JPH02127445A - 通気性微孔質フィルムとその製造方法 - Google Patents
通気性微孔質フィルムとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高〜・引張強さ、空気及び水蒸気に対する良好
な透過性または゛通気性”レベル及び液体の水による浸
透に対する高い静水抵抗を有する軟質フレキシブルな微
孔質フィルムの製造方法、前記方法によって製造したフ
ィルム、及びこのようなフィルムの用途に関する。
な透過性または゛通気性”レベル及び液体の水による浸
透に対する高い静水抵抗を有する軟質フレキシブルな微
孔質フィルムの製造方法、前記方法によって製造したフ
ィルム、及びこのようなフィルムの用途に関する。
熱可塑性ポリマーに不活性な充てん剤を加え、シートに
成形し、このようなシートを延伸することは周知である
。ガスまたは蒸気に対する好ましい透過性レベルを有す
る微孔質熱可塑性フィルムは提供されている。このよう
なフィルムの製造方法は例えば米国特許第3,903,
234号及び第4.698,372号、英国特許明細書
筒2.151.538号及びヨーロッパ公開特許出願第
272,026号に開示されており、後者は酸素及び二
酸化炭素透過性約77.500〜155,000,00
0CC/m2(日中大気)を有する炭素数2〜10のα
−モノオレフィンのホモポリマー、コポリマーまたはブ
レンドのフィルムを開示している。
成形し、このようなシートを延伸することは周知である
。ガスまたは蒸気に対する好ましい透過性レベルを有す
る微孔質熱可塑性フィルムは提供されている。このよう
なフィルムの製造方法は例えば米国特許第3,903,
234号及び第4.698,372号、英国特許明細書
筒2.151.538号及びヨーロッパ公開特許出願第
272,026号に開示されており、後者は酸素及び二
酸化炭素透過性約77.500〜155,000,00
0CC/m2(日中大気)を有する炭素数2〜10のα
−モノオレフィンのホモポリマー、コポリマーまたはブ
レンドのフィルムを開示している。
米国特許第4,698,372号は編織布の代替品とし
て用いられ、良好な水蒸気透過率と水の浸透に対して充
分な静水抵抗を有する微孔質ポリマーフィルムを開示す
る;このフィルムはある一定のエチレンコポリマーから
成り、例えば炭酸カルシウムのような無機充てん剤の約
25〜35容量チの充てん剤負荷量を有し;さらに、「
アンタゴナイザー」と呼ばれ、充てん剤の有効表面張力
をマトリックスポリマーの表面張力の近似レベルにまで
下げるといわれるステアリン酸のような加工助剤を用い
ている。米国特許第3,903,234号は26〜50
重量%の無機充てん剤粒子を含む02〜CIOα−モノ
オレフィンポリマーから製造したガス透過性二軸延伸フ
ィルムを開示している。英国特許明細書筒2,151,
538号は使い捨ておむつ及び衛生ナプキンの漏れ止め
シートとして用いるための、硫酸バリウム充てん剤33
〜83重量%含有ポリオレフィンからの水蒸気透過性延
伸フィルムの製造方法を開示している。
て用いられ、良好な水蒸気透過率と水の浸透に対して充
分な静水抵抗を有する微孔質ポリマーフィルムを開示す
る;このフィルムはある一定のエチレンコポリマーから
成り、例えば炭酸カルシウムのような無機充てん剤の約
25〜35容量チの充てん剤負荷量を有し;さらに、「
アンタゴナイザー」と呼ばれ、充てん剤の有効表面張力
をマトリックスポリマーの表面張力の近似レベルにまで
下げるといわれるステアリン酸のような加工助剤を用い
ている。米国特許第3,903,234号は26〜50
重量%の無機充てん剤粒子を含む02〜CIOα−モノ
オレフィンポリマーから製造したガス透過性二軸延伸フ
ィルムを開示している。英国特許明細書筒2,151,
538号は使い捨ておむつ及び衛生ナプキンの漏れ止め
シートとして用いるための、硫酸バリウム充てん剤33
〜83重量%含有ポリオレフィンからの水蒸気透過性延
伸フィルムの製造方法を開示している。
一般に、おむつライナーまたはパンティ・ライナーのカ
バーとして販売されているような、適当な「通気性」レ
ベルを示す、入手可能な液体バリヤーフィルムは好まし
い通気性レベルに達していない。このレベルはASTM
D−726、方法Aまたは方法Bによって5econd
で測定される。ガーレイ多孔度数として、量的に評価す
ることができる。(理論的には、方法Aによって測定し
たガーレイ数は方法Bによって測定したガーレイ数より
も25倍太き(、方法Bの数値を以下の説明及び特許請
求の範囲で用いることにする)ASTMD−726の方
法Bは水柱12.21nchの圧力下で空気10−が微
孔質フィルム1平方1nchを通過するのに要する時間
(5econd )を測定する。
バーとして販売されているような、適当な「通気性」レ
ベルを示す、入手可能な液体バリヤーフィルムは好まし
い通気性レベルに達していない。このレベルはASTM
D−726、方法Aまたは方法Bによって5econd
で測定される。ガーレイ多孔度数として、量的に評価す
ることができる。(理論的には、方法Aによって測定し
たガーレイ数は方法Bによって測定したガーレイ数より
も25倍太き(、方法Bの数値を以下の説明及び特許請
求の範囲で用いることにする)ASTMD−726の方
法Bは水柱12.21nchの圧力下で空気10−が微
孔質フィルム1平方1nchを通過するのに要する時間
(5econd )を測定する。
(ASTM D −726の方法Aは水柱4.9inc
hの圧力下で空気100fnlが微孔質フィルム1平方
1nchを通過するのに要する時間(5econd )
を測定する。低いガーレイ数は微孔質フィルムが空気(
または湿った空気)の通過に対して殆んど抵抗を示さな
いことを意味する。従って、ガーレイ多孔度数としても
知られる。ガーレイ数は「通気性」の有効な尺度である
。
hの圧力下で空気100fnlが微孔質フィルム1平方
