KR101640151B1

KR101640151B1 - 투습성 및 방수성을 가지는 필름, 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101640151B1
Application number: KR1020127028441A
Authority: KR
Inventors: 마사키 요시다; 사토시 미즈타니; 다카요시 고니시; 히로코 노즈미
Original assignee: 유니 참 코포레이션
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2016-07-15
Also published as: EP2554358B1; JP5566157B2; EP2554358A4; US9254607B2; US20120328838A1; JP2011208070A; CN102791465A; EP2554358A1; KR20130041796A; BR112012024990A2; WO2011122183A1

Abstract

본 발명은, 생분해성을 가지고, 바이오매스도가 높으며 또한 유연성이 높은, 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 폴리젖산과, 무기 필러를 포함하는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서, 상기 필름이, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지고, 상기 필름이, 15∼30㎜의 범위의 강연도를 가지며, 그리고 상기 필름이, 2000∼4000g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 필름.

Description

투습성 및 방수성을 가지는 필름, 및 그 제조 방법{FILM HAVING MOISTURE PERMEABILITY AND WATER-PROOF PROPERTIES, AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은, 투습성 및 방수성을 가지는 필름, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 생분해성을 가지고, 바이오매스도가 높으며 또한 유연성이 높은, 투습성 및 방수성을 가지는 필름, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래, 의료, 위생 재료, 일반 생활 재료, 산업 자재 등을 위한 필름, 특히 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드 등의 열가소성 폴리머로 성형된 필름이 알려져 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 제조 방법으로서, 폴리올레핀 수지 및 무기 충전제를 포함하는 수지 조성물을 필름 성형하고, 얻어진 필름을 기어 연신법에 의해 반송 방향과 직교하는 방향으로 1.2∼3배 연신하여 구멍을 뚫는 것을 특징으로 하는 다공성 필름의 제조 방법이 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1에 기재되는 올레핀 수지로 대표되는 열가소성 폴리머는, 통상의 환경 하에서 화학적으로 안정적이기 때문에, 즉, 생분해성이 낮기 때문에, 상기 열가소성 폴리머는, 매립하면, 흙 속에서 분해되기 어려운 문제가 있다. 또한, 상기 열가소성 폴리머는, 원유(原油) 유래의 재료로 제조되어 있기 때문에, 즉, 바이오매스도가 낮기 때문에, 상기 열가소성 폴리머는, 소각 시에 대량의 이산화탄소를 방출하여, 환경 보호의 관점에서 문제가 발생한다.

또한, 특허 문헌 1에 개시되는 다공성 필름의 제조 방법에서는, 기어 연신 전의 필름은, 필름 두께가 균일하고 평판성이 우수하며, 반송 방향과 직교하는 직교 방향의 강도, 신도(伸度) 등이 저하되어 있지 않은 것을 요건으로 하고, 기어 연신은, 반송 방향과 직교하는 직교 방향으로 대해서만 가능하다. 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 반송 방향에 대해서는, 1축 연신을 하는 것이 가능하다.

따라서, 특허 문헌 1의 다공성 필름은, 기어 연신에 의해, 반송 방향과 직교하는 직교 방향으로 유연성을 가지지만, 반송 방향으로는 유연성을 가지지 않는다. 또한, 특허 문헌 1의 다공성 필름은, 반송 방향으로 1축 연신된 경우에는, 반송 방향으로 강성이 생기기 때문에, 반송 방향의 특성과, 반송 방향과 직교하는 직교 방향의 특성이 크게 다른 문제점을 가진다.

또, 생분해성을 가지는 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서, 특허 문헌 2에 개시되는 바와 같이, 폴리젖산 및 미분상(微粉狀) 충전제를 포함하는, 1축 연신된 다공성 필름이 알려져 있다. 그러나, 폴리젖산은, 일반적으로, 폴리올레핀 수지보다 단단하고, 또한 탄성이 높으며 또한 파단 신도가 낮기 때문에, 1축 연신에 의해, 필름에 유연성을 부여하는 것이 어렵다. 따라서, 특허 문헌 2에 개시되는 다공성 필름은, 유연성의 관점에서 개선의 여지가 있다.

국제 공개 제02/062559호 공보 일본 특허 공개 평7-8520호 공보

종래의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 상기 서술한 문제점을 가지고 있으나, 폴리젖산 필름 및 무기 필러를 포함하는 필름에, 국소적으로, 두께가 매우 얇은 고연신 영역과, 원래의 두께를 대략 유지하는 저연신 영역을 형성함으로써, 폴리젖산에 유연성을 부여할 수 있다고 생각된다.

이상으로부터, 본 발명은, 생분해성을 가지고, 바이오매스도가 높으며 또한 유연성이 높은, 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 폴리젖산과, 무기 필러를 포함하는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서, 상기 필름이, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지고, 상기 필름이, 15∼30㎜의 범위의 강연도(剛軟度)를 가지며, 그리고 상기 필름이, 2000∼4000g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 필름에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

구체적으로는, 본 발명은 이하의 양태에 관한 것이다.

[양태 1]

폴리젖산과, 무기 필러를 포함하는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서,

상기 필름이, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지고,

상기 필름이, 15∼30㎜의 범위의 강연도를 가지며, 그리고

상기 필름이, 2000∼4000g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 필름.

[양태 2]

제2 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을, 제2 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 더 가지는, 양태 1에 기재된 필름.

[양태 3]

제1 방향이, 반송 방향 또는 반송 방향과 직교하는 직교 방향이며, 그리고 제2 방향이, 반송 방향 또는 반송 방향과 직교하는 직교 방향인, 양태 2에 기재된 필름.

[양태 4]

상기 폴리젖산이, 150∼170℃의 융점을 가지는, 양태 1∼3 중 어느 하나에 기재된 필름.

[양태 5]

상기 무기 필러가, 탄산칼슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화아연, 산화규소 및 탤크로 이루어지는 군에서 선택되는, 양태 1∼4 중 어느 하나에 기재된 필름.

[양태 6]

상기 무기 필러가, 1∼10㎛의 평균 입경을 가지는, 양태 1∼5 중 어느 하나에 기재된 필름.

[양태 7]

폴리젖산:무기 필러의 질량비가, 50:50∼90:10의 범위에 있는, 양태 1∼6 중 어느 하나에 기재된 필름.

