KR20010024575A - 높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름 - Google Patents

높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20010024575A
KR20010024575A KR1020007004729A KR20007004729A KR20010024575A KR 20010024575 A KR20010024575 A KR 20010024575A KR 1020007004729 A KR1020007004729 A KR 1020007004729A KR 20007004729 A KR20007004729 A KR 20007004729A KR 20010024575 A KR20010024575 A KR 20010024575A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wvtr
layer
film
base layer
polyethylene
Prior art date
Application number
KR1020007004729A
Other languages
English (en)
Inventor
에이젼트론다로거스
피프한스요아킴
Original Assignee
데니스 피. 산티니
모빌 오일 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데니스 피. 산티니, 모빌 오일 코포레이션 filed Critical 데니스 피. 산티니
Publication of KR20010024575A publication Critical patent/KR20010024575A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B32B27/205—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents the fillers creating voids or cavities, e.g. by stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B29K2023/0608—PE, i.e. polyethylene characterised by its density
    • B29K2023/0641—MDPE, i.e. medium density polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16—Fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0065—Permeability to gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514—Oriented
    • B32B2307/518—Oriented bi-axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00—Polyalkenes
    • B32B2323/04—Polyethylene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249981—Plural void-containing components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249986—Void-containing component contains also a solid fiber or solid particle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991—Synthetic resin or natural rubbers
    • Y10T428/249992—Linear or thermoplastic
    • Y10T428/249993—Hydrocarbon polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31909—Next to second addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31913—Monoolefin polymer

Abstract

본 발명은 바람직한 수증기 전달률(WVTR; water vapor transmission rate)을 갖는 폴리에틸렌 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 방법은 하나 이상의 WVTR-제어 물질층을 폴리에틸렌 및 공동화제를 함유하는 기저층에 고착 중첩하는 단계, 이어서 복합 폴리에틸렌 시이트를 이축 배향하여 바람직한 WVTR을 갖는 필름을 수득하는 단계를 포함한다. 기저층은 다공성 미세 구조 및 바람직한 WVTR보다 실질적으로 더 높은 WVTR을 갖는다.

Description

높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름{BIORIENTED POLYETHYLENE FILM WITH A HIGH WATER VAPOR TRANSMISSION RATE}
일반적으로, 과립 또는 펠렛(pellet) 중합체 수지에서의 필름 제조 방법에서, 중합체는 우선 압출하여 중합체 용융 스트림을 제공하고, 이어서 압출된 중합체를 필름-제조 공정에 가한다. 필름-제조는 전형적으로는 용융 필름 형성, 퀀칭(quenching), 및 와인드업(windup)을 포함하는 다수의 분리된 절차의 단계로 이루어진다. 필름-제조에 관련된 이들 및 다른 공정(들)의 일반적인 개시를 위해서, 오스본(KR Osborn) 및 젠킨스(WA Jenkins)의 문헌[Plastic Films: Technology and Packaging Applications, Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster, Pennsylvania (1992)]를 참조할 수 있다.
필름-제조 공정의 임의의 일부는 "배향"으로 공지된 절차이다. 중합체의 "배향"은 이의 분자적 조직에 대한 관계, 즉 각각에 대한 분자의 배향이다. 유사하게, "배향" 공정은 필름내 중합체적 배열에 방향성(배향)이 가해지는 공정이다. 배향 공정은 캐스트 필름을 보다 강하게(보다 높은 인장 특성) 제조함을 포함하여, 필름에 바람직한 특성을 부여하기 위하여 사용된다. 필름이 평평한 필름으로 캐스팅되는지 또는 튜브형 필름으로 취입 제조되는지에 따라서, 배향 공정은 실질적으로 상이한 절차를 필요로 한다. 이는 두가지 통상적인 필름-제조 공정(캐스팅 및 취입)에 의해 제조된 필름이 갖는 상이한 물성에 관련된다. 일반적으로, 취입 필름은 보다 큰 강성, 인성 (toughness) 및 차단 특성을 갖는 경향이 있다. 반대로, 캐스트 필름은 통상적으로 보다 큰 필름 투명도 및 균일한 두께와 평평도(flatness)를 갖는 일반적으로 넓은 범위의 중합체의 사용을 가능케하고 보다 높은 품질의 필름을 제조하게 하는 장점을 갖는다.
배향은 중합체를 유리-전이 온도(Tg) 또는 그 이상이나, 결정 용융점(Tm) 이하인 온도로 중합체를 가열하고, 이어서 필름을 재빨리 신장함으로써 이루어진다. 냉각시, 신장에 의해 부여된 분자적 배열은 결정화와 우호적으로 경쟁하고, 인발된 중합체 분자는 인발력의 방향으로 배열된 결정 도메인(미소 결정)을 갖는 결정성 망상조직으로 압축된다.
일반적으로, 배향의 정도는 신장량에 비례하고, 신장이 실행되는 온도에 반비례한다. 예를 들면, 기본 물질이 고온에서 원래 길이의 두배로 신장되면(2:1), 생성된 필름의 배향은 보다 낮은 온도에서만 2:1로 신장된 또다른 필름보다 적어지는 경향이 있다. 더욱이, 보다 높은 배향은 또한 일반적으로 보다 높은 모듈러스(modulus), 즉 측정시 보다 높은 강성 및 강도와 관련된다. 또한, 일반적으로, 보다 높은 배향은 필름에 대한 보다 낮은 WVTR 값과 관련된다.
이전에, 높은 WVTR 값은 폴리올레핀 필름을 이용하여 수득하기 어려웠다. 전형적으로, 필름 제조 방법은 폴리올레핀 필름을 위한 WVTR 값을 낮추는데 목적이 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 필름은 셀룰로즈 필름 또는 종이와 같은 일반적인 포장 물질과 비교하여 본질적으로 낮은 WVTR 값을 갖는다.
