KR20120047931A - 미세다공성 물질 및 이로부터 제조된 다층 물품 - Google Patents

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KR20120047931A
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제임스 엘 보이어
찰스 알 콜맨
나라얀 케이 라만
폴 엘 베네나티
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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 1축 압출된 미세다공성 시트 형태의 미세다공성 물질로서, (a) 중합체성 매트릭스 성분으로서, (i) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 25 내지 75 중량%의, 0.1 내지 30 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌; (ii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 12.5 내지 25 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌; 및 (iii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 62.5 중량%의 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 중합체성 매트릭스 성분; (b) 상기 중합체성 매트릭스 (a) 전체에 분산된, 무기 충전제 물질을 포함하는 미분된 미립 충전제 성분; 및 (c) 실질적으로 상기 미세다공성 물질 전역에 연통되어 있고 상기 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피%를 차지하는 상호연결 기공들의 네트워크를 포함하는 미세다공성 물질이 제공된다. 상기 시트는 전형적으로 3 내지 8 밀(76.2 내지 203.2 ㎛) 범위의 두께 및 1 g/미크론 초과의 강성을 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 시트는 0.75 g/cc 초과의 밀도를 갖는다. 또한, 다층 물품이 제공된다.

Description

미세다공성 물질 및 이로부터 제조된 다층 물품{MICROPOROUS MATERIALS AND MULTI-LAYER ARTICLES PREPARED THEREFROM}
본 발명은 다중 성분 미세다공성 물질 및 이러한 물질을 포함하는 다층 물품에 관한 것이다.
관련 출원과의 상호 참조
본원은 2006년 11월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제 11/601,191 호의 일부 계속 출원이고 미국 특허 출원 공개 제 2008/0118738 호 A1으로 공개된 것으로, 이들을 본원에 참고로 원용한다.
최근, 합성 종이가 인쇄 및 라벨 산업에서 사용하기 위해 개발되고 있다. 합성 종이는 내수성, 내인열성 및 인장 강도 등에서 천연 목재 펄프 종이에 비해 상당한 장점을 제공한다. 이러한 물질은 전형적으로 폴리올레핀 또는 폴리에스터 시트로 제조된다. 업계 표준은 특정의 최대 두께를 요구하고 있으며, 이를 충족시키기 위해 제조업체들은 종종 특히 인쇄할 때 가공 및 취급의 어려움으로 이어질 수 있는 이들 물질의 경질성(rigidity) 또는 강성(stiffness)을 희생하고 있다.
다른 단점은 불량한 잉크 접착성과 긴 건조 시간뿐만 아니라 인쇄 품질 저하를 포함할 수 있으며, 이는 잉크 접착성과 인쇄 적성을 개선하기 위한 코팅을 적용하는 것을 통해 극복될 수 있다. 그러나, 이러한 코팅은 인쇄가능한 시트 물질의 다른 물리적 특성에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 최소한의 시트 두께를 유지하면서도 강성 또는 경질성, 디지털 인쇄 적성, 빠른 건조 시간, 취급의 용이성 및 우수한 라미네이트 능력을 보여주는, 종래 기술의 단점을 극복하는 물질을 개발하는 기술이 당해 분야에 요구되고 있다.
본 발명에 따르면, 미세다공성 물질이 제공되며, 이는
(a) 중합체성 매트릭스 성분;
(b) 상기 중합체성 매트릭스 전체에 분산된 미분된(finely divided) 무기 충전제 성분; 및
(c) 실질적으로 상기 미세다공성 물질 전역에 연통되어(communicating) 있고 상기 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피%를 차지하는 상호연결 기공들의 네트워크
를 포함한다.
상기 중합체성 성분 (a)는
(i) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 5 내지 100 중량%, 특히 25 내지 75 중량%의, 0.1 내지 30 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌;
(ii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 0 내지 90 중량%, 특히 12.5 내지 25 중량%의, 초고분자량 폴리에틸렌; 및
(iii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 0 내지 90 중량%, 특히 0 내지 62.5 중량%의, 고밀도 폴리에틸렌
을 포함한다.
상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비는 0.1 내지 10.0의 범위이다.
상기 미세다공성 물질은 전형적으로 대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 1축 압출된 미세다공성 시트의 형태이다. 상기 시트는 전형적으로 3 내지 8 밀(mil)(76.2 내지 203.2 ㎛) 범위의 두께 및 1 g/미크론을 초과하는 강성을 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 시트는 0.75 g/cc를 초과하는 밀도를 갖는다. 또한, 상기 미세다공성 물질로 제조된 다층 물품도 제공된다.
본원의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 단수 형태는 하나의 대상으로만 의도적으로 명백히 제한하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다.
본원 명세서의 목적을 위해, 달리 언급하지 않는 한, 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 성분, 반응 조건 및 다른 파라미터 등 수량을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 언급하지 않는 한, 하기 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 발명에서 얻고자 하는 바람직한 특성에 따라 다를 수 있는 근사치이다. 적어도, 특허청구범위에 대한 균등론의 적용을 제한하고자 하는 것은 아니지만, 각각의 수치 파라미터는 보고된 유효숫자의 개수에 비추어 통상의 반올림 기법을 적용하여 해석되어야 한다.
본원에서 모든 수치 범위는 기재된 수치 범위 내의 모든 수치 값과 모든 수치 값의 범위를 포함한다. 발명의 넓은 범주를 제시하는 수치 범위 및 파라미터는 근사치임에도 불구하고, 구체적인 실시예에 나와 있는 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고되어 있다. 그러나, 모든 수치 값에는 본질적으로 반드시 각각의 시험 측정에서 나타나는 표준편차에 의한 특정의 오차가 포함되어 있다.
본원에 제시된 본 발명의 다양한 실시양태 및 실시예는 각각 본 발명의 범위에 관하여 비-제한적인 것으로 이해되어야 한다.
이하의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 사용되는 용어들은 다음과 같은 의미를 갖는다.
