KR100712041B1 - Porous film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통기성 필름 또는 생분해성 통기성 필름에 관한 것으로, 유리전이점이 20℃이상 차이 나는 두 종류의 열가소성 수지를 혼합하여 용융 압출에 의해 쉬이트를 제조한 후, 유리전이점이 낮은 수지의 유리전이점 이상으로부터 유리전이점이 높은 수지의 유리점이점 미만의 온도하에서 1.5 ~ 10배의 면적연신배율로 연신하여 통기성 필름을 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 통기성 필름은 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가지고 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가질 뿐만 아니라 생분해성 열가소성 수지 사용시 우수한 생분해성을 가지며 기저귀, 배변연습용 속팬츠, 생리대, 생리용 팬티, 실금용 기구, 붕대, 의료용 의류 등 신체보호용 흡수성 제품, 하우스 랩 등 건축자재용 제품 등에 유용하게 사용된다.The present invention relates to a breathable film or a biodegradable breathable film, a glass transition point of a resin having a low glass transition point after producing a sheet by melt extrusion by mixing two kinds of thermoplastic resin having a glass transition point of 20 ℃ or more difference From the above, it is characterized by stretching at an area draw ratio of 1.5 to 10 times at a temperature below the glass point of the resin having a high glass transition point to produce a breathable film. The breathable film according to the present invention has excellent mechanical properties and high moisture permeability, has excellent economic efficiency by thinning, and has excellent biodegradability when using biodegradable thermoplastic resins, diapers, training pants, sanitary napkins, sanitary panties, and incontinence devices. It is useful for absorbing body protection products such as bandages, medical clothing, and building materials such as house wraps.
유리전이점, 열가소성 수지, 연속상(매트릭스), 분산상(도메인), 생분해성, 박막화, 통기성 필름 Glass transition point, thermoplastic resin, continuous phase (matrix), disperse phase (domain), biodegradable, thin film, breathable film
Description
도 1은 본 발명에 의해 제조된 열가소성 수지 조성물의 일예를 나타낸 전자현미경 사진 1 is an electron micrograph showing an example of a thermoplastic resin composition prepared by the present invention
도 2는 본 발명에 의한 열가소성 수지 조성물을 연신하여 얻어진 통기성 필름의 일예를 나타낸 전자현미경 사진 Figure 2 is an electron micrograph showing an example of a breathable film obtained by stretching the thermoplastic resin composition according to the present invention
본 발명은 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가진 통기성 필름 및 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가질 뿐만 아니라 생분해성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가진 생분해성 통기성 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a breathable film having excellent mechanical properties and high moisture permeability and having excellent economy by thinning, and a biodegradable breathable film having not only good mechanical properties and high moisture permeability but also having biodegradability and excellent economy by thinning.
통기성 필름은 필름 내부에 미세 기공이 형성되어 있어 액체는 통과하지 않고 기체만이 통과하는 성질을 가진 것으로서 통상 액체를 물로 대표하여 투습도로 그 성능을 평가하는데 그 투습도가 500g/·㎡·day·atm이상, 좋기로는 4,000g/·㎡·day·atm이상이 되는 것을 말하며, 이러한 통기성 필름은 기저귀, 배변연습용 속팬츠, 생리대, 생리용 팬티, 실금용 기구, 붕대, 의료용 의류 등 신체보호용 흡 수성 제품, 하우스 랩 등 결로 방지용 건축자재용 제품 등 다방면에 사용되고 있으며, 그 제조방법으로는 여러 방법이 제시되고 있으나, 상업적으로 가장 널리 사용되고 있는 경제성이 높은 방법으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지에 탄산칼슘 등과 같은 무기충전제를 특정 배율로 첨가하여 얻어진 조성물을 용융압출하여 얻어진 원판 쉬이트를 1축 또는 2축 연신하여 폴리올레핀계 수지와 무기충전제 사이에 미세한 다공을 형성케 함으로써 통기성 필름을 얻는 방법이 다수 제안되어 왔다(일본특허공개 소57-203520호, 소58-15538호, 소58-149303호, 소60-12940호, 소60-185803호, 소60-199037호 등 참조). The air permeable film has the property that micropores are formed inside the film so that only the gas passes through without the liquid passing through it. Usually, the performance of the breathable film is evaluated by water permeability. The moisture permeability is 500g / · ㎡ · day · atm The above breathing film is preferably 4,000g / · ㎡ · day · atm or more, and the breathable film is absorbent for protecting body such as diaper, training pants, sanitary napkin, sanitary panty, incontinence device, bandage, medical clothing, etc. It is used in various fields such as construction materials for condensation prevention products such as products and house wraps, and various methods have been suggested for the manufacturing method.However, the most economically widely used methods are polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene. Disc sheet obtained by melt-extruding a composition obtained by adding an inorganic filler such as calcium carbonate at a specific magnification Many methods have been proposed to obtain a breathable film by uniaxially or biaxially stretching to form fine pores between a polyolefin resin and an inorganic filler (Japanese Patent Laid-Open Nos. 57-203520, 58-53538, 58). 149303, SO 60-12940, SO 60-185803, SO 60-199037, etc.).
최근 보다 경제성이 뛰어난 통기성필름을 얻기 위하여 박막형 통기성필름 개발이 활발히 진행되고 있다. 통기성 필름의 두께는 용도별 그 두께가 다르나, 가령 통기성필름의 가장 큰 수요처인 기저귀용의 경우 폴리올레핀계 수지와 탄산칼슘이 각각 약 50중량%로 구성된 조성물로 제조된 것으로서 필름 단위면적당 무게가 40g/m2로 그 두께가 약70μm 수준의 통기성 필름이 그대로 백쉬이트로 사용되거나, 20g/m2. 두께 약35μm 수준인 매우 얇은 폴리올레핀계 통기성 필름과 얇아진 통기성 필름의 기계적 강도를 보강하고, 감촉성을 증진시키는 폴리프로필렌 등으로 제조된 폴리올레핀계 부직포와의 합지품이 백쉬이트로 현재 가장 널리 사용되고 있는데 이러한 통기성필름의 두께를 보다 얇게 하는 소위 박막화를 통해 단위면적당 원가를 절감시키려는 시도가 거듭되고 있다. 그러나 과량 함유된 탄산칼슘과 같은 충전제가 원판 쉬이트의 기계적 물성을 심하게 떨어뜨릴 뿐만 아니라 연신 후에는 기공형 성에 의해 더욱더 기계적 물성이 열악해지기 때문에 박막화시 형성된 필름이 쉽게 찢어지는 큰 문제가 있어 현재 두께 한계를 극복하지 못하고 있어 획기적인 그 대안의 출현이 절실히 갈망되고 있다. Recently, in order to obtain a more economical breathable film, the development of a thin-film breathable film is actively in progress. The thickness of the breathable film differs depending on the use, but for diapers, which is the largest demand for breathable film, the composition is made of a composition composed of polyolefin resin and calcium carbonate of about 50% by weight, and the weight per film area is 40 g / m. 2 The breathable film having a thickness of about 70 μm can be used as a backsheet, or 20 g / m 2 . The most widely used back sheet is a laminate of a polyolefin-based nonwoven fabric made of polypropylene, which is made of polypropylene, which reinforces the mechanical strength and improves the feel of a very thin polyolefin-based breathable film having a thickness of about 35 μm. Attempts have been made to reduce the cost per unit area through thinning, which makes the thickness of the breathable film thinner. However, fillers such as excess calcium carbonate not only severely degrade the mechanical properties of the original sheet but also have a large problem that the film formed during thinning is easily torn due to the poor mechanical properties due to the pore formability after stretching. Failing to overcome the thickness limit, the emergence of a breakthrough alternative is urgently desired.
