JP2002097293A - 多孔性フィルム - Google Patents
多孔性フィルムInfo
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Abstract
ルムを提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン樹脂、充填剤を含有する
組成物を溶融成形してフィルムとなし、次いで該フィル
ムを延伸処理して得た多孔性フィルムであって、曲折率
Wが0.4〜4.0、最大孔径が0.10〜0.60μ
m、空孔率が10〜40%であることを特徴とする多孔
性フィルム。
Description
関する。詳しくは、優れた透湿性、通気性を有するとと
もに、従来の多孔性フィルムよりも防水性、水系溶媒の
漏れ防止性に優れた多孔性フィルムに関する。
体を通過させる程度の微細孔を形成した多孔性の合成樹
脂フィルムが衛生材料、医療用材料、建築用材料などの
用途に使用されている。かかる多孔性フィルムは、ムレ
を防止しかつ液体を外に漏らさないという作用を有し、
使い捨て紙おむつ、女性用ナプキン等の防漏性バックシ
ートなどの吸収性物品として用いられることが多い。
における大人用オムツの需要が高まっている。この大人
用オムツは、子供用オムツに比べて、内部で局部的に高
い圧力がかかり尿が漏れるケースや、ナプキン用途では
この高い圧力により、血液の表面張力が尿に比べて低く
なっくなったり、経血が漏れるという問題が深刻化しつ
つある。かかる藻問題は、通気性や透湿性を低下させる
ことで良化傾向にあるが、それに伴い本来の機能である
人体の肌ムレ防止という機能を著しく損なうという問題
がある。
通気性、透湿性を従来レベルを保持し、且つ括,防水
性,漏れ防止性が向した多孔性フィルムを得るべく鋭意
検討を行った結果、ポリオレフィン系多孔フィルムの多
孔構造を表す曲折率W、最大孔径、空孔率が通気性,透
湿性と防水性と、且つそのバランスに大きく関係してい
ることを見いだし、本発明を完成するに至った。即ち,
本発明の多孔性フィルムは、ポリオレフィン樹脂、充填
剤を含有する組成物を溶融成形してフィルムとなし、次
いで該フィルムを延伸処理して得た多孔性フィルムであ
って、曲折率Wが0.4〜4.0、最大孔径が0.10
〜0.60μm、空孔率が10〜40%であることを特
徴とする多孔性フィルムに存する。
る。本発明の多孔性フィルムは、ポリオレフィン樹脂組
成物を成形して得られるものであって、曲折率Wが0.
4〜4.0、最大孔径が0.10〜0.60μm、空孔
率が10〜40%であることを最大の特徴とする。ここ
で規定する曲折率Wとは、フィルム中の空孔が仮想的な
管状モデルになっていると考えた場合にどれだけ曲がっ
ているかという孔の厚み方向の連通性の指標である。こ
の曲折率Wは次式より算出される。
孔率[-]×ピーク孔径[μm]/厚さ[μm]
0.4〜4.0、好ましくは0.5〜3.0である。こ
の曲折率が小さすぎると、例えばナプキン用バックシー
トとして使用した場合、経血の漏れが高い確率で発生す
る。また、曲折率が大きすぎると通気性,透気性が著し
く低下し、このフィルムを用いたナプキンを長時間装着
すると肌のムレが発生しやすい。
径が0.10〜0.6μm、好ましくは0.15〜0.
3μmであり、かかる範囲では通気性、防水性のバラン
スが良好である。この最大孔径が大きすぎると、例えば
ナプキン用バックシートとして使用した場合、経血の漏
れが高い確率で発生経血の漏れが高い確率で発生する。
また、最大孔径が小さすぎると、通気性,透気性が著し
く低下する。同様に,空孔率も10〜40%、好ましく
は15〜35%の範囲が、通気性、防水性のバランスが
良好である。かかる本発明の多孔性フィルムの厚さは、
通常5〜200μm、好ましくは10〜100μmであ
る。厚さが薄すぎると、水,水系溶媒の漏れ性が悪化す
る場合があり、逆に厚さが薄すぎると良好な通気性,透
湿性が得られない場合がある。
レフィン樹脂、充填剤を含有する組成物を溶融成形して
フィルムとなし、次いで該フィルムを延伸処理して、フ
ィルムに連通した微細なクレーズ(亀裂)を生じせるこ
とにより製造される。そして、、本発明で規定する特定
範囲の曲路率W、最大孔径、空孔率を有する多孔フィル
ムを得るためには、ポリオレフィン、充填剤及び添加物
等の種類に応じて、その使用量、成形条件、延伸条件等
を最適な加工条件に設定する必要がある。
しては、エチレン,プロピレン,ブテン等のモノオレフ
ィン重合体及び共重合体を主成分とするものをいい、例
えば、高密度ポリエチレン,低密度ポリエチレン,線状
低密度ポリエチレン,ポリプロピレン,エチレンプロピ
レンランダムもしくはブロック共重合体,ポリブテン,
エチレン酢酸ビニル共重合体及びこれらの混合物が挙げ
られる。中でも線状低密度ポリエチレンがしなやかで強
靱であることから好ましい。
て、特に好ましくは、線状低密度ポリエチレンと分岐状
低密度ポリエチレンの混合物である。線状低密度ポリエ
チレンは、炭素数が3〜8の分子骨格であるα−オレフ
ィンとエチレンとの共重合体であり、密度が0.910
〜0.940g/cm3、メルトインデックスが0.5
〜5g/10分のものが好ましい。密度が0.910g
/cm3未満になると均一延伸性が低下し、0.940
g/cm3を超えると延伸フィルムのソフト感が損なわ
れる。また、メルトインデックスが0.5g/10分未
満になるとフィルムを押し出すときに異常流動により厚
みが均一なフィルムを得ることが難しくなり、5g/1
0分を超えると均一延伸性が悪化する。
公知の高圧法で重合させることによって得られるもの
で、メルトインデックスが0.1〜2g/10分、密度
が0.915〜0.925g/cm3のものが好まし
い。メルトインデックスが0.1g/10分未満になる
と前者の線状低密度ポリエチレンと混ざり合いが悪くな
り、2g/10分を超えると均一厚みのフィルムが得ら
れなくなる。また、密度が0.924を超えると均一厚
みのフィルムが得られなくなる。
してのポリエチレン系樹脂としては、線状低密度ポリエ
チレン通常75〜98重量%、好ましくは85〜96重
量%と、分岐状低密度ポリエチレン通常25〜2重量
%、好ましくは15〜4重量%との混合物が例示され
る。分岐状低密度ポリエチレンが25重量%を超える
と、溶融状態でのフィルムの伸びがなくなり、フィルム
に加工することが難しくなる。一方、2重量%未満では
均一厚みのフィルムを得ることが難しくなる。
との混合比率としては、ポリオレフィン系樹脂が通常2
5〜50重量部、好ましくは35〜45重量部に対し、
充填剤が通常75〜50重量部、好ましくは65〜55
重量部の範囲である。充填剤が50重量部未満になる
と、ポリエチレン系樹脂と無機充填剤との界面が剥離し
てできる隣接したボイドどうしが連通しなくなり、通気
性が得られなくなり、または通気性が得られても、曲折
率が高すぎ、優れた通気性、透湿性が得られない。75
重量部を超えると、曲折率が低すぎ、貫通孔に近い孔形
状にあり、充分な漏れ防止性が得られない。
ム,硫酸バリウム,硫酸カルシウム,炭酸バリウム,水
酸化マグネシウム,水酸化アルミニウム,酸化亜鉛,酸
化マグネシウム,酸化チタン,シリカ,タルク等が挙げ
られる。これらのうち,入手の容易さから炭酸カルシウ
ムが好ましい。無機充填剤の平均粒径は通常3μm以
下、好ましくは0.8〜1.5μmである。充填剤の平
均粒径が大きすぎると、多孔化した膜の孔径が大きすく
なり、尿,経血などの漏れる可能性が高くなる。また、
充填剤の平均粒径が小さすぎると、粒子の二次凝集が大
きくなり局所的には逆の大きな孔径が発生するので、漏
れ性という意味では好ましくない。
の表面を表面処理剤で被覆しておくのが望ましい。表面
処理剤としては、ヒドロキシカルボン酸類が好ましく、
リシノール酸(12ーヒドロキシオクタデセン酸),サ
ビニン酸(12ーヒドロキシデカン酸),イプロール酸
(3、11ージヒドロキシテトラデカン酸),ヤラピノ
ール酸(11−ヒドロキシヘキサデカン酸),ユニペリ
ン酸(16−ヒドロキシヘキサデカン酸),アリューリ
ット酸(9,10,16−トリヒドロキシオクタデカン
酸),12−ヒドロキシステアリン酸(12−ヒドロキ
シオクタデカン酸),10−ヒドロキシステアリン酸,
9、10ージヒドロキシステアリン酸,フェロン酸(2
2−ヒドロキシドコサン酸),セレブロン酸(2−ヒド
ロキシテトラコサン酸)等,および,上記ヒドロキシカ
ルボン酸の重合物例えばポリ(ヒドロキシステアリン
酸),水素添加物等が例示される。かかる表面処理剤の
使用量は、充填剤100重量部に対して、通常0.5〜
3重量部である。少なすぎると樹脂中での無機充填剤の
分散性がわるくなり押出が安定せず、多すぎるとやはり
押出が安定しないという問題がある。以上の表面処理方
法は、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー等の通常
の撹拌機を用い、室温ないし加熱された状態で処理する
一般的な方法や噴霧しながら処理する方法等が採用され
る。
成物中には第三成分を添加することは必須ではないが、
添加物として、特定のエステル化合物、アミド化合物、
側鎖を有する炭化水素重合体、シリコーンオイル、鉱
油、ワックス類等を、オレフィン系樹脂と充填剤のの合
計量100重量部に対て、通常0.5〜重量部を添加す
ることにより、延伸性が向上し均一なフィルムを得るこ
とができるなどの効果が得られる。
とカルボン酸からなる構造のモノもしくはポリエステル
であればいかなるものでもよく、ヒドロキシル基及びカ
ルボニル基末端を分子内に残した化合物でも、エステル
基の形で封鎖された化合物でもよい。具体的には、ステ
アリルステアレート、ソルビタントリステアレート、エ
ポキシ大豆油、精製ひまし油、硬化ひまし油、脱水ひま
し油、エポキシ大豆油、極度硬化油、トリメリット酸ト
リオクチル、エチレングリコールジオクタノエート、ペ
ンタエリスリトールテトラオクタノエート等が挙げられ
る。
酸からなる構造のモノもしくはポリアミド化合物であれ
ばいかなるものでもよく、アミノ基及びカルボニル基末
端を分子内に残した化合物でも、アミド基の形で封鎖さ
れた化合物でもよい。具体的にはステアリン酸アミド,
ベヘニン酸アミド,ヘキサメチレンビスステアリン酸ア
ミド,トリメチレンビスオクチル酸アミド,,ヘキサメ
チレンビスヒドロキシステアリン酸アミド, トリオク
タトリメリット酸アミド、、ジステアリル尿素,ブチレ
ンビスステアリン酸アミド、キシリレンビスステアリン
酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、ジステアリ
ルフタル酸アミド、ジステアリルオクタデカ二酸アミ
ド、イプシロンカプロラクタム等及びそれらの誘導体が
挙げられる。
リα−オレフィン類で、炭素数4以上の側鎖を有するオ
リゴマー領域のものが好ましいが、エチレン−プロピレ
ンの共重合体、例えば三井石油化学工業(株)製の商品
名ルーカントやそのマレイン酸誘導体、イソブチレンの
重合体、例えば出光石油化学工業(株)製の商品名ポリ
ブテンHV-100、又はブタジエン、イソプレンのオリゴマ
ー及びその水添物、1ーヘキセンの重合物、ポリスチレ
ンの重合物及びこれらから誘導される誘導体,ヒドロキ
シポリブタジエンやその水添物、例えば,末端ヒドロキ
シポリブタジエン水添物(三菱化学製 商品名ポリテー
ルHA)等が挙げられる。シリコーン油としては公知の
ものであれば何れでも良いが、例えばポリジメチルシロ
キサン、ポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられ
る。鉱油としては、流動パラフィン、パラフィンワック
ス等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂25〜50重量部と無機充填剤73
〜50重量部とを混合して樹脂組成物となし、更に、必
要に応じて、該樹脂組成物100重量部に対して、上記
第三成分0.5〜5重量部を添加し、それを混練、溶融
してフィルム状に成形し、次いで、得られたフィルムを
少なくとも一軸方向に延伸することにより製造される。
なお、本発明の多孔性フィルムには、上記の原料の他に
一般に樹脂組成物用として用いられている添加物、例え
ば、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、
中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、
スリップ剤、着色剤等を配合してもよい。
組成物をヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タン
ブラー型ミキサー等を用いて混合した後、一軸あるいは
2軸押出機、ニーダー等で加熱混練し、ペレット化す
る。次いで、そのペレットをポリエチレン樹脂の融点以
上、好ましくは融点+20℃以上、分解温度未満の温度
において、Tダイ等が装着された押出成形機、円形ダイ
が装着されたインフレーション成形機等の公知の成形機
を用いて、溶融、製膜する。製膜方式は延伸を一軸延伸
を前提とした場合、樹脂の配向があまり、機械方向に強
い異方性を持つと、得られる多孔膜中のボイドが縦長に
なり、連通性が悪くなり,良好な曲折率の範囲からはず
れるので,インフレ成形またはTダイ製膜+ピンテンタ
ーなどで横方向にも配向させるのが好ましい。
ー法等の公知の方法により、室温〜樹脂の軟化点(JI
S K−6760に規定される方法により測定した値)
において、少なくとも一軸方向に延伸を行い、ポリエチ
レン系樹脂と無機充填剤との界面剥離を起こさせること
により多孔性フィルムを製造する。延伸は、一段で行っ
てもよいし、多段階に分けて行ってもよい。延伸倍率
は、延伸時のフィルムの破れ、得られるフィルムの通気
性、フィルムのソフト感等に関係するので、倍率が高す
ぎても低すぎても好ましくない。かかる観点から、本発
明における面積延伸倍率(縦延伸倍率×横延伸倍率[縦
のみの時は1.0])は通常1.2〜4.0倍、好まし
くは1.5〜3倍である。2軸延伸する場合は、最初に
機械方向、またはそれと直角をなす方向に1軸延伸し、
次いで、該方向と直角をなす方向に2軸目の延伸を行う
方法、及び、機械方向、およびそれと直角をなす方向に
同時に2軸延伸する方法がある。いずれの方法も適用で
きる。また、延伸した後、必要に応じて、得られた開孔
の形態を安定させるために熱固定処理を行ってもよい。
性、透湿性、良好な防水性を有する。そのため、例え
ば、かかる多孔性フィルムをポリオレフィン系不織布と
を接着あるいは熱融着して一体化させて吸収性物品とし
て使用することができる。具体的には、使い捨て紙オム
ツ、体液吸収用パット、ベッドシーツ等の衛生材料、手
術衣、温湿布用基材等の医療用材料、ジャンパー、雨着
等の衣料用材料、壁紙、屋根防水材等の建築用材料、乾
燥剤、防湿剤、脱酸素剤、使い捨てカイロ、鮮度保持包
装、食品包装等の包装材、電池用セパレーター等の資材
として極めて好適に使用できる。
実施例を示す。実施例で行った測定方法は以下の通りで
ある。 (1)透気度 JISーP8117に準拠して測定した(単位はsec/
50cc)。 (2)透気度 JIS P8117に準拠して測定した(単位は秒/1
00cc)。 (3)空孔率 重量法により測定した(単位は%)。
m) JIS K3832に準拠し、コールター社のポロメー
ターで測定した( orATM F316−86)。ピー
ク孔径は、測定した孔径分布において最も単位面積当た
りの孔数が多いところの孔径。該多孔膜に関してはほぼ
平均孔径に近似する。また、最大孔径は、測定した孔径
分布において大孔径側の分布の端で孔数=0から立ち上
がるポイントの孔径である。
て,その浸透状態を5段階で評価した。 段階1・・・・滴下後,120秒以上でも全く染み込ま
ない 段階2・・・・滴下後,60〜120秒の間にフィルム
の裏まで染み込まないが途中まで染み込む 段階3・・・・滴下後,60〜120秒の間にフィルム
の裏まで染み込む。 段階4・・・・滴下後,30〜60秒の間にフィルムの
裏まで染み込む。 段階5・・・・滴下後,30秒以内の間にフィルムの裏
まで染み込む。 試験液:新日本理化製シノリンSPE−200,0.1
wt%水溶液
00、平均粒径1.2μm)100重量部に対し12ヒ
ドロキシステアリン酸(和光純薬工業(株)製)2重量
部を、ヘンシェルミキサーで100℃で10分処理をし
た。ポリエチレン系樹脂37重量部中、線状低密度ポリ
エチレン〔日本ポリケム(株)製、商品名:FW20
G、密度:0.921g/cm3、MI:1g/10
分〕32重量部(ポリエチレン系樹脂中86重量%)に
対し、分岐状低密度ポリエチレン〔日本ポリケム(株)
製、商品名:LF441、密度:0.919g/c
m3、MI:2g/10分〕5重量部と、シ゛ペンタエリ
スリトールヘキサオクタノエート[三菱化学社製商品名
D−600]2重量部,上記表面処理した炭酸カルシウ
ム61重量部をタンブラーミキサーにて混合した後、タ
ンデム型混練押出機を用いて220℃で均一に混練し、
ペレット状に加工した。このペレットを円形ダイが装着
された押出成形機を用いて、200℃において溶融製膜
したあと、60℃に加熱した予熱ロール延伸ロールとの
間で2.0倍の延伸倍率でライン速度20m/分で機械
方向に一軸延伸し、厚さ25μmの通気性フィルムを得
た。得られた多孔性フィルムの諸特性を表1に示す。
組成比率の61重量部を75%重量部に変更して,他の
原料の組成の比率は、線状低密度ポリエチレン20.5
重量部に対し、分岐状低密度ポリエチレン3.2重量
部、ジペンタエリスリトールヘキサオクタノエート1.
3重量部,他は実施例1と同じ条件で試作し、多孔性フ
ィルムを得た。得られた多孔性フィルムの諸特性を表1
に示す。
組成比率の61重量部を45%重量部に変更して,他の
原料の組成の比率は、線状低密度ポリエチレン45.0
重量部に対し、分岐状低密度ポリエチレン〔日本ポリケ
ム(株)製、商品名:LF441、密度:0.919g
/cm3、MI:2g/10分〕を7.0重量部、ジペ
ンタエリスリトールヘキサオクタノエート3.0重量
部,他は同じ実施例1と同じ条件で試作した。得られた
多孔性フィルムの諸特性を表1に示す。
(日東粉化(株)製商品名:NS#3000)に変更し
た以外は,全て実施例1と同じ条件で試作した。得られ
た多孔性フィルムの諸特性を表1に示す。 比較例4 実施例1で炭酸カルシウムを平均粒径3.6μmのもの
(備北粉化工業(株)製商品名BF100)変更した以
外は,全て実施例1と同じ条件で試作した。得られた多
孔性フィルムの諸特性を表1に示す。
2600、平均粒径=0.9μm)100重量部に対
し、1,2ヒドロキシステアリン酸1重量部を、ヘンシ
ェルミキサーで100℃で10分表面処理をした。ポリ
エチレン系樹脂37重量部中、線状低密度ポリエチレン
〔日本ポリケム(株)製、商品名:FW20G、密度:
0.921g/cm3、MI:1g/10分〕32重量
部(ポリエチレン系樹脂中86重量%)に対し、分岐状
低密度ポリエチレン〔日本ポリケム(株)製、商品名:
LF441、密度:0.919g/cm3、MI:2g
/10分〕を5重量部、上記処理した炭酸カルシウム6
3重量部,ポリブタジエン(日本曹達(株)製 商品名
B3000)2重量部をタンブラーミキサーにて混合し
た後、タンデム型混練押出機を用いて220℃で均一に
混練し、ペレット状に加工した。このペレットをTダイ
が装着された押出成形機を用いて、200℃において溶
融製膜したあと、60℃に加熱した予熱ロール延伸ロー
ルとの間で2.7倍の延伸倍率でライン速度20m/分
で機械方向に一軸延伸し、厚さ25μmの多孔性フィル
ムを得た。得られた多孔性フィルムの諸特性を表1に示
す。
融製膜したあと、60℃に加熱した予熱ロール延伸ロー
ルとの間で3.2倍の延伸倍率でで機械方向に一軸延伸
した後、60℃でバッチ延伸機で機械方向の垂直方向に
1.5倍に横延伸(面積延伸倍率4.8倍)、厚さ25
μmの多孔性フィルムを得た。得られた多孔性フィルム
の諸特性を表1に示す。
湿性、防水性,漏れ防止性優れた多孔性フィルムであ
り,特に衛生品用途の吸収性物品に極めて信頼性の高い
機能を付与できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリオレフィン樹脂、充填剤を含有する
組成物を溶融成形してフィルムとなし、次いで該フィル
ムを延伸処理して得た多孔性フィルムであって、曲折率
Wが0.4〜4.0、最大孔径が0.10〜0.60μ
m、空孔率が10〜40%であることを特徴とする多孔
性フィルム。 - 【請求項2】 ポリオレフィン系樹脂25〜50重量部
に対して、無機充填剤無機充填剤75〜50重量部を含
有する組成物である請求項1の多孔性フィルム。 - 【請求項3】 無機充填剤の平均粒径が0.8〜1.5
μmである請求項1又は2の多孔性フィルム。 - 【請求項4】 延伸倍率が1.2〜4.0倍である請求
項1ないし3のいずれかの多孔性フィルム。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの多孔性フ
ィルムを用いてなる吸収性物品。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10182863A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-07 | Tokuyama Corp | 複合フィルムの製造方法 |
JP2000086791A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-28 | Mitsui Chemicals Inc | 多孔性フィルム及びその製造方法 |
JP2000256494A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Tokuyama Corp | ポリオレフィン系多孔質フィルム |
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- 2000-09-20 JP JP2000284746A patent/JP2002097293A/ja active Pending
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