따라서, 다른 것들 중에서, 본 발명의 목적중 하나는 가교결합제와 같은 화학적 첨가제가 필요없고, 필름의 조사와 같은 부가의 공정 단계의 필요 없이 필름에 우수한 특성을 부여하는, 경제적이고도 상대적으로 복잡하지 않은 폴리에틸렌 필름의 제조 방법을 제공함으로써 높은 WVTR 값을 갖는 이축배향 폴리에틸렌 필름을 제조하는 것이다.
현재 이들 및 다른 목적들이 본 발명에 의해 이룩될 수 있음이 발견되었으며, 이는 높은 WVTR 값을 갖는 이축배향 폴리에틸렌 필름 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 중합체 필름 및 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 높은 수증기 전달률(WVTR; water vapor transmission rates)를 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 통상적으로 공동화 이축배향된 폴리프로필렌 필름의 횡단면도를 보여주는 주사 전자 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 필름의 횡단면도를 보여주는 주사 전자 현미경 사진이다.
높은 WVTR을 갖는 다양한 구조의 폴리에틸렌 필름이 본 발명의 방법에 의해서 제조될 수 있다. 본 발명의 한 양태는 기저층 및 이에 의해 폴리에틸렌 필름이 바람직한 WVTR을 갖게 되는 하나 이상의 WVTR 제어 물질층을 갖는 필름을 제공하는 것이고, 기저층은 다공성 미세구조 및 폴리에틸렌 필름을 위해 바람직한 WVTR보다 실질적으로 높은 WVTR을 갖는다. 기저층은 폴리에틸렌 및 공동화제(cavitating agent)를 함유하는데, 바람직하게는, 폴리에틸렌은 중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE; medium density polyethylene) 및 고 밀도 폴리에틸렌(HDPE; high density polyethylene)이다. 기저층은 또한 제 1 면 및 제 2 면을 갖는다. 또한, 기저층은 바람직하게는 0.5밀 내지 2.0밀(1밀 = 0.001in = 100게이즈)의 두께를 갖는다. 본원에 제공된 임의의 두께값은 공동화(cavitation)에서 생성된 추가의 두께를 고려하지 않음을 주지하여야 한다.
폴리에틸렌 필름의 WVTR-제어층은 기저층의 면 중 하나와 같은 공간에 걸쳐지고, MDPE 또는 HDPE 중 하나인 WVTR-제어 물질을 함유하는데, 이는 기저층내 폴리에틸렌의 밀도보다 더 큰 밀도를 가져서는 안된다. 또한, WVTR-제어층은 0.03밀(3게이즈) 내지 0.15밀(15게이즈)의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 양태는 바람직한 WVTR을 갖고, 기저층과 WVTR-제어층 사이에 위치한 결합층을 갖는 필름을 제공하는 것이며, 이때 결합층은 기저층 및 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸친다. 폴리에틸렌 및 공동화제를 함유하는 기저층은 제 1 면 및 제 2 면을 갖는다. 또한, 기저층은 다공성 미세구조 및 폴리에틸렌 필름에 바람직한 WVTR보다 실질적으로 높은 WVTR을 갖는다. 바람직하게는, WVTR-제어층은 MDPE 또는 HDPE 중 하나인 WVTR-제어 물질을 함유한다. 다르게는, WVTR-제어 물질은 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 에틸렌 프로필렌-부틸렌 3원공중합체이며, 이때 결합층은 MDPE 이거나 또는 HDPE와 저 밀도 폴리에틸렌(LDPE; low density polyethylene)의 블렌드 중 하나이다.
본 발명의 또다른 바람직한 양태는 바람직한 WVTR을 갖는 필름을 제공하는 것이고, 이때 필름은 기저층의 제 1 및 제 2 면과 같은 공간에 걸쳐지는 WVTR-제어 물질의 제 1 및 제 2 층을 갖는다. 폴리에틸렌 및 공동화제를 함유하는 기저층은 다공성 미세구조 및 폴리에틸렌 필름에 바람직한 WVTR보다 실질적으로 높은 WVTR을 갖는다. 제 1 및 제 2 WVTR-제어층은 바람직하게는 MDPE 또는 HDPE 중 하나인 WVTR-제어 물질을 각각 함유하여야 한다.
본 발명의 또다른 바람직한 양태는 제 1 결합층이 기저층과 제 1 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 제 2 결합층이 기저층과 제 2 WVTR-제어층 사이에 위치하는 필름을 제공하는 것이다. 제 1 결합층은 기저층 및 제 1 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐지고, 제 2 결합층은 기저층 및 제 2 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌 필름이 앞선 구조에 제한되지 않으며, 바람직한 WVTR을 갖는 필름을 수득하기 위해 복수의 WVTR-제어층 또는 결합층이 제공될 수 있으므로 여러층을 함유할 수 있다.
본 발명의 방법은 하나 이상의 WVTR-제어 물질층을 제 1 및 제 2 면을 갖는 기저층의 제 1 면으로 같은 공간에 걸쳐져 고착 중첩하고, 이어서 복합 폴리에틸렌 시이트를 이축배향시켜 바람직한 WVTR을 갖는 필름을 수득한다. 복합 폴리에틸렌 시이트의 기저층은 폴리에틸렌 및 공동화제를 함유한다. 복합 폴리에틸렌 시이트는 이축배향되고, 이에 의해 바람직한 WVTR을 갖는 이축배향 폴리에틸렌 필름이 제공되고, 이에 의해 기저층은 다공성 미세구조 및 바람직한 WVTR보다 실질적으로 더 높은 WVTR을 갖는다.
바람직하게는, 기저층의 폴리에틸렌은 MDPE 또는 HDPE이다. 또한, 필름 제조전에 기저층에 제공되는 폴리에틸렌의 양은 0.5밀 내지 2.0밀의 두께를 갖는 필름내의 기저층을 수득하기에 충분한 양인 것이 바람직하다. 본원에서 제공된 임의의 두께값은 공동화에서 생성된 추가의 두께를 고려하지 않음을 주지하여야 한다. 추가로, WVTR-제어 물질이 MDPE 또는 HDPE인 것이 바람직하지만, WVTR-제어 물질은 기저층내 폴리에틸렌의 밀도보다 크지 않은 밀도를 가져야 한다. 또한, WVTR-제어 물질이 0.03밀 내지 0.15밀의 두께를 갖는 필름내의 WVTR-제어층을 수득하기에 충분한 양으로 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 방법은 3층 구조를 갖는 필름을 제조하는 것이다. 특히, WVTR-제어 물질의 제 1 층은 기저층의 제 1 면에 고착 중첩하고, WVTR-제어 물질의 제 2 층은 기저층의 제 2 면에 고착 중첩한다. 복합 폴리에틸렌 시이트를 이어서 이축배향한다.
