KR20020070524A

KR20020070524A - 압출 결합된 부직포/탄성체 적층체

Info

Publication number: KR20020070524A
Application number: KR1020027009703A
Authority: KR
Inventors: 니갈드제임스씨; 이튼브래들리더블유; 미첼샤론엔; 노르퀴스트스코트쥐; 왕쇼우-루쥐
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2002-09-09
Also published as: ATE269214T1; BR0107909A; CN1431953A; EP1261479A1; WO2001054900A9; DE60103858D1; ES2222382T3; MXPA02007287A; AU2933901A; WO2001054900A1; JP2003520705A; DE60103858T2; AR027297A1; AU772961B2; EP1261479B1

Abstract

본 발명은 결합 정도가 신장부를 형성하는 적층체의 적어도 일부분에 걸쳐 실질적으로 연속적인, 1 이상의 부직포 웹 층에 직접 결합된 탄성 필름을 포함하는 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체를 제공한다. 상기 신장부는 1 이상의 방향으로 신장가능하며, 파단 연신율이 250% 이상이고, 100% 연신시의 응력이 300 N/cm²이상이다. 상기 탄성 필름의 외면은 접착층의 개재없이 부직포 웹의 섬유에 직접 결합된다. 상기 적층체는, 적층체가 신장된 후 부직포 웹이 박리되거나 파단되지 않고 최소한 탄성 적층체를 형성하는 정도로 복원되도록 하는, 연신율 100% 이상의 유용한 신장 범위를 갖는다.

Description

압출 결합된 부직포/탄성체 적층체{EXTRUSION BONDED NONWOVEN/ELASTIC LAMINATE}

탄성 웹의 안락감 또는 미적 외관을 개선시키거나 기타 특성을 제공하기 위해서 한 탄성 웹을 다른 웹 재료에 적층시키는 방법이 알려져 있다. 예컨대, 미국 특허 제4,525,407호는 탄성 복합체를 제공하기 위해 탄성 부재보다 신장성이 적고 탄성 부재보다 탄성 복원력이 적은 기재에 탄성 부재를 단속적으로 결합시키는 것이 가능하다고 개시한다. 상기 탄성 부재는 필름이나 망상 탄성체일 수 있으며, 필름, 직물 또는 부직포 재료와 같은 일반적으로 비탄성인 기재에 단속적으로 결합된다. 이어서 적층체를 신장시키면 비교적 비탄성인 재료의 탄성적 변형을 초래하며, 그 후 탄성 재료가 복원되면 주름이 생성된다. 상기 특허는 또한 탄성 부재와 상대적으로 비탄성인 부재 사이의 결합이 연신될 수 없다면 결합의 일부는 신장 중에 파괴될 수 있다고 경고한다. 이는 아마도 비교적 비탄성인 재료가 변형되어 결합 부위에서 탄성 재료로부터 떨어져 나간 결과일 것이다. 접착제를 사용한 유사한 점 결합에 대해서는 미국 특허 제5,683,787호 및 제5,939,178호에 교시되어 있다. 미국 특허 제5,683,787호의 방법은 열 접촉 또는 접착제 점 접촉에 의해 단속 결합을 형성한 후, 결합 지점 사이에서 비교적 비탄성인 부직포 재료를 신장시키고 영구 변형시킨다. 그러나, 미국 특허 제5,939,178호의 방법은 이와 유사하긴 하지만, 부착된 부직포 층의 탄성 필름 층이 이격 배치된 결합 위치 외의 임의의 다른 곳에서는 부착되지 않도록 하기 위해 점 결합 위치 사이에 박리(debonding) 재료를 사용할 필요가 있다. 그 외에도, 탄성 시이트 및/또는 비교적 비신장성인 부직포를 예비연신한 후 미국 특허 제4,446,189호에 기술된 니들 펀칭에 의해 탄성체를 부직포에 점 결합시키고 이후에 적층체를 전술한 바와 같이 연신시킬 수 있다. 탄성 웹을 비탄성 웹에 접착 결합시키는 것에 대해서는, 예컨대 미국 특허 제4,935,287호; 제5,143,679호 및 제5,921,973호에도 개시되어 있으며, 이 방법들은 적층을 형성하기 위해 접착 재료를 사용하는 것에 국한된 것들이다. 미국 특허 제4,935,287호 및 제5,921,973호는 재료를 이후에 신장시켜서 활성화시키고 접착 결합 지점 사이에 주름을 만드는 패턴화된, 또는 점 도포된 접착제에 대해 개시한다. 미국 특허 제5,143,679호는 목적하는 특성에 따라 단속적이거나 또는 실질적으로 연속적일 수 있는 접착제 도포에 대해 개시한다.

네킹성(neckable) 부직포 재료를 예비신장시킨 후에 탄성 재료에 결합시키는 것에 대해서는 시리즈 특허인 미국 특허 제4,981,747호; 제5,116,662호; 제5,226,992호; 제5,514,470호; 제5,804,021호; 제5,883,028호; 제6,001,460호 및 PCT/US98/29241에 자세히 설명되어 있다. 상기 미국 특허 제4,981,747호는 탄성 웹 재료를 가역적으로 네킹된 재료에 적어도 두 지점에서 결합시키는 것에 대해 기술한다. 가역적으로 네킹된 재료는 일반적으로 신장에 대해 횡방향으로 재료를 수축시키기 위해 신장시킨 후 열 경화시킨 스펀본드 부직포이다. 대표적인 적층체는 열과 압력하에서 패턴화 결합된 것이지만, 당업계에 알려진 다른 결합 방법도 적합하다. 대안으로, 100℉ 및 15,000 psi에서 평활한 압반 사이에서 폴리프로필렌 스펀 본드 재료가 용융 블로잉된 KRATON G 탄성 섬유의 시이트에 결합되도록 결합이 이루어지는 통상적인 100% 열 결합에 대해서도 개시되어 있다. 이렇게 형성된 적층체는 횡방향으로 약 140%까지(탄성 웹의 경우 500% 이상임) 신장될 수 있지만 종방향으로는 신장되지 않는다고 한다. 상기 미국 특허 제5,116,662호는 비선형 패턴의 점 결합에 대해 기술하는데, 이 경우 탄성 웹은 네킹된 부직포 재료에 점 결합된다. 미국 특허 제6,001,460호는 탄성 중합체 시이트 재료가 용융되어 부직물 시이트로 흘러서 부직물 섬유를 캡슐화하는 충분한 압력하에서 이루어지는 점 결합에 대해 기술한다. 이 부직포는 역시 네킹된 재료이다. 이 방법은 자연적으로 서로 부착되지 않는 두개의 상이한 재료를 결합시키고자 하는 시도와 관련된 문제점에서 실시되었다(초기 특허에 개시된 폴리프로필렌 스펀본드와 KRATON G 엘라스토머의 대표적인 배합물은 쉽게 열 결합될 수 있다). 상기 미국 특허 제5,883,028호는 탄성체가 네킹된 부직포 재료에 부착되는 통기성 필름 형성 중합체인 특수한 적층체를 개시한다. 상기 결합 방법 역시 열 결합 또는 초음파 결합 또는 접착제 점 결합을 비롯한 임의의 적절한 수단으로 기술되어 있다. 미국 특허 제5,914,084호 역시 탄성 웹에 네킹된 부직포를 결합시키는 방법을 개시하며, 특수한 결합 방법은 개시되어 있지 않다. 미국 특허 제5,514,470호는 압력 롤 사이의 갭이 조정된 두개의압력 롤 사이에서 탄성 부직포 또는 필름을 네킹된 부직포 재료에 압출 적층시키는 방법에 대해 기술한다. 부직포는 상기한 바와 같은 네킹된 재료이다. 일반적으로 상기 특허는 갭을 개방하는 것이 복합 재료를 연신시키는 데 요구되는 힘을 가압된 닙에 비하여 25% 이상 감소시킨다고 개시한다. 실시예는 네킹된 재료와 탄성 필름 사이의 접착력이 7.3 ∼ 9.7 kg/in²(실시예 15 내지 20)라고 나타낸다. 탄성 필름은 KRATON G와 폴리에틸렌 및 레갈레즈^TM1126의 블렌드였다. 예시된 부직포는 폴리프로필렌 섬유로 형성된 네킹된 스펀본드 웹이었다. 상기 모든 특허들을 종합해 보면 예시된 적층체에 대한 적층체의 신도는 대략 가역적으로 네킹된 부직포에 의해 제공되는 네킹 정도로 제한된다.

미국 특허 제5,804,021호는 신장 방향으로 슬릿을 개방하여 웹이 쉽게 신장될 수 있도록 하는 다수의 슬릿을 갖는 특수한 부직포 웹에 대해 개시한다. 슬릿은 신장 방향에 대해 횡방향으로 연장되어야 한다. 슬릿은 연속 슬릿 또는 단속 슬릿일 수 있다. 슬릿 부직포는 "적절한 수단", 예컨대 초음파 결합, 적외선 결합, 무선 주파수 결합, 분말 접착제 결합, 수엉킴, 기계적 엉킴, 또는 압출 적층에 의해 탄성 웹에 부착된다. 크롬 롤과 고무 롤 사이에서 드롭 다이 내에서 이루어지는 압출 적층은 이른바 횡방향으로만, 슬릿이 있는 선을 따라 탄성을 보유하는 재료로 예시된다. 재료는 슬릿의 확장에 의해 신장된다.

