KR20010005896A - 신장-충전된 미공질 막 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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로날드 디. 맥크레이
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Abstract

통기성 미공질 막은 열가소성 중합체 약 30 내지 70 중량%, 평균 입도가 약 10 μ 미만인 충전제 입자 약 30 내지 70 중량%, 및 α-토코페롤과 같은 입체 장해된 일관능성 페놀 약 100 내지 1,000 ppm을 포함하는 필름을 압출시킨 다음 충전된 필름을 적어도 한 방향으로 충분히 신장시킴으로써 내부에 미세한 세공 네트워크 및 300 g/㎡/24시 초과의 수증기 투과율을 형성시킴으로써 제조된다.

Description

신장-충전된 미공질 막 및 그의 제조 방법{Stretched-Filled Microporous Films and Methods of Making the Same}
미립 물질, 물 및 아직은 수증기 및 공기의 통과를 허용하는 기타 액체에 대한 차단층으로서 작용할 수 있는 다양한 패브릭이 현재 존재하고 있다. 그러한 패브릭은 통상 "통기성 차단층"으로서 언급된다. 통기성 차단 패브릭은 옥외용 패브릭, 타르 폴린(tarpaulin), 가먼트, 개인용 위생 제품, 감염 억제 제품, 및 다수의 기타 제품에서 사용되어 왔다. 또한, 통기성 차단 패브릭은 종종, 비통기성 차단 재료보다 바람직한데, 그 이유는 통기성 차단 패브릭이 패브릭 바로 아래에서 포획된 수분을 수증기로서 배출시키기 때문이다. 따라서, 통기성 차단층을 사용하는 의류는 착용하기에 통상적으로 보다 편안한데, 그 이유는 패브릭을 통한 수증기 이동이 피부에 대해 포획된 과량의 수분으로부터 초래된 불편함을 감소 및(또는) 제거시키는 것을 돕기 때문이다.
다양한 통기성 차단 패브릭이 당업계에 공지되어 있지만, 특히 유용한 하나의 통기성 차단층은 신장-충전된 미공질 막을 포함한다. 그러한 막은 전형적으로 입자에 의해 충전된 다음 분쇄 또는 신장되어 막을 통해 미세한 세공 네트워크가 형성된다. 미세한 세공 네트워크는 액체 또는 미립 물질에 대한 차단층으로서 작용하면서도 가스 및 수증기가 막을 통해 통과하도록 허용한다. 필름 내의 충전제의 양 및 크기, 및 신장 정도를 조절하여, 목적하는 통기성 수준을 패브릭에 부여하는 크기 및 도수의 미공질 네트워크를 형성시킨다. 예를 들면, Sheth에게 허여된 미국 특허 제4,777,073호는 탄산칼슘 약 15 내지 35 용적%에 의해 충전되며 원래 길이의 약 4배까지 신장된 통기성 폴리올레핀 필름을 기재하고 있다. 또한, Tapp에게 허여된 미국 특허 제5,169,712호는 통기성 미공질 막을 형성시키기 위해 핵생성제 및 탄산칼슘에 의해 충전되며 원래 길이의 약 7배 이하까지 신장될 수 있는, 에틸렌-프로필렌 블럭 공중합체를 포함하는 배향된 다공질 막을 기재하고 있다.
충전된 미공질 막의 차단 특성 및 통기성이 양호한 제품을 제공할 수 있지만, 그러한 막의 효과적인 상업화 및 실제 적용은 신장도, 강도 및 결함 공차가 개선될 필요가 있다. 이와 관련하여, 충전된 필름의 신장 또는 두께 줄임(down-gauging)은 종종 이들 필름을 특히, 예를 들면 핀홀, 필름 두께보다 큰 겔, 미립자 오염물 및(또는) 불균일한 중합체 분포와 같은 불균제부(irregularities)가 될 수 있도록 한다. 필름 통기성을 손상시키지 않지만, 신장-충전된 필름의 차단 특성은 손상될 수 있는데, 그 이유는 이들 불균제부가 필름 내에 결함(즉, 거시적 구멍) 또는 취약 지대를 형성시키는 경향이 있기 때문이다. 이는 필름을 요, 혈액 또는 기타 체액, 및 이와 관련있는 병원균에 대한 차단층으로서 작용시키려는 경우 막대한 걱정거리이다. 또한, 충전된 필름을 배향시키고 또한 필름이 미공질이 되도록 작용하면서 필름을 필요한 정도까지 신장시키는 것은 생성된 통기성 필름의 신장도 및 신도를 감소시키는 역효과를 나타낸다. 특히 가먼트 또는 감염 억제 제품에서의, 상기 필름의 다수 용도의 관점에서, 내구성이 개선된 통기성 차단 패브릭은 상당히 바람직한데, 그 이유는 강도가 보다 작은 필름이 보다 용이하게 인열되는 경향이 있을 것이고 또한 운동에 대해 보다 제한적일 것이기 때문이다.
따라서, 개선된 충전 미공질 막, 특히 강도 및 신장 특징이 개선된 상기 필름에 대한 수요가 존재한다. 또한, 신장될 때 상기 불균제부 수준이 감소되고(거나) 그에 대한 공차가 보다 큰 충전된 필름에 대한 수요가 존재한다. 또한, 상기 신장-충전된 필름의 제조 방법, 특히 생성된 필름의 물성이 개선되고(거나) 필름 결함에 대한 잠재능이 감소된 통기성 필름의 제조 방법에 대한 수요가 존재한다.
〈발명의 개요〉
상기 언급한 수요는 (i) 열가소성 중합체 약 30 내지 70 중량%, (ii) 평균 입도가 약 10 μ 미만인 충전제 입자 약 30 내지 70 중량%, 및 (iii) 입체 장해된 일관능성 페놀 약 100 내지 1,500 ppm을 포함하는, 통기성 차단층인 본 발명의 신장-충전된 필름에 의해 만족되며, 또한 그에 의해 당업계의 기술자들에 의해 경험된 문제들이 해결된다. 추가 국면에서는 입체 장해된 페놀은 바람직하게는 예를 들면, 2,5,7,8-테트라메틸-2-(4',8',12'-트리메틸트리데실)-6-크로만올과 같은 토코페롤을 포함한다. 바람직한 양태에서는 α-토코페롤과 같은 입체 장해된 일관능성 페놀이 필름 내에 약 100 내지 600 ppm의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명의 추가 국면에서는 신장된 박막의 통기성 차단층이 본 발명에 따라, 열가소성 중합체 약 30 내지 70 중량%, 평균 입도 약 10 μ 미만의 충전제 입자 약 30 내지 70 중량%, 및 입체 장해된 일관능성 페놀 약 100 내지 1,000 ppm을 포함하는 필름 압출물을 형성시키는 단계에 의해 제조될 수 있다. 이어서, 막을 압출물로부터 성형시킨 다음 적어도 한 방향으로 충분히 신장시켜 막에 통기성을 부여한다. 막을 바람직하게는 50 내지 90%의 파단시 신도로 신장시킴으로써 WVTR(수증기 투과율)이 약 300 g/㎡/24시를 초과하는 통기성 차단 막을 형성시킨다. 추가 국면에서는 WVTR(수증기 투과율)이 1,500 g/㎡/24시 이상인 신장-충전된 필름을 제공하기에 충분한 정도까지 막을 종방향으로 1축 신장시킬 수 있다.
