KR100779776B1 - 발포체 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고 용융강도 폴리프로필렌 및 발포제를 혼합하여 용융 혼합물을 형성하고, 용융 혼합물을 발포를 방지하기에 충분한 압력에서 유지하면서, 용융 혼합물의 온도를 장치 출구에서 순수한 폴리프로필렌의 융점 보다 30℃ 이하 만큼 높은 출구 온도로 내리고; 혼합물을 상기 출구 성형 오리피스를 통하여 통과시키고 혼합물을 대기압에 노출시킴으로써, 발포제를 팽창시켜서 기포를 형성하여 발포체를 형성하고; 상기 발포체를 연신하는 폴리프로필렌 발포체의 제조 방법에 관한 것이다. 발포체는 테이프 백킹, 단열재 및 방음재와 컴퓨터 디스플레이와 같은 광학적 적용처에 사용하기 위한 확산 반사기로서 유용하다.

발포체, 발포제, 기포, 독립 기포, 연신

Description

발포체 및 제조 방법 {Foam and Method of Making}

본 발명은 폴리프로필렌 발포체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 발포체는 테이프 백킹(tape backing), 단열재 및 방음재, 저유전체 및 컴퓨터 디스플레이와 같은 광학 적용처에 사용하기 위한 확산 반사기로서 유용하다.

발명의 요약

본 발명은 하기 단계를 포함하는 발포물의 제조 방법에 관한 것이다:

(1) 1종 이상의 고 용융강도 폴리프로필렌 및 1종 이상의 발포제를, 출구 성형 오리피스를 갖는 장치 내에서, 발포제가 폴리프로필렌 전체에 균일하게 분포된 용융 혼합물을 형성하기에 충분한 온도 및 압력에서 혼합하고;

(2) 용융 혼합물을 발포를 방지하기에 충분한 압력에서 유지하면서, 용융 혼합물의 온도를 장치 출구에서 순수한 폴리프로필렌의 융점 보다 30℃ 이하 만큼 높은 출구 온도로 내리고;

(3) 혼합물을 상기 출구 성형 오리피스를 통하여 통과시키고 혼합물을 대기압에 노출시킴으로써, 발포제를 팽창시켜서 기포를 형성하여 발포체를 형성하고;

(4) 상기 발포체를 연신한다.

또 하나의 국면에 있어서, 본 발명은 다량의 고 용융강도 폴리프로필렌 및 소량의 반결정질 또는 무정형 열가소성 중합체 포함 제 2 중합체 성분을 포함하는 발포성 혼합물을 사용하여 발포물을 제조하는 방법을 제공한다. 고 용융강도 폴리프로필렌 및 2종 이상의 첨가된 중합체를 포함하는 중합체 혼합물도 본 발명의 범위 내이다.

또 하나의 국면에 있어서, 본 발명은 1종 이상의 고 용융강도 폴리프로필렌 발포체를 포함하는 다층 발포물의 제조 방법을 제공한다.

본 명세서 중에서 사용되는 용어의 의미는 다음과 같다:

알파-전이 온도, T_αc는 중합체의 미세결정 소단위체가 보다 큰 라멜라(lamellar) 결정 단위 내에서 이동할 수 있는 온도를 의미한다. 이 온도 이상에서는, 라멜라 슬립이 일어날 수 있고, 연장된 사슬 결정이 형성되는데, 중합체의 무정형 영역이 라멜라 결정 구조 내로 연신됨에 따라 결정도가 증가되는 효과가 있다.

"소기포 발포체"는 (연신 이전에) 100 마이크로미터(㎛) 미만, 바람직하게는 5 내지 50㎛의 평균 기포 크기를 갖는 발포체를 의미한다;

"독립 기포"는 하나의 외피로부터 물질을 통하여 또 하나의 외피까지 연장된 연결된 기포 경로를 실질적으로 포함하지 않은 발포체를 의미한다;

"작동 온도"는 용융 믹스 중의 모든 중합체 물질을 용융시키기 위해 압출 공정 중에 달성되어야만 하는 온도를 의미한다;

"출구 온도" 및 "출구 압력"은 압출기의 최종 구역 또는 구역들 내의, 바람직하게는 다이 내의 압출물의 온도 및 압력을 의미한다;

"용융 용액" 또는 "용융 혼합물" 또는 "용융 믹스"는 중합체 물질(들), 임의의 바람직한 첨가제, 및 발포제(들)의 용융 혼합 혼합물을 의미하며, 여기에서 혼합물은 압출기를 통하여 가공되도록 충분하게 유동성이다;

"순수한 중합체"는 소량의 전형적인 열 안정화 첨가제는 포함하나, 충전제, 안료 또는 기타 착색제, 발포제, 미끄럼제, 항-블로킹제, 윤활제, 가소제, 가공 보조제, 정전기 방지제, 자외선 안정제 또는 기타 성질 변형제는 포함하지 않는 중합체를 의미한다;

"발포체 밀도"는 발포체의 주어진 부피의 중량을 의미한다;

"밀도 환산"은 하기 수학식을 기초로 하여 발포체 공극 부피를 측정하는 방법을 지칭한다:

상기 수학식에서, ρ_R 은 밀도 환산값, ρ_f 는 발포체 밀도, ρ_o 는 원래 물질의 밀도이다;

"다분산성"은 특정 발포체 샘플에 대한 수평균 기포 직경으로 나눈 중량 평균 기포 직경을 의미하며; 이것은 샘플 중 기포 크기의 균일성을 측정하는 방법이다;

"균일"은 기포 크기 분포가 1.0 내지 2.0의 다분산성을 갖는 것을 의미한다;

"구형"은 일반적으로 원형인 것을 의미하며; 이것은 구형, 타원형 또는 원형 구조를 포함할 수 있다;

"중합체 매트릭스"는 발포체의 중합체 또는 "비기포" 영역을 의미한다;

"α-올레핀"은 탄소수 3 이상이며 -CH=CH₂기를 갖는 올레핀을 의미한다.

"총 연신 비"는 기계 및 가로 방향 연신비의 곱한 값, 즉=MDxCD를 의미한다.

도 1 및 2는 본 발명에 따라서 제조되는 발포체 제조 방법의 개략도이다.

도 3은 비교예 1의 발포체 정면 입면도의 주사 전자 현미경(SEM) 디지탈 영상이다.

도 4는 비교예 1의 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 5는 비교예 3의 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 6은 비교예 4의 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 7은 실시예 5의 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 8은 실시예 6의 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 9는 실시예 9의 비연신 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 10은 실시예 9의 연신 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 11은 실시예 10의 비연신 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

도 12는 실시예 10의 연신 발포체 측면 입면도의 SEM 디지탈 영상이다.

본 발명에 유용한 고 용융강도 폴리프로필렌은 50중량% 이상, 바람직하게는 70중량% 이상의 프로필렌 단량체 단위를 함유하는 단일- 및 공중합체를 포함하며 190℃에서 25 내지 60cN 범위의 용융강도를 갖는다. 용융강도는 신장 점도계를 사용하여 중합체를 41.9mm 길이를 갖는 2.1mm 직경 모세관을 통하여 190℃에서 0.030cc/초의 속도로 압출하고; 그 다음에 특정 신장율로 신장하기 위한 힘을 측정하면서 스트랜드를 일정한 속도로 신장시킴으로써 편리하게 측정될 수 있다. 바람직하게는 폴리프로필렌의 용융강도는, 제 WO 99/61520 호에 기술된 바와 같이 30 내지 55cN의 범위이다.

선형 또는 직쇄 중합체, 예컨대 통상적인 등방성 폴리프로필렌의 용융강도는 온도에 따라서 급속하게 감소된다. 대조적으로, 고 분지쇄 폴리프로필렌의 용융강도는 온도에 따라서 급속하게 감소되지 않는다. 용융강도와 신장 점도에 있어서의 차이는 장쇄 분지쇄의 존재에 기인하는 것으로 일반적으로 생각된다. 유용한 폴리프로필렌 수지는 분지쇄의 또는 가교결합된 것들이다. 상기 고 용융강도 폴리프로필렌은 당업계에 일반적으로 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 선형 프로필렌의 조절된 산소 환경에서의 조사에 의해 제조된 연쇄 경화 신장 점도를 갖는 고 용융강도 폴리프로필렌을 기술하는 미국 특허 제 4,916,198 호(쉐브(Scheve) 등)를 참고할 수 있다. 기타 유용한 방법은 미국 특허 제 4,714,716 호(박(Park)), 제 99/36466 호(모아드(Moad) 등) 및 제 WO 00/00520 호(보르브(Borve) 등)에 기술된 방법들과 같은 화합물을 용융 폴리프로필렌에 첨가하여 분지쇄 및(또는) 가교결합을 도입하는 방법들을 포함한다. 고 용융강도 폴리프로필렌은 또한 미국 특허 제 5,605,936 호(데니콜라(Denicola) 등)에 기술된 바 와 같이 수지의 조사에 의해서도 제조될 수 있다. 기타 유용한 방법은 제이. 아이. 라우콜라(J. I. Raukola)의 문헌[A New Technology To Manufacture Polypropylene Foam Sheet And Biaxially Oriented Foam Film, VTT Publications 361, Technical Research Center of Finland, 1998] 및 미국 특허 제 4,940,736 호(알티핑(Alteepping) 및 네베(Nebe))에 기술된 바와 같은 이극성 분자량 분포의 형성을 포함하며, 상기문헌들은 참고문헌으로 인용된다.