비탄성 열가소성 필름을 섬유성 부직포 재료에 결합시키기 위해 압출 적층을 이용하는 것에 대해서는 유럽 특허 제187,725호 및 미국 특허 제4,753,840호에 개괄적으로 기술되어 있다. 상기 특허들에서 피해야 할 문제점은 열가소성 필름이 이 필름에 적층되는 부직포 또는 기타 직물로 완전히 침투되어 적층체의 연화도를 감소시키는 것이다. 일반적으로, 개시된 조건은 약 60 ∼ 120 psi의 닙 압력에서 냉각된 평활한 롤과 고무 백업 롤 사이에서 형성된 닙내로 열가소성 필름을 압출시키는 것이다. 이렇게 하면 섬유성 재료 두께의 1/2보다 적은 깊이로 열가소성 재료를 제한적으로 침투시키게 되어 층 사이에 적절한 결합을 제공한다고 알려져 있다. 열가소성 필름과 섬유성 웹 사이의 비교적 불량한 접착력으로 인해 60 psi 이하의 닙 압력은 바람직하지 않다. 개시된 열가소성 필름은 탄성적이지 않으며, 형성된 적층체는 후에 신장시키고자 한 것이 아니었다. 미국 특허 제5,908,412호는 블로킹 층으로서 폴리에틸렌 필름을 사용하여 연화도를 개선시킨 비탄성 필름과 부직포의 적층체를 형성하는 것에 대해 개시한다. 부직포로의 적층은 갭이 크롬 롤과 고무 롤 사이에서 설정된 조건 하에 이루어진다. 박리력이 98 x 10^-3kN/m 이하인 적층체를 제공하기 위해 폴리에틸렌 필름을 "코팅한다".

열가소성 필름을 부직포에 압출 적층시킨 후 이 적층체를 "링-롤링(ring-rolling) 공정"으로 신장시키는 것에 대해서는 미국 특허 제5,422,172호 및 제5,382,461호에 기술되어 있으며, 상기 특허에서는 열가소성 탄성 필름과 열가소성 가요성 필름의 적층을 개별적으로 설명하고 있다. 압출 적층 공정은 상기 미국 특허 제4,753,840호에서 기술한 공정과 유사하나, 상기 미국 특허 제5,422,172호에 기술된 닙 압력은 10 ∼ 80 psi이고, 이 압력은 약 10 ∼ 60 g/평방 야드의 기본중량을 갖는 섬유성 웹의 경우 만족스러운 결합을 얻기에 충분한 것으로 기술되어 있다. 상기 미국 특허 제5,422,172호의 실시예는 이러한 결합 수준이 탄성 필름과 부직포 재료 사이의 총 결합력으로 귀결된다는 것을 보여주고 있으며, 이는 탄성 필름과 부직포 재료가 분리될 수 없다는 것을 의미하는 것이다. 이 적층체는 100% 이하까지 신장되었다. 본 발명의 목적은 적층체가 연화도, 고신도, 우수한 탄성의 개선된 조합을 보유하여서 이 적층체가 비교적 고연신시에서도 박리되거나 파단되지 않고 응력 활성화될 수 있으며, 압출 적층에 의해 직접적으로 쉽게 제조가 가능한 탄성 필름/부직포 적층체를 제공하는 것이다.

발명의 개요

본 발명은 1 이상의 부직포 웹 층에 직접 결합된 탄성 필름을 포함하는 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체에 관한 것이다. 결합 수준은 신장부를 형성하는 적층체의 적어도 일부분에 걸쳐 실질적으로 연속적이다. 신장부는 적어도 1 방향으로 신장될 수 있으며, 파단 연신율이 250% 이상이고, 100% 연신시 응력이 300 N/cm²이상이다. 탄성 필름의 외면은 접착층을 개재시키지 않고 부직포 웹의 섬유에 직접 결합된다. 상기 적층체는 최소한, 박리되거나 부직포 웹을 파단시키지 않고 탄성 적층체를 형성하는 정도로 적층체가 신장되고 복원될 수 있게 하는, 연신율 100% 이상의 유용한 신장 범위를 갖는다.

본 발명은 조절된 탄성을 보유하는 탄성 필름과 부직포의 적층체와 이 적층체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 적층체의 제조 공정의 개략도를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 적층체의 또 다른 제조 공정의 개략도를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 적층체에 대한 응력-변형 특성의 그래프를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2에는, 본 발명에 따라 복합 탄성 필름 부직포 적층체 재료를 형성하기 위한 공정이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에서 닙(10)은 전체적으로 평활한 캘린더 롤(11 또는 16)과 평활한 고무 롤(12 또는 15) 사이에 형성된다. 캘린더 롤(11, 16) 중 하나 또는 둘다는 가열될 수 있고, 두 롤러 사이의 갭(10)은 잘 알려진 수단에 의해 조정할 수 있다. 한개 또는 두개의 롤에는 단단한 표면을 제공할 수 있으나, 이는 필수적인 것도 아니고 일반적으로 바람직한 것도 아니다. 그러나, 롤 배열은 일반적으로 롤(11, 12, 15, 16) 사이의 닙 또는 갭(10)에 어떠한 현저한 압력도 가하지 않고 제공되기 때문에 롤 표면의 선택은 최종 제품에 거의 또는 전혀 영향을 주지 않는다.

일반적으로, 롤 사이의 갭 또는 닙 설정(10)은 0 ∼ 15,000 미크론, 바람직하게는 300 ∼ 7500 미크론으로 설정되며, 이때 롤 갭은 적층 전에 층들의 공칭 두께의 50% 내지 그 이상의 수준이다. 대안으로 열가소성 엘라스토머를 단일 롤 또는 부직포 재료 위로 압출할 수 있으며, 부직포 재료는 폭 1 cm당 5 ∼ 100 g의 장력 하에, 바람직하게는 공급 롤과 귄취 롤 사이에서 유지되며, 캘린더 롤의 표면의 1 ∼ 75% 둘레를 감는다. 이러한 웹 장력은 부직포 웹 상에 충분한 압력을 생성하여 압출된 열가소성 탄성 필름에 대한 적절한 결합을 확보한다. 일반적으로 캘린더 롤은 5 ∼ 50℃의 온도에서 유지된다. 열가소성 탄성 필름은 용융 스트림(9)으로서다이(5)에서 닙(10)으로 압출된다. 필름을 형성하는 중합체는 단일층 필름의 경우 단일 압출기(8)를 통해, 또는 다층 탄성 필름의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 2 이상의 압출기(2, 3)를 통해 공급되며, 이 층들은 당업계에 공지된 바와 같이 공급블록(4)에서 형성될 수 있다. 장력은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 공급 롤(6 및 7)로부터 공급되어 귄취 롤(14)에 의해 부직포 웹(17 또는 18) 상에 제공된다. 형성된 적층체는 아이들러 롤(73)을 사용하여 도 1에 도시된 바와 같이 캘린더 롤 중 하나의 둘레를 감을 수 있거나, 또는 귄취 롤(14)에 직접 공급될 수 있다. 형성된 적층체를 즉시 캘린더 롤에 감는 것은, 필요에 따라 결합 정도를 증가시키기 위해 최소한의 압력을 생성하는 데 이용될 수 있다.

부직포 신장성 층은 스펀본드 웹, 용융 블로잉 웹, 스펀레이스 웹, 본디드 카디드 웹, 란도 웹, 수지 결합형 웹 등과 같은 임의의 신장가능한 부직포일 수 있으며, 가장 바람직한 웹은 본디드 카디드 웹, 또는 접착제나 열에 의해 점 결합된 다른 유사한 웹이다. 점 결합된 웹의 경우 웹은 그 표면적의 30% 이하, 바람직하게는 10% 이하에 걸쳐 점 결합되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 부직포 재료는 1 이상의 방향으로 75% 이상, 바람직하게는 300% 이상까지 신장가능한 것으로, 상기 신장 방향은 웹의 횡방향인 것이 바람직하다. 부직포 웹은 네킹된 부직포 웹이나 프리슬릿 부직포는 아니다. 네킹된 웹 등은 우수한 탄성 적층체를 제공할 수 있지만 압출 적층 전에 추가의 공정 단계를 필요로 하고 이들의 횡방향으로의 불량한 장력 안정성으로 인해 압출 적층 중의 취급이 까다롭다. 네킹된 부직포 및 슬릿 부직포는 이들의 낮은 연신력으로 인해 네킹 방향 또는 슬릿 방향으로 대체로 불안정하다. 유사하게, 스펀레이스 웹은 이들이 기계적 엉킴에 의해 단지 약하게 결합되어 있고 이들의 비교적 낮은 안정성으로 인해 압출 적층시 취급이 더 까다롭다는 이유로 덜 바람직하다.

신장성 부직포 재료는 적어도 부분적으로 열가소성 중합체로 형성된다. 적절한 열가소성 중합체로는 폴리올레핀, 폴리아미드 또는 폴리에스테르가 있고, 바람직하게는 폴리올레핀이 있으며, 가장 바람직하게는 적어도 부분적으로는 폴리프로필렌 중합체 또는 블렌드를 들 수 있다. 그 외에도 신장성 부직포는 2종 이상의 상이한 섬유, 예컨대 펄프, 스테이플 섬유 또는 미립자 함유 재료의 블렌드에 의해 형성된 복합 재료일 수 있다. 개개의 섬유는 단일 중합체 또는 블렌드로부터 형성될 수 있거나, 또는 대안으로 Joseph 등의 PCT 공보(미국 특허 출원 일련번호 제08/980,924호)에 기술된 것과 같은 용융 공정에 의해 형성된 다층 섬유일 수 있으며, 상기 문헌은 본원에서 참고로 인용한다.