본 발명은 신장-충전된 필름에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 개선된 신장-충전된 미공질 막에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 신장-충전된 필름/부직물 적층물의 횡단면도.
〈정의〉
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "부직" 포 또는 웹이란 개별 섬유 또는 트레드가 개재되지만, 편직물에서와 동일함을 증명할 수 있는 방식이 아닌 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 또는 부직 웹은 예를 들면, 멜트블로잉법, 스펀본딩법 및 본디드 카디드 웹 방법과 같은 다수의 방법으로 형성되어 왔다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "스펀본디드 섬유"란 배향된 고분자 재료의 소 직경 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한, 통상적으로는 압출된 필라멘트와 직경이 동일한 방사구의 원형 모세관으로부터 필라멘트로서 압출시킨 다음 예를 들면, Appel 등에게 허여된 미국 특허 제4,340,563호, Dorschner 등에게 허여된 미국 특허 제3,692,618호, Matsuki 등에게 허여된 미국 특허 제3,802,817호, Kinney에게 허여된 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, Hartman에게 허여된 미국 특허 제3,502,763호, Dobo 등에게 허여된 미국 특허 제3,542,615호 및 Pike 등에게 허여된 미국 특허 제5,418,045호에서와 같이 신속하게 감소시킴으로써 형성될 수 있다. 스펀본드 섬유는 통상적으로, 이들이 수집 표면 상에서 침착되고 통상적으로 연속성일 때 비점성이다. 대중에 공개된 미국 특허원 제08/756,426호에 기술된 바와 같은 분할가능한 섬유에 의해 달성될 수 있는 바와 같은 미세한 섬유 스펀본드 웹은 또한 상기 용어 내에 포함된다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "멜트블로운 섬유"란 (스펀본드 섬유와 비교하여) 덜 배향된 고분자 재료의 미세섬유를 의미하며, 용융된 열가소성 재료를 용융된 스레드 또는 필라멘트로서 다수의 미세한, 통상적으로는 원형인 다이 모세관을 통해 수렴형 고속, 통상적으로는 고온인 가스(예를 들면, 공기) 스트림으로 압출시켜, 주로 미세섬유인 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그의 직경을 감소시킴으로써 형성될 수 있다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 이동될 수 있으며 수집 표면 상에 침착되어 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성시킨다. 그러한 방법은 예를 들면, 전체 내용을 본원에서 참조로 인용하는 미국 특허 제3,849,241호(Butin 등)에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속성 또는 불연속성일 수 있는 미세섬유이며, 통상적으로 평균 직경이 10 μ 미만이며, 통상적으로는 수집 표면 상으로 침착될 때 점착성이다.
본원에서 사용한 바와 같이 "다층 적층물"이란 일부 층들은 스펀본딩되며, 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층물, 및 전체 내용이 본원에서 참조로서 인용되는 미국 특허 제4,041,203호(Brock 등), 미국 특허 제5,169,706호(Collier 등), 미국 특허 제5,145,727호(Potts 등), 미국 특허 제5,178,931호(Perkins 등) 및 미국 특허 제5,188,885호(Timmons 등)에 기재되어 있는 바와 같은 기타와 같이 일부 층들은 멜트블로운된 적층물을 의미한다. 그러한 적층물은 우선 스펀본드 패브릭 층에 이어 멜트블로운 패브릭 층 및 최종적으로는 또다른 스펀본드 층을 이동 형성 벨트 상으로 연속하여 침착시킨 다음 적층물을 하기에 기술한 바와 같은 열점 접착시킴으로써 제조될 수 있다. 별법으로는 패브릭 층을 각각 제조하여 로울에서 수집하고 개별적인 접착 단계에서 조합할 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "중합체"로는 통상적으로 단일중합체; 예를 들면, 블럭, 그래프트, 랜덤 및 상호 공중합체, 삼원 공중합체 등과 같은 공중합체; 및 이들의 블렌드 및 개질물이 포함되지만 이로만 한정되지 않는다. 또한, 구체적으로 한정하지 않는 한, 용어 "중합체"로는 분자의 모든 가능한 기하학적 배열이 포함될 수 있다. 이들 배열로는 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭체가 포함되지만 이로만 한정되지 않는다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "종방향" 또는 MD란 패브릭이 제조되는 방향의 패브릭 길이를 의미한다. 용어 "횡방향" 또는 CD란 패브릭 폭, 즉 통상적으로 MD에 대해 수직인 방향을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "블렌드"란 2종 이상의 중합체의 혼합물을 의미하는 반면, 용어 "알로이"란 성분들이 불혼화성이지만 상용성이었던 블렌드의 아류를 의미한다. "혼화성" 및 "불혼화성"은 혼합의 자유 에너지에 대해 각각 음 및 양의 값을 갖는 블렌드로서 정의된다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "초음파 접착법"이란 예를 들면, 미국 특허 제4,374,888호(Bornslaeger)에 기재되어 있는 바와 같이 패브릭을 음파 혼(sonic horn)과 모루(anvil) 로울 사이를 통과시킴으로써 수행된 방법을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "점 접착법"이란 적층물의 1층 이상의 층을 다수의 이격된 불연속 영역에 접착시키는 것을 의미한다. 특별한 일례로서, "열점 접착법"은 접착시키려는 적층물의 1층 이상의 층을 가열된 조판된 패턴 로울과 평활한 캘린더 로울 사이를 통과시키는 것을 포함할 수 있다. 조판된 로울은 전체 패브릭이 그의 전체 표면 상에서 접착되지 않고 모루 로울은 통상적으로 편평한 일부 방식으로 패턴된다. 결과적으로, 캘린더 로울에 대해 다양한 패턴이 기능 및 미관적 이유 때문에 개발되어 왔다. 