"위에", "부가된", "부착된", "결합된", "접착된" 등과 같은 용어는 특정 항목, 예를 들면 코팅, 필름 또는 층이 목적 표면에 직접 연결(목적 표면 위에 직접 중첩)되거나, 또는 예를 들면 하나 이상의 다른 코팅, 필름 또는 층을 통해 목적 표면에 간접적으로 연결된 것을 의미한다.
예를 들어 기재와 관련하여 사용된 "경질(rigid)"이라는 용어는 특정 항목이 자립(self-supporting), 즉 그의 모양을 유지하고 이후에 예를 들면 인쇄 공정을 통해 적용되는 임의의 층들을 지지할 수 있는 것을 의미한다.
예를 들어 기재, 필름, 물질 및/또는 코팅과 관련하여 사용된 "투명한"이라는 용어는 특정 기재, 코팅, 필름 및/또는 물질이 그 위에 놓인 개체가 완전히 보일 수 있도록 상당한 산란 없이 빛을 투과하는 성질을 가지는 것을 의미한다.
"적어도 일부 필름"이라는 표현은 기재의 전 표면 중 적어도 일부를 차지하는 필름의 양을 의미한다. 본원에 사용된 "필름"이라는 용어는 물질의 시트 형태 또는 물질의 코팅 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 필름은 특정 물질의 중합체성 시트 또는 중합체성 코팅일 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 미세다공성 물질이 제공되며, 이는
(a) 중합체성 매트릭스 성분;
(b) 상기 중합체성 매트릭스 전체에 분산된 미분된 미립자 무기 충전제 성분, 예를 들어 규산질 및/또는 비-규산질 충전제 물질을 포함하는 충전제 성분; 및
(c) 실질적으로 상기 미세다공성 물질 전역에 연통되어 있고 상기 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피%를 차지하는 상호연결 기공들의 네트워크
를 포함한다. 본원에 사용된 "미세다공성 물질"이라는 용어는 상호연결 기공들의 네트워크를 갖는 물질을 의미하며, 이때 무-코팅, 무-인쇄 잉크, 무-함침제 및 사전-결합 상태를 기준으로, 상기 기공들은 0.02 내지 0.5 ㎛ 범위의 체적 평균 직경을 갖고 상기 물질의 5 부피% 이상을 차지한다.
상기 중합체성 성분 (a)는
(i) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 5 내지 100 중량%, 특히 25 내지 75 중량%의, 0.1 내지 30 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌;
(ii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 90 중량%, 특히 12.5 내지 25 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌; 및
(iii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 90 중량%, 특히 0 내지 62.5 중량%의 고밀도 폴리에틸렌
을 포함한다. 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비는 0.1 내지 10.0의 범위이다.
본 발명에 사용된 중합체성 매트릭스 성분 (a)는 (i) 저 용융 흐름 지수 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌을 포함한다. 용융 흐름 지수는 주어진 시간(전형적으로 10분)에서 표준 중량의 작용 하에 표준 치수의 모세관 다이를 통해 압출될 수 있는 중합체의 질량(전형적으로 g)으로 측정된다. "저 용융 흐름 지수"란 폴리올레핀(예컨대, 폴리프로필렌) (i)의 용융 지수가 2.16 kg 하중 하에 230℃의 온도에서 ASTM D 1238에 의해 결정시 100 g/10분 미만, 예를 들어 50 g/10분 미만, 또는 25 g/10분 미만, 또는 10 g/10분 미만, 또는 5 g/10분 미만임을 의미한다.
중합체성 매트릭스 (a)에 사용될 수 있는 적합한 폴리프로필렌 (i)은 프로-팩스(PRO-FAX) 6823, 프로-팩스 PH382M 및 프로-팩스 SC204(모두 바젤 폴리올레핀스(Basell Polyolefins) 제조), 및 H605 및 H502HC(브라스켐(Braskem) 제조)를 포함하나, 이들에 국한되지 않는다.
저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌 (i)은 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 5 내지 100 중량%, 예를 들어 10 내지 90 중량%, 또는 15 내지 80 중량%, 또는 25 내지 75 중량%, 또는 50 내지 75 중량%의 양으로 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재할 수 있다.
본 발명에 사용된 중합체성 매트릭스 성분 (a)는 (ii) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 추가로 포함한다. 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)은 무한 분자량을 갖는 열경화성 중합체는 아니기 때문에, 이는 기술적으로 열가소성으로 분류된다. 그러나, 이 분자들은 매우 긴 장쇄이기 때문에, UHMWPE는 가열하면 연화되지만 흐르지는 않는다. 상기 매우 긴 장쇄 및 이들이 UHMWPE에 제공하는 특이한 성질이 상기 중합체를 사용하여 제조된 미세다공성 물질의 바람직한 특성에 크게 기여할 것으로 생각된다.
UHMWPE의 고유 점도는 10 dL/g 이상, 예를 들어 14 dL/g 이상, 또는 18 dL/g 이상, 또는 19 dL/g 이상이다. 고유 점도의 상한에 특별한 제한은 없지만, 고유 점도는 종종 10 내지 39 dL/g, 예를 들어 14 내지 39 dL/g, 또는 18 내지 39 dL/g 범위이다.
UHMWPE의 공칭 분자량은 경험적으로 하기 방정식에 따른 중합체의 고유 점도와 관련 있다:
Figure pct00001
상기 식에서, M은 공칭 분자량이고,
Figure pct00002
는 dL/g으로 표시되는 UHMWPE의 고유 점도이다.
