KR20170041262A - 통기성 필름용 표면 처리된 충전제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 열가소성 중합체, 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층을 포함하는 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 통기성 필름, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 통기성 필름에서의 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층을 포함하는 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 통기성 필름 분야, 보다 구체적으로 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제를 포함하는 통기성 필름, 이의 용도 및 상기 통기성 필름을 제조하는 방법뿐만 아니라 통기성 필름에서의 표면 처리된 충전제의 용도에 관한 것이다.
위생 제품을 위한 최초 통기성 필름은 일본에서 이미 1983년에 개발되었다. 통기성 필름의 제조는 1990년대 중반에 미국에서 시작되었고 그 후 유럽에서 시작되었는데, 이때 미국과 유럽은 큰 시장 점유율을 급속히 장악하였다. 현재, 통기성 필름은 두 개의 주요한 응용 분야, 즉 개인 위생 제품, 예컨대, 유아 기저귀, 여성 위생 패드(생리대, 팬티 라이너) 또는 성인 요실금 제품, 그리고 건설 산업, 예컨대, 언더-루핑(under-roofing) 막, 하우스 랩(house wrap) 또는 벽 덮개가 있다. 그러나, 이들 필름들의 특이적 투과성은 다른 산업, 예컨대, 의학 및 공업 응용분야의 일회용 의류에서도 이용된다.
통기성 필름은 전형적으로 열가소성 중합체와 무기 충전제, 예컨대, 탄산칼슘의 블렌드를 포함하고, 캐스팅 또는 취입에 의해 상기 블렌드로부터 필름을 형성한 후, 상기 필름을 연신함으로써 생성된다. 연신 공정은 무기 충전제 입자의 표면으로부터 상기 중합체를 박리시키고, 이것은 최종 사용 동안 수증기의 통과를 가능하게 하는 미세공극(종종 "보이드(voids)"로서 지칭됨)을 필름의 횡단면에서 생성한다.
무기 광물 충전제의 사용으로 인해 발생되는 문제점은 광물 충전제와 관련된 휘발성 물질의 존재이다. 이러한 휘발성 물질은 충전제의 적용 동안 도달되는 온도에서 방출될 수 있고 이러한 광물 충전제 포함 생성물의 가공 동안 최종 광물 포함 중합체 생성물의 품질의 저하를 유발할 수 있다. 더욱이, 이러한 관련된 휘발성 물질은 통기성 필름의 인장 및 인열 강도의 감소를 유발할 수 있고 그의 시각적 외관, 특히 그의 시각적 균일성을 저하시킬 수 있다. 휘발성 물질은 배합 단계 동안 광물 충전된 중합체 용융물의 과도한 발포를 발생시켜, 진공 추출에서 원치 않는 생성물 축적을 야기함으로써, 감소된 생산율을 초래할 수도 있다.
상기 휘발성 물질은 예를 들면, 광물 충전제와 본질적으로 관련될 수 있고("내재하는 휘발성 물질"), 특히 물과 관련되고/되거나, 예를 들면, 플라스틱 매질 내에서 광물 충전제가 더 잘 분산될 수 있게 하기 위해 광물 충전제의 처리 동안 도입될 수 있다("첨가된 휘발성 물질"). 나아가, 휘발성 물질은 내재하는 유기 물질 및/또는 첨가된 유기 물질과 광물 충전제의 반응에 의해 생성될 수 있는 반면, 이러한 반응은 특히 충전된 중합체성 물질의 도입 및/또는 가공 동안, 예를 들면, 압출 또는 배합 공정 동안 도달된 온도에 의해 유도될 수 있거나 향상될 수 있다. 상기 휘발성 물질은 내재하는 유기 물질 및/또는 첨가된 유기 물질의 분해로 CO2, 물 및 가능하게는 이들 유기 물질들의 저분자량 분획을 형성함으로써 생성될 수도 있다. 이러한 분해는 특히 처리된 광물 충전제를 포함하는 중합체성 물질의 도입 및/또는 가공 동안, 예컨대, 압출 또는 배합 공정 동안 도달된 온도에 의해 유도될 수 있거나 향상될 수 있다.
휘발 개시 온도를 증가시키고 광물 충전제와 관련된 휘발성 물질의 양을 제한하기 위한 하나의 확실한 수단은 일부 통상의 충전제 처리 첨가제들의 사용을 피하거나 제한하는 것이다.
그러나, 종종, 광물 충전제가 플라스틱 응용분야에서 적용되는 경우에서와 같이, 이러한 첨가제들은 다른 기능을 보장하기 위해 요구된다. 예를 들면, 필름 전체에 걸쳐 균일한 분포 차단막 및 증기 투과성을 수득하기 위해, 충전제는 가능한 필름 전체에 걸쳐 동등하게 분포될 것이 요구된다. 따라서, 통상적으로 첨가제는 소수성 코팅을 광물 충전제에 제공하고 필름 전구체 물질에서 광물 충전제의 분산성을 개선하기 위해 도입될 뿐만 아니라, 가능하게는 이 필름 전구체 물질의 가공성 및/또는 최종 적용 제품의 성질을 개선하기 위해서도 도입된다. 이러한 첨가제의 제거는 생성된 필름의 질을 허용불가능하게 손상시킬 것이다.
당분야에서, 예를 들면, 광물 충전제 물질을 지방족 카복실산 및 지방족 카복실산 염(일부 경우들에서 지방산 및 지방산 염으로서도 지칭될 수 있음)으로 처리함으로써 이러한 광물 충전제 물질, 특히 탄산칼슘 함유 광물 충전제 물질의 적용가능성을 개선하기 위한 여러 시도들이 행해져 왔다. 예를 들면, WO 00/20336호는 임의적으로 하나의 또는 여러 지방산, 또는 이의 하나의 또는 여러 염 또는 혼합물로 처리될 수 있고 중합체 조성물을 위한 유변학(rheology) 조절제로서 사용되는 초미세 천연 탄산칼슘에 관한 것이다.
마찬가지로, US 4,407,986호(A)는 탄산칼슘을 결정성 폴리프로필렌으로 혼련할 때 윤활제 첨가제의 첨가를 제한하고 폴리프로필렌의 충격 강도를 제한하는 탄산칼슘 응집체의 형성을 피하기 위해 고차 지방족 산 및 이의 금속 염을 포함할 수 있는 분산제로 표면 처리되어 있는 경질 탄산칼슘에 관한 것이다.
EP 0 998 522호(A1)는 10개 이상의 탄소 원자들의 지방산을 사용하는 통기성 필름용 표면 처리된 탄산칼슘 충전제로서, 처리 공정 전 및 후에 0.1 중량% 미만의 범위 내에서 수분을 거의 함유하지 않아야 하는 충전제에 관한 것이다. 그러나, 이러한 낮은 수분 함량을 달성하고 유지하기 위해, 에너지 및 비용의 높은 소비가 요구된다. 따라서, 이러한 낮은 수분 함량은 낮은 에너지 비용에서 우수한 질의 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 달성하기 위해 고체 광물 표면과 처리 첨가제의 반응에 영향을 미치고 이 반응을 조절하기 위한 이상적인 파라미터가 아니다.
문헌(DeArmitt et al., Improved thermoplastic composites by optimised surface treatment of the mineral fillers, Institute for Surface Chemistry, August 2000)에는 광물 충전제 물질을 포함하는 배치(batch) 현탁액이 1시간 동안 실온에서 분산제와 접촉되는 습식 처리 공정이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 습식 처리 공정은 처리를 위한 건조 생성물의 습윤화 및 후속 건조가 에너지 및 비용 소모적이라는 단점을 갖는다.
US 2002/0102404호(A1)에는 점성, 안정성 및 접착성을 개선하기 위해 접착 조성물에서 사용되는, 포화된 지방 카복실산 및 불포화된 지방 카복실산 및 이들의 염과 유기 화합물, 예컨대, 프탈산 에스테르의 조합물에 의해 그의 표면 상에서 코팅된 분산가능한 탄산칼슘 입자가 기재되어 있다. 그러나, US 2002/0102404호는 포화된 지방족 카복실산/염과 불포화된 지방족 카복실산/염의 혼합물의 사용을 요구한다. 불포화된 지방족 카복실산/염의 존재는 임의의 불포화된 지방족 카복실산/염 포함 물질의 가공 동안 이중 결합으로 원치 않는 계내 부반응의 위험을 증가시킨다. 추가로, 불포화된 지방족 카복실산/염의 존재는 이들이 사용되는 물질의 변색 또는 이 물질에서의 원치 않는 냄새, 특히 부패한 냄새 발생을 초래할 수 있다.
US 4,520,073호(A)에는 코팅 물질을 위한 담체로서 증기를 사용하는 다공성 광물의 압력 코팅에 의해 제조된 개선된 소수성 코팅물을 갖는 광물 충전제 물질이 기재되어 있다. 상기 코팅 물질은 특히 장쇄 지방족 지방산들 및 이들의 염들로부터 선택될 수 있다.
WO 01/32787호(A1)에는 (a) 알칼리성 토금속 탄산염과 하나 이상의 소정의 지방족 카복실산의 반응 생성물을 포함하는 제1 성분 및 (b) 제1 성분보다 실질적으로 더 높은 탄산염 방출 온도를 갖고 화학식 CH3(CH2)mCOOR의 화합물을 포함하는 제2 성분으로 형성된 조성물을 포함하는 소수성 물질의 코팅물을 그의 입자 상에서 가진 미립자 알칼리성 토금속 탄산염 물질 생성물이 기재되어 있다.
WO 2008/077156호(A2)는 하나 이상의 중합체성 수지, 및 약 5 마이크로미터 이하의 평균 입도를 갖고/갖거나 약 15 마이크로미터 미만의 탑 컷(top cut)을 갖는 하나 이상의 충전제를 포함하는 스펀레이드(spunlaid) 섬유로서, 상기 하나 이상의 충전제가 스펀레이드 섬유의 총 중량에 비해 약 40 중량% 미만의 양으로 존재하는 것인 스펀레이드 섬유에 관한 것이다. 상기 충전제의 코팅물은 지방산 및 이의 염 및 에스테르, 예를 들면, 스테아르산, 스테아르산염, 스테아르산암모늄 및 스테아르산칼슘으로부터 선택된 하나 이상의 유기 물질인 것으로서 기재되어 있다.
WO 2005/075353호는 약 0.5 마이크로미터 이하의 d 50 및 약 0.2 중량% 미만의 흡습량(moisture pick up)을 갖는 천연 알칼리성 토금속 탄산염뿐만 아니라 분쇄에 의한 미립자 탄산염의 제조 방법도 개시한다. 상기 탄산염은 중합체 조성물에서 사용될 수 있다.
WO 2009/094321호는 하나 이상의 중합체성 수지 및 하나 이상의 코팅된 충전제를 포함하는 모노필라멘트 섬유로서, 상기 하나 이상의 코팅된 충전제가 약 3 마이크로미터 이하의 평균 입도를 갖고/갖거나 약 10 마이크로미터 이하의 탑 컷을 갖고, 상기 하나 이상의 코팅된 충전제가 상기 모노필라멘트 섬유의 총 중량에 비해 약 50 중량% 이하의 양으로 존재하는 것인 모노필라멘트 섬유를 개시한다. 중질 탄산칼슘을 하나 이상의 중합체성 수지에 첨가하는 단계 및 생성된 혼합물을 압출하는 단계를 포함하는, 모노필라멘트 섬유의 제조 방법도 상기 공보에 개시되어 있다.
WO 2011/028934호는 하나 이상의 중합체성 수지 및 하나 이상의 코팅된 충전제를 포함하는 섬유, 예컨대, 스테이플(staple) 섬유로서, 상기 하나 이상의 코팅된 충전제가 약 3 마이크로미터 이하의 평균 입도를 갖고 상기 하나 이상의 코팅된 충전제가 상기 섬유의 총 중량에 비해 약 50 중량% 이하의 양으로 존재하는 것인 섬유에 관한 것이다. 하나 이상의 충전제를 하나 이상의 중합체성 수지에 첨가하는 단계 및 생성된 혼합물을 가공하는 단계를 포함하는, 스테이플 섬유, 웹(web), 패브릭(fabric) 및 카펫(carpet)을 제조하는 방법도 상기 공보에 개시되어 있다.
WO 2012/052778호는 폴리에스테르 및 충전제를 포함하는 인열가능한 중합체 필름, 이 필름을 제조하기 위한 중합체 조성물, 이의 제조 방법 및 용도를 개시한다.
GB 2 336 366호(A)는 압출 공정에 의해 제품 또는 물품으로 성형될 충전된 열가소성 조성물, 특히 충전된 저밀도 폴리에틸렌 조성물에 관한 것이다. 미립자 광물 충전제가 중성 내지 알칼리성 표면 반응, 예를 들면, 탄산칼슘을 갖는 경우, 소수성화제는 바람직하게는 8개 ∼ 28개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 포화된 또는 불포화된 탄화수소 쇄를 갖는 유기 카복실산 또는 이의 부분적으로 또는 전체적으로 중화된 염이라는 것도 기재되어 있다.