신장성 부직포 층의 열가소성 섬유는 섬유스피닝, 스펀본드 공정 또는 용융 블로잉 공정을 비롯한 다양한 용융 공정에 의해 제조될 수 있다. 스펀본드 공정에서 섬유는 중합체 용융 스트림으로부터 방적돌기의 다중 뱅크를 통과하여 빠르게 이동하는 다공성 벨트 위로 압출되어, 예컨대 비결합형 웹을 형성한다. 이어서 이러한 비결합형 웹은 결합기, 통상 열 결합기를 통과하게 되며, 이 결합기는 섬유의 일부를 이웃 섬유에 점 결합시켜서 웹으로 통합시킨다. 신장성 웹을 제공하기 위해서는 보다 적은 결합을 제공하는 것이 바람직하다. 용융 블로잉 공정에서는, 섬유는 중합체 용융 스트림으로부터 높은 기속 감쇠를 이용하는 미세한 구멍을 통과하여 회전 드럼 상으로 압출되어, 예컨대 균일 결합형 웹을 형성한다. 스펀본드 공정과는 대조적으로 추가의 공정이 필요하지 않다.

부직포 웹의 특성을 조정하기 위해, 복합 섬유를 제조하는 데 1종 이상의 중합체를 사용할 수 있다. 이러한 상이한 중합체는 중합체 혼합물의 형태(바람직하게는 혼화성 중합체 블렌드), 2종 이상의 적층 섬유 형태, 외피-코어 섬유 배열 형태, 또는 "바다 위의 섬" 형태의 섬유 구조일 수 있다. 일반적으로 탄성 필름에 대해 우수한 결합 특성을 갖는 섬유 성분은 다성분 복합 섬유의 노출된 외면의 적어도 일부를 제공할 것이다. 다층 복합 섬유의 경우 개개의 성분은 분리된 구역에서 섬유 길이를 따라 실질적으로 연속적으로 존재하는 것이 바람직하며, 상기 구역은 섬유의 전체 길이를 따라 연장되는 것이 바람직하다.

중합체 혼합물(예, 중합체 블렌드)에서, 상이한 중합체는 전체 혼합물이 섬유 형성 조성물이기만 하다면 서로 혼화성이거나, 또는 혼화성이 아니어도 된다. 적절한 용융 가공성 중합체 또는 공중합체의 비제한적인 예로는 아크릴레이트; 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리헥센, 폴리옥텐; 폴리스티렌; 폴리우레탄; 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리아미드, 예컨대 나일론; 천연 또는 합성 고무 수지, 예컨대 상표명 KRATON 하에 시판되는 유형인 스티렌 블록 공중합체(예, 스티렌/이소프렌/스티렌, 스티렌/부타디엔/스티렌); 에폭시; 비닐 아세테이트, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트; 폴리디오르가노실옥산 폴리우레아 공중합체; 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

섬유는 아크릴레이트; 폴리올레핀; 점착화된 천연 또는 합성 고무 수지; 비닐 아세테이트; 폴리디오르가노실옥산 폴리우레아 공중합체; 및 이들의 혼합물의 군에서 선택되는 중합체 또는 공중합체를 포함하는 조성물 내에 접착력 또는 결합력을 촉진하는 성분을 포함할 수 있다. 적절한 용융 가공성 결합제는 미국 특허 제5,855,499호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에서 참고로 인용한다. 결합제의 예로는 점착화제, 예컨대 수소화된 탄화수소 수지, 합성 점착화 수지 또는 테르펜 탄화수소를 들 수 있다. 다른 결합제로는 폴리아미드, 에틸렌 공중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트(EEA), 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트(EMA) 및 에틸렌 노르말-부틸 아크릴레이트(ENBA), 목재 로진 및 이의 유도체, 탄화수소 수지, 폴리테르펜 수지, 혼성배열 폴리프로필렌 및 비결정 폴리프로필렌을 들 수 있다. 일반적으로 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 및 경질의 폴리프로필렌(TPP)로서 알려진 주로 비결정인 에틸렌 프로필렌 공중합체 역시 포함된다.

또한, 다른 중합체 또는 공중합체를, 폴리스티렌; 폴리우레탄; 폴리에스테르; 폴리아미드; 에폭시드; 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물의 군에서 선택되는 것을 비롯한 중합체 또는 공중합체와 혼합할 수 있다.

적절한 부직포는 통상 그 두께가 100 ∼ 300 미크론이며, 기본 중량은 10 ∼ 60 g/m², 바람직하게는 15 ∼ 50 g/m²이다. 바람직하게는 적어도 부분적으로 층 또는 블렌드 중에 폴리프로필렌을 보유하는 폴리프로필렌 섬유(들)로 형성된 본디드 카디드 웹 또는 수지 결합형 웹과 같은 단속적인 또는 분리된 길이의 섬유 웹이 바람직하다.

탄성 필름은, ABA 블록 공중합체, 폴리우레탄, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리우레탄 엘라스토머, EPDM 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머 등의 필름 형태로 압출될 수 있는 임의의 적절한 열가소성 엘라스토머로부터 제조된다. 바람직하게 엘라스토머는 ABA 블록 공중합체 엘라스토머이며, 여기서 A 블록은 폴리비닐 아렌, 바람직하게는 폴리스티렌이고, B 블록은 공액 디엔, 특히 저급 알킬렌 디엔이다. A 블록은 주로 모노알킬렌 아렌으로 형성되며, 스티렌 부(moiety)인 것이 바람직하고, 블록 분자량 분포 범위가 4,000 ∼ 50,000인 스티렌인 것이 가장 바람직하다. B 블록(들)은 주로 공액 디엔으로 형성되며, 평균 분자량이 약 5,000 ∼ 500,000이고, 이러한 B 블록(들) 단량체는 추가로 수소화되거나 작용화될 수 있다. A 및 B 블록은 특히 통상 선형, 방사형, 별형이며, 블록 공중합체는 1개 이상의 A 블록과 1개 이상의 B 블록을 포함하지만 다수의 A 및/또는 B 블록을 포함하는 것이 바람직하고, 그 블록들은 같거나 다를 수 있다. 이러한 유형의 바람직한 블록 공중합체는 선형 ABA 블록이며, 여기서 A 블록은 같거나 다를 수 있다. 주로 A 말단 블록을 보유하는 다른 다중 블록(3개 이상의 블록을 보유하는 블록 공중합체) 공중합체도 바람직하다. 이러한 바람직한 다중 블록 공중합체는 일정 비율의 AB 디블록 공중합체를 함유할 수도 있다. AB 디블록 공중합체는 점착성이 더 큰 탄성 필름을 형성하는 경향이 있다. 일반적으로 디블록의 양은 탄성 필름의 엘라스토머 부분의 70% 이하, 바람직하게는 50% 이하이다. 탄성 필름 재료의 탄성에 불리한 영향을 주지 않는다면 다른 엘라스토머를 블록 공중합체엘라스토머(들)와 블렌딩할 수 있다. A 블록은 알파메틸 스티렌, t-부틸 스티렌 및 그 밖의 주로 알킬화된 스티렌뿐만 아니라, 이들의 혼합물 및 공중합체로부터 형성될 수도 있다. B 블록은 일반적으로 이소프렌, 1,3-부타디엔 또는 에틸렌-부틸렌 단량체로부터 형성될 수 있으나, 이소프렌 또는 1,3-부타디엔인 것이 바람직하다. 또한, 예컨대 부직포 섬유에 대해 기술한 것과 같은 결합제를 탄성 필름에 혼입시킬 수 있다.

형성된 탄성 필름의 총 두께는 일반적으로 20 ∼ 300 미크론, 바람직하게는 25 ∼ 100 미크론이다. 탄성 필름 재료의 두께가 300 미크론 이상이면 이 재료는 연신시키기가 어려워서 본 발명의 적층 탄성 재료로 제작되는 제한된 용도의 의복 등에 사용하기에 적합하지 않게 된다. 필름 두께가 20 미크론 이하이면, 통상 제공되는 탄성력이 불충분하다. 일반적으로 탄성 필름을 100%까지 신장시키는 데 요구되는 응력은 약 300 N/cm²이하, 바람직하게는 250 N/cm²이하이다. 그 밖의 통상적인 첨가제, 예컨대 염료, 안료, 항산화제, 대전방지제, 결합보조제, 열 안정화제, 광 안정화제, 소포제, 유리 버블 등을 필요에 따라 탄성 필름의 임의의 부위에 사용할 수 있다.

또한, 탄성 필름은 미국 특허 제5,501,675호; 제5,462,708호; 제5,354,597호 및 제5,344,691호(이들 특허는 본원에서 참고로 인용함)에 개시된 것과 같은 다층 탄성 필름 구성물일 수 있다. 상기 문헌들은 1 이상의 탄성 코어 층과 1 또는 2의 비교적 비탄성인 외피층을 갖는 다층의 또는 동시압출된 탄성 적층체의 다양한 형태들을 교시하고 있다.

외피층은, 탄성 코어 층보다 탄성이 적고 동시압출된 탄성 적층체가 신장되는 비율에서 코어 층보다 비교적 더 많이 영구 변형되는 유형의 재료를 비롯한 임의의 반결정질 또는 비결정질의 중합체 또는 블렌드로 형성되는 것이 바람직하다. 올레핀계 엘라스토머, 예컨대 에틸렌-프로필렌 엘라스토머, 에틸렌 프로필렌 디엔 중합체 엘라스토머, 메탈로센 폴리올레핀 엘라스토머 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 엘라스토머와 같은 탄성이 적은 재료를 사용할 수도 있다. 외피층은 부직포 웹에 대해 강화된 접착력을 나타내며, 주로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체와 같은 중합체에 의해 형성되는 폴리올레핀계이지만, 이들 외피층은 전체적으로 또는 부분적으로 폴리아미드, 예컨대 나일론, 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등과 이들의 적절한 블렌드일 수도 있다.

