KR100565408B1 - 구획화된 순응형 통기성 필름 - Google Patents

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댄 케니쓰 쉬퍼
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Abstract

본 발명은 서로에 대하여 인접하여 연장되고 영구적으로 함께 결합된 적어도 제 1 및 제 2 필름구획을 갖는 단일필름을 제공한다. 여기에서 제 1 및 제 2 구획은 상이한 조성을 가지며 이렇게하여 단일필름은 예를 들어, 다양한 수준의 높은 수증기 투과율 및(또는) 탄성과 같은 다양한 물리적 특성을 갖는 별개의 구획을 포함한다. 단일필름 및 그의 적층물은 개인 위생용 제품 및 그밖의 다른 다양한 장벽제품에서 외부커버로서 사용하기에 매우 적합하다.
통기성 필름, 다구획화 필름, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 엘라스토머, 개인 위생용 제품, 수술 가운

Description

구획화된 순응형 통기성 필름{Segmented Conformable Breathable Films}
본 발명은 통기성 장벽 (breathable barrier)에 관한 것이며, 더욱 특히 본 발명은 신장가능한 통기성 장벽필름 및 이것을 통합시킨 제품에 관한 것이다.
액체 불투과성이며 증기 침투성인 필름은 개인 위생용 제품 (예를 들어, 기저귀 또는 요실금용 의복 (incontinence garments)), 의료용 의복, 산업용 작업복 등을 위한 외부커버 (outer cover)로서의 용도를 포함한 다양한 적용분야를 갖는 중요한 상품이 되었다. 높은 통기성 (즉, 높은 증기 침투성)을 갖는 제품을 제공함으로써 착용하기에 더 안락한 신체용 제품을 제공할 수 있는데, 이는 직물을 통한 수증기의 이동은 피부에 대해 트래핑된 과도한 수분으로 인해 야기되는 불쾌감을 감소시키고(거나) 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 필름의 적층물은 다수의 다른 적용분야에서 뿐 아니라 다양한 신체용 제품에서의 용도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 필름은 제품에 대해 목적하는 장벽특성을 제공할 수 있는 반면에, 거기에 적층된 다른 재료들은 강도, 마모내성 및(또는) 우수한 감촉과 같은 추가의 목적하는 특징을 제공할 수 있다.
다양한 통기성 필름 및 필름적층물이 본 기술분야에서 공지되어 있지만, 특 히 유용한 한가지 적층물은 신장된 충전 미공성 필름을 포함하는 통기성 장벽을 사용한다. 이러한 필름은 일반적으로 입자 또는 다른 물질로 충전시킨 다음에 파쇄하거나 신장시켜 필름 전체에 걸쳐서 미공성 네트워크 (network)를 형성한다. 공극은 충전재로부터 폴리머를 분리시킴으로써 형성된다. 필름 공극 네트워크는 가스와 수증기가 필름을 통과하도록 하는 한편, 액체 및 미립상 물질에 대해서는 장벽으로서 작용한다. 필름 내의 충전재의 양 및 신장의 정도는 직물에 목적하는 수준의 통기성을 부여하도록 하는 크기 및(또는) 빈도의 미공성 네트워크를 생성시키기 위해서 조절된다. 전형적인 신장된 충전-필름 (filled-film)은 맥코맥 (McCormack)에 공동으로 양도된 미국 특허 제 5,855,999호에 기술되어 있는데, 여기에는 주로 선형인 폴리올레핀 폴리머, 결합제 및 약 30 중량% 내지 80 중량%의 탄산칼슘을 함유하는 충전-필름이 기술되어 있으며, 여기에서 충전-필름은 신장시켜 필름에 목적하는 정도의 다공성을 부여할 수 있다. 신장된 필름은 그후에 부직웹에 적층시켜 부직웹의 강도 및 보존성 (integrity) 및 신장된 필름의 장벽특성을 이용한 적층물을 생성시킬 수 있다.
착용자의 시각에 따라 더욱 안락한 개인 위생용 제품이 제공될 수 있지만, 통기성이 높은 액체-불투과성 외부커버는 종종 원치않으며 불유쾌한 외부커버의 습기 (dampness)로 인한 문제가 있다. 유체가 배출되어 제품에 의해 흡수된 후에 개인 위생용 제품의 계속적인 사용은 외부커버가 젖었거나 축축한 느낌을 나타내도록 야기시킬 수 있다. 그러나, 이러한 불유쾌한 젖은 느낌은 일반적으로 액체-불침투성 커버를 통한 액체의 침투 또는 제품으로부터의 누출에 기인하는 것은 아니며, 단지 그것을 통해서 통과한 수증기에 의해 야기된 외부커버의 응축으로 인한 것이다. 그럼에도 불구하고, 외부커버의 습기는 가능한 정도까지 제한하는 것이 바람직하다.
필름 및 필름적층물의 통기성 이외에, 탄성특성을 나타내는 의복 (garment) 또는 제품의 능력은 의복이 더 좋은 신체 순응성 (body conformance)을 나타내도록 한다. 그러나, 특히 미공성 충전-필름의 경우에 목적하는 순응성 및 통기성을 획득한 저가의 필름 및 필름적층물을 제공하는 것은 어려운 것으로 입증되었다. 우수한 신체 순응성을 획득하기 위해서, 필름의 폴리머 조성물은 바람직하게는 우수한 신장 및 회복특성 (recovery property)을 가지면서도 또한, 필름 내에서 동공 (pore)의 형성 및 보존이 가능하여야 한다. 더구나, 통기성 필름적층물은 사용시에 (예를 들어, 약 37℃ 또는 체온) 뿐 아니라 장시간에 걸쳐서 및 저장시에도 목적하는 특성을 유지하도록 충분히 안정하여야 한다. 이와 관련하여, 이러한 조건은 필름 및(또는) 필름적층물의 통기성을 감소시키고(거나) 신장-회복성을 감소시킬 수 있는 것으로 밝혀져 있다.
따라서, 우수한 통기성 및 신체 순응성을 제공할 수 있는 필름 및 그의 적층물이 필요하다. 또한, 후속 공정, 사용, 저장 및(또는) 수송 중에 통상적으로 경험하게 되는 조건에 적용하였을때 목적하는 특성을 유지할 수 있도록 충분한 열안정성을 갖는 이러한 필름 및 그의 적층물이 필요하다. 또한, 우수한 통기성 및 신체 순응성을 제공하면서도 또한 탁월한 촉감 및 미적 품질을 제공할 수 있는 저가의 필름 및 필름적층물에 대한 필요성도 마찬가지로 존재한다. 더우기, 신체용 제 품이 착용자에게 안락한 물품으로 유지되조록 충분한 수증기 침투는 허용하지만, 수증기로부터의 과도한 응축이 외부커버 상에서 용이하게 형성되지 않고 젖었거나 축축한 느낌을 갖는 제품이 생성되도록 하지 않는 흡수성 신체용 제품에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
적어도 기계방향 (machine direction) 및(또는) 횡기계방향 (cross-machine direction)으로 서로에 대해 인접하여 연장되는 제 1 필름구획 및 제 2 필름구획을 갖는 단일필름을 포함하며, 여기에서 제 1 필름구획은 제 1 열가소성 폴리머를 포함하며 적어도 800 g/㎡/24시간의 WVTR을 갖는 본 발명의 다구획화 필름에 의해 전술한 필요성들은 충족되었으며 본 기술분야에서 숙련된 전문가가 겪었던 문제들은 해소되었다. 제 2 필름구획은 제 1 필름구획의 WVTR 보다 더 작은 WVTR을 가질 수 있으며, 이렇게하여 다양한 지역적 통기성을 갖는 단일필름이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 필름구획은 미공성 필름으로 포함할 수 있다. 제 2 필름구획은 통기성 또는 비-통기성 구획으로 포함할 수 있다. 특별한 관점에서, 제 1 및 제 2 필름구획은 둘다 미공성 필름으로 포함할 수 있다. 또한, 제 2 필름구획은 탄성 필름구획으로 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 관점에서, 본 발명의 다구획 필름은 예를 들어 부직웹, 직물 등과 같은 시트 (sheet)에 적층되거나 고착될 수 있다. 또한, 본 발명의 필름 및 필름적층물은 개인 위생용 제품, 방호복 (protective apparel), 방호커버 및 감염억제 물품에서 사용하기에 매우 적합하다. 예를 들어, 본 발명의 개인 위생용 제품은 (i) 액체투과성 상부시트; (ii) 본 명세서에 기술된 것과 같은 다구획화 필름 또는 필름적층물을 포함하는 액체불투과성 외부커버; 및 (iii) 외부커버와 상부시트 사이에 위치하는 흡수성 코어를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 필름구획은 제품 내에서 선택적으로 배치되어 신체 순응성, 지역적 수증기 투과율 및(또는) 미감과 같은 목적하는 특성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다구획화 필름의 상부 설계도 (top plan view)이다;
도 1A는 1A-1A에서 채택된 도 1의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 2는 본 발명의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 3은 본 발명의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 4는 본 발명의 다구획화 필름의 상부 설계도이다;
도 4A는 4A-4A에서 채택된 도 4의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 5는 본 발명의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 6은 본 발명의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 7은 본 발명의 다구획화 필름의 상부 설계도이다;
도 7A는 7A-7A에서 채택된 도 7의 다구획화 필름의 횡단면도이다;
도 8은 본 발명의 다구획화 필름적층물의 투시도이다;
도 9는 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플 (baffle)의 상부 설계도이다;
도 10은 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 11은 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 12는 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 13은 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 14는 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 15는 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 흡수제품을 위한 배플의 상부 설계도이다;
도 16은 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 방호의복 (protective garment)의 정면 평면도 (front flatwise view)이다;
도 17은 본 발명의 다구획화 필름을 포함하는 방호의복의 정면 평면도이다.