[양태 8]

양태 1∼7 중 어느 하나에 기재된 필름의 제조 방법으로서,

폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 준비하는 단계, 그리고

반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G1)로서, 한 쌍의 기어 롤(G1)의 각각의 외주(外周)면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 통과시키고, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계를 포함하는 방법.

[양태 9]

고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계 후에, 반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G2)로서, 한 쌍의 기어 롤(G2)의 각각의 외주면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에 상기 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 통과시켜, 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을 더 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계를 더 포함하는, 양태 8에 기재된 방법.

[양태 10]

상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 준비하는 단계 후에, 40℃ 이상이면서 또한 상기 폴리젖산의 유리 전이 온도 미만의 온도로, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 예열하는 단계를 더 포함하는, 양태 8 또는 9에 기재된 방법.

[양태 11]

한 쌍의 기어 롤(G1)의 복수의 톱니의 적어도 일부, 및/또는 한 쌍의 기어 롤(G2)의 복수의 톱니의 적어도 일부가, 돌기부 및/또는 패임부를 가지는, 양태 8∼10 중 어느 하나에 기재된 방법.

[양태 12]

상기 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계, 및/또는 상기 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을 더 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계에 있어서, 연신 배율이 1.30∼1.80배의 범위 내에 있는, 양태 8∼11 중 어느 하나에 기재된 방법.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 생분해성을 가지고, 바이오매스도가 높으며 또한 유연성이 높다.

도 1은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 양태의 하나의 모식도이다.
도 2는, 기어 연신 장치의 예의 하나의 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 양태의 하나의 모식도이다.
도 4는, 도 3에 있어서의 X-X의 단면을, 기어 연신 시의 기어의 톱니의 위치와 함께 나타낸 모식도이다.
도 5는, 기어 연신 장치의 다른 예의 모식도이다.
도 6은, 기어 연신 장치의 또 다른 예의 모식도이다.
도 7은, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름의 다른 예의 모식도이다.
도 8은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 다른 예의 모식도이다.
도 9는, 기어 롤의 톱니의 돌기부 및 패임부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조할 수 있는 제조 시스템을 나타낸다.
도 11은, 실시예 1에서 제조된, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 12는, 비교예 1에서 제조된 필름의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 13은, 비교예 3에서 제조된 필름의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 14는, 비교예 4에서 제조된 필름의 표면의 전자현미경 사진이다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름, 및 그 제조 방법에 대하여, 이하, 상세하게 설명한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 폴리젖산과, 무기 필러를 포함한다.

상기 폴리젖산은, 옥수수 등의 식물 자원으로 제조할 수 있는, 생분해성을 가지는 폴리머이며, 그리고 제조부터 소각까지 발생하는 이산화탄소의 양이, 원유 유래의 폴리에틸렌의 약 4.0kg/㎏ 폴리머, 및 원유 유래의 폴리에스테르의 약 6.1kg/㎏ 폴리머와 비교하여, 약 0.3kg/㎏-폴리머로 매우 적다. 또한, 폴리젖산에 관한 수치는, NatureWorks사 발표의 데이터(PLA6(2006/2007))에 근거하고, 폴리에틸렌에 관한 수치는, 산업기술종합 연구소 발표의 데이터에 근거하며, 그리고 폴리에스테르에 관한 수치는, Plastic Europe 발표의 데이터에 근거한다.

상기 폴리젖산의 융점은, 원료인 젖산의 광학 이성체(異性體)인 D체 및 L체의 비를 조정함으로써 조절할 수 있다.

예를 들면, D체:L체의 몰비를 약 50:50으로 혼합하여 공중합함으로써, 약 190∼220℃의 융점을 가지는 폴리젖산을 제조할 수 있다. 마찬가지로, L체:D체의 몰비 약 99:1의 혼합물의 공중합으로부터 약 170℃의 융점을 가지는 폴리젖산이 제조되고, L체:D체의 몰비 약 97:3의 혼합물의 공중합으로부터 약 150℃의 융점을 가지는 폴리젖산이 제조되며, L체:D체의 몰비 약 92:8의 혼합물의 공중합으로부터 약 130℃의 융점을 가지는 폴리젖산이 제조되고, 그리고 L체:D체의 몰비 약 88:12의 혼합물의 공중합으로부터 약 110℃의 융점을 가지는 폴리젖산이 제조된다.

예를 들면, L체:D체의 몰비를, 약 99:1∼약 97:3의 사이에서 조정함으로써, 융점이 약 150℃∼약 170℃의 폴리젖산을 제조할 수 있다.

상기 폴리젖산은, D체의 몰비가 약 18몰％ 이상이 되면, 명료한 융점을 가지지 않고, 연화 온도 약 90℃ 미만의 비정성(非晶性) 폴리머가 된다. 이러한 비정성 폴리젖산의 경우에는, 편의상, 육안으로의 연화 온도를 융점으로서 취급한다.

또한, 상기 융점은, 시차 주사 열량계에 의해 측정할 수 있다. 상기 융점은, 예를 들면, 시마즈제작소사제의 DSC-60형 DSC 측정 장치를 사용하여, 승온 속도 10℃/분으로 측정할 수 있다.

상기 폴리젖산은, 약 140∼약 180℃의 융점을 가지는 것이 바람직하고, 그리고 약 150∼약 170℃의 융점을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 융점이 약 140℃를 하회하면, 필름 자체의 강성이 낮아져서, 필름 제조 및 슬릿 절단 시의 주름 및 파손, 기어 연신 시의 주름, 기저귀 등에 장착할 때의 주름 등이 생기기 쉬운 경향이 있으며, 그리고 융점이 약 180℃를 넘으면, 필름 자체의 강성이 높아져서, 충분히 연신하지 못하는 경향이 있다.

상기 폴리젖산은, 약 60,000 이상의 중량 평균 분자량을 가지는 것이 바람직하고, 그리고, 약 100,000∼약 300,000의 중량 평균 분자량을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 중량 평균 분자량이 약 60,000을 하회하면, 시트 강도가 저하되는 경향이 있고, 그리고 중량 평균 분자량이 약 300,000을 상회하면, 폴리젖산의 생분해에 시간이 걸리는 경향이 있다.

상기 폴리젖산은, 바이오매스도가 약 90∼약 100%의 범위 내에 있고, 그리고 약 100%인 것이 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「바이오매스도」는, 석유로 생성된 화석 자원과, 재생 가능한 생물 유래의 유기성 자원의 총 질량에 대한, 상기 유기성 자원이 차지하는 비율을 의미한다.