한편 기저귀를 비롯한 상기 통기성 필름의 용도는 거의 대부분 일회성 제품으로 사용 후 자연계에 버려져 분해되지 않고 환경을 오염시키고 있어 사회적으로 큰 문제가 되고 있으며 그 대책이 시급히 요청되고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위한 방법으로 생분해성 지방족 폴리에스테르 등과 같은 열가소성 수지 및 무기충전제로 구성되는 조성물을 용융압출 성형한 원판 쉬이트를 1축 또는 2축 연신하여 생분해성 열가소성 수지와 무기충전제 사이에 미세한 다공을 형성케 함으로써 생분해성 통기성 필름을 얻는 방법이 다수 제안되어 왔다(대한민국 공개특허 1995-14213호, 1995-18271호 등 참조). 그러나 이러한 제품들이 현재 상업적으로 거의 채택되지 못하고 있다. 그 이유는 생분해성 수지의 가격이 워낙 고가인 관계로 값싼 무기충전제 함량에 의해 다소 희석되었다고 하나 역시 상기 폴리올레핀계 통기성 필름 대비 그 가격이 수배에 이르기 때문이다. 이를 해결하기 위해 여러 가지 방법이 시도되고 있는데, 가령 전분, 목분 등과 같은 다소 값싼 생분해성 수지를 병행 사용하는 방법 등이 시도되고 있으나, 현저한 기계적 물성의 저하로 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있고, 다른 방법으로서 상기 폴리올레핀계 통기성 필름과 마찬가지로 박막화를 통해 단위면적당 원가를 절감하려는 시도가 거듭되고 있으나, 연신가공 시 필름이 쉽게 찢어지는 큰 문제가 있어 획기적인 그 대안의 출현이 절실히 요청되고 있는 실정이다. On the other hand, the use of the breathable film, including the diaper is almost a one-time product is discarded in the natural world after use is not decomposed and polluted the environment has become a major social problem and the situation is urgently requested. As a method for improving this problem, a monoaxial or biaxial stretching of a disc sheet melt-extruded from a composition composed of a thermoplastic resin such as a biodegradable aliphatic polyester and an inorganic filler is performed to form fine pores between the biodegradable thermoplastic resin and the inorganic filler. Many methods have been proposed to obtain biodegradable breathable films by forming them (see Korean Patent Publication Nos. 1995-14213, 1995-18271, etc.). However, these products are currently rarely adopted commercially. The reason is that the price of the biodegradable resin is so high that it is somewhat diluted by a cheap inorganic filler content, but the price is several times higher than that of the polyolefin breathable film. In order to solve this problem, various methods have been attempted. For example, a combination of a somewhat cheaper biodegradable resin such as starch, wood flour, etc. has been attempted, but a satisfactory result is not achieved due to a significant decrease in mechanical properties. As the polyolefin-based breathable film has been attempted to reduce the cost per unit area through thinning, there is a big problem that the film is easily torn during the stretching process, the emergence of a breakthrough alternative is urgently required.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 예의 연구를 거듭한 결과 본 발명에 이르게 되었다. In order to solve the above problems, the present inventors have led to the present invention as a result of intensive studies.
즉, 본 발명은 유리전이점이 상이한 두 종류의 수지를 혼합하여 사용하고, 상기 수지들의 유리전이점 사이의 온도에서 연신하는 것에 의해, 종래 발명들과 같이 무기 또는 유기충전제를 사용하지 않아도 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가진 통기성 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.That is, the present invention mixes two kinds of resins having different glass transition points, and draws them at a temperature between the glass transition points of the resins, thereby providing excellent mechanical properties without using inorganic or organic fillers as in the conventional inventions. And it aims to provide a breathable film having high moisture permeability and excellent economy by thinning.
또한 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가질 뿐만 아니라 생분해성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가진 생분해성 통기성 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a biodegradable breathable film having not only excellent mechanical properties and high moisture permeability but also having biodegradability and excellent economy by thinning.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유리전이점이 Tg(A)인 열가소성 수지 A 100중량부에 대하여, Tg(A)+20℃이상의 유리전이점[Tg(B)]을 가진 열가소성 수지 B 20 ~ 250중량부로 혼합한 혼합물이 혼련 분산되어 열가소성 수지 A가 연속상(매트릭스)이 되고, 열가소성 수지 B가 도메인 크기 0.1 ~ 10μm의 분산상(도메인)이 되는 열가소성 수지 조성물을 용융 압출하여 얻어진 쉬이트를 Tg(A) 이상 Tg(B) 미만의 온도 하에서 1.5 ~ 10배의 면적연신배율로 연신하여 얻어지는 것을 특징으 로 하는 통기성 필름을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is a thermoplastic having a glass transition point [T g (B)] of T g (A) + 20 ° C or more relative to 100 parts by weight of thermoplastic resin A having a glass transition point of T g (A). The mixture mixed with 20 to 250 parts by weight of the resin B is kneaded and dispersed to obtain a thermoplastic resin composition obtained by melt extrusion of the thermoplastic resin A into a continuous phase (matrix) and the thermoplastic resin B into a dispersed phase (domain) having a domain size of 0.1 to 10 μm. It is to provide a breathable film characterized in that the sheet is obtained by stretching at an area stretching ratio of 1.5 to 10 times at a temperature of T g (A) or more and less than T g (B).
또한 본 발명은 유리전이점이 Tg(C)인 생분해성 열가소성 수지 C 100중량부에 대하여, Tg(C)+ 20℃이상의 유리전이점[Tg(D)]을 가진 생분해성 열가소성 수지 D 20 ~ 250중량부를 혼합한 혼합물이 혼련 분산되어 생분해성 열가소성 수지 C가 연속상(매트릭스)이 되고, 생분해성 열가소성 수지 D가 도메인 크기 0.1 ~ 10μm의 분산상(도메인)이 되는 생분해성 열가소성 수지 조성물을 용융 압출하여 얻어진 쉬이트를 Tg(C) 이상 Tg(D) 미만의 온도 하에서 1.5 ~ 10배의 면적연신배율로 연신하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 통기성 필름을 제공하는 것이다.The present invention also relates to a biodegradable thermoplastic resin D having a glass transition point [T g (D)] of T g (C) + 20 ° C. or more, based on 100 parts by weight of the biodegradable thermoplastic resin C having a glass transition point of T g (C). A mixture of 20 to 250 parts by weight is kneaded and dispersed so that the biodegradable thermoplastic resin C becomes a continuous phase (matrix), and the biodegradable thermoplastic resin D becomes a dispersed phase (domain) having a domain size of 0.1 to 10 μm. to provide a biodegradable breathable film, it characterized in that the sheet-bit is obtained by melt-extrusion T g (C) or higher T g (D) which is obtained by 1.5 to 10 times the area stretching at a draw magnification factor of a temperature of less than.
또한 본 발명은 필요에 따라 선택적으로 상기 열가소성 수지 조성물 또는 생분해성 열가소성 수지 조성물 100중량부에 대해 충전제를 1 ~ 50중량부를 더 첨가할 수 있다.In addition, the present invention may optionally add 1 to 50 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition or the biodegradable thermoplastic resin composition.
본 발명자는 연신 가공 중에 상기와 같은 연속상 열가소성 수지(A 또는 C)는 열변형이 일어나나, 분산상 열가소성 수지(B 또는 D)는 열변형이 이루어지지 않고 일종의 입자 상태의 유기충전제 형태가 잘 유지되어 연속상 수지와 분산상 수지사이에서 미세 기공 형성이 극대화됨에 따라 획기적인 높은 통기성 또는 투습성을 확보할 수 있게 된 획기적인 것을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었으며, 또한 열가소성 수지로 생분해성 열가소성 수지를 사용할 경우 환경친화적인 생분해성도 가지게 되는 특징이 있음을 발견하게 되었다. In the present inventors, the continuous thermoplastic resin (A or C) is thermally deformed during the stretching process, but the dispersed thermoplastic resin (B or D) is not thermally deformed, and the organic filler in the form of particles is well maintained. As a result, the micropore formation between the continuous phase resin and the dispersed phase resin is maximized, thereby finding a groundbreaking high breathability or moisture permeability, thereby completing the present invention, and using a biodegradable thermoplastic resin as the thermoplastic resin. It has also been found to have environmentally friendly biodegradability.
