KR100905458B1 - 폴리디알킬실록산 및 지방산에 의한 광물 충전제의 처리방법, 생성된 소수성 충전제 및 통기성 필름용 중합체에서의 이들의 용도 - Google Patents

폴리디알킬실록산 및 지방산에 의한 광물 충전제의 처리방법, 생성된 소수성 충전제 및 통기성 필름용 중합체에서의 이들의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리디알킬실록산 및 지방상에 의해 광물 충전체를 처리하는 방법, 이와 같이 소수성 충전제 및 필름, 현저하게는 "통기성" 필름의 제조를 위한 중합체에서 이의 용도에 관한 것이다.

Description

폴리디알킬실록산 및 지방산에 의한 광물 충전제의 처리 방법, 생성된 소수성 충전제 및 통기성 필름용 중합체에서의 이들의 용도{METHOD FOR TREATNG A MINERAL FILLER WITH A POLYDIALKYLSILOXANE AND A FATTY ACID, RESULTING HYDROPHOBIC FILLERS AND USES THEREOF IN POLYMERS FOR BREATHABLE FILMS}
본 발명은 처리된 광물 충전제, 현저하게는 처리된 탄산염, 현저하게는 탄산칼슘 및 공업에서의 이들의 용도의 기술 분야에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 이러한 충전제를 소수성으로 만들고 이들을 중합체 내에 혼입시킬 목적으로, 예를 들면 필름 제조, 현저하게는 1회용 기저귀 및 유사한 산물과 같은 물품 내에 그 자체로 혼입되는 "통기성" 필름 제조를 위한 이러한 충전제의 처리에 관한 것이다.
상기 분야에서 공업적 용도를 달성하기 위해서는, 우수한 소수성 및 물 및 수성 유체의 우수한 척력를 가지며 적절한 중합체, 일반적으로 폴리올레핀 또는 폴리올레핀들의 혼합물 또는 조합물 내에 혼합 또는 "화합"될 수 있는 광물 충전제, 현저하게는 탄산칼슘의 생산이 필요하다.
소위 "통기성" 필름은 전술한 용도뿐만 아니라 이들이 요구되는 성질이 당업자들에게 잘 알려져 있다.
통기성 필름은 매우 양호한 수증기 투과 특성("통기성" 필름 특성에 해당함)을 가져야하는 것이 잘 알려져 있다. 혼입된 충전제는 현저한 일축 또는 이축 연신 동안 "통기성" 특성을 증가시키는 미공의 생성에 기여하는 것으로 생각된다. 따라서, 충전제는 얻어진 최종 생성물과 그 특성에 가장 중요하다.
이러한 견지에서, 충전제 입자의 종횡비(길이 및 평균 직경의 비)는 1에 근접해야 한다. 충전제는 거친 입자, 현저하게는 치수가 약 10 ㎛ 이상이고, 그래뉼로메트리 "탑 커트"(granulometry "top cut")가 10㎛ 미만인 거친 입자를 함유하지 않아야 하고, 충전제는 등가의 구 직경이 0.5 ㎛ 미만, 즉 충전제의 BET 비표면적은 6 ㎡/g인 소 비율의 입자만을 포함해야 한다.
일반적으로, 구상되는 처리는 현행 규제에 부합해야 한다.
또한, 이러한 유형의 산물이 관계가 있는 거의 모든 용도에서, 혼입되는 충전제는 일축 또는 이축으로 연신 또는 배향되는 것에 대한 플라스틱 필름의 적합성을 손상시키지 않을 것이 요구된다. 또한, 중합체로 혼입하는 동안의 예견 가능한 투여 문제를 발생시키지 않기 위해서, 충전제의 유동성이 양호할 것이 요구된다. 또한, 일반적으로 충전제는 쉽게 중합체와 혼합하고 중합체 매트릭스에서 균일하게 분산될 수 있을 것이 요구되는데, 그렇지 않을 경우 최종 필름은 비균질하게 될 것이다. 중합체를 혼입하는 동안, 처리된 충전제는 필름에서 흐리고 물리적으로 비균질인 영역을 야기하는 기체 물질을 발생시키지 않아야 한다.
또한, 처리는 얻은 필름의 색상의 균일성에 영향을 주지 않을 것이 요구되는데, 즉 반점없이 필름을 얻을 수 있어야 한다.
이러한 충전제의 처리와 관련된 문제점과 요건들은 많고, 복잡하며, 종종 모순된 것으로 보여질 수 있다.
이 분야에서 스테아르산에 의해 처리된 당해 탄산칼슘은 공지되어 있다. 예를 들면, 문헌(R. Rothon, "Particulate-Filled Polymer Composites", Longman, Harlow, 1995, Ch. 4)을 참조할 수 있다.
또한, 실란에 의해 처리된 충전제는 공지되어 있다(E.P. Plueddemann, Silane Cuopling Agents, Plenum Press, New York, 1982).