본원 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 "고유 점도"는 다수의 UHMWPE 희석 용액의 환원 점도 또는 고유 점도를 제로 점도로 외삽하여 결정되며, 이때 용매는 0.2 중량%의 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시하이드로신남산, 네오펜탄테트라일 에스터[CAS 등록 번호 제 6683-19-8 호]가 첨가된 새로 증류된 데카하이드로나프탈렌이다. UHMWPE의 환원 점도 또는 고유 점도는 ASTM D 4020-81의 일반 절차에 따라 우베로데(Ubbelohde) 제 1 점도계를 사용하여 135℃에서 얻어진 상대 점도로부터 알 수 있으나, 다만 서로 다른 농도의 희석 용액 여러 개가 사용된다. 상기 중합체성 매트릭스 (a)에 사용될 수 있는 적합한 UHMWPE (ii)는 GUR 4130 및 GUR 4150(모두 티코나 엔지니어링 폴리머스(Ticona Engineering Polymers)으로부터 입수 가능), 및 UTEC 6540(브라스켐으로부터 입수 가능)을 포함하나, 이들에 국한되지 않는다.
초고분자량 폴리에틸렌 (ii)은 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 90 중량%, 예를 들어 5 내지 80 중량%, 또는 10 내지 70 중량%, 또는 15 내지 65 중량%, 또는 12.5 내지 25 중량% 범위의 양으로 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재할 수 있다.
본 발명에 사용된 중합체성 매트릭스 성분 (a)는 (iii) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 추가로 포함할 수 있다. HDPE는 전형적으로 0.940 g/㎤ 초과, 예를 들어 0.941 내지 0.965 g/㎤의 밀도를 갖는다. 중합체 매트릭스 (a)에 사용될 수 있는 적합한 HDPE (iii)는 토탈 페트로케미칼스(Total Petrochemicals)로부터 상업적으로 입수가능한 피나(FINA®) 1288(아토피나사 제조) 및 브라스켐으로부터 입수가능한 MG-0240을 포함할 수 있으나, 이들에 국한되지 않는다.
고밀도 폴리에틸렌 (iii)은 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 90 중량%, 예를 들어 0 내지 62.5 중량%, 또는 5 내지 80 중량% 범위의 양으로 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재할 수 있다.
상기 폴리올레핀 각각의 충분한 양이 미세다공성 물질에 원하는 특성을 제공하기 위해 매트릭스에 존재하여야 한다.
하나 이상의 다른 열가소성 유기 중합체가 또한 매트릭스에 존재할 수 있으나, 다만 미세다공성 물질의 바람직한 특성에 불리한 방식으로 영향을 주지 않아야 한다. 존재할 수도 있는 다른 열가소성 중합체의 양은 상기 중합체의 성질, 미세다공성 물질에 바람직한 특성 및 최종 사용 용도에 의존한다. 필요에 따라 존재할 수 있는 열가소성 유기 중합체의 예는 폴리(테트라플루오로에틸렌); 에틸렌과 프로필렌의 공중합체; 작용화된 폴리올레핀, 예컨대 비닐 아세테이트 및/또는 비닐 알코올 개질된 폴리에틸렌, 또는 비닐 아세테이트 및/또는 비닐 알코올 개질된 폴리프로필렌, 아크릴산(예컨대, 폴리본드(POLYBOND) 1001, 1002 및 1009, 모두 켐투라(Chemtura)로부터 입수가능)으로 개질된 에틸렌 및/또는 프로필렌의 공중합체, 및 메타크릴산으로 개질된 에틸렌 및/또는 프로필렌의 공중합체, 말레산 무수물 개질된 폴리프로필렌, 및 말레산 무수물 개질된 폴리에틸렌(예컨대, 퓨사본드(FUSABOND) M-613-05, MD-511D, MB100D 및 MB 439D, 모두 듀퐁 드 네무어 애드 캄파니로부터 입수가능)을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 카보실-함유 공중합체의 카복실 기의 전부 또는 일부는 나트륨, 아연 등으로 중화될 수 있다.
본 발명의 미세다공성 물질은 (b) 미분된 미립 충전제 성분을 추가로 포함한다. 상기 미분된 미립 충전제 성분은 하나 이상의 무기 충전제 물질, 예를 들어 규산질 및 비-규산질 물질을 포함할 수 있다. 충전제 성분은 중합체성 매트릭스 성분 전체에 실질적으로 균질하게 분산된다.
미세다공성 물질에 존재하는 미분된 미립자는 소립자(ultimate particle), 소립자들의 응집체 또는 이들의 조합 형태로 있을 수 있다. 일부 경우, 미세다공성 물질을 제조하는 데 사용되는 입자들의 약 75 중량% 이상은 LS 230 기기(베크만 코울터 인코포레이티드(Beckman Coulter, Inc.) 제조)를 사용하여 광 산란에 의해 측정시 약 0.1 내지 약 40 ㎛ 범위의 총 입자 크기를 갖는다. 특정 범위는 충전제마다 다를 수 있음을 명심하여야 한다. 또한, 충전제 응집체의 크기는 미세다공성 물질을 제조하기 위해 재료를 처리하는 동안 작아질 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 미세다공성 물질 중의 총 입자 크기의 분포는 원시 충전제 자체보다 작을 수 있다.
충전제 성분 (b)는 수-불용성 규산질 물질, 금속 산화물 및/또는 금속 염을 포함할 수 있다. 적합한 규산질 입자의 예는 실리카, 운모, 몬트모릴로나이트 예컨대 상표명 클로이사이트(CLOISITE®)라는 이름으로 서던 클레이 포로덕츠(Southern Clay Products)로부터 입수가능한 몬트모릴로나이트 나노클레이, 카올리나이트, 아베스토스, 활석, 규조토, 버미쿨라이트, 천연 및 합성 제올라이트, 시멘트, 칼슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 나트륨 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 폴리실리케이트, 알루미나 실리카 겔 및 유리 입자를 포함한다. 실리카 및 클레이가 종종 사용된다. 실리카 중에서는 침강 실리카, 실리카 겔 또는 훈증 실리카가 가장 자주 사용된다. 앞서 언급한 규산질 입자들 중 하나는 처리된(예컨대, 표면 처리된 또는 화학 처리된) 규산질 입자를 포함할 수 있다.