본 발명의 또다른 바람직한 방법은 5층 구조를 갖는 필름을 제조하는 것이다. 특히, 제 1 및 제 2 면을 갖는 기저층이 제공되고, 두 결합층 사이에 위치하고, 이때 제 1 결합층이 기저층의 제 1 면 및 제 1 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 이때 제 2 결합층은 기저층의 제 2 면과 제 2 WVTR-제어층 사이에 위치한다. 결합층은 기저층에 각각 고착 중첩하고, 각각 기저층과 같은 공간에 걸쳐진다. WVTR-제어층은 각각 결합층에 고착 중첩하고, 각각 인접한 결합층과 같은 공간에 걸쳐진다. 복합 폴리에틸렌 시이트가 이어서 이축배향된다. 이 구조의 결합층은 MDPE 또는 HDPE를 포함하고, 또한 WVTR을 조절할 수 있는 공동화제를 함유할 수 있다.
본 발명의 또다른 방법은 결합층이 기저층과 같은 공간에 걸쳐진 하나 이상의 결합층을 기저층에 고착 중첩하고, 또한 WVTR-제어층이 결합층과 같은 공간에 걸쳐지게 함으로써, WVTR-제어층을 결합층에 고착 중첩하여 필름을 제조하는 것이다. WVTR-제어층은 바람직하게는 HDPE 또는 MDPE인 WVTR-제어 물질을 포함한다. 결합층은 MDPE 또는 HDPE를 함유하고, WVTR을 조절할 수 있는 공동화제를 또한 포함할 수 있다. 그러나, 대안적인 방법은 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 에틸렌-프로필렌-부틸렌 3원공중합체중 하나인 WVTR-제어 물질을 함유하는 WVTR-제어층의 제공을 포함하고, 이때 결합층은 MDPE 또는 HDPE와 LDPE의 블렌드 중 하나를 함유한다.
본 발명은 높은 WVTR 값, 불투명도, 높은 강성 및 내습성을 갖는 폴리에틸렌 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 필름은 또한 직각, 형태, 충전 및 밀봉(VFFS; vertical, form, fill and seal) 기계류에서 수행되는 백-인-박스(bag-in-box) 조작에서, 이들이 음식의 포장에 매우 적합하게 하는 우수한 데드폴드(deadfold) 특성을 갖는다. 이들 특성으로 인해 이들 필름은 높은 WVTR 및 습기에 대한 불감성이 필요한 용도에서 종이 또는 셀로판에 대한 우수한 대안이 된다.
본 발명의 이들 및 다른 장점은 본원에 전술된 상세한 개시 및 실시예에서 인지될 수 있을 것이다. 상세한 개시 및 실시예는 본 발명의 이해를 촉진하나, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
본 발명의 바람직한 양태는 예시 및 개시의 목적을 위해서 선택되었으나, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 본 발명의 특정 면의 바람직한 양태는 하기 첨부된 도면에 제시된다.
본 발명은 높은 WVTR을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법을 실행하기 위해서, 폴리에틸렌 시이트가 제공되며, 이때 하나 이상의 WVTR-제어 물질층이 코어 또는 기저층에 고착 중첩한다. 폴리에틸렌 시이트는 이어서 이축배향되어 바람직한 WVTR을 갖는 필름을 생성한다. 생성된 필름은 다공성 미세구조 및 필름에 바람직한 WVTR보다 실질적으로 더 높은 WVTR을 갖는 기저층을 갖는다.
기저층은 폴리에틸렌 및 공동화제를 함유한다. 바람직하게는, 폴리에틸렌은 HDPE 또는 MDPE이다. 필름을 제조하기 전, 기저층에 제공되는 폴리에틸렌 양은 0.5밀 내지 2.0밀, 바람직하게는 0.85밀 내지 1.10밀의 두께를 갖는 필름내 기저층을 수득하기에 충분한 양이어야 한다. 본원에서 제공된 임의의 두께값은 공동화에 의해 생성된 추가의 두께를 고려하지 않음을 주지하여야 한다.
본원에서 사용된 용어 HDPE는 0.940 이상의 밀도를 갖는 에틸렌-함유 중합체를 의미하는 것으로 정의된다(밀도(d)는 g/㎤로 표현된다). 본 발명의 방법에 사용하기에 특히 적합한 하나의 HDPE는 이퀴스타(Equistar)에서 M6211로 시판하는 수지이다. 특히 적합한 또다른 HDPE는 엑손(Exxon)에서 HD 7845로 시판하는 수지이다. 다른 적합한 HDPE 수지는 예를 들면, 미국 텍사스주 달라스 소재의 피나 오일 앤드 케미칼 캄파니(Fina Oil and Chemical Co.)에서 시판하는 BDM 94-25 및 캐나다 온타리오주 사르니아 소재의 노바 코포레이션(Nova Corporation)에서 시판하는 스클레어(Sclair) 19C 및 19F이다.
본원에서 사용된 용어 "중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE)"는 0.926 내지 0.940의 밀도를 갖는 에틸렌-함유 중합체를 의미하도록 정의된다. MDPE는 용이하게 구입할 수 있는데, 예를 들면, 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)의 다우렉스(DowlexTM) 2027A 및 캐나다 온타리오주 사르니아 소재의 노바 코포레이션의 노바 74B 및 노바 14G이다.