패턴의 일례는 점들을 가지며, 미국 특허 제3,855,046호(Hansen 및 Pennings)에 교시되어 있는 바와 같이 신규할 때 접착 면적이 약 30%이며, 약 200개의 접착부/in2를 갖는 한센 페닝스(Hansen Pennings) 또는 "H＆P" 패턴이다. H＆P 패턴은 정사각형 점 또는 핀 접착 면적을 가지며, 각 핀의 측부 칫수는 0.965 ㎜(0.038 in)이며, 핀들 사이의 간격은 1.778 ㎜(0.070 in)이며, 접착부 깊이는 0.584 ㎜(0.023 in)이다. 생성된 패턴은 신규할 때 접착 면적이 약 29.5%이다. 또다른 전형적인 점접착 패턴은 신규할 때 15%의 접착 면적을 생성시키며, 정사각형 핀의 측부 칫수가 0.94 ㎜(0.037 in)이며, 핀 간격이 2.464 ㎜(0.097 in)이며, 깊이가 0.991 ㎜(0.039 in)인 신장된 한센 페닝스 또는 "EHP" 접착 패턴이다. "714"로 명명된 또다른 전형적인 점접착 패턴은 정사각형 핀 접착 면적을 가지며, 각 핀의 측부 칫수는 0.058 ㎜(0.023 in)이며, 핀들 간의 간격은 1.575 ㎜(0.062 in)이며, 접착부 깊이는 0.838 ㎜(0.033 in)이다. 생성된 패턴은 신규할 때 접착 면적이 약 15%이다. 이격된 다이아몬드의 반복 패턴을 포함하는 라미쉬(Ramisch) 접착 패턴은 현존하는 접착 패턴의 추가적 일례이다. 아직도 또다른 통상적 패턴은 신규할 때 접착 면적이 약 16.9%인 C-스타 패턴이다. C-스타 패턴은 유성에 의해 방해된 횡방향 막대 또는 "코더로이(corduroy)" 디자인을 갖는다. 기타 통상적인 패턴으로는 접착 면적이 약 16%인 다이아몬드가 반복되면서 약간 옵셋되는 다이아몬드 패턴, 및 접착 면적이 약 15%인, 윈도우 스크린의 패턴과 유사한 패턴을 갖는 철망 패턴이 포함된다. 전형적으로, 접착 면적(%)은 패브릭 적층 웹 면적의 약 5 내지 약 35%로 변화되며, 핀 밀도는 약 40 내지 약 400개 핀/in2로 변화된다. 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 스팟(spot) 접착법은 필라멘트 및(또는) 섬유를 각 층 내에서 접착시킴으로써 적층물 층들을 함께 유지시킬 뿐만 아니라, 각 개별 층에 보전성을 부여하기도 한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "혈액 차단층"이란 혈액 투과에 대해 비교적 불침투성인 패브릭, 즉 ASTM 시험 F 1670-97에 기술된 바와 같은 혈액 스트라익-스루(strike-through) 시험에 합격하는 패브릭을 의미한다. 본 발명의 필름 및(또는) 적층물은 혈액에 의한 침투에 대한 내성에 더하여, 박테리아, 바이러스 및 기타 유사 유기체에 대한 차단층으로서 작용할 것이 추가로 요구될 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "병원균 차단층"이란 병원균의 투과에 대해 비교적 불침투성인 패브릭, 즉 ASTM 시험 F 1670-97a에 기술되어 있는 혈액에서 유래된 병원균 침투 시험에 합격하는 패브릭을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같은 히드로헤드(hydrohead)란 하기 본원에 기술한 바와 같이 밀리바(mbar)로 측정된, 패브릭의 액체 차단 특성의 도량법을 의미한다. 본 발명의 미공질 막은 히드로헤드가 50 밀리바를 초과할 수 있으며, 특별한 적용의 수요에 따라서는 히드로헤드 가가 약 80 밀리바 초과, 150 밀리바 또는 200 밀리바일 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "통기성"이란 최소 WVTR이 약 300 g/㎡/24시 이상인, 수증기에 대해 투과성인 재료를 의미한다. 패브릭의 WVTR은 한 양태에서 패브릭이 착용하기에 얼마나 편안할 수 있는가를 나타내는 지표를 제공하는 수증기 투과율이다. WVTR은 g/㎡/일 단위로 보고되며 이후의 본원에 기술한 바와 같이 측정할 수 있다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "기본 중량"이란 g/㎡와 같이 단위 면적당 필름 또는 기타 재료의 질량을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "가먼트"란 닳아 빠질 수 있는 임의의 비-의료용 의류 유형을 의미한다. 이로는 산업 작업복, 산업 커버롤, 속옷, 팬츠, 셔츠, 쟈켓, 장갑, 양말 등이 포함된다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "감염 억제 제품"이란 수술 가운, 수술 커튼, 안면 마스크, 머리 덮개와 유사한 불룩한 캡(bouffant cap), 수술 캡, 수술 후드, 신발류와 유사한 신발 덮개, 장화 커버 및 슬리퍼, 상처용 붕대, 1회용 반창고, 살균 랩, 와이퍼, 가먼트와 유사한 실험실 코트, 커버롤, 앞치마 및 쟈켓, 환자 침구, 들것 시트, 유모차 시트 등과 같은 의료용 항목을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "개인용 위생 제품"이란 기저귀, 용변 연습용 속팬츠, 흡수성 속바지, 성인 요실금 제품 및 여성용 위생 제품을 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "보호용 커버"란 자동차, 트럭, 보트, 비행기, 오토바이, 자전거, 골프 카트 등과 같은 차량을 위한 타르 폴린 커버; 그릴, 안마당 및 정원 장비(잔디깍는 기계, 회전 경운기 등) 및 잔디내 가구와 같이 종종은 좌측 옥외인 장비용 커버, 및 마루 덮개, 식탁보 및 소풍지 커버를 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이 용어 "옥외용 패브릭"이란 독점적이지 않지만 주로 옥외에서 사용되는 패브릭을 의미한다. 옥외용 패브릭으로는 보호용 커버, 야영자/트레일러 패브릭, 타르 폴린, 차일, 닫집, 텐트, 농업용 패브릭 및 옥외용 의류, 예를 들면 머리 덮개, 산업 작업복, 산업 커버롤, 팬츠, 셔츠, 쟈켓, 장갑, 양말, 구두 덮개 등에서 사용되는 패브릭이 포함된다.
〈발명의 설명〉
도 1은 제1필름 층(12) 및 제1부직 웹 지지층(14)을 포함하는 본 발명에 따른 신장-충전된 필름/부직 적층물(10)을 도시하고 있다. 적층물은 예를 들면, 스펀본드/필름 적층물, 스펀본드/필름/스펀본드 적층물, 스펀본드/필름/필름/스펀본드, 멜트블로운/필름/스펀본드 적층물 등을 포함하는 것과 같은 추가의 필름 및(또는) 지지층을 함유할 수 있다.