규산질 입자에 추가하여 또는 그 대신에, 미분된 실질적으로 수-불용성인 비-규산질 충전제 입자를 사용할 수도 있다. 이러한 비-규산질 충전제 입자의 예는 티탄 산화물, 철 산화물, 구리 산화물, 아연 산화물, 안티몬 산화물, 지르코니아, 마그네슘 산화물, 알루미나, 몰리브덴 다이설파이드, 아연 설파이드, 바륨 설페이트, 스트론튬 설페이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 하이드록사이드, 및 미분된 실질적으로 수-불용성 난연성 충전제 입자 예컨대 에틸렌비스(테트라-브로모프탈이미드), 옥타브로모다이페닐 옥사이드, 데카브로모다이페닐 옥사이드 및 에틸렌비스다이브로모노보난 다이카복스이미드를 포함한다.
많은 상이한 침강 실리카를 본 발명에 사용할 수 있지만, 황산, 염산 또는 이산화탄소와 같은 적합한 산을 사용하여 나트륨 실리케이트의 수용액으로부터 침강에 의해 수득되는 침강 실리카가 가장 흔하게 사용된다. 이러한 침강 실리카는 그 자체가 공지되어 있고, 이의 제조 방법은 미국 특허 제 2,657,149 호, 제 2,940,830 호 및 제 4,681,750 호에 자세히 기재되어 있다. 전형적인 침강 실리카는 20 내지 500 ㎡/g, 예를 들어 50 내지 250 ㎡/g, 또는 100 내지 200 ㎡/g 범위의 BET(5-점) 표면적을 갖는 것들을 포함할 수 있다.
일부 경우, 미분된 충전제 성분 (b)의 20 중량% 이상, 예를 들어 50 중량% 이상, 또는 65 중량% 이상, 또는 75 중량% 이상, 또는 85 중량% 이상은 미분된 실질적으로 수-불용성 규산질 충전제 입자일 수 있다. 또한, 일부 경우, 미분된 실질적으로 수-불용성인 균산질 충전제 입자는 충전제 성분 (b)에 존재하는 미분된 충전제 입자의 100 중량%를 차지할 수 있다.
또한, 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 충전제 성분 (b)의 중량비는 0.1 내지 10, 예를 들어 0.1 내지 8.0, 또는 0.1 내지 5.0, 또는 0.1 내지 4.0, 또는 0.1 내지 3.0, 또는 0.5 내지 3.0, 또는 1.0 내지 2.0 범위일 수 있다.
가공에 사용되는 소량(일반적으로 10 중량% 미만)의 다른 물질, 예를 들어 윤활제, 가공 가소제, 유기 추출액, 계면활성제, 물 등이 존재할 수도 있다. 특정 목적을 위해 도입되는 또 다른 물질이 필요에 따라 소량(일반적으로 약 15 중량% 미만)으로 미세다공성 물질에 존재할 수도 있다. 이러한 물질의 예는 산화방지제, 자외선 흡수제, 강화 섬유 예컨대 절단 유리 섬유 스트랜드, 염료, 안료 등을 포함할 수 있다. 충전제 및 임의의 코팅을 제외한 미세다공성 물질의 나머지 양, 인쇄 잉크, 또는 하나 이상의 특수 목적을 위해 적용되는 함침제는 본질적으로 유기 중합체이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 미세다공성 물질은 (c) 실질적으로 미세다공성 물질 전역에 연통되어 있는 상호연결 기공들의 네트워크를 포함한다. 무-코팅, 무-인쇄 잉크, 무-함침제 및 사전-결합 상태를 기준으로, 기공들은 미세다공성 물질의 5 부피% 이상, 예를 들어 10 부피% 이상, 또는 15 부피% 이상을 차지한다. 기공들은 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피% 이상, 예를 들어 10 내지 75 부피% 이상, 또는 10 내지 50 부피% 이상을 차지한다. 본원 명세서 및 특허청구범위에 사용된, 부피%로 표시되는 미세다공성 물질의 기공도(공극 체적이라고도 함)는 하기 방정식에 따라 결정된다:
기공도 = 100[1-d1/d2]
상기 식에서,
d1은 샘플 치수를 측정하여 확인된 샘플 중량 및 샘플 체적으로부터 결정되는 샘플의 밀도이고, d2는 샘플의 고체 부분의 중량 및 체적으로부터 결정되는 샘플의 고체 부분의 밀도이다. 샘플의 고체 부분의 체적은 첨부된 설명서에 따라 콴타크롬 스테레오피크노미터(Quantachrome stereopycnometer)(콴타크롬 코포레이션)를 사용하여 결정된다.
미세다공성 물질의 기공의 체적 평균 직경은 첨부된 설명서에 따라 오토포어(Autopore) III 기공도 측정기(마이크로미어레틱스 인코포레이티드(Micromeretics, Inc.))를 사용하여 수은 기공도 측정법에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 무-코팅, 무-인쇄 잉크, 무-함침제 및 사전-결합 상태를 기준으로, 기공의 체적 평균 직경은 약 0.02 내지 약 0.5 ㎛ 범위이다. 일부 경우, 기공의 체적 평균 직경은 0.03 내지 0.4 ㎛, 또는 0.04 내지 0.2 ㎛ 범위일 수 있다.
일부 코팅 공정, 인쇄 공정, 함침 공정 및/또는 결합 공정이 미세다공성 물질의 기공들의 적어도 일부를 충전시킬 수 있는 점을 고려하면, 이들 공정 중 일부는 미세다공성 물질을 비가역적으로 압축시킬 수 있기 때문에, 하나 이상의 이들 공정을 적용하기 전에 미세다공성 물질에 대한 기공도, 기공의 체적 평균 직경 및 최대 기공 직경과 관련된 파라미터들을 결정한다. 본 발명의 미세다공성 물질의 제조에서, 충전제 입자, 중합체성 매트릭스의 성분 및 임의의 가공 첨가제 예컨대 가소제 등을, 실질적으로 균일한 혼합물이 얻어질 때까지 혼합한다. 혼합물을 형성하는 데 사용되는 중합체에 대한 충전제의 중량비는 생성되는 미세다공성 물질의 그것과 기본적으로 동일하다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 미세다공성 물질은 대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 시트로 형성될 수 있다. 시트의 제조에서, 혼합물은 스크류 압출기의 가열된 배럴(barrel)에 도입될 수 있다. 압출기에 부착되어 있는 것은 전형적으로 시트-형성 다이(sheeting die)이다. 다이에 의해 형성되는 연속 시트는, 다이에서 빠져나오는 연속 시트보다 더 작은 두께의 연속 시트를 형성하기 위해 공동으로 작용하는 한 쌍의 가열 캘린더 롤에 전달될 수 있다. 시트의 최종 두께는 20 밀(508 미크론) 미만일 수 있고, 1 내지 10 밀(25 내지 254 미크론), 예를 들어 3 내지 7 밀(76 내지 178 미크론), 또는 3 내지 6 밀(76 내지 152.4 미크론) 범위일 수 있다. 캘린더에서 나오는 연속 시트는 이어서 권취 롤에 전달될 수 있다.