1nchを通過するのに要する時間(5econd )
を測定する。低いガーレイ数は微孔質フィルムが空気(
または湿った空気)の通過に対して殆んど抵抗を示さな
いことを意味する。従って、ガーレイ多孔度数としても
知られる。ガーレイ数は「通気性」の有効な尺度である
。
一般に入手可能なフィルムは1005econdまで、
通常は105econdより高< 205econdま
でのガーレイ数を有する。高い引張強さと高レベルの「
通気性」とを有する軟質フレキシブルな微孔質液体バリ
ヤーフィルムが妥当な価格で入手できないことは、特に
衛生用品産業界にふ・いて、このようなフィルムが必要
とされていることを示している。このようなフィルムは
例えば女性パンティ・ライナー、おむつ、ベツドシーツ
及び手術着のような、冷感があり、着用者にとって快適
な使い捨て製品の製造に必要とされている。電池セパレ
ータとしての使用のためには、イオン交換機能を有する
ような透過性フィルムも必要とされている。
通常は105econdより高< 205econdま
でのガーレイ数を有する。高い引張強さと高レベルの「
通気性」とを有する軟質フレキシブルな微孔質液体バリ
ヤーフィルムが妥当な価格で入手できないことは、特に
衛生用品産業界にふ・いて、このようなフィルムが必要
とされていることを示している。このようなフィルムは
例えば女性パンティ・ライナー、おむつ、ベツドシーツ
及び手術着のような、冷感があり、着用者にとって快適
な使い捨て製品の製造に必要とされている。電池セパレ
ータとしての使用のためには、イオン交換機能を有する
ような透過性フィルムも必要とされている。
本発明によると、α−オレフインのポリマーまたはコポ
リマー、粒状充てん剤及び加工助剤としてのステアリン
酸カルシウムの混合物を溶融配合し.フイルムを形成し
、このフィルムを二軸延伸する工程からを含む、高い引
張強さと空気及び水蒸気に対する良好な透過性すなわち
「通気性」レベル及び液体の水による浸透に対して高い
静水抵抗を有する軟質フレキシブルな微孔質フィルムの
製造方法は、混合物が60〜75重量%の平均粒径10
〜15μm範囲内の粒度を有する無機充てん剤またはガ
ラスビーズを含むこと、配合した混合物の水分レベルが
フィルム製造前は700 ppm未満に維持されること
、及びフィルムを約20〜約160℃の温度範囲にシい
て2方向の各方向に約1.5〜約7倍に延伸することを
特徴とする。
リマー、粒状充てん剤及び加工助剤としてのステアリン
酸カルシウムの混合物を溶融配合し.フイルムを形成し
、このフィルムを二軸延伸する工程からを含む、高い引
張強さと空気及び水蒸気に対する良好な透過性すなわち
「通気性」レベル及び液体の水による浸透に対して高い
静水抵抗を有する軟質フレキシブルな微孔質フィルムの
製造方法は、混合物が60〜75重量%の平均粒径10
〜15μm範囲内の粒度を有する無機充てん剤またはガ
ラスビーズを含むこと、配合した混合物の水分レベルが
フィルム製造前は700 ppm未満に維持されること
、及びフィルムを約20〜約160℃の温度範囲にシい
て2方向の各方向に約1.5〜約7倍に延伸することを
特徴とする。
フィルム製造前の組成物中の水分レベルが700ppm
未満に維持されない場合には、本発明による必要量の充
てん剤を用いてフィルムを均一に延伸することができな
い。配合組成物中の水分レベルは300 ppm未満に
維持することが好まし7い。
未満に維持されない場合には、本発明による必要量の充
てん剤を用いてフィルムを均一に延伸することができな
い。配合組成物中の水分レベルは300 ppm未満に
維持することが好まし7い。
本発明によると、高い引張強さ、空気及び水蒸気に対す
る良好な透過性すなわち「通気性」レベル及び液体の水
による浸透に対する高い静水抵抗を有し、本発明による
前記方法によって製造される軟質フレキシブルな微孔質
フィルムは、次の成分: 20〜37it−1%の炭素数1〜8のα−オレフイン
のポリマーまたはコポリマー; 60〜75重量%の平均粒径10〜15μm範囲の粒度
を有する無機充てん剤またはガラスビーズ;及び0.1
〜3重it%のステアリン酸カルシウム を含み、ASTMD−726、方法Bに基づき0.1〜
205ecandのガーレイ多孔度を有することをさら
に特徴とする。
る良好な透過性すなわち「通気性」レベル及び液体の水
による浸透に対する高い静水抵抗を有し、本発明による
前記方法によって製造される軟質フレキシブルな微孔質
フィルムは、次の成分: 20〜37it−1%の炭素数1〜8のα−オレフイン
のポリマーまたはコポリマー; 60〜75重量%の平均粒径10〜15μm範囲の粒度
を有する無機充てん剤またはガラスビーズ;及び0.1
〜3重it%のステアリン酸カルシウム を含み、ASTMD−726、方法Bに基づき0.1〜
205ecandのガーレイ多孔度を有することをさら
に特徴とする。
本発明によるフィルムは0〜20重量%の安定剤を含む
のが好ましい。
のが好ましい。
「微孔質」とは.フイルムが1つの表面から反対側表面
まで通ずる無数の開孔またはチャンネルを有し、このよ
うな孔が空気及び水蒸気のフィルムへの透過を可能にす
るが液体の水の浸透に対しては充分な抵抗を示すような
サイズであることを意味する。ガーレイ(Gurley
)多孔度数でのこれらの多孔度または「通気性」は定
数44.64 X 109secondをガーレイ数(
方法B)によって除してCC/rn″(日中大気)での
透過度を得ることによって、透過度として表現される。
まで通ずる無数の開孔またはチャンネルを有し、このよ
うな孔が空気及び水蒸気のフィルムへの透過を可能にす
るが液体の水の浸透に対しては充分な抵抗を示すような
サイズであることを意味する。ガーレイ(Gurley
)多孔度数でのこれらの多孔度または「通気性」は定
数44.64 X 109secondをガーレイ数(
方法B)によって除してCC/rn″(日中大気)での
透過度を得ることによって、透過度として表現される。