본 발명에 사용되는 무기 필러는, 연신 시에 필름에 구멍을 생기게 하기 위한 기점(起點)으로서 첨가되는 성분이다. 상기 무기 필러는 또한, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에, 유연성을 부여하는 성분이기도 하다.

상기 무기 필러의 조성으로서는, 특별히 제한을 받지 않지만, 예를 들면, 탄산칼슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화아연, 산화규소, 탤크 등을 들 수 있다. 상기 무기 필러로서는, 탄산칼슘 또는 산화티탄이 바람직하다.

상기 무기 필러는, 약 1∼약 10㎛의 평균 입경을 가지는 것이 바람직하고, 그리고 약 3∼약 7㎛의 평균 입경을 가지는 것이 바람직하다. 평균 입경이 약 1㎛를 하회하면, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 투습성 및 유연성이 불충분한 경우가 있고, 그리고 평균 입경이 약 10㎛를 상회하면, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 투습도가 너무 높아, 의복이 습기를 띠는 경우가 있다.

본 명세서에 있어서, 「평균 입경」은, 전자현미경 관찰에 의해, 무기 필러의 1차 입자 100개를 임의로 픽업하여, 그 장경(長徑)을 측정하고, 그들의 상가(相加) 평균을 취함으로써 산출한 값을 의미한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에 있어서, 폴리젖산:무기 필러의 질량비는, 약 50:50∼약 90:10인 것이 바람직하고, 그리고 약 60:40∼약 70:30인 것이 더욱 바람직하다. 폴리젖산의 질량비가 약 50%를 하회하면, 필름으로서의 강도가 불충분해지는 경우가 있고, 그리고 폴리젖산의 질량비가 약 90%를 상회하면, 필름 내의 구멍의 수가 불충분해져서, 투습성이 너무 낮은 경우가 있다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 유연성의 지표로서, 약 15∼약 30㎜의 범위의 강연도를 가지며, 그리고 약 15∼약 20㎜의 범위의 강연도를 가지는 것이 바람직하다. 상기 강연도가 약 15㎜를 하회하면, 강성이 작아, 필름의 권취, 원하는 폭으로의 슬릿 절단, 및 기저귀 등의 백시트로의 가공 등을 할 때에 주름이 발생하기 쉬워지며, 그리고 상기 강연도가 약 30㎜를 상회하면, 강성이 높아, 흡수성 물품 등의 신체에 사용되는 것에 사용한 경우에, 사용자가 위화감을 느끼기 쉽다.

본 명세서에 있어서, 강연도는, JIS L 1096:19998.19.1 A법(45° 캔틸레버법)에 준거하여, 시료를 폭 25㎜×길이 150㎜로 하여 측정한 값을 의미한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 약 2000∼약 4000g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지며, 그리고 약 2,500∼약 3,500g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지는 것이 바람직하다. 투습도가 약 2000g/㎡/24시간을 하회하면 투습성이 불충분하여, 신체에 사용된 경우에 습도가 차, 사용자가 불쾌감을 느끼기 쉽고, 그리고 투습도가 약 4000g/㎡/24시간을 상회하면, 습도의 투과성이 너무 높아, 의복이 습기를 띠는 경우가 있다.

본 명세서에 있어서, 투습도는, JIS Z 0208:1976의 방습 포장 재료의 투습도 시험 방법(컵법)에 준거하여 측정한다. 투습 컵에, 염화칼슘 대신 20g의 물을 충전하고, 온도 40℃ 및 상대 습도 60%의 분위기 조건 하에서 24시간 자연 방치시킨 후의, 단위면적(㎡)당 수분의 투과량(배출량)을 측정한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 약 800∼약 2,000㎜의 범위의 내수압(耐水壓)을 가지며, 그리고 약 900∼약 1,500㎜의 범위의 내수압을 가지는 것이 바람직하다. 내수압이 약 800㎜를 하회하면, 체압이 가해지는 케이스, 예를 들면, 기저귀의 백 필름으로서 사용한 경우에, 소변 등의 체액이 누출되는 경우가 있고, 그리고 내수압이 약 2,000㎜를 상회하면, 투습성이 손상되기 쉬운 경향이 있다.

본 명세서에 있어서, 내수압은, JIS L 1092:2009에 규정되는, A법(저수압법)에 준하여 측정한 값을 의미한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에서는, 당해 필름 내에 고연신 영역과, 저연신 영역이 존재하기 때문에, 필름의 두께가, 장소에 따라 변화될 수 있다. 따라서, 상기 필름의 두께의 대용으로서, 평량(坪量)을 사용한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 평량으로서는, 본 발명의 효과를 가지는 범위 내이면 특별히 제한을 받지 않지만, 약 15∼약 30g/㎡의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 그리고 약 17∼약 25g/㎡의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다.

평량이 약 30g/㎡를 넘으면, 투습도가 저하되고, 그리고/또는 강연도가 높아지는 경향이 있다. 그리고 평량이 약 15g/㎡를 하회하면, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 강도가 저하되어 찢어지기 쉬워지는 경향이 있다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가진다.

제1 방향으로서는, 특별히 제한을 받지 않지만, 제조 효율을 고려하면, 제조 시의 반송 방향, 또는 반송 방향과 직교하는 직교 방향(이하, 간단히 「직교 방향」이라고 칭한다)을 들 수 있을 것이다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은 또한, 제2 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을, 제2 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 더 가질 수 있다. 상기의 경우에는, 제1 방향과, 제2 방향은, 동일해도 되고, 또는 달라도 된다.

제1 방향 및 제2 방향은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 반송 방향 및 직교 방향의 물성의 차를 작게 하는 것이 바람직한 경우에는, 그들 2개의 방향이 형성하는 교각이 더욱 큰 것, 즉, 90°에 가까운 것이 바람직하다.

상기의 경우, 제1 방향 및 제2 방향으로서는, 특별히 제한을 받지 않지만, 제조 효율을 고려하면, 각각, 반송 방향 및 직교 방향, 또는 직교 방향 및 반송 방향을 들 수 있을 것이다.

제1 방향 및 제2 방향은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 특정한 방향의 유연성을 높게 하는 것이 바람직한 경우에는, 그들 2개의 방향이 형성하는 교각이 더욱 작은 것, 즉, 0°에 가까운 것이 바람직하고, 그리고 0°인 것이 더욱 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 고연신 영역은, 두께가 얇고, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에, 높은 투습성 및 유연성을 부여할 수 있는 영역이다.

