KR20010090006A - 가요성 다층 필름 - Google Patents

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랄프 쉴레드예브스키
앙또안 카쎌
라이너 브란트
아일린 크라이그
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한스-위르겐마이쓰너,우베드뢰게, 악셀 씨. 하이트만, 리타 채드윅
볼프발스로데에이지
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Abstract

본 발명은 (1) 열가소성 폴리우레탄의 제 1 층 하나 이상; (2) 열가소성 탄성중합체의 제 2 층 하나 이상; 및 (3) 임의로 열가소성 폴리우레탄의 제 3 층을 갖는 다층 필름에 관한 것이다. 다층 필름의 제 1 층(1)의 수증기 투과율 대 제 2 층(2)의 수증기 투과율의 비는 2 이상이다. 다층 필름내에 임의적 제 3 층(3)이 존재할 경우, 제 1 층과 제 3 층이 함께 제 2 층을 둘러싼다. 본 발명에서는 본 발명의 다층 필름으로부터 제작된 충전 제품(예를 들면 물침대 및 열/냉 패드)도 기술된다.

Description

가요성 다층 필름 {Flexible Multilayer Film}
본 발명은 둘 이상의 층을 갖는 탄성 열가소성 다층 필름에 관한 것이다. 본 발명의 다층 필름은 (1) 열가소성 폴리우레탄의 제 1 층 하나 이상과, (2) 낮은 수증기 투과율을 갖는 열가소성 탄성중합체로부터 형성된 제 2 층 하나 이상을 갖는다. 하나 이상의 열가소성 우레탄 중합체 층과 하나 이상의 열가소성 탄성중합체 층의 조합에 의해, 양호한 기계적 성질과 매우 양호한 수증기 차단 효과를 갖는 가요성 다층 필름이 형성된다.
예를 들면 물침대(water bed)와 같은, 기상 또는 액상 매질이 충전된 가요성 충전 제품(filled article)의 제조에 있어서, 양호한 기계적 성질을 갖는 가요성 필름이 요구되어 왔다. 이러한 용도에는 가소화된 PVC 필름이 사용될 수 있다고 알려져 있다. PVC의 특이한 성질 때문에, 전형적으로 비교적 많은 양의 재료가 사용되어야 한다.
또한 기상 또는 액상 매질을 위한 가요성 용기(container)의 제조에도 열가소성 폴리우레탄이 사용되어 왔다고 알려져 있다. 이 경우 기계적 성질의 수준이 높기 때문에 비교적 얇은 벽 두께가 달성된다는 것이 장점이다. 문제점은 예를 들면 수증기와 같은 극성 매질에 대해서 확산 계수가 높다는 것이다.
열가소성 폴리우레탄(TPE-U)의 단일층 필름, 그의 제조 방법 및 그의 용도가 종래 기술에 따라, 예를 들면 EP-A-0 308 683, EP-A-0 526 858, EP-A-0 571 868 또는 EP-A-0 603 680에 공지되어 있다. 상기 문헌들에 기술된 구조물은 다층 필름을 위한 보다 높은 융점의 층으로서 라미네이팅(laminating) 필름에 혼입되거나 당해 분야에 공지된 라미네이팅 필름에 이미 혼입되어 있다. TPE-U에서 광택감소제(flatting agent)로서 실질적으로 비상용성인 중합체를 사용한 TPE-U 필름의 제조 방법은 예를 들면 DE-A 41 26 499에 기술되어 있다.
TPE-U와 열가소성 플라스틱의 군에 속하는 기타 원료로 된, 다층의 공압출된 필름이 또한 기술되었다. 폴리올레핀 열가소성 플라스틱과 공압출되면서도(여기서, 폴리올레핀 층은 TPE-U 층과 관련해서 대체로 어떤 층간 접착도 되지 않고 단지 지지층 또는 격리(separating)층으로서의 기능만을 수행한다), 양호한 층간 접착력을 갖는 다층 구조물이 공지되어 있다. 예를 들면 EP-A-0 842 768에는 TPE-U와 폴리올레핀성 커플링제의 다층 구조물이 기술되어 있다. 이러한 구조물의 경우, 높은 응력을 비교적 빈번하게 반복해 받는 경우, 열가소성 플라스틱의 낮은 탄성 때문에 열가소성 층에 균열(cracking)이 생겨서 기능 손상이 초래된다.