상기 언급된 바대로, 공동화제가 기저층에 제공된다. 상기 시약들은 전형적으로는 압출전에 코어 또는 기저층에 첨가되고, 필름-제조 공정중에 필름의 구조내에 공간(공동)을 형성할 수 있다. 공동화제에 의해 작은 비균질체가 코어층에 혼입되면 폴리에틸렌 시이트의 취약점이 된다. 이축배향 단계는 코어층에 균열을 유도하여, 가공된 필름내에 공동화를 일으킨다. 코어층내 균열은 크기가 다양하고, 수평적으로, 즉, 필름의 평면의 내부 또는 이와 평행할 뿐만 아니라, 필름의 평면에 수직면 또는 직각으로 형성된다.
임의의 적합한 공동화제가 사용될 수 있다. 본 발명의 방법을 실행하는데 사용될 수 있는 하나의 특히 바람직한 공동화제는 탄산칼슘(CaCO3)이다. 다른 공동화제가 또한 사용될 수 있다. 유기 공동화제가 또한 공지되어 있으나, 일반적으로 이들의 제한된 조작 온도 범위때문에 덜 바람직하다. 그러나, 이들이 극도로 미분되고, 조작 온도에서 용융에 내성을 갖거나 폴리에틸렌 시이트내에 적합한 비균질성을 생성할 수 있는 경우, 상기 유기 공동화제가 유용할 수 있다. 공동화제는 또한 특허원 제 07/993,983 호에 개시된 바와 같이, 당분야에 공지된 방법을 사용하여 포함될 수 있다. 따라서, 공동화제가 사용되는 본 발명의 방법에서, CaCO3, 폴리아크릴레이트 미립자, 폴리스티렌 또는 다른 공동화제가 기저층에 포함될 수 있다.
기저층에 함유된 공동화제의 퍼센트는 바람직한 WVTR에 의존한다. 특히, 보다 높은 WVTR이 바람직한 경우, 이어서 보다 많은 공동화제를 기저층에 함유하여야 한다. 일반적으로, 기저층은 1중량% 내지 30중량%의 공동화제를 함유할 수 있다. 그러나, 기저층은 3중량% 내지 10중량%의 공동화제를 함유하는 것이 바람직하다.
WVTR-제어층은 WVTR-제어 물질을 함유한다. 생성된 필름내의 WVTR을 제한하는 임의의 물질이 사용될 수 있다. 전형적으로 작은 치수의 WVTR-제어층이 주어지면, WVTR-제어 물질은 바람직하게는 필름의 일반적인 WVTR 보다 낮고, 공동화된 폴리에틸렌 기저층의 일반적인 WVTR보다 실질적으로 낮은, 정상화된 WVTR(필름 1밀 두께의 WVTR)을 가질 수 있다. 바람직한 WVTR-제어 물질은 MDPE 또는 HDPE를 함유한다. WVTR-제어 물질은 기저층내 폴리에틸렌의 밀도와 동일한 크기의 밀도를 가질 수 있으나, 기저층내 폴리에틸렌의 밀도보다 큰 밀도를 가져서는 안된다. WVTR-제어층을 기저층에 고착 중첩하기 이전에, WVTR-제어층에 함유된 WVTR-제어 물질은 0.01밀 내지 0.25밀, 바람직하게는 0.03밀 내지 0.15밀의 두께를 갖는 필름내 WVTR-제어층을 수득하기에 충분한 양이어야 한다.
필름은 통상적인 캐스팅 장치를 사용한 본 발명의 방법에 의해서 제조된다. 예를 들면, 캐스트 압출은 일반적으로 표준 다중-롤 스택 시스템(standard multi-roll stack system) 또는 에어캡(시이트의 외면에 적용되는 고속 공기)을 갖는 캐스트 롤(cast roll)을 사용하여 성취된다. 다른 캐스팅 장치가 또한 유용한데, 예를 들면, 캐스트 롤 및 수욕 시스템(water bath system)이다.
본 발명에 따라 제조된 폴리에틸렌 필름은 이축 배향이다.
이축 배향은 필름의 종방향 또는 "기계 방향(MD; machine direction)" 및 필름의 측방향 또는 "횡방향(TD; transverse direction)"에서 필름의 강도 질을 동등하게 분배하기 위해서 사용된다. 이축 배향된 필름은 보다 강성이 되거나 보다 강해지는 경향이 있으며, 또한 휘거나 접히는 힘에 보다 좋은 내성을 보여, 포장 용도에 보다 많이 유용하다.
이축 배향은 양 방향으로 동시에 적용될 수 있으나, 대부분의 이축 배향 공정은 우선은 한 방향으로 이어서 다른 방향으로, 연속적으로 필름을 신장하는 장치를 사용한다. 전형적인 장치는 우선 MD 방향으로, 이어서 TD 방향으로 필름을 신장한다. 필름이 신장될 수 있는 정도는, 예를 들면 필름이 제조되는 중합체를 포함한 인자(들)에 의존한다. 폴리에틸렌 필름의 높은 이축배향에 관한 추가의 토의를 위해서는, 미국 특허원 제 08/715,546 호 및 제 08/940,261 호를 참조할 수 있다.
본 발명에 따른 필름은 폴리에틸렌에서 제조되고, 상대적으로 높은 정도로 신장될 수 있다. 특히, 필름은 MD로 5:1 내지 8:1의 정도로, TD로 6:1 내지 15:1의 정도로 신장될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 일반적으로 본 발명의 필름에서 MD 및 TD 둘 모두의 신장 정도가 높아질수록, 생성된 필름내의 WVTR도 높아진다. 필름이 이축 배향된 온도("신장 온도")가 또한 생성된 필름내의 WVTR에 영향을 미칠 수 있다. 하기 실시예 3에서 제시된 바대로, 생성된 필름의 WVTR는 보다 낮은 신장 온도에서 필름을 이축 배향하여 증가될 수 있다.