발포성 폴리프로필렌은 프로필렌 단일중합체 단독으로 구성되거나 50중량% 이상의 프로필렌 단량체 함량을 갖는 공중합체를 포함할 수 있다. 또한, 발포성 폴리프로필렌은 프로필렌 단일중합체 또는 공중합체와 프로필렌 단일- 또는 공중합체 이외의 단일- 또는 공중합체와의 혼합물 또는 블렌드를 포함할 수 있다.

특히 유용한 프로필렌 공중합체는 프로필렌 및 1종 이상의 비-프로필렌 단량체의 것들이다. 프로필렌 공중합체는 프로필렌 및 에틸렌, C3-C8 α-올레핀 및 C4-C10 디엔으로 구성된 군으로부터 선택된 올레핀 단량체의 랜덤, 블록 및 그래프트 공중합체를 포함한다. 프로필렌 공중합체는 또한 프로필렌과 C3-C8 α-올레핀으로 구성된 군으로부터 선택된 α-올레핀의 삼원공중합체도 포함할 수 있는데, 여기에서 상기 삼원공중합체의 α-올레핀 함량은 바람직하게는 45중량% 미만이다. C3-C8 α-올레핀은 1-부텐, 이소부틸렌, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 3,4-디메틸-1-부텐, 1-헵텐, 3-메틸-1-헥센 등을 포함한다. C4-C10 디엔의 예는 1,3-부타디엔, 1,4-펜타디엔, 이소프렌, 1,5-헥사디엔, 2,3-디메틸 헥사디엔 등을 포함한다.

발포성 조성물 중의 고 용융강도 폴리프로필렌에 첨가될 수 있는 소량(50중량% 이하)의 기타 반결정질 중합체는 고, 중, 저 및 선형 저밀도 폴리에틸렌, 플루오로 중합체, 폴리(1-부텐), 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 스티렌/부타디엔 공중합체, 에틸렌/스티렌 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 이오노머 및 열가소성 엘라스트머, 예컨대 스티렌/에틸렌/부틸렌/스티렌(SEBS) 및 에틸렌/프로필렌/디엔 공중합체(EPDM)를 포함한다.

소량(50중량% 이하)의 무정형 중합체가 고 용융강도 폴리프로필렌에 첨가될 수 있다. 적합한 무정형 중합체는, 예를 들면 폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리아크릴, 폴리메타크릴, 엘라스토머, 예컨대 스티렌 블록 공중합체, 예를 들면 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 스티렌 및 디엔의 랜덤 및 블록 공중합체(예를 들면, 스티렌-부타디엔 고무(SBR)), 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무, 천연 고무, 에텔렌 프로필렌 고무, 폴리에틸렌-테레프탈레이트(PETG)를 포함한다. 무정형 중합체의 기타 예는, 예를 들면 폴리스티렌-폴리에틸렌 공중합체, 폴리비닐시클로헥산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 폴리우레탄, 방향족 에폭시드, 무정형 폴리에스테르, 무정형 폴리아미드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 공중합체, 폴리페닐렌 옥사이드 합금, 고 충격 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 플루오르화 엘라스토머, 폴리디메틸 실록산, 폴리에테르이미드, 무정형 플루오로중합체, 무정형 폴리올레핀, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드-폴리스티렌 합금, 1종 이상의 무정형 성분을 포함하는 공중합체 및 이의 혼합물을 포함한다.

1축, 2축 또는 탠덤(tandem) 압출 시스템을 사용하는 압출 방법으로 본 발명의 발포체를 제조할 수 있다. 본 방법은 1종 이상의 고 용융강도 프로필렌 중합체(및 프로필렌 중합체 블렌드를 형성하기 위한 임의의 임의적인 중합체)를 발포제, 예를 들면 물리적 또는 화학적 발포제와 혼합하고 가열하여 용융 혼합물을 형성하는 것을 포함한다. 압출 시스템 내 온도 및 압력 조건은 바람직하게는 중합체 물질 및 발포제를 균질 용액 또는 분산액으로서 유지하기에 충분하다. 바람직하게는 중합체 물질을 순수 폴리프로필렌의 융점 보다 30℃ 이하 만큼 높은 온도에서 발포시켜서 균일하고(균일하거나) 소기포 크기와 같은 바람직한 성질을 만든다.

물리적 발포제, 예컨대 CO₂가 사용될 때, 순수 중합체는 처음에는 융점 보다 높은 온도에서 유지된다. 물리적 발포제를 용융 중합체와 주입(또는 그렇지 않으면 혼합)하고, 압력은 2000 psi(13.8MPa) 이상에서 유지하면서, 용융 혼합물을 압출기 내에서 순수 중합체의 융점 보다 30℃ 이하 만큼 높은 출구 온도(T<T_m+30℃)로 냉각시킨다. 이들 조건하에서 중합체/발포제는 단일상으로 남는다. 용융 혼합물이 출구/성형 다이를 통하여 통과함에 따라 용융물이 급속하게 발포 및 팽창되어, 작고 균일한 기포 크기의 발포체가 형성된다. 물리적 발포제를 첨가하면, 그렇지 않은 때 필요한 온도 보다 상당히 낮은 온도에서 폴리프로필렌이 가공 및 발포될 수 있다. 발포제는 중합체 물질을 가소화, 즉 T_m을 낮출 수 있다. 보다 낮은 온도 는 다이를 나간 후에 즉시 발포체를 냉각 및 안정화할 수 있으므로, 기포를 보다 작고 균일하게 유지하면서 기포 성장 및 응집을 보다 용이하게 막을 수 있다.

화학적 발포제를 사용할 때는, 발포제를 순수 중합체에 첨가하고, 혼합하고, 폴리프로필렌의 T_m 보다 높은 온도로 가열하여 긴밀한 혼합을 보장하고, 화학적 발포제의 활성화 온도로 더 가열하여 발포제를 분해한다. 시스템의 온도 및 압력은 실질적으로 단일상이 유지되도록 조절된다. 활성화 시에 형성된 기체는 용융 혼합물 내에 실질적으로 용해되거나 분산된다. 압력은 2000 psi(13.8 MPa) 이상에서 유지하면서, 출구/성형 다이 이전에 압출기 내의 냉각 구역(들)을 통하여 통과시킴으로써, 생성된 단일상 혼합물을 혼합물을 순수한 중합체의 융점보다 30℃ 이하 만큼 높은 온도로 냉각했다. 일반적으로 화학적 발포제는 압출기로 도입되기 이전에, 예컨대 혼합 호퍼내에서 순수 중합체와 건식 혼합된다.

화학적 또는 물리적 발포제가 사용되든지 간에, 용융 혼합물이 성형 다이를 통하여 압출기를 나갈 때, 이것은 발포제(또는 그의 분해 생성물)를 팽창시키는 상당히 낮은 대기압에 노출된다. 이로 인해 용융 혼합물의 발포를 야기하는 기포가 형성된다. 용융 혼합물 출구 온도가 순수 폴리프로필렌의 T_m 보다 30℃ 이하 만큼 높을 때, 발포제가 용액에서 나올 때의 중합체의 T_m의 증가가 폴리프로필렌의 결정화를 야기하고, 이것은 다시 수초 내에, 또는 가장 전형적으로는 수분의 1초 내에 발포체 기포의 성장 및 응집을 막는다. 이것으로 인해 중합체 물질 내에 작고 균일한 공극이 바람직하게 형성된다. 출구 온도가 순수 폴리프로필렌의 T_m 보다 30℃ 이하 만큼 높을 때, 중합체의 신장 점도는 발포제가 용액으로부터 나올 때 상승되고 폴리프로필렌이 신속하게 결정화된다. 이들 요인들은 발포체 기포의 성장 및 응집을 수초 내에 또는 가장 전형적으로는 수분의 1초 내에 막는다. 바람직하게는, 이들 조건하에서 중합체 물질 중에 작고 균일한 기포가 형성된다. 출구 온도가 순수 중합체의 T_m 보다 30℃를 초과하여 높을 때는, 중합체 물질의 냉각에 보다 시간이 많이 걸리게 되어 기포가 불균일하게 되고 기포 성장을 막을 수 없게 된다. T_m 상승에 더하여, 발포제가 팽창됨에 따라 발포체의 단열 냉각도 발생될 수 있다.

물리적 또는 화학적 발포제가 중합체 물질을 가소화, 즉 이의 T_m 및 T_g를 낮출 수 있다. 발포제가 첨가되면, 그렇지 않을 때 요구되는 온도 보다 상당히 낮은 온도에서 용융 혼합물을 가공 및 성형할 수 있으며, 특정 경우에 있어서는 폴리프로필렌의 융점 보다 낮은 온도에서 가공할 수 있다. 보다 낮은 온도로 발포체를 냉각 및 안정화할 수 있다(즉, 충분한 고형화 온도에 다다라서 더 이상의 기포 성장을 막고 보다 작고 균일한 기포 크기를 만들 수 있다).