정의
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "포함하는"은 포괄적이거나 제한이 없는 것이며, 추가의 언급되지 않은 요소, 구성적 성분 또는 방법 단계들을 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "부직 (nonwoven)" 직물 또는 웹은 편물 또는 직물에서와 같이 식별가능한 방식으로는 아니지만 삽입되어 있는 개개 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직물 또는 부직웹은 예를 들어, 용융취입 (meltblowing) 방법, 스펀본딩 (spunbonding) 방법, 하이드로엔탱글링 (hydroentangling), 공기-층적되고 (air-laid) 결합된 카드상 웹 (carded web) 방법과 같은 다수의 방법에 의해 제조되어 왔다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "스펀본디드 섬유 (spunbonded fibers)"는 분자적으로 배향된 폴리머 물질의 소직경 섬유를 의미한다. 스펀본디드 섬유는 예를 들어, 미국 특허 제 4,340,563호 (Appel 등) 및 미국 특허 제 3,692,618호 (Dorschner 등), 미국 특허 제 3,802,817호 (Matsuki 등), 미국 특허 제 3,338,992 및 3,341,394호 (Kinney), 미국 특허 제 3,502,763호 (Hartman), 미국 특허 제 3,542,615호 (Dobo 등), 미국 특허 제 5,382,400호 (Pike 등) 및 공동으로 양도된 미국 특허 출원 제 08/756,426호 (1996. 11.26 출원, Marmon 등) 및 미국 특허 출원 제 08/565,261호 (1995. 11. 30 출원, Pike 등)에서와 같이, 일반적으로 용융된 열가소성 물질을 방사판 (spinneret)의 미세하며, 통상적으로는 원형인 다수의 모세관으로부터 필라멘트로서 압출시킴으로써 형성되며, 여기에서 압출된 필름의 직경은 빠르게 감소된다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "용융취입 섬유 (meltblown fibers)"는 일반적으로는, 미세하며 통상적으로는 원형인 다수의 다이 모세관 (die capillary)을 통해서 용융된 열가소성 물질을, 융융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 그들의 직경을 감소시키는 수렴성의 고속이며 통상적으로는 뜨거운 가스 (예를 들어, 공기) 스트림 내로 용융된 실 또는 필라멘트로서 압출시킴으로써 형성된 폴리머 물질의 미세한 섬유를 의미한다. 그후에, 용융취입 섬유는 고속 가스스트림에 의해 운반되어 회수표면 상에 침적되어 무작위적으로 분산된 융융취입 섬유의 웹을 형성할 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어, 미국 특허 제 3,849,241호 (Butin 등); 미국 특허 제 4,526,733호 (Lau); 미국 특허 제 5,652,048호 (Haynes 등); 및 미국 특허 제 5,366,793호 (Fitts 등)에 기술되어 있다. 융융취입 섬유는 연속성이거나 불연속성일 수 있으며, 일반적으로는 평균직경이 10 미크론 미만이고, 통상적으로는 평균직경이 약 0.5 내지 약 7 미크론 사이이다.
본 명세서에서 사용된 것으로 "다층 부직적층물 (multilayer nonwoven laminate)"은 예를 들어 스펀본드/용융취입/스펀본드 (SMS) 적층물과 같이 적어도 하나의 부직웹 층 및(또는) 다수의 부직층을 포함하는 다층 적층물을 의미한다. 다층 부직적층물의 예는 미국 특허 제 4,041,203호 (Brock 등), 미국 특허 제 5,178,931호 (Perkins 등) 및 미국 특허 제 5,188,885호 (Timmons 등)에 기술되어 있다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "시트 (sheet)"는 직물, 편직물, 스크림 (scrim), 부직웹 또는 그밖의 유사한 물질일 수 있는 물질의 층을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "기계방향 (machine direction)" 또는 MD는 직물이 생산되는 방향으로의 직물이 길이를 의미한다. 용어 "횡기계방향 (cross-machine direction)" 또는 CD는 직물의 폭, 즉 MD에 대해 일반적으로 수직인 방향을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "폴리머"는 일반적으로 호모폴리머, 예를 들어, 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호성 코폴리머와 같은 코폴리머, 터폴리머 등 및 이들의 배합물 및 변형체를 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 달리 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어 "폴리머"는 분자의 모든 존재가능한 공간적 배열을 포함한다. 이들 배열에는 이소택틱 (isotactic), 신디오택틱 (syndio-tactic) 및 랜덤 (random) 대칭성이 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "배합물 (blend)"은 둘 또는 그 이상의 폴리머의 혼합물을 의미하는 한편, 용어 "합금 (alloy)"은 성분들이 불혼화성이지만 상화되어 있는 배합물의 서브클래스 (sub-class)를 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "초음파결합 (ultrasonic bonding)"은 예를 들어, 미국 특허 제 4,374,888호 (Bornslaeger)에 설명된 바와 같이, 직물을 음파호른 (sonic horn)과 앤빌롤 (anvil roll) 사이에 통과시킴으로써 수행되는 방법을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "점결합 (point bonding)"은 직물의 하나 또는 그 이상의 층이 불연속적인 다수의 결합점에서 결합하는 것을 의미한다. 예를 들어, 열점결합 (thermal point bonding)은 일반적으로 예를 들어, 조각 패턴롤 (engraved pattern roll) 및 스무드 캘린더롤 (smooth calender roll)과 같은 가열된 롤 사이에 결합시키고자 하는 하나 또는 그 이상의 층을 통과시키는 것을 포함한다. 조각롤 (engraved roll)은 어떻게 해서든지 전체 직물이 그의 전체표면에 걸쳐서 결합되지 않도록 하는 패턴을 가지며, 앤빌롤은 통상적으로 편평하다. 결과적으로, 조각롤에 대한 다양한 패턴이 기능적인 이유뿐 아니라 미적인 이유로 개발되었다. 열점결합의 한가지 예는 미국 특허 제 3,855,046호 (Hansen 등)에 기술되어 있다. 예를 들어, 미국 의장 특허 제 356,688호 (Uitenbroek 등) 및 미국 특허 제 5,620,779호 (Levy 등)에 기술된 패턴과 같은 다른 수많은 결합패턴이 공지되었다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "장벽 (barrier)"은 액체의 투과에 대해 비교적 불침투성이며 적어도 약 50 mbar의 하이드로헤드 (hydrohead)를 갖는 필름, 적층물 또는 다른 직물을 의미한다. 여기에서 사용된 하이드로헤드는 이하에서 기술되는 바와 같이 밀리바아 (mbar)로 측정된 직물의 액체 장벽특성의 척도를 의미한다. 그러나, 장벽직물의 다수의 적용 분야에서 이들은 약 80 mbar 이상, 150 mbar 또는 200 mbar 까지의 하이드로헤드 값을 갖는 것이 바람직할 수 있음을 주지하여야 한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "통기성 (breathability)"은 1일 당, ㎡ 당, 물의 그람 수 (g/㎡/24시간)로 측정되는, 직물의 면적의 수증기 투과율 (water vapor transmission rate; WVTR)을 의미한다. WVTR은 이하에 지시하는 바와 같이 측정할 수 있으며, 결과는 그람/㎡/일로 기록된다. 또한, 여기에서 사용된 것으로 용어 "통기가능한 (breathable)"은 적어도 800 g/㎡/24 시간의 WVTR을 갖는 직물을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "탄성 (elastic)"은 일반적으로 바이어싱 힘 (biasing force)을 가하면 적어도 한 방향으로 신장하거나 연신할 수 있으 며, 바이어싱 힘을 제거한 직후에 실질적으로 그의 원래 크기로 복귀하는 물질을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "스크림 (scrim)"은 배면재료 (backing material)로서 사용되는 경량의 직물을 의미한다. 스크림은 종종 피복되거나 적층된 물품을 위한 기본직물로서 사용된다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "의복 (garment)"은 착용할 수 있는 비-의료적이거나 비-산업적으로 적응된 모든 형태의 의복을 의미한다. 이것에는 커버롤스 (coveralls), 속옷, 바지, 셔츠, 재킷, 장갑, 양말 등이 포함된다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "감염억제 물품 (infection control product)"은 수술가운 및 드레이프 (drapes), 불룩한 모자, 수술용 모자 및 후드와 같은 머리덮개 (head covering), 산업용 작업복, 신발덮개, 부츠커버 및 슬리퍼와 같이 신는 것, 창상 드레싱, 붕대, 멸균 랩, 실험실 코우트, 커버롤스, 앞치마 등과 같이 의료용으로 적응된 물품을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "방호복 (protective apparel)"은 커버롤스, 앞치마, 작업복, 커버롤스 등과 같은 산업적으로 관련된 제복 또는 의복을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "개인용 보호물품 (personal care product)"은 기저귀, 용변연습용 속바지 (training pants), 흡수성 속바지, 성인 요실금용 물품, 여성용 위생물품 등과 같이 개인위생에 적응된 물품을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 것으로, 용어 "방호커버 (protective cover)"는 자동 차, 배, 비행기 등과 같은 수송수단을 위한 커버, 종종 실외에 두는 제품 또는 장치 (예를 들어, 그릴 및 잔디용 가구), 마당 및 정원의 장치를 위한 커버, 마루덮개, 텐트 등을 의미한다.
발명의 설명
본 발명의 다구획화 필름은 두개 또는 그 이상의 구획을 포함하며, 여기에서 적어도 하나의 구획은 통기가능하다. 도 1 및 1A를 참고로 하여, 다구획화 필름 (10)은 제 1 구획 (12) 및 제 2 구획 (14)를 가지는 것으로 도시되어 있으며, 여기에서 적어도 제 1 구획 (12)는 통기가능하다. 여기에서 사용된 용어 "통기가능한"은 약 800 g/㎡/24 시간의 최소 WVTR을 갖는 수증기에 대하여 침투성이 있는 재료를 의미한다. 바람직하게는 제 1 구획 (12)는 다구획화 필름 (10)의 면적의 적어도 약 5%를 구성하며, 더더욱 바람직하게는 다구획화 필름 (10)의 면적의 약 25% 내지 약 95%를 차지한다. 다구획화 필름 (10)은 바람직하게는 적어도 약 50 밀리바아의 하이드로헤드 값을 가지며, 더욱 바람직하게는 약 75 밀리바아 이상의 하이드로헤드 값을 갖는다. 또한, 더 두꺼운 다구획화 필름이 존재할 수도 있지만, 단일 다구획화 필름은 바람직하게는 약 50 μ (미크론) 미만의 최대 필름두께를 가지며, 더욱 바람직하게는 약 10 μ 내지 약 35 μ의 최대 필름두께를 갖는다. 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)는 예를 들어, 상이한 WVTR 및(또는) 탄성특성과 같은 다양한 특성을 갖는 별개의 필름을 포함하도록 선택될 수 있다.