또한, H-SiO- 결합을 갖는 유기폴리실록산에 의해 처리된 충전제는 공지되어 있지만(특허 EP 0 257 423), 이는 소위 통기성 필름 분야에 사용할 수 있는 충전제를 얻을 수 없다.
또한, 스테아르산으로 처리한 후, 실록산으로 처리하였으나, 전체적으로 상이한 용도의 충전제가 공지되어 있다.
그러나, 현재의 염수로의 처리는 메탄올을 방출시킨다.
따라서, 문헌["NMR Spectroscopic Investigations on the Hydrolysis of Functional Trialcoxysilanes", Zeitung fur Naturforschung 출판, 54b, 155-164(1999)]에는 메탈올의 방출이 기재되어 있다.
특허 공개 WO 99/61521호에는 보다 나은 소수성을 얻기 위하여 표면을 처리한 탄산염이 기재되어 있다. 이 처리는 특허 공개 WO 99/28050호에서와 같이 스테아르산을 사용한다.
특허 공개 WO 96/26240호에는 지방산 단독 또는 지방산과 실록산 유도체로 처리한 후 난연 처리된 충전제가 기재되어 있다. 시도된 용도들은 중합체가 난연성의 특성을 가져야 하는 분야에 있다.
특허 JP 57 182 364호에는 건축재용의 외장 코팅으로서 사용되는 충전제가 기재되어 있는데, 상기 코팅은 방수성이고, 합성 수지와 난연제로 처리된 충전제를 포함한다. 수지는 비닐 아세테이트 또는 아크릴레이트-비닐 아세테이트 공중합체의 유도체이고, 이것은 일축 또는 이축으로 배향되는 데 적합하지 않고, 통기성 필름용으로 쓰이지 않는다. 충전제는 100 ㎛ 이하인 매우 높은 그래뉼로메트리를 가져야 한다. 예시되는 처리는 아크릴계 수지 상에 스테아르산 및 메틸셀룰로스에 대해 제공된다.
또한, 특허 공개 WO 98/29481호가 공지되어 있는데, 이 공보에는 통기성 필름이 기재되어 있고, 충전제로서 탄산칼슘을 포함하고 있다. 소위 통기성 필름의 특징에 관한 일반성과 관련하여 이 문서를 인용할 수 있다. 충전제와 관련하여, 이 특허에는 "중합체 매트릭스 중의 벌크 유동과 분산액을 촉진하기 위하여" 충전제를 스테아르산 또는 베헨산과 같은 지방산으로 처리할 수 있는 것으로 나타나 있다.
특허 JP 52 39377호에는 수지 매트릭스의 양호한 물리적 특성을 얻기 위해 충전제 제조를 위한 스테아린의 용도가 기재되어 있다.
특허 WO 00/12434호에는 사용자에게 적합한 통기성 필름을 얻기 위한 충전제를 제조하기 위한 건조제, 현저하게는 CaO의 용도가 기재되어 있다.
따라서, 오직 통기성 필름에 관한 종래 분야에는 스테아르산 또는 CaO 유형의 건조제로의 처리를 사용하였다. 또한, 스테아르산은 전체 상이한 용도로 충전제 를 처리하는 데 사용되어 왔다. 또한, 지방산 및 실란의 조합도 사용되어 왔다.
따라서, "코팅"을 형성하기 위해 충전제를 지방산 단독으로 또는 지방산 및 염수의 조합에 의해 처리하는 것을 제외하고 어떠한 경향도 종래 분야에서 유지되지 않았다.
일정한 연구와, 따라서 통기성 필름의 개선 및 현저하게는 반점이 없고, 빈 공간이 없는 필름을 얻는 것 뿐만 아니라, 이러한 필름이 함유하는 처리된 충전제의 개선에 대한 이에 따른 중요한 인지된 필요성이 존재한다.
본 발명은 광물 충전제가 중합체에 혼입되기에 적합하게 하는 소수성 특성을 광물 충전제에게 부여함으로써 소위 통기성 필름, 현저하게는 폴리올레핀(들)의 필름을 제조하기 위한 광물 충전제의 처리 방법에 관한 것으로, 이 방법은 충전제의 표면 처리를 2 단계로 수행하고, 제1 단계(예비 처리)는 1종 이상의 폴리디알킬실록산에 의한 처리를 포함하며, 제2 단계는 탄소 원자 수가 10 이상인 1종 이상의 지방산에 의한 처리를 포함하고, 이 2 단계는 동시에 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명은 놀랍게도 무엇보다도 먼저 폴리디알킬실록산에 의한 예비 처리 및, 그 다음 스테아르산과 같은 지방산으로의 처리를 조합한 전술한 바와 같은 광물 충전제의 처리 방법에 관한 것이다.
이들 2 가지 처리의 이 순서로의 조합은 2 개의 처리제 간의 상승 효과를 갖는 후술한 바와 같은 특정 세트의 특성을 가져온다.