필름 층(12)은 적어도 한 방향으로 신장됨으로써 필름 게이지 또는 두께를 감소시킬 수 있는 어떠한 열가소성 필름으로부터라도 제조될 수 있다. 적합한 필름 재료로는 3종 이상의 성분들, 즉 열가소성 폴리올레핀 중합체, 충전제 및 입체 장해된 일관능성 페놀 안정제를 포함한다. 이들 (및 기타) 성분은 함께 혼합되어, 가열된 다음 단층 또는 다층 필름으로 압출될 수 있다. 필름은 예를 들면, 주형 또는 블로운 필름 장비를 사용하는 것과 같이 당업계에 공지된 다양한 성막 방법 중 임의의 한 방법으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 필름은 편평한 캐스트 필름 또는 냉각 캐스트 필름이다. 신장-충전된 필름의 제조 방법은 전체 내용이 본원에서 참조로서 인용되는 미국 특허 제4,777,073호(Sheth), 미국 특허 제5,695,868호(McCormack), 미국 특허원 제08/929,562호, 미국 특허원 제08/854,460호(Stopper 등) 및 유럽 특허원 공보 제WO 96/19346호에 기술되어 있다.
본 발명의 필름의 제작에서 사용된 열가소성 중합체로는 단일중합체, 공중합체 및 이들의 블렌드를 포함하는 폴리올레핀이 포함되지만 이로만 한정되지 않는다. 일례로서 "폴리올레핀을 기재로 하는" 필름은 또한 본 발명에 사용하기에 적합할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해서는, 임의의 충전제 물질을 제외한, 필름의 고분자 부분이 필름 중의 중합체 총중량을 기준하여 50 중량% 이상의 폴리올레핀을 갖는 경우 필름은 "폴리올레핀-기재"인 것으로 간주된다. 본 발명에 단독으로 또는 기타 중합체와 혼합하여 사용하기에 적합할 수 있는 추가의 성막 중합체로는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트(EEA), 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트(EMA), 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트(EnBA), 폴리에스테르(PET), 나일론, 에틸렌 비닐 알콜(EVOH), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(PU), 폴리부틸렌(PB) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 포함된다. 그러나, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 중합체 및 이들의 공중합체 및 블렌드와 같은 주로 선형인 중합체는 바람직하다. 또한, 적합한 중합체로는 무정형 에틸렌 프로필렌 랜덤 공중합체가 주로 반결정질인 고 폴리프로필렌 단량체/저 에틸렌 단량체 연속 매트릭스 중에 분자적으로 분산되는 다단계 반응기 생성물인 올레핀계 중합체가 포함될 수 있다. 바람직한 양태에서는 에틸렌 및(또는) 프로필렌의 중합체가 필름 내에서 사용되며; 예로는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리올레핀 플라스토머 및 에틸렌-프로필렌 엘라스토머 블렌드가 포함되지만 이로만 한정되지 않는다.
열가소성 중합체에 더하여, 필름은 또한, 신장 중에 필름에 통기성을 부여하는 충전제를 포함한다. 본원에서 사용한 바와 같이 "충전제"란 필름 중합체 압출 블렌드에 첨가될 수 있으며 압출된 필름을 화학적으로 방해하지 않을 것이거나 또는 역효과를 주지 않을 것이며 또한, 필름 전체에 균일하게 분산될 수 있는 미립자 및 기타 물질 형태를 포함하는 것을 의미한다. 통상, 충전제는 평균 입도가 약 0.1 내지 10 μ, 바람직하게는 약 1 내지 약 4 μ인 미립자 형태일 것이다. 본원에서 사용한 바와 같이 용어 "입도"란 충전제 입자의 최대 직경 또는 길이를 의미한다. 유기 및 무기 충전제는 둘다 본 발명에 사용하려고 생각되지만, 단 이들 충전제는 성형 공정 및(또는) 후속의 적층 공정을 방해하지 않는다. 충전제 예로는 탄산칼슘(CaCo3), 점성 점토, 실리카(SiO2), 알루미나, 황산바륨, 탄산나트륨, 활석, 황산마그네슘, 이산화티탄, 제올라이트, 황산알루미늄, 셀룰로스형 분말, 규조토, 석고, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 레아올린(leaolin), 운모, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로스 유도체, 고분자 입자, 키틴질 및 키틴질 유도체가 포함된다. 한 양태에서, 충전제 입자는 분쇄된 탄산칼슘일 수 있다. 충전제 입자는 베헨산 또는 스테아르산과 같은 지방산에 의해 임의로 피복되며, 이는 자유로운 (벌크상) 입자의 유동 및 이들의 중합체로의 용이한 분산을 도울 수 있다. 필름은 통상적으로 필름층의 총중량을 기준하여 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 40 내지 70 중량%의 충전제를 함유할 것이다.
특징 및 신장 특성이 개선된 충전된 필름은 압출 전의 베이스 중합체(들)에 첨가될 수 있는 입체 장해된 일관능성 페놀의 첨가를 통해 달성된다. 이와 관련하여, 입체 장해된 일관능성 페놀 안정제가 예를 들면, "백화"되기까지의 신장 중에 결함의 충전된 필름 공차를 개선하는 것과 같은 충전된 필름의 신장 특징을 유의하게 개선한다는 것은 기대 이상으로 놀라운 사실이다. 본원에서 사용한 바와 같이 필름의 "백화"란 반투명 필름을 출발 물질로 할 때, 충전제 입자 및 필름 내에 형성된 미공질 공극의 배향에 의해 기인한 광 탈분획(defraction)의 결과로서 필름이 균일하게 불투명하게 되는 필름의 불투명도를 의미한다. "백화" 점은 통상적으로 파단시 신도의 약 50 내지 약 90%에서 달성된다.
입체 장해된 페놀이란 플래스틱 산업에서 산화방지제로서 사용된 안정제 종류를 의미한다. 탄소쇄가 연장된, 예를 들면 α-토코페롤 또는 2,5,7,8-테트라메틸-2-(4',8',12'-트리메틸트리데실)-6-크로만올을 포함하는 토코페롤(비타민-E)과 같은 크로만 유도체는 본 발명에 사용하기에 바람직하다. 적합한 토코페롤 첨가제는 상업적으로 Ciba Specialty Chemicals(미국 뉴욕주 테리타운 소재)로부터 품명 IRGANOX E 17(이전에는 미국 뉴저지주 파라무스 소재의 Hoffman-LaRoche, Inc.로부터 품명 RONOTEC Dry 17 하에 입수가능했음) 및 IRGANOX E217 DF 하에 입수가능하다. 기타 적합한 입체 장해된 페놀로는 Ciba Specialty Chemicals(미국 뉴욕주 테리타운 소재)로부터 입수가능한 IRGANOX 1076이 포함된다. IRGANOX 1076은 옥토데실 3,5-디-3급 부틸-4-히드록시히드로신나메이트이다. 바람직하게는, 약 100 내지 1,000 ppm, 보다 바람직하게는 약 100 내지 약 600 ppm(백만부는 필름 총중량을 기준함)의 입체 장해된 일관능성 페놀을 베이스 중합체(들)에 첨가한 후 압출시킨다.