일반적으로, 탄성층 대 외피층의 두께 비는 3 이상, 바람직하게는 5 이상 1000 이하이다. 극도로 얇은 외피층을 사용하여 다층 탄성 재료가 최초 신장시에 실질적으로 완전한 탄성을 나타내도록 할 수 있다. 외피층을 사용하는 경우 탄성 필름 층은 엘라스토머 부분에 탄성 필름 점착성을 증가시키는 추가 재료를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 전술한 바와 같은 디블록 공중합체, 기타 첨착성 변형 엘라스토머, 예컨대 폴리이소프렌, 점착화제, 오일, 액체 또는 저분자량 수지 등을 포함한다. 이러한 점착성 변형 재료는 코어층에 대한 외피층의 접착을 보조하거나, 또는 탄성, 압출 특성을 변화시키기 위해 사용되거나, 또는 증량제로서 사용될 수있다. 상기 재료를 부직포 재료에 직접 압출 코팅할 경우, 필름이 다이 끝으로부터 압출된 후 2초 내에 실질적으로 여전히 열 연화된 상태에 있도록 하면서 부직포를 접촉시키는 것이 일반적이다.

탄성 필름 재료는, 탄성 중합체 코어 영역도 포함할 수 있으며, 이는 중합체 매트릭스 내에 존재하는 탄성 필름 재료에 탄성을 제공한다. 이에 대해서는 미국 특허 5,429,856호에 기술되어 있으며, 이 특허는 본원에서 참고로 인용한다. 이러한 탄성 필름 재료는 선택된 매트릭스와 엘라스토머 중합체의 동시압출에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 매트릭스 중합체는 일반적으로 엘라스토머로 형성된 하나 이상의 영역을 둘러싸며, 상기 다층 탄성 필름 적층체의 외피층을 형성하는 데 적절한 것으로 기술된 것과 동일한 재료로 형성된다.

탄성 필름 상에, 또는 엘라스토머 층과 외피층 또는 매트릭스 층 사이에 얇은 타이 층을 형성할 수도 있다. 이러한 타이 층은 아세테이트와 무수물 작용기 등을 갖는, 말레산 무수물 개질 엘라스토머, 에틸 비닐 아세테이트 및 올레핀, 폴리아크릴 이미드, 부틸 아크릴레이트, 퍼옥시드, 예컨대 퍼옥시중합체(예, 퍼옥시올레핀), 실란(예, 에폭시실란), 반응성 폴리스티렌, 염소화된 폴리에틸렌, 아크릴산 개질 폴리올레핀 및 에틸 비닐 아세테이트를 비롯하여 이러한 용도를 위한 통상의 화합물로 형성되거나 그들과 혼합될 수 있으며, 상기 화합물들은 블렌드로, 또는 혼화제로서, 또는 결합 촉진 첨가제로서 사용될 수도 있다.

탄성 필름은 탄성이 상실되지 않는다면 점착화 수지를 탄성 재료층에 적절히 혼입시켜서 감압 접착성을 보유할 수도 있다. 일반적으로 적절한 점착화제로는 수소화된 탄화수소 수지 및 점착화 오일을 들 수 있다. 이러한 점착화제는 상기한 바와 같은 결합 촉진 첨가제일 수도 있다.

부직포 층은 탄성 필름 층의 한면 또는 양면에 부착될 수 있다. 탄성 필름과 부직포 사이의 계면에는 일반적으로 두층이 적층체의 전체 신장부에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 직접 접촉되도록 제공된다. 다른 구체예에서, 적층체의 대부분에 당업계에 공지된 바와 같은 상이한 결합성 및 탄성을 제공하는 기타 결합 특성을 제공할 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따라 압출 결합된 적층체의 신장부는 250% 이상, 바람직하게는 300% 이상까지 신장이 가능하다. 이는 적층체가 부직포 층(들)의 변형에 의해 쉽게 신장되고 이후에 탄성 필름의 탄성에 의해 복원될 수 있게 한다. 일반적으로 신장부의 영구 경화의 양은 150% 신장시에 20% 이하, 바람직하게는 10% 이하이다. 적층체 재료는 일반적으로 내부 응집력이 실시예에서 정의된 바와 같이 2 ∼ 30 N/cm², 바람직하게는 4 ∼ 25 N/m²이어야 한다. 100% 이상으로 활성화된 후의 적층체 재료는 현저히 감소된 장력에서 초기 변형 지점 이하로 쉽게 신장될 수 있어야 한다.

적층체를 적절히 결합시키기 위해서는 최초 신장 전에 부직포에 대한 탄성 필름의 내부 응집력이 30 N/cm²이하이면서, 바람직하게는 2 N/m²이상, 바람직하게는 25 N/m²이하이어야 한다. 30 N/m²이상의 결합 수준에서는 적층체는 250 ∼ 150%의 비교적 낮은 연신에서 파단하는 경향이 있고/또는 강연도(stiffness)가 더 커진다. 일반적으로 적층체의 강연도는 700 N/cm 이하, 바람직하게는 600 N/cm 이하, 가장 바람직하게는 500 N/cm 이하가 좋다. 평균 범위 이하의 결합 수준에서, 150% 이상까지 신장된 후의 적층체는 쉽게 박리되는 경향이 있으며, 특히 반복 사이클(신장 및 복원)을 수행한 후에 그러하다. 탄성 필름에 대한 부직포 웹의 결합 수준 및 탄성 성능 역시 적층체와 이의 탄성 필름의 응력-변형 특성에 의해 특징지어질 수 있다. 탄성 필름은 일반적으로 100% 연신시의 응력(S₁ ^o)이 통상 300 N/cm²이하, 바람직하게는 250 N/cm²이하이고, 250% 연신시의 응력(S₂ ^o)이 통상 500 N/cm²이하, 바람직하게는 400 N/cm²이하인 비교적 낮은 응력을 특징으로 한다. 100% 연신시의 탄성 적층체의 응력(S₁)은 실질적으로 탄성 필름의 응력보다 통상 150%까지, 바람직하게는 200% 이상 크며, 300 N/cm²이상인 것이 바람직하다. 300 N/cm²이하의 S₁값에서 적층체는 일반적으로 적층체에 충분한 강도를 제공하지 않는 부직포에 부착되며, 취급이 어렵거나, 탄성 필름은 너무 약해서 유용하지 않다. 그러나, S₁은 1200 N/cm²이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, S₂는 S₂ ^o보다 훨씬 더 크며, 바람직하게는 150%까지, 가장 바람직하게는 200%까지 더 크다. S₂는 S₁과 같거나 큰 것이 바람직하고(바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 20% 이상 더 큼), 바람직하게는 400 N/cm²이상, 보다 바람직하게는 450 N/cm²이상이다. 연신 응력의 증분은 100%에서부터 최종 활성화 신장까지 연속적으로 증가하는 것이 바람직하다.최종 활성화 신장은 일반적으로 100% 이상이고, 바람직하게는 150% 이상, 가장 바람직하게는 200% 이상이다. 적층체의 증분 연신 응력의 감소는 일반적으로 적어도 부직포 웹의 공칭 파단 또는 파열의 특징이 된다. 더 큰 파단 및 박리는 증분 응력이 더 크게 감소한 것이다. 일반적으로, 유용한 신장 범위가 부직포 웹의 파단이 거의 또는 전혀 없는 적층체 신장의 일부에 속하는 연신율 100% 이상의 유용한 활성화 신장 범위를 갖는 웹을 제공하기 위해서는, S₂/S₁비(비신장 적층체의 예에서 정의한 바와 같음)가 0.5 이상, 바람직하게는 1.0 이상이어야 한다. 유용한 활성화 범위는 일반적으로 증분 연신 응력이 파단점 또는 증분 응력의 현저한 감소 지점까지 연속적으로 증가하는 신장 범위의 일부이다. 유용한 신장 범위는 최종 활성화 신장보다 커야 하고, 바람직하게는 150% 이상, 가장 바람직하게는 200% 이상이어야 한다. 또한, 고도의 내구력이 요구되는 연속 제조 공정에 적합한 웹을 제공하는 데 있어서는 적층체가 최종 활성화 신장 이상 또는 유용한 신장 범위로 연신되는 능력이 요구된다. 적층체가 비교적 낮은 신장시에 파단하면, 이는 연속 제조 환경에서 심각한 음의 결과를 초래할 수 있다. 그와 같은 탄성 적층체 웹의 파단 연신율은 250% 이상, 바람직하게는 300% 이상, 가장 바람직하게는 350% 이상이다. 바람직한 구체예는 이러한 높은 파단 연신율 범위 내에 속하는 유용한 신장 범위를 보유하며, 파단 연신율 이하의 유용한 신장 범위를 갖는 것이 바람직하다. 사용시 적층체는 유용한 총 신장 범위의 단지 80% 이하, 바람직하게는 70% 이하까지 신장될 것이다.