실제, 폴리디알킬실록산을 먼저 첨가한 후, 즉시 지방산을 첨가할 것이다.
그러나, 일부 경우에 두 첨가를 동시에 수행할 수 있지만, 지방산은 충전제와 먼저 접촉하지 않게 하여야 한다는 것을 주의하여야 한다.
일반적으로, 명백한 별개의 2 단계로 조작하는 것, 즉 폴리디알킬실록산을 첨가한 후 지방산을 첨가하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 본 출원의 나머지 전반에 걸쳐서, 본 출원인은 2 단계 처리한, 2종 화합물의 첨가가 시간 내에 짧은 시간 간격으로 별개의 2 단계로 첨가하거나 또는 지방산이 폴리디알킬실록산 전에 충전제와 접촉하지 않도록 하는 조건으로 실질적으로 동시에 일어나는 것을 의미하는 것으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 대리석 및 방해석 또는 이들의 혼합물과 같은 천연 탄산칼슘에 완전 적용된다.
그러나, 또한 본 발명은 침전된 탄산칼슘, 활석, 카올린, 수산화마그네슘, 점토, 실리카, 알루미나, 황산바륨, 운모, 산화칼슘 또는 수산화칼슘, 산화알루미늄, 이들의 혼합물 등으로 구성된 유형의 다양한 충전제에 적용된다.
반면, 초크는 양호한 결과를 제공하지 않는데, 이는 본 발명의 성공 가능성이 절대적으로 보장되는 것은 아니다는 것을 명백히 나타낸다.
바람직한 구체예에 따라, 하기 화학식의 폴리디알킬실록산을 사용한다:
(R)3-Si-O-[(R)2-Si-O-]n-Si-(R)3(여기서, 알킬기 R은 C1-C4임).
특히 바람직한 방법으로, R기가 메틸 라디칼인 폴리디메틸실록산(PDMS)를 사용한다.
바람직한 구체예에 따라, 운동학적 점성이 50 내지 100,000 센티스트로크(cSt), 바람직하게는 300 cSt 내지 5000 cSt, 매우 바람직하게는 약 1000 cSt인 폴리디메틸실록산을 사용한다.
가장 바람직한 소수성은 약 700 cSt 내지 1300 cSt로 얻어진다.
지방산으로서, 탄소 원자 수가 10 이상인 지방산과, 전반적으로 바람직한 방법으로는 스테아르산, 팔미트산, 베헨산 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 일반적인 비제한적 구체예에 따라, 본 발명의 방법의 실시는 하기 단계에 의해 수행된다:
-그라운드 충전제를 놓은 고속 혼합기를 사용하는 단계,
-폴리디알킬실록산을 100℃ 주위의 온도에서 5 분에 걸쳐 첨가하는 단계 및, 이 5 분의 말미에,
-지방산을 첨가하는 단계.
폴리디알킬실록산은 비점착 특성을 혼합물에 부여하여 이 혼합물이 혼합기의 벽에 부착되지 않는 이점(그러나, 폴리디알킬실록산을 사용하지 않는 경우 부착됨)을 갖는다는 점에 주목해야 한다.
상기 방법은 충전제와 같은 대리석 또는 방해석 또는 이들의 혼합물, 폴리디알킬실록산과 같은 폴리디메틸실록산, 및 탄소 원자 수가 10 이상인 지방산과 같은 스테아린(대략 65% 스테아르산 및 35% 팔미트산의 혼합물)에 적용할 수 있는 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 구체예에 따르면, 건조 충전제를 기준으로 폴리디알킬실록 산 100 내지 2000 중량ppm, 바람직하게는 200 내지 1000 중량ppm, 전반적으로 바람직한 방법에서는 약 500이 사용된다.
또 다른 바람직한 구체에에 따르면, 건조 충전제를 기준으로 지방산 0.6 중량% 내지 1.4 중량%, 바람직하게는 0.8 중량% 내지 1.2 중량%로 사용할 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 상기 인용 충전제에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 고 유동성, 2 내지 6 ㎡/g의 BET 비표면적 및 그래뉼로메트리 탑 커트 10 ㎛ 미만, 바람직하게는 8 ㎛ 미만을 갖는 것을 특징으로 하는 이 유형의 충전제에 관한 것이다.
본 출원인은 고 유동성을 갖는 충전제란, 소위 "파일법(pile method)"으로 불리는 하기 방법으로 측정한 경사각률(incline angle rate)(처리된 충전제의 경사각률과 비처리된 충전제의 경사율의 비율)이 0.98 이하인 충전제를 의미하는 것으로 한다.
실제로, 분말의 유동성을 나타내는 경사각의 결정은 분말 150 g의 무게를 측정함으로써 수행된다. 그 다음, 분말을 45 cm 길이 진동 공급기에 놓는다. 레벨 8로 조절된 공급기의 안정된 진동에 의해, 분말은 앞으로 이송되고, 필름 상의 가장자리에 걸쳐서 놓여지며, 분말 파일을 생성하는데, 이것은 충전제의 기능이다. 그 다음, 경사각 α를 tan α=파일 높이/파일 반경으로 계산한다.