또, 본 명세서에 있어서, 저연신 영역은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에 최저한의 강성을 부여할 수 있는 영역이다.

도 3은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 양태의 하나의 모식도이다. 도 3에서는, A는 제조 시의 반송 방향이며, 그리고 B는 직교 방향이다. 도 3의 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)은, 직교 방향(B)으로 각각 평행한 볼록부(2) 및 오목부(3)를, 반송 방향(A)으로 번갈아 가진다. 볼록부(2) 및 오목부(3)는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)이 가지는 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)에 기인하는 것이다. 도 3에서는, 제1 방향(C)이 직교 방향(B)에 상당한다.

또, 도 1은, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 다른 양태의 모식도이다. 도 1에 있어서도, A는 제조 시의 반송 방향이며, 그리고 B는 직교 방향이다. 도 1의 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)은, 직교 방향으로 평행한 볼록부(2) 및 오목부(3)와, 반송 방향으로 평행한 볼록부(2’) 및 오목부(3’)를 가진다. 볼록부(2, 2’), 및 오목부(3, 3’)는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)이 가지는 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1), 및 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)에 기인하는 것이다. 도 1에서는, 제1 방향(C)이 직교 방향(B)에 상당하고, 그리고 제2 방향(D)이 반송 방향(A)에 상당한다.

이하, 제조 공정과 함께 설명한다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 제조 방법은, 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 준비하는 단계를 포함한다.

상기 단계는, 폴리젖산 및 무기 필러를 소정의 비율로 혼합하고, 필름에 성형함으로써 실시할 수 있다.

상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름의 두께는, 제조해야 할, 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 용도 등에 따라 다르나, 바람직하게는 약 10∼약 30㎛이며, 그리고 더 바람직하게는 약 15∼약 25㎛이다.

상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름은 또한, 시판하는 것을 구입해도 된다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 제조 방법은, 반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G1)로서, 한 쌍의 기어 롤(G1)의 각각의 외주면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 통과시켜, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계(이하, 당해 단계를, 「제1 연신 단계」라고 칭하는 경우가 있다)를 포함한다. 또한, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)은, 제1 방향으로 각각 평행하고 또한 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 배치되어 있다.

제1 연신 단계를 실시하기 위하여, 예를 들면, 도 2에 나타내는 기어 연신 장치를 사용할 수 있다. 도 2에 나타내지는 기어 연신 장치(4)는, 한 쌍의 기어 롤(5, 5’)을 가진다. 기어 롤(5, 5’)의 외주면(6, 6’)에는, 각각, 복수의 톱니(7, 7’)가 배치되어 있다. 또, 도 2에 나타내는 기어 연신 장치(4)에서는, 기어 롤(5, 5’)의 회전 축선은, 각각, 필름의 반송 방향(A)과 수직하다. 또한, 복수의 톱니(7, 7’)는, 각각, 상기 회전 축선과 평행하게, 외주면(6, 6’)에 배치되어 있다.

도 2의 기어 연신 장치(4)에서는, 한 쌍의 기어 롤(5, 5’)의 간극에 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름(8)을 통과시키고, 기어 롤(5, 5’)을 통과할 때에, 서로 맞물리는 기어 롤(5, 5’)의 복수의 톱니(7, 7’)에 의해, 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름(8)을, 3점 굽힘의 원리로 연신하여, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서의, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)을 형성한다(도 4를 참조).

도 2의 기어 연신 장치(4)에서는, 필름(8)은, 반송 방향(A)으로 연신된다.

또한, 본 명세서에 있어서, 기어 연신 장치를 사용한 연신을, 간단히 기어 연신이라고 칭하는 경우가 있다.

도 2의 기어 연신 장치(4)에서는, 제1 방향은 직교 방향에 상당하기 때문에, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)은, 직교 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 반송 방향으로 번갈아 가진다.

도 2의 기어 연신 장치(4)에 의해 제조된, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9), 즉, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 양태의 하나의 모식도를 도 3에 나타낸다.

도 3의 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)은, 직교 방향(B)으로 각각 평행한 볼록부(2) 및 오목부(3)를, 반송 방향(A)으로 번갈아 가진다.

도 4는, 도 3에 있어서의 X-X의 단면을, 기어 연신 시의 기어의 톱니의 위치와 함께 나타낸 모식도이다. 볼록부(2)는, 제1 연신 단계 시의 하측 기어 롤의 톱니(7’)에 기인하고, 그리고 오목부(3)는, 제1 연신 단계 시의 상측 기어 롤의 톱니(7)에 기인한다. 제1 연신 단계 시, 필름의, 톱니(7) 및 톱니(7’)의 선단 부분에 접하는 영역에서는, 필름이 고정되어 있기 때문에, 전혀 또는 실질적으로 연신되지 않아, 저연신 영역(L1)으로서의 저연신 영역(13)이 형성된다. 한편, 제1 연신 단계 시, 필름의, 톱니(7) 및 복수의 톱니(7’)의 선단 부분에 접하지 않는 영역에서는, 필름이 연신되어, 고연신 영역(H1)로서의 고연신 영역(12)이 형성된다.

폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름에, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)이 형성된 결과, 도 3에 나타내는 바와 같은, 볼록부(2) 및 오목부(3)를 가지는 필름이 형성된다.

도 3에서는, 고연신 영역(H1)(도시 생략)은, 볼록부(2) 및 오목부(3)의 경계 부분을 중심으로 하고 또한 볼록부(2) 및 오목부(3)를 따라, 즉, 제1 방향(C)을 따라 형성되어 있고, 그리고 저연신 영역(L1)(도시 생략)은, 볼록부(2)의 단부(端部)를 제외한 부분과, 오목부(3)의 단부를 제외한 부분을 중심으로 하며 또한 볼록부(2) 및 오목부(3)를 따라, 즉, 제1 방향(C)을 따라 형성되어 있다. 도 3의 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)은 또한, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향(C)과 직교하는 방향으로 번갈아 가진다.

본 명세서에 있어서, 「고연신 영역」은, 물리적으로 늘여진 영역, 즉, 연신 영역 중에서, 늘여진 정도가, 저연신 영역보다 많은 영역을 의미한다.

본 명세서에 있어서, 「저연신 영역」이란, 고연신 영역보다, 물리적으로 늘여진 정도가 적은 부분을 의미한다. 상기 저연신 영역에는, 물리적으로 늘여져 있지 않은 부분, 즉, 미연신 부분이 포함된다.