본 발명의 적층체의 제조 공정에서, 부직포 웹은 탄성 필름을 형성하는 압출 다이 가까이에 또는 인접하도록 제공된다. 탄성 필름은 열 연화된 상태로 부직포 웹에 접촉된다. 열 연화된 탄성 필름은 외부에서 가해진 압력이 거의 없는 상태로 부직포에 접촉되므로, 이 탄성 필름 재료는 부직포 웹의 섬유 사이의 섬유간 공간을 실질적으로 침투하지 못하여 탄성체 활성화 전과 후에 전체적으로 연화된 적층체 재료를 제공하게 된다. 그러나, 선택된 부직포에 따라 적은 압력(예, 10 psi 이하)을 가해서 유용한 적층체를 생성할 수 있다. 바람직한 부직포의 경우, 적층 과정 중에 압력을 가하지 않는다. 부직포 웹 및 탄성 필름을 형성하는 재료는 압출 적층 조건에서 상기한 전체적인 적층체 특성을 제공하도록 선택된다. 예를 들어, 결합제 또는 혼화성 중합체를 사용하여 탄성 필름과 부직포 웹의 내부 응집력을 증가시킬 수 있고, 부직포 웹과 탄성 필름의 내부 응집력이 원하는 범위에 속하도록 감소시키기 위해 필요하다면 경우에 따라 결합제거제 또는 릴리스제를 사용할 수 있다. 부직포 웹은 일반적으로 예비신장하지 않으므로, 탄성을 지닌 적층체 신장부를 제공하기 위해서는 변형시켜야 한다. 최종 활성화 신장 이하의 탄성 활성화는, 예컨대 발산 디스크, 인터메싱 롤러 사이에서 수작업으로 또는 기계적으로 적층체를 신장시키는 공지된 수단, 또는 Hanschen 등의 미국 특허 제5,424,025호(본원에서 참고로 인용함)에 기술되어 있는 기타의 공지된 수단에 의해 이루어진다.

적층체는 그 전체 길이에 걸쳐 신장될 수 있지만, 적층체의 단지 일부분에는 본 발명의 적층체의 신장성(즉, 신장부)을 제공할 필요가 있다. 상이한 구역에 닙을 제공하여 부직포 웹과 탄성 필름 사이에 보다 친밀한 결합을 제공하거나, 또는패턴화된 결합 특성을 제공하는 고압 영역을 제공할 수 있으며, 이에 대해서는 당업계에 공지되어 있다. 일반적으로, 본 발명에 따른 적층체의 신장부는 적층체의 주어진 길이에 걸쳐 5 mm 이상, 바람직하게는 10 mm 이상 신장될 것이다. 상이한 결합 특성을 지닌 부분들을 개재시키면서 주어진 적층체 상에 1 이상의 신장부를 도입할 수 있다.

테스트 방법

내부 응집력 테스트

부직포 층(들)과 탄성 필름 사이의 접착력은 내부 응집력 테스트를 이용하여 결정하였다. 양면 접착 테이프 스카치^TM409를 사용하여 테스트하고자 하는 51 mm x 102 mm 크기의 적층체 표본을 6.4 mm 두께, 51 mm x 102 mm 크기의 알루미늄 테스트 압반에 부착시켰다. 적층체를 양면 테이프 위로 손으로 가압하여 단단히 부착시켰다. 25 mm x 25 mm 크기의 제2 압반은, 25 mm x 25 mm 크기의 양면 테이프 조각을 평평한 바닥면에 고정시켜서 제조하였다. 그 후 제2 압반을 제1 압반 위의 적층체 위의 중앙에 배치한 다음 1인치당 120 파운드의 압력으로 60초간 제1 압반에 대해 세게 가압하였다. 이어서 제1 압반(적층체와 제2 압반이 부착되어 있음)을 장력 테스트 기계(인스트론^TM모델 55R1122)의 하부 조(jaw)에 배치하였다. 그 후 제2 압반의 평평한 하부 바닥으로부터 직립한 수직 플랜지에 만들어진 구멍에 통과시켜 고리로 만든 가요성의 나일론 선 루프에 부착된 견고한 후크를 사용하여 제2 압반을 장력 테스트 기계의 상부 조에 배치하였다. 가요성 루프와 견고한 후크 조립체는 상부 조가 상향 이동함에 따라 제2 압반의 평평한 바닥면에 보다 균일한 힘을 분포시킨다. 51 cm/분의 크로스헤드 속도를 이용하였다. 상부 조가 상향함에 따라 부직포 층은 탄성 필름으로부터 분리된다. 탄성 층으로부터 부직포 층을 전부 분리시키는 데 요구되는 피크 하중(kg)을 측정하여 하기 표 2에 kg/cm²로 기록하였다. 활성화 전과 후에 적층체를 테스트하였다. 동일한 테스트를 3회 수행하여 평균을 내었다.

강연도

본 발명의 적층체의 강연도를 측정하기 위해 비교 시험을 이용하였다. 적층체로부터 폭 30 mm, 길이 150 mm의 표본을 절단해 내었으며, 그 길이는 적층체의 가로 또는 횡 방향이었다. 이 표본을 양 끝이 약 4 mm 겹치도록 하여, 3M 스카치^TM매직^TM테이프 810(길이 19 mm x 폭 3 mm) 3 조각을, 겹치는 부분 각 가장 자리 근처에 1개씩, 그리고 중앙에 1개를 붙여서 원통형으로 만들었다. 원통형 표본을 인스트론^TM모델 5500R 일정 속도 신장 장력 기계의 하부 조에 배치된 압반에 올려 놓았다. 그 후 외경 45 mm, 내경 40 mm, 두께 5 mm인 플라스틱 고리를 원통형 표본 내부에 배치하여 압반 위에 정지 상태로 두었다. 이 고리는 표본 원통이 압착될 때 모양을 유지하는 수단으로서 작용한다. 장력 기계의 상부 조에 평평한 압착 판을 장착하였다. 이 판은 10 mm/분의 속도로 하강시켰다. 표본을 압착시키기 위한 하중을 연속적으로 기록하였다. 표본 원통의 측면을 구부리는 데 필요한 힘을 나타내는피크 기록 하중은 적층체의 필름의 두께로 나눈 것으로 압착 강연도로서 하기 표 2에 kg/cm로 기록되어 있다. 동일한 실험을 3회 수행하여 그 평균을 내었다. 다중 피크를 나타내는 테스트 표본은 폐기하였다.

응력-변형 특성

본 발명의 적층체의 응력-변형 특성을 평가하기 위해, 인스트론^TM모델 5500R 일정 속도 신장 장력 기계로 ASTM D882의 변형된 형태를 이용하여 장력 테스트를 수행하였다. 적층체로부터 폭 25 mm, 길이 76 mm인 표본을 적층체의 횡방향을 길이 방향으로 하여 절단해 내었다. 적층체는 횡방향으로 테스트하였다. 최초 조 분리 간격을 76 mm로 하여 표본을 테스트 기계의 조에 배치하였다. 그 후 표본의 파단점에 도달할 때까지 51 cm/분의 속도로 조를 분리시켰다. 100% 연신 및 250% 연신시에 하중을 기록하였다. 100% 하중에 도달한 후, 표본은 항복점(연신됨에 따라 즉각적인 신장이 감소하는 지점)을 나타내었고, 이는 통상 부직포 층(들)이 국소 영역에서 파단될 때 발생한다. 항복점을 나타내는 표본의 경우, 하중의 감소는 표본이 고연신으로 연신됨에 따라 하중이 증가하기 시작한 후의 최소점에 도달한다. 표본은 결국 파단 연신율(E1)로 파단된다. 가능한 응력 대 연신율 곡선의 이상적인 그래프가 도 3에 도시되어 있다.

항복점을 나타내는 표본의 경우 항복점은 100% 이상 연신시에 발생하는 것이 바람직하다. 더 높은 항복 연신율을 갖는 적층체는 부직포가 현저히 국소 파단되지 않고 더 높은 정도로 활성화될 수 있는 재료이다. 사용된 부직포의 성질과, 부직포층(들)과 탄성 필름 사이의 결합 정도로 인해 일부 적층체는 100% 이하의 연신율에서 항복점을 나타낸다. 본 발명의 비교예와 실시예에 대해서, 항복점 후에 하중/응력이 감소하는지와 항복점이 발생하는 연신율을 기록하였다. 적층체의 한면 위의 부직포는 반대면 위의 부직포와 약간 다른 장력 특성을 보유할 수 있고/또는, 한면 위의 필름과 부직포 사이의 결합은 반대면 위의 필름과 부직포 사이의 결합과 약간 다를 수 있기 때문에 3층 적층체에서는 1 이상의 항복점이 관찰될 수 있다.

부직포 층(들)과 탄성 필름 사이의 결합이 불량한 적층체의 경우, 부직포 층(들)은 부직포 층의 항복점에서 또는 그 근처에서 탄성 필름으로부터 분리될 것이다. 부직포 층(들)은 하중이 감소되는 것과 정확히 같은 정도로 항복점 후에 매우 급격히 파괴된다. 도 3의 곡선 E, F 및 G 참조. 이러한 파괴는 표본을 가로지르는 비교적 선명한 선에서 발생할 수 있다. 부직포의 파괴 후에는 단지 탄성 필름만이 잔류하여 하중을 흡수한다. 표본이 더 신장됨에 따라, 비교적 비탄성이 부직포가 변형되어 섬유와 필름 사이의 결합 부위에서 탄성 필름으로부터 떨어져 나가기 때문에 파단된 부직포 층(들)은 탄성 필름으로부터 더 분리된다. 상기 유형의 적층체는 활성화되어 고연신으로 신장될 수 있지만, 이들은 활성화 단계 중에 탄성 필름으로부터 부직포가 분리되기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 몇몇 구체예는 잘 정의된 항복점을 나타내지 않는다. 부직포 층(들)과 탄성 필름 사이의 결합은 인가된 하중이 표본을 가로질러 표본의 전체 게이지 길이를 따라 분포될 수 있도록 충분히 강력할 수 있다. 이러한 구체예는 일반적으로 응력-변형 곡선의 기울기가 0에 도달하는 지점으로 정의되는 통상의 항복점보다 응력-변형 곡선에서 "심한 굴곡부(knee)"를 나타낼 수 있다. 상기 표본으로 유도된 응력은 파단 연신점(E1)에 도달할 때까지 점차적으로 증가한다. 도 3의 곡선 B, C 및 D 참조. 이러한 유형의 적층체는 탄성 필름으로부터 부직포 층(들)을 심하게 분리시키지 않고 고신장으로 활성화될 수 있다. 일부 섬유는 활성화 단계 중에 박리되어 더 많은 로프트(loft)와 연화도 및 천과 같은 촉감을 갖는 재료가 되게 한다.