각이 보다 작을수록, 분말의 유동성은 보다 낫다.
보다 더 구체적으로, 본 발명은 고 소수성을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 충전제에 관한 것으로, 즉 이 충전제는 혼탁 지수가 0.9 내지 1이고, 발포 지수가 0.7 내지 1이며, 이 두 값이 "휘징(whizzing) 방법"으로서 언급되는 후술하는 방법에 의해 측정되고, 이 충전제가 저 습기 픽업(pickup), 즉 이 값은 습기 픽업법으로서 언급되는 후술하는 방법에 의해 측정하였을 때 0.42 mg/㎡이하의 습기 픽업을 갖는다.
본 발명에 따른 충전제의 소수성을 측정하기 위하여, 소위 휘징 방법은 소수성을 측정하고자 하는 샘플 0.5 g을 탈염수 3 ㎖를 함유하는 쉐이크 테스트관으로 도입하는 단계로 구성된다. 2000 rev/분으로 5 분 간 교반한 후, 혼탁 지수를 UV 및 가시광 분광계에 의해 측정하고 0 내지 1로 보정한다. 혼탁 지수가 0인 것은 흐린 상청액에 해당하고, 혼탁 지수가 1인 것은 임의의 혼탁함이 없는 맑은 물에 해당한다.
제2 단계에서, 2000 rev/분과 동일한 교반 하에서 5 초 동안 농도가 18 중량%인 염산 0.5 ㎖를 희석 샘플에 첨가한다.
그 다음, 산 공격으로 인해 이산화탄소의 방출이 발생한다. 그 다음, 보정 스케일의 한 말단에서는 강산 공격이 이산화탄소의 고 방출을 생성하여 발포 지수 0 및 소수성 0에 해당하는 폼의 고 존재율을 야기하는 반면, 보정 스케일의 다른 말단에서는 완전하게 소수성 산물이 이산화탄소 또는 임의의 폼의 방출을 생성하지 않는데, 이 발포율은 1이다.
습기 픽업법으로서 언급되는 후술한 방법은 먼저 5 시간 동안 10%의 상대 습도를 갖는 대기 하에 실온에서, 그 다음 2 시간 동안 상대 습도가 90%인 대기 하에 위치시킨 테스트하고자 하는 분말 샘플의 중량 증가의 측정을 토대로 한다.
그 다음, 테스트한 샘플의 BET 비표면적을 알게 되면, 단위 표면 당 흡수되는 물의 양(g/㎡)을 결정한다.
또한, 본 발명은 임의의 공업 분야, 현저하게는 충전제의 소수성 특성이 필요한 분야에서 이러한 처리된 충전제의 모든 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따라 처리된 충전제는 폴리올레핀 내에 단독 또는 혼합물로 혼입되는 것이 유리할 수 있는데, 상기 폴리올레핀은 비제한적으로 저 밀도 선형 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 및 이의 혼합물 중에서 선택할 수 있다.
폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 적절한 혼합물 내 혼입은 공지된 장치 및 당업자에게 공지된 방법으로 수행된다.
유사하게는, 통기성 필름을 충전제로, 현저하게는 일축 또는 이축 연신하여 제조하기 위한 동일한 일반 용도를 다루는 WO 98/29481호를 참조할 수 있다.
실제, 또한 본 발명은 전술한 유형의 1 이상의 광물 충전제를 함유하고, 또한 상기 충전제를 전술한 방법으로 처리한 것을 특징으로 하는, 폴리올레핀(들)의 소위 "통기성" 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 총 중량에 대하여 20 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 45 중량% 내지 60 중량%, 특히 약 50 중량%의 처리된 충전제를 함유하는 마스터배치 또는 "혼합물"이 생성된다.
바람직한 구체예에 따라, 상기 필름은 일축 또는 이축 연신(또는 "배향)을 행한다.
또한, 본 발명은 1 이상의 이러한 필름, 현저하게는 1회용 기저귀 및 유사한 산물과 같은 물 또는 수성 유체를 흡수하는 산물을 함유하는 물품에 관한 것이다.
이러한 산물의 제조는 필름 연신 방법인 것으로 당업자에게 공지되어 있다.
또한, 본 발명은 비연신되거나 일축 또는 이축으로 연신된 상태의 이와 같이 얻은 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따라, 즉 필름의 형태로 하기 전에 처리한 폴리올레핀(들) 및 충전제의 마스터배치 또는 "혼합물"에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 ISO 1133에 따라 측정하였을 때, 용융 부피-유속(MVR)이 6 ㎤/10 분(온도 190℃, 하중 5 kg, 다이 직경 2.095 mm)이고, 고 열 안정성, 즉 스트립법(strip method)으로서 언급되는 다음의 방법에 따라, 20 cm 이상의 비변색된 스트립의 길이로 표현되는 열 안정성을 갖는 상기 마스터배치 또는 "혼합물"에 관한 것이다.