따라서 본 발명은 종래 발명들과 같이 무기충전제를 사용하지 않고서도 유리 전이점이 높은 수지가 유기충전제와 같은 역할을 하게 되어 통기성필름이 제조되는 것에 특징이 있다.Therefore, the present invention is characterized in that the resin having a high glass transition point plays the same role as the organic filler without using the inorganic filler as in the conventional inventions, so that the breathable film is manufactured.
본 발명에 있어서의 유리전이점(glass transition temperature)은 열가소성 수지에 점차 열을 가하게 되면 유리와 같은 고체상태에 있다가 이 온도를 지나게 되면 고분자가 마이크로브라운 운동(micro-Brawnian motion)을 하게 되어 변형이 일어나는 소위 가소성을 가지게 되는 온도를 의미한다. In the present invention, the glass transition temperature is in a solid state such as glass when the thermoplastic resin is gradually heated, and then the polymer undergoes micro-Brawnian motion after this temperature. This means the temperature at which so-called plasticity occurs.
본 발명에 있어서 상기 열가소성 수지 A 또는 B로서는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등과 같은 폴리올레핀계 수지, 방향족 폴리에스테르, 지방족 폴리에스테르 등과 같은 폴리에스테르계 수지, 에테르계 폴리우레탄, 에스테르계 폴리우레탄 등과 같은 폴리우레탄계 수지, 폴리아마이드계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 열가소성을 가지는 개질 전분계 수지 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. In the present invention, the thermoplastic resin A or B is a polyolefin resin such as polyethylene resin, polypropylene resin, etc., polyester resin such as aromatic polyester, aliphatic polyester, etc., ether polyurethane, ester polyurethane, etc. Polyurethane-based resins, polyamide-based resins, vinyl chloride-based resins, acrylic resins, cellulose-based resins, modified starch-based resins having thermoplastics, and the like, and the like can be used alone or in combination.
본 발명에 의하면 연속상 열가소성 수지와 분산상 열가소성 수지로서 각각 서로 다른 계통의 열가소성 수지를 선정하는 것이 바람직하나, 동일 계통 열가소성 수지를 사용해도 무방하다. 즉 동일계통 열가소성 수지일지라도 그 원료 구조 및 조성에 따라 상용성 및 유리전이점이 달라질 수 있기 때문이다. 가령 동일 폴리올레핀계 수지일지라도 그 구성성분 및 조성에 따라 상용성 및 유리전이점이 달라지므로 본 발명에 의한 상용성 및 유리전이점 조건을 만족한다면 연속상 및 분산상 열가소성 수지로서 동일 폴리올레핀계 수지를 사용할 수 있다. 또한 단일 성분이 아닌 열가소성 수지 혼합물이 연속상 또는 분산상에 각각 사용될 경우에는 각 상에 사용된 수지 혼합물에 대한 유리전이점을 별도로 평가하여 본 발명의 조건에 적합한 지 여부를 파악하여야 한다. According to the present invention, it is preferable to select thermoplastic resins of different systems as the continuous thermoplastic resin and the dispersed thermoplastic resin, but the same thermoplastic resin may be used. That is, even in-situ thermoplastic resin may have compatibility and glass transition points depending on the raw material structure and composition. For example, even if the same polyolefin resin, the compatibility and glass transition point is different depending on its composition and composition, so that the same polyolefin resin can be used as the continuous and dispersed thermoplastic resin if the compatibility and glass transition conditions according to the present invention are satisfied. . In addition, when a thermoplastic resin mixture other than a single component is used in each of the continuous phase or the disperse phase, the glass transition point for the resin mixture used in each phase should be evaluated separately to determine whether it is suitable for the conditions of the present invention.
본 발명에 있어서 생분해성 열가소성 수지 C 또는 D로서는 생분해성을 가진 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리아마이드계 수지, 셀룰로오즈계 수지, 개질 전분계 수지 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리락타이드(Cargill Dow polymers 상품명 NaturalWorks PLA), 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 공중합체(Showa Highpolymer 상품명 Bionolle), 테레프탈산, 아디프산 및 1,4-부탄디올의 삼원공중합체(BASF 상품명 Ecoflex, Eastman 상품명 Eastar), 폴리히드록시알카노에트(Was Monsanto 상품명 Biopol), 폴리카프로락톤(UCC 상품명 Tone polymer), 폴리에스테르우레탄(Bayer 상품명 MHP 9029, Sejung C&M 상품명 Enfresin), 폴리에스테르아마이드(Bayer 상품명 BAK), 셀룰로오즈 아세테이트(Mazzucchelli 상품명 Bioceta), 개질 전분계 수지(Novamont 상품명 Master Bi, Biop 상품명 Biopar) 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. In the present invention, the biodegradable thermoplastic resins C or D include biodegradable polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, cellulose resins, modified starch resins, and the like. Tide (Cargill Dow polymers trade name NaturalWorks PLA), polybutylene succinate adipate copolymer (Showa Highpolymer trade name Bionolle), terephthalic acid, adipic acid and terpolymers of 1,4-butanediol (BASF trade name Ecoflex, Eastman trade name Eastar) , Polyhydroxyalkanoate (Was Monsanto trade name Biopol), polycaprolactone (UCC trade name Tone polymer), polyester urethane (Bayer trade name MHP 9029, Sejung C & M trade name Enfresin), polyester amide (Bayer trade name BAK), cellulose acetate (Mazzucchelli trade name Bioceta), modified starch-based resin (Novamont trade name Master Bi, Biop trade name Biopar) and the like. It said, it is possible to use them alone or in combination.
본 발명에 사용되는 충전제는 무기 또는 유기충전제가 사용되고, 무기충전제로서는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 카올린, 실리카, 규조토, 탄산마그네슘, 염화칼슘, 황산칼슘, 수산화알미늄, 산화아연, 수산화마그네슘, 산화티탄, 알루미나, 마이카, 아스베스토분, 제오라이트, 규산백토 등을 들 수 있고, 유기충전제로서는 전분, 목분, 펄프 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 이들의 혼합물이 사용된다. 무기충전제의 형태로서는 판상, 침상, 구상 등이 있으나, 구상이 가장 바람직하며, 그 평균입경은 0.1 ~ 5μm, 바람직하기로는 0.5 ~ 3μm 범위의 것이고, 표면이 코팅된 것이나, 고급지방산, 왁스 등과 같은 분산제를 처방하여 분산성을 향상시키는 것도 좋다. 유기충전제의 경우는 그 평균입경이 0.5 ~ 10μm, 바람직하기로는 1 ~ 5μm 범위의 것이고, 무기충전제 대비 열가소성 수지에 대한 상용성이 좋아 분산제를 굳이 처방할 필요는 없다. As the filler used in the present invention, an inorganic or organic filler is used, and as the inorganic filler, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, silica, diatomaceous earth, magnesium carbonate, calcium chloride, calcium sulfate, aluminum hydroxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, titanium oxide, Alumina, mica, asbestos powder, zeolite, clay silicate, and the like. Examples of the organic filler include starch, wood powder, pulp, and the like, and these alone or in a mixture thereof. Inorganic fillers may be in the form of plates, needles, or spheres, but spheres are most preferred, and the average particle diameter is in the range of 0.1 to 5 μm, preferably in the range of 0.5 to 3 μm, and the surface is coated, such as fatty acids and waxes. It is also good to prescribe a dispersant to improve dispersibility. In the case of the organic filler, the average particle diameter is in the range of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm, and it is not necessary to prescribe a dispersant because of good compatibility with the thermoplastic resin compared to the inorganic filler.
