렌-기초 중합체의 혼합물로부터 제조된 필름은 기저귀 봉합에 필요한 유연성, 연화성, 열 봉합성, 음파 용접성 및 신장/계수특성들을 갖는 본 발명의 압감 접착 테잎을 제공하는데, 그 테잎은 하기 특성들을 갖는다 : (a) 약 3700㎏/㎠이하, 바람직하게는 약 750 내지 3000㎏/㎠의 수직 시컨트계수(5%) ; (b) 약 3700㎏/㎠ 이하, 바람직하게는 약 650 내지 3000㎏/㎠의 역 시컨트계수(5%) ; (c) 약 5200㎏/㎠, 바람직하게는 약 1000 내지 4000㎏/cm의 수직 탄성계수 ; (d) 약 5200㎏/㎠ 이하, 바람직하게는 약 800 내지 3500㎏/㎠ 이하의 역 탄성계수 ; (e) 약 1.7 단위 이하, 바람직하게는 약 0.3 내지 1.2 단위의 수직 강성도 ; (f) 약 3.0 단위 이하, 바람직하게는 약 0.3 내지 2.2의 역 강성도.
주 : 수직적 특성들은 압출기기의 방향적으로 그 필름상에서 수행된 테스트에 대하여 보고된 것이며 역 특성들은 압출기기에 대한 역 방향으로 그 필름상에서 수행된 테스트에 대하여 보고된 것임.
이소탈트 폴리프로필렌의 결정화 역할을 공지되어 있다. 용해물이 처음으로 켄치(quench)될때 매우 빠른 속도의 결정화가 일어난다. 훨씬 느린 속도로 일어나는 이차 결정화는 압출후 일주일 동안 일어나며, 그후 결정화 작용도 비교적 일정하게 유지된다. 탄성체를 폴리프로필렌에 혼합시키면 첨가된 탄성체의 양에 따른 정도의 폴리프로필렌의 결정화를 나타내지만, 일차 및 이차 결정화 공정은 유지되며 측정되어야 한다. 필름을 묵히고 특성의 평형을 위해 최소 2주일 후 시험한다.
필름 특성을 측정하기 위해, 하기 테스트 과정을 사용한다 : 시컨트 및 탄성계수 : 필름의 25.3mm×150mm 스트립을 신장테스트기기(예. Instron Corp.에서 시판되는 Instron Tensile Tester)에 올려놓고 위와 아래의 조오(jaw)를 25.4mm로 떨어지게 한다. 그 조오를 그 생산점에 이를때까지 254mm/분의 속도로 분리시킨다. 본 발명의 많은 필름들이 잘 한정된 생산점을 나타내지 않으며 따라서 탄성 및 시컨트계수가 특성화를 위하여 사용되었다.
연화성과 포갬성에 관련되는 시컨트계수는 ASTM D 882 Sec. 11.8.에서의 방법으로 계산된다. 탄젠트는 하중-신장 커브의 최초 직선상 부분에 대한 것이다. 5% 당김에서 신장 스트레스를 테스트 단면의 평균 횡-단면으로 그 하중을 나누어서 계산한다. 탄성계수는 ASTM D 882 Sec. 2 11.7.에서의 방법으로 계산한다. 하중-신장 커브의 최초 직선상 부분에 대한 탄젠트를 그리고, 이 탄젠트상에 어떤 점을 선택하고 그 신장 스트레스를 그 상응하는 당김으로 나눔으로써 계산한다. 탄성 및 시컨트계수는 ㎏/㎠로 기록된다. 그 필름을 평형이 일어나도록 최소 압출한지 2주후에 테스트 한다.
감성도 : 테스트 표본 3.8cm 너비×3.8cm 길이를 0.0-1.0 단위의 초감각 범위의 부속장치가 달린 Taber V-5 감성도 테스터기기에 올려놓는다. 샘플을 ±15°로 휘어지도록 하기에 필요한 휨 모멘트를 Test Methods for Pressure-Sensitive Tapes, 6th edition(1970)에서 설명된 테스트 PSTC-37에 따라 기기 방향과 횡 방향에 대하여 측정한다. 그 값들을 강성도 단위로 기록한다.