본 발명에 유용한 물리적 발포제는 발포체가 다이를 나갈 때의 온도 및 압력에서 증기인 임의의 물질일 수 있다. 물리적 발포제가 기체, 초임계 유체 또는 액체, 바람직하게는 초임계 유체 또는 액체, 가장 바람직하게는 액체로서, 중합체 물질 내로 도입, 즉 주입될 수 있다. 사용되는 물리적 발포제는 제조되는 발포물에서 원하는 성질에 의존할 것이다. 발포제를 선택하는데 있어서 고려되는 기타 요인은 그의 독성, 증기압 프로파일, 취급의 용이성 및 사용되는 중합체 물질에 대한 용해도이다. 인화성 발포제, 예컨대 펜탄, 부탄 및 기타 유기물질이 사용될 수는 있으나, 비-인화성, 무독성, 오존을 고갈시키지 않는 발포제, 예컨대 이산화탄소, 질소, 물, SF₆, 산화질소, 아르곤, 헬륨, 비활성기체, 예컨대 크세논, 공기(질소 및 산소 혼합물), 및 이들 물질의 혼합물이, 사용이 보다 용이하기 때문에, 예를 들면 환경 및 안전성 문제점이 보다 적기 때문에 바람직하다. 기타 적합한 물리적 발포제는, 예를 들면 히드로플루오로카본(HFC), 히드로클로로플루오로카본(HCFC) 및 완전- 또는 부분적 플루오르화 에테르를 포함한다.

화학적 발포제는 발포제의 분해온도 보다 낮은 온도에서 중합체에 첨가되며, 전형적으로는 압출기로의 도입 이전에 실온에서 중합체 공급물에 첨가된다. 발포제가 폴리프로필렌의 융점 보다는 높으나, 화학적 발포제의 활성화 온도 보다는 낮은 온도에서 혼합되어 중합체 전체에 분해되지 않은 형태로 분포된다. 일단 분산되면, 화학적 발포제는 혼합물을 발포제의 분해 온도 이상으로 가열함으로써 활성화될 수 있다. 기포 형성은 시스템의 온도 및 압력에 의해 억제되면서, 발포제가 분해되어 N₂, CO₂ 및(또는) H₂O와 같은 기체를 방출한다. 유용한 화학적 발포제는 전형적으로 140℃ 이상의 온도에서 분해된다.

상기 물질의 예는 합성 아조-, 카르보네이트, 및 히드라이드 기재 분자, 예컨대 아조디카르본아미드, 아조디이소부티로니트릴, 벤젠술폰히드라지드, 4,4-옥시벤젠 술포닐-세미카르바지드, p-톨루엔 술포닐 세미-카르바지드, 바륨 아조디카르복실레이트, N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드 및 트리히드라지노 트리 아진을 포함한다. 이들 물질의 특정 예는 Celogen OT(4,4'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), Hydrocerol BIF(카르보네이트 및 폴리카르본산의 제제), Celogen AZ(아조디카르본아미드) 및 Celogen RA(p-톨루엔술포닐 세미카르바지드)이다.

발포성 중합체의 혼합물 내로 혼입되는 발포제의 양은 밀도 환산;[1-순수한 중합체에 대한 발포체의 밀도 비]x100에 의해 측정된 공극 함량이 10% 초과, 보다 바람직하게는 20% 초과인 발포제가 형성되도록 선택된다. 일반적으로 발포체 공극 함량이 보다 클수록 발포체 밀도, 중량 및 차후 최종 용도에 대한 물질 비용이 감소된다.

도 1은 본 발명의 발포체를 제조하는데 사용될 수 있는 탠덤 압출 장치(10)을 도시하며, 물리적 발포제를 사용하기에 바람직한 방법이다. 용융 혼합물을 형성하기 위해, 중합체 물질을 먼저 호퍼(12)로부터 중합체 물질을 용융 및 운반하는 제 1 압출기(14) 내로 공급한다. 중합체 물질을 임의의 편리한 형태로 압출기(14) 내에 첨가할 수 있다. 첨가제는 전형적으로 중합체 물질과 함께 첨가되나 더 하류에 첨가될 수도 있다. 전형적으로 액체 또는 초임계 형태의 발포제가 제 1 압출기의 출구 근처에서 주입된다. 압출기 내의 조건으로 인하여, 발포제는 전형적으로 압출기 내에서 초임계 상태이다.

중합체, 첨가제 및 발포제가 제 1 압출기(14) 내에서 용융 혼합된다. 물리적 발포제는 전형적으로 압출기(14)의 특정 중간 단계에서 유체 취급 장치(16)에 의해 주입되어 도입된다. 용융-혼합 단계의 목적은 발포제 및 기타 첨가제가 용융 중합체 물질 전반에 균질하게 분포되는 정도로 존재하는 발포성, 압출성 조성물을 제조하기 위한 것이다. 특정 작동 조건은 가공되는 특정 조성물의 성질 및 특성에 의존하여 상기 균질한 분포가 달성되도록 선택된다. 압출기(14) 내의 작동 및 출구 압력은 발포제가 압출기 내에서 팽창되는 것을 방지하기에 충분해야 한다. 압출기(14) 내의 작동 온도는 용융 혼합물 내의 모든 중합체를 용융 및(또는) 연화시키기에 충분해야 한다.

다음에, 용융 혼합물을 제 2 압출기(20)(전형적으로 1축 압출기)로 도관(18)에 의해 공급했다. 압출기(20)는 일반적으로 최적 혼합을 달성하고 발포제를 용액 중에 유지하기 위해 선택된 조건(예를 들면, 축 속도, 축 길이, 압력 및 온도)에서 작동된다. 압출기(20)는 전형적으로 최종 구역 또는 구역들의 온도가 용융 용액을 원하는 출구 온도로 만드는 감소하는 온도 프로파일을 갖는다.

압출기(20)의 출구 말단에서, 발포성, 압출성 조성물이 성형/출구 오리피스를 갖는 다이(22)(예를 들면, 환상, 봉, 슬릿 다이 또는 성형 프로파일 다이) 내로 계량된다. 다이(22) 내의 온도는 바람직하게는 압출기(20)의 최종 구역과 실질적으로 동일한 온도; 즉 출구 온도로 유지된다. 압출기(20) 및 다이(22) 내부의 비교적 높은 압력으로 압출기 및 다이 내 용융 믹스 조성물의 기포 형성 및 발포를 막는다. 출구 압력은 다이 오리피스 크기, 출구 온도, 발포제 농도, 중합체 유속, 중합체 점도, 축 속도 및 중합체 형태에 의존한다. 출구 압력은 전형적으로 다이 오리피스 크기를 조정함으로써 조절되나, 출구 온도, 발포제 농도, 및 기타 변수를 조정함으로써도 조절될 수 있다. 다이 오리피스 크기의 감소는 일반적으로 출구온도를 상승시킬 것이다. 조성물이 다이 성형 오리피스를 통하여 다이(22)를 나갈 때, 주위 압력에 노출된다. 압력 강하로 인해 발포제가 팽창되고 기포가 형성된다. 발포성 물질이 다이를 나가고 주위 압력에 노출될 때, 발포체(24)는 전형적으로 다이 출구의 2 내지 5cm 이내에서, 보다 전형적으로 그리고 바람직하게는 2cm 이내에서 급냉되는데, 즉 폴리프로필렌의 T_m 보다 낮은 온도로 된다.

다이 출구 오리피스의 형태로 발포체(24)의 형태를 알 수 있다. 다양한 형태가 만들어질 수 있는데, 연속 시트, 예컨대 패턴화 프로파일 시트, 관, 로프 등을 포함한다.

일반적으로, 발포제가 용융 혼합물로부터 분리될 때, 중합체 물질에 대한 그의 가소화 효과가 감소되고 중합체 물질의 신장 점도가 증가된다. T_g에서 보다 T_m에서 점도가 보다 예리하게 증가된다는 것 때문에, 무정형 중합체 보다 반결정질 중합체에 대한 성형 온도를 선택하는 것이 보다 엄격하다. 중합체 물질의 온도가 순수 중합체의 T_m에 접근할수록 보다 점성질로 되기 때문에, 기포가 용이하게 팽창하거나 응집될 수 없다. 발포체 물질이 더 냉각될 때, 이것은 다이(22)의 출구 성형 오리피스의 일반적인 형태로 고형화된다.

도 2는 본 발명의 발포체를 제조하는데 사용될 수 있는 단일 단계 압출 장치(40)를 설명하는데, 화학적 발포제에 사용하기에 바람직한 공정이다. (도시된 바와 같은) 2축 압출기(44)를 사용하여 폴리프로필렌 및 발포제의 용융 혼합물을 형성할 수 있지만, 1축 압출기도 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 폴리프로필렌은 호퍼(42)에 의해 압출기(44)의 구역 1 내로 도입된다. 화학적 발포제는 전 형적으로 중합체와 함께 첨가되나 더 하류에 첨가될 수도 있다. 물리적 발포제는 유체 취급 수단(46)을 사용하여 중합체가 용융되는 지점보다 하류 위치에서 첨가될 수 있다.

물리적 발포제가 사용될 때, 압출기(44)는 일반적으로 감소 온도 프로파일로 작동될 수 있다. 화학적 발포제가 사용될 때는, 중간 구역은 일반적으로 화학적 발포제를 개시하기에 충분한 승온에서 유지되며, 다음에는 보다 차가운 구역들이다. 압출기의 초기 구역(들)의 온도는 폴리프로필렌을 용융하고 발포제와의 균질한 용융 혼합물을 제공하기에 충분해야 한다. 압출기의 최종 구역 또는 구역들을 원하는 출구 온도가 달성되도록 셋팅한다.