EP 2 159 258호(A1)는 하나 이상의 광물 충전제 및 이 광물 충전제의 표면 상에 위치하는 처리 층을 포함하는 처리된 광물 충전제 생성물로서, 상기 처리 층이 하나 이상의 포화된 C8 ∼ C24 지방족 카복실산, 및 하나 이상의 포화된 C8 ∼ C24 지방족 카복실산의 하나 이상의 2가 및/또는 3가 양이온 염을 포함하고, 상기 지방족 카복실산(들)의 전부 : 상기 지방족 산(들) 전부의 중량 비가 51:49 ∼ 75:25이고, 상기 처리 층이 상기 광물 충전제의 m2당 2.5 mg 이상의 양으로 존재하는 것인 처리된 광물 충전제 생성물에 관한 것이다.
EP 1 980 588호는 광물 충전제 처리 공정의 도메인에 관한 것이다. 처리된 광물 충전제 생성물의 제조 방법은 하기 단계들을 포함한다: (a) 하나 이상의 건조 광물 충전제를 C8 ∼ C24 지방족 모노카복실산의 하나 이상의 II 족 또는 III 족 염으로 처리하여 중간체 광물 충전제 생성물을 제조하는 단계; 및 이어서 (b) 단계 (a)의 중간체 광물 충전제 생성물을 하나 이상의 C8 ∼ C24 지방족 모노카복실산으로 처리하여 처리된 광물 충전제 생성물을 제조하는 단계. 처리된 광물 충전제 생성물, 예컨대, 처리된 탄산칼슘은 플라스틱 응용분야, 예컨대, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)-기제의 통기성 또는 압출 코팅 필름 응용분야에서 사용될 수 있다.
DE 제958 830호는 탄산칼슘이 천연 또는 합성 지방산, 아미노-지방산, 산 아미드, 지방 알코올, 왁스 및 수지의 존재 하에서 분쇄되는 것을 특징으로 하는, 천연 탄산칼슘을 표면 활성 물질로 처리하는 방법에 관한 것이다. 천연 또는 합성 표면 활성 물질은 0.1% ∼ 40%의 양으로 존재할 수 있고, 분쇄는 80℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다.
전술된 바에 비추어 볼 때, 통기성 필름 및 이 필름에서 사용된 충전제 물질의 성질의 개선은 당업자에게 여전히 관심을 끈다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 통기성 및 낮은 필름 결함 수준을 갖는 통기성 필름을 제공하는 것이다. 우수한 색채 성질 및 우수한 가공 특성, 예컨대, 낮은 다이(die) 축적 성질을 갖는 통기성 필름을 제공하는 것도 바람직할 것이다. 감소된 피부 자극력을 갖는 통기성 필름을 제공하는 것도 바람직할 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통기성 필름 응용분야에서 우수한 분산 성질 및 배합 성능을 보이는, 통기성 필름용 충전제 물질을 제공하는 것이다. 높은 내열성을 가짐으로써 통기성 필름의 제조 동안 더 높은 가공 온도를 허용하는 충전제 물질을 제공하는 것도 바람직할 것이다. 나아가, 낮은 흡습량을 나타냄으로써, 관련된 휘발성 물질 및 특히 물로 인해 발생되는 문제점을 감소시키거나 피하는 충전제 물질을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
연속 공정을 이용하여 마스터배치 또는 배합물로의 가공을 가능하게 하고, 특히 감소된 생산율을 야기하는 제조 공정의 중단을 유발할 수 있는, 마스터배치 또는 배합물의 연속 제조 동안의 발포라는 문제점을 피하는, 통기성 필름용 충전제 물질을 제공하는 것도 본 발명의 목적이다. 나아가, 특히 인간 피부와 접촉할 때 표면 코팅의 침출 위험이 최소화되어야 한다.
상기 목적들 및 다른 목적들은 본원의 독립항들에서 정의된 보호대상에 의해 해결된다.
본 발명의 한 양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 통기성 필름으로서, 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A)
- 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질; 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 통기성 필름이 제공된다.
추가 양태에 따라,
통기성 필름의 제조 방법으로서,
a) 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 조성물을 제공하는 단계,
b) 단계 a)의 조성물로부터 필름을 형성하는 단계, 및
c) 단계 b)에서 수득된 필름을 하나 이상의 방향으로 연신하는 단계
를 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A)
- 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하며,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 통기성 필름에서 충전제로서의 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 용도로서, 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A)
- 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 처리 층을, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 포함하는 것인 용도가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 본 발명에 따른 통기성 필름을 포함하는 물품으로서, 위생 제품, 의료 제품, 건강관리 제품, 필터 제품, 지오텍스타일(geotextile) 제품, 농업 제품, 원예 제품, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정용 제품, 공업 제품, 포장 제품, 건축 제품 및 건설 제품으로 구성된 군으로부터 선택되는 물품이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 위생 응용분야, 의료 응용분야, 건강관리 응용분야, 여과 재료, 지오텍스타일 제품, 농업 응용분야, 원예 응용분야, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정 응용분야, 공업 응용분야, 포장 응용분야, 건축 응용분야 또는 건설에 있어서의 본 발명에 따른 통기성 필름의 용도가 제공된다.
본 발명의 유리한 실시양태들은 본원 및 상응하는 종속항들에서 정의되어 있다.
본 발명의 한 특히 바람직한 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질이다. 따라서, 본 발명의 상기 양태들과 관련하여 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 사용하는 것이 특별히 고려되거나 바람직하다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 폴리올레핀, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올레핀, 보다 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올레핀이다.
한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 통기성 필름의 총 중량을 기준으로 1 ∼ 85 중량%, 바람직하게는 2 ∼ 80 중량%, 보다 바람직하게는 5 ∼ 75 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 10 ∼ 65 중량%, 가장 바람직하게는 15 ∼ 60 중량%의 양으로 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함한다. 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 천연 중질 탄산칼슘(GCC), 경질 탄산칼슘, 개질 탄산칼슘, 표면 처리된 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 천연 중질 탄산칼슘(GCC)이다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 0.25 ㎛ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 0.7 ㎛ ∼ 4 ㎛의 중량 중간 입도 d 50 을 갖는다. 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ≤12.5 ㎛, 바람직하게는 ≤10 ㎛, 가장 바람직하게는 ≤7.5 ㎛의 탑 컷 입도를 갖는다. 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 50 m2/g, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 35 m2/g, 가장 바람직하게는 0.5 ∼ 15 m2/g의 비표면적(BET)을 갖는다.
또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 ∼ 0.2 중량%, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.15 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 ∼ 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산, 및/또는 상기 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 상기 일치환된 숙신산의 염 반응 생성물(들)을 포함한다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C25, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C20의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다. 또 다른 실시양태에 따라, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 23℃(±2℃)의 온도에서 0.1 ∼ 1 mg/g, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.9 mg/g, 가장 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8 mg/g의 흡습량을 갖는다.
한 실시양태에 따라, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 ≥250℃, 바람직하게는 ≥260℃, 가장 바람직하게는 ≥270℃의 휘발 개시 온도를 갖는다. 또 다른 실시양태에 따라, 본 발명의 방법의 단계 a)에서 제공된 조성물은 상기 성분들을 혼합하거나 배합함으로써 수득된 마스터배치 또는 배합물이다. 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물, 및 존재하는 경우 다른 임의적 첨가제는 적합한 혼합기, 예를 들면, 헨셸(Henschel) 혼합기, 수퍼 혼합기, 텀블러 유형 혼합기 등의 이용에 의해 혼합될 수 있다.
배합 단계는 적절한 압출기, 바람직하게는 트윈 나사 압출기(동회전 또는 역회전) 또는 임의의 다른 적합한 연속 배합 장치, 예를 들면, 연속 공-혼련기(co-kneader)(Buss), 연속 혼합기(Farrel Pomini), 고리 압출기(Extricom) 등에 의해 수행될 수 있다. 압출된 중합체 덩어리를 펠릿으로 성형하기 위해 수중 펠릿화, 편심 펠릿화 및 워터링(waterring) 펠릿화를 이용한 (고온 절단(hot cut)) 다이 페이스(die face) 펠릿화, 또는 수중 및 통상적인 스트랜드(strand) 펠릿화를 이용한 (저온 절단(cold cut)) 스트랜드 펠릿화로 압출로부터의 연속 중합체 덩어리를 펠릿화할 수 있다.
임의적으로, 배합 단계는 내부 (배치) 혼합기, 예를 들면, 반버리(Banburry) 혼합기(HF Mixing Group) 또는 브라벤더(Brabender) 혼합기(Brabender) 등을 이용한 불연속 또는 배치 공정에 의해 수행될 수도 있다.
본 발명의 목적상 하기 용어들은 하기 의미를 갖는다는 것을 이해해야 한다:
본 발명의 요지에서 용어 "중질 탄산칼슘 함유 충전제"는 하나 이상의 분쇄 단계를 포함하는 공정에 의해 제조된 탄산칼슘 함유 충전제를 의미한다. "중질 탄산칼슘 함유 충전제"는 "습윤 중질" 또는 "건조 중질"일 수 있고, 이때 본 발명의 의미에서 "습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제"는 20 ∼ 80 중량%의 고체 함량을 갖는 수성 현탁액에서의 하나 이상의 분쇄 단계를 포함하는 공정에 의해 제조된 중질 탄산칼슘 함유 충전제이고, "건조 중질 탄산칼슘 함유 충전제"는 80 중량% 초과 내지 100 중량% 이하의 고체 함량을 갖는 수성 현탁액에서의 하나 이상의 분쇄 단계를 포함하는 공정에 의해 제조된 중질 탄산칼슘 함유 충전제이다.
본 발명의 의미에서 용어 "통기성 필름"은 예를 들면, 미세공극의 존재로 인해 기체 및 수증기의 통과를 허용하는 중합체 필름을 지칭한다. 통기성 필름의 "통기성"은 g/(m2·일)로 특정되는, 그의 수증기 투과율(WVTR)에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 중합체 필름은 1000 g/(m2·일) 이상의 WVTR을 갖는 경우 "통기성"을 갖는 것으로서 간주될 수 있다. WVTR은 ASTM E398에 따라 Lyssy L80-5000 측정 디바이스에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 의미에서 "필름"은 그의 길이 및 폭에 비해 작은 중간 두께를 갖는 물질의 시트 또는 층이다. 예를 들면, 용어 "필름"은 1 ㎛ 초과 내지 200 ㎛ 미만의 중간 두께를 갖는 물질의 시트 또는 층을 지칭할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "하이드로헤드(hydrohead)"는 액체 침투에 대한 통기성 필름의 저항성의 측정치이고, 이것은 그의 차단막 성질을 의미한다. 통기성 필름의 차단막 성질은 낮은 정수압 하에서 물의 침투에 대한 필름 샘플의 저항성을 측정하는 정수압 시험을 이용하여 측정되었다. 이용된 절차는 AATCC 시험 방법 127-2013, WSP 80.6 및 ISO 811과 동등하다. 필름 샘플(시험 면적 = 10 cm2)은 시험 헤드 저장기 상에서 덮개를 형성하도록 장착된다. 이 필름 샘플은 누출이 필름의 외부 표면 상에서 나타나거나 물 분출이 필름 파손의 결과로서 일어날 때까지 일정한 속도로 증가된 표준화된 수압에 노출된다(압력 속도 구배 = 100 mbar/분). 수압은 필름 샘플의 3개 분리된 영역들에서의 첫 번째 누출 신호에서 도달된, 또는 분출이 일어날 때 도달된 정수학적 헤드 높이로서 측정된다. 상기 헤드 높이 결과는 표본에 대한 수압의 센티미터 또는 밀리바로 기록된다. 보다 더 높은 값은 물 침투에 대한 보다 더 큰 저항성을 표시한다. 정수학적 헤드 시험기인 TEXTEST FX-3000(Textest AG, 스위스 소재)이 정수압 측정을 위해 사용되었다.
본 발명의 목적상, 용어 "탄산칼슘 함유 충전제 물질"은 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 80 중량% 이상의 탄산칼슘을 포함하는 물질을 지칭한다.
본 발명의 의미에서 "천연 중질 탄산칼슘"(GCC)은 천연 공급원, 예컨대, 석회석, 대리석, 백운석 또는 백악으로부터 수득되고, 예를 들면, 사이클론 또는 분류기에 의한 습식 처리, 예컨대, 분쇄, 스크리닝 및/또는 분획화를 통해 가공된 탄산칼슘이다.
본 발명의 의미에서 "개질 탄산칼슘"(MCC)은 내부 구조 변경 또는 표면 반응 생성물을 갖는 천연 중질 또는 경질 탄산칼슘, 즉 "표면-반응된 탄산칼슘"으로서 이해될 수 있다. "표면-반응된 탄산칼슘"은 표면 상에서, 탄산칼슘 그리고 산의 음이온의 불용성이며 바람직하게는 적어도 부분적으로 결정질인 칼슘 염을 포함하는 물질이다. 바람직하게는, 불용성 칼슘 염은 탄산칼슘의 적어도 일부의 표면으로부터 연장된다. 상기 음이온의 상기 적어도 부분적으로 결정성 칼슘 염을 형성하는 칼슘 이온은 주로 출발 탄산칼슘 물질로부터 유래한다. MCC는 예를 들면, US 2012/0031576호(A1), WO 2009/074492호(A1), EP 2 264 109호(A1), EP 2 070 991호(A1) 또는 EP 2 264 108호(A1)에 기재되어 있다.