열 안정성 측정 방법은 바(bar)를 압출하기 위해 혼합물을 압출기 중에 과립의 형태로 하는 것으로 구성된다. 혼합물의 상기 바를 220℃로 설정된 오븐(Mathis ThermotesterTM, 베르너 마티스 아게에서 시판)에 넣는다. 바를 오븐에 두자마자, 이것을 0.833 mm/분의 병진 속도로 오븐의 외부로 이동시킨다.
그 다음, 색의 변화가 없는 바의 길이를 측정한다. 이 길이가 길수록 혼합물은 보다 열 안정하다.
마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따라 처리된 1 이상의 충전제를 함유하는 필름 그 자체에 관한 것이다.
보다 특히, 본 발명은 "반점 뷰어법(mottling wiewer method)"으로서 언급되는 후술한 방법에 따라 측정한 반점 지수가 10 미만인 통기성 필름인 것을 특징으로 하는 상기 필름에 관한 것이다.
이 반점 지수는 샘플의 구조 표면 상의 불규칙을 측정한 무단위의 수로서 정의된다. 반점 지수의 값이 낮은 것은 매우 균질 구조인 표면을 나타낸다.
이를 행하기 위해, 테스트하고자 하는 필름의 샘플(길이 20 cm, 폭 15 cm 및 두께 20 ㎛)을 접착제에 의해 반점 지수가 2.01인 DIN A4 포맷의 흑색 종이의 시트에 고정한다.
이와 같이 제조된 이러한 샘플을 샘플의 표면의 이미지 데이타를 포착하기 위한 색상 스캐너(UMAXTM 시스템즈 게엠베하로부터의 PowerLookTM III)에 놓는다. 접힙없는 영역을 선택하기 위해, 즉 샘플의 불완전한 제조를 통한 결과에 어긋나지 않기 위해 샘플은 무엇보다도 먼저 스크린 상에 모두 디스플레이되어야 한다는 것을 주목해야 한다.
그 다음, 이미지 데이타를 ONLY 솔루션 게엠베하로부터의 SVGA 그래픽 시스템 및 PapEyeTM 이미지 분석기가 장착된 컴퓨터에 전송하여 반점 지수의 값을 얻는다.
또한, 본 발명은 1 이상의 이러한 충전제를 필름 이외의 형태로도 함유하는 모든 폴리올레핀 물품에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 임의의 공업 분야에서, 현저하게는 충전제의 소수성 특징 및 양호한 재분산성(rediperibility)이 필요한 분야에서 이들 필름 및 물품의 모든 용도에 관한 것이다.
본 발명은 하기 설명 및 하기 비제한적인 실시예를 읽음으로써 잘 이해될 것이다.
실시예 1
이 실시예는 본 발명에 따라 테스트 n° 1 내지 7에 대해 평균 직경이 1.8 ㎛이고 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며 BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석의 처리 방법에 관한 것이다.
이를 행하기 위해, 후술하는 방법에 따라 실시예의 상이한 테스트로 측정하였다:
-광물 충전물의 경우, 유동성, 소수성 및 습기 픽업 측정
-혼합물의 경우, MVR 및 열 안정성 측정
-필름의 경우, 반점 지수 측정
테스트 N° 1
이 테스트는 미처리된 대리석을 사용하는 기준 테스트이다.
이 미처리된 충전제는 경사각이 40°이고, 혼탁 지수는 0이며, 발포 지수는 0이고, 습기 픽업은 0.95 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, ISO 1133에 따라 측정된 MVR이 15.4 ㎤/10 분인 선형 저밀도 폴리에틸렌 49.7 중량% 및 열 안정화제 0.3 중량%를 함유한다.
얻어진 혼합물은 MVR이 5.2 ㎤/10 분이고, 열 안정성을 나타내는 길이는 10 cm이다. 얻은 혼합물을 사용한 필름은 "주조 필름" 생산 라인에서 제조된다.
압출기의 실린더는 온도가 약 240℃ 내지 250℃이고 연신 유니트는 온도가 80℃이다.
연신 유니트의 제1 롤러 상의 필름의 입구 속도는 20 m/분이고, 연신 유니트의 최종 롤러로부터의 출구 속도는 40 m/분이다.
얻은 필름의 반점 지수는 31.2이다.
테스트 N° 2
이 테스트는 종래 기술을 예시하고, 스테아린 1 중량%에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고, 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며, BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
이 처리된 충전제는 경사각이 45°이고, 혼탁 지수는 1이며, 발포 지수는 0.8이고, 습기 픽업은 0.45 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N° 1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.3 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 23 cm이다.