폴리에틸렌 필름의 여러 가지 양태가 본 발명의 방법에 의해서 제조될 수 있다. 본원에서 제공된 방법에 의해서 제조할 수 있는 필름의 한 가지 예시적인 양태는 HDPE 및 CaCO3를 함유하는 기저층을 갖는다. 기저층은 두 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 각각은 MDPE를 함유한다. 필름 제조전에 충분한 양의 HDPE, CaCO3, 및 WVTR-제어 물질이 0.85밀 내지 1.10밀의 두께를 갖는 필름의 기저층 및 0.03밀 내지 0.15밀의 두께를 갖는 WVTR-제어층을 수득하기 위해 제공된다.
또다른 예시적인 양태는 MDPE 및 CaCO3를 함유하는 기저층을 갖는 필름을 제공한다. 기저층은 두 WVTR-제어층 사이에 위치하고, WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진다. 추가로, 필름 제조전에 충분한 양의 MDPE 및 CaCO3를 제공하여 0.85밀 내지 1.10밀의 두께를 갖는 필름의 기저층을 생성하며, 충분한 양의 WVTR-제어 물질을 또한 제공하여 0.03밀 내지 0.15밀의 두께를 갖는 WVTR-제어층을 수득해야 한다. 추가로, WVTR-제어층은 바람직하게는 동일하거나 또는 상이한 물질일 수 있다. 이 필름은 일부 용도에서 바람직한데, 왜냐하면 이는 덜 강성이고, HDPE를 함유하는 기저층을 갖는 필름보다 덜 주름잡히기 때문이다. 추가로, 이 필름은 기계 방향에서 일방향성 균열 특성을 갖는다.
또다른 예시적인 양태는 기저층과 WVTR-제어층 사이에 위치한 하나 이상의 결합층에 관한 것인데, 이때 결합층은 기저층과 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진다. 추가의 결합층이 이 구조에 제공되어 바람직한 WVTR를 갖는 필름을 수득할 수 있다. 이 양태의 결합층은 MDPE 및 HDPE를 함유하고, 기저층은 HDPE 및 CaCO3를 함유한다. 추가로, 결합층은 필름에 색을 제공하는 안료 및 필름의 WVTR를 조절하기 위한 다양한 양의 공동화제를 함유할 수 있다.
또다른 예시적인 양태는 하나의 결합층이 기저층의 제 1 면과 제 1 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 다른 결합층이 기저층의 제 2 면과 제 2 WVTR-제어층 사이에 위치하는, 두 결합층 사이에 위치하는 제 1 및 제 2 면을 갖는 기저층을 갖는 5층 구조이다. 상기 구조의 결합층이 기저층과 같은 공간에 걸쳐지고, WVTR-제어층 각각이 인접한 결합층과 같은 공간에 걸쳐진다.
이들 5층 구조의 기저층은 HDPE 및 CaCO3를 함유하고, 결합층은 MDPE 및 HDPE를 함유한다. 가공 조건은, 추가의 공동화가 필요한 경우, HDPE 및 CaCO3를 함유하는 결합층을 사용하여 보증될 수 있다. 추가로, 두 결합층은 바람직하게는 동일하거나 상이한 물질일 수 있다. 이 구조의 WVTR-제어층은 WVTR-제어 물질로서 MDPE를 함유한다. 이 5층 구조를 갖는 이축 배향 시이트의 생성물은 딱딱하고, 25%의 광택 및 종이와 유사한 특성을 갖는 불투명 필름이다.
또다른 예시적인 양태는 또한 두 결합층 사이에 위치한 기저층을 갖는 5층 구조인데, 이때 하나의 결합층은 기저층의 제 1 면과 제 1 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 다른 결합층은 기저층의 제 2 면과 제 2 WVTR-제어층 사이에 위치한다. 이 층 구조의 기저층은 HDPE 및 CaCO3를 함유한다. 이 구조의 결합층은 MDPE 또는 HDPE와 LDPE의 블렌드 중 하나이며, 우수한 피부 고착성을 보장하고, 바람직하게는 동일하거나 상이한 물질일 수 있다. 이 구조의 제 1 및 제 2 WVTR-제어층의 WVTR-제어 물질은 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 에틸렌-프로필렌-부틸렌 3원공중합체를 함유한다. 또한, WVTR-제어층은 바람직하게는 동일하거나 상이한 물질일 수 있다.
WVTR-제어 물질이 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 에틸렌-프로필렌-부틸렌 3원공중합체인 이 5층 구조를 갖는 이축 배향된 시이트의 생성물은 전형적으로 50% (ASTM D 2457)보다 큰 고광택을 갖는 필름이다. 추가로, 생성된 5층 필름은 종이와 유사하고, 불투명하고 딱딱하다.
이들 및 다른 양태들이 본 발명의 방법에 따라서 제조될 수 있으나, 조성물 및 두께가 다양한 다중층을 갖는 여러 가지 다른 필름 구조가 본 발명에 따라서 바람직한 WVTR를 갖도록 제조될 수 있음을 주지하여야 한다.
본 발명의 필름은 필름의 습윤성 및 잉크 수용성을 개선하기 위한 통상적인 방법에 의해서 표면처리될 수 있다. 필름은 추가로 차단 특성을 개질하고, 열 밀봉 특성을 제공하고, 표면 특성을 개질하기 위해 공지된 방법으로 피복될 수 있다. 필름은 금속화로 개질되어 금속과 유사한 외형 및 변형된 차단 특성을 수득할 수 있다. 본 발명의 필름은 음식 포장 및 특히, 치즈 제품의 포장과 같은 높은 WVTR이 바람직한, 음식 포장을 포함하는 여러 가지 용도에서 유용하다. 추가로, 이들 필름은 담배 팩 내부 라이너, 버터, 초콜렛, 사탕등을 위한 겉포장, 및 트위스트랩(twistwrap)으로의 사용하기에 유리하다.
하기의 실시예는 본 발명의 추가적인 이해를 돕기 위해서 제공된다. 사용된 특정 물질 및 조건은 본 발명을 추가로 예시하기 위함이지 이를 적당한 범위로 제한하려 함이 아니다.