탠덤 공정을 사용하는 것이 비하여 단일 단계 압출 공정을 사용하면, 균질한 발포성 혼합물을 제조하기 위해서 보다 짧은 거리에서의 혼합과 작동 온도 및 압력으로부터의 출구 온도 및 압력으로의 전이를 필요로 한다. 적합한 용융 믹스를 달성하기 위해서는, 대략 압출기 축의 첫번째 반은 중합체를 혼련하고 이를 압출기를 통해 이동시키는 혼합 및 운반 요소를 가질 수 있다. 축의 두번째 반은 냉각하면서 중합체 물질 및 발포제를 균질한 혼합물로 혼합하기 위한 분산 혼합 요소를 가질 수 있다.

탠덤 공정으로는, 작동 및 출구 압력(및 온도)은 발포제가 압출기 내에서 기포를 형성하는 것을 막기에 충분해야 한다. 압출기의 최종 구역 또는 구역들은 바람직하게는 압출물을 출구 온도로 하는 온도이면서, 작동 온도는 바람직하게는 중합체 물질을 용융시키기에 충분한 온도이다.

압출기의 출구 말단에서, 발포성, 압출성 조성물은 성형 출구 오리피스를 갖는 다이(48) 내로 계량된다. 발포체가 탠덤 공정과 유사한 방식으로 형성된다.

발포제 농도, 출구 압력 및 출구 온도는 발포체 밀도, 기포 크기 및 기포 크기 분포와 같은 형성되는 발포체의 성질에 대하여 상당한 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 출구 온도가 보다 낮을수록, 발포된 물질의 기포 크기가 보다 균일하고 보다 작아진다. 이것은 보다 낮은 출구 온도에서는, 신장 점도가 커져서, 보다 느리게 기포가 성장되기 때문이다. 물질을 보통의 압출 온도 보다 낮은 온도에서, 즉 순수한 중합체 물질의 T_m 보다 30℃ 이하 만큼 높은 온도에서 압출하면 작고, 균일한 기포 크기의 발포체가 생성된다.

일반적으로, 용융 혼합물이 다이를 나갈 때, 짧은 거리에서 압력이 많이 강하되는 것이 바람직하다. 다이를 나갈 때까지 비교적 높은 압력에서 용액을 유지시키는 것은 균일한 기포 크기가 형성되는 것을 돕는다. 출구 압력 및 주위 압력 간에 큰 압력 강하를 유지하는 것으로도 용융 혼합물을 신속하게 발포시킬 수 있다. 균일한 기포의 발포체를 형성하기 위한 하한은 사용되는 발포제의 임계 압력에 의존할 것이다. 일반적으로, 본 발명에 유용한 고 용융강도 폴리프로필렌에 대해서는, 허용 가능하게 균일한 기포를 형성하기 위한 하한 출구 압력은 대략 7 MPa(1000 psi), 바람직하게는 10 MPa(1500 psi), 보다 바람직하게는 14 MPa(2000 psi)이다. 가장 작은 기포 크기는 낮은 출구 온도 및 높은 발포제 농도에서 형성될 수 있다. 그러나 임의의 주어진 온도 및 압력에서, 중합체가 발포제로 과포화 되어 2상 시스템이 형성되기 때문에 그 이상에서 다분산성이 증가될 발포제 농도가 존재한다.

특정 용융 혼합물에 대한 최적 출구 온도, 출구 압력 및 발포제 농도는 사용되는 중합체(들)의 유형 및 양; 점도를 포함하는 중합체의 물리적 성질; 중합체(들) 및 발포제의 상호 용해도; 사용되는 첨가제의 유형 및 양; 제조되는 발포체의 두께; 및 원하는 밀도 및 기포 크기; 발포체가 또 하나의 발포체 및 비발포 물질과 공압출되는지의 여부; 및 다이 틈 및 다이 오리피스 디자인과 같은 여러 요인에 의존할 것이다.

본 발명은 100㎛ 미만의 평균 기포 크기를 갖는 발포체를 제공하며 이롭게는 50㎛ 미만의 평균 기포 크기를 갖는 발포체를 제공할 수 있다. 추가로 형성된 발포체는 70% 이상의 독립 기포 함량을 갖는다. 압출로 인해 기포는 기계방향으로 신장될 수 있다.

발포체의 물리적 성질을 최적화하기 위해, 중합체 사슬은 1개 이상의 주요 축(1축)을 따라서 연신된 다음, 2개의 주요 축(2축)을 따라서 연신될 수 있다. 분자 연신의 정도는 일반적으로 최종 길이 대 원래 길이의 비인 연신비에 의해 정의된다.

연신 시에, 보다 큰 결정성이 발포체의 폴리프로필렌 성분에 부여되고 발포체 기포의 크기가 변화된다. 대표 기포는 각각 기계 및 가로 방향으로의 연신 정도에 비례하는 주요 방향 X 및 Y를 갖는다. 발포체의 면에 대하여 수직인 마이너 방향 Z는 연신 이전의 기포의 단면 치수와 실질적으로 동일할 것이다(또는 적당하 게 작을 수 있다).

연신에 대한 조건은 발포체의 통합성이 유지되도록 선택된다. 그러므로 기계 및(또는) 가로 방향으로 신장될 때, 연신 온도는 연속 상의 상당한 찢어짐 또는 파쇄가 방지되어 발포체 통합성이 유지되도록 선택된다. 연신 온도가 너무 낮거나 연신 비(들)가 과도하게 높다면 발포체는 특히 찢어지고, 기포가 파괴되거나, 심지어 치명적으로 파손되기 쉽다. 일반적으로 발포체는 순수한 폴리프로필렌의 유리 전이 온도와 융점 사이의 온도에서 연신된다. 바람직하게는, 연신 온도는 순수한 중합체의 알파 전이 온도 이상이다. 상기 온도 조건은 발포체 통합성을 잃지 않으면서 X 및 Y 방향으로의 최적 연신을 가능하게 한다.

예상 외로, 발포체를 연신하는 것은 발포체의 밀도를 감소시켜서, 발포제 단독을 사용하여 달성될 수 있는 것보다 낮은 밀도의 발포체가 제조될 수 있게 한다는 것이 발견되었다. 밀도의 60% 까지의 감소가 관찰되었다. 발포체를 제조하는데 사용될 수 있는 발포제, 특히 분해 시에 중합체 매트릭스 중에 유기 잔기를 남기는 화학적 발포제의 양은 실제로 제한된다. 본 발명은 보다 낮은 제조 및 물질 비용, 보다 양호한 절연 성질, 보다 큰 표면적, 제조의 용이성, 향상된 확산 반사성, 감소된 유전 상수, 조절된 인열성 및 중량을 기초로 한 증가된 인장 강도와 같은 추가의 이점을 발포물에 제공한다.

연신 후에 기포는 비교적 형태가 평면적이고 뚜렷한 경계를 갖는다. 기포는 일반적으로 발포체의 주요 표면과, 기계(X) 및 가로(Y) 방향(연신 방향)의 주요 축과 동일 평면 상에 있다. 기포의 크기는 균일하며 발포제의 농도, 압출 조건 및 연신 정도에 비례한다. 고 용융강도 폴리프로필렌을 사용할 때 폐쇄된 기포의 백분율은 연신 후에 현저하게 변화되지 않는다. 대조적으로, 통상적인 폴리프로필렌 발포체의 연신은 기포 붕괴 및 발포체의 연열을 야기하여 폐쇄된 기포의 백분율을 감소시킨다. 발포체 매트릭스 중의 기포 크기, 분포 및 양은 주사 전자 현미경법과 같은 기술에 의해 측정될 수 있다.

연신 단계에서, 발포체는 기계 방향으로 신장될 수 있고 동시에 또는 차례로 가로 방향으로 신장될 수 있다. 먼저 기계방향으로 신장될 때, 폴리프로필렌의 구형의 개개의 피브릴은 실질적으로 필름의 기계 방향(연신 방향)에 평행하게 필름의 평면에서 연신된다. 연신된 피브릴은 로프와 유사한 형태를 갖는 것으로 보일 수 있다. 필름의 그 다음의 또는 추가의 가로 방향의 연신으로, 기계 및 가로 방향의 연신 정도에 따라서, X, Y 및 중간 축을 따른 밀도가 변화되면서, 필름의 평면에서 피브릴이 재연신된다.

신장 조건은 중합체 매트릭스의 결정도 및 발포체의 공극 부피가 증가되도록 선택된다. 연신된 발포체는 비연신 발포체에 비하여 상당히 향상된 인장강도를, 비교적 낮은 공극 함량일 때도 갖는다.

발포체는 폴리프로필렌의 알파 전이 온도 이상 및 융점 이하의 온도에서 상호 수직 방향으로 신장시킴으로써 이축 연신될 수 있다. 일반적으로, 필름은 먼저 한 방향으로 신장된 다음 제 1 방향에 대하여 수직인 제 2 방향으로 신장된다. 그러나, 신장은 원한다면 동시에 양방향으로 수행될 수 있다. 2축 연신이 바람직하다면, 발포체를 두개의 주요 축에 따라서 차례로 연신하기 보다는, 발포체를 동시 에 연신하는 것이 바람직하다. 동시 2축 연신이 순차 2축 연신에 비하여 보다 높은 밀도 감소와 개선된 물리적 성질, 예컨대 인장 강도를 제공하는 것으로 발견되었다. 동시 2축 연신이 또한 보다 등방성인 인장 인열 성질을 제공한다. 이롭게는, 동시 연신은 가로 방향의 발포체의 인장 강도가 기계 방향의 인장 강도의 30% 이내인 연신 고 용융강도 폴리프로필렌 발포체를 제공한다. 동시 2축 연신된 발포체를 포함하는 다충 물품도 본 발명의 범위 내이다.