테스트 N° 1에서와 동일한 조작 조건하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 21.1이다.
테스트 N° 3
이 테스트는 기준을 예시하고, 헥사데실트리메톡시실란 500 중량ppm에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고, 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며 BET 표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
이 처리된 충전제는 혼탁 지수가 0이고, 발포 지수가 0이며, 습기 픽업이 0.88 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 6.2 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 6 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻어진 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 33.3이다.
테스트 N°4
이 테스트는 종래 기술을 예시하고, 무엇보다도 먼저 스테아린 1 중량%로 처리한 후 이전 테스트에서 사용된 것과 동일한 실란 500 ppm으로 처리한, 평균 직경이 1.8 ㎛이고, 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며, BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
처리된 충전제는 혼탁 지수가 1이고, 발포 지수가 0.75이며, 습기 픽업이 0.43 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.5 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 23 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 21.0이다.
테스트 N°5
이 테스트는 기준을 예시하고, 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실록산 500 중량ppm에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고, 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며 BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
처리된 충전제는 혼탁 지수가 0이고, 발포 지수가 0이며, 습기 픽업이 0.8 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 6.1 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 6 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 29.7이다.
테스트 N°6
이 테스트는 본 발명을 예시하고, 무엇보다도 먼저 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실록산 500 중량ppm에 의해 처리된 후 1% 스테아린에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고, 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며, BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
처리된 충전제는 경사각이 36°이며, R 속도는 0.9이고, 혼탁 지수는 1이며, 발포 지수는 0.8이고, 습기 픽업은 0.39 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.2 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 23 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 7.6이다.
테스트 N°7
이 테스트는 본 발명을 예시하고, 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실록산 500 ppm과 1% 스테아린을 동시에 사용함으로써 처리한, 평균 직경이 1.8 ㎛이고 탑 커트가 8 ㎛ 미만이며, BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
처리된 충전제는 경사각이 36°이며, R 속도가 0.9이고 혼탁 지수는 1이며 발포 지수는 0.9이고 습기 픽업은 0.42 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.4 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 20 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻어진 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 7.8이다.
테스트 N°8
이 테스트는 본 발명을 예시하고, 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실 록산 300 ppm에 의해, 그리고 0.6% 스테아린에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고 상부 커트가 10 ㎛이며 BET 비표면적이 2.4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
처리된 충전제는 경사각이 34°이며, R 속도는 0.85이고, 혼탁 지수는 0.9이며, 발포 지수는 0.8이고, 습기 픽업은 0.42 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.7 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 20 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 조건으로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 9.9이다.
테스트 N°9
이 테스트는 본 발명을 예시하고, 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실록산 500 ppm에 의해, 그리고 1.3% 스테아린에 의해 처리된, 평균 직경이 1.4 ㎛이고, 탑 커트가 7 ㎛이며, BET 비표면적이 5.3 ㎡/g인 침전된 탄산칼슘을 사용한다.
처리된 충전제는 경사각이 36°이며, R 속도는 0.9이고, 혼탁 지수는 0.95이며, 발포 지수는 0.9이고, 습기 픽업은 0.37 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.1 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 22 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 9.1이다.
테스트 N°10
이 테스트는 본 발명을 예시하고, 운동학적 점성이 1000 cSt인 폴리디메틸실록산 500 ppm에 의해, 그리고 1.2% 베헨산에 의해 처리된, 평균 직경이 1.8 ㎛이고 탑 커트가 8 ㎛이며, BET 비표면적이 4 ㎡/g인 대리석을 사용한다.
이 처리된 충전제는 경사각이 36°이며, R 속도가 0.9이고, 혼탁 지수가 1이며, 발포 지수가 0.9이고, 습기 픽업이 0.40 mg/㎡이다.
마스터배치 또는 혼합물은 광물 충전제 50 중량%, 테스트 N°1에서와 동일한 중합체 49.7 중량% 및 테스트 N°1에서와 동일한 안정화제 0.3 중량%를 함유하고, MVR이 9.2 ㎤/10 분이며, 열 안정성을 나타내는 길이는 23 cm이다.
테스트 N°1에서와 동일한 조작 조건 하에서 동일한 장치로 제조하여 얻은 혼합물을 사용한 필름은 반점 지수가 8.4이다.
실란으로 처리하고, 스테아르산으로 처리하지 않은 테스트 N°3에서는 본 발명에 따른 테스트 N°6 내지 10에서와는 다르게 메탄올의 고 방출(부피 당 1500 ppm 이상의 양)을 생성한다.
메탄올의 동일한 방출은 스테아르산과 실란을 배합한 테스트 N°4에서 관찰되었다.
처리 동안 방출되는 메탄올의 양은 독일 뤼벡 소재의 드래거 지허하이츠테크닉 게엠베하사로부터의 사용 지침(1999년 11월, 제5판)에 따라 DragerTM Tube 81 01 631에 의해 측정한다.
이들 테스트에서 얻은 모든 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
기준 종래 기술 기준 종래 기술 기준 발명 발명 발명 발명 발명
테스트 N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
방법 처리 - 1% 스테아린 0.05% 실란 1% 스테아린 + 0.05% 실란 0.05% PDMS 0.05% PDMS + 1% 스테아린 0.05% PDMS + 1% 스테아린(동시) 0.03% PDMS + 0.6% 스테아린 0.05% PDMS + 1.3% 스테아린 0.05% PDMS + 1.2% 베헨산
충전제 "휘징 방법": a)혼탁 지수 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 1.0 0.9 0.95 1.0
b)발포 지수 0.0 0.8 0.0 0.75 0.0 0.8 0.9 0.8 0.9 0.9
습기 픽업(mg/㎡) 0.95 0.45 0.88 0.43 0.80 0.39 0.42 0.42 0.37 0.40
혼합물 MVR (㎤/10 분) 5.2 9.3 6.2 9.5 6.1 9.2 9.4 9.7 9.1 9.2
열 안정성 (cm) 10 23 6 23 6 23 20 20 22 23
필름 반점 지수 31.2 21.1 33.3 21.0 29.7 7.6 7.8 9.9 9.1 8.4
PDMS: 폴리디메틸실록산
표 1을 따르면, 본 발명에 따른 테스트만이 반점 지수가 10 미만인 필름과 고 소수성, 즉 혼탁 지수가 0.9 내지 1이고, 발포 지수가 0.7 내지 1이며, 저 습기 픽업, 즉 전술한 방법에 의해서 측정한 습기 픽업이 0.45 mg/㎡ 미만인 충전제와, 부피 유동율(MVR)이 9 ㎤/10 분(온도 190℃, 하중 5 kg, 다이 직경 2.095 mm) 이상이고, 높은 열 안정성, 즉 전술한 방법에 따라 비변색된 조각의 길이로 표현되는 열 안정성이 20 cm 이상인 마스터배치도 또한 생성한다는 것이 나타나 있다.
또한, 본 발명은 본 명세서를 읽음으로써 당업자의 지식 및 가능하게는 간단한 경로 테스트로부터 당업자가 직접 이해하는 모든 구체예 및 모든 용도를 포함한다.

Claims (44)

  1. 소수성 특성을 광물 충전제에 부여하기 위한 광물 충전제의 처리 방법으로서, 상기 충전제의 표면 처리는 1종 이상의 폴리디알칼실록산에 의한 처리를 포함하는 제 1 단계(예비 처리) 및 탄소 원자 수가 10 이상인 1종 이상의 지방산에 의한 처리를 포함하는 제2 단계를 포함하고, 상기 표면 처리는 별개의 2 단계로 수행하거나 또는 지방산이 충전제와 먼저 접촉하지 않으면서 제1 단계 및 제2 단계를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하고, 건조 충전제의 중량을 기준하여, 폴리디알킬실록산 100 내지 2,000 ppm을 사용하고 지방산 0.6% 내지 1.4%를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 폴리디알킬실록산을 첨가한 다음, 지방산을 첨가하는 방식으로 별개의 2 단계로 조작을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 대리석 또는 방해석 또는 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 충전제를 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 충전제는 침전된 탄산칼슘, 활석, 카올린, 수산화마그네슘, 점토, 실리카, 알루미나, 황산바륨, 운모, 산화칼슘, 산화알루미늄 및 이의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 화학식 (R)3-Si-O-[(R)2-Si-O-]n-Si-(R)3[이때, 알킬기 R은 C1-C4임]의 폴리디알킬실록산을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 알킬기 R은 메틸 라디칼인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 폴리디메틸실록산은 동점도가 50 내지 100,000 cSt인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 지방산이 스테아르산, 팔미트산, 베헨산 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 또는 제4항에 있어서, 방법의 실시는
    - 분쇄된 충전제를 장입한 고속 혼합기를 사용하는 단계,
    - 폴리디알킬실록산을 100℃의 온도에서 5 분에 걸쳐서 첨가하는 단계, 및 이 5 분의 말미에,
    - 지방산을 첨가하는 단계
    에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 또는 제4항에 있어서, 대리석 또는 방해석 또는 이의 혼합물을 충전제로서, 폴리디메틸실록산을 폴리디알킬실록산으로서, 그리고 스테아린을 탄소 원자 수가 10 이상인 지방산으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항 또는 제4항의 방법으로 처리된 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  16. 제15항에 있어서, 대리석, 방해석, 침전된 탄산칼슘, 활석, 카올린, 수산화마그네슘, 점토, 실리카, 알루미나, 황산바륨, 운모, 산화칼슘, 수산화칼슘, 산화알루미늄 및 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  17. 제16항에 있어서, "파일법(pile method)"에 의해 측정된 경사각률이 0.98 이하이고, 비표면적이 2 내지 6 ㎡/g이며, 그래뉼로메트리 탑 커트(granulometry top cut)가 10 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  18. 제16항에 있어서, "휘징법(whizzing method)"에 의해 측정되는 혼탁 지수가 0.9 내지 1이고, 발포 지수가 0.7 내지 1이며, 습기 픽업법에 의해 측정되는 습기 픽업이 0.42 mg/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    충전제의 소수성 특성이 필요한 분야에 이용하기 위한 제18항의 광물 충전제.