가열봉합강도 : 필름의 샘플을 3.5mil 주조 폴리프로필렌 필름과 1.5mil 주조 저밀도 폴리에틸렌 필름에 200℉, 275℉, 300℉의 온도와 35psi 압력하에 Packaging Industries Inc., Hyannis, MA에서 판매되는 Sentinel Heat Sealer과 함께 가열 봉합시킨다. 1초간 사용된 폴리프로필렌에 봉합된 샘플과 폴리에틸렌에 봉합된 샘플을 4초의 봉합시간으로 실리콘 릴리이즈 페이퍼의 시이트 사이에 놓는다. 봉합 필름의 25.3mm×150mm 스트립을 신장 테스트기기(예. Instron Corp로부터 시판되는 Instron Tensile Tester)에 놓는데 상하 조오(jaw)가 25.4mm 떨어지게 하며, 하부 조오에는 봉합된 혼합 필름을 상부 조오에서 봉합된 기질을 놓는다. 그 조오를 ˝T-피일(peel)˝ 테스트를 하도록 25.4mm/분의 속도로 분리시킨다. 그 값을 그람으로 표시한다.
필름 베킹은 일반적인 점성의 압감 접착제 층을 통상의 프라이밍 기술을 사용하여 한면에 적용시킴으로써 테잎으로 변화시킨다. 접착제는 투명하거나 또는 필요에 따라서 염료와 안료등을 결합하여 채색시킬 수 있다. 그 테잎이 일차용 기저귀에 대하여 사용될때, 접착제가 기저귀 커버에 단단히 단합할 수 있는 것이 중요하며, 이것은 대개 폴리에틸렌 필름이다. 고무-수지 종류의 압감 접착제가 이 목적에 가장 적합하며, ˝고무˝는 천연 고무 또는 합성 공중합체이다. 사용된 수지의 종류와 양은 고무와 필요한 접착력 정도에 따르며, 적당한 조절은 공지 방법에 의해 쉽게 이루어질 수 있다. 아크릴레이트 접착제, 예컨대 미국의 Reissue 특히 제24,906호에 설명된 바의 94.5:5.5 이소옥틸 아크릴레이트 : 아크릴산 공중합체가 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로, 그 테잎이 통상의 천 기저귀에 대한 봉합물로 변화될때, 미국 특허 제4,074,004호에 설명된 종류의 내습성 접착제를 사용하는 것이 좋다. 그 테잎은 대개 필름의 넓은 시이트상에서 만들어지고 목적 넓이와 길이로 절단되고 회전식 코어에 감긴다. 기저귀 봉합은 적합한 크기로 테잎으로부터 스트립(예. 2.5cm×7.5cm)을 잘라서 만든다.
본 발명 테잎의 또 하나의 장점은 많은 경우에, 그 테잎이 롤에서 형성될때 비교적 적은 풀림력(unwinding force)를 갖도록 하기 위해 릴리이즈 코오트를 필요로 하지 않는다는 것이다. 폴리프로필렌과 에틸렌-기초 중합체의 혼합물은 원래 폴리프로필렌 보다 낮은 표면 에너지값을 갖는다. 그 에틸렌-기초중합체를 폴리프로필렌과 적합한 정도로서 혼합하고, 접촉면적을 줄이도록 거친 메트 후가공(roughened matte finish)로써 이 혼합물로부터 필름을 만들때, 테잎의 롤은 릴리이즈 코팅을 필요로 하지 않는 이 필름에서부터 생산될 수 있으며, 따라서 비피복된 후면을 가지는데, 즉, 그 테잎의 비-접착제면이 비피복된다. 특히 놀라운 정도의 낮은 표면에너지, 예컨대 40erg/㎠ 이하가 에틸렌-기초 중합체가 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌이며 40 내지 80중량%의 양으로 그 필름에 존재할때 얻어진다.
[실시예-4]
결정성 이소탈틱 폴리프로필렌 호모폴리머(pp)(˝Dypro˝ 8771,95% 이소탈틱 폴리프로필렌, 밀도 0.905, Cosden Oil andahems Chemical, Deer Park, TX에서 시판) ; 85% 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머/15% 고밀도 폴리에틸렌(EPDM/PE)(˝Nordel˝ NDR-5501, 밀도 0.87, 용해 유출 지수 2.0,DuPont Company, Elastomer Chemicals Dept., Wilmington, DE에서 시판)과 폴리프로필렌/티타늄 디옥사이드 안료(PP/TiO2)(101 P, 50% 결정성 폴리프로필렌/50% 티타늄 디옥사이드, 밀도 1.40, C. B. Edwards Company, New Hope, MN)을 표1에서의 양으로 사용하여 필름 샘플을 제조한다.