본 발명에 있어 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가진 통기성 필름을 얻기 위해 도입한 기술의 핵심은 기계적 물성에 바람직하지 못한 종래 무기충전제 대신에 연속상 열가소성 수지와 적정한 상용성을 가지면서도 우수한 기계적 물성을 가진 열가소성 수지로 된 유기충전제 형태와 유사한 분산상이 발현되는 구조의 조성물 개념을 신규로 도입하는 것이고, 또 하나는 연속상 열가소성 수지 보다 높은 유리전이온도를 가진 분산상 열가소성 수지와의 혼합물을 연속상 열가소성 수지의 유리전이온도 이상 분산상 열가소성 수지의 유리전이온도 미만의 연신온도 조건하에 연신하여 미세 기공을 형성시키고자 하는 새로운 개념을 도입하고자 한 것이다.In the present invention, the core of the technology introduced to obtain a breathable film having excellent mechanical properties and high moisture permeability and excellent economy by thinning is suitable compatibility with a continuous thermoplastic resin instead of a conventional inorganic filler which is undesirable for mechanical properties. Introducing a new concept of a composition having a dispersed phase similar to that of an organic filler made of a thermoplastic resin having excellent mechanical properties. It is intended to introduce a new concept to draw a mixture under the stretching temperature conditions of more than the glass transition temperature of the continuous-phase thermoplastic resin below the glass transition temperature of the dispersed phase thermoplastic resin to form fine pores.
먼저 종래 무기충전제 대신에 연속상 열가소성 수지와 적정한 상용성을 가지면서도 우수한 기계적 물성을 가진 열가소성 수지로 된 유기 충전제 형태와 유사한 분산상이 발현되는 구조의 조성물을 제조하였다. 이러한 구조의 발현은 전자현미경을 통해 관찰할 수 있다. 이렇게 얻어진 조성물을 용융 압출하여 얻어진 원판 쉬이트를 여러 연신 온도 및 연신비 하에서 종래 유통되는 통기성 필름제품의 대표적인 박막 두께인 35μm보다 더 얇은 박막으로 연신한 결과 기계적 물성이 매우 우수하 면서도 어는 정도 통기성를 가진 필름을 얻을 수 있었다. 특히 분산상 열가소성 수지의 도메인 크기가 0.1 ~ 10μm일 경우 보다 양호한 박막 통기성 필름을 얻을 수 있었다. 그러나 불행히도 목표로 하는 높은 통기성의 확보에는 실패하였는데, 이는 분산상 열가소성 수지가 일종의 입자 상태의 유기충전제 형태로 잘 유지되지 못하고 연속상 수지와 함께 연신됨에 따라 연속상 수지와 분산상 수지 사이에서의 미세 기공 형성이 부족한데서 기인한 것으로 추론되었다.First, instead of the conventional inorganic filler, a composition having a structure in which a dispersed phase similar to an organic filler form of a thermoplastic resin having excellent mechanical properties while having proper compatibility with a continuous thermoplastic resin was produced. Expression of these structures can be observed through electron microscopy. The sheet obtained by melt-extrusion of the composition thus obtained was stretched to a thinner film thickness than 35 μm, which is a typical thin film thickness of conventional breathable film products under various stretching temperatures and draw ratios, resulting in a film having excellent mechanical properties and a high degree of breathability. Could get In particular, when the domain size of the dispersed phase thermoplastic resin is 0.1 to 10 μm, a better thin film breathable film was obtained. Unfortunately, however, the targeted high breathability failed to be ensured, as micropore formation between the continuous phase resin and the dispersed phase resin as the dispersed phase thermoplastic resin is not well maintained in the form of a particulate organic filler but is drawn together with the continuous phase resin. It was deduced from this lack.
이러한 어려움을 해결하는 수단으로 도입된 것이 연속상 열가소성 수지 보다 높은 유리전이온도를 가진 분산상 열가소성 수지와의 혼합물을 연속상 열가소성 수지의 유리전이온도 이상 분산상 열가소성 수지의 유리전이온도 미만의 특정 연신온도 조건하에 연신하여 미세 기공 형성을 극대화시킨 것이다. 이 방법에 따라 획기적으로 박막 필름의 통기성이 개선됨을 알게 되었다. 이는 연속상 열가소성 수지와 분산상 열가소성 수지의 유리전이온도 차이를 이용하여 연신 가공 중에 연속상 열가소성 수지는 열변형이 일어나는 반면, 분산상 열가소성 수지는 열변형이 이루어지지 않아 최대한 일종의 입자 상태의 유기충전제 형태가 잘 유지되어 연속상 수지와 분산상 수지 사이에서 미세 기공 형성이 극대화됨에 따라 이렇게 획기적인 높은 통기성 또는 투습성을 확보할 수 있게 된 것으로 추론된다. Introduced as a means to solve this difficulty, the mixture with the dispersed phase thermoplastic resin having a higher glass transition temperature than the continuous phase thermoplastic resin is a specific stretching temperature condition above the glass transition temperature of the continuous thermoplastic resin and below the glass transition temperature of the dispersed thermoplastic resin It is stretched under to maximize the formation of fine pores. This method has been found to significantly improve the breathability of the thin film. This is due to the difference in the glass transition temperature between the continuous thermoplastic resin and the dispersed thermoplastic resin, whereas the thermally deformed continuous thermoplastic resin undergoes thermal deformation during the stretching process. It is inferred that it is possible to secure such breakthrough high breathability or moisture permeability as it is well maintained to maximize the formation of fine pores between the continuous resin and the dispersed resin.
본 발명에 있어서 상기 분산상(도메인)을 형성하는 열가소성 수지 B 또는 생분해성 열가소성 수지 D는 연속상(매트릭스)을 형성하는 열가소성 수지 A 또는 생분해성 열가소성 수지 C 100중량부에 대해 20 ~ 250중량부, 좋기로는 50 ~ 200중량부, 더욱 좋기로는 70 ~ 150중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 20중량부 미만으로 첨가할 경우는 기계적 물성은 우수하나 원하는 통기성 확보가 어렵고, 250중량부를 초과하면 통기성은 우수하나 원하는 기계적 물성의 확보가 어렵다. In the present invention, the thermoplastic resin B or the biodegradable thermoplastic resin D forming the dispersed phase (domain) is 20 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin A or the biodegradable thermoplastic resin C forming the continuous phase (matrix), Preferably it is 50-200 weight part, More preferably, it is preferable to add 70-150 weight part. When added in less than 20 parts by weight is excellent in mechanical properties but difficult to secure the desired breathability, if it exceeds 250 parts by weight is excellent in breathability but difficult to secure the desired mechanical properties.
또한 본 발명에 있어서 열가소성 수지(또는 생분해성 열가소성 수지) 조성물 내 형성되는 분산상(매트릭스)의 도메인 크기는 0.1 ~ 10μm, 좋기로는 0.5 ~ 5μm, 더욱 좋기로는 1 ~ 3μm가 바람직하다. 도메인의 크기가 0.1μm 미만일 경우 너무 상용성이 좋은 형태로서 기계적 물성은 우수하나 원하는 통기성 확보는 곤란하고, 반대로 10μm를 초과한 경우는 통기성이 매우 우수한 반면 기계적 물성이 열악해질 우려가 있다. 이러한 크기 범위의 분산상(도메인)을 보다 효과적으로 발현시키기 위해 사용하는 열가소성 수지의 특성 및 종류에 따라 적당한 상용화제를 선택 병행 사용하는 것도 바람직하다. Also, in the present invention, the domain size of the dispersed phase (matrix) formed in the thermoplastic resin (or biodegradable thermoplastic resin) composition is preferably 0.1 to 10 µm, preferably 0.5 to 5 µm, and more preferably 1 to 3 µm. If the size of the domain is less than 0.1μm is too compatible form good mechanical properties, but it is difficult to secure the desired breathability, on the contrary, if it exceeds 10μm there is a fear that the mechanical properties are poor while excellent breathability. It is also preferable to select and use a suitable compatibilizer in parallel depending on the characteristics and the kind of the thermoplastic resin used to more effectively express the dispersed phase (domain) of this size range.