미세다공성 시트를 제조하는 방법은 미국 특허 제 5,196,262 호 칼럼 7, 라인 52 내지 칼럼 8, 라인 47에 더 자세히 설명되어 있으며, 그 인용 부분을 본원에 참고로 원용한다.
일부 최종 사용 용도에서, 미세다공성 시트는, 시트 두께를 감소시킬 뿐만 아니라 물질의 공극 체적을 증가시키고 중합체 매트릭스의 분자 배향 공간을 유도하기 위해 연신할 수 있다. 당해 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 인장 강도, 인장 탄성률, 영률(Young's modulus) 등을 비롯한 분자 배향 유기 중합체의 많은 물리적 특성은 분자 배향이 거의 또는 전혀 없는 상응하는 유기 중합체의 것과는 상당히 다를 수 있다. 적합한 연신 장치, 방법 및 파라미터들은 미국 특허 제 4,877,679 호 칼럼 9, 라인 19 내지 칼럼 11, 라인 32에 자세히 설명되어 있으며, 그 인용 부분을 본원에 참고로 원용한다.
미세다공성 시트는 비-연신 시트 형태이든 연신 시트 형태이든 필요에 따라 추가로 가공될 수 있다. 이러한 추가 가공 단계의 예로는 릴링(reeling), 절단(cutting), 스택킹(stacking), 잔류 가공 첨가제를 제거하기 위한 처리, 및 다양한 최종 용도에 적합한 모양으로 제조 등을 들 수 있다.
본 발명의 미세다공성 물질은 그 모양을 유지하고 이후에 적용되는 임의의 층들을 지지할 수 있다. 이 물질은 매우 강성이고 강하며, 최대 8000 kPa, 예를 들어 6000 kPa 이하, 또는 5000 kPa 이하의 1% 변형률에서의 강도를 보일 수 있다. 또한, 본 발명의 물질은 1200 kPa 이상, 또는 1800 kPa 이상, 또는 200 kPa 이상, 또는 2200 kPa 이상, 또는 2400 kPa 이상의 1% 변형률에서의 강도를 나타낼 수 있다. 1% 변형률에서의 강도는 전술된 값들을 포함하는 상기 임의의 값들의 범위일 수 있다. 본 발명의 실시양태에서, 본 발명의 미세다공성 물질의 강도는 2400 kPa 이상이다. 본 발명의 목적을 위해, 1% 변형률에서의 강도는 0.508 cm의 선형 주행 속도가 달성될 때까지(이때의 크로스헤드 속도는 50.08 cm/초로 가속되고 이때의 샘플 폭은 약 1.2 cm이고 샘플 게이지 길이는 5.08 cm임), 5.08 cm/분의 샘플 크로스헤드 속도를 사용하여 변형 ASTM D 828-97(2002년 재승인됨)에 의해 결정된다.
미세다공성 물질은 또한 본원의 하기 실시예에서 자세히 설명되는 핸들-O-미터(Handle-O-Meter) 강성 시험에 의해 결정시 1.0 g/미크론 초과, 또는 1.2 g/미크론 초과, 예를 들어 1.1 내지 5.0 g/미크론, 또는 1.2 내지 3.0 g/미크론의 강성을 보여준다.
본 발명은 또한 (1) 대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖고 상술된 미세다공성 물질을 포함하는 시트; 및 (2) 상기 시트의 제 1 표면 및 제 2 표면 중 적어도 하나의 적어도 일부에 적용되는 접착제 조성물을 포함하는 다층 물품을 제공한다. 이와 같은 다층 물품의 제조에서, 미세다공성 물질 시트는 비-연신되거나 연신된 형태일 수 있다.
널리 공지된 많은 접착제를 본 발명의 물품에 사용할 수 있다. 적합한 부류의 접착제의 예로는 경화성 접착제, 열경화성 접착제, 열가소성 접착제, 용매의 증발에 의해 결합을 형성하는 접착제, 액체 비-용매의 증발에 의해 결합을 형성하는 접착제, 및 감압 접착제를 포함할 수 있다.
접착제 조성물은 분무 도포, 롤 코팅, 나이프 블레이드 도포, 드로 바(draw bar) 도포, 침지 등과 같은 코팅에 통상적인 임의의 방법을 사용하여 코팅으로 시트에 적용할 수 있다. 다르게는, 접착제는 미세다공성 시트에 고체 필름으로 적용되어 라미네이트되거나 가압될 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 접착제는 물품의 다른 기재에 대한 적용을 보조하기 위해 제거가능한 이형 필름을 갖는 감압 접착제를 포함한다.
접착제 층의 두께는 접착제 유형, 원하는 다층 구조 및/또는 다층 물품에 대한 최종 용도 요구사항에 따라 크게 다를 수 있다.
본 발명의 다층 물품은 또한 상기 성분 층 (1) 및 (2) 중 하나 또는 모두에 적용되는 추가의 층을 포함할 수 있다. 비-제한적인 실시예는 운반 및 취급 중에 긁힘이나 다른 손상으로부터 물품을 보호하기 위해 제거가능한 보호 필름을 포함할 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 다층 물품은 미세다공성 시트의 제 1 표면의 적어도 일부에 접착제 조성물을 포함하고, 상기 시트의 제 2 표면의 적어도 일부에 보호층을 포함한다. 보호층은 보호성 코팅 및/또는 필름 형태일 수 있다.