본 명세서에 기술된 것과 같은, 다양한 수준의 통기성 및(또는) 탄성을 나타내는 별개의 필름 구획을 갖는 다구획화 필름은 다양한 방법에 의해 형성될 수 있 다. 다구획화 필름은 각각의 인접한 구획들을 예를 들어, 그의 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함되어 있는 미국 특허 제 4,553,510호 (Nissel 등)에 기술된 필름 형성 방법 및 장치를 사용하여 공압출시킴으로써 형성될 수 있다. 병행하여 공압출된 필름을 형성시키기 위한 필름다이 (film dies)는 시판품을 이용할 수 있다 (Extrusion Dies, Inc., Chippewa Falls, WI). 각각의 필름구획의 목적하는 성분들은 별도로 혼합하여 가열한 다음, 단일 다구획화 필름의 각각의 병행한 구획들로 공압출시킬 수 있다. 필름은 예를 들어, 주조 또는 취입 필름설비를 사용하는 것과 같이 본 기술분야에서 공지되어 있는 다양한 필름 형성방법 중의 어느 하나에 의해 제조될 수 있다. 공압출된 다구획화 필름은 그후에 필요에 따라서 가공된다. 추가의 관점에서, 단일 필름의 각각의 필름구획들은 별도로 생산된 다음에, 계속해서 서로에 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 각각의 구획을 포함하는 필름을 제조하여 각각의 필름의 가장자리가 중첩되도록 배치시킬 수 있다. 필름구획은 그후에 이들을 열, 초음파 또는 접착에 의해 결합시킴으로써 중첩한 경계면을 따라 서로에 대해 결합시킬 수 있다. 바람직하게는, 필름의 중첩한 부분은 열과 압력의 조합을 이용하여 함께 영구적으로 용접한다.
한가지 관점에서, 단일 다구획화 필름은 적어도 한 방향으로 신장시킴으로써 필름 게이지 또는 두께를 감소시킬 수 있다. 이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 특히 바람직한 필름은 미공성의 신장된 충전-필름이며, 이러한 필름은 적어도 하나의 열가소성 폴리머 및 충전재를 포함한다. 미공성의 신장된 충전-필름과 관련하여, 신장작업 (stretching)은 필름 두께를 감소시키는 이외에 또한 필름에 다공성을 부여하며, 필름이 통기가능하도록 하는 미공네트워크 (micropore network)를 형성한다. 신장작업은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 다양한 수단에 의해 이루어질 수 있다. 필름은 MD 및 CD 중의 하나 또는 둘다로 신장되거나 배향될 수 있다. 예를 들어, 기계방향 배향설비는 마샬 앤드 윌리암스 컴패니 (Marshall and Williams Company, Providence, Rhode Island)와 같은 판매자로부터의 시판품을 이용할 수 있으며, 이축배향설비는 브뤼크너 지엠비에치 (Bruckner GMBH, Siegsdorf, Germany)로부터의 시판품을 이용할 수 있다. 추가의 예로서, 필름은 예를 들어, 미국 특허 제 4,153,751호 (Schwarz), 미국 특허 제 5,028,289호 (Rasmussen) 및 공동으로 양도된 미국 특허 출원 제 60/108,773호 (1998. 11. 17 출원, Jameson 등) (이들 문헌의 모든 내용은 본 명세서에 참고로 포함되어 있다)에 기술된 것과 같은 홈롤 (grooved roll) 또는 패턴롤을 이용하여 신장시킬 수도 있다. 하나 또는 그 이상의 탄성구획을 사용하는 경우에, 탄성구획을 경화시키고 탄성구획의 퇴축력 (retractive force)에 의해 야기되는 것으로 필름이 주름잡힐 가능성을 감소시키기 위해서, 신장된 다구획화 필름을 신장되거나 인장된 상태에 있는 동안에 어니일링시키거나 열경화시키는 것이 유리할 수도 있다. 또한, 개별적으로 예형된 다음에 결합시킨 필름을 사용하는 경우에, 필름은 각각의 구획을 영구적으로 함께 결합시켜 단일 다구획화 필름을 형성시키기 전 또는 후에 가공될 수 있는데, 예를 들어 필름을 신장시켜 얇게 만드는 등을 수행할 수 있다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 광범한 종류의 폴리머들이 있다. 다구획화 필름은 필름형성에 적합한 어떠한 열가소성 폴리머로부터도 제조될 수 있으며, 바람직하게는 용이하게 신장되어 필름 게이지 또는 두께를 감소시킬 수 있는 열가소성 폴리머를 포함할 수 있다. 본 발명에서 단독으로 또는 다른 폴리머와의 배합물로 사용하기에 적합한 필름형성 폴리머에는 단지 예로서, 폴리올레핀, 에틸렌비닐아세테이트 (EVA), 에틸렌에틸아크릴레이트 (EEA), 에틸렌아크릴산 (EAA), 에틸렌메틸아크릴레이트 (EMA), 에틸렌노말부틸아크릴레이트 (EnBA), 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 나일론, 에틸렌비닐알콜 (EVOH), 폴리스티렌 (PS), 폴리우레탄 (PU), 폴리부틸렌 (PB), 폴리에테르에스테르, 폴리에테르아미드 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT)가 포함된다.
하나 또는 그 이상의 필름구획을 형성시키는데 바람직한 폴리머에는 폴리올레핀이 포함되나, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 광범한 종류의 폴리올레핀 폴리머가 존재하며, 폴리올레핀 폴리머의 특정한 조성 및(또는) 그의 제조방법은 본 발명에서 중요한 것은 아니라고 생각되고, 따라서 필름을 형성할 수 있는 통상적인 폴리올레핀 및 비통상적인 폴리올레핀 둘다가 본 발명에서 사용하기에 적합한 것으로 믿어진다. 여기에서 사용된 것으로, "통상적인" 폴리올레핀은 예를 들어, 지글러-나타 촉매와 같은 전통적인 촉매에 의해 제조되는 것을 의미한다. 적합한 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 폴리머는 광범하게 이용할 수 있으며, 예를 들어 선형 저밀도 폴리에틸렌은 상품명 아피니티 (AFFINITY) 및 아스펀 (ASPUN)으로 다우 케미칼 컴패니 (Dow Chemical Co.)로부터 입수할 수 있으며, 통상적인 폴리프로필렌은 상품명 에스코렌 (ESCORENE)으로 엑손 케미칼 컴패니 (Exxon Chemical Company)로 부터 입수할 수 있다. 또한, "메탈로센", "속박된 기하학" 또는 "단일-부위" 촉매에 의해 제조된 탄성 및 비탄성 폴리올레핀도 또한 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 이러한 촉매 및 폴리머의 예는 미국 특허 제 5,472,775호 (Obijeski 등); 5,451,450호 (Erderly 등); 미국 특허 제 5,278,272호 (Lai 등); 미국 특허 제 5,272,236호 (Lai 등); 5,204,429호 (Kaminsky 등); 5,539,124호 (Etherton 등); 및 5,554,775호 (Krishnamurti 등) (이들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다)에 기술되어 있다. 전술한 오비제스키 (Obijeski) 및 라이 (Lai)의 특허는 전형적인 폴리올레핀 엘라스토머를 시사하고 있으며, 또한 전형적인 저밀도 폴리에틸렌 엘라스토머는 상품명 아피니티로 다우 케미칼 컴패니 (Dow Chemical Comapny, Midland, Michigan)로부터, 상품명 이그잭트 (EXACT)로 엑손 케미칼 컴패니 (Exxon Chemical Co., Houston, TX)로부터, 및 상품명 인게이지 (ENGAGE)로 듀퐁 다우 엘라스토머스 엘엘시 (Dupont Dow Elastomers, L.L.C.)로부터 시판품을 입수할 수 있다.
또한, 스테레오블럭 (stereoblock) 폴리머도 본 발명을 실시하는데 매우 적합한 것으로 믿어진다. 용어 "스테레오블럭 폴리머"는 목적하는 폴리머 결정도 (crystallinity)에 도달하도록 조절된 지역적 입체규칙성 (regional tacticity) 또는 입체서열화 (stereosequencing)을 갖는 폴리머 물질을 의미한다. 중합반응 중에 입체적 규칙성 (stereoregularity)을 조절함으로써 어택틱-이소택틱 스테레오블럭이 이루어지도록 할 수 있다. 폴리올레핀 스테레오블럭 폴리머의 형성방법은 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 다음과 같은 논문에 기술되어 있다: G. Coates and R. Waymouth, "Oscillating Stereocontrol: A Strategy for the Synthesis of Thermoplastic Elastomeric Polypropylene" 267 Science 217-129 (January 1995); K. Wagener, "Oscillating Catalysts: A New Twist for Plastics: 267 Science 191 (January 1995). 스테레오블럭 폴리머 및 그의 제조방법은 또한 미국 특허 제 5,594,080호 (Waymouth 등), 미국 특허 제 5,208,304호 (Waymouth) 및 유럽 특허 출원 공개 제 0475306 A1호에도 기술되어 있다. 상기에서 지적한 바와 같이, 올레핀의 결정도를 조절함으로써 독특한 인장율 및(또는) 연신특성을 나타내는 폴리머를 제공할 수 있다. 또한, 폴리올레핀 코폴리머 및, 특히 프로필렌-에틸렌 코폴리머도 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 한가지 예로서, 전형적인 프로필렌-에틸렌 코폴리머는 무정형 에틸렌 프로필렌 랜덤코폴리머가 주로 반결정성인 고프로필렌 모노머/저에틸렌 모노머 연속매트릭스 내에 분자적으로 분산되어 있는 다단계 반응기 생성물을 포함할 수 있다. 이러한 폴리머의 예는 미국 특허 제 5,300,365호 (Ogale); 미국 특허 제 5,212,246호 (Ogale) 및 미국 특허 제 5,331,047호 (Giacobbe)에 기술되어 있다. 이러한 폴리머는 상품명 카탈로이 (CATALLOY) 폴리머로서 하이몬트 인코포레이티드 (Himont, Inc.)로부터 시판품을 입수할 수 있다.