중합체를 건조-혼합하고 가열하여 용융상태로 만든다. 용융 중합체 혼합물을 표 1에서 나타낸 온도에서 슬롯 압출 다이를 거쳐 압출시키고 실리콘 고무-피복 롤(20의 평균 거침도(Ra)와 115의 평균 최대 프로필 높이(Rpm)을 갖는다)과 수 냉각된 금속 냉각 롤(250의 Ra, 220의 Rpm) 사이로 압출시켜 켄치하며 메트후가공 한다. 거침 특성, Ra와 Rpm를 Tayler-Hobson, Leichester, England에서 시판되는 Surtronic 3으로 측정한다. 그 결과의 필름의 표면을 압출 즉시 통상의 코로나 방출 기법으로 다듬고 실온(21℃)에서 최소 2주일간 묵혀서 물리적 특성을 시험하기 전에 평형상태에 이르도록 한다.
[표 1]
Figure kpo00001
표 1의 데이타는 그 중합체 혼합물에서 EPDM/PE의 양이 증가될수록 소정 두께로, 그로부터 생산된 필름이 수직 및 역방향으로 감소된 시컨트와 탄성계수 및 감소된 감성도를 갖음을 나타낸다. 따라서, EPDM/PE 에틸렌-기초 중합체의 양이 많을수록 큰 강성도와 포갬성이 제공된다.
[비교실시예 1]
필름 샘플을 실시예 1-3에서와 같이 제조하는데, 에틸렌-기초 중합체는 제외시킨다.
조성물, 켄치 조건 및 필름 특성을 표 2에서와 같다.
[표 2]
Figure kpo00002
비교실시예 1은 높은 수직 및 역 시컨트계수, 높은 수직 및 역 탄성계수와 강성도를 나타내는데, 이것들은 에틸렌-기초 중합체를 포함하지 않는 필름에서 나타나는 것이며 이 특성들은 실시예 1-3의 에틸렌-기초 중합체를 포함하는 것보다 딱딱하며, 보다 포갬성이 적은 필름에서 나타나는 것들이다.
[실시예 4-6]
필름 샘플은 실시예 1-3에서와 같이 제조하며 여러가지 냉각 롤 온도, 접촉시간, 필름 두께를 사용하며 실시예 4는 유연한 닙(Smooth nip) 롤로 압출시킨다. 조성물, 공정 조건 및 필름 특성은 표 3에서와 같다.
[표 3]
Figure kpo00003
[실시예 7-11]
필름 샘플은 실시예 1-3에서와 같이 제조하지만 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA)(˝Elvax˝ 450, 28% 비닐아세테이트, 용해 지수 25g/10분, Dupont Company, Polymer Products Dept., Wilmington, DE에서 시판)을 EPDM/PE 대신 사용한다. 조성물, 켄치 조건 및 필름 특성은 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure kpo00004
실시예 7,9와 11은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 양이 증가하면 감소된 시이컨트와 탄성계수(수직 및 역 계수)와 강성도를 결과함을 증명하며 낮은 계수와 강성도는 보다 큰 연화성과 포갬성을 나타내는 것이다.
실시예 8,9와 10은 필름 두께의 영향을 나타낸다. 필름 두께가 증가하면 증가된 계수와 강성도 값으로 증명되는 바와같이 감소된 연화성 포갬성이 결과된다.
[실시예 12-15]
실시예 1-3에서와 같이 필름 샘플을 제조하지만 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌(VLFPE)(˝Ucar˝ FLX DFDA 1137, 용해 지수 0.8, Union Carbide Corp., Danbury, Conn.에서 시판)을 EPDM 대신 사용한다. 조성물, 켄치 조건과 필름 특성은 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure kpo00005
실시예 12-15는 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌의 양이 증가할수록, 시컨트계수와 탄성계수 및 강성도가 감소됨을 나타내며, 이것은 연화성과 포갬성이 증가됨을 나타내는 것이다. 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌을 함유한 필름의 표면에너지는 표면에너지를 크게 감소시키고 향상된 릴리이즈 특성을 제공하는 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌의 양이 증가할수록 또한 감소된다.