  20. 통기성 필름의 제조용 제18항의 광물 충전제.
  21. 제18항의 1 이상의 광물 충전제를 포함하는 폴리올레핀(들)의 "통기성" 중합체 필름의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 중합체는 폴리올레핀 중에서 단독으로 또는 혼합물로 선택되고, 상기 폴리올레핀은 저밀도 선형 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 총 중량에 대하여 처리된 충전제 20 중량% 내지 80 중량%를 함유하는 마스터배치 또는 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 중합체는 필름의 형태로 하고, 상기 필름은 일축 또는 이축 연신(또는 배향)을 행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제21항에 의해 비연신 상태 또는 일축 또는 이축 연신된 상태로 얻어진 필름.
  26. 제25항에 있어서, "반점 뷰어법(mottling viewer method)"에 따라 측정되는 반점 지수가 10 미만인 필름.
  27. 제26항의 1 이상의 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 또는 수성 유체를 흡수하는 물품.
  28. 제1항 또는 제4항의 방법의 실시에 의하여 얻어진 충전제(들) 및 폴리올레핀(들)을 포함하는 마스터배치 또는 혼합물.
  29. 제28항에 있어서, ISO 1133에 따라 측정하였을 때, 용융 부피-유속이 9 ㎤/10 분(온도 190℃, 하중 5 kg, 다이 직경 2.095 mm) 이상이고, 스트립법(strip method)에 따라 비 변색된 스트립의 길이로 표현되는 열 안정성이 20 cm 이상인 마스터배치 또는 혼합물.
  30. 통기성 필름의 제조용 제28항의 마스터배치.
  31. 제23항에 있어서, 마스터배치는, 충전제의 표면 처리가 1종 이상의 폴리디알칼실록산에 의한 처리를 포함하는 제 1 단계(예비 처리) 및 탄소 원자 수가 10 이상인 1종 이상의 지방산에 의한 처리를 포함하는 제2 단계를 포함하고, 상기 표면 처리는 별개의 2 단계로 수행하거나 또는 지방산이 충전제와 먼저 접촉하지 않으면서 제1 단계 및 제2 단계를 동시에 수행하고, 건조 충전제의 중량을 기준하여, 폴리디알킬실록산 100 내지 2,000 ppm을 사용하고 지방산 0.6% 내지 1.4%를 사용하는 것을 특징으로 하는 소수성 특성을 광물 충전제에 부여하기 위한 광물 충전제의 처리 방법의 실시에 의하여 얻어진 충전제(들) 및 폴리올레핀(들)을 포함하고, 또한 상기 마스터배치는 ISO 1133에 따라 측정하였을 때, 용융 부피-유속이 9 ㎤/10 분(온도 190℃, 하중 5 kg, 다이 직경 2.095 mm) 이상이고, 스트립법(strip method)에 따라 비 변색된 스트립의 길이로 표현되는 열 안정성이 20 cm 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제17항의 1 이상의 충전제를 함유하는 폴리올레핀 물품.
  33. 청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    충전제의 소수성 특성이 필요한 분야에 이용하기 위한 제25항의 필름.
  34. 청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    충전제의 소수성 특성이 필요한 분야에 이용하기 위한 제32항의 물품.
  35. 제9항에 있어서, 폴리디메틸실록산은 동점도가 300 내지 5,000 cSt인 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 청구항 36은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제9항에 있어서, 폴리디메틸실록산은 동점도가 1,000 cSt인 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제1항에 있어서, 건조 충전제의 중량을 기준하여 폴리디알킬실록산 200 내지 1,000 ppm을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 청구항 38은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 건조 충전제의 중량을 기준하여 폴리디알킬실록산 500 ppm을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제1항에 있어서, 건조 충전제의 중량을 기준하여 지방산 0.8% 내지 1.2%를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제16항에 있어서, 대리석, 방해석, 또는 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  41. 제17항에 있어서, 그래뉼로메트리 탑 커트(granulometry top cut)가 8 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 광물 충전제.
  42. 제23항에 있어서, 총 중량에 대하여 처리된 충전제 45 중량% 내지 60 중량%를 함유하는 마스터배치 또는 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 청구항 43은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제23항에 있어서, 총 중량에 대하여 처리된 충전제 50 중량%를 함유하는 마스터배치 또는 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제27항에 있어서, 상기 물 또는 수성 유체를 흡수하는 물품이 1회용 기저귀 및 유사품을 포함하는 것인 물품.
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