본 발명의 방법은, 반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G2)로서, 한 쌍의 기어 롤(G2)의 각각의 외주면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 통과시켜, 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을 더 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계(이하, 당해 단계를, 「제2 연신 단계」라고 칭하는 경우가 있다)를 더 포함할 수 있다. 또한, 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)은, 제2 방향으로 각각 평행하고 또한 제2 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 배치되어 있다.

제2 연신 단계를 행하기 위하여, 예를 들면, 도 5에 나타내는 기어 연신 장치(4)를 사용할 수 있다. 도 5에 나타내지는 기어 연신 장치(4)는, 한 쌍의 기어 롤(5, 5’)을 가진다. 기어 롤(5, 5’)의 외주면(6, 6’)에는, 각각, 복수의 톱니(7, 7’)가 배치되어 있다. 또, 도 5에 나타내는 기어 연신 장치(4)에서는, 기어 롤(5, 5’)의 회전 축선은, 각각, 필름의 반송 방향(A)과 수직하다. 또한, 복수의 톱니(7, 7’)는, 각각, 상기 회전 축선과 수직으로, 외주면(6, 6’)에 배치되어 있다. 또한, 도 5에 있어서, 부호 10은, 기어 피치를 나타내고, 그리고 부호 11은 기어 맞물림 깊이를 나타낸다.

도 3에 나타내는 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 도 5에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치(4)에 통과시킴으로써, 도 1에 나타내는 바와 같은 볼록부(2) 및 오목부(3) 위에, 볼록부(2’) 및 오목부(3’)를 가지는 필름을 제조할 수 있다.

제2 연신 단계 시에 생기는 현상을, 도 4를 대용하여 설명하면, 볼록부(2’)는, 하측 기어 롤의 톱니(7’)에 기인하고, 그리고 오목부(3’)는, 상측 기어 롤의 톱니(7)에 기인한다. 또, 제2 연신 단계 시, 필름의, 톱니(7) 및 톱니(7’)의 선단 부분에 접하는 영역에서는, 필름이 고정되어 있기 때문에, 전혀 또는 실질적으로 연신되지 않아, 저연신 영역(L2)으로서의 저연신 영역(13)이 형성된다. 한편, 제2 연신 단계 시, 필름의, 톱니(7) 및 복수의 톱니(7’)의 선단 부분에 접하지 않는 영역에서는, 필름이 연신되어, 고연신 영역(H2)으로서의 고연신 영역(12)이 형성된다.

도 5의 기어 연신 장치(4)에서는, 필름은, 직교 방향으로 연신된다.

제1 연신 단계 및 제2 연신 단계를, 각각, 도 2 및 도 5에 나타내는 기어 연신 장치를 사용하여 설명해 왔으나, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지며, 그리고 희망에 따라, 제2 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을, 제2 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지는, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조하는 것이 가능하면, 기어 연신 장치의 구조는, 특별히 제한을 받지 않는다.

예를 들면, 본 발명의 다른 양태에서는, 도 5에 나타내는 기어 연신 장치(4)를 사용하여 제1 연신 단계를 실시하고, 그리고 희망에 따라, 도 2에 나타내는 기어 연신 장치(4)를 사용하여 제2 연신 단계를 실시할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서는, 도 6에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치(4)를 사용하여, 제1 연신 단계 및/또는 제2 연신 단계를 실시할 수 있다. 도 6에 나타내지는 기어 연신 장치(4)는, 한 쌍의 기어 롤(5, 5’)을 가진다. 기어 롤(5, 5’)의 외주면(6, 6’)에는, 각각, 복수의 톱니(7, 7’)가 배치되어 있다. 또, 도 6에 나타내는 기어 연신 장치(4)에서는, 기어 롤(5, 5’)의 회전 축선은, 각각, 필름의 반송 방향(A)과 수직하다. 또한, 복수의 톱니(7, 7’)는, 각각, 회전 축선에 대하여 일정한 각도 θ를 가지도록, 외주면(6, 6’)에 배치되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치(4)를 사용하여, 제1 연신 단계를 실시함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같은, 볼록부(2) 및 오목부(3)를 가지는, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서의, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)을 형성할 수 있다.

고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)에서는, 고연신 영역(H1)(도시 생략)은, 볼록부(2) 및 오목부(3)의 경계 부분을 중심으로 하고 또한 볼록부(2) 및 오목부(3)를 따라, 즉, 제1 방향(C)을 따라 형성되어 있으며, 그리고 저연신 영역(L1)(도시 생략)은, 볼록부(2)의 단부를 제외한 부분과, 오목부(3)의 단부를 제외한 부분을 중심으로 하여 볼록부(2) 및 오목부(3)를 따라, 즉, 제1 방향(C)을 따라 형성되어 있다. 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)은 또한, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향(C)과 직교하는 방향으로 번갈아 가진다.

희망에 따라, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름(9)에, 제2 연신 단계를 실시하여, 도 8에 나타내는 바와 같은, 볼록부(2) 및 오목부(3)를 가지며, 그리고 볼록부(2) 및 오목부(3) 위에 볼록부(2’) 및 오목부(3’)를 더 가지는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)을 제조할 수 있다. 제2 연신 단계는, 도 6에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치로서, 복수의 톱니가 회전 축선과 일정한 각도 θ’(θ’≠θ)를 가지는 것을 사용하여 실시할 수 있다.

도 8에 나타내는 투습성 및 방수성을 가지는 필름(1)은, 제1 방향(C)으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향(C)과 직교하는 방향으로 번갈아 가지고, 또한 제2 방향(D)으로 각각 평행한 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을, 제2 방향(D)과 직교하는 방향으로 번갈아 가진다.

제1 연신 단계에 있어서 사용되는 기어 연신 장치에 있어서, 기어 피치는, 약 2∼약 15㎜가 바람직하고, 그리고 약 3∼약 10㎜가 더욱 바람직하다. 기어 피치가 약 2㎜를 하회하면, 맞물림 깊이와의 관계에서 충분히 연신하지 못하는 경우가 있으며, 그리고 기어 피치가 약 15㎜를 상회하면, 맞물림 깊이, 가공 속도 등을 충분히 고려하지 않으면 필름이 파단되는 경우가 있다.

기어 피치는, 도 5에 있어서, 부호 10에 의해 나타내지는, 어느 톱니로부터 다음 톱니 사이의 간격을 의미한다.