[실시예 16-17]
필름 샘플을 폴리프로필렌(PP)(˝Dypro˝ 8771), 폴리프로필렌-티타늄 디옥사이드(PP/TiO2)(101P)와 에틸렌-기초 중합체의 혼합물을 건조-혼합하여 제조한다. 실시예 16에서는 EPDM/PE와 VLDPE를 사용하며 실시예 17에서는 EPDM/PE와 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 260)(˝Elvas˝ 260, 28% 비닐아세테이트, 용해 지수 6.0 Dupont Company에서 시판)을 사용한다. 조성물, 공정 조건, 필름 특성은 표 6에 나타낸다.
[표 6]
Figure kpo00006
실시예 16과 17은 에틸렌-기초 중합체의 배합물이 감소된 시컨트와 탄성계수 및 강성도를 얻기 위해 사용될 수 있으며, 그로써 연하고 포개질 수 있는 필름이 제공됨을 나타낸다.
[실시예 18-20, 비교실시예 2]
필름 샘플을 실시예 7,10과 15와 비교실시예 1에서와 같이 제조한다. 샘플을 가열봉합강도에 대하여 시험하기 위해 주조 폴리프로필렌을 기질로써 사용하여 테스트한다. 필름 조성물과 가열봉합강도는 표 7에서와 같다.
[표 7]
Figure kpo00007
실시예 18-20과 비교실시예 2는 에틸렌-기초 중합체를 가함으로써 그 필름에 제공된 주조 폴리프로필렌에 결합된 필름의 가열봉합강도가 증가됨을 나타내며, 에틸렌-비닐아세테이트는 가장 큰 증가를 제공함을 나타낸다.
[실시예 21-23, 비교실시예 3]
필름 샘플을 실시예 7,10과 12와 비교실시예와 같이 제조한다. 샘플을 가열봉합강도 시험하기 위해 저밀도의 폴리에틸렌 필름을 기질로서 사용한다. 필름 조성물과 가열봉합강도는 표 8에서와 같다.
[표 8]
Figure kpo00008
실시예 21-23과 비교실시예 3은 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 가함으로써 그 필름에 제공된, 낮은 밀도의 폴리에틸렌 필름에 결합된 필름의 가열봉합강도가 증가되며, 에틸렌-비닐아세테이트가 가장 큰 증가를 보임을 나타낸다.
[실시예 24-26]
실시예 1-3의 방법으로 필름 샘플을 제조하지만, 에틸렌-기초 중합체는 하기와 같은 것을 사용한다.
실시예 24(LDPE) : NPP 3024 저밀도의 폴리에틸렌 밀도=0.923, Northern Petrochemical Company, Rolling Meadows, IL에서 시판.
실시예 25(8020) : Surlyn 8020 폴리에틸렌/아연 아크릴레이트 이오노머, DuPont Company Polymer Products Dept., Ethylene Polymers Div., Wilmington, DE.에서 시판.
실시예 26(PB/PE) : DP8010 폴리부틸렌/폴리에틸렌 공중합체, 0.3 용해 지수, 5% 폴리에틸렌, Shell Chemical Company, Houston, TX에서 시판.
조성물, 공정 조건, 필름 특성은 표 9에 나타낸다.
[표 9]
Figure kpo00009
실시예 24-26은 저밀도의 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/아연 아크릴레이트 이오노머와 폴리에틸렌/폴리에틸렌 공중합체가 폴리프로필렌 필름의 계수와 강성도를 감소시킴을 나타내는데, 이것은 그 필름에 보다 연하고 포갬성이 제공됨을 나타내는 것이다.
[실시예 27-29]
실시예 1-3의 방법으로 필름 샘플을 제조하며 폴리프로필렌 중합체는 하기의 것을 사용한다 :
실시예 27(PP(34)) : PP 3085 L 폴리프로필렌, 34.0 용해 지수, Exxon Chemical Americas, Hiuston TX에서 시판.
실시예 28(PP(2)) : WRS-5-579 폴리프로필렌, 2.0 용해 지수, Shell Chemical Company, One Shell Plaza Houston, TX에서 시판.
실시예 29(PP/PE) : W 756 폴리프로필렌/폴리에틸렌 랜덤 공중합체 7.0 용해 지수, 3.5% 폴리에틸렌, Cosden Oil and Chemical, Deer Park, TX에서 시판.
조성물, 공정 조건과 특성은 표 10에 나타낸다.
[표 10]
Figure kpo00010
[실시예 30,31]
실시예 30에서는 필름 샘플을 실시예 1-3에서와 같이 제조하지만, 폴리프로필렌/칼슘 카르보네이트(PP/CaCO3)(PPH7CC-5, 50% 폴리프로필렌/50% 칼슘 카보네이트, Washington-Penn Plastics, Washington, PA에서 시판)를 가한다. 실시예 31에서는, 필름 샘플을 실시예 30과 유사하게 제조하지만 PP/CaCO3는 가하지 않는다. 조성물, 공정 조건과 필름 특성은 표 11에 나타낸다.