부직포 층(들)과 탄성 필름 사이의 결합이 너무 강한 적층체의 경우, 이 적층체는 높은 하중에서 파괴되어 파단 연신율이 낮다. 부직포 층(들)과 탄성 필름 사이의 상호작용이 너무 커서 적층체가 고연신으로 신장되는 능력을 저해한다. 도 3의 곡선 A 참조. 이러한 유형의 적층체들은 고연신시에 활성화시키지 못하는 능력으로 인해 이들의 사용이 매우 제한적이다.

부직포(층)이 부착된 탄성 필름으로부터 박리 또는 분리되는 적층체의 경우 분리 후의 탄성 필름을 장력 특성에 대해 테스트하였다. 250% 연신시 하중을 기록하였다. 적층체의 장력 테스트로부터 얻은 힘의 값은 공칭 90 미크론 두께[폭 2.54 cm의 표본에 대해서는 횡단면적 0.023 cm²와 같음]의 탄성 필름에 대해 비례적으로 조정(표준화)한 것이다. 힘의 값을 횡단면적으로 나누어 응력값을 얻었다. S₁및 S₂는 각각 100% 및 250%에서의 응력을 나타낸다. S₂ ^o는 층들을 분리시킨 후 적층체의 탄성 필름에 대한 250%에서의 응력을 나타낸다. 도 3의 곡선 H 참조. S₂를 S₂ ^o으로나누어 %로 나타낸 비는, 응력이 적층체가 연신 중에 견딜 수 있는 탄성 필름 기본선 S₂ ^o보다 높게 증가한 것을 나타낸다. 3회의 동일한 테스트를 실시하고 평균을 내어 뉴턴/cm²로 기록하였다.

활성화

본 발명의 적층체는 하기 절차를 이용하여 활성화하였다. 76 mm x 76 mm 조각의 필름은 횡방향으로 절단하여, 상부 조와 하부 조가 76 mm 벌어지도록 한 장력 테스트 기계(인스토론 코포레이션에서 입수한 인스트론^TM모델 55R1122)에 배치하였다. 선-접촉 조를 사용하여 조에서의 슬립과 파단을 최소화하였다. 그 후 300% 연신시에는 229 mm에 대해, 150% 연신시에는 114 mm에 대해 51 cm/분의 속도로 분리하였다. 이어서 이들 조를 0 연신 위치로 복귀시킨 후 10초간 정지 상태로 두었다.

영구 경화율(%)

본 발명의 적층체의 활성화 전과 후의 탄성을 정의하기 위해 영구 경화율(%)을 이용하였다. 횡방향으로 절단한 25 mm x 102 mm 크기의 적층체 조각을, 상부 조와 하부 조가 51 mm 벌어지도록 한 장력 테스트 기계(인스토론 코포레이션에서 입수한 인스트론^TM모델 55R1122)에 배치하였다. 선-접촉 조를 사용하여 조에서의 슬립과 파단을 최소화하였다. 그 후 조들을 51 mm의 경우 51 cm/분의 속도로 분리시킨다(100% 연신). 이어서 이들 조를 0 연신 위치로 복귀한 후 60초간 조를 정지 상태로 둔다. 표본을 원래 길이인 51 mm의 50%로 다시 연신시킨 후에 조를 60초간 다시 정지 상태로 둔다. 표본의 영구 변형의 양은 하중 셀에 의해 하중이 기록되기 전에 제2 연신시에 상부 조가 이동하는 거리이다. 이 거리를 원래 게이지 길이 51 mm로 나누고 100을 곱한 거리가 영구 경화율이며, 하기 표 3 및 5에 %로 나타내었다. 3회의 동일한 테스트를 수행하고 평균을 내었다. 150% 활성화된 재료에서도 영구 경화율을 측정하였다. 10% 이하의 영구 경화율은 150% 연신시에 우수한 탄성/복원력의 지표가 된다.

필름과 층의 두께

본 발명의 필름의 개개 층은 일반적으로 매우 얇기 때문에(통상 < 30 미크론), 종래의 광현미경 기법으로 그 두께를 측정하기가 어려울 수 있다. 필름의 두께는 중량 및 밀도 계산에 의해 측정하였다. 25 mm x 152 mm 크기의 필름 스트립을 소수점 4자리까지 무게를 단 후(사토리어스 분석용 저울 모델 #A120S[브링크만 인스트러먼츠, 인코포레이티드, 웨스트베리, 뉴욕] 사용), 톨루엔에 24시간 동안 용해시켰다. 블록 공중합체 탄성 성분과 폴리스티렌 성분은 톨루엔에 가용성인 반면, 폴리올레핀 성분은 불용성이다. 톨루엔 용액을 부흐너^TM깔대기에 통과시켜서 여과하여 여과지 상의 불용성 분획을 수거하였다. 여과지를 70℃에서 1시간 동안 건조시켜서 실온에서 1시간 동안 평형화시킨 후 상기 사토리어스 분석용 저울 상에서 소수점 4자리까지 무게를 달았다. 중량(용해시키기 전과 후)을 이용하여 면적, 밀도, 층 두께를 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1에 미크론으로 기록되어 있다.

적층체 실시예

비교예 C1

도 1에 도시된 동시압출 주형 필름 적층 라인 상에서, 클로에렌^TM(클로에렌 컴퍼니, 오렌지, 텍사스) ABA 피드블록을 공급하기 위해 2개의 압출기를 사용하여 3층의 탄성 필름과 2개의 부직포 층으로 이루어진 5층의 적층체를 제조하였다. A층(외피층)은 킬리온 압출기(데이비스-스탠더드 코포레이션, 세더 그로브, 뉴저지)에서 제조한 직경 25 mm의 단일 나사 압출기(24:1 L/D)를 사용하여 압출하였다. 엘박스 250 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 A층에 사용하였고, 용융 온도 232℃, 나사 속도 52 RPM에서 압출하였다. B층(탄성 코어)은 데이비스-스탠더드(포카턱, 커내티컷)에서 제조한 직경 6.35 cm의 단일 나사 압출기(32:1 L/D)를 사용하여 압출하였다. 쉘 KRATON^TM4150 SBS 고무, KRATON^TM1102 및 헌츠맨 207 폴리스티렌의 89.9:3.4:6.7의 비의 블렌드를 B층에 사용하였고, 용융 온도 199℃와 나사 속도 30 RPM에서 압출하였다. 3층 필름은 상부 매트 금속 롤(8℃)과 하부 크롬 롤(8℃)로 형성된 갭이 있는 닙으로 압출하였다. 약 250 밀의 갭을 이용하였다. FPN-336 부직포로 된 2개의 별개의 층을 압출된 필름의 각 면에 하나씩 되게 닙으로 도입하여 적층체를 형성하였다. 적층체는 상부 매트 금속 롤 둘레를 180°감았다. 매우 낮은 선 장력(35 g/cm)을 이용하여, 작지만 부직포 층을 필름 층에 결합시키기에 충분한 양의 압력을 제공하였다. 부직포 층과 필름 층 사이의 매우 낮은 적층 압력과 불량한 접착력의 결과로서, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이의매우 낮은 결합 강도가 얻어졌다.

비교예 C2

인게이지^TM8200 폴리에틸렌을 A층에 사용하고 KRATON^TM4150 SBS를 B층에 사용한 것을 제외하고는 비교예 C1에서와 동일하게 5층 적층체를 제조하였다. A층은 용융 온도 232℃, 나사 속도 56 RPM에서 압출하였다. B층은 용융 온도 199℃, 나사 속도 30 RPM에서 압출하였다. 닙은 갭을 250 밀로 하여 조작하여 층을 결합시키는 데 압력이 가해지지 않게 하였다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이의 매우 낮은 결합 강도가 얻어졌다.

비교예 3

엘박스 450 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 A층에 사용하고 KRATON^TM4150 SBS를 B층에 사용한 것을 제외하고는 비교예 C1에서와 동일하게 5층 적층체를 제조하였다. A층은 용융 온도 232℃, 나사 속도 56 RPM에서 압출하였다. B층은 용융 온도 199℃, 나사 속도 30 RPM에서 압출하였다. 닙은 갭을 250 밀로 하여 조작하여 층을 결합시키는 데 압력이 가해지지 않게 하였다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이의 매우 낮은 결합 강도가 얻어졌다.

비교예 4

피나 3925 폴리프로필렌을 A층에 사용하고 KRATON^TM4433 SIS(20%), 벡터 4211 SIS(65%), 헌츠맨 207 폴리스티렌(13%) 및 70907 클래리언트 화이트 농축물(2%)의 블렌드를 B층에 사용한 것을 제외하고는 비교예 C1에서와 동일하게 5층 적층체를 제조하였다. A층은 용융 온도 232℃, 나사 속도 35 RPM에서 압출하였다. B층은 용융 온도 221℃, 나사 속도 51 RPM에서 압출하였다. 닙은 약 104 뉴턴/직선 cm의 압력으로 폐쇄된 위치로 조작하여 층들을 함께 단단히 결합시켰다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이의 매우 높은 결합 강도가 얻어졌다. 적층체의 개개의 층은 박리시킬 수 없었다. 적층체는 매우 강하였고 낮은 파단 연신율을 나타내었다.