그밖의 다른 전형적인 시판품 엘라스토머성 물질에는 다음과 같은 폴리머가 포함되나 이들로 제한되는 것은 아니다: 예를 들어, 상품명 에스테인 (ESTANE) (B.F. Goodrich & Co.) 또는 모르테인 (MORTHANE) (Morton Thiokol Corp.)으로 이용할 수 있는 것과 같은 엘라스토머성 폴리우레탄; 예를 들어, 상품명 하이트렐 (HYTREL) (E.I. DuPont De Nemours & Company)로 이용할 수 있는 것 및 상품명 아르니텔 (ARNITEL) (DMS, Sittard, Holland; 이전에는 Akzo Plastics of Arnhem, Holland로부터 입수할 수 있었음)로 이용할 수 있는 것과 같은 엘라스토머성 폴리에테르 에스테르; 및 상품명 페박스 (PEBAX) (Elf Atochem, Philadelphia, PA)로 시판품을 이용할 수 있는 엘라스토머성 폴리에테르 아미드. 추가의 예로서, 적합한 열가소성 엘라스토머는 또한 화학식 A-B-A' (여기에서 A 및 A'는 각각 폴리(비닐아렌)과 같이 스티렌성 부위를 함유하는 열가소성 폴리머 말단블럭이며, B는 공액디엔 또는 저급알켄 폴리머와 같은 엘라스토머성 폴리머 중간블럭이다)을 갖는 블럭 코폴리머로부터 제조되는 것을 포함한다. 또한, 전형적인 블럭 코폴리머에는 스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)-스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌) 엘라스토머성 블럭 코폴리머와 같이 실질적으로 폴리(에틸렌-프로필렌) 모노머 유니트로 수소화된 이소프렌 모노머 유니트를 갖는 A-B-A-B 테트라블럭 폴리머가 포함된다. 구체적인 예로서, 전형적인 엘라스토머는 상품명 크라톤 (KRATON) (Shell Chemical Company)으로 시판품을 입수할 수 있는 (폴리스티렌/폴리(에틸렌-부틸렌)/폴리스티렌) 블럭 코폴리머, 및 미국 특허 제 4,663,220호 (Wisneski 등) 및 미국 특허 제 5,332,613호 (Taylor 등) (이들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함되었다)에 기술되어 있는 것과 같은 폴리올레핀/크라톤 배합물을 포함할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 다구획화 필름의 제 1 구획은 통기가능한 필름을 포함한다. 미공성 및 모놀리식 (monolithic) (즉, 비다공성) 필름 둘다를 포함한 다양한 통기가능한 필름이 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 제 1 구획 또는 구획들을 구성하는 통기가능한 필름은 탄성이거나 비탄성일 수 있으며, 바람직하게는 적어도 약 800 g/㎡/일의 WVTR, 더욱 바람직하게는 약 1500 g/㎡/일 이상의 WVTR, 더더욱 바람직하게는 약 3500 g/㎡/일 이상의 WVTR, 훨씬 더 바람직하게는 약 5000 g/㎡/일 또는 그 이상의 WVTR을 갖는다. 한가지 관점에서, 제 1 구획은 비탄성이거나, 제 2 구획 보다 탄성이 낮을 수 있으며, 제 2 구획에 비해서 더 높은 통기성 수준을 나타낸다. 모놀리식 또는 비미공성의 통기가능한 필름은 이들이 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리에테르 에스테르, 폴리에테르 아미드, EMA, EEA, EVA 등과 같이 고유적으로 우수한 수증기 투과율을 갖는 폴리머 (즉, 필름을 통해서 수증기가 용이하게 확산되도록 하는 폴리머)를 포함하는 경우에, 우수한 통기성을 나타낼 수 있다. 다구획화 필름의 하나 또는 그 이상의 구획으로 사용하기에 적합한 통기가능한 미공성 필름의 예로는 다음과 같은 문헌에 기술된 것이 포함되나, 이들로 제한되는 것은 아니다: 미국 특허 제 5,695,868호 (McCormack); 미국 특허출원 제 08/724,435호 (1998. 2. 10 출원, McCormack 등); 미국 특허 출원 제 08/722,726호 (1996. 10. 1 출원, McCormack 등); 미국 특허 출원 제 08/882,712호 (1997. 6. 25 출원, McCormack 등); 미국 특허 출원 제 08/883,164호 (1997. 6. 25 출원, McCormack 등); 미국 특허 출원 제 08/929,562호 (1997. 9. 15 출원, Haffner 등); 미국 특허 출원 제 08/843,147호 (1997. 4. 25 출원, Gwaltney 등); 및 미국 특허 출원 제 09/122,326호 (1998. 7. 24 출원, Shawver 등); 미국 특허 제 4,777,073호 (Sheth); 및 미국 특허 제 4,867,881호 (Kinzer) (상기 언급한 문헌들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함되었다).
제 2 구획은 비통기성 또는 통기성 필름구획일 수 있으며, 바람직하게는 통기가능한 필름을 포함한다. 또한, 제 2 구획은 탄성 또는 비탄성 필름일 수 있다. 바람직하게는, 제 2 구획은 탄성필름이며, 하나 또는 그 이상의 탄성 폴리머를 포함한다. 제 2 구획은 제 1 구획과 관련하여 상술한 것과 유사한 필름을 포함할 수 있다. 그러나, 제 1 구획의 조성 및(또는) 구조는 제 2 구획의 것과는 상이하며, 제 1 및 제 2 구획의 특정한 조성 및(또는) 구조는 단일 다구획화 필름의 목적하는 기능적 및(또는) 미적 특성을 얻도록 서로에 관하여 선택된다. 각각의 구획의 특정한 필름 조성 및(또는) 구조는 최종용도, 비용, 내구성, 강도, 저장 및 제품 수명 기대치 등과 같은 여러가지 고려사항에 따라 선택된다. 그의 다양한 예는 본 명세서 전반에 걸쳐서 더욱 상세하게 설명된다.
본 발명의 한가지 관점에서, 다구획화 필름은 다양한 지역적 통기성을 갖는 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 1A를 그대로 참고로 하여, 제 1 구획 (12)는 제 2 구획 (14)에 의해 필름의 길이를 따라서 분리되어 있는 통기성 필름을 포함할 수 있다. 제 2 구획 (14)는 통기성이거나 비통기성인 필름을 포함할 수 있다. 다양한 지역적 통기성을 갖는 단일필름을 얻기 위해서, 제 1 구획 (12)는 제 2 구획 (14)에 비해서 더 높은 WVTR 을 갖도록 선택될 수 있다. 인접한 구획의 WVTR은 선택된 필름 조성 및(또는) 그의 구조에 따라 달라질 수 있으며, 이렇게 함으로써 상이한 수준의 통기성을 갖는 인접한 구획을 갖는 필름을 수득할 수 있다. 이와 관련하여, 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)는 각각의 구획을 위하여 상이한 필름 조성을 선택함으로써 상이한 WVTR을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 구획 (12)는 제 2 구획 (14) 보다 더 높은 중량백분율의 충전재를 가질 수 있다. 따라서, 충전-필름의 신장작업은 제 1 통기성 구획 (12) 및 제 2 통기성 구획 (14)를 갖는 다구획화 필름 (10)을 생성시키며, 여기에서 제 1 구획 (12)의 WVTR은 제 2 구획 (14)의 WVTR 보다 더 높다. 추가로 및(또는) 대신에, 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)는 상이한 형태의 충전재 재료를 함유할 수 있다. 따라서, 각각의 구획의 WVTR은 다구획화 필름의 목적하는 적용분야에 따라 달라질 수 있다. 고 및 저 통기성 구획을 전략적으로 단일 다구획화 필름 내에 위치시켜 선택된 위치에서 목적하는 통기성 수준을 얻을 수 있다.
추가의 관점에서, 각각의 구획은 불투명 필름을 포함하도록 하는 것이 바람직할 수도 있다. 이것은 오염된 흡수제 코어를 차폐시키기 위해서 기저귀와 같은 특정의 제품에서 미적으로 바람직할 수 있다. 균일하게 불투명한 다구획화 필름을 생성시키기 위해서 필요에 따라 하나 또는 그 이상의 구획 내에 불투명화 충전재가 포함될 수 있다. 그러나, 충전재의 중량백분율 및(또는) 형태는 실질적으로 균일한 불투명도를 가지면서 다른 통기성 수준을 선택적으로 얻기 위해서 각각의 구획에서 변화시킬 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제 1 구획 (12)는 CaCO3 충전재 입자를 갖는 고통기성의 미공성 LLDPE를 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (14)는 TiO2 충전재 입자를 갖는 덜 통기성이며 덜 다공성인 LLDPE를 포함할 수 있다.
추가의 예로서, 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)는 상이한 WVTR 수준을 얻기 위해서 상이한 폴리머를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 구획은 상이한 폴리머 조성을 이용하여 미공성 또는 비미공성 필름 및(또는) 충전 또는 비충전 필름을 포함할 수 있다. 한가지 관점에서, 제 1 구획 (12)는 충전 폴리머 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (14)는 제 1 구획 (12)를 구성하는 것과는 상이한 폴리머를 포함하는 충전 폴리머 필름을 포함하는데, 여기에서 단일 다구획화 필름 (10)을 신장시키면 제 2 구획 (14)의 WVTR에 비해 더 높은 수준의 통기성이 제 1 구획 (12)에 부여된다. 예를 들어, 제 1 구획 (12)는 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE) 충전 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (14)는 엘라스토머성 폴리에틸렌 충전 필름을 포함할 수 있다. 생성된 통기가능한 신장된-얇은 필름은 제 2 구획 (14) 보다 더 높은 WVTR을 갖는 제 1 구획 (12)를 갖게 된다. 충전재의 양 및(또는) 형태는 각각의 구획 내에서 목적하는 WVTR, 불투명도 및(또는) 탄성을 얻기 위해서 폴리머 조성물과의 배합물 내에서 마찬가지로 변화시킬 수 있다.