[표 11]
Figure kpo00011
[실시예 32-33]
실시예 32에서는, 접착제 코팅 용액을 제조하기 위해 17.1% Natural Rubber Pale Crepe(Goodyear Tine and Rubber Co., Akron, OH에서 시판)와 13.7%의 ˝Piccolyte˝ S-115 점성제(Hercules, Inc., Wilmington, DE에서 시판) ; 0.3%의 ˝Santovar˝ A 항산화제(M nsanto Ind. Chem. Co., Akron, OH에서 시판) ; 3.4%의 에탄올과 65.5%의 헵탄을 함께 혼합한다. 그 용액을 실시예 6에서 같이 제조된 필름에 나이프-피복시키고 5분간 200℃에서 건조시켜 압감 접착제 테잎을 만든다. 실시예 33에서는, 28.4%의 ˝Kraton˝ 1107(Shell Chem Co., Belpre, OH에서 시판)와 28.4%의 ˝Escorez˝ 1310(Exxon Chem. Co., Baton Rouge, LA에서 시판), 2.9%의 ˝Shellflex˝ 371(Shell Chem. Co., 에서 시판), 0.3% ˝Irganox˝ 1076(Ciba-Geigy Corp., Ardsley N. Y.에서 시판)과 40.0%의 톨루엔을 혼합하여 접착제 코팅 용액을 제조한다. 각 압감 접착제 테잎을 코팅 중량, 접착력(스티일에 대하여)과 결합력(필름 결합에 대한 접착제)에 대하여 시험한다. 접착력은 압감 접착제 테잎 Council Test Method PSTC-1을 사용하여 측정한다. 결합력은 1.25cm 넓이의 테잎을 2.5cm 넓이의 테잎에 4.5㎏ 로울러와 함께 로울시켜 접착시킴으로써 측정한다. 그 테잎을 180°박리 각도를 사용하여 스프링 스케일에 의해 측정된 힘으로써 잡아당겨 뗀다.
[표 12]
Figure kpo00012

Claims (25)

  1. 실제적으로 비신장되며, 끈기있고 유연한 필름의 베킹과 그 필름의 최소한 한쪽면상에 일반적인 점성의 압감 접착제를 포함하며, 이때 상기의 필름은 결정성 이소택틱 폴리프로필렌과 화합성 에틸렌-기초 중합체의 혼합물을 포함하며 또한 상기의 필름은 약 3700㎏/㎠ 이하의 수직 시컨트계수와 약 3700㎏/㎠이하의 역 시컨트(secant)계수와 약 5200㎏/㎠ 이하의 수직 탄성계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 역 탄성계수, 약 1.7 이하의 수직 강성도와 약 3.0 이하의 역 강성도를 갖는 일반적인 점성의 압감 접착제 테잎.
  2. 제1항에 있어서, 그 필름이 20 내지 85중량%의 결정성 이소택틱 폴리프로필렌과 15 내지 80중량%의 화합성 에틸렌-기초 중합체의 혼합물이며, 에틸렌-기초 중합체가 저밀도의 폴리에틸렌일때, 그 에틸렌 기초 중합체가 그 혼합물중 20 내지 80중량%를 차지하는 테잎.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필름이 40 내지 60중량%의 에틸렌-기초 중합체와 40 내지 60중량%의 결정성 이소택틱 폴리프로필렌을 포함하는 테잎.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수직 시컨트계수가 약 750 내지 3000㎏/㎠이며 그 역 시컨트계수는 약 650 내지 300㎏/㎠이고, 수직 탄성계수는 약 1000 내지 4000㎏/㎠, 역 탄성계수는 약 800 내지 3500㎏/㎠, 수직 강성도는 0.3 내지 1.2 단위, 역 강성도는 약 0.3 내지 2.2 단위인 테잎.
  5. 제1항에 있어서, 상기의 에틸렌-기초 중합체가 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머를 포함하는 테잎.
  6. 제5항에 있어서, 상기 터폴리머가 65 내지 85중량%의 에틸렌, 5 내지 35중량%의 프로필렌, 0.5 내지 10중량%의 디엔을 포함하는 테잎.