비교예 5

비교예 C4에서와 동일하게 5층의 적층체를 제조하였다. 닙은 약 66 뉴턴/직선 cm의 압력으로 폐쇄된 위치로 조작하여 층들을 함께 단단히 결합시켰다. 하기 표2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이의 매우 높은 결합 강도가 얻어졌다. 적층체의 개개의 층은 박리시킬 수 없었다. 하기 표 2 및 표 3에 기재된 바와 같이 적층체는 매우 강하였고 낮은 파단 연신율을 나타내었다.

비교예 6

부직포 층과 필름 층 사이의 결합 강도가 0인 극한 경우를 보여주기 위해, 비교예 C5의 압출된 필름을 취하여 그것을 FPN-336 부직포의 두층 사이에 손으로 배치하여 5층의 샌드위치를 제조하였다. 이 샌드위치의 특성은 하기 표 2 및 표 3에 기재되어 있다.

비교예 C7

도 2에 도시된 바와 같은 공정을 이용하여 3층의 적층체를 제조하였다.KRATON^TMG1657 SEBS(80%)와 페트로센 GA 601 LLDPE(20%)의 블렌드를 탄성 층에 사용하고, 8.5 g/m²의 스펀본드 부직포를 2개의 부직포 층에 사용하였다. 탄성 필름은 용융 온도 약 215℃에서 압출하였다. 하케에서 입수한 직경 19 mm의 단일 나사 압출기(24:1 L/D)를 사용하였다. 상부 고무 롤(10℃)과 하부 크롬 롤(10℃)로 형성된 갭이 있는 닙으로 단층 필름을 압출시켰다. 닙은 갭을 40 밀로 하여 조작하였다. 스펀본드 부직포를 사용하면 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 파단 연신율이 낮은 적층체가 얻어진다.

비교예 8

KRATON^TMG1657 SEBS(80%)와 페트로센 GA 601 LLDPE(20%)의 블렌드를 탄성 층에 사용하고 31 g/m²의 배향된 카디드 폴리프로필렌 부직포를 2개의 부직포 층에 사용한 것을 제외하고는 실시예 4에서와 동일하게 3층의 적층체를 제조하였다. 적층 전에, 열과 장력을 이용하여 부직포 웹을 기계 방향으로 배향하여, 원래 폭 약 43 cm가 25 cm로 감소되도록 부직포를 네킹하였다. 닙은 갭을 40 밀로 하여 조작하였다. 네킹된 부직포를 사용하면 파단 연신율이 높고 우수한 S₂/S₁비를 보유하는 적층체가 제조되지만 이것의 S₁은 300 N/cm 이하이다. 이 재료는 부직포 층(들)을 배향시키는 별도의 복잡한 단계를 필요로 하기 때문에 제조하기가 더욱 어렵다.

실시예 1

클로에렌^TM(클로에렌 컴퍼니, 오렌지, 텍사스) ABA 피드블록을 공급하기 위하여 2개의 압출기를 사용하여, 도 1에 도시된 동시압출 주형 필름 적층 라인 상에서 3층의 탄성 필름과 2개의 부직포 층으로 이루어진 5층의 적층체를 제조하였다. A층(외피층)은 데이비스-스탠더드 코포레이션(포카턱, 커내티컷)에서 제조한 직경 38 mm의 단일 나사 압출기(24:1 L/D)를 사용하여 압출하였다. 7C12N PP/EPR 공중합체(65%)와 벡터 4211 SIS 고무(35%)의 블렌드를 A층에 사용하였고, 용융 온도 216℃, 나사 속도 7 RPM에서 압출하였다. B층(탄성 코어)은 데이비스-스탠더드 코포레이션(포코턱, 커내티컷)에서 제조한 직경 63 mm의 단일 나사 압출기(34:1 L/D)를 사용하여 압출하였다. 벡터 4211 SIS 고무(85%), 헌츠맨 207 폴리스티렌(13%) 및 70907 클래리언트 화이트 농축물(2%)의 블렌드를 B층에 사용하였고, 용융 온도 216℃와 나사 속도 48 RPM에서 압출하였다. 3층 필름은 상부 고무 롤(10℃)과 하부 크롬 롤(24℃)로 형성된 갭이 있는 닙으로 압출하였다. 약 250 밀의 갭을 이용하였다. FPN-336 부직포로 된 2개의 별개의 층을 압출된 필름의 각 면에 하나씩 되도록 닙으로 도입하여 적층체를 형성하였다. 적층체로 크롬 롤 둘레를 180°감았다. 매우 낮은 선 장력(13 g/cm)을 이용하여, 작지만 부직포 층을 필름 층에 결합시키기에 충분한 양의 압력을 제공하였다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이에 중간 정도의 결합 강도가 얻어졌다.

실시예 2

피나 3925 폴리프로필렌을 A층에 사용하고 KRATON^TM4433 SIS(20%), 벡터4211 SIS(65%), 헌츠맨 207 폴리스티렌(13%) 및 70907 클래리언트 화이트 농축물(2%)의 블렌드를 B층에 사용한 것을 제외하고는 비교예 C1에서와 동일하게 5층 적층체를 제조하였다. A층은 용융 온도 232℃, 나사 속도 35 RPM에서 압출하였다. B층은 용융 온도 221℃, 나사 속도 51 RPM에서 압출하였다. 닙은 갭을 약 250 밀로 하여 조작하였다. 탄성 필름에 폴리프로필렌 외피층을 사용하면 뚜렷한 닙 압력이 없어도 폴리프로필렌 부직포에 대한 필름의 접착력을 향상시켰다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이에 중간 정도의 결합 강도가 얻어졌다.

실시예 3

55% SRD7587 폴리프로필렌과 45% 인게이지 8200 ULDPE의 블렌드를 A층에 사용한 것을 제외하고는 실시예 2에서와 동일하게 5층 적층체를 제조하였다. 닙은 갭을 약 250 밀로 하여 조작하였다. 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이에 중간 정도의 결합 강도가 얻어졌다.

실시예 4

레갈레즈 1126을 제외시켜 80% KRATON G1657과 20% 페트로센 GA 601의 조성물이 되게 한 것을 제외하고는 비교예 C7에서와 동일하게 3층의 적층체를 제조하였다. 닙은 갭을 40 밀로 하여 조작하였다. 닙 압력을 이용하지 않고 필름과 부직포의 접착력을 중간 정도로 하면 하기 표 2에 기재된 바와 같이 부직포 층과 필름 층 사이에 중간 정도의 결합 강도가 얻어졌다.

실시예 5

KRATON^TMG1657 SEBS(80%)와 페트로센 GA 601 LLDPE(20%)의 블렌드를 탄성 층에 사용하고 31 g/m²의 스펀레이스 폴리에스테르 부직포 웹을 2개의 부직포 층에 사용한 것을 제외하고는 비교예 C7에서와 동일하게 3층의 적층체를 제조하였다. 닙은 5 파운드/in²의 압력에서 조작하였다. 스펀레이스 부직포를 사용하면 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 파단 연신율이 높고 우수한 S₂/S₁비를 갖는 적층체가 얻어졌다.

실시예 6

KRATON^TMG1657 SEBS(80%)와 페트로센 GA 601 LLDPE(20%)의 블렌드를 탄성 층에 사용하고 42.5 g/m²스펀본드 부직포를 2개의 부직포 층에 사용한 것으로 제외하고는 실시예 8에서와 동일하게 3층의 적층체를 제조하였다. 닙은 갭을 40 밀로 하여 조작하였다.

실시예 7

도 2에 도시된 공정을 이용하여 비교예 C7에서와 동일하게 3층의 적층체를 제조하였다. KRATON^TMG1657 SEBS(63%), 페트로센 GA 601 LLDPE(20%) 및 레갈레즈 1126(17%)의 블렌드를 탄성 층에 사용하였다. 닙은 갭을 40밀로 하여 조작하였다.

적층체표본	외피 및 코어 조성	총 필름두께(미크론)	외피 두께(미크론)
C1	외피: 엘박스^TM250코어: KRATON^TM4150 + KRATON^TM1102 + 207 폴리스티 렌(89.9:3.4:6.7)	91	0.5
C2	외피: 인게이지^TM8200코어: KRATON^TM4150	94	2.1
C3	외피: 엘박스^TM450코어: KRATON^TM4150	102	3.2
C4	외피: 피나 3925 PP코어: KRATON^TM4433 + 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(20:65:13.2)	91	1.8
C5	외피: 피나 3925 PP코어: KRATON^TM4433 + 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(20:65:13.2)	91	1.8
C6	외피: 피나 3925 PP코어: KRATON^TM4433 + 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(20:65:13.2)	91	1.8
C7	외피: 무(無)코어: KRATON^TMG1657 + 페트로센^TMGA 601(80:20)	89	0
1	외피: 7C12N + 벡터^TM4211(65:35)코어: 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(85:13:2)	81	1.3
2	외피: 피나 3925 PP코어: KRATON^TM4433 + 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(20:65:13:2)	94	2.3
3	외피: SRD-587 PP + 인게이지^TM8200(55:45)코어: KRATON^TM4433 + 벡터^TM4211 + 207 PS + 70907 클래리언트 화이트(20:65:13:2)	91	1.9
4	외피: 무코어: KRATON^TMG1657 + 페트로센^TMGA 601(80:20)	89	0
5	외피: 무코어: KRATON^TMG1657 + 페트로센^TMGA 601(80:20)	89	0
6	외피: 무코어: KRATON^TMG1657 + 페트로센^TMGA 601(80:20)	89	0
7	외피: 무코어: KRATON^TMG1657 + 페트로센^TM601 + 레갈레즈^TM1126(63:20:17)	89	0