추가의 관점에서, 개선된 신체 순응성을 갖는 단일필름은 또한 본 발명에 따라 얻어질 수 있다. 도 1 및 1A를 그대로 참고로하여, 다구획화 필름 (10)은 제 1 또는 제 2 구획 중의 하나가 탄성이고 다른 구획은 통기가능한 구획인 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구획 (12)는 비탄성의 통기가능한 구획을 포함할 수 있는 반면에, 제 2 구획 (14)는 탄성구획을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 통기성 구획 (12)는 다구획화 필름 (10)의 면적의 적어도 약 25%를 차지하며, 더더욱 바람직하게는 다구획화 필름 (10)의 면적의 약 50% 내지 약 95%를 차지한다. 탄성 제 2 구획 (14)는 통기성이거나 비통기성인 필름을 포함할 수 있다. 특정의 예로서, 제 1 구획 (12)는 미공성 LLDPE 충전 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (14)는 엘라스토머성 폴리에틸렌과 같은 엘라스토머성 폴리올레핀을 포함하는 비다공성 필름을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 제 2 구획은 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리에테르 에스테르 또는 폴리에테르 아미드 필름과 같은 탄성 통기성 비다공성 필름을 포함할 수도 있다. 또한, 제 1 구획은 미공성 폴리올레핀 충전-필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획은 크라톤/폴리올레핀 폴리머 배합물을 포함할 수 있다.
탄성 필름구획은 엘라스토머를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 60% 미만의 이력현상 (hysteresis), 더욱 바람직하게는 약 50% 미만의 이력현상, 더더욱 바람직하게는 약 40% 미만의 이력현상을 갖는다. 비탄성 구획은 약 60% 이상의 이력현상을 갖는 비-엘라스토머성 폴리머를 포함하는 구획을 포함할 수 있다. 추가의 관점에서, 탄성 필름구획은 25 이상의 퇴축/신장 퍼센트를 갖는 열가소성 엘라스토머의 필름을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 약 35 이상의 퇴축/신장 퍼센트, 더더욱 바람직하게는 적어도 약 50의 퇴축/신장 퍼센트를 갖는다. 이와 관련하여, 비탄성 필름구획은 약 25 미만의 퇴축/신장비율을 갖는 열가소성 폴리머의 필름을 포함할 수 있다. 추가의 관점에서, 탄성 구획은 바람직하게는 바이어싱 힘의 적용시에 그의 바이어스를 가하지 않은 이완된 길이의 적어도 약 160 퍼센트인 신장되거나 바이어스를 가한 길이 까지 연신할 수 있으며, 연신력을 제거하면 그의 연신의 적어도 55%가 즉시 회복되는 열가소성 엘라스토머 필름을 포함한다. 가설적인 예는 적어도 1.60 센티미터 까지 연신할 수 있으며 연신력을 제거하면 1.27 센티미터 이하의 길이로 회복하는 재료의 1 센티미터 샘플이다. 다수의 열가소성 엘라스토머 필름은 더 큰 신장 및 회복특성을 나타내며, 다수의 고탄성 재료는 바이어스를 가하지 않은 그의 이완된 길이의 160 퍼센트 까지 신장될 수 있으며 연신력을 제거하면 즉시 그의 연신의 약 75% 이상 까지 회복될 수 있다.
본 발명의 추가의 관점에서, 개개 필름구획은 그들 자체가 단층 또는 다층 필름을 포함할 수도 있다. 도 2를 참고로 하여, 제 1 구획 (12)는 다층필름을 포함며, 제 2 구획 (14)는 단층필름을 포함하는 다구획화 필름 (10)이 도시되어 있다. 제 1 구획 (12)는 하나 또는 그 이상의 외부층 (16) 및 하나 또는 그 이상의 중심 또는 중간층 (18)을 포함할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 다층 필름구획은 예를 들어, 미국 특허 출원 제 08/724,435호 (1998. 2. 10 출원, McCormack 등); 미국 특허 출원 제 08/929,562호 (1997. 9. 15 출원, Haffner 등); 및 미국 특허 출원 제 08/882,712호 (1997. 6. 25 출원, McCormack 등) (상술한 문헌의 내용은 본 명세서에 참고로 포함되었다)에 기술된 것과 같은 필름을 포함할 수 있다. 추가로, 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)는 둘다 다층필름을 포함할 수 있다. 도 3을 참고로 하여, 제 1 구획 (12)는 외부층 (16) 및 코어층 (18)을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (14)는 외부층 (17) 및 코어층 (19)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)의 외부층 (16 및 17)은 동일하거나, 유사하거나, 상이한 조성을 포함할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)의 외부층 (16 및 17)은 동일하거나 실질적으로 유사한 폴리머 조성을 포함한다. 하나 또는 그 이상의 구획이 탄성인 경우에, 탄성구획 상에 연장되어 있는 외부층은 신장가능한 층을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 전체적인 필름 두께의 작은 비율을 구성하는 경우에는, 그 자체가 비탄성인 층을 그대로 이용할 수 있는데, 이는 이들이 탄성 코어층에 의해 제공된 신장 및 회복을 방해하지 않기 때문이다. 그러나, 바람직하게는 탄성구획 상에 연장되어 있는 외부층은 우수한 신장성을 나타낸다. 예를 들어, 제 1 구획 (12)의 코어층 (18)은 비탄성의 통기가능한 미공성 LLDPE 충전필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획의 코어층 (19)는 탄성 폴리올레핀을 포함할 수 있고, 제 1 및 제 2 구획 (12 및 14)의 외부층 (16 및 17)은 LLDPE 및 EMA의 배합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 관점에서, 다구획화 필름은 통기성 구획 사이에 위치하는 하나 또는 그 이상의 별개의 탄성구획을 포함할 수 있다. 한가지 구체예에서, 통기성 구획은 높은 수준의 통기성을 갖는 실질적으로 비탄성인 구획을 포함한다. 도 4 및 4A를 참고로 하여, 다구획화 필름 (20)은 제 1 구획 (22) 및 그들 사이에 배치된 별개의 제 2 구획 (24)을 포함할 수 있다. 별개의 탄성구획 (24)는 통기성이거나 비통기성일 수 있다. 바람직하게는, 제 1 통기성 구획 (22)는 다구획화 필름 (20)의 면적의 적어도 약 25%를 차지하며, 더더욱 바람직하게는 다구획화 필름 20의 면적의 약 50% 내지 약 95%를 차지한다. 또한, 별개의 탄성구획은 적어도 0.1 ㎝의 폭 (필름의 CD에서의 크기)을 가지며, 바람직하게는 적어도 약 1 ㎝ 또는 그 이상의 폭을 갖는다. 제 2 탄성구획을 분리시키는 통기가능한 구획의 폭은 다구획화 필름의 목적하는 특성에 따라 달라질 수 있으며; 더 큰 탄성구획 및(또는) 더 밀접하게 그룹화된 구획의 사용은 단일 다구획화 필름의 전체적인 신장 및 회복특성을 개선시킬 수 있다. 제 1 통기성 구획 (22) 및 제 2 탄성구획 (24)는 단층 또는 다층필름을 포함할 수 있다. 도 5를 참고로 하여, 제 1 통기성 구획은 외부층 (26) 및 중심 코어층 (28)을 포함하는 다층필름을 포함할 수 있으며, 제 2 탄성구획 (24)는 단층필름을 포함할 수 있다. 특정한 구체예에서, 제 1 통기성 구획 (22)는 미국 특허 출원 제 08/882,712호 (1997. 6. 25 출원, McCormack 등)에 기술된 것과 같은 비탄성 다층필름을 포함할 수 있으며, 제 2 탄성층 (24)는 탄성 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 도 6을 참고로 한 추가의 예로서, 제 1 통기성 구획 (22) 및 제 2 탄성구획 (24)는 둘다 다층필름을 포함할 수 있는데, 여기에서 제 1 구획은 외부층 (26) 및 중간층 (28)을 포함하며, 제 2 구획은 외부층 (27)과 중간층 (29)를 포함한다. 바람직하게는, 제 1 통기성 구획 (22) 및 제 2 탄성구획 (24)의 외부층 (26 및 27)은 예를 들어, EMA, EEA, EVA 또는 그의 폴리올레핀 배합물과 같은 유사하거나 동일한 폴리머 조성을 포함할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 매우 다양한 폴리머가 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 인접한 구획의 폴리머는 이들이 연속적인 응집성 필름을 형성하기에 충분한 응집력을 나타낸다는 점에서 상화성이 있어야 한다. 이와 관련하여, 폴리머 배합물의 사용은 인접한 구획의 응집력을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 그 자체로는 상화성이 없는 반면에, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 배합물은 폴리에틸렌 및(또는) 폴리프로필렌 구획과 상화할 수 있다. 특정한 구체예에서, 제 1 구획은 LLDPE 및 폴리프로필렌 임팩트 코폴리머 (impact copolymer) (본 명세서에 그의 전체 내용이 참고로 포함된 미국 특허 출원 제 08/962,564호 (1997. 10. 31 출원, Kobylivker 등)에 기술된 바와 같음)를 포함할 수 있으며, 인접한 제 2 구획은 탄성 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 또한, 상화성 (compatibilization)은 구획 내에 하나 또는 그 이상의 결합성 또는 점착성 수지를 첨가함으로써 마찬가지로 얻어질 수 있다. 전형적인 결합성 또는 점착성 수지는 미국 특허 제 5,695,868호 (McCormack)에 기술되어 있다. 