일련의 실험이 본 발명의 특징 및 본 장점을 예시하기 위해서 실행되었다. 몇몇 제조 조건은 각각의 경우에서 공통적이다. 예를 들면, 폴리에틸렌 시이트는 시이트의 두께에 따라 160 내지 180℉ 사이의 온도에서 캐스트되었는데, 즉, 보다 두꺼운 시이트를 위해서는 캐스트 온도가 보다 높았다. 추가로, 배향은 각각의 경우에 통상적인 배향 기구를 사용하여 실행하였다. 또한, 각각의 필름을 245 내지 250℉의 온도에서 기계 방향으로, 262℉에서 횡방향으로 신장한다.
실시예 1
이제, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 필름의 공동화는 필름의 WVTR을 놀랄만큼 증가시킨다. 도 1은 통상적인 공동화 이축배향된 폴리프로필렌 (OPP; polypropylene) 필름을 통한 횡단면을 보이는 주사 전자 현미경 사진이다. 필름의 코어층은 공동화제로서 5% CaCO3를 함유한다. 이 OPP 필름으로 혼입된 공동화는 필름으로 정의된 평면의 배타적으로 내부에 존재한다. 실질적으로, 필름 평면에 수직인 면에서의 필름의 개구가 없음은 명확하다. 폴리프로필렌내 공동화의 물성은 필름의 WVTR상에 최소한의 효과를 반영한다. 전형적으로, OPP 필름내의 공동화는 10% 이하로 WVTR을 증가시킨다.
반대로, 도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조된 필름의 횡단면도의 주사 전자 현미경 사진이다. 이 필름은 공동화제로서 5% CaCO3를 함유한 HDPE의 코어층을 갖는다. 코어층에 혼입된 공동화는 폴리프로필렌에서 관찰되는 공동화에 일치되는 필름 평면내 개구를 함유할 뿐만 아니라, 수직면에서도 상당하고 놀라운 정도의 개구를 함유함이 도 2에서 명확하다. 필름 구조내의 이 예상치 못한 수직의 개구가 코어층의 WVTR의 비상한 증가와 관련이 있음이 관찰된다. 본 발명의 필름의 이들 특징으로 인해 생성된 필름의 전체 WVTR을 제한하기 위해 하나 이상의 WVTR-제어층을 제공하는 공정에 의해, 필름을 위해 넓은 범위의 WVTR 값을 선택할 수 있음을 발견하였다.
실시예 2
하기 표 1은 본 발명의 방법에 의해서 제조된 필름 구조를 제시한다. 필름은 3.0g/100in2·일 보다 큰, 예상치 못하게 높은 WVTR을 갖는다.
층(상부에서 하부까지) 층의 조성 층 두께(밀)
외부 MDPE 0.03
결합 MDPE 0.10
코어 HDPE+CaCO3 0.89
결합 HDPE+CaCO3 0.10
외부 MDPE 0.03
이 필름 구조의 상부 면이 캐스터(caster) 면이고, 필름 구조의 하부 면이 공기날(airknife) 면임을 주지하여야 한다. 또한, 각각 층의 두께는 공동화으로 생성된 임의의 추가 두께를 고려하지 않는다.
코어층의 공동화제 및 필름의 공기날 면상의 결합층의 퍼센트는 층의 5 내지 10중량%이다. WVTR를 증가하기 위해서, 보다 많은 공동화제가 공동화제를 함유하는 하나 또는 두 층 모두에 첨가될 수 있다. 추가로, WVTR를 증가하기 위해서 공동화제를 필름의 캐스터 면상의 결합층에 첨가할 수 있다. 이 특별한 실시예는 WVTR을 감소시키기 위해 캐스터 면상의 결합층내에 MDPE를 함유한다.
필름의 WVTR는 필름-제조 공정에 관한 물리적 조건을 다양화함으로써 증가하거나 또는 감소할 수 있을 것이다. 예를 들면, 비-공동화된 층의 두께를 감소시키는 것은 WVTR를 증가시킨다. 유사하게, 비-공동화된 층의 수지 밀도를 감소시키는 것은 필름의 WVTR를 증가시킨다. WVTR는 하기 실시예 3에 제시된 바와 같이 보다 낮은 신장 온도를 사용하거나 또는 기계방향 또는 횡방향에서 보다 높은 신장 비율을 사용함으로써 증가할 수 있다.
본 실시예의 생성된 필름에 대하여, WVTR는 예상치보다 높았다. 필름의 다른 물성은 25%의 광택(ASTM D 2457) 및 20%의 광투과율(ASTM 1003)을 포함한다. 필름 두께는 2.00밀이고, 수율은 25,000in2/lb이다.
실시예 3
하기 표 2에 개시된 필름 구조는 신장이 보다 낮은 온도에서 실행되고, 구조가 보다 공동화되는 경우, WVTR가 증가됨을 나타난다.
시료 층 1 층 2 층 3 층 4 층 5 WVTR
1 0.03 MDPE 0.10 HDPE 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 HDPE 0.03 MDPE 1.00
2 0.03 MDPE 0.10 HDPE 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 HDPE 0.03 MDPE 2.05
3 0.03 MDPE 0.10 HDPE 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 HDPE 0.03 MDPE 0.88
4 0.03 MDPE 0.10 HDPE 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 HDPE+7% CaCO3 0.03 MDPE 2.93
5 0.03 MDPE 0.10 HDPE+7% CaCO3 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 HDPE+7% CaCO3 0.03 MDPE 14.1
6 0.03 EP 공중합체 0.10 HDPE 0.89 HDPE+7% CaCO3 0.10 MDPE 0.03 EP공중합체 2.67 내지 4.12
HDPE 및 MDPE 층의 두께는 상기와 같이 밀로 표현되었고, 공동화에서 생성된 추가의 두께를 고려하지 않는다. 추가로, WVTR는 상기와 같이 g/100in2·일로 표현된다.
시료 1 및 3을 상이한 물리적 조건에서 생성된 WVTR 값과 비교하기 위한 일정한 WVTR를 확립하기 위해 유사한 조건하에서 생성한다. 시료 2를 시료 1보다 3℉ 낮은 신장 온도에서 제조한다. 시료 1 및 3의 WVTR를 시료 2의 WVTR과 비교할 때, 보다 낮은 신장 온도가 시료 2의 WVTR 증가를 일으킴이 명백하다.