전형적인 순차 연신 공정에 있어서, 필름은 한 셋트의 회전 롤러 위에서 압출의 방향으로 신장된 다음 텐터(tenter) 장치에 의해 그에 대하여 교차하는 방향으로 신장된다. 대안으로, 발포체는 텐터 장치에서 기계 및 가로 방향으로 모두 신장될 수 있다. 발포체는 1 또는 2방향으로 3 내지 50배의 총 연신비(MDxCD)로 신장될 수 있다. 일반적으로 소기포 크기의 발포체를 사용하면 보다 큰 연신을 달성할 수 있는데; 100 마이크로미터 초과의 기포 크기를 갖는 발포체는 20배 이상으로 잘 연신될 수 없는 반면에, 50 마이크로미터 미만의 기포 크기를 갖는 발포체는 50배까지의 총 연신비로 신장될 수 있다. 또한 작은 평균 기포 크기의 발포체는 신장 후에 파손에 대하여 보다 큰 인장 강도 및 신장율을 나타낸다.

제 1 연신(또는 신장) 단계 도중의 중합체 발포체의 온도는 발포체 성질에 영향을 미친다. 일반적으로 제 1 연신 단계는 기계 방향이다. 연신 온도는, 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 가열된 롤의 온도에 의해 또는 복사 에너지를 가하여, 예를 들면 적외선 램프에 의해 조절될 수 있다. 온도 조절 방법을 혼합하여 사용할 수도 있다. 너무 낮은 연신 온도는 발포체 인열과 기포 파괴를 야기할 수 있다. 연신은 일반적으로 순수 폴리프로필렌의 유리 전이 온도 내지 융점 사이의 온도, 또는 약 110-170℃, 바람직하게는 110-140℃에서 수행된다. 제 1 연신에 수직인 방향으로의 제 2 연신이 바람직할 것이다. 상기 제 2 연신의 온도는 일반적으로 제 1 연신의 온도와 유사하거나 이보다 높다.

발포체가 신장된 후에 더 가공될 수 있다. 예를 들면, 발포체의 연신 양 방향에서의 수축을 방지하면서, 폴리프로필렌을 더 결정화시키기에 충분한 온도에 발포체를 두어서, 발포체를 어닐링하거나 열경화시킬 수 있다.

발포체의 최종 두께는 압출 두께, 연신 정도 및 임의의 추가 가공에 의해 부분적으로 결정될 것이다. 본 발명은 선행 기술 방법에 의해 일반적으로 달성될 수 있는 것보다 얇은 발포체를 제공한다. 대부분의 발포체는 기포 크기에 의해 두께가 제한된다. 본 발명에 있어서의 소기포 크기(<50㎛)와 연신으로 2 내지 100 mil(0.05 내지 0.25 mm) 이하의 두께가 가능하게 되며, 10 내지 80 mil(0.025 내지 0.2 mm)의 발포체를 용이하게 제조할 수 있게 된다.

본 발명은 1종 이상의 고 용융강도 발포체 층을 포함하는 다층 물품을 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 발포체는 발포체보다 상당히 높거나 낮은 가공 온도를 갖는 물질과 함께, 원하는 구조 및 기포 크기를 여전히 달성하면서, 공압출될 수 있다. 발포체가 압출될 때 이것을 인접한 뜨거운 중합체에 노출시키는 것은 발포체 기포, 특히 보다 뜨거운 물질과 직접 접촉하고 있는 것들이 원하는 크기를 넘어서 성장하고 응집하게 할 것이며 또는 발포체 물질을 용융 또는 붕괴시킬 것이라는 것이 예상된다.

본 발명의 공압출 방법은 2개 층 이상을 포함하는 발포체 물질을 제조하는데 사용될 수 있다. 적층 물질 또는 물품은 다이(22) 또는 (50)에 적합한 피드 블록(feed block), 예를 들면 다층 피드 블록을 장착하거나 또는 클로에렌(Cloeren, 텍사스주 오렌지)으로부터 구입할 수 있는 3-층 베인(vane) 다이와 같은 다중-베인 또는 다중-매니폴드(manifold) 다이를 사용하여 제조될 수 있다. 복수의 인접 발포체 층을 갖는 물질 또는 물품은 동일하거나 상이한 물질을 포함하는 발포체 층으로 만들어질 수 있다. 본 발명의 발포물은 1개 이상의 내부 및(또는) 외부 발포체 층(들)을 포함할 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 고 용융강도 폴리프로필렌 발포성 물질을 포함하는 각각의 압출성 물질이, 용융 혼합물이 다층 피드블록, 또는 다중-매니폴드 다이 상의 상이한 주입구로 공급된 다음 다이를 나가기 전에 함께 합쳐지는 상기 압출 방법들 중 하나를 사용하여 가공될 수 있다. 층들은 일반적으로 압출 공정에 대하여 상기한 바와 동일한 방법으로 발포된다. 다층 방법은 또한 열가소성 필름 및 접착제와 같은 기타 유형의 물질과 함께 본 발명의 발포체를 압출하는데에도 사용될 수 있다. 다층 물품이 제조될 때, 유사한 점도를 가지며 층간 접착을 제공하는 물질을 사용하여 인접하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 다층 물품이 발포체 층 및 필름 층을 (하나 또는 둘 다의 표면에) 포함할 때, 단일 층 발포체에 비하여 보다 큰 연신 정도, 개선된 인장 성질 및 보다 작은 기포 크기가 가능하다.

물질의 인접층들이 실질적으로 상이한 온도로 가열된다면, 다이를, 예를 들면 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 제 5,599,602 호의 도 4에 개시된 바와 같은 다이를 사용하여, 다이를 나가기 직전까지 여러 물질들을 열적으로 분리할 수 있다. 이것은 여러 물질들이 접촉될 때의 부정적인 효과, 예컨대 발포체의 용융 또는 붕괴 또는 계속된 기포 팽창 응집을 감소시키거나 제거할 수 있다.

중합체 또는 비중합체 층을 적층하여 발포체 코어를 형성하거나, 그들 각각의 성형 오리피스를 나갈 때 압출된 발포체를 접착제와 같은 특정의 접착 수단을 사용하여 적층함으로써도 다층 발포물을 제조할 수 있다. 유용한 적층 구조는 열가소성 필름 층 또는 스크림 층, 예컨대 부직포 층과의 고 용융강도 폴리프로필렌 발포체 층을 포함한다. 사용될 수 있는 기타 기술은 참고 문헌으로 인용되는 미국 특허 제 5,429,856 호에 기술된 바와 같은 압출 코팅 및 봉입 압출을 포함한다. 다층 물품은 전술한 바와 같이 연신될 수 있다.

연신된 발포체는 중합체 매트릭스의 고 탄성 및 인장 강도 때문에 극도로 강한 테이프를 제조하기 위한 테이프 백킹 또는 스트랩으로서 유용하다. 테이프 백킹으로서 사용될 때, 필름은 필름에 적용하기에 적합한 접착제로 임의의 통상적인 열 용해, 용매 코팅 등에 의해 코팅될 수 있다. 하나 또는 둘 다의 표면이 코팅될 수 있다. 이롭게 본 발명의 2축 연신 발포체를 사용할 때, 이로부터 제조된 접착제 테이프는 세로 또는 가로 방향으로 용이하게 인열될 수 있다.

많은 유형의 접착제가 사용될 수 있다. 접착제는 열 용해 코팅되는 배합물, 전사 코팅되는 배합물, 용매 코팅되는 배합물, 수-기재 및 라텍스 배합물과 적층, 열 활성화, 수 활성화 접착제를 포함할 수 있다. 이들 접착제는 통상적인 기술, 예컨대 리버스 롤(reverse roll), 나이프-오버-롤(knife-over-roll), 그래비어(gravure), 와이어 운드 로드(wire wound rod), 플로팅 나이프(floating knife), 또는 에어 나이프(air knife)와 같은 방법에 의한 용매 코팅, 슬롯 오리피스(slot orifice) 코팅기, 롤 코팅기 또는 압출 코팅기와 같은 열 용해 코팅에 의해, 적절한 코팅 중량으로 도포될 수 있다.

본 발명에 유용한 접착제의 예는 폴리아크릴레이트; 폴리비닐 에테르; 디엔 포함 고무, 예컨대 천연 고무, 폴리이소프렌 및 폴리이소부틸렌; 폴리클로로프렌; 부틸 고무; 부타디엔-아크릴로니트릴 중합체; 열가소성 엘라스토머; 블록 공중합체, 예컨대 스티렌-이소프렌 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 중합체, 및 스티렌-부타디엔 중합체; 폴리-알파-올레핀; 무정형 폴리올레핀; 실리콘; 에틸렌 포함 공중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸아크릴레이트 및 에틸 메타크릴레이트; 폴리우레탄; 폴리아미드; 에톡시; 폴리비닐피롤리돈 및 비닐피롤리돈 공중합체; 폴리에스테르; 및 상기한 것들의 혼합물의 일반 조성물을 기재로 한 것들을 포함한다. 추가로, 접착제는 점착제, 가소제, 충전제, 항산화제, 안정제, 안료, 확산입자, 경화제 및 용매와 같은 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유용한 접착제는 압력 민감성 접착제일 수 있다. 압력 민감성 접착제는 실온에서 보통 끈적끈적하며, 기껏해야 가벼운 손가락 압력에 의해 표면에 부착될 수 있다. 유용한 압력 민감성 접착제에 대한 일반적인 설명을 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers(뉴욕, 1998)]에서 찾을 수 있다. 유용한 압력 민감성 접 착제에 대한 추가 설명은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol.1, Interscience Publishers(뉴욕, 1964)]에서 찾을 수 있다.