본 발명에서 또 하나 중요한 것은 본 발명에 의한 조성물을 구성하는 열가소성 수지(또는 생분해성 열가소성 수지)의 유리전이점이다. 분산상(도메인)을 형성하는 열가소성 수지의 유리전이점이 연속상을 형성하는 열가소성 수지의 유리전이점 보다 20℃이상, 좋기로는 30℃이상, 더욱 좋기로는 40℃이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 20℃미만일 경우 연신가공 시 분산상 열가소성 수지가 유기첨가제와 같은 형태를 유지하기 어려워 분산상과 연속상 사이의 계면에서 발현되는 원하는 통기성 확보가 곤란해질 우려가 있다. Another important aspect of the present invention is the glass transition point of the thermoplastic resin (or biodegradable thermoplastic resin) constituting the composition according to the present invention. It is preferable to use the glass transition point of the thermoplastic resin which forms a dispersed phase (domain) 20 degreeC or more, preferably 30 degreeC or more, and more preferably 40 degreeC or more than the glass transition point of the thermoplastic resin which forms a continuous phase. If the temperature is less than 20 ° C., the dispersed phase thermoplastic resin may be difficult to maintain the same shape as the organic additive during the stretching process, and thus, it may be difficult to secure the desired breathability expressed at the interface between the dispersed phase and the continuous phase.
또한 본 발명에 의하면 상기 열가소성 수지 조성물 또는 생분해성 열가소성 수지 조성물 100중량부에 대해 충전제가 1 ~ 50중량부, 좋기로는 40중량부, 더욱 좋기로는 1 ~ 30중량부로 더 첨가되어 구성되는 조성물을 용융 압출하여 얻어진 원 판 쉬이트를 연속상 열가소성 수지의 유리전이점 이상 분산상 열가소성 수지의 유리전이점 미만의 온도 하에서 면적연신배율 1.5 ~ 10배, 바람직하게는 2배 ~ 7배로 연신하여 통기성 필름을 얻을 수 있다. 충전제를 첨가하는 경우 충전제의 가격이 극히 저렴하여 보다 원가경쟁력이 우수한 반면 그 첨가량이 50중량부를 초과하는 경우 기계적 물성이 매우 열악해질 우려가 있어 바람직하지 않다. In addition, according to the present invention, the filler is added in an amount of 1 to 50 parts by weight, preferably 40 parts by weight, and more preferably 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition or the biodegradable thermoplastic resin composition. The sheet obtained by melt extrusion is stretched at an area stretching ratio of 1.5 to 10 times, preferably 2 to 7 times, at a temperature below the glass transition point of the continuous thermoplastic resin or less than the glass transition point of the dispersed thermoplastic resin. Can be obtained. When the filler is added, the price of the filler is extremely low, so that the cost competitiveness is superior, but when the amount of the filler exceeds 50 parts by weight, the mechanical properties may be very poor, which is not preferable.
본 발명에 있어서의 통기성 필름용 열가소성 수지 조성물에는 통상의 첨가제 예를 들면, 활제, 산화방지제, 가공조제, 백색증진제, 건조제, 열안정제, 형광제 등을 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 배합할 수 있다. In the thermoplastic resin composition for breathable film of the present invention, conventional additives such as lubricants, antioxidants, processing aids, white enhancers, drying agents, heat stabilizers, fluorescent agents and the like are blended in a range that does not impair the object of the present invention. can do.
이하, 본 발명의 통기성 필름용 열가소성 수지 조성물 및 통기성필름의 제조방법을 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, the thermoplastic resin composition for the breathable film of the present invention and the method for producing the breathable film will be described in more detail.
통상 펠렛 상태로 얻어지는 연속상 열가소성 수지(또는 생분해성 열가소성 수지), 분산상 열가소성 수지(또는 생분해성 열가소성 수지), 필요시 충전제 및 통상의 첨가제를 투입하고 혼합하여 얻어진 혼합물을 종래 공지의 장치 가령 통상의 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 믹싱롤, 밤바리믹서, 니더 등에 의해 적절히 혼련시켜 연속상 열가소성 수지에 도메인 크기 0.1 ~ 10μm의 분산상(도메인) 구조로 발현되는 열가소성 수지 조성물 펠렛을 제조한다. 얻어진 열가소성 수지 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 압출가공에 의한 통상의 필름성형장치 및 성형방법에 준하여 원판 쉬이트를 성형하게 되는데, 원형 다이에 의한 인플레이숀 성형, 티-다이에 의한 압출성형 등을 적절히 채용하여 실시하면 좋다. 얻어진 원판 쉬이트를 연속상 열가소성 수지의 유리전이점 이상 분산상 열가소성 수지의 유리전이점 미만 의 온도 하에서 1축 연신 또는 2축 연신 방식을 채택하여 면적연신배율 1.5 ~ 10배, 바람직하게는 2배 ~ 7배로 연신하여 통기성 필름을 얻는다. 면적연신배율은 수지의 특성, 원하는 통기성에 따라 조절할 필요가 있으며, 면적연신배율이 1.5배 미만일 경우는 충분한 통기성을 얻을 수 없고, 10배를 초과한 너무 과도한 면적연신배율조건하 연신가공 시에는 연신 중 파단현상이 자주 발생하여 안정하게 필름을 얻을 수 없다. 연신후의 필름은 그 치수 안정성을 향상시키기 위해 열고정을 행해도 좋다.A mixture obtained by adding and mixing a continuous thermoplastic resin (or biodegradable thermoplastic resin), a dispersed thermoplastic resin (or biodegradable thermoplastic resin), a filler and a usual additive, if necessary, and mixing the conventionally known devices such as conventional A single screw extruder, a twin screw extruder, a mixing roll, a balm mixer, a kneader or the like is appropriately kneaded to prepare a thermoplastic resin composition pellet expressed in a continuous phase thermoplastic resin in a dispersed phase (domain) structure having a domain size of 0.1 to 10 m. The obtained thermoplastic resin composition pellets are put into a hopper to form a disc sheet according to a conventional film forming apparatus and a molding method by extrusion processing, but inflation molding by a circular die, extrusion molding by a tee die, and the like is appropriately performed. It may be adopted. The resulting sheet sheet is uniaxially stretched or biaxially stretched at a temperature not lower than the glass transition point of the continuous thermoplastic resin and less than the glass transition point of the dispersed thermoplastic resin, and the area stretching ratio is 1.5 to 10 times, preferably 2 times to Stretching 7 times yields a breathable film. The area draw ratio needs to be adjusted according to the characteristics of the resin and the desired breathability.If the area draw ratio is less than 1.5 times, sufficient breathability cannot be obtained. The breakage phenomenon occurs frequently and the film cannot be stably obtained. In order to improve the dimensional stability, the film after extending | stretching may heat-fix.