다음의 비-제한적 실시예에서는 본원에 개시된 다양한 비-제한적 실시양태들을 예시한다.
실시예
다음 실시예 파트 1에서는, 표 1에 제시된 실시예 및 대조군 혼합물을 제조하는 데 사용되는 재료 및 방법을 기재하고 있다. 파트 2에서는, 파트 1의 혼합물로부터 제조된 시트를 압출, 캘린더 및 추출하는 데 사용되는 방법을 설명하고 있다. 파트 3에서는, 표 2에 보고된 물리적 특성을 결정하는 데 사용되는 방법을 설명하고 있다. 파트 4에서는, 파트 2에서 설명한 절차의 스케일-업을 사용하고 있다. 스케일-업 대조군 및 실시예 8 및 9에 사용되는 재료는 전체 혼합 비율로 표 3에 나열하였다. 표 4에 제시한 물리적 특성은 켄터키주 오웬스보로의 다라믹 엘엘씨(Daramic, LLC.)로부터 입수가능한 아티신(ARTISYN) 합성 종이를 상업적인 비교예로 포함하고 있다.
파트 1 - 혼합물 제조
건조 성분들을 칭량하여 하나의 고 강도 분쇄기 형태의 믹싱 블레이드를 가진 FM-130D 리틀포드(LITTLEFORD) 플라우 블레이드 내로 표 1에 지시된 순서 및 양(g)으로 넣었다. 건조 성분들을 상기 플라우 블레이드만을 사용하여 15초 동안 예비혼합하였다. 그 후, 상기 플라우 블레이드만을 작동시킨 채, 상기 혼합기 상단의 분무 노즐을 통해 핸드 펌프에 의해 가공 오일을 펌프 주입하였다. 실시예들에 대한 펌핑 시간은 45 내지 60초 범위에서 달리하였다. 고 강도 분쇄기 블레이드를 상기 플라우 블레이드와 함께 작동시키고, 상기 혼합물을 30초 동안 혼합하였다. 혼합기를 멈추고, 혼합기 내부 측면을 긁어내려 모든 재료를 균일하게 혼합하였다. 상기 고 강도 분쇄기 및 플라우 블레이드 모두와 함께 혼합기를 다시 작동시켜 상기 혼합물을 추가 30초 동안 혼합하였다. 혼합기를 끈 후, 혼합물을 저장 용기 내로 투입하였다.
Figure pct00003
파트 2 - 압출, 캘린더링 및 추출
하기 기재되는 공급, 압출 및 캘린더링 시스템을 포함하는 압출 시스템을 사용하여 상기 실시예들 및 대조군의 혼합물을 압출하고 최종 시트 형태로 캘린더링하였다. 중량 공급 시스템(K-Tron 모델 # K2MLT35D5)에서의 중량 손실을 사용하여 각각의 혼합물을 27 mm 이축 압출기(모델 # 라이스트리츠(LEISTRITZ) 마이크로-27gg) 내로 공급하였다. 압출기 배럴은 8개의 온도 대역 및 시트 다이에 대해 가열된 어댑터로 구성되었다. 압출 혼합물의 공급 구는 제 1 온도 대역 직전에 위치하고 있다. 대기 벤트는 제 3 온도 대역에 위치하고 있다. 진공 벤트는 제 7 온도 대역에 위치하고 있다.
혼합물을 90 g/분의 속도로 압출기에 공급하였다. 또한, 추가 가공 오일을 제 1 온도 대역에 필요한 만큼 주입하여 압출 시트에 필요한 총 오일 함량을 달성하였다. 압출기에서 배출되는 압출 시트(압출물)에 함유된 오일은 "압출물의 오일 중량%"로서 본원에 참조된다.
배럴로부터의 압출물은, 1.5 mm 배출구를 가진 마스터플렉스(MASTERFLEX®) 다이를 통해 15 cm 폭의 시트로 배출되었다. 압출 용융 온도는 203 내지 210℃이고 처리량은 시간당 7.5 kg이었다.
캘린더링 공정은 하나의 물림점(nip point) 및 하나의 냉각 롤을 가진 3-롤 수직 캘린더 스택을 사용하여 달성하였다. 각각의 롤은 크롬 표면을 가졌다. 롤 치수는 길이가 약 41 cm이고 직경이 14 cm이었다. 상층 롤 온도는 135 내지 140℃에서 유지되었다. 중간 롤 온도는 140 내지 145℃에서 유지되었다. 저층 롤은 온도가 10 내지 21℃로 유지되는 냉각 롤이었다. 압출물을 시트 형태로 캘린더 처리하고 저층 수냉 롤을 통해 권취하였다.
25.4 cm 이하의 폭 및 305 cm의 길이로 자른 시트 샘플을 감아 올려 용기에 넣고 뜨거운 액체 1,1,2-트라이클로로에틸렌에 대략 7 내지 8시간 노출시켜 시트 샘플로부터 오일을 추출하였다. 그 후, 추출된 시트를 공기 건조하고 이후에 설명되는 시험 방법에 제공하였다.
파트 3 - 시험 및 결과
추출 및 건조된 필름에서 측정된 물리적 특성 및 얻어진 결과를 표 2에 나타내었다. 0.508 cm의 선형 주행 속도가 달성될 때까지(이때의 크로스헤드 속도는 약 50.8 cm/초로 가속되고 이때의 샘플 폭은 약 1.2 cm이며 샘플 게이지 길이는 5.08 cm임), 5.08 cm/분의 샘플 크로스헤드 속도를 사용하여 변형 ASTM D 828-97(2002년 재승인됨)에 따라 1% 변형률 및 최대 연신율에서의 인장 강도를 시험하였다. MD(기계 방향)로 지시되는 물성 값은 그의 주요 축이 시트의 길이에 따라 배향된 샘플에서 얻어졌다. CD(크로스 기계 방향) 물성은 그의 주요 축이 시트를 가로질러 배향된 샘플로부터 얻어졌다. 위의 ASTM 시험 방법을 본원에 참고로 원용한다.