압력 민감성 접착제가 백킹의 한 면에 코팅되고 분리 코팅(저 접착성 백사이즈 (LAB) 코팅)이 임의적으로 반대 면에 코팅되면, 제조된 테이프는 롤에 감길 때는 그 자체로부터 풀어질 수 있고 또는 패드 형태일 때는 분리될 수 있다.

분리 코팅 조성물이 사용된다면, 접착제 조성물과 혼화성이어야 하고, 접착제 조성물로 이동함으로써 테이프의 접착제 성질을 저하시켜서는 안된다.

테이프의 LAB 층에 대한 분리 코팅 조성물은 실리콘, 알킬 또는 플루오로케미칼 성분 또는 이의 혼합물을 분리 부여 성분으로서 포함할 수 있다. 본 발명에 유용한 분리 코팅 조성물은 실리콘 함유 중합체, 예컨대 실리콘 폴리우레탄, 실리콘 폴리우레아 및 실리콘 폴리우레탄/우레아, 예컨대 미국 특허 제 5,214,119 호, 제 5,290,615 호, 제 5,750,630 호 및 제 5,356,705 호에 기술된 것들 및 미국 특허 제 5,032,460 호, 제 5,202,190 호 및 제 4,728,571 호에 기술된 실리콘 아크릴레이트 그래프트 공중합체를 포함한다. 기타 유용한 분리 코팅 조성물은 미국 특허 제 3,318,852 호에 기술된 것들과 같은 플루오로케미칼 함유 중합체, 및 미국 특허 제 2,532,011 호에 기술된 바와 같은 장쇄 알킬 측쇄를 포함하는 중합체, 예컨대 폴리비닐 N-알킬 카르바메이트(예를 들면, 폴리비닐 N-옥타데실 카르바메이트)와 미국 특허 제 2,607,711 호에 기술된 것들과 같은 고급 알킬 아크릴레이트(예를 들면, 옥타데실 아크릴레이트 또는 베헤닐 아크릴레이트) 또는 미국 특허 3,502,497 호 및 제 4,241,198 호에 기술된 바와 같은 알킬 메타크릴레이트(예를 들면, 스테아릴 메타크릴레이트)를 포함하며, 알킬 측쇄가 탄소수 16 내지 22인 공중합체를 포함한다.

이들 분리 중합체는 서로 그리고 열경화성 수지 또는 열경화성 필름 형성 중합체와 혼합되어 분리 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 또한 기타 첨가제, 예컨대 충전제, 안료, 습윤제, 점도 개질제, 안정제, 항산화제 및 가교결합제가 분리 코팅조성물에 사용될 수 있다.

백킹 층에 접착제 층이 접착되는 것을 증가시키기 위한 프라이머와 같은 여러 기타 층이 테이프에 더해질 수 있다. 또한 백킹의 분리 성질은 백킹 및 접착제가 협력하여 원하는 풀림 특성을 달성하도록 변형될 수 있다. 백킹의 분리 성질은 저 표면 에너지 조성물의 도포, 프라이밍, 코로나 방전, 화염 처리, 거칠게만들기, 부식 및 이것을 혼합한 것에 의해 변형될 수 있다.

시험 방법

발포체 밀도(ASTM D792-86)

발포체 샘플을 12.5mmx12.5mm 견본으로 절단하고 메틀러-톨레도(Mettler-Toledo, 스위스 그라이펜시)로부터 Model AG245로 구입할 수 있는 고 정확도 저울에서 칭량했다. 각 샘플의 부피를 실온(25+1℃)에 방치해 놓은 물의 질량을 측정함으로써 얻었다. 25℃에서의 물의 밀도를 1g/cm³인 것으로 가정하여, 각 샘플의 부피를 아르키메데스(Archimedes)의 원리를 이용하여 계산했다. 발포체의 밀도를 질량 및 부피의 몫으로 얻었다. 이 측정의 정확도는 +0.01g/cm³이었다.

발포체 기포 크기

제올 USA, Inc.(JEOL USA, Inc., 매사츄세츠주 피보디)로부터 모델 JSM-35C로서 구입할 수 있는 주사 전자 현미경을 사용하여 모든 발포체 샘플에서 주사 전자 현미경법을 수행했다. 액체 질소 중에서 2-5분간 동결시키고 분쇄하여 샘플을 제조했다. 얇은 팔라듐-금 코팅을 샘플에서 증발시켜서 전도성 표면으로 만들었다. 발포체 기포의 직경은 디지탈 SEM 현미경사진 및 Windows 소프트웨어용 UTHSCSA Image Tool(버전 1.28, 유니버시티 오브 텍사스(University of Texas), 텍사스주 샌 안토니오)을 사용하여 측정했다. 100개 이상의 기포의 직경을 측정하고 기록했다. 평균 기포 크기는 Image Tool Software를 사용하여 계산했다.

기계적 성질

발포체의 기계적 성질은 Instron Testing Device(인스트론 Corp., 매사츄세츠주 칸톤)를 사용하여 대략 23℃에서 측정했다. 샘플을 먼저 23℃ 및 50% 습도에서 2일간 조절했다. 시험 영역 크기 2.54cmx0.32cm로 도그본 다이를 사용하여 샘플을 제조했으며 견본의 두께를 측정 및 기록했다. 3M 섬유 테이프를 도그본의 비-시험 구역 주변에 사용하여 클립 내에 보다 잘 잡히도록 했다. 파손시까지 25.4cm/분의 인장 속도에서 샘플을 시험했으며 응력을 신장율의 함수로서 측정했다. 평균값을 보고했다.

실시예 1

고 용융강도 폴리프로필렌(PF814^TM, 몬텔 노쓰 아메리카, Inc.(Montell North America, Inc., 델라웨어주 윌밍톤; 용융 유속 대략 2 내지 4dg/분) 및 2중량%의 화학적 발포제(RIC-50^TM _, 시트르산/나트륨 비카르보네이트 혼합물, 리디 인터내셔날 Corp.(Reedy International Corp., 뉴저지주 키포트)의 용융 혼합물을 Saxton 단일 단계 축이 장착된 1.25"(3.2cm) 1축 압출기(데이비스-스탠다드 Corp.의 킬리온 익스트루더스 Div.(Killion Extruders Div. of Davis-Standard Corp.), 뉴저지주 시다 그로브)에서 40rpm 및 160->221->182℃의 온도 프로파일에서 제조했다. 출구 온도는 180℃였으며, 13.8MPa의 출구 압력이 만들어졌다. 용융 혼합물을 15.2cm 발포 다이(익스트루젼 다이즈 Inc.(Extrusion Dies Inc.), 오하이오주 캔필드)를 통하여 압출하고 제조된 발포체 시트를 크롬 캐스트 롤에서 150℉(65.5℃)에서 냉각한 다음 1.5m/분의 연신 속도로 수집했다. 발포체는 백색이고 불투명했으며, 0.6mm 두께에서 0.56g/cc의 밀도를 가졌다. 도 3 및 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 발포체의 기포는 기계방향(MD)로 약간 신장되었는데 50 내지 200㎛, 일반적으로 100㎛ 초과의 평균 크기 범위이다. 실험실 규모 배치 연신기 내의 대략 135-140℃에서의 발포체의 동시 2축 연신(3.5배x3.5배)으로 밀도 0.37g/cc의 은색의 확산 반사성 물질을 얻었다.

실시예 2(비교예)

발포체 샘플을 대략 2 내지 4dg/분의 용융 유속을 갖는 저 용융강도 등방성 폴리프로필렌(PP3374^TM, 피나 Inc.(Fina Inc.), 텍사스주 달라스)으로부터 제조했다. 중합체를 25mm 직경 2축 압출기(베르스토르프 Corp.(Berstorff Corp.), 켄터키주 플로렌스) 내에서 80rpm으로 2중량%의 아조디카르본아미드 발포제(FM1307H^TM, 암퍼시트 Co.(Ampacet Co.)로부터 구입, 오하이오주 신시내티))와 혼합했다. 온도 및 압력 프로파일과 캐스팅 조건은 실시예 1에 기술된 바와 실질적으로 동일했다. 생성된 황색의 불투명한 발포체는 0.7mm 두께 및 0.66g/cc의 밀도를 가졌다. 실험실 규모 배치 연신기 중의 대략 135-140℃에서의 발포체의 동시 2축 연신(4배x4배)으로 밀도 0.62g/cc의 훨씬 덜 불투명한 물질을 얻었다. 연신 후에 상당한 기포 붕괴가 관찰되었다. 2.5배x2.5배로 연신했을 때, 발포체 밀도는 0.54g/cc이었다.