열가소성 폴리우레탄외에도, 일반적으로 총괄적으로 열가소성 탄성중합체(TPE)라는 속칭으로 일컬어지는 가요성 재료가 있다. 필름 가공에 적합한 이들 군중에서도 가장 중요한 것은 블록 공중합체이다. 여기에는 TPE-U외에도, 스티렌-기재의 시스템(TPE-S), 폴리에테르 에스테르 타입(TPE-E) 및 폴리에테르 블록 아미드(TPE-A)가 포함된다. TPE-E를 기재로 하는 필름은 예를 들면 US 5,859,083에 기술되어 있는데, 여기에서는 높은 수증기 투과율에 특히 중점을 두고 있다. 동일한 것이 EP-A-0 761 715에 기술된 TPE-A의 필름에도 적용된다. 필름에 적합한 TPE-S와 그의 용도가 예를 들면 DE-A-1 9628 834에 기술되어 있다. 열가소성 탄성중합체 군에 대한 개론이 예를 들면 문헌[Thermoplastic elastomers: a comprehensive review, ed. N.R.Legge, G.Holden and H.E.Schroeder, Carl Hanser Verlag, Munich 1987] 및 문헌[Thermoplastische Elastomere-Herausforderung an die Elastomerverarbeiter, ed.: VDI-Gesellschaft Kunststofftechnik, VDI Verlag, Dusseldorf, 1997]에 기술되어 있다.
따라서 본 발명의 목적은 가소화된 PVC의 필름보다 탁월한 기계적 성질을 가지면서도 높은 수증기 불투과성을 갖는 가요성 필름을 제공하는 것이다. 생산 비용을 최소화하기 위해서는, 가능하다면 성질의 조합이 단일 단계 공정에서 달성되어야 한다.
본 발명에 따라서, (1) 열가소성 폴리우레탄의 제 1 층 하나 이상; (2) 열가소성 탄성중합체의 제 2 층 하나 이상; 및 (3) 임의로 열가소성 폴리우레탄의 제 3 층(제 1 층의 열가소성 폴리우레탄과 동일하거나 상이할 수 있다)을 포함하며, 이 때 상기 제 1 층(1)의 수증기 투과율 대 상기 제 2 층(2)의 수증기 투과율의 비가 2 이상이고, 상기 임의적 제 3 층(3)이 존재할 경우, 상기 제 1 층(1)과 제 3층(3)이 함께 상기 제 2 층(2)을 둘러싸는, 다층 필름이 제공된다.
조작 실시예를 제외하고, 또는 달리 언급이 된 경우, 명세서와 특허청구범위에서 사용된 성분의 양 및 반응 조건 등을 표시하는 모든 수치는 모든 실례에서 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해해야 한다.
놀랍게도, 본 발명의 다층 필름의 수증기 투과율은 매우 낮다. 층(1)과 층(2)의 수증기 투과율의 비가 6 이상으로 증가되면, 본 발명의 다층 필름의 수증기 투과율은 더 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다층 필름의 바람직한 실시양태에서, 제 1 층(1)의 수증기 투과율 대 제 2 층(2)의 수증기 투과율의 비는 6 이상이다.
본 발명의 다층 필름의 제 1 층(1) 및 임의적 제 3 층(3)은 각각 독립적으로 하나 이상의 열가소성 폴리우레탄 탄성중합체, 바람직하게는 주로 선형인 열가소성 폴리우레탄 탄성중합체인데, 이것의 비교적 장쇄의 디올 성분은 폴리에스테르 디올 또는 폴리에테르 디올이며, DIN 53,505에 따라 측정시, 70 내지 95, 바람직하게는 85 내지 95의 쇼어-A(Shore-A) 경도를 나타낸다.