점착 부여제와 같은 접착제도 역시 필름 압출물에 첨가할 수 있다. 접착제 및(또는) 점착 부여 수지는 내용 전체가 본원에서 참조로서 인용되는 미국 특허 제4,789,699호(Kieffer 등)에서 논의되고 있다. 본 발명에서의 접착제 목적은 필름 및 부직 층들이 보다 저온에서 접착되도록 하는 것이다. 접착제 예로는 Hercules, Inc.(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터 입수가능한 REGALREZ 시리즈 점착 부여제와 같은 수소첨가된 탄화수소 수지가 포함된다. REGALREZ 점착 부여제는 고도로 안정한 저분자량의 비극성 수지이다. REGALREZ 3102, 1094는 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 접착제의 특별한 예이다. 적합한 접착제의 추가 예로는 하기가 포함된다: ARKON P 시리즈 수지는 Arakawa Chemical (U.S.A.), Inc.(미국 일리노이주 시카고 소재)에 의해 석유 탄화수소 수지로부터 제조된 합성 점착 부여 수지이며; ZONATAC 수지는 Arizona Chemical Company(미국 플로리다주 파나마 시티 소재)에 의해 제조된 연화점 약 105 ℃의 테르펜 탄화수소를 포함하는 점착 부여제이며; EASTMAN 1023PL 수지는 Eastman Chemical Company(미국 텍사스주 롱뷰 소재)로부터 입수가능한 무정형 폴리프로필렌 점착 부여제이며; Huntsman Corporation(미국 유타주 솔트 레이크 시티 소재)으로부터인 REXTAC과 같은 무정형 폴리α올레핀 및 Huels AG(독일 마알 소재)로부터인 VESTOPLAST.
통상적으로, 접착제의 기타 예로는 폴리아미드, 에틸렌 공중합체, 예를 들면 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 에틸렌 에틸 아크릴레이트(EEA), 에틸렌 아크릴산(EAA), 에틸렌 메틸 아크릴레이트(EMA) 및 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트(EnBA), 목재 로진 및 그의 유도체, 탄화수소 수지, 폴리테르펜 수지, 어택틱(atactic) 폴리프로필렌 및 무정형 폴리프로필렌이 포함되지만 이로만 한정되지 않는다. 또한, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR)가 반응기내 다단계 중합을 통해 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 블렌드 중에서 기계 또는 분자적으로 분산되는, EPR로서 일반적으로 공지되어 있는 주로 무정형인 에틸렌 프로필렌 공중합체, 및 강화 폴리프로필렌(TPP) 및 올레핀계 열가소성 중합체로서 언급되는 물질의 일종이 포함된다.
상기한 접착제 또는 점착 부여제 목록이 예시일 뿐이며 본 발명의 범위를 한정하는 의미가 아니라는 것을 이해해야 한다. 통상, 접착제는 필름 총중량의 약 2 내지 약 20 중량%를 구성할 것이다. 범위 밖의 중량%를 사용할 수 있지만, 가먼트 또는 개인용 위생 제품을 위해서는 통상적으로 바람직하지 않은 필름 통기성이 보다 고비율에서는 절충된다.
또한, 성막 공정, 신장 단계 및 임의의 후속 적층 단계에 적합한 기타 첨가제를 역시 본 발명에 사용할 수 있다. 예를 들면, 추가의 첨가제를 첨가하여 필름에 목적하는 특징을 부여할 수 있으며, 예를 들면 용융 안정제, 가공 안정제, 열안정제, 광안정제, 가열 노화 안정제 및 당업계의 기술자들에게 공지된 기타 첨가제가 있다. 통상적으로, 포스파이트 안정제(예: 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 Ciba Specialty Chemicals로부터 입수가능한 IRGAFOS 및 미국 오하이오주 도버 소재의 Dover Chemical Corp.으로부터 입수가능한 DOVERPHOS)는 예시적인 용융 안정제인 반면, 입체 장해된 아민 안정제(예: 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 Ciba Specialty Chemicals로부터 입수가능한 CHIMASSORB)는 예시적인 열안정제 및 광안정제이다.
상기에서 언급한 바와 같이, 필름은 당업계의 기술자들에게 공지된 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 열가소성 중합체, 충전제, 입체 장해된 일관능성 페놀 및 기타 임의의 첨가제를 상기에서 논의한 바와 같이 적절한 비로 혼합하고, 가열한 다음 필름으로 압출시킨다. 통상적으로, 일단 필름이 형성되면 그의 기본 중량은 바람직하게는 약 100 g/㎡ 미만일 것이다. 이어서, 필름을 예를 들면, 종방향 오리엔터(orientor)(MDO)를 사용하는 것과 같이 당업계에 공지되어 있는 바와 같이 적어도 한 방향으로 신장시킬 수 있다. MDO 유니트는 상업적으로 Marshall and Williams Company(미국 로드 아일랜드주 프로버던스 소재) 및 기타로부터 입수가능하다. MDO 유니트는 점진적으로 신장되어 필름을 종방향으로 얇게 하는 다수의 신장 로울러를 갖는다. 또한, 필름은 단일 연속 지대에서 신장될 수 있거나, 또는 다수의 개별 지대에서 신장될 수 있다. 바람직하게는, 신장-충전된 필름을 신장시키고 얇게 한 후의 기본 중량은 약 50 g/㎡ 미만, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 35 g/㎡이다.
신장시키고 얇게 하는 공정의 결과로서 필름은 그의 불투명도가 변화하게 된다. 전형적으로, 형성된 필름은 비교적 투명하지만 신장시킨 후에는 균일하게 불투명하게 된다. 나타낸 바와 같이 필름은 신장 공정 동안 배향된다. 비신장된 필름에 바람직한 통기성을 부여하기 위해서는 필름을 원래 길이의 2배 이상으로 한 방향으로 신장시킨다. 종종, 비신장된 필름은 백화 점에 도달시켜 바람직한 통기성 수준을 부여하기 위해, 그의 원래 길이의 2 내지 약 7배로 신장시킬 것이다. 그러나, 목적하는 통기성을 부여하는 데에 필요한 신장 정도는 중합체 조성, 초기 게이지, 충전제 양 및 충전제 유형에 따라 변화될 것이다. 별법으로, 필름을 횡방향으로 또는 2축 신장시킬 수 있다.