시료 4는 시료 4의 층 4가 공동화된다는 점만을 제외하고는 시료 1 및 3과 유사한 조건에서 제조한다. 시료 1 및 3의 WVTR과 비교시 시료 4의 WVTR의 증가는 필름이 공동화 될수록 WVTR가 증가함을 나타낸다.
시료 5의 결과는 또한 시료 4를 시료 1 및 3과 비교하여 도출된 결과를 지지한다. 특히, 시료 5의 결합층 2 및 4가 공동화되고, 생성된 WVTR는 시료 1 및 3의 WVTR보다 매우 높다. 확실하게, 필름의 공동화를 증가하는 것은 WVTR 값을 높이는 결과를 생성한다.
시료 6은 WVTR -제어층내에서 에틸렌-프로필렌 공중합체가 MDPE로 치환된 필름 구조를 나타낸다. 이 필름은 시료 1 및 3과 비교하여 보다 높은 WVTR를 갖고, 또한 61%의 고광택을 갖는다.
실시예 4
하기 표 3은 표 2의 결과를 수득하는데 사용된 것과는 상이한 공정 조건에서 생성된 3층 필름 구조를 제시한다. 특히, 하기 표 3의 결과는 어떤 공동화제가 사용되었는가와 무관하게 공동화가 증가함에 따라서 WVTR이 증가함을 나타낸다.
시료 층 1 층 2 층 3 WVTR
7 0.17 MDPE 0.81 HDPE(M6211 수지) 0.17 MDPE 0.2
8 0.17 MDPE 0.81 HDPE+7% CaCO3 0.17 MDPE 4.0
9 0.17 MDPE 0.81 HDPE+7% CaCO3 0.17 MDPE 7.2
10 0.17 MDPE 0.81 HDPE+7% 에포스타 MA1002 0.17 MDPE 5.2
HDPE 및 MDPE 층의 두께는 상기에서 밀로 표현되어 있고, 공동화에서 생성된 추가 두께를 고려하지는 않는다. 추가로, WVTR은 상기에서 g/100in2·일로 표현되어 있다.
공동화가 필름의 WVTR을 증가시킬수 있음을 증명하기 위해서 시료 7을 시료 8 내지 10과 비교할 수 있다. 특히, 공동화되지 않은 시료 7은 0.2 g/100in2·일의 생성된 WVTR을 갖는 반면, 공동화된 코어층을 갖는 각각의 시료 8 내지 10은 각각 4.0 g/100in2·일, 7.2 g/100in2·일 및 5.2 g/100in2·일의 생성된 WVTR을 갖는다.
시료 10을 시료 8 및 9와 비교하면 유사한 결과를 수득하기 위해서, 탄산칼슘(CaCO3)이외의 공동화제를 사용할 수 있음을 나타낸다. 특히, 에포스타(Epostar) MA 1002를 시료 10에서 공동화제로서 사용하였다. 5.2 g/100in2·일의 시료 10의 생성된 WVTR은 탄산칼슘(CaCO3) 이외의 공동화제를 본 발명의 폴리에틸렌 필름과 함께 사용할 수 있음을 지지한다.

Claims (10)

  1. (a) 다공성 미세구조 및 폴리에틸렌 필름에 바람직한 WVTR보다 실질적으로 높은 WVTR을 갖는, 제 1 면 및 제 2 면을 갖고, 폴리에틸렌 및 공동화제를 포함하는 기저층; 및
    (b) 기저층의 한 면과 같은 공간에 걸쳐진 하나 이상의 수증기 전달률(WVTR; water vapor transmission rate)-제어 물질층;
    을 포함하고, 이에 의해 바람직한 WVTR을 갖는 폴리에틸렌 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기저층과 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 기저층 및 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진 하나 이상의 결합층을 추가로 포함하는 폴리에틸렌 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    WVTR-제어층이 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 에틸렌-부틸렌 3원공중합체를 포함하고, 각각의 결합층이 중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE; medium density polyethylene) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high density polyethylene)과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE; low density polyethylene)의 블렌드를 포함하는 폴리에틸렌 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기저층의 다른 면과 같은 공간에 걸쳐지는 WVTR-제어 물질의 제 2 층을 추가로 포함하는 폴리에틸렌 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 결합층이 기저층과 제 1 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 기저층 및 제 1 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐지고,
    제 2 결합층이 기저층과 제 2 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 기저층 및 제 2 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진 폴리에틸렌 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    WVTR-제어 물질이 중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE)이거나 또는 기저층내 폴리에틸렌의 밀도보다 크지 않은 밀도를 갖는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)인 폴리에틸렌 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    WVTR-제어층이 0.03밀(3게이즈) 내지 0.15밀(15게이즈)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    기저층이 0.5밀(50게이즈) 내지 2.0밀(200게이즈)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름.
  9. (a) WVTR-제어 물질층 하나 이상을 제 1 및 제 2 면을 갖는 기저층의 제 1 면에 같은 공간으로 걸쳐져 고착 중첩하는 단계; 및
    (b) 단계 (a)의 결과로 생성된 복합 폴리에틸렌 시이트를 이축 배향하는 단계;
    를 포함하며, 이에 의해 바람직한 WVTR을 갖는 폴리에틸렌 필름이 제공되고, 이때 기저층이 다공성 미세구조 및 폴리에틸렌 필름에 바람직한 WVTR보다 실질적으로 높은 WVTR을 갖는, 바람직한 수증기 전달률(WVTR)을 갖는 폴리에틸렌 필름의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    단계 (a)가 기저층과 WVTR-제어층 사이에 위치하고, 기저층 및 WVTR-제어층 각각과 같은 공간에 걸쳐진 하나 이상의 결합층을 포함하는 방법.