  7. 제5항에 있어서, 상기 디엔이 디사이클로펜타디엔, 1.4-헥사디엔, 메틸렌 노르보넨, 에틸리덴 노르보넨과 사이클로옥타디엔으로부터 선택되는 테잎.
  8. 제5항에 있어서, 상기 터폴리머가 화합성 반결정성 중합체와 예비-혼합되는 테잎.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반결정성 중합체가 고밀도 폴리에틸렌인 테잎.
  10. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌-기초 중합체가 에틸렌-비닐아세테이트와 에틸렌-아크릴산으로부터 선택된 공중합체인 테잎.
  11. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌-기초 중합체가 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌인 테잎.
  12. 제11항에 있어서, 상기의 필름이 약 40erg/㎠ 이하의 표면에너지를 갖는 테잎.
  13. 제11항에 있어서, 상기의 테잎의 후면이 비피복되는 테잎.
  14. 제1항에 있어서, 에틸렌-기초 중합체가 저밀도 폴리에틸렌인 테잎.
  15. 기저귀 봉합수단으로 제1항의 테잎이 부착된 일회용 기저귀.
  16. 결정성 이소택틱 폴리프로필렌과 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌의 혼합물을 포함하며, 이때 상기의 필름을 약 3700㎏/㎠ 이하의 수직 시컨트계수, 약 3700㎏/㎠ 이하의 역 시컨트계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 수직 탄성계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 역 탄성계수와 약 1.7 이하의 수직 강성도와 약 3.0 이하의 역 강성도와 약 40erg/㎠ 이하의 표면에너지를 갖는 필름.
  17. 제16항에 있어서, 상기의 필름이 40 내지 80중량%의 매우 낮은 밀도의 폴리에틸렌과 20 내지 60중량%의 결정성 이소택틱 폴리프로필렌을 함유하는 필름.
  18. 제16항에 있어서, 상기 수직 시컨트계수가 약 750 내지 3000㎏/㎠이며, 상기 역 시컨트계수가 약 650 내지 3000㎏/㎠이며, 수직 탄성계수가 약 1000 내지 4000㎏/㎠이며, 상기 역 탄성계수가 약 800 내지 3500㎏/㎠이며, 상기 수직 강성도가 약 0.3 내지 1.2 단위이며, 상기 역 강성도가 약 0.3 내지 2.2 단위인 필름.
  19. 제16항의 필름과 이것의 한쪽면상에 일반적인 점성의 압감 접착제를 포함하는 압감 접착제 테잎.
  20. 기저귀 봉합으로서 제19항의 테잎이 부차되는 제16항 내지 제19항중 어느 한항의 필름을 포함하는 일회용 기저귀.
  21. 실제적으로 비신장된 끈기있고, 유연한 필름의 베킹과 그 필름의 한쪽면상에서 일반적 점성의 압감접착제를 포함하며, 이때 그 필름은 결정성 이소택틱 폴리프로필렌과 화합성 에틸렌-기초 중합체의 혼합물을 함유하며, 또한 그 필름은 약 3700㎏/㎠ 이하의 수직 시컨트계수와 약 3700㎏/㎠ 이하의 역 시컨트 계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 역 탄성계수, 약 1.7 이하의 수직 강성도와 약 3.0 이하의 역 강성도를 갖으며, 상기 필름의 다른쪽면은 그 필름의 다른쪽면은 피복되지 않는, 일반적 점성의 압감 접착 테잎.
  22. 폴리프로필렌 중합체 및 공중합체와 화합성 에틸렌-기초중합체의 혼합물로 이루어진 필름이 부착되어 있으며, 이때 상기의 필름은 약 3700㎏/㎠ 이하의 수직 시컨트계수와 약 3700㎏/㎠ 이하의 역 시컨트계수와 약 5200㎏/㎠ 이하의 수직 탄성계수, 약 5200㎏/㎠ 이하의 역 탄성계수, 약 1.7 이하의 수직강성도와 약 3.0 이하의 역 강성도를 갖음을 특징으로 하는, 일회용 기저귀.
  23. 제22항에 있어서, 필름상에서 압감 접착제 층을포함함을 특징으로 하는 일회용 기저귀.
  24. 제22항에 있어서, 필름의 한쪽면상에서 릴리이즈 코팅을 포함함을 특징으로 하는 일회용 기저귀.
  25. 제22항에 있어서, 폴리프로필렌이 결정성 이소택틱 폴리프로필렌인 일회용 기저귀.
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