핸들-O-미터(Handle-O-Meter) 강성은 트윙-앨버트 인스트루먼트 캄파니(Thwing-Albert Instrument Company)로부터 입수가능한 핸들-O-미터 계량기로 측정하였다. 2개의 4×4 인치(10.16 × 10.16 cm) 표본은 파트 2에서 기재된 바와 같이 제조된 시트 샘플에서 잘라내었다. 기계 방향을 각 샘플 시트에 대해 표시하였다. 제 1 표본을 표본 플랫폼 간격을 덮는 관통 빔 하에서 기계 방향으로 삽입하고 표본 플랫폼 위의 해당하는 라인에 따라 정렬하였다. 시험 모드는 단일 모드로 설정하고 빔 크기는 1000 g이었다. 부하 측정값을 제로(0)로 하였다. 그램(g)으로 측정되는 피크 부하를 값 1로 하고 샘플을 180도 회전시키고 다시 시험하여 값 2를 결정하였다. 이 시험 절차를 동일한 샘플에서 잘라낸 제 2 표본에 대해 반복하였다. 표본 1로부터 얻어진 두 값과 표본 2로부터 얻어진 두 값을 함께 더한 다음 4로 나누어 샘플에 대한 산술 평균 핸들-O-미터 값을 얻어내었다.
압출물의 오일 중량% 및 최종 생성물의 오일 중량%를 속슬레(Soxhlet) 추출기를 사용하여 측정하였으며, 다만 압출물의 오일 중량%는 사전 추출되지 않은 압출물 시트의 표본을 사용하여 결정한 반면, 최종 생성물의 오일 중량%는 파트 2 - 압출, 캘린더링 및 추출에서 상술한 바와 같은 이미 추출된 시트의 표본을 사용하여 결정하였다. 두 경우 모두에서, 샘플 표본 약 2.25 × 5 인치(5.72 cm × 12.7 cm)를 칭량하고 소수점 이하 4 자리까지 기록하였다. 그 후, 각각의 표본을 실린더로 롤링하고 속슬레 추출 장치에 넣고 용매로 트라이클로로에틸렌(TCE)을 사용하여 약 30 분간 추출하였다. 그 후, 표본을 제거하고 건조시켰다. 그 후, 추출 및 건조된 표본의 무게를 재었다. 두 오일 중량% 값(압출물 및 최종 생성물)을 다음과 같이 계산하였다: 오일 중량% = (초기 중량 - 추출된 중량) × 100 / 초기 중량.
두께는 오노 소끼(ONO SOKKI) 두께 계측기 EG-225를 사용하여 결정하였다. 4.5 × 5 인치(11.43 cm × 12.7 cm)의 두 표본을 각각의 샘플에서 잘라내고 각 표본의 두께를 9개소(임의의 모서리로부터 3/4 인치(1.91 cm) 이상)에서 측정하였다. 측정치의 산술 평균은 소수점 이하 2 자리까지 밀(mil) 단위로 기록하고 미크론으로 변환하였다.
이들 실시예의 밀도는 각 샘플로부터 잘라낸 4.5 × 5 인치(11.43 cm × 12.7 cm)를 측정하는 2개 표본의 평균 무수물 중량을 이들 표본의 평균 체적으로 나누어 결정하였다. 평균 체적은 상기 두 표본을 탈이온수에서 10분간 끓여 제거하고 상기 두 표본을 실온 탈이온수에 두고 각 표본을 실온으로 평형화시킨 후 탈이온수에 현탁시킨 각 표본의 무게를 재고 표면 물을 없앤 후 공기 중에서 다시 각 표본의 무게를 재어 결정하였다. 표본의 평균 체적은 다음과 같이 계산하였다.
체적(평균) = (공기 중에서 칭량된 다소 건조된 표본의 중량 - 침지 중량의 합) × 1.002] / 2
무수 중량은 분석 천칭에서 각각 두 표본의 중량을 재고 (이들 표본은 2%의 수분을 함유하고 있는 것으로 추정되기 때문에) 상기 중량에 0.98을 곱하여 결정하였다.
Figure pct00004
파트 4 - 스케일-업 실시예
상기 파트 2에서 설명한 장비 및 절차와 유사한 생산 규모의 장비를 사용하여 플랜트 스케일-업 배치(batch) 크기로 실시예 7 및 8뿐만 아니라 스케일-업 대조군을 제조하였다. 스케일-업 샘플은 전체 혼합물의 중량%로서 하기 표 3에 표시된 성분들의 혼합물로부터 제조하였다.
Figure pct00005
스케일-업 대조군 및 실시예 7 및 8의 혼합물은, 상기 언급한 바와 같은 미국 특허 제 5,196,262 호 칼럼 7, 라인 52 내지 칼럼 8, 라인 47에서 설명한 대로 수행한, 파트 2에서 설명한 시스템의 생산 규모 버전인 압출 시스템 및 오일 추출 공정을 사용하여 최종 시트 형태로 압출하고 캘린더링하였다. 최종 시트는 상기 파트 3에서 설명한 시험 방법을 사용하여 물리적인 파라미터에 대해 시험하였다. 하기 표 4에 표시된 결과는 또한 상업적 비교예로 아티신(ARTISYN®) 합성 종이를 포함하고 있다.
Figure pct00006
상기 표 4에 제시된 데이터는, 1% 변형률에서의 응력에 대해 동일한 경향이, 본 발명에 따라 제조된 미세다공성 시트의 실험실-규모의 배치에 대해 위에서 보인 바와 같은 플랜트-규모 장비 상에서 본 발명에 따라 제조된 미세다공성 시트의 스케일-업 배치에 대해 관찰되는 것을 나타내고 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 미세다공성 시트에 대한 1% 변형률에서의 응력 값은 상업적 비교예의 시트에 대해 측정된 것보다 뛰어나다.