본 발명의 신장된 미공질 박막은 가먼트, 감염 억제 제품, 개인용 위생 제품, 옥외용 패브릭, 보호용 커버 및 차단 특성을 갖는 기타 제품 또는 패브릭에서의 용도를 포함하여 다양한 분야에서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 신장된 미공질 박막은 차단 특성이 탁월한 필름, 예를 들면 히드로헤드가 80 밀리바를 초과할 뿐만 아니라 혈액 차단층 및(또는) 병원균 차단층으로서도 작용할 수 있는 미공질 막을 제공할 수 있다. 전형적으로, 통기성 필름은 예를 들면, 부직 웹, 스크림, 직조 패브릭, 발포체 및 기타 통기성 재료와 같은 1층 이상의 지지층에 적층될 것이다. 바람직한 지지층은 접착된/카딩된 스테이플 섬유, 스펀본드 섬유, 멜트블로운 섬유의 통기성 부직 웹 및 이들을 사용하는 다층 적층물을 포함할 수 있다. 필름 및 지지층은 열접착법, 초음파 접착법 및 접착제 접착법을 포함하지만 이로만 한정하지 않는, 당업계의 기술자들에게 공지되어 있는 수단으로 적층시킬 수 있다. 바람직하게는 열접착은 총접착 면적이 패브릭 표면적의 약 35% 미만, 보다 바람직하게는 약 5 내지 25%인 접착 패턴을 사용하여 열점 접착시킴으로써 달성된다. 또한, 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 접착제를 비연속적인 방식 또는 패턴으로 필름 및(또는) 지지층을 횡단하여 도포시킬 수 있다. 통기성 필름/지지층(들) 적층물의 적합한 제조 방법은 전체 내용이 본원에서 참조로서 인용되는 미국 특허 제5,695,868호 및 대중에 공개된 미국 특허원 제08/777,365호(출원일 1996. 12. 27) 및 제08/359,986호(출원일 1994. 12. 20)에서 논의하고 있다.
따라서, 본 발명의 충전된 필름이 기타 충전된 필름보다 상당한 가공 장점 및 특징을 갖는 것이 밝혀졌다. 예를 들면, 압출물은 보다 작은 다이 립 빌드-업을 형성시켜서, 중합체 분포가 보다 양호한(즉, CD 필름 게이지가 보다 균일한) 필름이 생성된다. 신장-충전된 필름은 종종 중합체 겔, 미립자 오염물, 충전제 집합체 및 불균일한 중합체 분포와 같은 불균제부를 함유한다. 그러나, 다수의 필름을 적용시키는 경우 이들 불균제부는 거의 문제가 되지 않지만, 그러한 불균제부로부터 생성되는 잠재적 문제는 필름 두께를 줄일 때 확대된다. 신장시킬 때, 필름 게이지의 차이 및(또는) 필름 내의 기타 불균제부는 통상적으로 성형 영역 또는 "테일(tail)"을 인열시켜 불균제부의 어느 한 면 주변에서 MD로 발전할 수 있다. 테일은 신장 정도에 비례하여 심하게 증가하여 종종, 필름 내에 극도로 얇은 취약 영역 또는 파열구(breach)를 초래한다. 이와 관련하여, 본 발명의 필름은 (신장 이전의) 필름 내에 존재하는 불균제부에 대한 강인성이 보다 크기 때문에, 필름 내의 취약 영역 및(또는) 파열구가 보다 큰 정도까지 제거되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 다이로부터의 신장 또는 유동 특징이 개선되기 때문에, 신장된 박막은 또한 두께 또는 게이지가 보다 균일하다. 또한, 본 발명의 압출물은 용융 유량 안정화가 개선되었으며 전체 불균제부가 감소되었고 불균제부를 유도하는 온도를 저하시킴으로써 보다 높은 융점을 허용하기 때문에 보다 많이 처리하게 된다. 또한, 신장된 박막 특성의 피크 하중 및 신장시 하중은 보다 크다. 즉, 통상적으로 "보다 강인한" 필름이 된다. 따라서, 본 발명의 필름 및 그의 제조 방법은 현존의 신장-충전된 필름보다 상당한 장점을 제공한다.
〈시험〉
기본 중량: 다양한 재료의 기본 중량은 연방 시험 방법 제191A/5041호에 따라 결정할 수 있다. 시료 재료에 대한 시료 크기는 15.24 x 15.24 ㎝이었으며, 3회 이상의 값을 각 재료에 대해 수득한 다음 평균을 내었다.
WVTR: 시료 재료에 대한 수증기 투과율(WVTR)은 이후의 본원에서 논의한 바와 같은 수정 시험 ASTM 표준 E96-80에 따라 계산할 수 있다. 직경 7.62 ㎝(3 in)의 원형 시료를 시험 재료 각각으로부터 절단하였으며, 대조군은 Hoechst Celanese Corporation(미국 뉴저지주 서머빌 소재)으로부터의 CELGARDTM2500 필름 조각이었다. CELGARDTM2500 필름은 미공질 폴리프로필렌 필름이다. 3가지 시료를 각 재료에 대해 제조하였다. 시험 접시는 Thwing-Albert Instrument Company(미국 펜실바니아주 필라델피아 소재)에 의해 유통되는 60-1번 베이포미터 팬(Vapometer pan)이었다. 100 ㎖의 물을 각 베이포미터 팬에 부어 넣었고, 시험 재료 및 대조군 재료의 각 시료를 개별 팬의 개방 표면을 횡단하여 배치시켰다. 스크류-온 플랜지(screw-on flange)를 조여, 팬 연부를 따라 밀봉시켜, 관련 시험 재료 또는 대조군 재료를 노출 면적 약 33.17 ㎠의 직경 6.5 ㎝ 원 상에서 주위 대기에 노출시켰다. 팬을 강제 공기 오븐에서 32 ℃(100 ℉)에 두거나 또는 1시간 동안 평형시켰다. 오븐은 외부 공기가 순환되어 수증기가 내부에 축적되지 않도록 방지하는 항온 오븐이었다. 적합한 강제 공기 오븐은 예를 들면, Blue M. Electric Company(미국 일리노이주 블루 아일랜드 소재)에 의해 유통되는 블루 M 파워-O-매틱(Matic) 60 오븐이다. 평형이 완결될 때, 팬을 오븐으로부터 제거하였고 측량한 후 즉시 오븐으로 복귀시켰다. 24시간 후 팬을 오븐으로부터 제거하였고 다시 측량하였다. 예비 시험 수증기 투과율 값은 하기 수학식 (I)으로 계산하였다:
시험 WVTR = (24시간에 걸친 중량 손실 g) x 315.5 g/㎡/24시
오븐 내의 상대 습도는 구체적으로 조절하지 않았다. 32 ℃(100 ℉)의 예정 설정 조건 및 주위 상대 습도 하에서 CELGARDTM2500 대조군에 대한 WVTR은 24시간 동안 5,000 g/㎡인 것으로 정의되었다. 따라서, 대조군 시료는 매 시험마다 수행하였고 예비 시험 값은 하기 수학식 (II)를 이용하여 설정 조건까지 보정하였다:
WVTR = (시험 WVTR/대조군 WVTR) x (5,000 g/㎡/24시)
상기 시험을 적합하게 이용하여 패브릭의 WVTR을 약 3,000 g/㎡/일 이하로 결정한다. 바람직하게는, 3,000 g/㎡/일을 초과하는 WVTR을 결정하기 위해 예를 들면, 상업적으로 Modern Controls, Inc.(MOCON, 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재)로부터 입수가능한 PERMATRAN - W 100K 수증기 투과 분석 시스템과 같은 기타 시험 시스템을 이용할 수 있다.