실시예 3(비교예)

고 용융강도 폴리프로필렌(PF814^TM) 및 3중량%의 FM1307H^TM 화학적 발포제의 용융 혼합물을 Saxton 단일 단계 축이 장착된 2.5인치(6.3cm) 단일축 압출기(데이비스-스탠다드(Davis-Standard))에서 45rpm 및 127->216->204℃의 온도 프로파일에서 제조했다. 출구 온도는 188℃였으며, 9.0 MPa의 출구 압력이 만들어졌다. 용융 혼합물을 25.4cm 발포 다이(익스트루젼 다이즈 Inc., 오하이오주 캔필드)로부터 압출하고 제조된 발포체 시트를 크롬 캐스트 롤에서 18℃에서 냉각한 다음, 9m/분의 연신 속도로 수집했다. 발포체는 0.9mm 두께에서 0.37g/cc의 밀도를 가졌다. 도 5로부터, 발포체의 기포가 기계 방향으로, 대략 100-150㎛로 현저하게 신장되었으며, 전반적으로 컸는데, CD에서 60-80㎛로 측정되었다. 저 밀도의 기포가 큰 발 포체를 연신하기 위한 시도는 실패했다.

실시예 4(비교예)

발포체 밀도를 상승시키기 위해 단지 1중량%의 화학적 발포제를 사용하여 실시예 3의 방법을 반복했다. 발포체를 4.5m/분에서 연신했다. 생성 발포체는 0.60g/cc의 밀도와 1.13mm의 두께를 가졌다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 발포체의 기포는 크기 및 형태에 있어서 불균일했으며, 균일하게 분포되지 않았고, 크기가 대략 60-100㎛인 것으로 측정되었다.

실시예 5

출구 온도가 141℃로 낮추어졌으며, 12.4MPa의 출구 압력이 만들어지는 겻을 제외하고는, 발포체를 실시예 3에 기술된 바와 같이 제조했다. 발포체를 3.1m/분으로 연신했다. 도 7에서 볼 수 있는 비연신 발포체는 0.68g/cc의 밀도와 1.1mm의 두께를 가졌으며, 기포는 대략 크기가 대략 30-50㎛로 균일했다. 발포체를 130℃에서 다중-롤 길이 연신기(LO)를 사용하여 기계방향으로 3.5X 신장시킨 후에 텐터 오븐 내에서 약 145℃에서 가로 방향으로 3X 신장시켜서 연신했다. 연신된 발포체는 MD의 27% 신장율에서 대략 5.0kpsi의 파손 시 인장강도와 CD의 12% 신장율에서 대략 2.1kpsi의 파손 시 인장강도를 갖는 것으로 발견되었다. 연신 발포체는 0.46g/cc의 밀도를 가졌다.

실시예 6

발포체를 고 용융강도 폴리프로필렌(Montell PF814^TM)으로부터 3중량%의 FM 1307H 화학적 발포제를 사용하여 82rpm에서 작동되는 25mm Berstorff 2축 압출기 내에서 제조했다. 압출기의 온도 프로파일은 160->235->180℃(175℃ 출구 온도)였으며, 13.8MPa의 출구 압력이 만들어졌다. 용융 혼합 중합체를 15cm 발포 다이를 통하여 압출하고 압출물을 2개의 크롬 캐스트 롤 사이에서 각각 77℃, 276kPa에서 닙핑한 다음, 3m/분의 연신 속도로 수집했다. 도 8에서 볼 수 있는 제조된 발포체는 0.56g/cc의 밀도와 0.7mm의 두께를 가졌으며, 기포는 크기가 균일(30-50㎛)했고, MD로 상당히 신장되었다.

발포체를 3개 유형으로 연신했다: 순차 2축, 동시 2축, 및 1축. 동일한 동시 2축 및 1축 연신으로부터 제조된 발포체의 성질을 표 1에 기재했다. 표에서, 연신비는 (MDxCD)의 값으로 계산된 총 연신(TD)로 보고되었다.

샘플	동시 2축 TD	밀도, g/cc	샘플	1축 TD	밀도, g/cc
6-1	1	0.56	6-1	1	0.56
6-2	4	0.38	6-7	3.5	0.49
6-3	6.25	0.36	6-8	4	0.48
6-4	9	0.31	6-9	5	0.43
6-5	12.25	0.27	6-10	6	0.38
6-6	20.25	0.25

데이타는 본 발명의 발포체가 상승된 연신과 함께 감소된 밀도라는 색다른 성질을 나타낸다는 것을 보여준다. 발포체는 동시 2축 연신될 때 보다 큰 총 연신을 견딜 수 있으므로, 연신 시 밀도 감소가 더 커졌다. 비교예 2의 2.5배x2.5배 샘플보다 밀도가 상당히 낮을 때에도 기계적 성질이 개선된 샘플 6-4를 주목한다. 샘플 6-11 및 6-12의 밀도는 각각 0.24 및 0.22g/cc이었다.

연신 발포체의 성질을 표 2에 기재했다.

샘플	연신	MD 인장응력, kpsi	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, kpsi	CD 인장응력, % 신장율
6-4	Sim 3x3	5.0	42	4.8	30
6-9	Uni 5x1	11	26	1.4	10
6-11	Seq 3x3.5	6.5	37	4.7	24
6-12	Sim 4x4	6.4	33	6.0	28
Sim=동시 2축 연신 Uni=1축 연신 Seq=순차 2축 연신: MD 후에 CD

표 2의 데이타는 연신의 정도가 증가할 때 인장 강도가 약간 증가됨을 보여주었다. 동시 2축 연신으로 순차 2축 연신에 비하여 보다 더 등방성인 발포체가 제공된다. 1축 연신 발포체는 기계 방향으로 매우 강했으며, 가로 방향으로는 매우 약했다.

실시예 7

6중량%의 FM1307H 발포제를 사용하여, 보다 낮은 밀도 0.43g/cc 및 보다 큰 두께 0.9mm를 갖는 발포체를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 6에 기술된 바와 같이 발포체를 제조했다. 발포체를 동시 2축 연신 또는 1축 연신했다. 결과를 표 3에 기재했다.

샘플	동시 2축 TD	밀도, g/cc	샘플	1축 TD	밀도, g/cc
7-1	1	0.43	7-1	1	0.43
7-2	4	0.27	7-8	3	0.29
7-3	6.25	0.25	7-9	3.8	0.29
7-4	9	0.19	7-10	4.5	0.32
7-5	12.25	0.17	7-11	5.5	0.34
7-6	16	0.17
7-7	20.25	0.16

표 3의 데이타는 발포체 밀도가 1축 연신에 의해 겉보기 최소 밀도에 다다르는 반면에, 2축 연신에 의해서는 최소치에 다다르지 못했음을 보여준다. 화학적 발포제(압출 도중에 활성화됨)를 사용할 때 0.2g/cc 미만의 밀도를 갖는 발포체가 형성되는 것은 매우 드문 일이지만, 본 발명의 방법에 의해서는 용이하게 달성될 수 있었다.

본 실시예의 방법에 의해 제조된 2개의 발포체에 대한 인장 성질을 얻었으며 표 4에 기록했다. 발포체 샘플 7-12의 밀도는 0.37g/cc이었다.

샘플	연신	MD 인장 응력, kpsi	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, kpsi	CD 인장응력, % 신장율
7-4	Sim 3x3	3.5	25	2.8	20
7-12	Uni 4x1	4.5	26	0.9	10
Sim=동시 2축 연신 Uni=1축 연신

표 4의 데이타는, 표 2의 결과와 비교했을 때, 보다 낮은 초기 밀도를 갖는 발포체가 보다 낮은 인장 응력 성질을 일반적으로 나타낸다는 것을 보여준다.

실시예 8

67중량%의 고 용융강도 폴리프로필렌(Montell PF814^TM), 30중량%의 메탈로신-중합 반결정질 폴리에틸렌/폴리옥텐 공중합체(Engage^TM8200, 듀퐁 다우 엘라스토머스 LLC(DuPont Dow Elastomers LLC, 델라웨어주 윌밍톤)) 및 3중량%의 화학적 발포제(FM1307H)로 구성된 용융 혼합물을 82rpm에서 작동되는 25mm Berstorrf 2축 압출기 내에서 160->235->162℃(174℃ 출구 온도)의 온도 프로파일로 제조했다. 제조된 발포체는 0.75mm의 두께와 0.56g/cc의 밀도를 가졌으며, 예를 들면 실시예 6에 기술된 바와 같은 비혼합 발포체에 비하여 보다 부드럽고 보다 유연한 것으로 관찰되었다.

발포, 혼합된 물질의 연신으로 표 5에 기재된 바와 같은 성질을 갖는 필름을 제조했다. 발포체 샘플 8-2의 밀도는 0.41g/cc이었다.

샘플	연신	MD 인장응력, kpsi	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, kpsi	CD 인장응력, % 신장율
8-1	Sim 3.5x3.5	4.0	32	2.8	18
8-2	Uni 5x1	6.7	25	0.77	23
Sim=동시 2축 연신 Uni=1축 연신

표 5의 데이타를 표 2의 데이타와 비교하여 중합체 블렌드로부터 제조된 발포체가 균질한 조성물로부터 제조된 것들에 비하여 현저하게 낮은 인장 성질을 나타냄을 알 수 있었다.