제1 연신 단계에 있어서 사용되는 기어 연신 장치에 있어서, 기어 맞물림 깊이는, 약 2∼약 10㎜가 바람직하고, 그리고 약 3∼약 7㎜가 더욱 바람직하다. 기어 맞물림 깊이가 약 2㎜를 하회하면, 충분한 연신이 이루어지지 않아, 원하는 유연성 및 투습성이 발현되기 어려운 경우가 있으며, 그리고 기어 맞물림 깊이가 약 10㎜를 상회하면, 기어 피치, 가공 속도 등을 충분히 고려하지 않으면 필름이 파단되는 경우가 있다.

기어 맞물림 깊이는, 도 5에 있어서, 부호 11에 의해 나타내지는, 상측 기어 롤의 톱니와, 하측 기어 롤의 톱니가 겹치는 부분의 깊이를 의미한다.

제1 연신 단계에 있어서, 연신 배율은, 약 1.30∼약 1.80배의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 그리고 약 1.40∼약 1.60배의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 연신 배율이 약 1.30배를 하회하면, 저연신 영역의 비율이 적고, 제조되는 필름의 투습도가 불충분해지는 경우가 있으며, 그리고 연신 배율이 약 1.80배를 넘으면, 다음의 제2 연신 단계에 있어서, 필름이 파단되는 경우가 있다.

본 명세서에 있어서, 「연신 배율」은, 기어 연신 전의 평량을 BW₀이라고 하고, 기어 연신 후의 평량을 BW₁이라고 한 경우에, 다음의 식:

연신 배율(배)=BW₀/BW₁

에 의해 산출되는 값이다.

또한, 평량은, 시료를, 길이 100㎜×폭 100㎜의 정방형으로 커트하고, 그 질량 A(g)로부터, 다음의 식:

평량(g/㎡)=A÷((100/1000)×(100/1000))

에 따라 측정한다.

질량 A는, 소수점 이하 제4자리까지 측정한다.

제2 연신 단계에 있어서 사용되는 기어 연신 장치에 있어서, 기어 피치 및 기어 맞물림 깊이는, 제1 연신 단계에 있어서 사용되는 기어 연신 장치의 기어 피치 및 기어 맞물림 깊이와, 각각 동일할 수 있다.

제2 연신 단계에 있어서, 연신 배율은, 약 1.30∼약 1.80배의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 그리고 약 1.40∼약 1.60배의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 연신 배율이 약 1.30배를 하회하면, 저연신 영역의 비율이 적고, 제조되는 필름의 투습도가 불충분해지는 경우가 있으며, 그리고 연신 배율이 약 1.80배를 넘으면, 연신 시에 필름이 파단되는 경우가 있다.

본 발명의 방법에 있어서, 투습성을 향상시키기 위하여 기어 연신을 채용하는 이유는, 이하와 같다.

투습성을 향상시키기 위하여 당 기술 분야에서 일반적으로 행하여지고 있는 축 연신, 예를 들면, 1축 연신에서는, 분자 배향이 진행되기 때문에, 연신 방향으로의 강도가 향상되지만, 연신 방향으로의 신도가 저하되어, 제조된 필름이 강직해지는 경향이 있다. 한편, 기어 연신에서는, 고연신 영역과 저연신 영역을 발생시키기 때문에, 필름 전체로서 강직해지는 것이 억제된다. 예를 들면, 반송 방향으로 각각 평행한 고연신 영역 및 저연신 영역을, 직교 방향으로 번갈아 가지는 필름에서는, 직교 방향의 유연성이 향상되고, 그리고 직교 방향으로 각각 평행한 고연신 영역 및 저연신 영역을, 반송 방향으로 번갈아 가지는 필름에서는, 반송 방향의 유연성이 향상된다. 당연하지만, 반송 방향으로 각각 평행한 고연신 영역 및 저연신 영역을, 직교 방향으로 번갈아 가지고, 또한 직교 방향으로 각각 평행한 고연신 영역 및 저연신 영역을, 반송 방향으로 번갈아 가지는 필름에서는, 반송 방향 및 직교 방향의 양방의 유연성이 향상된다.

제1 연신 단계에 사용되는 한 쌍의 기어 롤(G1), 및 희망에 의한 제2 연신 단계에 사용되는 한 쌍의 기어 롤(G2)에 있어서, 복수의 톱니는, 톱니 높이가 일정해도 되고, 혹은 톱니 높이가 일정하지 않고, 돌기부 및/또는 패임부를 가지고 있어도 된다. 상기 돌기부는, 고연신 영역의 연신도를 더욱 높이기 위하여 사용되는 부분이며, 그리고 패임부는, 고연신 영역의 연신도를 낮추기 위하여 사용되는 부분이다.

도 9(a) 및 도 9(b)는, 도 2에 나타내는 바와 같은, 복수의 톱니가, 각각, 회전 축선과 평행하게 배치되어 있는 기어 롤에 있어서의 톱니의 돌기부 및 패임부를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서는, 톱니의 상면은, 기어 롤의 외주면에 연결되어 있는 면이며, 그리고 톱니의 하면은, 연신 시에 필름과 접하는 면이다.

도 9(a)의 톱니(7, 7’)에서는, 톱니의, 필름과 접하는 측의 중앙에, 높이 H, 폭 W의 돌기부(14)가 형성되어 있다. 이러한 돌기부를 형성함으로써, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에, 다른 고연신 영역보다 연신도가 높은 영역(이하, 초고연신 영역이라고 칭한다)을 형성할 수 있다. 상기 초고연신 영역은, 연신도가 다른 고연신 영역보다 높기 때문에, 통기성 및 유연성이 다른 고연신 영역보다 우수하고, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 통기성 및 유연성을 더욱 향상시킬 수 있는 한편으로, 초고연신 영역이 한정적이면, 전체로서의 강도를 그렇게 저하시키는 일은 없다.

상기 돌기부는, 톱니의 위치에 따라, 그 높이 및 폭이 변화되어도 된다. 예를 들면, 상측 롤 또는 하측 롤의 복수의 톱니에 있어서, 돌기부가, m번째의 톱니의 돌기부의 폭을 W_m라고 하고, 그리고 n번째의 톱니의 돌기부의 폭을 W_n이라고 한 경우에, W_m<W_m ₊₁이 되는 관계를 가지고 또한 어느 위치부터 W_n>W_n+1이 되는 관계를 가질 수 있다.