또한, 광범한 폴리머를 이용하기 위해서 상화성 구획 또는 결속구획 (tie segment)을 사용할 수도 있다. 따라서, 상화성 구획을 사용함으로써 불혼화성 폴리머의 별개의 구획을 사용하는 연속적인 응집성 다구획화 필름을 수득할 수 있다. 도 7을 참고로 하여, 다구획화 필름 (30)은 제 1 구획 (32) 및 제 2 구획 (34)를 포함할 수 있으며, 여기에서는 상화성 구획 (36)이 제 1 및 제 2 구획 (32, 34) 사이에 배치된다. 특정한 예로서, 제 1 구획은 미공성 LLDPE 필름을 포함하는 통기성 비탄성 구획을 포함할 수 있으며, 제 2 구획은 탄성 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 상화성 구획은 제 1 및 제 2 구획 사이에 배치되며, 예를 들어, 에틸렌-프로필렌 코폴리머를 포함할 수 있다. 추가의 관점에서, 상화성 구획 그 자체는 이스트만 케미칼 컴패니 (Eastman Chemical Comapny, Longview, Texas)로부터 입수할 수 있는 무정형 폴리프로필렌 점착제인 이스트만 (EASTMAN) 1023PL 수지와 같은 결합성 또는 점착성 수지, 또는 헌츠만 코포레이션 (Huntsman Corporation, Salt Lake City, UT)로부터의 렉스택 (REXTAC) 및 휠스 에이지 (Huls AG, Marl, Germany)로부터의 베스토플라스트 (VESTOPLAST)와 같은 무정형 폴리알파올레핀을 포함할 수 있다. 상화성 층의 조성은 목적하는 필름 특성 및 인접한 구획을 구성하는 특정한 폴리머에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 다구획화 필름은 임의로, 하나 또는 그 이상의 추가의 필름 및(또는) 직물에 적층될 수 있다. 도 8을 참고로 하여, 다구획화 필름 (10)은 부직웹 (11)에 결합된다. 다구획화 필름에 부착된 추가의 층의 특정한 조성은 예를 들어, 미감, 강도, 내구성, 촉감 등과 같은 목적하는 특성에 도달하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 다구획화 필름은 편직물, 부직물, 발포체, 스크림, 다층 부직적층물 등에 적층될 수 있다. 다구획화 필름 및 다른 직물(들)은 예를 들어, 열결합, 초음파 결합, 접착제 결합 등과 같이 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있는 수단에 의해 함께 적층될 수 있다. 열점결합이 각각의 층을 적층시키는 전형적인 수단이다. 다구획화 필름 내의 하나 또는 그 이상의 구획이 탄성구획을 포함하는 경우에, 거기에 적층된 어떠한 추가의 층도 바람직하게는 신장성 재료 또는 직물을 포함한다. 이와 관련하여, 추가의 층 또는 층들은 예를 들어, 신장성 부직물 (예를 들어, 크레이프 부직물 또는 고도로 주름잡힌 섬유를 포함하는 부직물), 메쉬 직물 (meshed fabrics), 엉성하게 직조된 직물, 탄성 복합재료 및(또는) 그밖의 유사한 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 직물은 탄성이며 고유적으로 신장성이 있거나 신장성 및(또는) 탄성이 되도록 처리되었으며, 또한 천과 같은 촉감 및 드레이프 (drape)를 갖는 열가소성 섬유의 하나 또는 그 이상의 층을 포함한다. 적합한 신장성 및(또는) 탄성 재료의 예는 미국 특허 제 4,965,122호 (Morman 등); 5,114,781호 (Morman 등); 5,336,545호 (Morman 등); 4,720,415호 (Vander Wielen 등); 4,789,699호 (Kieffer 등); 5,332,613호 (Taylor 등); 5,288,791호 (Collier 등); 미국 특허 제 4,663,220호 (Wisneski 등); 5,540,976호 (Shawver 등); 유럽 특허 출원 제 0,712,892 A1호 (Djiaw 등); 미국 특허 출원 제 08/603,961호 (Shawver 등); 미국 특허 출원 제 08/674,365호 (Levy 등); 및 미국 특허 출원 제 08/671,391호 (1999. 1. 11 출원, Griesbach 등) (상술한 문헌의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된 것이다)에 기술되어 있다. 열가소성 폴리머의 조성은 예를 들어, 탄성, 촉감, 인장강도, 가격 등과 같은 목적하는 물리적 특성을 갖는 물질을 얻기 위한 필요에 따라 선택될 수 있다. 또한, 외부 부직층은 예를 들어, 엠보싱, 하이드로엔탱글링, 기계적 연화, 프린팅, 대전방지 처리에 의해서와 같이 처리되거나, 목적하는 미감 및(또는) 기능적 특징을 얻기 위한 몇가지 다른 방식으로 처리될 수 있다.
본 발명의 다구획화 필름 및 그의 적층물은 예를 들어, 개인 위생용 제품, 감염억제 물품, 방호복, 방호커버, 의복 등과 같은 광범한 적용분야에서 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다구획화 필름이 통기성 장벽직물을 사용하는 수많은 다른 적용분야에서 유리하게 이용될 수 있다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게는 이해될 수 있을 것이다. 특정한 예로서, 본 발명의 다구획화 필름은 용이하게 전환되어 기저귀 또는 요실금용 의복의 통기성 장벽 내에 통합될 수 있다. 미공성 필름 및(또는) 그의 적층물에 의해 제공된 통기성이 대부분의 제품에서 유익하지만, 높은 통기성이 바람직하지 않을 수 있는 몇가지 경우가 있다. 예를 들어, 기저귀 또는 요실금용 의복과 같은 개인 위생용 제품에서 통기성 장벽 및 흡수제 코어는 일반적으로 의복 내로 배출된 체액을 보유하기 위해 함께 작용한다. 그러나, 유체가 흡수제 코어 내에 보유되면, 상당히 높은 수준의 수증기는 통기성 장벽을 통해서 통과하기 시작한다. 외부커버를 통과하는 증가된 수준의 수증기는 의복의 외부부분 상에 응축물을 형성할 수 있다. 응축물은 단순히 물이지만, 누출로 인식될 수 있다. 또한, 응축물은 의복의 외부부분에 대해 축축하며 불편한 느낌을 야기시킬 수 있으며, 이것은 제품을 취급하는 사람에게 불쾌감을 준다. 이러한 부분에 낮은 WVTR을 갖는 통기성 장벽을 제공하는 한편, 나머지 부분에 우수한 통기성을 제공하면 외부커버에 습기가 생길 가능성을 억제하여 착용자의 탁월한 안락감을 갖는 의복을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 비교적 높은 통기성 및 낮은 통기성을 갖는 구획들을 흡수제 제품 내에 전략적으로 배치시켜 외부커버의 습기를 감소시키고(거나) 제거하는 것을 돕도록 할 수 있다. 추가의 관점에서, 본 발명은 CD 방향으로의 신장 및 회복을 갖는 필름을 제공하며, 이렇게 함으로써 이것을 통합시켜 탁월한 신체 순응특성을 갖는 필름 및(또는) 제품을 제공할 수 있다. 더구나, 탁월한 신체 순응성은 통기성의 상당한 손실 또는 장벽특성의 손실없이 얻어질 수 있다.
개인 위생용 제품은 일반적으로, 착용자에게 면하게 되는 액체투과성 상부시트, 및 액체-불투과성 하부시트 또는 외부커버를 포함한다. 상부시트와 외부커버 사이에는 흡수제 코어가 배치된다. 상부시트와 외부커버는 종종 밀봉되어 흡수제 코어를 감싼다. 본 발명의 다구획화 필름 및 필름 적층물은 특히 개인 위생용 제품의 외부코어로서 사용하기에 매우 적합하다. 전형적인 개인 위생용 제품은 단지 예로서 다음과 같은 문헌에 기술되어 있다: 미국 특허 제 5,415,644호 (Enloe 등); 미국 특허 제 4,798,603호 (Meyer 등); 미국 특허 제 5,810,797호 (Menard 등); 미국 특허 제 4,641,381호 (Herren 등); 미국 특허 제 4,701,175호 (Boland 등); 및 미국 특허 제 4,938,797호 (Van Gompel 등) (상술한 문헌들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함되었다). 또한, 이하의 상세한 설명은 일회용 기저귀에 대하여 이루졌지만, 본 기술분야에서 숙련된 전문가라면 본 발명의 개념이 다른 형태의 흡수제 제품과 관련하여 사용하기에도 적합하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 여러가지 특정의 배열과 관련하여 기술되어 있지만, 이하에 언급된 특정의 배열의 추가의 조합 또는 변형이 본 발명의 의의 및 범주를 벗어남이 없이 본 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해 행해질 수 있음도 이해할 수 있을 것이다.
도 9를 참고로 하여, 제 1 구획 (44) 및 제 2 구획 (42)을 포함하는 연속적 다구획화 필름 (40)을 포함하는 기저귀 또는 요실금용 의복을 위한 액체 불투과성 배플이 도시되어 있다. 제 1 구획 (44)는 통기성 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (42)는 제 1 구획 (44)에 비해 감소되거나 더 낮은 WVTR을 갖는 필름을 포함할 수 있다. 특정한 구체예에서, 제 1 구획 (44)는 미공성 LLDPE 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (42)는 불투명하며 비통기성이거나 통기성이 작은 탄성 폴리올레핀 필름을 포함할 수 있다. 제 2 구획 (42)는 탄성이거나 비탄성일 수 있다. 또한, 바람직한 구체예에서 제 1 구획 (44)는 폴리에테르 에스테르 또는 폴리우레판과 같은 통기가능한 탄성 모놀리식 (monolithic) 필름을 포함할 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이, 이러한 모놀리식 필름은 폴리머가 수증기가 필름을 통해서 용이하게 확산되도록 하는 경우에 우수한 통기성을 가질 수 있다. 제품의 중심부분을 따라 위치하는 저 WVTR 구획을 이용함으로써, 제품이 외부커버 습기를 발생하는 경향이 감소된다. 추가로 및(또는) 그 대신에, 중심 탄성구획을 이용하여 개선된 신체 순응성을 갖는 제품을 제공한다.