본 발명의 의미에서 용어 "표면 처리된 충전제 물질 생성물"은 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면의 적어도 부분 상에서 코팅 층을 수득하도록 표면 처리제와 접촉된 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 지칭한다.
디하이드로-2,5-푸란디온, 숙신산 무수물 또는 석시닐 옥사이드로서도 지칭되는 용어 "숙신산 무수물"은 분자식 C4H4O3을 갖고 숙신산의 산 무수물이다.
본 발명의 의미에서 용어 "일치환된" 숙신산 무수물은 수소 원자가 또 다른 치환기로 치환되어 있는 숙신산 무수물을 지칭한다.
본 발명의 의미에서 용어 "일치환된" 숙신산은 수소 원자가 또 다른 치환기로 치환되어 있는 숙신산을 지칭한다.
용어 "건조" 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 충전제 물질 중량에 비해 0.3 중량% 미만의 물을 갖는 충전제 물질인 것으로 이해된다. ("잔류 총 수분 함량"과 동등한) % 물은 전량분석 칼 피셔(Coulometric Karl Fischer) 측정 방법에 따라 측정되고, 이때 충전제 물질은 220℃까지 가열되고, 증기로서 방출되고 (100 ㎖/분의) 질소 기체 스트림을 이용함으로써 단리된 물 함량은 전량분석 칼 피셔 유닛에서 측정된다.
본 발명의 의미에서 용어 "흡습량 민감성"은 광물 충전제의 표면 상에 흡착된 수분의 양을 지칭하고, +23℃(±2℃)의 온도에서 2.5시간 동안 각각 10% 및 85% 상대습도의 대기에 노출된 후 건조 처리된 광물 충전제 생성물의 g당 mg 수분으로 측정될 수 있다.
용어 "중합체 조성물"은 중합체 생성물의 제조에서 사용될 수 있는 하나 이상의 첨가제(예를 들면, 하나 이상의 충전제) 및 하나 이상의 중합체 물질을 포함하는 복합 물질을 지칭한다.
용어 "중합체 마스터배치"(= 또는 "마스터배치")는 (조성물의 총 중량을 기준으로) 상대적으로 높은, 바람직하게는 60 중량% 이상의 충전제 함량을 갖는 조성물을 의미한다. "중합체 마스터배치"는 보다 더 높은 충전제 함량을 달성하기 위해 가공 동안 충전되지 않았거나 낮게 충전된 중합체에 첨가될 수 있다. 그럼에도 불구하고, (조성물의 총 중량을 기준으로) 상대적으로 낮은, 바람직하게는 60 중량% 미만의 충전제 함량을 갖고 종종 "중합체 화합물"(= 또는 "화합물")로서도 지칭되는 상기 정의된 "중합체 조성물"(= 또는 "조성물")도 중합체 생성물의 제조에 직접적으로 사용될 수 있다.
따라서, 본원에서 사용된 용어 "중합체 조성물"(= 조성물)은 "중합체 마스터배치" 및 "중합체 화합물" 둘 다를 포함한다.
본원의 목적상, "휘발 개시 온도"는 잔존 샘플의 질량(y-축)을 온도(x-축)의 함수로서 작도하는 열중량측정(TGA) 곡선(이러한 곡선의 작도 및 해석은 이하에 정의되어 있음) 상에서 관찰될 때 휘발성 물질(분쇄 보조제를 사용하거나 사용하지 않는 분쇄, 부유 보조제 또는 다른 물질을 사용하거나 사용하지 않는 선광, 및 상기 명시적으로 나열되지 않은 다른 전처리제를 포함하는 통상의 광물 충전제 제조 단계의 결과로서 도입된 휘발성 물질을 포함함)이 발생되기 시작하는 온도로서 정의된다.
TGA 분석 방법은 높은 정확도로 질량의 손실 및 휘발 개시 온도에 대한 정보를 제공하고, 통상적으로 공지된 기술이다. 이 방법은 예를 들면, 문헌("Principles of Instrumental analysis", fifth edition, Skoog, Holler, Nieman, 1998 (first edition 1992) in Chapter 31 pages 798 to 800) 및 많은 다른 통상적으로 공지된 참조문헌들에 기재되어 있다. 본 발명에서, 열중량측정 분석(TGA)은 70 ㎖/분의 기류 하에 20℃/분의 속도에서 500 +/- 50 mg의 샘플 및 25℃ ∼ 280℃ 또는 25℃ ∼ 400℃의 스캐닝 온도를 기준으로 메틀러 톨레도(Mettler Toledo) TGA 851을 이용함으로써 수행된다. 당업자는 다음과 같이 TGA 곡선을 분석함으로써 "휘발 개시 온도"를 측정할 수 있을 것이다: TGA 곡선의 1차 도함수를 수득하고 150℃ ∼ 280℃ 또는 25℃ ∼ 400℃에서 그에 대한 변곡점을 확인한다. 수평선에 대해 45o 초과의 접선 기울기 값을 갖는 변곡점들 중에서 200℃ 초과의 최저 관련 온도를 갖는 변곡점을 확인한다. 1차 도함수 곡선의 이 최저 온도 변곡점과 관련된 온도 값이 "휘발 개시 온도"이다. 충전제의 접근가능한 표면적 상의 표면 처리제의 총 중량은 105℃ ∼ 400℃에서 질량 손실에 의한 열중량측정 분석에 의해 측정될 수 있다.
본원의 목적상, 광물 충전제와 관련되어 있고 25℃ ∼ 280℃ 또는 25℃ ∼ 400℃의 온도 범위에 걸쳐 발생되는 "총 휘발성 물질"은 열중량측정(TGA) 곡선 상에서 판독될 때 온도 범위에 걸쳐 광물 충전제 샘플의 % 질량 손실에 따라 특징져진다. TGA 곡선 상에서 발생된 "총 휘발성 물질"은 Star® SW 9.01 소프트웨어를 이용하여 측정된다. 이 소프트웨어를 이용함으로써, 상기 곡선을 먼저 원래의 샘플 중량에 대해 표준화하여, 원래의 샘플에 대한 % 값으로 질량 손실을 수득한다. 그 후, 25℃ ∼ 280℃ 또는 25℃ ∼ 400℃의 온도 범위를 선택하고 단계 수평적(독일어: "Stufe horizontal") 옵션을 선택하여, 선택된 온도 범위에 걸쳐 % 질량 손실을 수득한다.
본 발명의 의미에서 용어 "염 반응 생성물"은 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물(들)과 접촉시킴으로써 수득된 생성물을 지칭한다. 상기 염 반응 생성물은 적용된 일치환된 숙신산 무수물로부터 형성된 일치환된 숙신산과, 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면에 위치하는 반응성 분자 사이에 형성된다. 대안적으로, 상기 염 반응 생성물은 임의적으로 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 함께 존재할 수 있는 일치환된 숙신산과, 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면에 위치하는 반응성 분자 사이에 형성된다.
본 발명의 의미에서 용어 광물 충전제의 "비표면적"(m2/g)은 당업자에게 잘 공지되어 있는, 흡착 기체로서 질소를 사용하는 BET법을 이용하여 측정된다(ISO 9277:1995). 그 다음, 상기 비표면적을 처리 전 광물 충전제의 질량(g)과 곱함으로써 광물 충전제의 총 표면적(m2)을 수득한다.
본 명세서 전체에서, 탄산칼슘 함유 충전제의 "입도"는 그의 입도 분포에 의해 기재된다. 값 d x 는 x 중량%의 입자가 d x 미만의 직경을 가질 경우 그 직경을 표시한다. 즉, d 20 값은 20 중량%의 모든 입자들이 특정 입도보다 더 작은 경우 그 입도가고, d 98 값은 98 중량%의 모든 입자들이 특정 입도보다 더 작은 경우 그 입도가다. d 98 값은 "탑 컷"으로서도 표기된다. 따라서, d 50 값은 중량 중간 입도가다. 즉, 50 중량%의 모든 입자들이 이 입도보다 더 크거나 더 작다. 본 발명의 목적상, 달리 표시되어 있지 않은 한, 입도는 중량 중간 입도 d 50 으로서 특정된다. 중량 중간 입도 d 50 값 또는 탑 컷 입도 d 98 값을 측정하기 위해, 마이크로메리틱스사(the company Micromeritics)(미국 소재)의 세디그래프(Sedigraph) 5100 또는 5120 디바이스가 이용될 수 있다. 방법 및 기구는 당업자에게 공지되어 있고 충전제 및 안료의 입도를 측정하는 데 통상적으로 이용된다. 측정은 0.1 중량% Na4P2O7의 수용액에서 수행된다. 샘플은 고속 교반기 및 초음파의 이용을 통해 분산된다.
본 발명의 목적상, 액체 조성물의 "고체 함량"은 모든 용매 또는 물이 증발된 후 잔존하는 물질의 양의 측정치이다.
본 발명의 의미에서 "현탁액" 또는 "슬러리"는 불용성 고체 및 물, 및 임의적으로 추가 첨가제를 포함하고, 통상적으로 다량의 고체를 함유하므로, 더 높은 점성을 띠고 그 자신의 형성에 사용되는 액체보다 더 높은 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 요지에서 "처리 층"은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 표면 처리제의 층, 바람직하게는 단일층을 지칭한다. "처리 층"은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 표면 처리제로서 포함한다.
본 발명의 의미에서 "후처리 층"은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)과 상이할 수 있는 표면 처리제의 층, 바람직하게는 단일층을 지칭하고, "후처리 층"은 "처리 층" 상에 위치한다.
용어 "포함하는"이 본 설명 및 청구범위에서 사용되는 경우, 이 용어는 기능적으로 더 중요하거나 덜 중요한 다른 비특정된 요소들을 배제하지 않는다. 본 발명의 목적상, 용어 "구성된"은 용어 "포함하는"의 바람직한 실시양태인 것으로 간주된다. 이하에서 군이 적어도 특정 수의 실시양태들을 포함하는 것으로 정의되는 경우, 이것은 바람직하게는 이들 실시양태들만으로 구성된 군을 개시하는 것으로도 이해될 것이다.
용어 "비롯한" 또는 "갖는"이 사용될 때마다, 이들 용어들은 상기 정의된 "포함하는"과 동등한 것으로 여겨진다.
단수형 명사를 지칭할 때 부정관사 또는 정관사, 예를 들면, "하나", "한" 또는 "그"가 사용될 때, 달리 구체적으로 언급되지 않은 한, 이것은 그 명사의 복수형을 포함한다.
"수득될 수 있는" 또는 "정의될 수 있는" 및 "수득된" 또는 "정의된"과 같은 용어들은 상호교환적으로 사용된다. 즉, 예를 들면, 문맥이 달리 명시하지 않은 한, 용어 "수득된"은 예를 들면, 한 실시양태가 예를 들면, 용어 "수득된" 다음의 일련의 단계들에 의해 수득되어야 한다는 것을 표시하기 위한 것이 아니지만, 이러한 제한된 이해는 바람직한 실시양태로서 용어 "수득된" 또는 "정의된"에 의해 항상 포함된다.
본 발명의 통기성 필름은 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함한다. 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 (A) 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛의 중량 중간 입도 d 50 , ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 , ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및 (B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 상기 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층을 포함한다. 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 상기 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 상기 처리 층을 포함한다.
본 발명의 생성물의 하기 세부사항들 및 바람직한 실시양태들은 보다 상세히 기재될 것이다. 이들 기술적 세부사항들 및 실시양태들은 상기 통기성 필름을 제조하는 본 발명의 방법, 및 통기성 필름 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 본 발명의 용도에도 적용된다는 것을 이해해야 한다.
열가소성 중합체
본 발명의 통기성 필름은 하나 이상의 열가소성 중합체를 포함한다. 하나 이상의 열가소성 중합체는, 이 중합체가 통기성 필름의 제조에 적합한 한, 특정 물질로 제한되지 않는다는 것이 인식된다. 당업자는 통기성 필름의 원하는 성질, 예컨대, 내열성 또는 탄성 회복에 따라 열가소성 중합체를 선택할 것이다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 폴리올레핀이다. 사용될 수 있는 폴리올레핀 중합체는 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리에틸렌이다.
0.936 g/m3 ∼ 약 0.965 g/m3의 밀도를 갖는 폴리에틸렌은 전형적으로 "고밀도 폴리에틸렌(HDPE)"으로서 지칭된다.
0.910 g/m3 ∼ 약 0.940 g/m3의 밀도를 갖는 폴리에틸렌은 전형적으로 "저밀도 폴리에틸렌(LDPE)"으로서 지칭된다.
용어 "선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)"은 통상적으로 에틸렌과 장쇄 올레핀의 공중합에 의해 제조된, 상당한 수의 짧은 분지를 갖는 실질적으로 선형 중합체(폴리에틸렌)를 지칭한다. 선형 저밀도 폴리에틸렌은 장쇄 분지의 부재 면에서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 구조적으로 상이하다. LLDPE의 선형성은 LLDPE의 상이한 제조 공정으로부터 비롯된다. 일반적으로, LLDPE는 에틸렌과 고차 알파-올레핀, 예컨대, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐의 공중합에 의해 보다 더 낮은 온도 및 압력에서 제조된다. LLDPE는 통기성 필름 적용을 위해 전형적으로 0.911 g/m3 ∼ 0.940 g/m3 범위, 바람직하게는 0.912 g/m3 ∼ 0.928 g/m3 범위의 밀도를 갖는다.