도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 1과 같이 본 발명에 의해 제조된 열가소성 수지 조성물의 일예를 나타낸 전자현미경 사진을 보면 연속상 열가소성 수지에 분산상 열가소성 수지가 특정 크기를 가진 유기충전제와 같이 비교적 균일하게 분산된 모습을 관찰할 수 있다. 또한 도 2에서와 같이 본 발명에 의한 열가소성 수지 조성물을 연신하여 얻어진 통기성 필름의 일예에 대한 전자현미경 사진을 보면 연신가공에 의해 일종의 유기충전제와 같은 입자상 분산상 열가소성 수지와 연속상 열가소성 수지사이에 미세 기공이 발현되어 있는 것을 관찰할 수 있다. Referring to the drawings in more detail, as shown in the electron micrograph showing an example of the thermoplastic resin composition prepared by the present invention as shown in Figure 1, the dispersed phase thermoplastic resin in a continuous thermoplastic resin, such as an organic filler having a specific size You can observe the uniform dispersion. In addition, as shown in FIG. 2, an electron micrograph of an example of a breathable film obtained by stretching the thermoplastic resin composition according to the present invention shows fine pores between a particulate dispersed thermoplastic resin such as a kind of organic filler and a continuous thermoplastic resin by stretching. It can be observed that this is expressed.
또한 본 발명에 의해 얻어진 통기성 필름은 촉감 및 외관을 개선하기 위해 공지의 엠보싱처리를 할 수도 있고, 폴리프로필렌계 수지, 폴리락타이드 등 열가소성 수지로 된 부직포와 열, 핫멜트 등에 의해 합지된 적층체로 사용될 수 있다.In addition, the breathable film obtained by the present invention may be well embossed to improve the feel and appearance, and may be used as a laminate laminated with a nonwoven fabric made of a thermoplastic resin such as polypropylene resin, polylactide, and the like by heat, hot melt, or the like. Can be.
이렇게 얻어진 본 발명에 의한 통기성 필름은 가령 기저귀, 배변연습용 속팬츠, 생리대, 생리용 팬티, 실금용 기구, 붕대, 의료용 의류랩 등 신체보호용 흡수 성 제품, 하우스 랩 등 결로 방지 건축자재용 제품 등 광범위한 응용분야에서 사용될 수 있다.The breathable film according to the present invention thus obtained is a wide range of products, such as diapers, training pants, sanitary napkins, sanitary panties, incontinence equipment, bandages, absorbent products for body protection such as medical clothing wraps, products for condensation prevention construction materials such as house wraps, etc. It can be used in applications.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 통기성필름은 하나의 열가소성 수지가 연속상(매트릭스)을 이루고 이 연속상 열가소성 수지의 유리전이점 보다 20℃이상 높은 유리전이점을 가진 또 다른 열가소성 수지가 일정 크기의 분산상(도메인)을 이루는 구조로 발현되는 신규의 열가소성 수지 조성물을 용융 압출하여 얻어진 원판 쉬이트를 연속상 열가소성 수지의 유리전이점 이상 분산상 열가소성 수지의 유리전이점 미만의 온도 하에서 면적연신배율 1.5~ 10배, 바람직하게는 2배 ~ 7배로 연신하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 것으로서, 재료비 절감에 의한 경제성이 탁월한 박막 가공을 하여도 우수한 기계적 물성을 가질 뿐만 아니라 연신 가공 중에 이러한 연속상 열가소성 수지는 열변형이 일어나나, 분산상 열가소성 수지는 열변형이 이루어지지 않고 일종의 입자 상태의 유기충전제 형태가 잘 유지되어 연속상 수지와 분산상 수지 사이에서 미세 기공 형성이 극대화됨에 따라 획기적인 높은 통기성 또는 투습성을 확보할 수 있게 된 획기적인 것이며 또한 열가소성 수지로 생분해성 열가소성 수지를 사용할 경우 환경친화적인 생분해성도 가지게 되는 실로 획기적인 것이다.As described above, in the breathable film according to the present invention, one thermoplastic resin forms a continuous phase (matrix), and another thermoplastic resin having a glass transition point of 20 ° C. or more higher than the glass transition point of the continuous thermoplastic resin has a certain size. The sheet sheet obtained by melt extruding a novel thermoplastic resin composition expressed in a structure forming a dispersed phase (domain) is 1.5 to 10 in area stretching ratio at a temperature below the glass transition point of the continuous phase thermoplastic resin and below the glass transition point of the dispersed phase thermoplastic resin. It is characterized in that it is obtained by stretching twice, preferably two times to seven times, and has excellent mechanical properties even in thin film processing with excellent economical efficiency due to material cost reduction. Occurs, but the dispersed phase thermoplastic resin does not undergo thermal deformation The organic filler in the form of particles is well maintained and the micropore formation between the continuous resin and the dispersed resin is maximized, thereby achieving breakthrough high breathability or moisture permeability. Also, when using a biodegradable thermoplastic resin as the thermoplastic resin, The environmentally friendly biodegradability is also a breakthrough.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 자세히 설명하고자 한다. 하기의 실시예는 하나의 예시일 뿐 실시예에 한정하지 않는다.Through the following examples will be described in more detail the present invention. The following examples are merely examples and are not limited to the examples.
하기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 열가소성 수지 조성물에 대한 도메인 평균 크기 및 통기성 필름의 두께, 인장물성, 투습도 등을 다음과 같이 측정하였 다.Domain average size and thickness of the breathable film, tensile properties, moisture permeability, and the like of the thermoplastic resin compositions prepared according to the following Examples and Comparative Examples were measured as follows.
(도메인 평균크기)(Average domain size)
펠렛 상태의 열가소성 수지 조성물을 압출성형하여 얻어진 원판 쉬이트에 대한 주사전자현미경(SEM) 사진을 얻은 뒤 이를 이미지분석장치(Olimpus Optical사 Image Analyser, Model AX70 W/ACC)를 이용하여 입자상 도메인의 평균크기를 측정하였다.Scanning electron microscopy (SEM) images of the disc sheets obtained by extrusion molding the thermoplastic resin composition in pellet state were obtained, and the averages of the particulate domains were obtained using an image analyzer (Image Analyser, Model AX70 W / ACC). The size was measured.
(두께)(thickness)
두께 측정기(Toyoseiki사, Film Gauge Meter)를 이용하여 필름 시편에 대한 두께를 측정하였다.The thickness of the film specimens was measured using a thickness gauge (Film Gauge Meter, Toyoseiki).
(인장물성)(Tension properties)
ASTM D882에 준해 시료의 파단시 강도(kg/in2) 및 신도(%)를 주행방향(MD), 주행방향에 수직인 폭방향(TD)에 대해 각각 측정하였다(시료크기: 100mm 길이 x 25mm 폭, 인장속도 500mm/min, 측정온도 23± 1℃)In accordance with ASTM D882, the strength at break (kg / in 2 ) and elongation (%) were measured in the traveling direction (MD) and in the width direction (TD) perpendicular to the traveling direction, respectively (sample size: 100 mm length x 25 mm). Width, tensile speed 500mm / min, measuring temperature 23 ± 1 ℃)
(투습도)(Moisture permeability)
ASTM E96-63에 준하여 투습도(g/m2·24hr)을 측정하였다(23± 1℃, 90%RH) Permeability (g / m 2 · 24hr) was measured according to ASTM E96-63 (23 ± 1 ° C, 90% RH)
[실시예 1]Example 1
연속상 열가소성 수지로서 펠렛 상태의 용융지수(190℃, 2.16Kg) 2.7g/10min, 밀도 0.932g/cm3, 융점 121℃, 유리전이점 -100℃인 선형저밀도 폴리에틸렌(수지 A1)을 준비하였다. 또한 분산상 열가소성 수지로서 펠렛 상태의 용융지수(230℃, 2.16Kg) 5.0g/10min, 밀도 0.90g/cm3, 융점 127℃, 유리전이점 60℃인 프로필렌-에틸렌 공중합체(수지 B1)를 준비하였다. 수지 A1 100중량부에 대해 수지 B1 60중량부의 비율로 혼합한 뒤 이를 스크류 직경 120mm이고, L/D 32인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛 상태의 열가소성 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 열가소성 수지 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 티-다이 압출성형기를 사용하여 원판 쉬이트를 성형하였다. 성형된 원판 쉬이트를 연신온도 50℃에서 2.5배로 1축연신하여 두께 20μm의 박막 통기성 필름을 제조하였고, 그 물성을 표 1에 나타내었다.As a continuous thermoplastic resin, a linear low density polyethylene (resin A1) having a pellet melt state (190 ° C, 2.16Kg) of 2.7g / 10min, a density of 0.932g / cm 3 , a melting point of 121 ° C, and a glass transition point of -100 ° C was prepared. . Also, a propylene-ethylene copolymer (resin B1) having a pellet melt state (230 ° C., 2.16 Kg) 5.0 g / 10 min, density 0.90 g / cm 3 , melting point 127 ° C., and glass transition point 60 ° C. was prepared as a dispersed thermoplastic resin. It was. After mixing at a ratio of 60 parts by weight of resin B1 to 100 parts by weight of resin A1, it was injected into a twin screw extruder having a screw diameter of 120 mm and L / D 32 and melt-extruded to obtain a thermoplastic resin composition in pellet form. The obtained thermoplastic resin composition pellets were put into a hopper and the disc sheet was shape | molded using the tee die extrusion machine. The molded disc sheet was uniaxially stretched 2.5 times at a stretching temperature of 50 ° C. to prepare a thin film breathable film having a thickness of 20 μm, and the physical properties thereof are shown in Table 1 below.