도 10을 참고로 한 추가의 예로서, 제 1 구획 (52) 및 제 2 구획 (54)을 포함하는 연속적 다구획화 필름 (50)을 포함하는, 기저귀 또는 요실금용 의복을 위한 액체 불투과성 배플이 도시되어 있다. 배플은 다구획화 필름 (50)으로부터 변환될 수 있으며, 여기에서 기저귀의 "귀 (ear)"는 제 2 부분 (54)에 상응하며, 제품의 중심부분은 하나 또는 그 이상의 제 1 구획 (52)에 상응한다. 제 1 구획 (52)는 바람직하게는 예를 들어 탄성이거나 비탄성일 수 있는 모놀리식 또는 다구획화 미공성 필름과 같은 통기성 필름을 포함한다. 제 2 구획 (54)는 바람직하게는 예를 들어, 탄성 폴리우레탄 또는 크라톤/폴리올레핀 배합물과 같이 탁월한 신장 및 회복특성을 갖는 탄성구획을 포함한다. 도 11을 참고로 하는 추가의 예에서, 다구획화 필름 (60)은 구획들이 도 10에서와 같은 제품의 길이에 대립하는 것으로서의 제품의 폭을 가로지르도록 변환될 수 있다. 다구획화 필름 (60)은 제 1 부분 (62) 및 제 2 부분 (64)를 포함할 수 있다. 제 1 부분 (62)는 바람직하게는 통기성 필름을 포함하며, 제 2 부분 (64)는 탄성필름을 포함할 수 있다. 제 2 구획 (64)는 통기성이거나 비통기성인 필름일 수 있다. 그러나, 본 기술분야에서 숙련된 전문가라면 제품의 귀 및(또는) 상부부분의 WVTR이 이들 부분에 구멍을 만들어 주는 것과 같은 방법에 의해 증가될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 12를 참고로 하는 추가의 예로서, 제 1 구획 (72), 제 2 구획 (74) 및 제 3 구획 (76)을 포함하는 연속적 다구획화 필름 (70)을 포함하는, 기저귀 또는 요실금용 의복을 위한 액체 불투과성 배플이 도시되어 있다. 제 1 구획 (72)는 바람직하게는 탄성이거나 비탄성일 수 있는 통기성 필름을 포함한다. 한가지 구체예에서, 제 3 구획 (76)은 통기성 필름을 포함할 수 있으며, 제 1 구획 (72)의 필름과 동일하거나 상이할 수 있고; 바람직하게는 제 3 구획은 탄성 통기성 필름을 포함한다. 제 2 구획 (74)는 탄성 필름 및(또는) 상화성 구획을 포함할 수 있다. 특정한 예로서, 제 1 부분 (72)는 충전된 미공성 LLDPE 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 부분 (74)는 상화성 폴리프로필렌 임팩트 코폴리머를 포함할 수 있고, 제 3 구획 (76)은 탄성 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 흡수제 코어에 인접한 제품의 귀 또는 상부부분은 이들 영역에서의 WVTR을 증가시키기 위해 구멍을 뚫을 수 있다. 도 13을 참고로 하는 또 하나의 추가의 예로서, 다구획화 필름 (80)은 제 1 필름구획 (82), 제 2 필름구획 (84) 및 제 3 필름구획 (86)을 포함할 수 있다. 제 1 필름구획 (82)는 바람직하게는 상기 언급한 바와 같은 통기성 필름을 포함한다. 한가지 구체예에서, 제 2 필름구획 (84)는 상화성 구획을 포함할 수 있으며, 제 3 부분은 탄성구획을 포함할 수 있다. 추가의 구체예에서, 제 2 필름구획 (84)는 탄성구획을 포함할 수 있고, 제 3 구획 (86)은 임의로 제 1 구획 (82)와 유사한 조성을 포함할 수 있는 통기성 필름을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 제 1 구획 (82)는 LLDPE 미공성 필름을 포함할 수 있고, 제 2 구획은 탄성 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 제 3 구획은 마찬가지로 LLDPE 미공성 필름을 포함할 수 있다.
도 14를 참고로 하는 추가의 예로서, 다구획화 필름 (90)은 다수의 제 2 구획 (94)를 분리시키는 다수의 제 1 구획 (92)를 포함할 수 있다. 다수의 구획들은 필름 및(또는) 제품의 전체 폭에 비해서 좁은 구획을 포함할 수 있으며, 이들은 제품의 전체 폭에 걸쳐서 교대로 존재한다. 특정한 구체예에서, 제 1 구획 (92)는 CaCO3 충전재를 갖는 불투명한 통기성 미공성 LLDPE 필름을 포함할 수 있으며, 제 2 구획 (94)는 TiO2 충전재를 갖는 불투명한 비통기성 LLDPE 필름을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서는, 제 1 구획 (92)가 통기성 미공성 LLDPE을 포함할 수 있고, 제 2 구획은 통기성의 충전된 미공성 탄성 폴리에틸렌 필름을 포함할 수 있다.
도 15를 참고로 하는 추가의 예로서, 제 1 구획 (102) 및 제 2 구획 (104)을 포함하는 연속적 다구획화 필름 (100)을 포함하는, 기저귀 또는 요실금용 의복을 위한 액체 불투과성 배플이 도시되어 있다. 제 1 구획 (102)는 예를 들어, 충전된 미공성 필름과 같은 불투명한 통기성 필름을 포함할 수 있다. 제 2 구획 (104)는 반투명하고(거나) 실질적으로 투명한 필름을 포함할 수 있다. 제품의 중심부분 아래의 위치와 같이 흡수제 코어에 인접한 위치에 제 2 구획 (104)를 배치시키는 것은 부모나 간호인 (care giver)이 기저귀를 떼지 않고 기저귀가 오염되었는지 여부를 판단할 수 있도록 한다. 측정한 예로서, 반투명 구획 (104)는 비충전된 폴리올레핀 필름구획을 포함할 수 있다. 이 특정한 배열은 본 명세서에 기술된 것 (이들로 제한되는 것은 아님)을 포함하여 다양한 다른 다구획화 필름 구체예와 관련하여 마찬가지로 이용될 수 있다.
다구획화 필름 및(또는) 그의 적층물은 마찬가지로 수술가운, 방호작업복 등으로 변환될 수 있다. 이와 관련하여, 의료용 의복은 종종 예를 들어, 혈액 (ASTM 시험 F 1670-97) 및(또는) 혈액-함유 병원체 (ASTM 시험 F 1671-97a)를 방지하는 것과 같이 착용자에게 높은 정도의 보호를 제공하는 것이 필요하다. 연속적 필름을 포함함으로써, 목적하는 장벽특성에 손실을 일으키지 않으면서 우수한 신장 및 신체 순응성을 얻을 수 있다. 도 16 및 17을 참고로 하여, 수술가운 또는 작업복은 탁월한 WVTR을 갖는 통기성 제 1 구획 (112)를 포함할 수 있으며, 착용시에 안락한 의복을 제공할 수 있다. 제 2 구획 (114)는 탄성구획을 포함할 수 있으며, 추가의 개선된 신장 및 신체 순응성의 특성을 갖는 의복을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 구획 (114)는 탄성 통기성 필름을 포함한다. 추가로, 탄성 제 2 구획 (114)는 의복 내에서 예를 들어, 관절 주위 또는 인접한 위치와 같은 위치에 목적하는 바에 따라 전략적으로 배치될 수 있다.
다양한 특허 및 그밖의 다른 문헌 자료들이 본 명세서에 참고로 포함되었지만, 기술된 명세서는 포함된 자료와 기술된 명세서 내용 사이의 모순이 있는 한도까지 대조되어야 한다. 또한, 본 발명은 그의 특정한 구체예와 관련하여 상세하게 기술되어 있지만, 본 발명의 의의 및 범주를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 개조, 변형 및 그밖의 다른 변화가 이루어질 수 있다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.
시험
기본중량 (basis weight) : 다양한 재료들의 기본중량은 미국 연방 시험방법 (Federal Test Method) 제 191A/5041호에 따라 측정될 수 있다.
하이드로헤드 (hydrohead) : 하이드로헤드 값은 직물의 액체 장벽특성의 척도이며, 하이드로헤드 시험은 액체가 직물을 통과하기 전에 직물이 지탱하는 물의 높이 또는 수압의 양을 (밀리바아로) 측정한다. 더 높은 하이드로헤드 측정치는 이 직물이 낮은 하이드로헤드 값을 갖는 직물에 비해 액체 침투에 대해 더 큰 장벽인 것을 시사한다. 하이드로헤드는 미국 연방 시험표준 191A, 방법 5514에 따라 수행할 수 있다. 하이드로헤드 데이타는 또한, 이하에 지적한 바와 같이 변형시키는 것을 제외하고는 상술한 미국 연방 시험표준과 유사한 시험방법을 사용하여 얻을 수도 있다. 하이드로헤드는 또한, 마리 엔터프라이즈 인코포레이티드 (Mari Enterprises, Inc., Concord, NC)로부터 입수할 수 있는 정수두 시험기 (hydrostatic head tester)를 사용하여 측정할 수도 있다. 검체를 표준화된 수압에 적용시킨 다음, 세개의 별개의 영역에서 직물의 표면상에 누출의 첫번째 징후가 나타날 때 까지 일정한 비율로 수압을 증가시킨다. (클램프에 인접한 가장자리에서의 누출은 무시한다.) 박막과 같은 얇은 필름 및(또는) 재료는 검체의 너무 빠 른 파열을 방지하기 위해서 지지된다.