또, 상측 롤 또는 하측 롤의 복수의 톱니에 있어서, 돌기부가, m번째의 톱니의 돌기부의 높이를 H_m이라고 하고, 그리고 n번째의 톱니의 돌기부의 폭을 H_n이라고 한 경우에, H_m<H_m ₊₁이 되는 관계를 가지며 또한 어느 위치부터 H_n>H_n+1이 되는 관계를 가질 수 있다.

한 쌍의 기어 롤에 있어서, 상측 기어 롤의 톱니의 돌기부와, 하측 기어 롤의 톱니의 돌기부를 맞물리게 함으로써, 연신 효과를 더욱 높일 수 있다.

상기 복수의 톱니는 또한, 도 9(b)에 나타내는 바와 같은 형상을 가질 수 있다. 도 9(b)의 톱니(7, 7’)에서는, 톱니의, 필름과 접하는 측의 중앙에, 높이 H, 폭 W의 패임부(15)가 형성되어 있다.

이러한 패임부를 형성함으로써, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름에, 다른 고연신 영역보다 연신도가 낮은 영역을 형성할 수 있다.

상기 패임부는, 돌기부와 마찬가지로, 톱니의 위치에 따라, 그 높이 및 폭이 변화되어도 된다.

돌기부 및 패임부에 관하여, 도 9에 기재되는 기어 롤을 사용하여 설명해 왔으나, 본 발명에 있어서, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같은 기어 롤, 예를 들면, 복수의 톱니가 회전 축선과 수직하게 외주면에 배치되어 있는 것, 복수의 톱니가 회전 축선에 대하여 일정한 각도 θ를 가지도록 외주면에 배치되어 있는 것 등의 톱니가, 돌기부 및/또는 패임부를 가질 수 있다.

본 발명의 방법은, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 제조하는 단계 후에, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을, 40℃ 이상이면서 또한 상기 폴리젖산의 유리 전이 온도 미만의 온도로 예열하는 단계(이하, 「예열 단계」라고 칭하는 경우가 있다)를 더 포함할 수 있다.

예열 단계의 온도는, 약 40℃ 이상이면서 또한 상기 폴리젖산의 유리 전이 온도 미만의 온도인 것이 바람직하고, 그리고 약 45∼약 60℃의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 예열 온도가 약 40℃를 하회하면, 계속되는 기어 연신에 의한 연신 효과가 적어지거나, 또는 필름이 연신 시에 끊어지기 쉬워지는 경우가 있으며, 그리고 예열 온도가 폴리젖산의 유리 전이 온도 이상이면, 필름이 부드러워져서, 절단 등의 가공을 하기 어려워지는 경우가 있다.

폴리젖산의 유리 전이 온도는, 일반적으로 약 60℃인 것이 알려져 있기 때문에, 상기 예열 단계의 온도는, 일반적으로는, 약 40℃∼약 60℃가 될 것이다.

상기 예열 단계는, 소정의 온도로 가온한 예열 롤에, 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 통과시킴으로써 행할 수 있다. 상기 예열 롤은, 복수 개 존재하고 있어도 된다.

도 10에, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조할 수 있는, 제조 시스템을 나타낸다. 도 10의 제조 시스템(16)은, 원반 필름 권출 롤(17), 복수의 예열 롤(18), 제1 기어 연신 장치(19) 및 제2 기어 연신 장치(20), 및 필름 권취 롤(21)을 구비한다. 또한, 제2 기어 연신 장치(20)는, 없어도 된다.

본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름은, 투습성 및 방수성이 우수하기 때문에, 투습 성능 및 방수 성능이 필요한 것, 예를 들면, 흡수성 물품, 예를 들면, 생리용품 및 1회용 기저귀용의 백 필름, 창상용 필름, 의료용 필름 등으로서 적합하다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 사용된 기기 및 평가는, 이하와 같다.

[두께]

PEACOCK(오자키) TYPE FFD-1 1.25N 두께계를 사용하여 측정하였다.

[강연도]

상기 서술한 조건에 따라, (주)다이에과학정기제작소 전동 캔틸레버 소프트니스 테스터를 사용하여 측정하였다.

[투습도]

상기 서술한 조건에 따라 측정하였다.

[내수압]

JIS L 1092:2009에 규정되는, A법(저수압법)에 준하여 측정하였다.

[실시예 1]

폴리젖산(융점 약 160℃) 50질량부와, 탄산칼슘(CaCO₃, 평균 입경 약 5㎛) 50질량부를 혼합하여, 펠릿을 제조하고, 이어서, 압출 성형기를 사용하여 용융 성막함으로써, 폴리젖산 및 탄산칼슘을 포함하는 필름을 제조하였다.

상기 폴리젖산 및 탄산칼슘을 포함하는 필름으로부터, 도 10에 나타내는 바와 같은 제조 시스템(16)을 사용하여, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조하였다. 4개의 예열 롤은, 50℃로 가열되어 있었다. 제1 기어 연신 장치는, 도 2에 나타내는 바와 같은, 반송 방향(MD)으로 연신하는 기어 연신 장치이고, 기어 피치, 기어 맞물림 깊이, 및 연신 배율은, 각각, 5㎜, 4㎜, 및 1.35배이었다. 제2 기어 연신 장치는, 도 5에 나타내는 바와 같은, 직교 방향(CD)으로 연신하는 기어 연신 장치이며, 기어 피치, 기어 맞물림 깊이, 및 연신 배율은, 각각, 5㎜, 3㎜, 및 1.45배이었다. 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다. 또, 본 발명의 투습성 및 방수성을 가지는 필름의 표면의 전자현미경 사진을 도 11에 나타낸다.

실시예 1의 필름의 내수압은, 1,020㎜이었다.

[실시예 2]

제1 기어 연신 장치의 기어 피치, 기어 맞물림 깊이 및 연신 배율을, 각각, 5㎜, 5.5㎜ 및 1.63배로 하고, 제2 기어 연신 장치의 기어 피치, 기어 맞물림 깊이 및 연신 배율을, 각각, 5㎜, 5㎜ 및 1.70배로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다.

결과를 표 1에 정리한다. 실시예 1의 필름의 내수압은, 920㎜이었다.