[실시예 2]Example 2
수지 A1 100중량부에 대해 수지 B1 90중량부의 비율로 혼합한 열가소성 수지 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 두께 20μm의 박막 통기성 필름의 물성을 표 1에 나타내었다. It carried out similarly to Example 1 except having used the thermoplastic resin composition mixed with the ratio of 90 weight part of resin B1 with respect to 100 weight part of resin A1. Table 1 shows the physical properties of the obtained thin film breathable film having a thickness of 20 μm.
[실시예 3]Example 3
수지 A1 100중량부에 대해 수지 B1 120중량부의 비율로 혼합한 열가소성 수지 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 두께 20μm의 박막 통기성 필름의 물성을 표 1에 나타내었다. It carried out similarly to Example 1 except having used the thermoplastic resin composition mixed with the ratio of 120 weight part of resin B1 with respect to 100 weight part of resin A1. Table 1 shows the physical properties of the obtained thin film breathable film having a thickness of 20 μm.
[실시예 4]Example 4
연속상 열가소성 수지로서 펠렛 상태의 밀도 1.18g/cm3, 융점 105℃, 유리전이점 -40℃인 생분해성 폴리에스테르-우레탄(Sejung C&M 상품명 Enfresin, 수지 A2)을 잘 건조하여 준비하였다. 또한 분산상 열가소성 수지로서 펠렛 상태의 밀도 1.24g/cm3, 융점 210℃, 유리전이점 65℃인 생분해성 폴리락타이드(Cargill Dow polymers 상품명 NaturalWorks PLA, 수지 B2)을 잘 건조하여 준비하였다. 수지 A2 100중량부에 대해 수지 B2 100중량부의 비율로 혼합한 뒤 이를 스크류 직경 120mm이고, L/D 32인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛 상태의 생분해성 열가소성 조성물을 얻었다. 얻어진 생분해성 열가소성 수지 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 티-다이 압출 성형기를 사용하여 원판 쉬이트를 성형하였다. 성형된 원판 쉬이트를 연신온도 55℃에서 3.0배로 1축연신하여 두께 20μm의 박막 생분해성 통기성 필름을 제조하였고, 그 물성을 표 1에 나타내었다. As a continuous thermoplastic resin, a biodegradable polyester-urethane (Sejung C & M brand Enfresin, Resin A2) having a density of pellets of 1.18 g / cm 3 , a melting point of 105 ° C., and a glass transition point of −40 ° C. was well prepared. In addition, biodegradable polylactide (Cargill Dow polymers trade name NaturalWorks PLA, Resin B2) having a pellet density of 1.24 g / cm 3 , a melting point of 210 ° C., and a glass transition point of 65 ° C. was prepared as a dispersed phase thermoplastic resin. After mixing at a ratio of 100 parts by weight of resin B2 to 100 parts by weight of resin A2, it was injected into a twin screw extruder having a screw diameter of 120 mm and L / D 32 and melt-extruded to obtain a biodegradable thermoplastic composition in pellet form. The obtained biodegradable thermoplastic resin composition pellets were put in a hopper and the disc sheet was molded using a tee die extrusion machine. The molded disc sheet was uniaxially stretched 3.0 times at a stretching temperature of 55 ° C. to prepare a thin biodegradable breathable film having a thickness of 20 μm, and the physical properties thereof are shown in Table 1.
[실시예 5]Example 5
수지 A2 100중량부에 대해 수지 B2 70중량부의 비율로 혼합한 생분해성 열가소성 수지 조성물을 사용하고, 4.0배로 1축연신한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 실시하였다. 얻어진 두께 15μm의 박막 생분해성 통기성 필름의 물성을 표 1에 나타내었다. It carried out similarly to Example 4 except having used the biodegradable thermoplastic resin composition mixed with the ratio of 70 weight part of resin B2 with respect to 100 weight part of resin A2, and carrying out uniaxial stretching at 4.0 times. Table 1 shows the physical properties of the thin film biodegradable breathable film having a thickness of 15 μm.
[실시예 6]Example 6
수지 A2 100중량부에 대해 수지 B2 40중량부의 비율로 혼합한 열가소성 수지 조성물을 사용하고, 길이방향 2.5배, 폭방향 2.5배로 2축연신한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 실시하였다. 얻어진 두께 10μm의 박막 생분해성 통기성 필름의 물성을 표 1에 나타내었다. It carried out similarly to Example 4 except having used the thermoplastic resin composition mixed by the ratio of 40 weight part of resin B2 with respect to 100 weight part of resin A2, and carrying out biaxial stretching to 2.5 times in the longitudinal direction and 2.5 times in the width direction. Table 1 shows the physical properties of the thin film biodegradable breathable film having a thickness of 10 μm.
[실시예 7]Example 7
연속상 열가소성 수지로서 수지 A2, 분산상 열가소성 수지로서 수지 B2를 준비하였고, 또한 충전제로서 평균입경 1.7μm의 미처리 탄산칼슘(오미야, 탄산칼슘 A)을 준비하였다. 헨셀믹서에서 수지 A1 100중량부에 대해, 수지 A2 50중량부, 탄산칼슘 A 20중량부의 비율로 혼합한 뒤 이를 스크류 직경 120mm이고, L/D 32인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛 상태의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 티-다이 압출 성형기를 사용하여 원판 쉬이트를 성형하였다. 성형된 원판 쉬이트를 연신온도 55℃에서 3.5배로 1축연신하여 두께 20μm의 박막 생분해성 통기성 필름을 제조하였고, 그 물성을 표 1에 나타내었다. Resin A2 was prepared as a continuous thermoplastic resin and resin B2 was prepared as a dispersed thermoplastic resin, and untreated calcium carbonate (Omiya, calcium carbonate A) with an average particle diameter of 1.7 micrometers was prepared as a filler. In a Henschel mixer, 100 parts by weight of resin A1 was mixed at a ratio of 50 parts by weight of resin A2 and 20 parts by weight of calcium carbonate A, which was then injected into a screw screw extruder having a screw diameter of 120 mm and L / D 32 and melt-extruded to pellets. The composition of the state was obtained. The obtained composition pellet was put into a hopper and the disc sheet was shape | molded using the tee die extrusion machine. The molded disc sheet was uniaxially stretched 3.5 times at a stretching temperature of 55 ° C. to prepare a thin biodegradable breathable film having a thickness of 20 μm, and the physical properties thereof are shown in Table 1.