적층체 표본	적층 압력	내부 응집력(kg/in²), (N/cm²)	응력 감소(Y/N), %	압착 강연도(kg/cm), (N/cm)
C1	개방 닙	2.4, 3.6	Y, 160	12.5, 122
C2	개방 닙	2.7, 4.1	Y, 80	11.1, 109
C3	개방 닙	1.8, 2.7	Y, 110	10.8, 106
C4	104 N/cm	29, 44	N	87.9, 861
C5	66 N/cm	21.5, 33	N	70.1, 687
C6	---	0.0, 0.0	Y, 170	5.2, 51
C7	개방 닙	3.5, 5.3	Y, 70	16.2, 159
1	개방 닙	6.2, 9.4	Y, 200	36.9, 362
2	개방 닙	3.9, 5.9	Y, 120	23.9, 234
3	개방 닙	5.1, 7.7	Y, 250	18.7, 183
4	개방 닙	6.4, 9.7	Y, 220	27.6, 270
5	5 psi	15, 22	Y, 250	30.8, 302
6	개방 닙	3.3, 5.0	N	53.8, 527
7	개방 닙	9.6, 15	N	40.1, 393

응력-변형 특성
적층체 표본	100% 응력S₁(N/cm²)	250% 응력S₂(N/cm²)	250% 응력S₂ ^o(N/cm²)	(S₂/S₁) x 100(%)	(S₂/S₂ ^o) x 100(%)	파단 연신율 E1(%)
C1	453	78	72	17	108	854
C2	243	100	78	41	128	848
C3	291	82	76	28	108	847
C4	1460	*	*	*	*	160
C5	1310	*	*	*	*	195
C6	662	254	197	38	129	670
C7	633	477	330	75	145	566
1	644	644	282	100	228	849
2	390	457	197	117	232	520
3	564	792	161	140	492	850
4	722	1030	388	143	265	442
5	403	1040	330	258	315	583
6	1185	1430	330	121	433	267
7	737	983	206	133	477	268
* 연신율 250%에 도달하기 전에 표본이 파단됨

적층체 표본	비활성화된 영구 경화율(%)	150% 활성화된 영구 경화율(%)
C1	10	4.2
C2	8.6	3.6
C3	9.0	4.1
C4	13	*
C5	13	*
C6	8.0	3.3
C7	10	2.7
1	7.8	3.1
2	10	2.9
3	8.7	2.9
4	6.8	1.8
5	10	4.4
6	11	2.8
7	10	3.1
*활성화되자 심각한 박리가 발생함

300% 활성화된 적층체
적층체 표본	내부 응집력(kg/in²)
C1	*
C2	1.6
C3	*
1	3.4
2	3.5
3	3.4
4	4.7
5	*
6	0.7
7	6.4
* 활성화 중에 표본이 완전히 박리됨

재료

텍사스주 달라스에 소재하는 피나 오일 & 케미칼 컴퍼니에서 시판하는 피나 3925 단독중합체 폴리프로필렌, MFI 60, 밀도 0.900.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 쉘 케미칼 컴퍼니에서 시판하는 쉘 KRATON^TM4433 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 고무, 25 MFI, 밀도 0.92, 오일 함량 23%.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 쉘 케미칼 컴퍼니에서 시판하는 쉘 KRATON^TMG1657 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 블록 공중합체 고무, MFI 8.0, 밀도 0.90.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 쉘 케미칼 컴퍼니에서 시판하는 쉘 KRATON^TM4150 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 고무, MFI 19, 밀도 0.92, 오일 함량 33%.

델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 E.I. 듀폰에서 시판하는 듀폰 엘박스^TM450 폴리에틸렌-코-비닐아세테이트, MI 8.0, VA 18%, 밀도 0.941.

델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 E.I. 듀폰에서 시판하는 듀폰 엘박스^TM250 폴리에틸렌-코-비닐아세테이트, MI 25, VA 28%, 밀도 0.951.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 덱스코 폴리머스에서 시판하는 덱스코 벡터^TM4111 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 고무, MFI 12, 밀도 0.930.

커네티컷주 댄버리에 소재하는 유니온 카바이드 코포레이션에서 시판하는 7C12N PP/EPR 충격 공중합체, MFI 20, 밀도 0.900.

커네티컷주 댄버리에 소재하는 유니온 카바이드 코포레이션에서 시판하는 7C50N PP/EPR 충격 공중합체, MFI 8, 밀도 0.900.

커네티컷주 댄버리에 소재하는 유니온 카바이드 코포레이션에서 시판하는SRD7-587 PP/EPR 충격 공중합체, MFI 30, 밀도 0.900.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 덱스코 폴리머즈에서 시판하는 덱스코 벡터^TM4211 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 고무, MFI 13, 밀도 0.940.

델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 듀폰-다우 엘라스토머스에서 시판하는 듀폰-다우 인게이지^TM8200 ULDPE 에틸렌-옥텐 공중합체, MI 7.1, 밀도 0.870.

텍사스주 휴스턴에 소재하는 에퀴스타 케미칼스에서 시판하는 페트로센^TMGA 601 선형 저밀도 폴리에틸렌, 밀도 0.918, MI 1.0.

델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 허큘리즈 인코포레이티드에서 시판하는 레갈레즈^TM1126 수소화 탄화수소 점착화 수지.

미네소타주 미네아폴리스에 소재하는 클래리언트 컴퍼니에서 시판하는 클래리언트 00070907 폴리스티렌/TiO₂(75:25) 백색 농축물.

버지니아주 체사피크 헌츠맨 케미칼 코포레이션에서 시판하는 헌츠맨 207 일반용 폴리스티렌, MFI 15.5, 밀도 1.04.

싸우스 캐롤라이나주 심프손빌에 소재하는 BBA 넌워븐즈에서 시판하는 FPN-336 카디드 폴리프로필렌 부직포, 31 g/m².

아모코 넌워븐즈에서 시판하는 RFX 42.5 g/m²스펀본드 폴리프로필렌.

베라텍에서 시판하는 HEF 140-070 31 g/m²스펀레이스 폴리에스테르.

베라텍에서 시판하는 17 g/m²폴리프로필렌 스펀본드.

Claims

신장부를 형성하는 적층체의 적어도 일부분에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 1이상의 부직포 웹 층에 직접 결합된 탄성 필름을 포함하는 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체로서, 상기 신장부는 1 이상의 방향으로 신장가능하고, 파단 연신율이 250% 이상이고, 100% 연신시의 응력(S₁)이 300 N/cm²이상이며, 연신율 100% 이상의 유용한 신장 범위를 갖는 것인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제1항에 있어서, 탄성 필름이 1 이상의 탄성 층을 보유하는 다층 필름인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제1항에 있어서, 탄성 필름의 외면은 부직포 웹의 섬유에 직접 결합되는 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제3항에 있어서, 탄성 필름은 250% 연신시의 응력이 500 N/cm²(S₂ ^o) 이하이고, S₂/S₂ ^o의 비가 1.5 이상인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제4항에 있어서, 탄성 필름 적층체는 250% 연신시의 응력이 400 N/cm²(S₂) 이상인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제4항에 있어서, 적층체는 연신율 150% 이상의 유용한 신장 범위를 갖고, 파단 연신율이 300% 이상인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제5항에 있어서, S₂/S₂ ^o의 비가 2.0 이상인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제6항에 있어서, 탄성 필름의 두께가 20 ∼ 300 ㎛인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제3항에 있어서, 외피층은 부직포 웹 형성시 섬유에 결합될 수 있는 반결정질 또는 비결정질 중합체인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제1항에 있어서, S₁은 1200 N/cm²이하인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제5항에 있어서, S₂/S₁비가 1.0 이상인 것이 특징인 것이 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제3항에 있어서, 탄성 필름에 대한 부직포 층의 내부 응집력 강도가 2 ∼ 30 N/cm²인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제1항에 있어서, 탄성 필름 재료가 부직포의 섬유간 공간을 거의 침투하지 못하는 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
제1항에 있어서, 적층체의 파단 연신율이 350% 이상인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체.
1 이상의 부직포 웹을 제공하는 단계, 및 탄성 필름은 여전히 열 연화된 상태로 유지하면서 압력을 거의 또는 전혀 가하지 않고 상기 웹 상에 탄성 필름을 압출하여 이 필름이 신장부를 형성하는 적층체의 적어도 일부분에 걸쳐 실질적으로 연속적으로 부직포 웹 층에 직접 결합되도록 하는 단계를 포함하는 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법으로서, 상기 신장부는 파단 연신율이 250% 이상이고, 100% 연신시의 응력이 300 N/cm²이상이며, 연신율 100% 이상의 유용한 신장 범위를 갖는 것인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.
제15항에 있어서, 탄성 필름이 10 psi 이하의 압력에서 부직포에 적층되는 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.
제16항에 있어서, 탄성 필름은 1 이상의 탄성 층을 보유하는 다층 필름이고, 탄성 필름의 외면은 부직포 웹의 섬유에 직접 결합되는 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.
제17항에 있어서, 탄성 필름은 주로 ABA 블록 공중합체 엘라스토머로 형성된 1 이상의 층을 보유하고, 상기 A 블록은 주로 모노알킬렌 아렌이며, B 블록은 주로 공액 디엔인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.
제18항에 있어서, 외피층은 부직포 웹을 형성하는 섬유에 결합될 수 있는 반결정질 또는 비결정질 중합체인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.
제17항에 있어서, 부직포 웹의 기본 중량이 10 ∼ 60 g/m²인 것이 특징인 압출 결합된 부직포 탄성 필름 적층체의 형성 방법.