本発明の微孔質フィルムの透過度は205ecandで
除した4 4.64 X 1095econd−CC/
i(日中大気)、すなわち2.232X109または2
.232,000,000 Cr、/rr?(日中大気
)より大きい。
除した4 4.64 X 1095econd−CC/
i(日中大気)、すなわち2.232X109または2
.232,000,000 Cr、/rr?(日中大気
)より大きい。
充てん剤の粒度は本発明の微孔質フィルムの孔度を決定
する。予想されたように、小さい粒度は大きい粒度より
も小さい孔を形成する。本発明の実施に用いる充てん剤
粒子の粒度に理論的な限界は存在しない。しかし、実際
的な考慮から有効な限界が生ずる。充てん剤の粒度は平
均粒径10〜25μmの範囲であることが好ましく、充
てん剤が炭酸カルシウムであり、粒度が平均粒径約12
.5μmであることが特に好ましい。
する。予想されたように、小さい粒度は大きい粒度より
も小さい孔を形成する。本発明の実施に用いる充てん剤
粒子の粒度に理論的な限界は存在しない。しかし、実際
的な考慮から有効な限界が生ずる。充てん剤の粒度は平
均粒径10〜25μmの範囲であることが好ましく、充
てん剤が炭酸カルシウムであり、粒度が平均粒径約12
.5μmであることが特に好ましい。
充てん剤負荷量は特定の総合孔度を得るために注型品を
どの程度延伸しなければならないかを大きく決定する。
どの程度延伸しなければならないかを大きく決定する。
孔があまり多くない負荷量範囲の下限(60重量%)未
満では、孔は軽度に相互連絡しているにすぎず.フイル
ムを本発明によって各方向に最大延伸率約7倍に延伸し
た場合にも不充分な透過性である。負荷量範囲の上限(
75重量%)を超えた場合には、いずれの材料も均一に
混和されず、すなわちこのような組成物から製造した注
型品は本発明による最小延伸率すなわち1.5倍にも延
伸されない。他の無機充てん剤を用いることもできるが
、炭酸カルシウムが好まし2い。
満では、孔は軽度に相互連絡しているにすぎず.フイル
ムを本発明によって各方向に最大延伸率約7倍に延伸し
た場合にも不充分な透過性である。負荷量範囲の上限(
75重量%)を超えた場合には、いずれの材料も均一に
混和されず、すなわちこのような組成物から製造した注
型品は本発明による最小延伸率すなわち1.5倍にも延
伸されない。他の無機充てん剤を用いることもできるが
、炭酸カルシウムが好まし2い。
しかし.フイルムを電池セパレータとして用いる予定で
ある場合には、充てん剤としてガラスビーズを用いるこ
とが好ましい。
ある場合には、充てん剤としてガラスビーズを用いるこ
とが好ましい。
ステアリン酸カルシウム加工助剤は充てん剤粒子を被覆
することによって、充てん剤粒子の均一な分布を助成し
、組成物を必要な延伸度に延伸させる。
することによって、充てん剤粒子の均一な分布を助成し
、組成物を必要な延伸度に延伸させる。
マトリックスポリマーとしては、炭素数1〜8の種々な
α−オレフイン系ポリマー材料を用いることができる。
α−オレフイン系ポリマー材料を用いることができる。
充分な引張降伏とある程度の永久歪を示すようなα−オ
レフインを用いることができる。ポリマー材料の選択は
、例えば耐熱性または弾性回復率のような、微孔質フィ
ルムの望ましい性質に基づいて行われる。好ましいホモ
ポリマーはポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(P
E)(特に線状低密度ポリエチレン(LLDPE))、
及びポリブチレン(PB)である。エチレンとプロピレ
ンとのコポリマーマタはエチレンと炭素数4〜8のα−
オレフインのコポリマーも当然使用可能である。加工し
易さのために、マトリックス材料としては95対5の比
での線状低密度ポリエチレンとポリプロピレンのブレン
ドまたはポリプロピレンとエチレン/フロピレンコポリ
マーとのブレンドがポリプロピレン単独よりも好ましい
。
レフインを用いることができる。ポリマー材料の選択は
、例えば耐熱性または弾性回復率のような、微孔質フィ
ルムの望ましい性質に基づいて行われる。好ましいホモ
ポリマーはポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(P
E)(特に線状低密度ポリエチレン(LLDPE))、
及びポリブチレン(PB)である。エチレンとプロピレ
ンとのコポリマーマタはエチレンと炭素数4〜8のα−
オレフインのコポリマーも当然使用可能である。加工し
易さのために、マトリックス材料としては95対5の比
での線状低密度ポリエチレンとポリプロピレンのブレン
ドまたはポリプロピレンとエチレン/フロピレンコポリ
マーとのブレンドがポリプロピレン単独よりも好ましい
。
マトリックスのポリマー材料の選択及び充てん剤材料の
選択は好ましい充てん剤量、ステアリン酸カルシウム量
、延伸温度及び二軸延伸度に影響を与える。
選択は好ましい充てん剤量、ステアリン酸カルシウム量
、延伸温度及び二軸延伸度に影響を与える。
ポリプロピレン/炭酸カルシウムの組合せでは、混合物
は約33重量係のポリプロピレンを含むのが好ましく、
炭酸カルシウム充てん剤量は約65重量%であることが
好ましい。ステアリン酸カルシウム量は約0,5〜約2
.0チであることが好まし7(,2%であることがさら
に好ましい。フィルムの二軸延伸度は好ましくは各方向
に約4〜約7倍の範囲内であり、さらに好ましくは約5
倍であり、延伸温度は好ましくは130〜150℃の範
囲内、最も好ましくは約130℃である。
は約33重量係のポリプロピレンを含むのが好ましく、
炭酸カルシウム充てん剤量は約65重量%であることが
好ましい。ステアリン酸カルシウム量は約0,5〜約2
.0チであることが好まし7(,2%であることがさら
に好ましい。フィルムの二軸延伸度は好ましくは各方向
に約4〜約7倍の範囲内であり、さらに好ましくは約5