[비교예 1]Comparative Example 1
헨셀믹서에서 상기 수지 A1 100중량부에 대해, 탄산칼슘 A 90중량부의 비율로 혼합한 뒤 이를 스크류 직경 120mm이고, L/D 32인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛 상태의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 티-다이 압출성형기를 사용하여 원판 쉬이트를 성형하였다. 성형된 원판 쉬이트를 연신온도 50℃에서 2.5배로 1축연신하여 두께 20μm의 박막 통기성 필름을 제조하였고, 그 물성을 표 1에 나타내었다.In a Henschel mixer, 100 parts by weight of the resin A1 was mixed at a ratio of 90 parts by weight of calcium carbonate A, which was then injected into a twin screw extruder having a screw diameter of 120 mm and L / D 32, followed by melt extrusion to obtain a pelletized composition. . The obtained composition pellet was put into a hopper and the disc sheet was shape | molded using the tee-die extrusion machine. The molded disc sheet was uniaxially stretched 2.5 times at a stretching temperature of 50 ° C. to prepare a thin film breathable film having a thickness of 20 μm, and the physical properties thereof are shown in Table 1 below.
[비교예 2]Comparative Example 2
헨셀믹서에서 상기 수지 A2 100중량부에 대해, 탄산칼슘 A 70중량부의 비율로 혼합한 뒤 이를 스크류 직경 120mm이고, L/D 32인 2축 스크류 압출기에 주입하고 용융 압출시켜 펠렛 상태의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물 펠렛을 호퍼에 투입하여 티-다이 압출성형기를 사용하여 원판 쉬이트를 성형하였다. 성형된 원판 쉬이트를 연신온도 50℃에서 4.0배로 1축연신하여 두께 15μm의 박막 통기성 필름을 제조하였고, 그 물성을 표 1에 나타내었다.In a Henschel mixer, 100 parts by weight of the resin A2 was mixed at a ratio of 70 parts by weight of calcium carbonate A, which was then injected into a twin screw extruder having a screw diameter of 120 mm and L / D 32, followed by melt extrusion to obtain a pelletized composition. . The obtained composition pellet was put into a hopper and the disc sheet was shape | molded using the tee-die extrusion machine. The molded disc sheet was uniaxially stretched by 4.0 times at a stretching temperature of 50 ° C. to prepare a thin film breathable film having a thickness of 15 μm, and the physical properties thereof are shown in Table 1 below.
상기 실시예로부터 본 발명에 의한 통기성 필름은 기존의 통기성 필름에서는 볼 수 없었던 매우 얇은 박막 필름에도 불구하고 우수한 기계적 물성을 유지한 채 4,000g/m2·24hr 이상 우수한 투습성을 발휘함을 알 수 있는데, 이는 앞서 언급한대로 무기충전제 대신에 연속상 열가소성 수지와 적정한 상용성을 가지면서도 우수한 기계적 물성을 가진 열가소성 수지로 된 유기충전제 형태와 유사한 분산상이 발현되는 구조의 신규의 조성물이 연신 가공 중에 이러한 연속상 열가소성 수지는 열변형이 일어나나, 분산상 열가소성 수지는 열변형이 이루어지지 않고 일종의 입자 상태의 유기충전제 형태가 잘 유지되어 연속상 수지와 분산상 수지사이에서 미세 기공 형성이 극대화됨에 따라 우수한 기계적 물성을 가지면서 동시에 고투습성이 확보된 것으로 추론된다. It can be seen from the above examples that the breathable film according to the present invention exhibits excellent moisture permeability of 4,000 g / m 2 · 24hr while maintaining excellent mechanical properties in spite of the very thin thin film which was not seen in the conventional breathable film. This is because, as mentioned above, a new composition having a structure in which a disperse phase similar to that of an organic filler form of a thermoplastic resin having excellent mechanical properties while having adequate compatibility with the continuous phase thermoplastic resin instead of the inorganic filler is expressed during such stretching process. Thermoplastic resins undergo thermal deformation, but dispersed thermoplastic resins do not undergo thermal deformation and maintain a form of organic filler in the form of particles so that the formation of fine pores between the continuous resin and the dispersed resin maximizes the formation of excellent mechanical properties. And at the same time inferred that high moisture permeability was secured do.
실시예 1 내지 실시예 3을 살펴볼 때 동일 연신비에서 분산상 수지 함량이 증가할수록 기계적 물성은 다소 떨어지나 투습도는 매우 상승함을 알 수 있다. 한편 실시예 2에 있어서 분산상 수지 대신에 동일 함량의 무기충전제가 함유된 조성물에 대한 비교예 1을 보면, 투습성은 우수하나 기계적 물성이 매우 열악함을 알 수 있다.Looking at Examples 1 to 3 it can be seen that as the content of the dispersed phase resin increases at the same draw ratio, the mechanical properties are somewhat reduced, but the moisture permeability is very high. On the other hand, in Comparative Example 1 of the composition containing the inorganic filler of the same content instead of the dispersed phase resin in Example 2, it can be seen that the excellent moisture permeability but very poor mechanical properties.
생분해성 열가소성 수지가 사용된 실시예 4 내지 실시예 7을 살펴보면 여러 조성, 연신 조건(배율) 및 극히 박막 조건하에서도 우수한 기계적 물성 및 투습도를 가짐을 알 수 있다. 반면 실시예 5에 있어서 분산상 수지 대신에 동일 함량의 무기충전제가 함유된 조성물에 대한 비교예 2를 보면, 투습성은 다소 양호하나 기계적 물성이 매우 열악함을 알 수 있다. Looking at Examples 4 to 7 in which biodegradable thermoplastic resins are used, it can be seen that they have excellent mechanical properties and moisture permeability even under various compositions, stretching conditions (magnifications) and extremely thin film conditions. On the other hand, in Comparative Example 2 of the composition containing the inorganic filler of the same content instead of the dispersed phase resin in Example 5, it can be seen that the moisture permeability is somewhat good but the mechanical properties are very poor.
본 발명은 유리전이점이 20℃이상 차이가 나는 2종 이상의 열가소성 수지(또는 생분해성 열가소성 수지)로 구성된 혼합물이 혼련 분산되어 한 열가소성 수지가 연속상(매트릭스), 다른 열가소성 수지가 도메인 크기 0.1 ~ 10μm의 분산상(도메 인) 구조로 발현되는 열가소성 수지 조성물을 용융 압출하여 얻어진 원판 쉬이트를 특정 연신온도 조건하에서 면적연신배율 1.5 ~ 10배로 연신하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 통기성 필름(또는 생분해성 통기성 필름)에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 통기성 필름은 우수한 기계적 물성 및 고투습성을 가지며 박막화에 의한 탁월한 경제성을 가질 뿐만 아니라 생분해성 열가소성 수지 사용시 우수한 생분해성을 가져 환경친화적인 실로 획기적인 것으로서 기저귀, 배변연습용 속팬츠, 생리대, 생리용 팬티, 실금용 기구, 붕대, 의료용 의류 등 신체보호용 흡수성 제품, 하우스 랩 등 건축자재용 제품 등에 유용하게 사용될 것으로 전망된다.According to the present invention, a mixture composed of two or more thermoplastic resins (or biodegradable thermoplastic resins) having a glass transition point of 20 ° C. or more difference is kneaded and dispersed so that one thermoplastic resin is a continuous phase (matrix) and the other thermoplastic resin has a domain size of 0.1 to 10 μm. A breathable film (or biodegradable breathable film), which is obtained by stretching an original sheet obtained by melt extrusion of a thermoplastic resin composition expressed in a dispersed phase (domain) structure at an area drawing ratio of 1.5 to 10 times under a specific drawing temperature condition. According to the present invention, the breathable film according to the present invention has excellent mechanical properties and high moisture permeability, has excellent economical efficiency by thin film, and has excellent biodegradability when using a biodegradable thermoplastic resin. , Sanitary napkins, sanitary panties, incontinence Nine, bandages, etc. are expected to be useful for medical protective clothing, such as physical absorbent products, such as house wrap products for building materials.
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