본 발명에 포함되는 제제의 장점은 종래 실행가능했던 것보다 더 큰 인장 특성, 특히 비교적 얇은 기재 제조에 유용한 향상된 강성을 들 수 있다. 이러한 장점은 특히 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 대 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌(PP)의 중량비가 1 이하인 경우에 두드러지는데, 이는 UHMWPE가 강성을 저하시키는 반면 저 용융 흐름 지수 PP는 강성을 향상시키는 경향이 있기 때문이다.
이상, 본 발명의 특정 실시양태가 예시 목적을 위해 언급되었지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 상세한 내용의 많은 변형을 가할 수 있는 것은 당해 분야 숙련자에게 명백할 것이다.

Claims (19)

  1. 대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 1축 압출된 미세다공성 시트 형태의 미세다공성 물질로서,
    (a) 중합체성 매트릭스 성분으로서,
    (i) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 25 내지 75 중량%의, 0.1 내지 30 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌;
    (ii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 12.5 내지 25 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌; 및
    (iii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 62.5 중량%의 고밀도 폴리에틸렌
    을 포함하는 중합체성 매트릭스 성분;
    (b) 상기 중합체성 매트릭스 (a) 전체에 분산된, 무기 충전제 물질을 포함하는 미분된 미립 충전제 성분; 및
    (c) 실질적으로 상기 미세다공성 물질 전역에 연통되어(communicating) 있고 상기 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피%를 차지하는 상호연결 기공들의 네트워크
    를 포함하며,
    이때 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비가 0.1 내지 10.0 범위이고, 상기 시트가 3 내지 8 밀(mil)(76.2 내지 203.2 ㎛) 범위의 두께 및 1 g/미크론 초과의 강성(stiffness)을 갖는,
    미세다공성 물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가 규산질 및/또는 비-규산질 충전제 물질을 포함하는, 미세다공성 물질.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가 수-불용성 규산질 물질, 금속 산화물 및/또는 금속 염을 포함하는, 미세다공성 물질.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)가, 작용화된 폴리올레핀 중합체를 추가로 포함하는, 미세다공성 물질.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 작용화된 폴리올레핀 중합체가 비닐 아세테이트 및/또는 비닐 알코올 개질된 폴리에틸렌, 비닐 아세테이트 및/또는 비닐 알코올 개질된 폴리프로필렌, 아크릴산으로 개질된 에틸렌 및/또는 프로필렌의 공중합체, 메타크릴산으로 개질된 에틸렌 및/또는 프로필렌의 공중합체, 말레산 무수물 개질된 폴리프로필렌, 및/또는 말레산 무수물 개질된 폴리에틸렌을 포함하는, 미세다공성 물질.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가, 실리카, 운모, 몬트모릴로나이트, 카올리나이트, 활석 및/또는 규조토를 포함하는 규산질 물질을 포함하는, 미세다공성 물질.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가, 실리카, 운모, 몬트모릴로나이트, 카올리나이트, 활석 및/또는 규조토를 포함하는 규산질 물질을 포함하는, 미세다공성 물질.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가, 실리카, 운모, 몬트모릴로나이트, 카올리나이트, 활석 및/또는 규조토를 포함하는 규산질 물질을 포함하는, 미세다공성 물질.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전제 성분 (b)가, 티탄 산화물, 아연 산화물, 지르코니아, 칼슘 카보네이트 및/또는 마그네슘 산화물을 포함하는 비-규산질 충전제 물질을 포함하는, 미세다공성 물질.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌 (i)이 0.2 내지 5.0 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는, 미세다공성 물질.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세다공성 물질이 1000 내지 5000 kPa의 1% 변형률(strain)에서의 강도를 갖는, 미세다공성 물질.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세다공성 물질이 2400 kPa 이상의 1% 변형률에서의 강도를 갖는, 미세다공성 물질.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비가 0.1 내지 5.0의 범위인, 미세다공성 물질.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비가 1.0 내지 2.0의 범위인, 미세다공성 물질.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 고밀도 폴리에틸렌이, 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 12.5 내지 62.5 중량%의 양으로 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재하는, 미세다공성 물질.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 고밀도 폴리에틸렌이, 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 20 내지 50 중량%의 양으로 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재하는, 미세다공성 물질.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌이, 성분 (a)의 총 중량을 기준으로, 50 내지 75 중량%의 양으로 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 존재하는, 미세다공성 물질.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트가 3 내지 6 밀(76.2 내지 152.4 ㎛) 범위의 두께 및 1.2 g/미크론 초과의 강성을 갖는, 미세다공성 물질.
  19. 대향하는 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 1축 압출된 미세다공성 시트 형태의 미세다공성 물질로서,
    (a) 중합체성 매트릭스 성분으로서,
    (i) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 25 내지 75 중량%의, 0.1 내지 30 g/10분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 저 용융 흐름 지수 폴리프로필렌;
    (ii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 12.5 내지 25 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌; 및
    (iii) 성분 (a)의 총 중량을 기준으로 0 내지 62.5 중량%의 고밀도 폴리에틸렌
    을 포함하는 중합체성 매트릭스 성분;
    (b) 상기 중합체성 매트릭스 (a) 전체에 분산된, 무기 충전제 물질을 포함하는 미분된 미립 충전제 성분; 및
    (c) 실질적으로 상기 미세다공성 물질 전역에 연통되어 있고 상기 미세다공성 물질의 10 내지 80 부피%를 차지하는 상호연결 기공들의 네트워크
    를 포함하며,
    이때 상기 중합체성 매트릭스 성분 (a)에 대한 상기 충전제 성분 (b)의 중량비가 0.1 내지 10.0 범위이고, 상기 시트가 3 내지 8 밀(76.2 내지 203.2 ㎛) 범위의 두께 및 0.75 g/cc 초과의 밀도를 갖는,
    미세다공성 물질.
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