[실시예 3]

실시예 1에서 제조된, 폴리젖산 및 탄산칼슘을 포함하는 필름을, 4개의 예열 롤(50℃)에 통과시킨 후, 도 2에 나타내는 바와 같은 제1 기어 연신 장치(기어 피치:5㎜, 기어 맞물림 깊이:4㎜, 및 연신 배율:1.35배)에 통과시켜, 반송 방향으로 기어 연신하고, 필름을 한번 권취하였다. 이어서, 반송 방향으로 기어 연신된 필름을, 4개의 예열 롤(50℃)에 통과시킨 후, 도 2에 나타내는 바와 같은 제2 기어 연신 장치(기어 피치:5㎜, 기어 맞물림 깊이:3.5㎜, 및 연신 배율:1.22배)에 통과시켜, 반송 방향으로 추가로 기어 연신하여, 투습성 및 방수성을 가지는 필름을 제조하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다. 실시예 3의 필름의 내수압은, 1,000㎜이었다.

[비교예 1]

비교예 1의 필름으로서, 폴리젖산 필름(도레이(주)제, 에코디아, 막 두께:20㎛)을 준비하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다. 또, 비교예 1의 필름의 표면의 전자현미경 사진을 도 12에 나타낸다.

[비교예 2]

폴리젖산 필름(도레이(주)제, 에코디아, 막 두께:20㎛)을, 50℃로 가열되어 있는 4개의 예열 롤에 통과시키고, 도 2에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치(기어 피치:5㎜, 기어 맞물림 깊이:4.5㎜)를 사용하여 반송 방향으로 연신(연신 배율:1.45배)하고, 이어서, 도 5에 나타내는 바와 같은 기어 연신 장치(기어 피치:5㎜, 기어 맞물림 깊이:3㎜)를 사용해 직교 방향으로 연신(연신 배율:1.30배)하여, 비교예 2의 필름을 제조하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다.

[비교예 3]

비교예 3의 필름으로서, 실시예 1에서 제조된 폴리젖산 및 탄산칼슘을 포함하는 필름을 준비하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다. 또, 비교예 3의 필름의 표면의 전자현미경 사진을 도 13에 나타낸다.

[비교예 4]

시판되는 1회용 기저귀에 사용되고 있는, 폴리에틸렌 수지 및 탄산칼슘을 포함하고, 1축 연신 처리된 백 필름을, 비교예 4의 필름으로 하고, 강연도 및 투습도를 측정하였다. 결과를 표 1에 정리한다. 또, 비교예 4의 필름의 표면의 전자현미경 사진을 도 14에 나타낸다.

실시예 1의 필름은, 현상(現狀)의 종이 기저귀용 백 필름과 동등한 강연도 및 투습도를 가지는 것을 알 수 있다. 또, 도 11 및 도 14로부터, 실시예 1의 필름은, 현상의 종이 기저귀용 백 필름과 마찬가지로, 복수의 미소 구멍(22)을 가지는 것을 알 수 있다.

또, 실시예 2로부터, 연신 배율을 높게 함으로써, 유연성 및 투습도가 높아지는 것을 알 수 있다.

1 : 투습성 및 방수성을 가지는 필름
2, 2’ : 볼록부 3, 3’ : 오목부
4 : 기어 연신 장치 5, 5’ : 기어 롤
6, 6’ : 외주면 7, 7’ : 톱니
8 : 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름
9 : 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름
10 : 기어 피치 11 : 기어 맞물림 깊이
12 : 고연신 영역 13 : 저연신 영역
14 : 돌기부 15 : 패임부
16 : 제조 시스템 17 : 원반 필름 권출 롤
18 : 예열 롤 19 : 제1 기어 연신 장치
20 : 제2 기어 연신 장치 21 : 필름 권취 롤
22 : 미소 구멍 A : 반송 방향
B : 직교 방향 C : 제1 방향
D : 제2 방향

Claims

폴리젖산과, 무기 필러를 포함하는, 투습성 및 방수성을 가지는 필름으로서,
상기 필름이, 제1 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을, 제1 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 가지고,
상기 필름이, 15∼30㎜의 범위의 강연도(剛軟度)를 가지며,
상기 필름이, 2000∼4000g/㎡/24시간의 범위의 투습도를 가지고,
상기 폴리젖산이, 150∼170℃의 융점을 가지며,
상기 필름은, 상기 고연신 영역(H1)보다 연신도가 높은 영역을 더 갖는 것을 특징으로 하는 상기 필름.
제1항에 있어서,
제2 방향으로 각각 평행한 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을, 제2 방향과 직교하는 방향으로 번갈아 더 가지는, 필름.
제2항에 있어서,
제1 방향이, 반송 방향 또는 반송 방향과 직교하는 직교 방향이며, 그리고 제2 방향이, 반송 방향 또는 반송 방향과 직교하는 직교 방향인, 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 필러가, 탄산칼슘, 탄산바륨, 황산칼슘, 황산바륨, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화아연, 산화규소 및 탤크로 이루어지는 군에서 선택되는, 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기 필러가, 1∼10㎛의 평균 입경을 가지는, 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리젖산:무기 필러의 질량비가, 50:50∼90:10의 범위에 있는, 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 필름의 제조 방법으로서,
폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 준비하는 단계, 그리고
반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G1)로서, 한 쌍의 기어 롤(G1)의 각각의 외주면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 통과시켜, 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계를 포함하고,
한 쌍의 기어 롤(G1)의 복수의 톱니의 적어도 일부가, 돌기부를 가지는, 방법.
제7항에 있어서,
고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계 후에, 반송 방향과 직교하는 회전 축선을 가지는 한 쌍의 기어 롤(G2)로서, 한 쌍의 기어 롤(G2)의 각각의 외주면에 배치된 복수의 톱니를 서로 맞물리게 하면서 회전하는 것의 간극에 상기 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 통과시켜, 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을 더 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 준비하는 단계 후에, 40℃ 이상이면서 또한 상기 폴리젖산의 유리 전이 온도 미만의 온도로, 상기 폴리젖산과 무기 필러를 포함하는 필름을 예열하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
한 쌍의 기어 롤(G2)의 복수의 톱니의 적어도 일부가, 돌기부 및/또는 패임부를 가지는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계에 있어서, 연신 배율이 1.30∼1.80배의 범위 내에 있는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 고연신 영역(H1) 및 저연신 영역(L1)을 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계 및 상기 고연신 영역(H2) 및 저연신 영역(L2)을 더 가지는 필름을 형성하도록 연신하는 단계에 있어서, 연신 배율이 1.30∼1.80배의 범위 내에 있는, 방법.