적합한 열가소성 폴리에테르/ 또는 폴리에스테르/폴리우레탄 탄성중합체 및(또는) 이들의 혼합물이 예를 들면 당해 분야에 공지된 회분식(batch) 및(또는) 부분적 및(또는) 완전 연속 공정에 의해 제조될 수 있고, 특히 스크류 압출기에서 하기 (a) 내지 (e) 성분, 즉 (a) 유기성, 바람직하게는 방향족 또는 지환족 디이소시아네이트; (b) 분자량이 바람직하게는 500 내지 8000인 중합체성 디올; (c) 분자량이 바람직하게는 60 내지 400인 쇄-연장(chain-extending) 성분을 (d) 임의로는 촉매의 존재하에서; 및 (e) 임의로는 보조제 및(또는) 첨가제의 존재하에서 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
적합한 열가소성 폴리에테르/ 또는 폴리에스테르/폴리우레탄 탄성중합체 및(또는) 이들의 혼합물의 제조에 사용될 수 있는 성분(a) 내지 (e)는 다음에 더 자세하게 기술된다.
(a) 유기 디이소시아네이트(a)는 바람직하게는 방향족 또는 지환족 디이소시아네이트를 포함한다. 구체적인 예를 들면 방향족 디이소시아네이트, 예를 들면 2,4- 및 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트 또는 그의 혼합물, 지환족 디이소시아네이트, 예를 들면 이소포론 디이소시아네이트, 1,4-사이클로헥산 디이소시아네이트 및 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 또는 그의 혼합물을 들 수 있다.
(b) 분자량이 바람직하게는 400 내지 8000인, 보다 고분자량의 적합한 디올 화합물(b)은 바람직하게는 유리전이온도 또는 연화점이 낮은 선형 구조의 분자이다. 여기에는 폴리에테롤 및 폴리에스테롤이 포함된다. 그러나, 하이드록실기-함유 중합체, 예를 들면 폴리옥시메틸렌과 같은 폴리아세탈, 특히 수-불용성 포르말 및 지방족 폴리카보네이트, 특히 에스테르교환반응에 의해 디페닐 카보네이트와 1,6-헥산디올로부터 생성된 것을 고려해볼만하다. 더욱이, 폴리올레핀의 하이드록실기-캡핑된(capped) 디올 화합물, 특히 에틸렌과 부틸렌의 지방족 하이드록실기-캡핑된 공중합체도 사용가능하다.
이소시아네이트 반응을 위해서는, 디올 화합물은 적어도 대체로 선형, 즉 이작용성 구조여야 한다. 전술된 디올 화합물은 개별적인 성분으로서 사용되거나 혼합물 형태로서 사용될 수도 있다.
(c) 분자량이 60 내지 400, 바람직하게는 60 내지 300인 쇄-연장제는 바람직하게는 탄소 원자를 2 내지 12개, 바람직하게는 2, 4 또는 6개를 갖는 알칸 디올, 예를 들면 에탄디올, 1,6-헥산디올, 특히 1,4-부탄디올 및 디알킬렌 에테르 글리콜, 예를 들면 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다. 그러나, 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알칸디올과 테레프탈산의 디에스테르 또한 적합한데, 예를 들면 테레프탈산 비스-에탄디올 또는 -1,4-부탄디올, 하이드로퀴논의 하이드록시알킬렌 에테르, (시클로)지방족 디아민, 예를 들면 이소포론디아민, 에틸렌 디아민, 및 방향족 디아민, 예를 들면 2,4- 및 2,6-톨릴렌디아민이다.
(d) 특히 (a) 부류의 이소시아네이트 군과 (b) 및 (c) 부류의 하이드록실 군 사이의 반응을 가속화시키는 적합한 촉매는 당해 분야의 보통의 숙련자에게 잘 공지되어 있는 통상적인 3차 아민, 예를 들면 트리에틸아민, 디메틸사이클로헥실아민, N-메틸모르폴린, N,N'-디메틸피페라진, 2-(디메틸아미노에톡시)에탄올, 디아자비사이클로(2,2,2)옥탄 등이며, 또한 특히는 티탄산 에스테르와 같은 유기 금속 화합물, 철(III) 아세틸아세토네이트와 같은 철 화합물, 주석 화합물, 예를 들면 틴 디아세테이트, 틴 디옥토에이트, 틴 디라우레이트 또는 지방족 카복실산의 틴 디알킬 염, 예를 들면 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디라우레이트 등이다. 촉매는통상적으로는 하이드록실 화합물(b) 100부당 0.001 내지 0.2부의 양으로 사용된다.
(e) 촉매 외에도, 보조제 및(또는) 첨가제(e)가 구성 성분(a) 내지 (c)에 첨가될 수 있다. 사용될 수 있는 보조제 및(또는) 첨가제의 예에는 윤활제, 저해제, 가수분해, 빛, 열, 산화 또는 변색과 관련해 작용하는 안정화제, 염료, 안료, 무기 및(또는) 유기 충전제, 보강제 및 저분자량 가소제가 포함되지만, 여기에만 국한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 열가소성 폴리우레탄에는 시판되는 열가소성 폴리우레탄이 포함된다. 본 발명에서 사용될 수 있는 시판 열가소성 폴리우레탄의 예에는 데스모판(DESMOPAN) 열가소성 폴리우레탄, 엘라스톨란(ELASTOLLAN) 열가소성 폴리우레탄, 에스탄(ESTANE) 열가소성 폴리우레탄, 모르탄(MORTHANE) 열가소성 폴리우레탄, 펠레탄(PELLETHANE) 열가소성 폴리우레탄, 펄탄(PEARLTHANE) 열가소성 폴리우레탄, 스카이탄(SKYTHANE) 열가소성 폴리우레탄, 테코플렉스(TECOFLEX) 열가소성 폴리우레탄 및 텍신(TEXIN) 열가소성 폴리우레탄이라는 상표로 시판되는 것들이 포함되지만, 여기에만 국한되는 것은 아니다.
특히 적합한 실시양태에서, 본 발명에 따른 다층 필름은, 그 연질 세그먼트 상이 주로 에테르 연질 세그먼트 구조적 단위로 이루어진 탄성 우레탄/탄성중합체 배합 성분을 포함한다. 이렇게 하여, 가수분해에 대해서 보다 우수한 내성이 달성된다. 또한, 이러한 물질은 진균 및 미생물의 공격에 대해서도 보다 우수한 내성을 나타낸다.
제 2 층(2)을 제조하기 위해서, 바람직하게는, 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 수증기 투과율이 0 내지 150 g/㎠*d인 열가소성 탄성중합체를 사용한다. 본 발명에 따른 다층 필름의특히 바람직한 실시양태에서, 제 2 층(2)을 제조하는데 사용되는 열가소성 탄성중합체는 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 수증기 투과율이 0 내지 50 g/㎠*d이다. 본 발명에 따른 다층 필름의 더욱더 바람직한 실시양태에서, 제 2 층(2)을 제조하는데 사용되는 열가소성 탄성중합체는 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 수증기 투과율이 0 내지 20 g/㎠*d, 바람직하게는 0.25 내지 20 g/㎠*d이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 스티렌-기재의 열가소성 탄성중합체(TPE-S)가 본 발명에 따른 다층 필름의 제 2 층(2)에 사용된다.
본 발명에서 사용되는 TPE-S는 교대 배열된 블록(block) 또는 세그먼트(segment)로 이루어져 있고, 이것은 경질 세그먼트라고도 알려져 있는 스티렌 단량체-기재의 단위 및 보다 연질의 고무-유사 단위 또는 소위 연질 세그먼트를 포함한다. 개개의 블록은 통상적으로 백개 이상의 단량체 단위로 이루어져 있다. 스티렌/연질 세그먼트/스티렌 블록을 포함하는 선형 삼블록(triblock) 구조가 널리 사용된다. n개(이 때 n은 1 이상이다)의 스티렌/연질 세그먼트 블록을 포함하는 형태의 블록이 개별적으로 또는 반복적으로 혼입된 선형, 별-모양 및 분지된 구조 또한 존재한다.
본 발명에 따른 다층 필름의 한 실시양태에서, 제 1 층(1), 제 2 층(2) 및 임의적 제 3 층(3)은 각각 독립적으로, (I) 안티블로킹제(antiblocking agent), 무기 또는 유기 스페이서(spacer); (II) 윤활제 또는 이형제; (III) 안료 또는 충전제; 및 (IV) 안정화제로부터 선택된 추가의 통상적인 첨가제를 함유한다. 첨가제 (I) 내지 (IV)의 총 함량은 바람직하게는 층의 총 중량을 기준으로 0 내지 30 중량%이다. 본 발명에 따른 다층 필름에 함유될 수 있는 통상적인 첨가제는 괴터(Gachter) 및 뮐러(Muller)에 의해, 예를 들면 문헌[Kunststoff-Additive, Carl Hanser Verlag Munich, 제 3 판(1989)]에 기술되어 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 다층 필름은 열가소성 탄성중합체를 함유하는 제 2 층(2)이, 각각 독립적으로 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 하나 이상의 제 1 층(1)과 하나 이상의 제 3 층(3) 사이에 존재하며 그들에 의해 둘러싸임을 특징으로 하는, 3개 이상의 층으로 된 구조를 포함한다.
본 발명에 따라 제조된 바람직한 다층 필름은 총 두께가 50 내지 600 ㎛이다. 이러한 바람직한 다층 필름에서, 열가소성 폴리우레탄의 제 1 층(1) 및 임의적 제 3 층(3)의 두께는 바람직하게 및 독립적으로 20 내지 400 ㎛인 반면에, TPE 제 2 층(2)의 두께는 바람직하게는 10 내지 200 ㎛이다.
본 발명에 따른 다층 필름을 제조하기에 특히 적합한 방법은 플라스틱을 다층 시이트 제품으로 가공하는 것으로 당해 분야에 공지된 열성형 공정이다. 그 예에는 바람직하게는 블로운(blown) 필름 공정에 의해 처리되는, 공압출에 의한 제조가 포함된다. 다층 열가소성 시이트 제품의 제조에 적합한 제조 방법중에서도, 공압출이 특히 바람직한데, 이는 보다 우수한 층간 접착이 달성될 수 있기 때문이다.
본 발명의 다층 필름의 한면 또는 양면의 표면 성질은 예를 들면 코로나(corona) 처리와 같은 공지된 물리적 및(또는) 화학적 처리 방법에 의해 개질될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시양태에 따라서, 지금까지 기술된 본 발명의 다층 필름을 포함하거나 이로부터 구성된, 액상 또는 기상 물질이 충전된 충전 제품(예를 들면 용접된 블래더(bladder)와 같은 밀폐된 충전 제품)이 제공된다. 이러한 충전 제품은 특히 물을 수용하는데 적합하다. 당해 분야에 공지된 접합 공정, 예를 들면 고주파 용접 공정을 사용하여 충전 제품을 제조한다. 본 발명의 다층 필름을 포함하는, 본 발명에 따른 충전 제품의 예에는 물침대 및(또는) 열/냉 패드(hot/cold pad)가 포함되지만 여기에만 국한되는 것은 아니다. 본 발명은 하기 실시예에서 더욱 구체적으로 기술되지만, 이들 실시예들은 단지 본 발명을 설명하고자 하는 것이며, 당해 분야의 숙련자들이라면 본 발명을 여러가지로 개질 및 변경시킬 수 있다는 것을 명백히 알 것이다. 달리 언급이 없는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
<실시예>
하기 실시예 및 비교 실시예에서 기술된 필름은 블로운 필름 공압출에 의해 제조되었다. 열가소성 수지를 융합시키기에 적합한 스크류 압출기의 구조는 예를 들면 보르트베르그(Wortberg), 말케(Mahlke) 및 에펜(Effen)의 문헌[Kunststoffe, 84(1994) 1131-1138], 피어슨(Pearson)의 문헌[Mechanics of Polymer Processing, Elsevier Publishers, New York, 1985] 또는 데이비스-스텐다드(Davis-Standard)의 문헌[Paper, Film & Foil Converter 64(1990), pp.84-90]에 기술되어 있다. 용융물을 필름으로 성형시키는 다이(die)는 특히 미하일(Michaeli) 등의문헌[Extrusions-Werkzeuge, Hanser Verlag, Munich 1991]에 기술되어 있다. 실시예 1의 다층 필름은 본 발명의 다층 필름이다. 실시예 2, 3 및 4는 비교 실시예이다.
<실시예 1>
이층 블로운 필름 다이를 사용하여, 제 1 층(1)이 DIN 53,505에 따라 측정시 36의 쇼어-D 경도에 해당하는 87의 쇼어-A 경도를 갖는 에테르 TPE-U로 이루어진, 본 발명에 따른 다층 필름을 제조하였다. 이 두께 100 ㎛의 제 1 층(1)에 2 중량%의 스페이서와 0.5 중량%의 왁스를 첨가제로서 첨가하였다. 상기 층에서 사용된 모든 성분을 압출기에서 함께 용융시켰다.
두께 100 ㎛의 제 2 층(2)을 TPE-S로부터 제조하였다. 여기서 사용된 TPE-S는 DIN 53,505에 따라 측정시 30의 쇼어-D 경도에 해당하는 85의 쇼어-A 경도를 갖는 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체였다.
압출 장치를 170 내지 200℃의 온도에서 작동시켰다. 두 용융 스트림(stream)을 가공 온도 200℃의 이층 필름 블로우잉(blowing) 헤드(head)에서 겹치고 직경 150 ㎜의 환상 다이를 통해 배출시켰다. 공기를 불어넣음으로써 환상 용융 웹을 냉각시키고, 붕괴시키고, 분리시키고, 감아올렸다.
<실시예 2>
삼층 블로운 필름 압출기를 사용하여, 층(2')을 둘러싸는 두 개의 외부층(1') 및 (3')을 갖는 비교용 다층 필름을 제조하였다. 비교용 다층 필름의 두께 75 ㎛의 두 개의 외부층(1') 및 (3')은, DIN 53,505에 따라 측정시 36의쇼어-D 경도에 해당하는 87의 쇼어-A 경도를 갖는 에테르 TPE-U로 이루어졌다. 이 두께 75 ㎛의 층에 4 중량%의 스페이서와 1 중량%의 왁스를 첨가제로서 첨가하였다. 상기 층에서 사용된 모든 성분을 압출기에서 함께 용융시켰다.
비교용 다층 필름의 두께 50 ㎛의 층(2')을 커플링 성분으로부터 제조하였다. 커플링 성분은 5 중량% 미만의 말레산 무수물과 에틸렌의 공중합체로 이루어졌다. 커플링 층을 구성하는데 사용된 성분은 DIN 53,505에 따라 측정시 약 15의 쇼어-D 경도에 해당하는, 약 67의 쇼어-A 경도를 가졌다.
압출 장치를 160 내지 200℃의 온도에서 작동시켰다. 세 용융 스트림을 가공 온도 195℃의 삼층 필름 블로우잉 헤드에서 겹치고 직경 130 ㎜의 환상 다이를 통해 배출시켰다. 공기를 불어넣음으로써 환상 용융 웹을 냉각시키고, 붕괴시키고, 분리시키고, 감아올렸다.
<실시예 3>
단일층 블로운 필름 다이를 사용하여, DIN 53,505에 따라 측정시 36의 쇼어-D 경도에 해당하는 87의 쇼어-A 경도를 갖는 에테르 TPE-U로 이루어진 단일층(1″)을 갖는 비교용 필름을 제조하였다. 이 두께 200 ㎛의 단일층에 2 중량%의 스페이서와 0.3 중량%의 왁스를 첨가제로서 첨가하였다. 상기 층에서 사용된 모든 성분을 압출기에서 함께 용융시켰다.
압출 장치를 170 내지 200℃의 온도에서 작동시켰다. 용융 스트림을 200℃에서 직경 150 ㎜의 환상 다이를 통해 배출시켰다. 공기를 불어넣음으로써 환상 용융 웹을 냉각시키고, 붕괴시키고, 분리시키고, 감아올렸다.
<실시예 4>
단일층 블로운 필름 다이를 사용하여, DIN 53,505에 따라 측정시 30의 쇼어-D 경도에 해당하는 85의 쇼어-A 경도를 갖는 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체로 이루어진 단일 층(1″)을 갖는 비교용 필름을 제조하였다.
압출 장치를 170 내지 200℃의 온도에서 작동시켰다. 용융 스트림을 가공 온도 195℃에서 직경 150 ㎜의 환상 다이를 통해 두께 100 ㎛의 층으로서 배출시켰다. 공기를 불어넣음으로써 환상 용융 웹을 냉각시키고, 붕괴시키고, 분리시키고, 감아올렸다.
실시예 1 내지 4의 필름을 다음과 같이 평가하였다. 4개 필름을 모두 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 그의 수증기 투과율을 결정하고, DIN EN ISO 527(인장 시험) 및 DIN 53,515(인열 전파 저항)에 따라 기계적 부하능력(load-carrying capacity)을 결정하였다. 2개의 다층 필름(실시예 1 및 2)에 대해서 DIN 53,357 방법 B에 따라, 새 것일 때와 피로 응력을 적용한 후의 층간 접착력을 결정하였다. 10000 사이클에 걸쳐 50%의 응력 진폭(strain amplitude)으로 동적 반복적으로 부하를 걸어줌으로써 피로 응력을 적용하였다. 실시예 1 내지 4의 필름의 평가 결과를 하기 표 1에 요약해 놓았다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
두께(㎛) 195 195 205 100
수증기 투과율(23℃/85% 상대 습도에서DIN 53,122에 따름)(g/㎡·d) 11 8.2 132.5 20
파단 응력(DIN EN 120 527)(Mpa) 44.9 48.5 54.3 28
파단 신율(DIN EN ISO 527)(%) 723 858 823 605
인열 전파 저항(DIN 53,515)(N/㎜) 51.7 42 55.2 32
층간 접착력(새 것)(DIN 53,357 방법 B)(N/15 ㎜) 10 초과 6.13 (1)-- --
피로 응력 적용후의 층간 접착력(DIN 53,357 방법 B)(N/15 ㎜) 10 초과 0 -- --
(1) 표 1에서 "--"는 "적용 불가"를 의미함
표 1에 요약된 결과를 보아, 실시예 1로 표시된 본 발명의 다층 필름 구조물에 의해서 수증기 투과율의 현저한 감소가 달성되었고, 이 수증기 투과율은 개개의 층(실시예 3 및 4)의 수증기 투과율로부터 비-선형적으로 유도될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다. 이와 동시에, 기계적 성질은 높은 수준으로 유지된다. 실시예 2를 보면, 본 발명에 따른 물질이 아닌 열가소성 커플링제가 층(2')에 사용된 경우, 장기간의 성질 결과에서 현저한 결함이 나타난다는 것을 알 수 있다.
위에서 본 발명을 예시를 목적으로 상세하게 기술하였지만, 이러한 상세한 사항들은 단지 예시를 목적으로 하며, 첨부된 특허청구범위에 의해 제한되는 것을 제외하고 본 발명의 개념 및 범주에서 벗어나지 않게 당해 분야의 숙련자들이 본 발명을 변경시킬 수 있음을 알아야 한다.
본 발명에 따라서, 가소화된 PVC의 필름보다 탁월한 기계적 성질을 가지면서도 높은 수증기 불투과성을 갖는 가요성 필름이 제공된다.

Claims (10)

  1. 열가소성 폴리우레탄의 제 1 층 하나 이상; 열가소성 탄성중합체의 제 2 층 하나 이상; 및 임의로 열가소성 폴리우레탄의 제 3 층을 포함하며, 이 때 상기 제 1 층의 수증기 투과율 대 상기 제 2 층의 수증기 투과율의 비가 2 이상이고, 상기 임의적 제 3 층이 존재할 경우, 상기 제 1 층과 제 3 층이 상기 제 2 층을 둘러싸는, 다층 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층의 수증기 투과율 대 상기 제 2 층의 수증기 투과율의 비가 6 이상인 다층 필름.
  3. 제1항에 있어서, 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 상기 제 2 층의 수증기 투과율이 0 내지 150 g/㎠*d인 다층 필름.
  4. 제1항에 있어서, 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 상기 제 2 층의 수증기 투과율이 0 내지 50 g/㎠*d인 다층 필름.
  5. 제1항에 있어서, 두께 50 ㎛의 필름 층을 사용하고 23℃ 및 85%의 상대 습도에서 DIN 53,122에 따라 측정한 상기 제 2 층의 수증기 투과율이 0 내지 20 g/㎠*d인 다층 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층의 열가소성 폴리우레탄이 실질적으로 에테르 기에 의해 형성된 연질 세그먼트(soft segment)를 갖는 다층 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제 3 층의 조성이 상기 제 1 층의 조성과 실질적으로 동일한 다층 필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제 2 층의 열가소성 탄성중합체가 스티렌-기재의 열가소성 탄성중합체인 다층 필름.
  9. 제1항에 있어서, 총 두께가 50 내지 600 ㎛이고, 상기 제 1 층 및 상기 임의적 제 3 층의 두께가 각각 독립적으로 20 내지 400 ㎛이고, 열가소성 탄성중합체의 상기 제 2 층의 두께가 10 내지 200 ㎛인 다층 필름.
  10. 제1항의 다층 필름을 포함하는 충전 제품(filled article).
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