KR1020007004729A 1998-09-02 1999-08-27 높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름 KR20010024575A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/145,949 US6534166B1 (en) 1998-05-15 1998-09-02 Bioriented polyethylene film with a high water vapor transmission rate
US09/145,949 1998-09-02
PCT/US1999/019788 WO2000012302A1 (en) 1998-09-02 1999-08-27 Bioriented polyethylene film with a high water vapor transmission rate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010024575A true KR20010024575A (ko) 2001-03-26

Family

ID=22515269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007004729A KR20010024575A (ko) 1998-09-02 1999-08-27 높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6534166B1 (ko)
EP (1) EP1027216A4 (ko)
JP (1) JP2002523266A (ko)
KR (1) KR20010024575A (ko)
CN (1) CN1295515A (ko)
AR (1) AR022080A1 (ko)
AU (1) AU763905B2 (ko)
BR (1) BR9906756A (ko)
CA (1) CA2306464A1 (ko)
ID (1) ID26619A (ko)
WO (1) WO2000012302A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824864B2 (en) * 2001-10-23 2004-11-30 Exxonmobil Oil Corporation Multi-layer, white cavitated bioriented polyethylene film with a high water vapor transmission rate
US6995213B2 (en) * 2003-09-29 2006-02-07 Fina Technology, Inc. Oriented films prepared using impact copolymer polypropylene
US20060024518A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-02 Dan-Cheng Kong Low density cavitated opaque polymer film
US7439290B2 (en) * 2005-01-12 2008-10-21 Equistar Chemicals, Lp Linear low density polyethylene compositions and films
US7610837B2 (en) * 2005-04-21 2009-11-03 Pizza Hut, Inc. Systems and methods for making a pizza pie having an outer cheese portion
US20070020448A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Hubbard Michael A Cavitated film structures
KR101183912B1 (ko) * 2005-08-25 2012-09-21 토레이 밧데리 세퍼레이터 필름 고도 가이샤 폴리에틸렌 다층 미세 다공막 및 이를 이용한 전지용세퍼레이터 및 전지
US8124243B2 (en) * 2007-03-23 2012-02-28 Exxonmobil Oil Corporation Films for use in high strength bags
US20100272941A1 (en) * 2007-11-15 2010-10-28 Entek Membranes Llc Durable water- and oil- resistant, breathable microporous membrane
WO2011047798A1 (de) * 2009-10-21 2011-04-28 Treofan Germany Gmbh & Co. Kg Zigarettenverpackung mit innenumhüllung aus polymerfolie
EP2686166A1 (en) * 2011-03-18 2014-01-22 The Procter and Gamble Company Reinforced multi-layer polymeric films and methods of forming same
US10687642B2 (en) 2016-02-05 2020-06-23 Havi Global Solutions, Llc Microstructured packaging surfaces for enhanced grip
JP2019510540A (ja) 2016-02-05 2019-04-18 ハヴィ グローバル ソリューションズ、エルエルシー 改善された断熱および結露耐性を有する微細構造の表面
US10752415B2 (en) 2016-04-07 2020-08-25 Havi Global Solutions, Llc Fluid pouch with inner microstructure
BE1025436B1 (nl) * 2017-07-25 2019-02-27 Sb Diest Nv Verbeterde drielagige papierachtige plastic film en werkwijze voor het vervaardigen ervan
US11441013B2 (en) 2018-03-29 2022-09-13 Dow Global Technologies Llc Method to adjust the elongation required to effect a color change in polymeric stretch films incorporating mechanochromic dyes

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176954A (en) 1974-07-26 1979-12-04 Beauvillain Gerard M Equipment for measuring the length of dielectric elements transmitting optical frequencies
US4145001A (en) * 1977-09-15 1979-03-20 American Can Company Packaging for controlled release of volatile substances
DE3650593T2 (de) 1985-02-05 1997-09-11 Avery International Corp Verbundfutter
US5176954A (en) * 1989-03-16 1993-01-05 Mobil Oil Corporation High opacity film and method thereof
US6689857B1 (en) * 1996-10-03 2004-02-10 Exxonmobil Oil Corporation High density polyethylene film with high biaxial orientation
US5885721A (en) * 1996-10-03 1999-03-23 Mobil Oil Corporation Multilaminar high density polyethylene film with high biaxial orientation
US6106956A (en) * 1998-01-26 2000-08-22 Exxon Chemical Patents, Inc. Breathable extruded polymer films
US6228505B1 (en) * 1998-05-15 2001-05-08 Mobil Oil Corporation Medium density polyethylene film having unidirectional tear
JP2002515363A (ja) * 1998-05-15 2002-05-28 モービル・オイル・コーポレイション 高い透湿度を有する二軸延伸ポリエチレンフィルム

Also Published As

Publication number Publication date
EP1027216A4 (en) 2004-12-08
AU6022699A (en) 2000-03-21
BR9906756A (pt) 2000-09-26
AR022080A1 (es) 2002-09-04
US6534166B1 (en) 2003-03-18
WO2000012302A9 (en) 2001-03-22
EP1027216A1 (en) 2000-08-16
WO2000012302A1 (en) 2000-03-09
AU763905B2 (en) 2003-08-07
ID26619A (id) 2001-01-25
JP2002523266A (ja) 2002-07-30
CN1295515A (zh) 2001-05-16
CA2306464A1 (en) 2000-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1112163B1 (en) Bioriented polyethylene film with a high water vapor transmission rate
AU715460B2 (en) High density polyethylene film with high biaxial orientation
US5885721A (en) Multilaminar high density polyethylene film with high biaxial orientation
KR0173114B1 (ko) 이축연신 필름
AU763874B2 (en) Biaxially oriented polyethylene film with improved optics and sealability properties
CA1317427C (en) Biaxially oriented multilayer barrier films
KR20010024575A (ko) 높은 수증기 전달률을 갖는 이축배향된 폴리에틸렌 필름
US6228505B1 (en) Medium density polyethylene film having unidirectional tear
WO2001070500A1 (en) Multilayer heat-shrinkable sealable films
US20030099851A1 (en) Multilayer metallized film having enhanced barrier and metal adhesion characteristics
WO2002090104A1 (en) Opaque polymeric films and processes for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid