JP4231790B2 - 膜、積層シートおよびこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
(a)微孔形成開始剤を含有する第1膜層を第2層に接合して積層シートを形成し、そして、(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機および少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して、積層シートを延伸することからなる。別な実施態様では、第2層が、微孔形成開始剤を含有する別な膜層を有する。この方法の一つの具体的な実施態様では、少なくとも一つのMDO延伸装置によって延伸した直前か直後のいずれかにおいて、少なくとも一つのCD噛み合い延伸機によって積層シートを延伸することができる。CD噛み合い延伸機の噛み合い深さは、0.064cm(0.025インチ)〜0.254cm(0.1インチ)あればよく、またMDO延伸比は1.1:1〜4:1であればよい。
一つ以上のポリエチレン類、
炭酸カルシウム40%から60%、および
顔料、加工助剤、酸化防止剤および高分子改質剤からなる群から選択される一つ以上の添加剤1%から10%
を含んでいる。
微多孔性積層シートの第1膜層の坪量(basis weight)は、10g/m 2 (gsm)から40g/m 2 (gsm)であればよい。
(a)微孔形成開始剤を含有する重合体組成物から熱可塑性膜を押し出す工程、並びに
(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機および少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して熱可塑性膜を延伸する工程
を含む微多孔性膜の製造方法を提供するものである。
一つの具体的な実施態様では、少なくとも一つのMDO延伸装置によって延伸される直前か直後のいずれかにおいて、少なくとも一つのCD噛み合い延伸機によって微多孔性膜を延伸することができる。
(a)微孔形成開始剤を含有する第1膜層を第2膜層に接合して積層シートを形成する工程、並びに
(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機および少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して、積層シートを延伸する工程
を含む、少なくとも2つの膜層からなる微多孔性積層シートを製造する方法を提供するものである。
一つの具体的な実施態様では、上記各膜層のそれぞれを熱可塑性樹脂組成物から形成し、第1膜層を第2膜層に接合する工程で、上記熱可塑性樹脂組成物を同時押出する。
当該技術分野において、微多孔性膜の製造方法はよく知られている。膜は、無機フィラー(例えば、炭酸カルシウムやその他の塩)の微細粒子を適当な重合体に配合し、フィラーが充填された重合体の膜を形成し、そして、この膜を延伸して微多孔性化および通気性化することによって製造される。
(a)35重量%から45重量%の線状低密度ポリエチレン(「LLDPE」)、
(b)3重量%から10重量%の低密度ポリエチレン(「LDPE」)、
(c)40重量%から60重量%の炭酸カルシウムフィラー粒子(脂肪酸で表面被覆処理した炭酸カルシウムなど)、および
(d)適宜配合される1重量%から10重量%の、顔料、加工助剤、酸化防止剤および高分子改質剤の添加剤の一つ以上。
本発明に従って製造した膜および積層体の特性は、各種方法で試験することができる。例えば、透湿度(WVTR)は、ASTM E96「材料の透湿度に関する標準試験方法」に準じて測定することができる。サンプルとともに既知量の乾燥剤をカップ形容器に入れ、保持リング/ガスケットによって固定保持する。この固定保持した全体を、恒温(40℃)恒湿(75%RH)室に5時間静置する。乾燥剤に吸収された湿分を重量測定によって定量し、サンプルのWVTR(単位:g/m2・24hr)を評価するために使用する。
標準的なキャストフィルム装置およびプロセス条件を使用して、50%の炭酸カルシウム、47%のポリエチレン樹脂および3%の二酸化チタンを含有する膜配合物を押し出した。45g/m2で膜層が形成するように、押出速度およびライン速度を設定した。これを膜1Aとした。一対のCD噛み合いリングローラに膜1Aを通過させて膜1Bを形成した。リングローラには、リングを0.254cm(0.100インチ)ごとに形成した。図3は、膜1Bの顕微鏡写真である。膜1Cは、膜1AをMDO延伸装置のみに通すことによって形成した。図4は、膜1Cの顕微鏡写真である。膜1Dは、CD装置およびMDO装置の両方を使用して形成した。1Dの最終膜厚については、膜の坪量が2:1のMDO延伸比で23g/m2になるように設定した。図6は、膜1Dの顕微鏡写真である。比較として、膜1Aについても、CD噛み合い装置で延伸してから、MD(機械方向)噛み合い装置で延伸して、膜1Eを形成した。図5は、膜1Eの顕微鏡写真である。
標準的なキャストフィルム装置およびプロセス条件を使用して、50%の炭酸カルシウム、47%のポリエチレン樹脂および3%の二酸化チタンを含有する膜配合物を押し出した。実験条件で溶融膜流れに接触するように、坪量が20g/m2の熱点接合しカーディング処理したポリエチレンウェブを巻出機から巻き出し、キャストステーションニップに供給した。坪量40g/m2の膜層が布に接合するように押出機速度およびライン速度を設定した。これによって、積層体2Aを得た。次に、膜/布積層体2AをCD噛み合いリングローラに通し、積層体2Bを得た。リングローラには、リングを0.254cm(0.100インチ)ごとに形成した。積層体2AをMDO延伸装置にのみ通すことによって積層体2Cを得た。積層体2AをCD装置およびMD装置の両方で延伸することによって積層体2Dを得た。比較のために、積層体2Aについては、CD噛み合い装置、次にMD噛み合い装置を用いて延伸し、積層体2Eを得た。表2に示した物性結果は、CD噛み合いローラでの噛み合い深さおよび上記MDO装置の供給速度と排出速度との速度比に依存するこれらプロトタイプの積層体に関する代表的なデータを表す。この表に示したように、CD噛み合いローラによって延伸してからMDO延伸装置によって延伸した場合の特性は、どの組み合わせよりも優れている。
標準的なキャストフィルム装置およびプロセス条件を使用して、3つの膜層(A/B/A)からなり、坪量が85g/m2の同時押出膜積層体を製造した。第1層の重合体組成物および第3層の重合体組成物は、いずれも57%の炭酸カルシウムおよび43%のポリエチレン樹脂を含有し、坪量は30g/m2であった。また、中間層の重合体組成物は、54%の炭酸カルシウムおよび46%のポリエチレン樹脂を含有し、坪量は25g/m2であった。いずれの層にも、二酸化チタンは配合しなかった。これを膜3Aとする。MDO延伸装置にのみ膜3Aを通すことによって膜3Bを得た。このMDO延伸は、延伸比2.5および延伸ギャップ0.127mm(5ミル)を使用し、温度101.7℃(215F)で行った。図7は、膜3Bの表面を示す顕微鏡写真であり、図8は、膜3Bの横断面を示す顕微鏡写真である。膜3AをCD噛み合い装置で延伸してから、MDO装置で延伸して膜3Cを得た。CD噛み合い延伸は、0.102cm(0.040インチ)の噛み合い深さを使用し、温度23.9℃(75F)で行った。MDO延伸は、延伸比2.0および延伸ギャップ0.127mm(5ミル)を使用し、温度101.7℃(215F)で行った。図9は、膜3Cの表面を示す顕微鏡写真であり、図10は、膜3Cの横断面を示す顕微鏡写真である。
21:押出機、
22:スロットダイ、
23:エアナイフ、
24:キャストロール、
25:バックアップロール、
26:押出物、
28:第1延伸ステーション(CD噛み合い延伸機)、
29:第2延伸ステーション(MDO延伸装置)、
30,31:増分延伸ローラ、
32:ローラ、
33:布、
37:円筒形ローラ、
38:環状リング、
45:ローラ、
50:加熱式ロール、
51:第2ロール、
52:第3ロール、
61:被覆処理したロール、
62:従動金属ロール。
Claims (24)
- 第1膜層および第2層を含む微多孔性積層シートの製造方法において、
(a)微孔形成開始剤を含有する第1膜層を第2層に接合して積層シートを形成し、そして
(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機および少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して、この積層シートを延伸する
ことを特徴とする微多孔性積層シートの製造方法。 - 第2層が、布層を含むものである請求項1記載の製造方法。
- 第2層が、微孔形成開始剤を配合した別な膜層を含むものである請求項1記載の製造方法。
- 少なくとも一つのMDO延伸装置によって延伸する直前か直後において、少なくとも一つのCD噛み合い延伸機によって積層シートを延伸する請求項1記載の製造方法。
- CD噛み合い延伸機の噛み合い深さが0.064cm(0.025インチ)から0.254cm(0.1インチ)の範囲にあり、MDO延伸比が1.1:1から4:1の範囲にある請求項1記載の製造方法。
- 膜層を熱可塑性樹脂組成物から形成し、かつ膜層を布層に接合する工程が、該布層上への熱可塑性樹脂組成物の押し出しを含む請求項2記載の製造方法。
- 熱可塑性樹脂組成物を、布層とともに、ローラ間にニップを形成した一対のローラを備えたキャストロールニップステーションに押し出す請求項6記載の製造方法。
- 熱可塑性樹脂組成物がポリオレフィン系組成物であり、そして、ポリプロピレン、ポリエチレンまたは官能化ポリオレフィンのうちの少なくとも一つと、微孔形成開始剤として炭酸カルシウムとを含有するものである請求項6記載の製造方法。
- 熱可塑性樹脂組成物がポリオレフィン系組成物であり、そして、
一つ以上のポリエチレン類、
炭酸カルシウム40%〜60%、並びに
顔料、加工助剤、酸化防止剤および高分子改質剤からなる群から選択される一つ以上の添加剤1%〜10%
を含有するものである請求項6記載の製造方法。 - 微多孔性積層シートの第1膜層の坪量が、10g/m 2 (gsm)から40g/m 2 (gsm)の間にある請求項1記載の製造方法。
- 布層が、ポリオレフィン系の不織材料である請求項2記載の製造方法。
- 布層が、スパンボンド法ポリプロピレン、スパンボンド法ポリエチレンおよびカーディング処理した熱接合ポリプロピレンからなる群から選択されるものである請求項2記載の製造方法。
- 布層の坪量が、10g/m 2 (gsm)から30g/m 2 (gsm)の間にある請求項12記載の製造方法。
- 微多孔性積層シートが、500グラム/m2/日以上の透湿度と、60cm以上のヒドロヘッドとを有するものである請求項2記載の製造方法。
- 微多孔性膜の製造方法において、
(a)微孔形成開始剤を含有する重合体組成物から熱可塑性膜を押し出す工程、および
(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機と少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して、該熱可塑性膜を延伸する工程
を含むことを特徴とする微多孔性膜の製造方法。 - 少なくとも一つのMDO延伸装置によって延伸する直前か直後において、少なくとも一つのCD噛み合い延伸機によって微多孔性膜を延伸する請求項15記載の製造方法。
- CD噛み合い延伸機の噛み合い深さが0.064cm(0.025インチ)から0.254cm(0.1インチ)の範囲にあり、MDO延伸比が1.1:1から 4:1の範囲にある請求項15記載の製造方法。
- 重合体組成物がポリオレフィン系組成物であり、そして、ポリプロピレン、ポリエチレンまたは官能化ポリオレフィンのうちの少なくとも一つと、微孔形成開始剤として炭酸カルシウムとを含むものである請求項15記載の製造方法。
- 重合体組成物がポリオレフィン系組成物であり、そして、
一つ以上のポリエチレン類、
炭酸カルシウム40%〜60%、並びに
顔料、加工助剤、酸化防止剤および高分子改質剤からなる群から選択される一つ以上の添加剤1%〜10%
を含有するものである請求項15記載の製造方法。 - 微多孔性膜の膜層の坪量が、10g/m 2 (gsm)から40g/m 2 (gsm)の間にある請求項15記載の製造方法。
- 少なくとも2つの膜層を有する微多孔性積層シートの製造方法において、
(a)微孔形成開始剤を含有する第1膜層を第2膜層に接合して、積層シートを形成し、そして
(b)少なくとも一つのCD噛み合い延伸機および少なくとも一つのMDO延伸装置を使用して、該積層シートを延伸する
ことを特徴とする微多孔性積層シートの製造方法。 - 各膜層を熱可塑性樹脂組成物から形成し、かつ第1膜層を第2膜層に接合する工程で、熱可塑性樹脂組成物を同時押出しする請求項21記載の製造方法。
- 各熱可塑性樹脂組成物がポリオレフィン系組成物であり、そして、ポリプロピレン、ポリエチレンまたは官能化ポリオレフィンのうちの少なくとも一つ、および微孔形成開始剤として炭酸カルシウムを含むものである請求項22記載の製造方法。
- 膜または膜/布積層体の延伸装置において、CD噛み合い延伸機およびMDO延伸装置を含み、MDO延伸装置によって延伸される直前か直後に、CD噛み合い延伸機によって膜または膜/布積層体を延伸することができるように、CD噛み合い延伸機および上記MDO延伸装置を配置したことを特徴とする膜または膜/布積層体の延伸装置。
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