WVTR : 샘플재료에 대한 수증기투과율 (water vapor transmission rate; WVTR)은 ASTM 표준 E96-80에 따라 계산하였다. 시험재료 및 셀가드 (CELGARD) 2500 필름 (Hoechst Celanese Corporation, Sommerville, New Jersey)인 대조재료 각각으로부터 직경 3 인치의 원형샘플을 절단하였다. 셀가드 2500 필름은 미공성 폴리프로필렌 필름이다. 각각의 재료에 대해 3개의 샘플을 제조하였다. 시험컵은 트윙-앨버트 인스트루먼트 컴패니 (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pennsylvania)에 의해 배포된 68-1호 바로메터컵 (Varometer cup)이다. 물 100 밀리리터를 각각의 바로메터컵에 붓고 시험재료 및 대조재료의 각각의 샘플을 각각의 팬의 개방상부에 가로질러서 놓았다. 관련된 시험재료 또는 대조재료는 약 33.17 ㎠의 노출면적을 갖는 6.8 ㎝ 직경의 원에 걸쳐서 주위대기에 노출되도록 남겨두고 바로메터컵을 컵의 가장자리를 따라서 기계적으로 밀봉시켰다. 컵을 37.7℃(100℉)의 대류형 오븐 (convection type oven) 내에 24시간 동안 놓아두었다. 오븐은 내부에 수증기가 축적되는 것을 방지하기 위해 오븐을 통해 외부공기를 순환시키는 항온오븐이다. 24시간 후에 팬을 오븐으로부터 꺼내어 다시 평량하였다. 예비시험 수증기 투과율 값은 이하의 수학식 I에 의해 계산하였다:
시험 WVTR = (24시간에 걸친 중량손실 g)×315.5 g/㎡/24시간
오븐 내의 상대습도는 구체적으로 조절되지 않았다. 37.7℃(100℉)의 예정된 설정조건 및 주위상대습도 하에서, 셀가드 2500 대조재료의 WVTR은 24시간 동안 500 g/ ㎡인 것으로 정의되었다. 따라서, 대조샘플을 각각의 시험에서 함께 사용하여 예비시험 값을 이하의 수학식 II를 사용하여 설정조건에 대해 보정하였다:
표준화된 WVTR = (시험 WVTR/대조 WVTR)×(500 g/㎡/24시간)
예를 들어, 모던 컨트롤스 인코포레이티드 (Modern Controls, Inc. (MOCON), Minneapolis, MN)로부터 시판품을 입수할 수 있는 퍼마트란 (PERMATRAN)-W 100K 수증기 침투분석시스템과 같은 다른 시험시스템을 사용하여 약 3000 g/㎡/일 이상의 WVTR을 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
탄성 (elasticity) : 개개 필름구획의 이력현상 및 퇴축/신장 퍼센트는 1 ㎝ (폭) 검체를 사용하여 1 ㎜의 갭길이 (즉, 시험장치 조우 (jaw) 사이의 간격), 7.0 ㎜/분의 크로스-헤드 (cross-head) 스피드 및 50 lb의 로드셀 (lead cell) 값을 갖는 신테크 시너지 (SynTech Synergie) 200 (TestWorks 3.1 software)와 같은 표준시험장치를 사용하여 평가할 수 있다. 샘플은 단지 해당하는 필름구획이 조우 사이에 위치하도록 시험장치 조우 사이에 놓았다. 검체를 바이어스를 가하지 않은 원래의 갭길이의 100%를 연신시키고 (2 ㎜ 까지), 그후에 조우를 원래의 갭길이로 복귀시킨다. 검체의 사이클링 (cycling) 중에 검체에 의해 나타나는 로드 (load)를 기록한다. 5개의 샘플의 평균치를 사용하여 특정한 값을 계산한다. 퇴축/신장 퍼센트는 50% 연신 (1.5 ㎜)에서의 로드를 사용하여 계산하며 다음과 같이 계산할 수 있다:
Figure 112000019419479-pct00001
필름구획의 이력현상은 "신장에너지 (Energy of Extension)" 및 "퇴축에너지 (Energy of Retraction)"을 사용하여 계산할 수 있으며, 여기에서 신장에너지는 100% 연신 (2 ㎜) 까지 진행하는 샘플에 대한 로드/연신커브 (load/elongation curve) 아래의 면적이며, 퇴축에너지는 100% 연신으로부터 원래의 갭길이 (1 ㎜)로 복귀하는데 까지의 로드/연신커브 아래의 면적이다. 로드/연신커브는 상술한 샘플의 사이클링 중에 로드 대 연신으로서 도시한다. 따라서, 이력현상 %는 다음과 같이 계산할 수 있다:
Figure 112000019419479-pct00002

Claims (36)

  1. 기계방향 및 횡기계방향을 가지며 제 1 필름구획 및 제 2 필름구획을 포함하는 단일필름을 포함하며, 여기에서 상기 제 1 및 제 2 필름구획은 상기 단일필름의 적어도 한방향에서 서로에 대해 인접하여 연장되며, 상기 제 1 필름구획은 제 1 열가소성 폴리머를 포함하고 적어도 800 g/㎡/24시간의 WVTR을 가지고, 또한 상기 제 2 필름구획은 제 1 필름구획의 WVTR 보다 적은 WVTR을 갖는 것을 특징으로 하는 다구획화 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 미공성 필름을 포함하며, 상기 다구획화 필름은 적어도 약 50 mbar의 하이드로헤드를 갖는 다구획화 필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 신장된 충전-필름을 포함하는 다구획화 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 충전재에 인접한 미공 네트워크를 포함하는 다구획화 필름.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 1500 g/㎡/24시간을 초과하는 WVTR을 가지며, 상기 제 2 필름구획은 충전-필름을 포함하는 다구획화 필름.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 필름구획이 미공성 필름을 포함하는 다구획화 필름.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 필름구획이 폴리올레핀 엘라스토머 및 충전재를 포함하는 다구획화 필름.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 비탄성 폴리올레핀 폴리머를 포함하는 다구획화 필름.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하며, 상기 제 2 필름구획은 에틸렌 엘라스토머를 포함하는 다구획화 필름.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획 및 제 2 필름구획이 다층필름을 포함하며, 또한 상기 다구획화 필름은 실질적으로 균일한 두께를 갖는 다구획화 필름.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 제 2 필름구획 보다 더 높은 중량퍼센트의 충전재를 갖는 다구획화 필름.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 필름구획이 탄성 폴리머를 포함하는 비미공성 필름을 포함하는 다구획화 필름.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 필름구획이 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 비닐아세테이트, 아크릴레이트 및 이들의 배합물로 구성된 군으로부터 선택된 탄성 폴리머를 포함하는 다구획화 필름.
  14. 제 4 항의 다구획화 필름 및 상기 다구획화 필름의 제 1 표면에 고정적으로 부착된 시트를 포함하는 다층적층물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 시트가 부직웹을 포함하는 다층적층물.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 시트가 신장성 직물을 포함하며, 상기 다구획화 필름의 상기 제 2 필름구획은 엘라스토머를 포함하는 다층적층물.
  17. 기계방향 및 횡기계방향을 가지며 제 1 필름구획 및 제 2 필름구획을 포함하는 단일필름을 포함하며, 여기에서 상기 제 1 및 제 2 필름구획은 상기 단일필름의 기계방향으로 연장되며, 또한 상기 단일필름은 적어도 50 mbar의 하이드로헤드를 가지고, 상기 제 1 필름구획은 미공성 필름을 포함하며 적어도 1500 g/㎡/24시간의 WVTR을 가지고, 또한 상기 제 2 필름구획은 엘라스토머를 포함하는 다구획화 필름.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 비탄성 구획을 포함하며, 상기 제 2 필름구획은 비다공성 필름 구획을 포함하고 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 다구획화 필름.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획은 비탄성 구획을 포함하며, 상기 제 2 필름구획은 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 비닐아세테이트, 아크릴레이트 및 이들의 배합물로 구성된 군으로부터 선택된 탄성 폴리머를 포함하는 다구획화 필름.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 비탄성 폴리올레핀 폴리머 및 충전재를 포함하고, 여기서 미공은 상기 충전재에 인접하며, 또한 상기 제 2 필름구획은 엘라스토머를 포함하는 다구획화 필름.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 2 필름구획이 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하며 불투명화 충전재를 추가로 포함하는 다구획화 필름.
  22. 제 17 항의 다구획화 필름 및 상기 다구획화 필름의 제 1 표면에 고정적으로 부착된 시트를 포함하는 다층적층물.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 시트가 부직웹을 포함하는 다층적층물.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 시트가 신장성 직물을 포함하는 다층적층물.
  25. (i) 액체 투과성 상부시트; (ii) 제 1 항의 다구획화 필름을 포함하는 액체 불투과성 외부커버; 및 (iii) 상기 외부커버와 상기 상부시트 사이에 위치하는 흡수제 코어를 포함하는 개인 위생용 제품.
  26. (i) 액체 투과성 상부시트; (ii) 제 7 항의 다구획화 필름을 포함하는 액체 불투과성 외부커버; 및 (iii) 상기 외부커버와 상기 상부시트 사이에 위치하는 흡수제 코어를 포함하는 개인 위생용 제품.
  27. 삭제
  28. (i) 액체 투과성 상부시트; (ii) 제 15 항의 다층적층물을 포함하는 액체 불투과성 외부커버; 및 (iii) 상기 외부커버와 상기 상부시트 사이에 위치하는 흡수제 코어를 포함하는 개인 위생용 제품.
  29. (i) 액체 투과성 상부시트; (ii) 제 17 항의 다구획화 필름을 포함하는 액체 불투과성 외부커버; 및 (iii) 상기 외부커버와 상기 상부시트 사이에 위치하는 흡수제 코어를 포함하는 개인 위생용 제품.
  30. (i) 액체 투과성 상부시트; (ii) 제 24 항의 다층적층물을 포함하는 액체 불투과성 외부커버; 및 (iii) 상기 외부커버와 상기 상부시트 사이에 위치하는 흡수제 코어를 포함하는 개인 위생용 제품.
  31. 제 1 항의 다구획화 필름을 포함하는 수술가운.
  32. 제 17 항의 다구획화 필름을 포함하는 수술가운.
  33. 제 15 항의 적층물을 포함하는 수술가운.
  34. 열가소성 폴리머 및 충전재를 포함하는 제 1 필름구획 및 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제 2 필름구획을 공압출시키고 인접한 상기 제 1 및 제 2 필름구획을 포함하는 단일필름을 형성시키는 단계; 및
    상기 다구획화 필름을 신장시켜 상기 제 1 및 제 2 필름구획의 필름 두께를 감소시키고 상기 제 1 필름구획 내에 상기 충전재에 인접한 공극을 형성시키는 단계를 포함하는 탄성 통기성 필름의 제조 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 다구획화 필름이 신장조건 하에서 열에 의해 어니일링되는 방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 제 1 필름구획이 비탄성 폴리올레핀 폴리머를 포함하는 방법.
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