倍であり、延伸温度は好ましくは130〜150℃の範
囲内、最も好ましくは約130℃である。
ポリプロピレン/ガラスビーズの組合せでは、混合物は
好ましくは約33.5重量%のポリプロピレンを含み、
ガラスビーズ充てん剤量は好ましくは55〜65重量%
の範囲内、特に好ましくは65重量%である。ステアリ
ン酸カルシウム量は好ましくは約0.5〜約2.0%、
最も好ましくは1.5%である。フィルムの二軸延伸度
は好ましくは各方向に約4〜約7倍の範囲内、特に好ま
しくは約5倍であり、延伸温度は好ましくは130〜1
50℃、最も好ましくは約135℃である。
好ましくは約33.5重量%のポリプロピレンを含み、
ガラスビーズ充てん剤量は好ましくは55〜65重量%
の範囲内、特に好ましくは65重量%である。ステアリ
ン酸カルシウム量は好ましくは約0.5〜約2.0%、
最も好ましくは1.5%である。フィルムの二軸延伸度
は好ましくは各方向に約4〜約7倍の範囲内、特に好ま
しくは約5倍であり、延伸温度は好ましくは130〜1
50℃、最も好ましくは約135℃である。
ポリブチレン/炭酸カルシウム組合せでは、混合物は約
65〜約75重量%、特に70重量%の充てん剤を含む
ことが好ましい;この組合せでは、ステアリン酸カルシ
ウムの使用量は約0.2〜約4重量%の範囲内であるべ
きであり、約2重量%が特に好ましい。このフィルムは
約20〜約lO5℃の温度範囲、特に好ましくは約10
0℃において約1.5〜約5倍、特に好ましくは約4倍
に二軸延伸する。
65〜約75重量%、特に70重量%の充てん剤を含む
ことが好ましい;この組合せでは、ステアリン酸カルシ
ウムの使用量は約0.2〜約4重量%の範囲内であるべ
きであり、約2重量%が特に好ましい。このフィルムは
約20〜約lO5℃の温度範囲、特に好ましくは約10
0℃において約1.5〜約5倍、特に好ましくは約4倍
に二軸延伸する。
ポリエチレン/炭酸カルシウムの組合せでは、充てん剤
量は好ましくは約60〜約70重量%の範囲内、特に好
ましくは約70重量%である。この組合せのステアリン
酸カルシウム量は好ましくは約0.1〜約3.5%、特
に好ましくは約0.5〜約2チである。このフィルムは
約20〜約110℃の温度、特に好ましくは約100℃
において、好ましくは約1.5〜約5倍に、特に好まし
くは約4倍に二軸延伸する。
量は好ましくは約60〜約70重量%の範囲内、特に好
ましくは約70重量%である。この組合せのステアリン
酸カルシウム量は好ましくは約0.1〜約3.5%、特
に好ましくは約0.5〜約2チである。このフィルムは
約20〜約110℃の温度、特に好ましくは約100℃
において、好ましくは約1.5〜約5倍に、特に好まし
くは約4倍に二軸延伸する。
混合物はUV光線、酸素及び熱への暴露による分解に対
する安定剤を約0.1〜約2重i%含むのが好ましく、
ポリプロピレン/ポリエチレンを含む組合せではこのよ
うな安定剤が特に有用である。
する安定剤を約0.1〜約2重i%含むのが好ましく、
ポリプロピレン/ポリエチレンを含む組合せではこのよ
うな安定剤が特に有用である。
フィルム組成物を調製した後に、この組成物をマトリッ
クスポリマーが加工可能である温度における熱可塑性ポ
リマーの溶融配合に適した公知の方法によって、本発明
のフィルムに配合することができる。バンバリー型また
は他の型式の高強度ミキサーまたは押出機のような連続
ミキサーにおいて実施可能な高ぜん断混合が好ましい。
クスポリマーが加工可能である温度における熱可塑性ポ
リマーの溶融配合に適した公知の方法によって、本発明
のフィルムに配合することができる。バンバリー型また
は他の型式の高強度ミキサーまたは押出機のような連続
ミキサーにおいて実施可能な高ぜん断混合が好ましい。
成分を予備混合する必要はないが、予備混合を本発明の
実施に不利な影響を与えずに実施して、場合によっては
製造法の実施を改良することができる。
実施に不利な影響を与えずに実施して、場合によっては
製造法の実施を改良することができる。
本発明の組成物の成分を溶融配合した後に、配合・押出
成形した組成物を移動ベルトコンベヤー上に載せてその
上方に空気を流すことによってこの組成物の冷却と同時
に水分レベルを維持することによって、このブレンドの
水分レベルは好ましくは700 ppmの臨界レベル未
満(特に好ましくは300 Ppm未満)に維持される
。この空冷法は通常用いられる水浴への浸せきによる冷
却法によって達せられるレベルよりもはるかに低い残留
水分レベルを有するストランド及びベレットを生ずる。
成形した組成物を移動ベルトコンベヤー上に載せてその
上方に空気を流すことによってこの組成物の冷却と同時
に水分レベルを維持することによって、このブレンドの
水分レベルは好ましくは700 ppmの臨界レベル未
満(特に好ましくは300 Ppm未満)に維持される
。この空冷法は通常用いられる水浴への浸せきによる冷
却法によって達せられるレベルよりもはるかに低い残留
水分レベルを有するストランド及びベレットを生ずる。
ストランドを次に通常の方法によってペレット化する。
この水分レベルに正確に達するためには、敏感な水分測
定が必要である。例えば、電量計によるカーに一フィッ
シャー(Karl Fischer)滴定法〔ブリンク
マン(Brinkman )モデル652RF電量計を
用いる〕を用いて組成物の水分レベルを評価することが
できる。
定が必要である。例えば、電量計によるカーに一フィッ
シャー(Karl Fischer)滴定法〔ブリンク
マン(Brinkman )モデル652RF電量計を
用いる〕を用いて組成物の水分レベルを評価することが
できる。
配合し、水分レベルを確認した後に、組成物を側光ばベ
レットまたはシートのような、加工しやすい形に変える
。フィルム形成は押出注型、圧縮成形、フラットフィル
ム押出成形またはインフレート法を含めた通常の方法に
よって実施される。
レットまたはシートのような、加工しやすい形に変える
。フィルム形成は押出注型、圧縮成形、フラットフィル
ム押出成形またはインフレート法を含めた通常の方法に
よって実施される。
フィルムをその好ましい形状に成形した後に、液圧法、
異なる速度で作動するピンチロール法または幅出し法を
含めた技術上周知のいずれかの方法による延伸によって
、二軸延伸する。二軸延伸は連続的にまたは同時に実施
することができる。
異なる速度で作動するピンチロール法または幅出し法を
含めた技術上周知のいずれかの方法による延伸によって
、二軸延伸する。二軸延伸は連続的にまたは同時に実施
することができる。
幅出し法を用いる場合には、連続二軸延伸が好ましい。
好ましい水分レベルを維持するための他の方法は真空乾
燥を利用して、湿りすぎベレットの水分レベルを本発明
による許容される水分レベル(700ppm未満、特に
好ましくば300 ppm未満)に減することである。
燥を利用して、湿りすぎベレットの水分レベルを本発明
による許容される水分レベル(700ppm未満、特に
好ましくば300 ppm未満)に減することである。
この場合には、(ポリマー十充てん剤)から成るベレッ
トを過剰な残留水分レベルを生ずる通常の水浴冷却法に
よって製造する。これらの湿りすぎベレットを、水分レ
ベルが上記の許容範囲内になるまでの時間、プロセスを
促進するために若干加熱しながら、部分真空にさらす。
トを過剰な残留水分レベルを生ずる通常の水浴冷却法に
よって製造する。これらの湿りすぎベレットを、水分レ
ベルが上記の許容範囲内になるまでの時間、プロセスを
促進するために若干加熱しながら、部分真空にさらす。
この方法は真空乾燥の余分の工程が必要であるので、好
ましくない。
ましくない。
好ましい水分レベルを維持するためのさらに他の方法は
、ホットメルトを直接押出機に装入して、ダイから注型
品を押出すことである。この場合には、溶融組成物が水
に暴露されず、上記で定義したような低い残留水分レベ
ルを有する。従って、平滑で高度に延伸可能な注型品が
形成される。
、ホットメルトを直接押出機に装入して、ダイから注型
品を押出すことである。この場合には、溶融組成物が水
に暴露されず、上記で定義したような低い残留水分レベ
ルを有する。従って、平滑で高度に延伸可能な注型品が
形成される。
比較的高密度のフィルムを形成する少なくとも30チの
多孔度を有するフィルムを製造するには、最初の成形サ
イズの少な(とも2倍の延伸比が重要である。しかし、
比較的低密度のフィルムを形成するには、その最初の成
形サイズの少な(とも3〜8倍に相互に垂直な方向にお
いてフィルムを延伸して、約40〜70%の多孔度を有
するフィルムを得ることが好ましい。
多孔度を有するフィルムを製造するには、最初の成形サ
イズの少な(とも2倍の延伸比が重要である。しかし、
比較的低密度のフィルムを形成するには、その最初の成
形サイズの少な(とも3〜8倍に相互に垂直な方向にお
いてフィルムを延伸して、約40〜70%の多孔度を有
するフィルムを得ることが好ましい。
延伸は当然、マトリックスポリマーのガラス転移温度よ
り高く(好ましくは少なくとも20℃高<)、マトリッ
クスポリマーの融点より低い(特にこの温度の10℃以
内の)温度において、ある程度延伸比に依存して実施さ
れる。異なるポリマーと異なる組成は異なる弾性と粘性
挙動を示す。
り高く(好ましくは少なくとも20℃高<)、マトリッ
クスポリマーの融点より低い(特にこの温度の10℃以
内の)温度において、ある程度延伸比に依存して実施さ
れる。異なるポリマーと異なる組成は異なる弾性と粘性
挙動を示す。
従って、同じ透過性を得るためには、異なるサンプルに
対して異なる延伸量与えなければならない。
対して異なる延伸量与えなければならない。
多孔度の形成に必要な永久歪みを得るためには、フィル
ムをその降伏点以上に延伸しなければならないことは明
らかである。
ムをその降伏点以上に延伸しなければならないことは明
らかである。
特定の組成物では、延伸量が大きければ大きいほど大き
い総多孔度を生ずる。充てん剤を多く加えて、同量以下
を延伸するならば、高い総多孔度が得られる。
い総多孔度を生ずる。充てん剤を多く加えて、同量以下
を延伸するならば、高い総多孔度が得られる。
以下の例では、部、割合、チの全ては他に指示しないか
ぎり、重量によるものである。
ぎり、重量によるものである。
例1〜8では、成分(第1A表に記載)を室温において
混和し、二軸スクリュー押出機において配合する;24
3℃〜265℃の温度範囲内においてストランドを延伸
する。次にストランドを空冷しc例6〜8では水冷した
ことを除いて)、ベレット化した。このベレットを80
℃において24時間真空乾燥した。C例7と8では70
”Cにおいて8時間真空乾燥したことを例外とする)
278〜282°C(478〜540’F)の溶融物温
度を用いて、ベレットを単軸押出機によって6ino幅
スリットダイから65℃に維持した(例6〜8では約1
8〜24℃に維持した)キャスチンゾロール上に押出し
、15m1l厚さの注型品を形成した。デイ・エム・ロ
ング(T、 K Long )ストレッチャーを用いて
、この注型品からの2 X 2 tn。
混和し、二軸スクリュー押出機において配合する;24
3℃〜265℃の温度範囲内においてストランドを延伸
する。次にストランドを空冷しc例6〜8では水冷した
ことを除いて)、ベレット化した。このベレットを80
℃において24時間真空乾燥した。C例7と8では70
”Cにおいて8時間真空乾燥したことを例外とする)
278〜282°C(478〜540’F)の溶融物温
度を用いて、ベレットを単軸押出機によって6ino幅
スリットダイから65℃に維持した(例6〜8では約1
8〜24℃に維持した)キャスチンゾロール上に押出し
、15m1l厚さの注型品を形成した。デイ・エム・ロ
ング(T、 K Long )ストレッチャーを用いて
、この注型品からの2 X 2 tn。
サイズの方形ピースを装置方向に4倍、横断方向に4倍
に100℃にち・いて二軸延伸しく例8では、2倍×2
倍に延伸したことを例外とする)、次の第1表に示すよ
うな製品を製造した。
に100℃にち・いて二軸延伸しく例8では、2倍×2
倍に延伸したことを例外とする)、次の第1表に示すよ
うな製品を製造した。
例9〜14の成分は第1B表に記載する。例9と10で
は、成分を20−ルミルで200℃において混合した;
このブレンドを215℃において圧縮成形して、30m
1l厚さのブラックを得た。
は、成分を20−ルミルで200℃において混合した;
このブレンドを215℃において圧縮成形して、30m
1l厚さのブラックを得た。
このブラックの2 in X 2 in部分2個を14
0’Cのティ睦エム・ロング ストレッチャーにおいて
装置方向に5倍、横断方向に5倍二軸延伸して、第1B
表に示すようなフィルムを製造した。
0’Cのティ睦エム・ロング ストレッチャーにおいて
装置方向に5倍、横断方向に5倍二軸延伸して、第1B
表に示すようなフィルムを製造した。
例11と14では、成分を225〜250℃の二軸押出
機において配合した:押出品をベレット化し、1800
〜230℃の注型押出機上で注型した。例11では、ベ
レット化工程中に大きなストランド破断と不均一性が観
察されたので、ティ・エム・ロング ストレッチャーで
140℃においてこの注型品を延伸することができなか
った;この注型品は脆すぎた。例14では、注型品の2
X2in一部分ヲティ・エム・ロング ストレッチャー
上で140℃において4,5倍×4.5倍に延伸した。
機において配合した:押出品をベレット化し、1800
〜230℃の注型押出機上で注型した。例11では、ベ
レット化工程中に大きなストランド破断と不均一性が観
察されたので、ティ・エム・ロング ストレッチャーで
140℃においてこの注型品を延伸することができなか
った;この注型品は脆すぎた。例14では、注型品の2
X2in一部分ヲティ・エム・ロング ストレッチャー
上で140℃において4,5倍×4.5倍に延伸した。
例12と13では、成分を二軸スクリュー押出機により
混和し、単軸スクリュー押出機とスリットダイから押出
して、30mtl注型品を形成し;この注型品をティ・
エム・ロング ストレッチャー上で5倍×5倍に延伸し
て.フイルムを形成した。
混和し、単軸スクリュー押出機とスリットダイから押出
して、30mtl注型品を形成し;この注型品をティ・
エム・ロング ストレッチャー上で5倍×5倍に延伸し
て.フイルムを形成した。
生成物
の性
質
Xby2X
7100°C
10,5
空隙率(%) a=65 66 61c
= 65 c =0.4sec *C2C,:3はエチレン単位2.7モルチを含むエチ
レンプロピレンコポリマーである。
= 65 c =0.4sec *C2C,:3はエチレン単位2.7モルチを含むエチ
レンプロピレンコポリマーである。
4Xby4X、3Xby3X、2Xby2X はそれぞ
れ4倍×4倍、3倍×3倍、2倍×2倍の延伸比を意味
する。
れ4倍×4倍、3倍×3倍、2倍×2倍の延伸比を意味
する。
されて
いない
3.0
4.0
3.0
0.3sec
]、、4sec
30 sec
モ
べ公
躯
束
例の生成物は全て不透明な白色フィルムであった。例i
a、b、cは、LLDPE/CaCO3系のフィルムで
は70重量%の充てん剤が65重量%の充てん剤よりも
非常に低いガーレイ数(すなわち高い通気性)を与える
ことを示す。例Ia、 b+ cは高度に延伸したフィ
ルムにおいて通気性が最も良いことを示す。同様に、6
5重量%の充てん剤0例2)は60重量%の充てん剤C
例3)よりも非常に低いガーレイ数を示す。例4は例1
に比べて、0.6%ステアリン酸カルシウム(例4)の
代りに1.5%ステアリン酸カルシウム(例1)の添加
によって組成物の加工性が改良されることを示す。さら
に、比較例4では、ダイ付着物及びメルトフラクチャー
が過剰であり、溶融ストランド押出成形体の破壊を常に
生じた。従って、この材料はベレット化できず、延伸に
適した注型品に押出成形することができなかった。例5
は、LLDPEへの少量のポリプロピレンの使用がダイ
ラインを減するために有利であることを実証する。注型
品の残部よりも薄いメルトフラクチャー(ダイライン)
領域は、例えば例1a、 b、 cにおけるような組成
物に通常認められるメルトフラクチャー領域に比べて大
きく減少した。
a、b、cは、LLDPE/CaCO3系のフィルムで
は70重量%の充てん剤が65重量%の充てん剤よりも
非常に低いガーレイ数(すなわち高い通気性)を与える
ことを示す。例Ia、 b+ cは高度に延伸したフィ
ルムにおいて通気性が最も良いことを示す。同様に、6
5重量%の充てん剤0例2)は60重量%の充てん剤C
例3)よりも非常に低いガーレイ数を示す。例4は例1
に比べて、0.6%ステアリン酸カルシウム(例4)の
代りに1.5%ステアリン酸カルシウム(例1)の添加
によって組成物の加工性が改良されることを示す。さら
に、比較例4では、ダイ付着物及びメルトフラクチャー
が過剰であり、溶融ストランド押出成形体の破壊を常に
生じた。従って、この材料はベレット化できず、延伸に
適した注型品に押出成形することができなかった。例5
は、LLDPEへの少量のポリプロピレンの使用がダイ
ラインを減するために有利であることを実証する。注型
品の残部よりも薄いメルトフラクチャー(ダイライン)
領域は、例えば例1a、 b、 cにおけるような組成
物に通常認められるメルトフラクチャー領域に比べて大
きく減少した。
例6は、ポリブテン/炭酸カルシウムフィルムでは70
重量%充てん剤が例7の50重量%充てん剤に比べて非
常に低いガーレイ数(すなわち、高い通気性)を与える
ことを示す。例8は、例6に比べて、l、5%のステア
リン酸カルシウムがステアリン酸カルシウムを用いない
場合(例8)よりも孔質フィルムへの加工を非常に容易
にすることを示す。比較例8で製造したフィルムは多く
の目視可能なピンホールを有し、非常に粗面であった。
重量%充てん剤が例7の50重量%充てん剤に比べて非
常に低いガーレイ数(すなわち、高い通気性)を与える
ことを示す。例8は、例6に比べて、l、5%のステア
リン酸カルシウムがステアリン酸カルシウムを用いない
場合(例8)よりも孔質フィルムへの加工を非常に容易
にすることを示す。比較例8で製造したフィルムは多く
の目視可能なピンホールを有し、非常に粗面であった。
ガーレイ数測定は不可能であった。この組成物から製造
した注型品は100℃の温度において4倍×4倍に延伸
することができなかった。例9はポリプロピレン/炭酸
カルシウムフィルムでは60重量%の充てん剤が、50
重量%の充てん剤を用いた場合(例10)より非常に低
いガーレイ数を与えることを示す。例11は例9に比べ
て、ポリプロピレンとエチレン/プロピレンコポリマー
とのブレンドの使用がこのブレンドの代りに純粋なポリ
プロピレンを用いた場合(例11)よりも良好な加工性
を与えることを示す。例11の注型品は140°Cで延
伸してフィルムを形成することができなかったからであ
る。例12は高いステアリン酸カルシウムレベルが例1
3の低いステアリン酸カルシウムレベルに比べて加工性
を改良することを示す、例13の生成フィルムは大きな
目視可能なピンホールを有し、非常に粗面であったから
である。例14はポリプロピレンとガラスビーズ充てん
剤とから通気性組成物が構成されることを実証する。
した注型品は100℃の温度において4倍×4倍に延伸
することができなかった。例9はポリプロピレン/炭酸
カルシウムフィルムでは60重量%の充てん剤が、50
重量%の充てん剤を用いた場合(例10)より非常に低
いガーレイ数を与えることを示す。例11は例9に比べ
て、ポリプロピレンとエチレン/プロピレンコポリマー
とのブレンドの使用がこのブレンドの代りに純粋なポリ
プロピレンを用いた場合(例11)よりも良好な加工性
を与えることを示す。例11の注型品は140°Cで延
伸してフィルムを形成することができなかったからであ
る。例12は高いステアリン酸カルシウムレベルが例1
3の低いステアリン酸カルシウムレベルに比べて加工性
を改良することを示す、例13の生成フィルムは大きな
目視可能なピンホールを有し、非常に粗面であったから
である。例14はポリプロピレンとガラスビーズ充てん
剤とから通気性組成物が構成されることを実証する。
(外4名)
手
続
捕
正
書
平成1年特許願第195395号
2、発明の名称
通気性微孔質フィルムとその製造方法
3゜
補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
名 称 (742)ハーキュルス・インコーホレーテ
ッド4、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号
ッド4、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号
Claims (25)
- 1.α−オレフインのポリマーまたはコポリマー、粒状
充てん剤及び、加工助剤としての、ステアリン酸カルシ
ウムの混合物を溶融配合し、フイルムを形成し、フイル
ムを二軸延伸する工程を含む、高い引張強さ、空気及び
水蒸気に対する良好な透過性または“通気性”レベル及
び液体の水による浸透に対する高い静水抵抗を有する軟
質フレキシブルな微孔質フイルムの製造方法において、
混合物が60〜75重量%の平均粒径10〜15μm範
囲内の粒度を有する無機充てん剤またはガラスビーズを
含むこと;フイルム製造前の配合組成物の水分レベルが
700ppm未満に維持されること;及びフイルムを約
20℃から約160℃までの温度範囲において2方向の
各方向において約1.5倍から約7倍までに延伸するこ
とを特徴とする微孔質フイルムの製造方法。 - 2.充てん剤の粒度が平均粒径10〜25μmの範囲内
であることをさらに特徴とする請求項1記載の微孔質フ
イルム製造方法。 - 3.充てん剤が炭酸カルシウムであり、粒度が平均粒径
約12.5μmであることをさらに特徴とする請求項1
または2記載の微孔質フイルム製造方法。 - 4.フイルム製造前の配合組成物中の水分レべルを30
0ppm未満に維持することをさらに特徴とする請求項
1、2または3記載の微孔質フイルム製造方法。 - 5.配合し、押出成形した組成物を移動するベルト・コ
ンべヤー上に載せ、その上方に空気を流すことによつて
、冷却すると同時にその水分レべルを維持することをさ
らに特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の微孔質
フイルム製造方法。 - 6.α−オレフインのポリマーまたはコポリマーが炭素
数1〜8のα−オレフインのポリマーまたはエチレンと
プロピレンとのコポリマーまたはエチレンと炭素数4〜
8のα−オレフインとのコポリマーであることをさらに
特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の微孔質フイ
ルム製造方法。 - 7.α−オレフインのポリマーまたはコポリマーがポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、線状低密度
ポリエチレンとポリプロピレンとのブレンド、またはポ
リプロピレンとエチレン−プロピレンコポリマーとのブ
レンドであることをさらに特徴とする請求項6記載の微
孔質フイルム製造方法。 - 8.α−オレフインのポリマーまたはコポリマーが線状
低密度ポリエチレンであることをさらに特徴とする請求
項7記載の微孔質フイルム製造方法。 - 9.混合物が約20〜37重量%のポリプロピレンを含
み、充てん剤が炭酸カルシウムであることをさらに特徴
とする請求項1〜8のいずれかに記載の微孔質フイルム
製造方法。 - 10.混合物が約33重量%のポリプロピレン、約65
重量の炭酸カルシウム、約0.5〜2重量%のステアリ
ン酸カルシウムを含むこと及び注型品を約150〜13
0℃の温度において2方向に5〜7倍に延伸することを
さらに特徴とする請求項9記載の微孔質フイルム製造方
法。 - 11.混合物が約2重量%のステアリン酸カルシウムを
含むこと、水分レべルが300ppm未満に維持される
こと、及び注型品を130℃の温度において2方向の各
方向に5倍に延伸することをさらに特徴とする請求項9
記載の微孔質フイルム製造方法。 - 12.混合物が約20〜37重量%のポリプロピレンを
含み、充てん剤がガラスビーズであることをさらに特徴
とする請求項1〜11のいずれかに記載の微孔質フイル
ムの製造方法。 - 13.混合物が約33.5重量%のポリプロピレン、約
65重量%のガラスビーズ、約0.5〜2重量%のステ
アリン酸カルシウムを含むこと、及び成型品を約130
〜150℃までの温度において2方向に5〜7倍に延伸
することをさらに特徴とする請求項12記載の微孔質フ
イルム製造方法。 - 14.混合物が約2重量%のステアリン酸カルシウムを
含むこと、水分レべルが300ppm未満に維持される
こと及び注型品を約130℃の温度において2方向の各
方向に5倍に延伸することをさらに特徴とする請求項1
3記載の微孔質フイルムの製造方法。 - 15.混合物が約65〜75重量%のポリブチレンを含
み、充てん剤が炭酸カルシウムであることをさらに特徴
とする請求項1〜14のいずれかに記載の微孔質フイル
ム製造方法。 - 16.混合物が約28重量%のポリブチレン、約70重
量%の炭酸カルシウム、約0.2〜4重量%のステアリ
ン酸カルシウムを含むこと及び注型品を約20〜105
℃までの温度において2方向に1.5〜5倍に延伸する
ことをさらに特徴とする請求項15記載の微孔質フイル
ム製造方法。 - 17.混合物が約2重量%のステアリン酸カルシウムを
含むこと、水分レベルが300ppm未満に維持される
こと及び注型品を約100℃の温度において2方向の各
方向に4倍に延伸することをさらに特徴とする請求項1
6記載の微孔質フイルム製造方法。 - 18.混合物が約60〜70重量%のポリエチレンを含
み、充てん剤が炭酸カルシウムであることをさらに特徴
とする請求項1〜17のいずれかに記載の微孔質フイル
ム製造方法。 - 19.混合物が約28重量%のポリエチレン、約70重
量%の炭酸カルシウム、約0.1〜3.5重量%のステ
アリン酸カルシウムを含むこと、及び注型品を約20〜
105℃までの温度において2方向に1.5〜5倍に延
伸することをさらに特徴とする請求項18記載の微孔質
フイルム製造方法。 - 20.混合物が約0.5〜2重量%のステアリン酸カル
シウムを含むこと、水分レベルが300ppm未満に維
持されること、及び注型品を約100℃の温度において
2方向の各方向に4倍に延伸することを特徴とする請求
項19記載の微孔質フイルム製造方法。 - 21.混合物が紫外光線、酸素及び熱への暴露による分
解に対する安定剤を約0.1〜約2重量%含むことをさ
らに特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の微孔
質フイルム製造方法。 - 22.α−オレフインのポリマーまたはコポリマー、粒
状充てん剤及びステアリン酸カルシウムを含む二軸延伸
微孔質フイルムであつて、請求項1〜21のいずれかに
記載の方法によつて製造されることを特徴とし、AST
MD−726の方法Bに基づいて、0.1〜20秒のガ
ーレイ多孔度(Gurleyporosity)を有し
、良好な空気及び水蒸気透過率を有するが液体の水に対
して実質的に不透過性であることをさらに特徴とするフ
イルム。 - 23.パンテイ・ライナーまたは月経帯のカバーシート
としての請求項22記載の微孔質フイルムの使用。 - 24.ベツドシートまたは手術着としての請求項22記
載の微孔質フイルムの使用。 - 25.液体含有電池のイオン透過性セパレーターとして
の請求項22記載の微孔質フイルムの使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US224632 | 1988-07-27 | ||
US07/224,632 US4923650A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Breathable microporous film and methods for making it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02127445A true JPH02127445A (ja) | 1990-05-16 |
Family
ID=22841498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1195395A Pending JPH02127445A (ja) | 1988-07-27 | 1989-07-27 | 通気性微孔質フィルムとその製造方法 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4923650A (ja) |
EP (1) | EP0352802A3 (ja) |
JP (1) | JPH02127445A (ja) |
CN (1) | CN1041167A (ja) |
AU (1) | AU608169B2 (ja) |
BR (1) | BR8903742A (ja) |
CA (1) | CA1327259C (ja) |
DK (1) | DK370689A (ja) |
IL (1) | IL91130A (ja) |
MX (1) | MX166789B (ja) |
NZ (1) | NZ230093A (ja) |
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