실시예 9

실시예 8에 기술된 바와 동일한 조성의 용융 혼합물을 40rpm에서 작동되는 Davis-Standard 2.5"(6.3cm) 1축 압출기 내에서 13.8MPa의 출구 압력을 만드는 127->216->204℃(175℃ 출구 온도)의 온도 프로파일로 제조했다. 25.4cm 발포 다이를 통한 49℃로 냉각된 크롬 캐스트 롤로의 압출(3m/분의 수집 연신 속도)로 0.66g/cc 밀도 및 1.1mm 두께의 발포체를 제조했다. 도 9는 MD로 약간 신장된 대 략 30-50㎛ 크기의 균일 기포를 나타내는 비연신 발포체의 전자 현미경 사진이다.

발포체를 실시예 5에 기술된 바와 같이 MD로 3X 후에 CD로 2.3X의 속도로 연속 연신했다. 도 10은 연신 후에 MD(하부에서 상부로)로 신장된 기포를 보여주는 연신된 발포체의 현미경 사진이다. 연신된 발포체는 0.56g/cc의 밀도와 0.1mm의 두께를 가졌다. 발포체의 성질을 표 6에 기재했다.

샘플	연신	MD 인장응력, kpsi	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, kpsi	CD 인장응력, % 신장율
9-1	Seq 3x2.3	4.8	24	2.5	21
Seq=순차 2축 연신: MD 후에 CD

표 6의 데이타를 실시예 5의 데이타와 비교하면 본 실시예의 연신된 발포체의 밀도가 실시예 5의 연신된 발포체의 밀도(0.56 내지 0.47g/cc) 보다 높기 때문에 본 특정 블렌드 발포체가 순수한 폴리프로필렌과 실질적으로 동일한 인장 강도를 가짐을 알 수 있었다.

실시예 10

발포체의 각 표면에 비-발포, 공압출 중합체 표피를 갖는 발포체 물질을 제조했다. 48.9중량%의 고 용융강도 폴리프로필렌(Montell PF814^TM), 48.9중량%의 비등방성 폴리프로필렌(Fina PP3374^TM) 및 2.2중량%의 화학적 발포제(FM1307H)의 용융 혼합물을 80rpm으로 작동되는 Killion 1축 압출기 내에서 18.6MPa의 출구 압력을 만드는 171->221->185℃(출구 온도 204℃)의 온도 프로파일로 제조했다. 등방성 폴리프로필렌(FinaPP3374^TM)의 단일 성분 표피를 발포체 용융 혼합물의 각 표면에 171rpm 및 243℃에서 작동되는 Killion 1축 압출기에 의해 공압출했다. 발포체 용융 혼합물을 15cm 발포 다이를 통하여 압출하고, 46℃에서 크롬 캐스트 롤에서 식히고, 0.6m/분의 연신 속도로 수집하여 2.13mm의 두께 및 0.53g/cc의 밀도를 갖는 발포체 구조물을 얻었다. 발포체의 현미경 사진을 도 11에 나타내었는데, 기포는 크기가 대략 50-100㎛인 것으로 관찰되었다.

발포체의 구조물의 순차 5x5 2축 연신(다중-롤 LO 후의 텐터)으로 0.45g/cc의 밀도 및 0.28mm의 두께를 갖는 발포체가 제조되었다. 순차 5x5 2축 연신으로 표 7에 기재된 바와 같은 성질을 갖는 발포체를 얻었다.

샘플	연신	MD 인장응력, kpsi	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, kpsi	CD 인장응력, % 신장율
10-1	Seq 4x3	7.0	22	4.0	15
Seq=순차 2축 연신: MD 후에 CD

본 실시예의 공압출, 연신 발포체를 실시예 5의 비-공압출 발포체와 비교하여, 공압출된 발포체가 보다 큰 기포 크기를 가짐에도 불구하고 공압출된 발포체가 보다 강함을, 즉 보다 높은 파손 시 인장응력을 가짐을 알 수 있었다.

실시예 11

발포체의 각 표면에 비-발포 공압출 중합체 표피를 갖는 발포체 물질을 제조 했다. 98중량%의 고 용융강도 폴리프로필렌(Montell PF814^TM) 및 2.2중량%의 화학적 발포제(FM1307H)의 용융 혼합물을 84rpm에서 작동되는 65mm Berstorff 2축 압출기 내에서 116바아의 출구 압력을 만드는 180->230->150℃(출구 온도 167℃)의 온도 프로파일로 제조했다. 등방성 폴리프로필렌(Fina PP3571^TM)의 단일성분 표피를 발포체 용융물의 각 표면에 각각 41 및 75rpm 및 240℃에서 작동되는 2개의 Davis Standard 2.5" 및 2" 1축 압출기에 의해 공압출했다. 발포체 용융 혼합물을 14" 3층 Cloeren 다이를 통하여 압출하고, 20.1℃의 크롬 캐스트 롤에서 식히고, 3.1m/분의 연신 속도로 수집하여 2.6mm 두께 및 0.63g/cc 밀도를 갖는 발포 구조물을 제공했다. 기포 크기가 30-50㎛ 범위인 것을 제외하고는 발포체의 현미경 사진이 도 11과 유사했다.

발포체 구조물의 동시 5.4x6 2축 연신(Berstorff LISIM 텐터)로 0.5g/cc의 밀도 및 0.13mm의 두께를 갖는 발포체를 제조했으며 성질을 표 8에 기재했다.

샘플	연신	MD 인장응력, MPa	MD 인장응력, % 신장율	CD 인장응력, MPa	CD 인장응력, % 신장율
11-1	Simo 5.4x6	74N/mm2	57	68N/mm2	43

본 실시예의 공압출, 연신 발포체를 실시예 10의 공압출 발포체와 비교하면, 동시 2축 연신 발포체가 두 방향으로 보다 균형된 성질을 가짐을 알 수 있었다. 또한 동시 연신 샘플은 상당하게 낮을 수축율을 나타내었다.

Claims (24)

1. (1) 1종 이상의 고 용융강도 폴리프로필렌 및 1종 이상의 발포제를, 출구 성형 오리피스를 갖는 장치 내에서, 발포제가 폴리프로필렌 전체에 균일하게 분포된 용융 혼합물을 형성하기에 충분한 온도 및 압력에서 혼합하고;

   (2) 용융 혼합물을 발포를 방지하기 위해 7MPa 이상의 압력에서 유지하면서, 용융 혼합물의 온도를 장치 출구에서 순수한 폴리프로필렌의 융점보다 30℃ 이하 만큼 높은 출구 온도로 내리고;

   (3) 혼합물을 상기 출구 성형 오리피스를 통하여 통과시키고 혼합물을 대기압에 노출시킴으로써, 발포제를 팽창시켜서 기포를 형성하고 100 마이크로미터 미만의 평균 기포 크기를 갖는 발포체를 형성하고;

   (4) 상기 발포체를 연신하는 것을 포함하는 연신된 발포물의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 압출된 발포체의 밀도가 감소되는 조건하에서 상기 발포체를 연신하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 연신이 폴리프로필렌의 알파 전이 온도 이상 및 융점 미만에서 수행되는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 연신이 1축 연신인 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 연신이 2축 연신인 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 연신이 동시 2축 연신인 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 제조된 발포체의 가로 방향의 인장 강도가 기계 방향의 인장 강도의 30% 이내인 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 고 용융강도 폴리프로필렌이 50중량% 이상의 프로필렌 단량체 단위를 포함하는 단일- 및 공중합체를 포함하고 190℃에서 25 내지 60cN 범위의 용융강도를 갖는 것인 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 공중합체가 프로필렌과 C3-C8 α-올레핀 및 C4-C10 디엔으로 구성된 군으로부터 선택된 α-올레핀의 랜덤, 블록 및 그래프트 공중합체로부터 선택되는 것인 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합물이 발포제 및 다량의 고 용융강도 폴리프로필렌 및 소량의 반결정질 또는 무정형 중합체의 블렌드를 포함하는 것인 방법.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 압출 단계가 상기 혼합물을 >2500 psi(17.2 MPa)의 압력에서 압출하는 것을 포함하는 방법.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 연신이 3 내지 50의 총 연신비를 갖는 방법.
13. 제 5 항에 있어서, 상기 연신이 3 내지 50의 총 연신비를 갖는 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 발포제가 물리적 발포제 및 화학적 발포제로부터 선택되는 것인 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 단계 (2) 이전에 상기 화학적 발포제가 활성화되기에 충분한 온도로 상기 용융 혼합물의 온도를 승온시키는 단계를 더 포함하는 방법.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 발포체가 연신 이전에 70% 이상의 독립 기포를 포함하는 것인 방법.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 발포체가 연신 이전에 50 마이크로미터 이하의 평균 기포 크기를 갖는 것인 방법.
18. 1종 이상의 연신된 고 용융강도 폴리프로필렌 발포체 층을 포함하며, 상기 발포체 층이 연신 이전에 100 마이크로미터 미만의 평균 기포 크기를 갖는 다층 물품.
19. 제 18 항에 있어서, 1종 이상의 열가소성 필름 층을 더 포함하는 다층 물품.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 필름 층이 폴리프로필렌을 포함하는 다층 물품.
21. 제 18 항에 있어서, 접착제 층을 더 포함하는 다층 물품.
22. 제 18 항에 있어서, 발포체의 가로 방향의 인장 강도가 기계 방향의 인장 강도의 30% 이내인 다층 물품.
23. 제 22 항에 있어서, 접착제 층을 더 포함하는 다층 물품.
24. 제 1 항 또는 제 7 항의 방법에 의해 제조된 발포물.

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