히드로헤드: 패브릭의 액체 차단 특성의 도량법은 히드로헤드 시험이다. 히드로헤드 시험은 액체가 통과하기 전에 패브릭이 지지할 물 높이 또는 수압량(밀리바)을 결정한다. 히드로헤드 시도(reading)가 보다 높은 패브릭은 히드로헤드가 보다 낮은 패브릭보다 액체 투과에 대한 차단성이 크다는 것을 나타낸다. 히드로헤드는 연방 시험 표준 191A, 방법 5514에 따라 수행할 수 있다. 또한, 히드로헤드 데이터는 하기에 주지하는 바와 같이 수정된 것을 제외하고는 상기에 언급한 연방 시험 표준과 유사한 시험을 이용하여 수득할 수 있다. 또한, 히드로헤드는 Marl Enterprises, Inc.(미국 노쓰 캐롤라이나주 콘코드 소재)로부터 입수가능한 정수압 헤드 시험기를 사용하여 결정할 수 있다. 제1누출 징조가 3곳의 개별 영역의 패브릭 표면 상에 나타날 때까지 항속으로 상승된 표준화된 수압을 표본에 대해 가한다. (죔쇠에 인접한 연부에서의 누출은 무시됨.) 박막과 같은 얇은 패브릭 및(또는) 재료를 지지하여 표본의 너무 이른 파열을 방지한다.
피크 하중: 피크 하중은 패브릭의 피크 또는 파괴 하중을 측정하며 하중(g)을 측정한다. 피크 하중 시험에서, 각각이 시료와 접촉하도록 대면하고 있는 조(jaw) 2개를 각각이 갖는 죔쇠 2개는 재료를 동일 평면에서 통상적으로는 수직으로 유지시켰고, 7.62 ㎝(3 in)로 분리시켰고 지정 연장 속도로 이격 이동시켰다. 피크 하중에 대한 값은 조 대면 크기가 높이 2.54 x 폭 7.62 ㎠(1 x 3 in2)인 시료 크기 7.62 x 15.24 ㎠(3 x 6 in2) 및 300 ㎜/분의 일정한 연장 속도를 이용하여 수득한다. Sintech Corporation(미국 27513 노쓰 캐롤라이나주 캐리 셸던 드라이브 1001 소재)로부터 입수가능한 신텍 2 시험기, Instron Corporation(미국 02021 매사추세츠주 캔턴 워싱턴 스트리트 2500 소재)으로부터 입수가능한 인스트론 모델 TM 또는 Thwing-Albert Instrument Co.(미국 19154 펜실바니아주 필라델피아 더턴 로드 10960 소재)로부터 입수가능한 스윙-앨버트 모델 인텔렉트 II를 이 시험을 위해 사용할 수 있다. 결과는 3가지 표본의 평균치로서 보고하며, 표본을 횡방향(CD) 또는 종방향(MD)으로 수행할 수 있다.
60 g/㎡의 가공전 필름은 60 중량%의 FILMLINK 2029 CaCO3(English China Clays로부터), 23.5 중량%의 불안정화된 Union Carbide 6D82(약 5.5%의 에틸렌을 함유하는 7 MFR 프로필렌/에틸렌 공중합체), 12.5 중량%의 불안정화된 Montell X11395-49-1(5 MFR Catalloy 공중합체) 및 4.0 중량%의 불안정화된 Montell X11395-49-2(10 MFR Catalloy 공중합체)를 포함한다. 상기의 가공전 블렌드에 점성의 제1 및 제2 안정제를 하기에 기술한 표 1에 따라 다양한 양으로 첨가하였다. 포함된 제1안정제는 Ciba-Geigy IRGANOX 1076 또는 Ciba-Geigy IRGANOX E17이었다. 제2안정제로는 Ciba-Geigy IRGAFOS 168, DOVERPHOS S-9228 및(또는) 입체 장해된 아민 광안정제 CHIMASSOORB 119가 포함되었다. 안정제를 포함하는 모든 블렌드 성분들을 배합한 후 필름을 제조하였다.
이 화합물은 3.32 MFR(230 ℃)을 가졌으며 밀도는 1.49 g/㎤이었다. 필름은 212.2 ℃(414 ℉)의 융점에서 2.32 ㎏/㎝(13 lb/in)/시의 블로운 필름 라인 상에서 제조하였으며 이는 1.5 밀의 제품을 산출하였다. 제조된 충전된 필름을 비신장 상태로 권취시켜 비직결(off-line) 종방향 오리엔터(MDO)로 이송시켰다. 필름을 MDO에서 85 ℃(185 ℉)까지 가열된 로울러들 사이에서 다단계로 신장시킨 다음 98.9 ℃(210 ℉)에서 어닐링시켰다. 최종 신장비는 원래 길이의 3.4배이었으며, 최종 게이지는 약 0.5 밀이었다. MDO의 산출 속도는 182.9 m(600 ft)/분으로 설정하였다. 이어서, 이제는 균일하게 불투명한 신장된 박막을, 조판된 패턴 로울 및 크라운된(crowned) 평활 모루를 함께 집어 함유하여, 17 g/㎡의 열점 접착된 폴리프로필렌 스펀본드 웹을 갖는 통합 적층물을 형성하는, MDO 배출 속도의 80%로 수행되는 열점 접착기로 통과시킨다. 생성된 적층물은 열 접착이 손상되는 패턴 로울의 상승된 조판부에 의해 형성된 균일하게 이격된 다수의 함몰부를 함유하였다. 접착 패턴은 약 15%의 접착 면적을 생성시키는 "C-스타" 패턴이었다.