"극저밀도 선형 저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)"은 통상적으로 에틸렌과 단쇄 알파-올레핀, 예컨대, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐의 공중합에 의해 제조된, 높은 수준의 단쇄 분지를 갖는 실질적으로 선형 중합체이다. VLDPE는 전형적으로 0.900 g/cm3 ∼ 0.914 g/cm3 범위의 밀도를 갖는다.
"초저밀도 선형 저밀도 폴리에틸렌(ULDPE)"은 통상적으로 에틸렌과 단쇄 알파-올레핀, 예컨대, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐의 공중합에 의해 제조된, 높은 수준의 단쇄 분지를 갖는 실질적으로 선형 중합체이다. ULDPE는 전형적으로 0.860 g/cm3 ∼ 0.899 g/cm3 범위의 밀도를 갖는다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 1종의 열가소성 중합체만으로 구성된다. 또 다른 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 2종 이상의 열가소성 중합체들의 블렌드로 구성된다.
한 실시양태에 따라, 열가소성 중합체는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 바람직하게는 0.912 g/m3 ∼ 0.928 g/m3 범위의 밀도를 갖는 LLDPE를 포함한다. 본 발명자들은 상기 범위의 밀도를 갖는 LLDPE 중합체가 특히 본 발명에 따른 표면 처리된 충전제 물질 생성물과 함께 매우 우수한 차단막 및 가공성을 보일 수 있다는 것을 발견하였다.
한 바람직한 실시양태에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체는 열가소성 중합체의 총량을 기준으로 1 ∼ 10 중량%의 LDPE, 보다 바람직하게는 3 ∼ 7 중량%의 LDPE, 가장 바람직하게는 약 5 중량%의 LDPE를 포함한다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, ISO 1133(190℃, 2.16 kg)에 따라 측정된 하나 이상의 열가소성 중합체의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 바람직하게는 0.01 ∼ 20 g/10분, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 g/10분이다.
통기성 필름은 통기성 필름의 총 중량을 기준으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 가장 바람직하게는 40 중량% 이상, 예를 들면, 약 50 중량%의 양으로 하나 이상의 열가소성 중합체를 포함할 수 있다. 한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 통기성 필름의 총 중량을 기준으로 15 ∼ 70 중량%, 바람직하게는 20 ∼ 70 중량%, 보다 바람직하게는 30 ∼ 65 중량%, 가장 바람직하게는 40 ∼ 60 중량%의 양으로 하나 이상의 열가소성 중합체를 포함한다.
표면 처리된 충전제 물질 생성물
본 발명의 통기성 필름은 제1항에 정의되어 있고 이하에 더 상세히 기재되어 있을 여러 본질적 특징들을 갖는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 포함하는 표면 처리된 충전제 물질 생성물도 포함한다.
본 발명의 의미에서 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 천연 중질 탄산칼슘(GCC), 경질 탄산칼슘(PCC), 개질 탄산칼슘(MCC), 표면 처리된 탄산칼슘 및 이들의 혼합물로부터 선택된 충전제 물질을 지칭한다. 바람직한 실시양태에 따라, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 천연 중질 탄산칼슘(GCC)이고, 보다 바람직하게는 중질 탄산칼슘 함유 충전제는 습윤 중질 천연 중질 탄산칼슘이다.
GCC는 퇴적암, 예컨대, 석회석 또는 백악, 또는 변성암으로부터 채굴되고, 예를 들면, 사이클론 또는 분류기에 의한 처리, 예컨대, 습식 형태의 분쇄, 스크리닝 및/또는 분획화를 통해 가공된, 천연 생성 형태의 탄산칼슘인 것으로 이해된다. 본 발명의 한 실시양태에서, GCC는 대리석, 백악, 백운석, 석회석 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 의미에서 "경질 탄산칼슘"(PCC)은 일반적으로 수성 환경에서의 이산화탄소와 석회의 반응 후 침전에 의해, 물에서의 칼슘 및 탄산염 이온 공급원의 침전에 의해, 또는 용액으로부터의 칼슘 및 탄산염 이온, 예를 들면, CaCl2 및 Na2CO3의 침전에 의해 수득된 합성된 물질이다. 추가 가능한 PCC 제조 방식은 석회 소다 공정, 또는 PCC가 암모니아 제조의 부산물인 솔베이(Solvay) 공정이다. 경질 탄산칼슘은 3종의 주요 결정질 형태들, 즉 칼사이트(calcite), 아라고나이트(aragonite) 및 바테라이트(vaterite)로 존재하고, 이들 결정질 형태들 각각에 대한 많은 상이한 다형체들(결정상들)이 존재한다. 칼사이트는 전형적인 결정상, 예컨대, 스칼레노헤드랄(scalenohedral)(S-PCC), 롬보헤드랄(rhombohedral)(R-PCC), 육각기둥, 피나코이드성(pinacoida) 및 콜로이드성(C-PCC), 입방체 및 각기둥(P-PCC)을 갖는 삼방정계 구조를 갖는다. 아라고나이트는 쌍정 육각기둥 결정의 전형적인 결정상을 가질 뿐만 아니라, 얇고 긴 각기둥, 굽은 블레이드, 경사진 피라미드, 끌 형태의 결정, 분지 나무, 및 산호 또는 벌레 유사 형태를 다양하게 갖춘 사방정계 구조물이다. 바테라이트는 육방정계 결정 시스템에 속한다. 수득된 PCC 슬러리는 기계적으로 탈수 및 건조될 수 있다.
개질 탄산칼슘은 내부 구조 변경을 갖는 GCC 또는 PCC, 또는 표면-반응된 GCC 또는 PCC로 이해될 수 있다. 표면-반응된 탄산칼슘은 수성 현탁액의 형태로 GCC 또는 PCC를 제공하고 산을 상기 현탁액에 첨가함으로써 제조될 수 있다. 적합한 산은 예를 들면, 황산, 염산, 인산, 구연산, 옥살산 또는 이들의 혼합물이다. 다음 단계에서, 탄산칼슘은 이산화탄소 기체로 처리된다. 강산, 예컨대, 황산 또는 염산이 산 처리 단계를 위해 사용되는 경우, 이산화탄소는 제자리에서 자동적으로 형성할 것이다. 대안적으로 또는 추가로, 이산화탄소는 외부 공급원으로부터 공급될 수 있다. 표면-반응된 탄산칼슘은 예를 들면, US 2012/0031576호(A1), WO 2009/074492호(A1), EP 2 264 109호(A1), EP 2 070 991호(A1), 또는 EP 2 264 108호(A1)에 기재되어 있다.
한 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 대리석, 보다 바람직하게는 습윤 중질 대리석이다.
하나 이상의 탄산칼슘 함유 충전제 물질에서 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘의 양은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 80 중량% 이상, 예를 들면, 95 중량% 이상, 바람직하게는 97 ∼ 100 중량%, 보다 바람직하게는 98.5 ∼ 99.95 중량%이라는 것이 인식된다.
하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 바람직하게는 미립자 물질의 형태로 존재하고, 제조되는 생성물의 유형에 관여하는 물질(들)을 위해 통상적으로 사용되는 입도 분포를 가질 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질이 0.1 ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 값을 갖는다는 것은 본 발명의 한 특정 요건이다. 예를 들면, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 0.25 ㎛ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 0.7 ㎛ ∼ 4 ㎛의 중량 중간 입도 d 50 을 갖는다.
본 발명의 추가 요건은 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질이 15 ㎛의 탑 컷(d 98 )을 갖는다는 것이다. 예를 들면, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ≤12.5 ㎛, 바람직하게는 ≤10 ㎛, 가장 바람직하게는 ≤7.5 ㎛의 탑 컷(d 98 )을 갖는다.
하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 BET 비표면적을 갖는다는 것도 인식된다. 예를 들면, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 50 m2/g, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 35 m2/g, 가장 바람직하게는 0.5 ∼ 15 m2/g의 비표면적(BET)을 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛, 바람직하게는 0.25 ㎛ ∼ 5 ㎛, 가장 바람직하게는 0.7 ㎛ ∼ 4 ㎛의 중간 입도 직경 d 50 값을 갖는 대리석이다. 이 경우, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g, 바람직하게는 0.5 ∼ 50 m2/g, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 35 m2/g, 가장 바람직하게는 0.5 ∼ 15 m2/g의 BET 비표면적을 나타낸다. 바람직한 실시양태에서, 중질 탄산칼슘 함유 충전제는 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제이다. 그러나, 건조 중질 탄산칼슘 함유 충전제도 사용될 수 있다.
습식 분쇄 단계는 자생적 분쇄가 일어나게 하는 조건 하에서 수행될 수 있고/있거나, 수평 볼 제분(horizontal ball milling) 및/또는 당업자에게 공지된 다른 이러한 공정에 의해 수행될 수 있다. 이로써 수득된 가공된 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 건조 전에 잘 공지된 공정, 예를 들면, 응집, 여과 또는 강제된 증발에 의해 세척 및 탈수될 수 있다. 후속 건조 단계는 하나 이상의 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 관련 수분 함량을 약 0.5 중량%보다 더 크지 않은 수준까지 감소시키기 위해 단일 단계, 예컨대, 분무 건조로 수행될 수 있거나, 2개 이상의 단계들, 예를 들면, 제1 가열 단계를 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질에 적용함으로써 수행될 수 있다. 충전제의 잔류 총 수분 함량은 195℃의 오븐에서 수분을 탈착하고 10분 동안 100 ㎖/분으로 건조 N2를 사용하여 상기 수분을 KF 전량계(메틀러 오븐 DO 0337과 조합된 메틀러 톨레도 전량 KF 적정기 C30) 내로 연속적으로 통과시키는 칼 피셔 전량 적정 방법에 의해 측정될 수 있다. 잔류 총 수분 함량은 보정 곡선으로 측정될 수 있고, 샘플 없는 10분 기체 유동의 블라인드(blind)도 고려될 수 있다. 잔류 총 수분 함량은 제2 가열 단계를 하나 이상의 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질에 적용함으로써 더 감소될 수 있다. 상기 건조가 하나 초과의 건조 단계에 의해 수행되는 경우, 제1 단계는 고온 기류에서 가열함으로써 수행될 수 있는 반면, 제2 건조 단계 및 추가 건조 단계는 바람직하게는 상응하는 용기 내의 대기가 표면 처리제를 포함하는 간접적인 가열에 의해 수행된다. 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질이 불순물을 제거하기 위한 선광 단계(예컨대, 부유, 표백 또는 자기 분리 단계)로 처리되는 것도 통상적이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 수평 볼 제분기에서 분쇄된 후 잘 공지된 분무 건조 공정의 이용에 의해 건조된 물질이다.
본 발명에 따라, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 수분 함량을 갖는다. 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질에 따라, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 ∼ 1 중량%, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 중량%, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 0.15 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 ∼ 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는다.
예를 들면, 중질(특히 습윤 중질) 및 분무 건조된 대리석이 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질로서 사용되는 경우, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 잔류 총 수분 함량은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 바람직하게는 0.01 ∼ 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 0.08 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 ∼ 0.07 중량%이다. PCC가 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질로서 사용되는 경우, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 잔류 총 수분 함량은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.17 중량%, 가장 바람직하게는 0.05 ∼ 0.10 중량%이다.
본 발명에 따라, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층을 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상에서 추가로 포함한다.
표현 "하나 이상의" 일치환된 숙신산 무수물은 1종 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 본 발명의 방법에서 제공될 수 있다는 것을 의미한다는 것이 인식된다.
따라서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 1종의 일치환된 숙신산 무수물일 수 있다는 것을 인지해야 한다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 또는 3종의 일치환된 숙신산 무수물들, 예컨대, 2종의 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 1종의 일치환된 숙신산 무수물이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 표면 처리제를 대표하고 치환기에서 C2 ∼ C30의 탄소 원자 총량을 갖는 임의의 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다는 것이 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C3 ∼ C20의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형 및 지방족 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다. 추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 분지형 및 지방족 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다.
따라서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형 또는 분지형 알킬 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다.
예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형 알킬 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다. 추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 분지형 알킬 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다.
본 발명의 의미에서 용어 "알킬"은 탄소 및 수소로 구성된 선형 또는 분지형 포화된 유기 화합물을 지칭한다. 즉, "알킬 일치환된 숙신산 무수물"은 펜던트 숙신산 무수물 기를 함유하는 선형 또는 분지형 포화된 탄화수소 쇄로 구성된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 선형 또는 분지형 알킬 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 에틸숙신산 무수물, 프로필숙신산 무수물, 부틸숙신산 무수물, 트리이소부틸 숙신산 무수물, 펜틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 노닐숙신산 무수물, 데실 숙신산 무수물, 도데실 숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
따라서, 예를 들면, 용어 "부틸숙신산 무수물"은 선형 부틸숙신산 무수물(들) 및 분지형 부틸숙신산 무수물(들)을 포함한다는 것이 인식된다. 선형 부틸숙신산 무수물(들)의 한 구체적인 예는 n-부틸숙신산 무수물이다. 분지형 부틸숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 이소-부틸숙신산 무수물, sec-부틸숙신산 무수물 및/또는 tert-부틸숙신산 무수물이다.
나아가, 예를 들면, 용어 "헥사데카닐 숙신산 무수물"은 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)을 포함한다는 것이 인식된다. 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 한 구체적인 예는 n-헥사데카닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 14-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 13-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 12-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 11-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 10-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 9-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 8-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 7-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 6-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 5-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 4-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 3-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 2-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 1-메틸펜타데카닐 숙신산 무수물, 13-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 12-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 11-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 10-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 9-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 8-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 7-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 6-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 5-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 4-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 3-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 1-에틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2-부틸도데카닐 숙신산 무수물, 1-헥실데카닐 숙신산 무수물, 1-헥실-2-데카닐 숙신산 무수물, 2-헥실데카닐 숙신산 무수물, 6,12-디메틸부타데카닐 숙신산 무수물, 2,2-디에틸도데카닐 숙신산 무수물, 4,8,12-트리메틸트리데카닐 숙신산 무수물, 2,2,4,6,8-펜타메틸운데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸-4-메틸-2-(2-메틸펜틸)-헵틸 숙신산 무수물 및/또는 2-에틸-4,6-디메틸-2-프로필노닐 숙신산 무수물이다.
나아가, 예를 들면, 용어 "옥타데카닐 숙신산 무수물"은 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물(들)을 포함한다는 것이 인식된다. 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물(들)의 한 구체적인 예는 n-옥타데카닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 16-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 15-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 14-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 13-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 12-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 11-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 10-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 9-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 8-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 7-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 6-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 5-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 4-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 3-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 2-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 1-메틸헵타데카닐 숙신산 무수물, 14-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 13-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 12-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 11-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 10-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 9-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 8-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 7-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 6-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 5-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 4-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 3-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 2-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 1-에틸헥사데카닐 숙신산 무수물, 2-헥실도데카닐 숙신산 무수물, 2-헵틸운데카닐 숙신산 무수물, 이소-옥타데카닐 숙신산 무수물 및/또는 1-옥틸-2-데카닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물, 헥실숙신산 무수물, 헵틸숙신산 무수물, 옥틸숙신산 무수물, 헥사데카닐 숙신산 무수물, 옥타데카닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 1종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헥실숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헵틸숙신산 무수물 또는 옥틸숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데카닐 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-헥사데카닐 숙신산 무수물 또는 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물, 예컨대, 1-헥실-2-데카닐 숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데카닐 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-옥타데카닐 숙신산 무수물 또는 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물, 예컨대, 이소-옥타데카닐 숙신산 무수물 또는 1-옥틸-2-데카닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물, 예컨대, n-부틸숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 또는 3종의 알킬 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형 또는 분지형 알케닐 기인 하나의 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성된다.
본 발명의 의미에서 용어 "알케닐"은 탄소 및 수소로 구성된 선형 또는 분지형 불포화된 유기 화합물을 지칭한다. 상기 유기 화합물은 치환기에서 하나 이상의 이중 결합, 바람직하게는 하나의 이중 결합을 추가로 함유한다. 즉, "알케닐 일치환된 숙신산 무수물"은 펜던트 숙신산 무수물 기를 함유하는 선형 또는 분지형 불포화된 탄화수소 쇄로 구성된다. 본 발명의 의미에서 용어 "알케닐"은 시스 이성질체 및 트랜스 이성질체를 포함한다는 것이 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 선형 또는 분지형 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 트리이소부테닐 숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 데세닐 숙신산 무수물, 도데세닐 숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
따라서, 예를 들면, 용어 "헥사데세닐 숙신산 무수물"은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함한다는 것이 인식된다. 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)의 한 구체적인 예는 n-헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 14-헥사데세닐 숙신산 무수물, 13-헥사데세닐 숙신산 무수물, 12-헥사데세닐 숙신산 무수물, 11-헥사데세닐 숙신산 무수물, 10-헥사데세닐 숙신산 무수물, 9-헥사데세닐 숙신산 무수물, 8-헥사데세닐 숙신산 무수물, 7-헥사데세닐 숙신산 무수물, 6-헥사데세닐 숙신산 무수물, 5-헥사데세닐 숙신산 무수물, 4-헥사데세닐 숙신산 무수물, 3-헥사데세닐 숙신산 무수물 및/또는 2-헥사데세닐 숙신산 무수물이다. 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 14-메틸-9-펜타데세닐 숙신산 무수물, 14-메틸-2-펜타데세닐 숙신산 무수물, 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물 및/또는 이소-헥사데세닐 숙신산 무수물이다.
나아가, 예를 들면, 용어 "옥타데세닐 숙신산 무수물"은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함한다는 것이 인식된다. 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 n-옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 16-옥타데세닐 숙신산 무수물, 15-옥타데세닐 숙신산 무수물, 14-옥타데세닐 숙신산 무수물, 13-옥타데세닐 숙신산 무수물, 12-옥타데세닐 숙신산 무수물, 11-옥타데세닐 숙신산 무수물, 10-옥타데세닐 숙신산 무수물, 9-옥타데세닐 숙신산 무수물, 8-옥타데세닐 숙신산 무수물, 7-옥타데세닐 숙신산 무수물, 6-옥타데세닐 숙신산 무수물, 5-옥타데세닐 숙신산 무수물, 4-옥타데세닐 숙신산 무수물, 3-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 2-옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)의 구체적인 예는 16-메틸-9-헵타데세닐 숙신산 무수물, 16-메틸-7-헵타데세닐 숙신산 무수물, 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물 및/또는 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥세닐숙신산 무수물, 옥테닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물, 옥타데세닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥세닐숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 옥테닐숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데세닐 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-헥사데세닐 숙신산 무수물 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물이다. 대안적으로, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 예를 들면, 하나의 알킬 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-옥타데세닐 숙신산 무수물 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물, 또는 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-옥타데세닐 숙신산 무수물이다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥테닐숙신산 무수물, 예컨대, n-옥테닐숙신산 무수물이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물인 경우, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 95 중량% 이상, 바람직하게는 96.5 중량% 이상의 양으로 존재한다는 것이 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 또는 3종의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물인 경우, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물인 반면, 각각의 추가 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이고, 이때 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물이고, 각각의 추가 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이고, 이때 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물이고, 각각의 추가 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 에테닐숙신산 무수물, 프로페닐숙신산 무수물, 부테닐숙신산 무수물, 펜테닐숙신산 무수물, 헥세닐숙신산 무수물, 헵테닐숙신산 무수물, 노네닐숙신산 무수물, 헥사데세닐 숙신산 무수물 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 및 하나 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 선형 또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들) 및 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들) 및 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물이다. 예를 들면, 하나 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물은 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-헥사데세닐 숙신산 무수물 및/또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 1-헥실-2-데세닐 숙신산 무수물이다. 추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물은 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, n-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물, 예컨대, 이소-옥타데세닐 숙신산 무수물 및/또는 1-옥틸-2-데세닐 숙신산 무수물이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물인 경우, 하나의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물은 제공된 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 20 ∼ 60 중량%, 바람직하게는 30 ∼ 50 중량%의 양으로 존재한다는 것이 인식된다.
예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 하나 이상의 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 예컨대, 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들), 및 하나 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물(들), 예컨대, 선형 또는 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물(들)을 포함하는 2종 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물들의 혼합물인 경우, 하나 이상의 옥타데세닐 숙신산 무수물(들)은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 총 중량을 기준으로 20 ∼ 60 중량%, 바람직하게는 30 ∼ 50 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물일 수 있다는 것도 인식된다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물인 경우, 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물의 알킬 치환기와 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 알케닐 치환기는 바람직하게는 동일하다는 것이 인식된다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 에틸숙신산 무수물과 에테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 프로필숙신산 무수물과 프로페닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 부틸숙신산 무수물과 부테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 트리이소부틸 숙신산 무수물과 트리이소부테닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 펜틸숙신산 무수물과 펜테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 헥실숙신산 무수물과 헥세닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 헵틸숙신산 무수물과 헵테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 옥틸숙신산 무수물과 옥테닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 노닐숙신산 무수물과 노네닐숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 데실 숙신산 무수물과 데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 도데실 숙신산 무수물과 도데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 헥사데카닐 숙신산 무수물과 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 헥사데카닐 숙신산 무수물과 선형 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물 또는 분지형 헥사데카닐 숙신산 무수물과 분지형 헥사데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 옥타데카닐 숙신산 무수물과 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 선형 옥타데카닐 숙신산 무수물과 선형 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물 또는 분지형 옥타데카닐 숙신산 무수물과 분지형 옥타데세닐 숙신산 무수물의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 노닐숙신산 무수물과 노네닐숙신산 무수물의 혼합물이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물의 혼합물이고, 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물 사이의 중량 비는 90:10 ∼ 10:90(중량%/중량%)이다. 예를 들면, 하나 이상의 알킬 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 알케닐 일치환된 숙신산 무수물 사이의 중량 비는 70:30 ∼ 30:70(중량%/중량%) 또는 60:40 ∼ 40:60이다.
표현 "하나 이상의" 일치환된 숙신산은 1종 이상의 일치환된 숙신산이 본 발명의 방법에서 제공될 수 있다는 것을 의미한다는 것이 인식된다.
따라서, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 1종의 일치환된 숙신산일 수 있다는 것을 인지해야 한다. 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 2종 이상의 일치환된 숙신산들의 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 2종 또는 3종의 일치환된 숙신산들, 예컨대, 2종의 일치환된 숙신산들의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 1종의 일치환된 숙신산이다.
하나 이상의 일치환된 숙신산은 표면 처리제를 대표하고 치환기에서 C2 ∼ C30의 탄소 원자 총량을 갖는 임의의 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산으로 구성된다는 것이 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 치환기에서 C3 ∼ C20의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산으로 구성된다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 치환기에서 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 기로 일치환된 숙신산으로 구성된다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 일치환된 숙신산은 동일한 또는 상이한 치환기를 포함할 수 있다는 것이 인식된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 일치환된 숙신산의 숙신산 분자 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 숙신산 무수물 분자는 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C20, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C18의 탄소 원자 총량을 갖는 임의의 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기들로부터 선택된 동일한 기로 일치환된다.
하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물이 하나 이상의 일치환된 숙신산과 함께 제공되는 경우, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 일치환된 숙신산의 몰 합계를 기준으로 ≤10 몰%의 양으로 존재한다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 하나 이상의 일치환된 숙신산의 몰 합계를 기준으로 ≤5 몰%, 바람직하게는 ≤2.5 몰%, 가장 바람직하게는 ≤1 몰%의 양으로 존재한다.
한 실시양태에 따라, 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상에서 형성된, 일치환된 숙신산 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 염 반응 생성물(들)은 그의 하나 이상의 칼슘 염 및/또는 하나 이상의 마그네슘 염이다.
한 실시양태에 따라, 처리 층은 유기 물질, 예컨대, 폴리실록산을 추가로 포함한다. 바람직한 폴리실록산은 예를 들면, US 2004/0097616호(A1)에 기재된 폴리디알킬실록산이다. 폴리디메틸실록산, 바람직하게는 디메티콘, 폴리디에틸실록산 및 폴리메틸페닐실록산 및/또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리디알킬실록산이 가장 바람직하다.
또 다른 실시양태에 따라, 후처리 층은 처리 층 상에 존재하고, 상기 후처리 층은 상기 언급된 폴리디알킬실록산들 중 하나 이상을 포함한다.
한 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 처리는 2개의 단계들, 즉 처리 층을 형성하기 위해 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)에 의한 처리를 포함하는 제1 단계, 및 후처리 층을 형성하기 위해 하나 이상의 폴리디알킬실록산에 의한 처리를 포함하는 제2 단계로 수행된다.
또 다른 실시양태에서, 표면 처리는 처리 층을 형성하기 위해 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들) 및 하나 이상의 폴리디알킬실록산으로 동시에 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 처리함으로써 수행된다.
나아가, 표면 처리는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질을 먼저 폴리디알킬실록산으로 처리한 후 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)로 처리함으로써 수행될 수 있다.
한 실시양태에 따라, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적 하나 이상의 일치환된 숙신산 대 이들의 염 반응 생성물(들)의 몰 비는 99.9:0.1 ∼ 0.1:99.9, 바람직하게는 70:30 ∼ 90:10이다.
한 실시양태에 따라, 일치환된 숙신산 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 염 반응 생성물(들)은 그의 하나 이상의 칼슘 및/또는 마그네슘 염이다.
따라서, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층을 포함하고, 바람직하게는 이들로 구성된다는 것이 인식된다. 상기 처리 층은 상기 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상에서 형성된다.
하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층이 하나 이상의 일치환된 숙신산을 포함하는 경우, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 적용된 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물로부터 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 하나 이상의 일치환된 숙신산의 치환기와 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 치환기는 동일하다.
추가로 또는 대안적으로, 하나 이상의 일치환된 숙신산은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물과 함께 블렌드로 제공된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상에서 형성된 처리 층은 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질과 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적 하나 이상의 일치환된 숙신산의 접촉으로부터 수득된 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함한다. 대안적으로, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상에서 형성된 처리 층은 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질과 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적 하나 이상의 일치환된 숙신산의 접촉으로부터 수득된 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 및 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함한다.
본 발명의 한 요건은 표면 처리된 충전제 물질 생성물이 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것이다.
한 실시양태에 따라, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은, 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 2.5 중량%의 양, 바람직하게는 0.1 ∼ 2 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 1.5 중량%의 양, 훨씬 더 바람직하게는 0.1 ∼ 1 중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8 중량%의 양으로 처리 층을 포함한다.
처리 층은 바람직하게는 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 표면 상의 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)의 총 중량이 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 0.05 ∼ 1 중량%/m2, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.5 중량%/m2, 가장 바람직하게는 0.15 ∼ 0.25 중량%/m2인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 실시양태에서, 처리 층은 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 표면 상의 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들) 및 임의적 하나 이상의 유기 물질의 총 중량이 하나 이상의 탄산칼슘 함유 물질의 0.1 ∼ 5 mg/m2, 보다 바람직하게는 0.25 ∼ 4.5 mg/m2, 가장 바람직하게는 1.0 ∼ 4.0 mg/m2인 것을 특징으로 한다.
추가로 또는 대안적으로, 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 처리 층은 특정 몰 비로 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함한다. 예를 들면, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 대 이들의 염 반응 생성물(들)의 몰 비는 99.9:0.1 ∼ 0.1:99.9, 바람직하게는 70:30 ∼ 90:10이다.
본 발명의 의미에서 표현 "하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 하나 이상의 일치환된 숙신산 대 이들의 염 반응 생성물(들)의 몰 비"는 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물의 분자량의 합계 및 하나 이상의 일치환된 숙신산의 분자량의 합계 대 이들의 염 반응 생성물에서의 일치환된 숙신산 무수물 분자의 분자량의 합계 및 이들의 염 반응 생성물에서의 일치환된 숙신산 분자의 분자량의 합계를 지칭한다.
본 발명에 따른 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 10개 이상의 쇄 탄소 원자들을 갖는 지방산 및/또는 지방산 염으로 처리된, 즉 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및 임의적 하나 이상의 일치환된 숙신산을 사용하지 않은 광물 충전제에 비해 탁월한 표면 특성을 갖는다.
특히, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 ≥250℃의 휘발 개시 온도를 특징으로 한다는 것이 인식된다. 예를 들면, 본 발명의 방법에 의해 수득된 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 ≥260℃ 또는 ≥270℃의 휘발 개시 온도를 특징으로 한다.
추가로 또는 대안적으로, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 25℃ ∼ 350℃에서 0.25 질량% 미만, 바람직하게는 0.23 질량% 미만, 예를 들면, 0.04 ∼ 0.21 질량%, 바람직하게는 0.08 ∼ 0.15 질량%, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.12 질량%의 총 휘발성 물질을 특징으로 한다.
나아가, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 낮은 흡습량 민감성을 특징으로 한다. 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 흡습량 민감성은 그의 총 표면 수분 수준이 약 +23℃(±2℃)의 온도에서 건조 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 g당 1 mg 미만이 되게 하는 정도인 것이 바람직하다. 예를 들면, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 +23℃(±2℃)의 온도에서 건조 탄산칼슘 함유 물질의 g당 0.1 ∼ 1 mg, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 0.9 mg, 가장 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8 mg의 흡습량 민감성을 갖는다.
추가로 또는 대안적으로, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 침강 방법에 의해 +23℃(±2℃)에서 측정된, 물:에탄올의 8:2 부피측정 비 미만의 친수성을 갖는다. 예를 들면, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 침강 방법에 의해 +23℃(±2℃)에서 측정된, 물:에탄올의 7:3 부피측정 비 미만의 친수성을 갖는다.
표면 처리된 충전제 물질 생성물을 제조하는 방법은 WO 2014/060286호(A1)에 기재되어 있다.
한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 통기성 필름의 총 중량을 기준으로 1 ∼ 85 중량%, 바람직하게는 2 ∼ 80 중량%, 보다 바람직하게는 5 ∼ 75 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 10 ∼ 65 중량%, 가장 바람직하게는 15 ∼ 60 중량%의 양으로 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함한다.
본 발명의 한 양태에 따라, 전술된 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 통기성 필름에서 충전제로서 사용된다.
통기성 필름
본 발명에 따라, 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 통기성 필름으로서, 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A)
- 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정하였을 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은, 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 통기성 필름이 제공된다.
본 발명의 통기성 필름의 두께에 대한 특별한 제한은 없다. 당업자는 예상된 적용 영역 및 필름 성질에 따라 필름 두께를 조정할 것이다. 한 실시양태에 따라, 통기성 필름의 두께는 5 ∼ 100 ㎛, 바람직하게는 10 ∼ 70 ㎛이다.
한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 5 ∼ 50 g/m2, 바람직하게는 10 ∼ 40 g/m2, 보다 바람직하게는 10 ∼ 30 g/m2의 기준 중량을 갖는다.
통기성 필름의 통기성은 그의 수증기 투과율에 의해 측정될 수 있다. 한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 ASTM 398에 따라 Lyssy L80-5000 측정 디바이스에 의해 측정된, 500 ∼ 10000 g/(m2·일), 바람직하게는 750 ∼ 8000 g/(m2·일), 보다 바람직하게는 1000 ∼ 7000 g/(m2·일)의 수증기 투과율(WVTR)을 갖는다.
한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 전술되어 있는 방법에 따라 FX 3000 하이드로테스터(Hydrotester)에 의해 측정된, 100 ∼ 500 mbar, 바람직하게는 200 ∼ 400 mbar, 보다 바람직하게는 250 ∼ 350 mbar의 정수압을 갖는다.
한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 UV-흡수제, 광 안정화제, 가공 안정화제, 항산화제, 열 안정화제, 핵형성제, 금속 탈활성화제, 충격 변경제, 가소제, 윤활제, 유변학 변경제, 가공 보조제, 안료, 염료, 광학 표백제, 항균제, 대전방지제, 슬립제(slip agent), 항-블록제, 커플링제, 분산제, 상용화제(compatibilizer), 산소 스캐빈저(scavenger), 산 스캐빈저, 마커, 무적제, 표면 변경제, 난연제, 취입제, 연기 억제제, 강화제, 예컨대, 유리 섬유, 탄소 섬유 및/또는 유리 버블로 구성된 군으로부터 선택된 첨가제, 또는 상기 첨가제들의 혼합물을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 상기 첨가제는 장쇄 카복실산의 염, 예컨대, 스테아르산칼슘, 스테아르산마그네슘, 스테아르산아연 및 젖산칼슘을 기제로 하는 산 스캐빈저들의 클래스로부터 선택되거나, 하이드로탈사이트일 수 있거나, 페놀성 항산화제, 벤조푸라논, 하이드록실아민, 니트론(nitrones), 티오시너지스트(thiosynergist) 및 포스파이트/포스포나이트를 기제로 하는 안정화제의 클래스로부터 선택될 수 있거나, 장애 아민을 기제로 하는 광 안정화제(HALS)의 클래스로부터 선택될 수 있거나, 금속 탈활성화제의 클래스로부터 선택될 수 있거나, 분산제, 커플링제 또는 상용화제의 클래스로부터 선택될 수 있거나, 상기 첨가제들 중 임의의 첨가제들의 혼합물일 수 있다.
적합한 페놀성 항산화제는 예를 들면, 다음과 같다: 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로파노네이트, 펜타에리쓰리톨-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로파노에이트, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)이소시아누레이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로파노에이트, 및 N,N'-헥산-1,6-디일-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로판아미드.
적합한 포스파이트/포스포나이트는 예를 들면, 다음과 같다: 트리스-(2,4-디-tert-부틸페닐)-포스파이트, 3,9-비스(2,4-디-tert-부틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파-스피로[5.5]운데센, 및 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트.
적합한 입체 장애 아민은 예를 들면, 다음과 같다: 1,1-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)석시네이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-n-부틸-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질말로네이트, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘과 숙신산의 축합 생성물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민과 4-tert-옥틸아미노-2,6-디클로로-1,3,5-트리아진의 선형 또는 환형 축합 생성물, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-니트릴로트리아세테이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카복실레이트, 1,1'-(1,2-에탄디일)-비스(3,3,5,5-테트라메틸피페라지논), 4-벤조일-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌-디아민과 4-모르폴리노-2,6-디클로로-1,3,5-트리아진의 선형 또는 환형 축합 생성물, 7,7,9,9-테트라메틸-2-사이클로운데실-1-옥사-3,8-디아자-4-옥소스피로[4.5]데센과 에피클로로하이드린의 반응 생성물.
적합한 분산제는 예를 들면, 다음과 같다: 폴리아크릴레이트, 예컨대, 긴 측쇄를 갖는 공중합체, 및 폴리아크릴레이트 블록 공중합체; 알킬아미드, 예컨대, N,N'-1,2-에탄디일비스옥타데칸아미드; 소르비탄 에스테르, 예컨대, 모노스테아릴소르비탄 에스테르; 티타네이트 및 지르코네이트; 반응성 공중합체, 예컨대, 폴리프로필렌-아크릴산 공중합체; 폴리프로필렌-말레산 무수물 공중합체; 폴리에틸렌-글리시딜-메타크릴레이트 공중합체; 폴리스티롤-말레산 무수물-폴리실록산 교대(alternating) 공중합체, 예컨대, 디메틸실란디올-에틸렌옥사이드 공중합체; 폴리페닐실록산 공중합체; 양친매성 공중합체, 예컨대, 폴리에틸렌-폴리에틸렌옥사이드 블록 공중합체; 및 덴드리머, 예컨대, 하이드록시 함유 덴드리머.
적합한 금속 탈활성화제는 예를 들면, N,N'-비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐프로피오닐)하이드라진일 수 있다. 또 다른 실시양태에 따라, 금속 탈활성화제는 하기 구조물들 중 하나 이상의 구조물들로부터 선택될 수 있다:
바람직한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하고, 이때 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A) - 0.25 ㎛ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 0.7 ㎛ ∼ 4 ㎛의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤10 ㎛, 바람직하게는 ≤7.5 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정하였을 때 0.5 ∼ 35 m2/g, 바람직하게는 0.5 ∼ 15 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 ∼ 0.2 중량%, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘, 바람직하게는 천연 중질 탄산칼슘; 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물이 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 1 중량%, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.08 중량%의 양으로 상기 처리 층을 포함한다.
본 발명의 통기성 필름은 당분야에서 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 한 실시양태에 따라, 통기성 필름의 제조 방법은
a) 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 조성물을 제공하는 단계,
b) 단계 a)의 조성물로부터 필름을 형성하는 단계, 및
c) 단계 b)에서 수득된 필름을 하나 이상의 방향으로 연신하는 단계
를 포함하고, 이때 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A) - 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정하였을 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질(특히 습윤 중질) 탄산칼슘 함유 충전제 물질; 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물이 상기 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 상기 처리 층을 포함한다.
방법 단계 a)에서 제공된, 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 조성물은 상기 성분들의 혼합 또는 배합에 의해 제조될 수 있다. 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물, 및 존재하는 경우 다른 임의적 첨가제는 적합한 혼합기, 예를 들면, 헨셸 혼합기, 수퍼 혼합기, 텀블러 유형 혼합기 등의 이용에 의해 혼합될 수 있다. 배합 단계는 적절한 압출기, 바람직하게는 트윈 나사 압출기(동회전 또는 역회전) 또는 임의의 다른 적합한 연속 배합 장치, 예를 들면, 연속 공-혼련기(Buss), 연속 혼합기(Farrel Pomini), 고리 압출기(Extricom) 등에 의해 수행될 수 있다. 압출된 중합체 덩어리를 펠릿으로 성형하기 위해 수중 펠릿화, 편심 펠릿화 및 워터링 펠릿화를 이용한 (고온 절단) 다이 페이스 펠릿화, 또는 수중 및 통상적인 스트랜드 펠릿화를 이용한 (저온 절단) 스트랜드 펠릿화로 압출로부터의 연속 중합체 덩어리를 펠릿화할 수 있다.
임의적으로, 배합 단계는 내부 (배치) 혼합기, 예를 들면, 반버리 혼합기(HF Mixing Group) 또는 브라벤더 혼합기(Brabender) 등을 이용한 불연속 또는 배치 공정에 의해 수행될 수도 있다.
임의적 실시양태에 따라, 방법 단계 a)에서 제공된 조성물은 전술된 첨가제들 중 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다.
한 실시양태에 따라, 방법 단계 a)에서 제공된 조성물은 마스터배치이다. 바람직한 실시양태에 따라, 마스터배치는 마스터배치의 총 중량을 기준으로 50 ∼ 85 중량%, 바람직하게는 60 ∼ 85 중량%, 보다 바람직하게는 70 ∼ 80 중량%의 양으로 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함한다. 마스터배치는 펠릿, 비드 또는 과립의 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에 따라, 단계 a)에서 제공된 조성물은 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 혼합하고/하거나 혼련하여 혼합물을 형성하고 이 수득된 혼합물을 수중에서 연속적으로 펠릿화함으로써 수득된 마스터배치 또는 배합물이다. "연속적으로"는 중단 없는 8시간 이상, 바람직하게는 24시간 이상, 보다 바람직하게는 170시간 이상을 의미한다.
본 발명의 발명자들은 놀랍게도 본 발명의 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 사용이 감소된 생산율을 야기하는 제조 공정의 중단을 유발할 수 있는, 마스터배치 또는 배합물의 제조 동안 수조에서의 발포라는 문제점을 피할 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 마스터배치 및 배합물의 연속 제조를 가능하게 함으로써, 통기성 필름을 위한 마스터배치 및 배합물 제조의 효율을 증가시킬 수 있다.
특히 인간 피부와 접촉할 때 표면 코팅물의 침출 위험은 본 발명의 표면 코팅물에 의해 최소화된다. 따라서, 본 발명의 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 사용함으로써 감소된 피부 자극력을 갖는 통기성 필름을 제조할 수 있다.
분산 질을 확인하기 위해 필터 압력 시험을 수행하였다. 상업적으로 입수가능한 콜린(Collin) 압력 필터 시험 티치-라인(Teach-Line) FT-E20T-IS 상에서 필터 압력 시험을 수행하였다. 14 ㎛ 유형 30 필터(GKD Gebr. Kufferath AG, 독일 뒤렌 소재)를 이용하여 상응하는 중합체 조성물 각각(최종 샘플 200 g당 16 g의 효과적인 탄산칼슘, 희석제 LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX)으로 유럽 표준 EN 13900-5에 따라 상기 시험 방법을 수행하였고, 이때 용융 펌프는 이용되지 않았고, 압출기 속도는 100 rpm에서 유지되었고, 용융 온도는 225℃ ∼ 230℃(온도 설정: 190℃/210℃/230℃/230℃/230℃)이었다.
본 발명의 발명자들은 통기성 필름에서 본 발명의 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 사용이 매우 미세하고 균질하게 충전된 통기성 필름 물질을 생성할 수 있다는 것을 발견하였다. 임의의 이론에 구속받고자 하는 것은 아니지만, 본 발명에 따른 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 특정 성질들은 이 생성물이 필름 전체에 걸쳐 균일한 분포 차단막 및 증기 투과 성질을 수득하기 위해 가능한 필름 전체에 균일하게 분포된 충전제를 갖기를 요구하는 통기성 필름에 적용되기에 특히 적합하게 만들 수 있다고 생각된다.
마스터배치는 방법 단계 b)에서 직접적으로 사용될 수 있거나, 방법 단계 b) 전에 하나 이상의 열가소성 중합체와 혼합될 수 있다. 마스터배치는 전술된 첨가제들 중 하나 이상의 첨가제와 혼합될 수도 있다. 바람직한 실시양태에 따라, 마스터배치는 방법 단계 b)에서 직접적으로 사용된다.
방법 단계 b)는 중합체 필름의 제조에 이용되는 임의의 잘 공지된 기법에 의해 수행될 수 있다. 적합한 필름 압출 기법의 예는 취입 필름 압출 또는 캐스트 필름 압출이다.
방법 단계 c)에서, 방법 단계 b)에서 수득된 필름은 하나 이상의 방향으로 연신된다. 연신 단계 동안 중합체는 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 표면으로부터 박리될 수 있고, 이에 의해 공극이 통기성 필름에서 형성될 수 있다. 연신 단계 c)는 당분야에서 공지된 임의의 수단에 의해 수행될 수 있다.
필름은 잘 공지된 기법, 예컨대, 롤(roll) 방법, 인터디지타이징(interdigitizing) 방법 또는 텐터(tenter) 방법에 의해 실온 내지 열가소성 중합체의 연화점에서 적어도 일축 방향으로 연신될 수 있다 .
한 실시양태에 따라, 방법 단계 c)에서, 단계 b)에서 수득된 필름은 기계 방향 배향(MDO)에 의해 연신된다. 당업자에게 공지된 바와 같이, MDO 공정은 일련의 단계들, 예컨대, 예열, 배향, 어닐링 및 냉각으로 구성된다. 전형적으로, 필름은 MDO로 들어가고 요구된 배향 온도까지 예열된다. 배향 단계에서, 필름은 느린 회전 롤러와 빠른 회전 롤러 사이에 끼인다. 원하는 필름 성질에 따라, 필름은 배향 후 켄칭될 수 있거나 어닐링될 수 있다. 최종 단계에서, 필름은 거의 주위 온도까지 냉각될 수 있다.
연신은 하나의 단계 또는 여러 단계들에 의해 수행될 수 있다. 한 실시양태에 따라, 방법 단계 c)는 1회 ∼ 10회 수행된다.
연신 확대율은 수득된 필름의 높은 연신 시 필름 파괴뿐만 아니라 통기성 및 수증기 투과를 결정하므로, 과도하게 높은 연신 확대율 및 과도하게 낮은 연신 확대율은 바람직하게는 피한다. 한 실시양태에 따라, 방법 단계 c)에서, 단계 b)에서 수득된 필름은 하나 이상의 방향으로 1.2배 ∼ 6배, 보다 바람직하게는 1.2배 ∼ 4배의 연신 확대율까지 연신된다.
한 실시양태에 따라, 본 발명의 방법의 단계 c)에서, 단계 b)에서 수득된 필름은 두 방향으로 연신된다. 이축 연신이 수행되는 경우, 예를 들면, 제1 방향으로의 연신은 기계 방향 또는 이에 대한 수직 방향으로 적용되고, 그 다음 제2 방향으로의 연신은 제1 방향에 대한 직각에서 적용되는 것이 가능하다. 대안적으로, 이축 연신은 기계 방향 및 이에 대한 수직 방향으로 동시에 수행될 수 있다.
한 실시양태에 따라, 방법 단계 c)는 약 30℃ ∼ 160℃, 바람직하게는 40℃ ∼ 130℃, 보다 바람직하게는 45℃ ∼ 80℃, 가장 바람직하게는 50℃ ∼ 70℃의 온도에서 수행된다.
연신 후, 열 경화 처리는 통기성 필름의 구조를 안정화시키기 위해 요구되는 경우 수행될 수 있다. 열 경화 처리는 예를 들면, 0.1초 ∼ 100초의 시간 동안 중합체의 연화점 내지 중합체의 약 용융점 미만의 온도 범위의 온도에서의 열 경화 처리일 수 있다.
본 발명의 발명자들은 본 발명에 따른 통기성 필름이 우수한 통기성 및 낮은 필름 결함 수준을 보유한다는 것을 확인하였다. 나아가, 통기성 필름은 우수한 색채 성질 및 우수한 가공 특성, 예컨대, 낮은 다이 축적 성질을 제공할 수 있고, 압출 동안 단지 낮은 압력 증가가 관찰된다. 본 발명의 발명자들은 예를 들면, 통기성 필름이 피부, 특히 촉촉한 또는 젖은 피부와 직접적으로 접촉하는 경우 상기 통기성 필름이 감소된 피부 자극력을 가질 수 있다는 것도 발견하였다. 따라서, 본 발명의 통기성 필름은 위생 제품, 예컨대, 아기 기저귀, 성인 요실금 제품 또는 상처 드레싱에 특히 적합할 수 있다.
본 발명에 따른 통기성 필름은 많은 상이한 응용분야들에서 사용될 수 있다. 한 실시양태에 따라, 통기성 필름은 위생 응용분야, 의료 응용분야, 건강관리 응용분야, 여과 재료, 지오텍스타일 제품, 농업 응용분야, 원예 응용분야, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정 응용분야, 공업 응용분야, 포장 응용분야, 건축 응용분야 또는 건설에서 사용된다.
본 발명의 추가 양태에 따라, 본 발명에 따른 통기성 필름을 포함하는 물품으로서, 위생 제품, 의료 제품, 건강관리 제품, 필터 제품, 지오텍스타일 제품, 농업 제품, 원예 제품, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정용 제품, 공업 제품, 포장 제품, 건축 제품 및 건설 제품으로 구성된 군으로부터 선택된 물품이 제공된다.
바람직하게는, 위생 제품은 흡수 위생 제품, 예컨대, 아기 기저귀 또는 턱받이, 여성 위생 제품, 성인 요실금 제품, 제모제 스트립, 붕대 및 상처 드레싱, 일회용 목욕 및 세수 수건, 일회용 실내화 및 신발, 탑 시트(top sheet) 또는 커버스톡(coverstock), 소비자 안면 마스크, 다리 커프(cuff), 획득/분포 층, 코어 랩(core wrap), 백 시트(back sheet), 스트레치 이어(stretch ear), 랜딩 존(landing zone), 더스팅(dusting) 층 및 체결 시스템; 및 와이프(wipe), 예컨대, 습윤 와이프, 피부 관리 와이프, 아기 와이프, 안면 와이프, 세정 와이프, 손 및 몸 와이프, 촉촉한 타월렛(towelette), 개인 위생 와이프, 여성 위생 와이프, 항균 와이프 및 약물처리된 와이프를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 의료 및 건강관리 제품은 멸균될 수 있는 의료 제품, 의료 포장재, 캡(caps), 예컨대, 수술 일회용 캡, 보호 의류, 수술 가운, 수술 마스크 및 안면 마스크, 수술복, 수술 커버, 수술 커튼, 랩, 팩, 스폰지, 드레싱, 와이프, 침대 린넨, 오염 조절 가운, 검사 가운, 실험실 코트, 격리 가운, 경피 약물 전달, 장막, 언더패드(underpads), 시술팩, 가열 팩, 누설치술(ostomy) 백 라이너(bag liners), 고정 테이프, 항온처리기 매트리스, 멸균 랩(CSR 랩), 상처 케어, 냉각/가열 팩, 약물 전달 시스템, 예컨대, 패치를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 의류, 신발 및 수화물 제품은 인터라이닝(interlinings), 예컨대, 오버코트의 앞면, 칼라(collars), 페이싱(facings), 허리끈(waistbands), 옷깃 등, 일회용 속옷, 신발 구성요소, 예컨대, 구두끈 작은 구멍 보강재, 운동화 및 샌달 보강재 및 중창 라이닝(inner sole lining) 등, 가방 구성요소, 결합제, 조성물 및 (세척) 케어 표지를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 포장 제품은 인터라이닝, 예컨대, 건조제 포장재, 흡착제 포장재, 선물 상자, 파일 상자, 부직 가방, 책 덮개, 우편 봉투, 익스프레스(Express) 봉투, 택배 가방 등을 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 건축 및 건설 제품은 하우스 랩, 아스팔트 오버레이(overlay), 도로 및 철도 노반, 골프 및 테니스 장, 벽지 백킹, 방음벽 덮개, 지붕 재료 및 타일 밑깔개, 토양 안정화제 및 도로 밑깔개, 토대 안정화제, 부식 조절, 운하 건설, 배수 시스템, 지질막(geomembrane) 보호, 성에 보호, 농업 뿌리덮개, 연못 및 운하 물 차단막, 및 배수 타일용 모래 침투 차단막을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 범위 및 관심은 본 발명의 일부 실시양태들을 예시하기 위한 비-한정적 하기 실시예들을 기초로 더 잘 이해될 것이다.
실시예
1. 측정 방법 및 재료
실시예에서 이용된 측정 방법 및 재료가 이하에 기재되어 있다.
표면 처리된 충전제의 잔류 수분 함량
220℃의 오븐에서 수분을 탈착하고 10분 동안 100 ㎖/분으로 건조 N2를 사용하여 상기 수분을 KF 전량계(메틀러 오븐 DO 0337과 조합된 메틀러 톨레도 전량 KF 적정계 C30) 내로 연속적으로 통과시키는 칼 피셔 전량 적정 방법에 따라 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 잔류 총 수분 함량을 측정하였다. 물을 사용하여 보정 곡선을 작도하였고 샘플 없는 10분 기류의 블라인드를 참작하였다.
흡습량
본 발명의 의미에서 용어 "흡습량 민감성"은 광물 충전제의 표면 상에 흡착된 수분의 양을 지칭하고, +23℃(±2℃)의 온도에서 2.5시간 동안 각각 10% 및 85% 상대습도의 대기에 노출된 후 건조 처리된 광물 충전제 생성물의 g당 mg 수분으로 측정된다(측정 장치: Gintronic GraviTest Model 6300, Gintronic AG, 스위스 소재). 처리된 광물 충전제 생성물을 2.5시간 동안 10% 상대습도의 대기에서 먼저 유지한 후, 상기 대기를 85% 상대습도로 바꾸고, 이때 샘플을 또 다시 2.5시간 동안 유지한다. 그 다음, 10% 상대습도와 85% 상대습도 사이에서의 중량 증가를 사용하여 흡습량을 건조 처리된 광물 충전제 생성물의 g당 mg 수분으로 계산한다.
입도
마이크로메리틱스사(미국 소재)의 세디그래프 5120을 이용하여 비처리된 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 입자 분포를 측정하였다. 방법 및 기구는 당업자에게 공지되어 있고 충전제 및 안료의 입도를 측정하는 데 통상적으로 사용된다. 0.1 중량% Na4P2O7을 포함하는 수용액에서 측정을 수행하였다. 고속 교반기 및 초음파를 이용하여 샘플을 분산시켰다.
비표면적(BET)
ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 비표면적을 측정하였다.
회분 함량
2시간 동안 570℃에서 소각로 내에 놓인 소각 도가니에서 샘플을 소각함으로써 마스터배치의 회분 함량[%]을 측정하였다. 회분 함량을 잔존 무기 잔류물의 총량으로서 측정한다.
필터 압력 시험
분산 질을 확인하기 위해 필터 압력 시험을 수행하였다. 상업적으로 입수가능한 콜린 압력 필터 시험 티치-라인 FT-E20T-IS 상에서 필터 압력 시험을 수행하였다. 14 ㎛ 유형 30 필터(GKD Gebr. Kufferath AG, 독일 뒤렌 소재)를 이용하여 상응하는 중합체 조성물 각각(최종 샘플 200 g당 16 g의 효과적인 탄산칼슘, 희석제: LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX)으로 유럽 표준 EN 13900-5에 따라 상기 시험 방법을 수행하였고, 이때 용융 펌프를 사용하지 않았고, 압출기 속도를 100 rpm에서 유지하였고, 용융 온도는 225℃ ∼ 230℃(온도 설정: 190℃/210℃/230℃/230℃/230℃)이었다.
수증기 투과율(WVTR)
ASTM E398에 따라 Lyssy L80-5000(PBI-Dansensor A/S, 덴마크 소재) 측정 디바이스로 통기성 필름의 WVTR 값을 측정하였다.
정수압 시험
정수압 시험을 AATCC 시험 방법 127-2013, WSP 80.6 및 ISO 811과 동등한 절차에 따라 수행하였다. 시험 헤드 저장기 상에서 덮개를 형성하도록 필름 샘플(시험 면적 = 10 cm2)을 장착하였다. 누출이 필름의 외부 표면 상에서 나타나거나 물 분출이 필름 파손의 결과로서 일어날 때까지 이 필름 샘플을 일정한 속도로 증가된 표준화된 수압에 노출시켰다(압력 속도 구배 = 100 mbar/분). 수압을, 필름 샘플의 3개 분리된 영역들에서의 첫 번째 누출 신호에서 도달된, 또는 분출이 일어날 때 도달된 정수학적 헤드 높이로서 측정하였다. 상기 헤드 높이 결과를 표본에 대한 수압의 센티미터 또는 밀리바로 기록하였다. 보다 더 높은 값은 물 침투에 대한 보다 더 큰 저항성을 표시하였다. 정수압 측정을 위해 정수학적 헤드 시험기인 TEXTEST FX-3000(Textest AG, 스위스 소재)을 이용하였다.
발포 성질의 평가
제조된 마스터배치의 발포 성질을 시각적으로 조사하였다. (+)는 수조에서의 포말 형성이 168시간의 펠릿화 후 관찰되었다는 것을 의미하는 반면, (-)는 수조에서의 포말 형성이 168시간의 펠릿화 후 관찰되지 않았다는 것을 의미한다.
멜트
플로우
레이트
(
MFR
)
ISO 1133(190℃, 5 kg)에 따라 마스터배치의 멜트 플로우 레이트를 측정하였다.
2. 재료
CC1(비교): 천연 중질 탄산칼슘의 총 중량을 기준으로 0.55 중량%의 옥탄산(티씨아이 유럽 엔.브이(TCI Europe N.V, 벨기에 소재)로부터 상업적으로 입수가능한 제품 번호 O0040)으로 표면 처리된, 옴야 인터네셔날 아게(Omya International AG)(스위스 소재)(d 50 : 1.7 ㎛; d 98 : 6 ㎛)로부터 상업적으로 입수가능한 천연 중질 탄산칼슘. BET: 3.4 g/m2, 잔류 수분 함량: 0.1 중량%, 흡습량: 0.41 mg/g.
CC2(본 발명): 천연 중질 탄산칼슘의 총 중량을 기준으로 0.7 중량%의 알케닐 숙신산 무수물(CAS [68784-12-3], 농도 >93 %)로 표면 처리된, 옴야 인터네셔날 아게(스위스 소재)(d 50 : 1.7 ㎛; d 98 : 6 ㎛)로부터 상업적으로 입수가능한 천연 중질 탄산칼슘. BET: 3.4 g/m2, 잔류 수분 함량: 0.1 중량%, 흡습량: 0.58 mg/g.
CC3(본 발명): 천연 중질 탄산칼슘의 총 중량을 기준으로 0.7 중량%의 알케닐 숙신산 무수물(CAS [68784-12-3], 농도 >93 %)로 표면 처리된 후 0.05 중량%의 폴리디메틸실록산(CAS [63148-62-9], 동적 점도 = 1000 cSt)으로 표면 처리된, 옴야 인터네셔날 아게(스위스 소재)(d 50 : 1.7 ㎛; d 98 : 6 ㎛)로부터 상업적으로 입수가능한 천연 중질 탄산칼슘. BET: 3.4 g/m2, 잔류 수분 함량: 0.1 중량%, 흡습량: 0.46 mg/g.
P1: 더 다우 케미칼 컴파니(The Dow Chemical Company)(미국 소재)로부터 상업적으로 입수가능한 LLDPE Dowlex 2035(MFR: 6 g/10분(190℃, 2.16 kg), 밀도: 기술적 데이터 시트에 따라 0.919 g/cm3)
P2: 더 다우 케미칼 컴파니(미국 소재)로부터 상업적으로 입수가능한 LDPE Dow SC 7641(MFR: 2 g/10분(190℃, 2.16 kg), 밀도: 기술적 데이터 시트에 따라 0.923 g/cm3).
3. 실시예
실시예 1 - 화합물(CO)의 제조
45 중량%의 P1, 5 중량%의 P2, 및 각각 50 중량%의 CC1(비교), CC2(본 발명) 또는 CC3(본 발명)을 함유하는 화합물들을 실험실 규모 Buss 혼련기(부스 아게(Buss AG, 스위스 소재)로부터의 PR46) 상에서 연속적으로 제조하였다. 수득된 화합물을, 20℃ ∼ 25℃의 출발 온도를 갖는 수조 내의 스프링 로드(spring load) 펠릿화기, 모델 SLC(Gala, 미국 소재) 상에서 펠릿화하였다. 제조된 화합물의 조성 및 충전제 함량은 하기 표 1에 요약되어 있다. 정확한 충전제 함량을 회분 함량으로 측정하였다. 나아가, 충전제 물질 생성물의 분산 질을 확인하기 위해 필터 압력 시험을 수행하였다.
표 1에 제시된 결과는 우수한 질을 갖는 화합물이 생성되었다는 것을 확인시켜준다. 나아가, 필터 압력 시험은 본 발명의 충전제 물질 생성물이 종래 기술의 충전제 물질 생성물에 비해 통기성 필름 조성물에서 개선된 분산 질을 보인다는 것을 보여주었다.
실시예
2 - 통기성 필름의 제조
실시예 1의 화합물들을 사용하여, 압출기 온도 설정이 195℃-210℃-230℃-230℃이고 압출기의 회전 속도가 대략 35 rpm인 내장된 MDO-II 유닛(Dr. Collin GmbH, 독일 소재)을 갖는 파일럿-압출 캐스트-필름 라인으로 통기성 필름을 제조하였다. 연신 유닛의 롤러 속도는 125/125%이었다.
수득된 통기성 필름의 필름 질을 시각적으로 조사하였고, 필름을 그의 수증기 투과율(WVTR) 및 그의 정수압에 대해 시험하였다. 결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.
표 2에 제시된 결과는 본 발명의 통기성 필름이 비교 통기성 필름의 질 및 통기성과 유사한 우수한 질 및 통기성을 갖는다는 것을 확인시켜준다.
실시예
3 - 연속적인 화합물 제조 동안
포말
형성
45 중량%의 P1, 5 중량%의 P2, 및 각각 50 중량%의 CC1(비교) 또는 CC2(본 발명)를 함유하는 화합물들을 실험실 규모 Buss 혼련기(부스 아게(스위스 소재)로부터의 PR46) 상에서 168시간 동안 연속적으로 제조하였다. 수득된 화합물을, 20℃ ∼ 25℃의 출발 온도를 갖는 수조 내의 스프링 로드 펠릿화기, 모델 SLC(Gala, 미국 소재) 상에서 펠릿화하였다.
하기 표 3에 제시된 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 표면 처리된 충전제 물질을 포함하는 화합물의 연속적인 제조 동안 수조에서의 포말 형성이 168시간 후 관찰되지 않았다. 대조적으로, 비교 충전제 물질을 포함하는 화합물의 제조 동안 수조에서의 심한 포말 형성이 168시간 후 관찰되었다.
Claims (18)
- 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 통기성 필름으로서, 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A) - 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷(top cut) 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 통기성 필름. - 제1항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질인 통기성 필름.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 열가소성 중합체는 폴리올레핀, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올레핀, 보다 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올레핀인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 통기성 필름은 통기성 필름의 총 중량을 기준으로 1 ∼ 85 중량%, 바람직하게는 2 ∼ 80 중량%, 보다 바람직하게는 5 ∼ 75 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 10 ∼ 65 중량%, 가장 바람직하게는 15 ∼ 60 중량%의 양으로 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 천연 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 개질 탄산칼슘, 표면 처리된 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 천연 중질 탄산칼슘인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 0.25 ㎛ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 0.7 ㎛ ∼ 4 ㎛의 중량 중간 입도 d 50 을 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 ≤12.5 ㎛, 바람직하게는 ≤10 ㎛, 가장 바람직하게는 ≤7.5 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 을 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은, ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 50 m2/g, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 35 m2/g, 가장 바람직하게는 0.5 ∼ 15 m2/g의 비표면적(BET)을 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 ∼ 0.2 중량%, 바람직하게는 0.02 ∼ 0.15 중량%, 가장 바람직하게는 0.04 ∼ 0.15 중량%의 잔류 총 수분 함량을 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물은 치환기에서 C2 ∼ C30, 바람직하게는 C3 ∼ C25, 가장 바람직하게는 C4 ∼ C20의 탄소 원자 총량을 갖는 선형, 분지형, 지방족 및 환형 기로부터 선택되는 기로 일치환된 숙신산 무수물로 구성되는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 23℃(±2℃)의 온도에서 0.1 ∼ 1 mg/g, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.9 mg/g, 가장 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8 mg/g의 흡습량(moisture pick-up)을 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 ≥250℃, 바람직하게는 ≥260℃, 가장 바람직하게는 ≥270℃의 휘발 개시 온도를 갖는 것인 통기성 필름.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 염 반응 생성물(들), 및 폴리디메틸실록산, 폴리디에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 및/또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터의 하나 이상의 폴리디알킬실록산을 포함하거나, 또는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질은 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 염 반응 생성물(들)을 포함하는 처리 층, 및 폴리디메틸실록산, 폴리디에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 및/또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터의 하나 이상의 폴리디알킬실록산을 포함하는 후처리 층을 포함하는 것인 통기성 필름.
- 통기성 필름의 제조 방법으로서,
a) 하나 이상의 열가소성 중합체 및 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 포함하는 조성물을 제공하는 단계,
b) 단계 a)의 조성물로부터 필름을 형성하는 단계, 및
c) 단계 b)에서 수득된 필름을 하나 이상의 방향으로 연신하는 단계
를 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A) - 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 습윤 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하며,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 제조 방법. - 제14항에 있어서, 단계 a)에서 제공된 조성물은, 하나 이상의 열가소성 중합체와 표면 처리된 충전제 물질 생성물을 혼합하고/하거나 혼련하여 혼합물을 형성하고 이 수득된 혼합물을 수중에서 연속적으로 펠릿화함으로써 수득되는 마스터배치 또는 배합물인 제조 방법.
- 통기성 필름에서 충전제로서의 표면 처리된 충전제 물질 생성물의 용도로서, 상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은
A) - 0.1 ㎛ ∼ 7 ㎛ 범위의 중량 중간 입도 d 50 ,
- ≤15 ㎛의 탑 컷 입도 d 98 ,
- ISO 9277에 따른 BET법 및 질소를 이용하여 측정될 때 0.5 ∼ 150 m2/g의 비표면적(BET), 및
- 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 ≤1 중량%의 잔류 총 수분 함량
을 갖는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질, 및
B) 하나 이상의 일치환된 숙신산 무수물 및/또는 하나 이상의 일치환된 숙신산 및/또는 이들의 염 반응 생성물(들)을 포함하는 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 표면 상의 처리 층
을 포함하고,
상기 표면 처리된 충전제 물질 생성물은 하나 이상의 중질 탄산칼슘 함유 충전제 물질의 총 건조 중량을 기준으로 0.1 ∼ 3 중량%의 양으로 처리 층을 포함하는 것인 용도. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 통기성 필름을 포함하는 물품으로서, 위생 제품, 의료 제품, 건강관리 제품, 필터 제품, 지오텍스타일(geotextile) 제품, 농업 제품, 원예 제품, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정용 제품, 공업 제품, 포장 제품, 건축 제품 및 건설 제품으로 구성된 군으로부터 선택되는 물품.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 통기성 필름의 용도로서,
위생 응용분야, 의료 응용분야, 건강관리 응용분야, 여과 재료, 지오텍스타일 제품, 농업 응용분야, 원예 응용분야, 의류, 신발 제품, 수화물 제품, 가정 응용분야, 공업 응용분야, 포장 응용분야, 건축 응용분야 또는 건설에서의 용도.
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