시도 번호 IRGANOXE-17(ppm) IRGANOX1076(ppm) CHIMASSORB119(ppm) IRGAFOS168(ppm) DOVERPHOSS-9228(ppm) 종방향 피크 하중(㎏,lb) 결함(㎠/㎞,in2/100 yd) 기본 중량의표준 편차(g)
93K 1,000 1,000 7.71, 17.0 1.74,0.02467 0.0598
93L 1,000 1,000 7.35, 16.2 0,0 0.0095
93J 1,000 1,000 1,000 6.12, 13.5 0.42,0.006 0.0328
93M 1,000 1,000 1,000 7.12, 15.7 0,0 0.0325
93I 1,000 1,000 6.99, 15.4 0,0 0.030
93G 1,000 1,000 7.03, 15.5 0,0 0.0760
93H 1,000 1,000 1,000 7.21, 15.9 0.28,0.004 0.0380
본 실시예의 목적을 위해, "결함"이란 면적이 0.0027 in2이상인 구멍인 것으로 한다. 결함 수준은 신장된 필름 100 yd2당 개방 면적(구멍) in2를 비교함으로써 평가될 수 있으며, 목측 계산할 수 있거나 또는 자동화 카메라 시스템으로 계산할 수 있다. 목측 계산을 돕기 위해서는 필름 분석시 광원을 필름 뒤에 제공할 수 있다. 신장-충전된 필름 내의 결함은 IRGANOX E17 안정제를 사용할 때 유의하게 감소된다. 또한, IRGANOX 1076의 결함 수준은 감소되지만, 결함은 IRGANOX E17을 함유하는 신장-충전된 필름보다 많다. 입체 장해된 일관능성 페놀 안정제는 둘다 불안정화된 대조군보다 결함이 유의하게 적다. 또한, 입체 장해된 일관능성 페놀로 제조된 신장-충전된 미공질 막은 역시 피크 하중이 보다 큰 것과 같이 강인성이 상승하며 필름 게이지 및(또는) 기본 중량이 보다 균일하다. 이와 관련하여, 필름을 횡단하는 기본 중량(g/㎡)의 편차는 개선되며, 상기에 나타난 바와 같이, 필름의 평균 기본 중량에 대한 필름의 각 섹션의 기본 중량의 표준 편차는 낮아진다.
다양한 특허 및 기타 참조를 본원에서 참조로서 인용하였지만, 혼입 재료와 서면 규격의 혼입 재료가 임의로 불일치하는 정도까지 서면 규격은 조절될 것이다. 또한, 다양한 범위가 본원에서 제공되었지만, 그러한 범위는 본원에서 각각의 모든 세부 범위를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들면 100 내지 1,000의 범위는 또한, 101 내지 1,000, 101 내지 999, 101 내지 998 등을 포함할 것이다. 또한, 본 발명이 그의 구체적 양태에 관해, 특히 본원에 기술된 실시예에 의해 상세히 기술되었지만, 당업계의 기술자들에게는 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않으면서도 다양하게 변경, 수정 및 기타 변화시킬 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정, 변경 및 기타 변화는 청구범위에 의해 포함되도록 의도한다.

Claims (20)

  1. 열가소성 중합체 약 30 내지 70 중량%,
    평균 입도가 약 10 μ 미만인 충전제 약 30 내지 70 중량%, 및
    입체 장해된 일관능성 페놀 약 100 내지 1,500 ppm
    을 포함하는, 통기성 차단층인 신장-충전된 박막.
  2. 제1항에 있어서, 입체 장해된 일관능성 페놀이 토코페롤을 포함하는 것인 신장된 박막.
  3. 제1항에 있어서, 입체 장해된 일관능성 페놀이 2,5,7,8-테트라메틸-2-(4',8',12'-트리메틸트리데실)-6-크로만올을 포함하는 것인 신장된 박막.
  4. 제2항에 있어서, 토코페롤이 박막 내에 약 100 내지 1,000 ppm의 양으로 존재하는 것인 신장된 박막.
  5. 제4항에 있어서, 상기 토코페롤이 박막 내에 약 100 내지 600 ppm의 양으로 존재하는 것인 신장된 박막.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리올레핀, 및 그의 블렌드 및 공중합체를 포함하는 것인 신장된 박막.
  7. 제4항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 블렌드 또는 공중합체를 포함하는 것인 신장된 박막.
  8. 제7항에 있어서, 상기 충전제가 탄산칼슘 입자를 포함하며, 상기 막은 기본 중량이 약 35 g/㎡ 미만이며, 피크 하중이 6.80 ㎏(15 lb)을 초과하며, 수증기 투과율(WVTR)이 약 300 g/㎡/24시를 초과하는 신장된 박막.
  9. 제6항에 있어서, 기본 중량이 약 35 g/㎡ 미만이며, WVTR이 약 300 g/㎡/24시를 초과하는 신장된 박막.
  10. 열가소성 중합체 약 30 내지 70 중량%, 평균 입도가 약 10 μ 미만인 충전제 약 30 내지 70 중량%, 및 입체 장해된 일관능성 페놀 약 100 내지 1,000 ppm을 포함하는 막 압출물을 성형시키고;
    상기 막을 가열하고;
    상기 막을 적어도 한 방향으로 신장시키고, WVTR이 300 g/㎡/24시를 초과하는 미공질 막을 형성시키는
    것을 포함하는 통기성 차단 패브릭의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 충전된 막이 약 50 내지 약 90%의 파단시 신도로 한 방향으로 신장되는 것인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 충전된 막이 원래 길이의 2.5배 이상으로 종방향으로 1축 신장되며, 신장-충전된 막의 WVTR이 1,500 g/㎡/24시 이상인 것인 방법.
  13. 제10항에 있어서, 입체 장해된 일관능성 페놀이 토코페롤을 포함하는 것인 방법.
  14. 제10항에 있어서, 입체 장해된 일관능성 페놀이 2,5,7,8-테트라메틸-2-(4',8',12'-트리메틸트리데실)-6-크로만올을 포함하는 것인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 토코페롤이 막 압출물 내에 약 100 내지 600 ppm의 양으로 존재하는 것인 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리올레핀, 및 그의 블렌드 및 공중합체를 포함하는 것인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 블렌드 또는 공중합체를 포함하는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 충전제가 탄산칼슘 입자를 포함하는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 충전된 막을 충분히 신장시켜, 신장-충전된 막의 기본 중량이 약 35 g/㎡ 미만이고 WVTR은 1,500 g/㎡/24시를 초과하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 막을 부직 웹에 적층시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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