KR20220165746A - 신축 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
신축 필름(1)은, 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제(3)를 함유하고, 50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하이고, 투습도가 1000g/(㎡·24h) 이상이다.
Description
본 발명은, 신축 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 위생 분야(생리용품, 요실금용품 등)나 의료 분야(외과용 드레이프 등)에서는, 신축성을 갖는 엘라스토머로 형성된 신축 필름이나, 이 신축 필름을 부직포와 라미네이팅한 복합체가 널리 이용되고 있다.
이 신축 필름으로는, 예를 들어, 올레핀계 수지와 충전제를 포함하며, 올레핀계 수지 100중량부에 대하여 충전제의 함유량이 100~300중량부이고, 표면에 공극을 갖는 것이 제안되었다. 그리고, 이와 같은 구성에 의하여, 우수한 신축성 및 우수한 투습성(통기성)을 갖는 신축성 필름을 제공할 수 있다고 기재되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 신축 필름에서는, 필름 제조 시의 권취 공정이나 신축 필름을 이용하여 위생용품 등을 제조할 때, 늘어지기 쉽기 때문에, 원하는 치수로 성형할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 이 신축 필름은, 미연신 필름을 제작한 후, 당해 미연신 필름에 대하여 연신 처리를 실시함으로써 얻어지는데, 연신 처리 후에 수축돼버리기 때문에 연신을 실시함으로써 표면에 생긴 공극이 작아지거나, 또는 소실되어 원하는 투습성을 확보할 수 없다는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 필름의 늘어짐을 방지하고, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있는 신축 필름 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 신축 필름은, 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하고, 50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하이고, 투습도가 1000g/(㎡·24h) 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 신축 필름의 제조 방법은, 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하는 원단 필름을 준비하는 공정과, 원단 필름에 대하여, 일축 연신 처리를 실시하는 공정을 적어도 구비하고, 일축 연신 처리에 의한 필름 성형 시의 연신 온도가 20℃ 이상 60℃ 이하임과 더불어, 연신 배율이 1.8배 이상 4.5배 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있는 신축 필름 및 그 제조 방법을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 신축 필름을 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본 발명의 신축 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 여기서, 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있다.
본 발명의 신축 필름은, 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하는 필름형태의 성형체이다.
＜올레핀계 엘라스토머＞
본 발명에서 사용하는 올레핀계 엘라스토머는, 탄소수 3 이상의 올레핀을 주성분으로 한 공중합체 또는 단독 중합체, 및 에틸렌을 주성분으로 한 탄소수 3 이상의 올레핀과의 공중합체 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, (1) 입체규칙성이 낮은 프로필렌 단독중합체나 1-부텐 단독중합체 등의 α-올레핀 단독중합체, (2) 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-에틸렌-1-부텐 공중합체, 1-부텐-에틸렌 공중합체, 1-부텐-프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1-프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1-1-부텐 공중합체, 4-메틸펜텐-1-프로필렌-1-부텐 공중합체, 프로필렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 및 에틸렌-옥텐 공중합체 등의 α-올레핀 공중합체, (3) 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부타디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-이소프렌 공중합체 등의 에틸렌-α-올레핀-디엔 삼원 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 결정질 폴리올레핀의 매트릭스에 전술한 엘라스토머가 분산된 엘라스토머를 사용하여도 된다. 여기서, 올레핀계 엘라스토머는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용하여도 된다.
올레핀계 엘라스토머는, 일반적으로 역학적 성질 등의 기본 물성을 지배하는 하드 세그먼트(hard segment)와, 고무적 성질인 신축성을 지배하는 소프트 세그먼트(soft segment)에 의하여 구성된다. 올레핀계 엘라스토머의 하드 세그먼트가 폴리프로필렌으로 이루어는 것을 프로필렌계 엘라스토머라고 하며, 하드 세그먼트가 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 에틸렌계 엘라스토머라고 한다. 올레핀계 엘라스토머의 소프트 세그먼트로는, EPDM, EPM, EBM, IIR, 수소첨가 스티렌부타디엔 고무(HSBR), NBR, 아크릴 고무(ACM)를 들 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머의 경우, 전체 단위에 대한 프로필렌 단위 함유율은, 70질량%~95질량%가 바람직하고, 80질량%~90질량%가 보다 바람직하다. 하드 세그먼트인 프로필렌 단위 함유율이 70질량% 이상이면 강도가 향상되므로 우수한 성형성을 얻을 수 있다. 또한, 프로필렌 단위 함유율이 95질량% 이하이면 소프트 세그먼트의 탄성에 의하여, 우수한 신축성을 얻을 수 있다.
또한, 우수한 신축성을 얻는 관점에서, 신축 필름 전체에 대한 올레핀계 엘라스토머의 함유량은, 신축 필름 100질량% 중, 15질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하가 보다 바람직하다. 프로필렌계 엘라스토머의 함유량이 상기 범위 내라면, 엘라스토머가 함유하는 소프트 세그먼트의 탄성에 의하여, 우수한 신축성을 얻을 수 있다.
(무기 충전제)
무기 충전제는, 다공화에 의한 관통공 형성을 실시하기 위한 성분이고, 이 무기 충전제를 함유하는 상태에서 연신 처리를 실시함으로써, 본 발명의 신축성 필름은, 우수한 투습성을 발현할 수 있다.
이 무기 충전제로는, 탄산 칼슘, 제올라이트, 실리카, 산화 타이타늄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 아연, 점토, 운모, 황산 바륨, 및 수산화 마그네슘 등을 들 수 있다. 그리고 무기 충전제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용하여도 된다.
또한, 신축 필름 전체에 대한 무기 충전제의 함유량은, 신축 필름 100질량% 중, 40질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하다. 무기 충전제의 함유량이 상기 범위 내라면, 연신 처리를 실시함으로써 우수한 신축성을 얻을 수 있다.
또한, 무기 충전제의 평균 입경은, 0.8~10㎛가 바람직하다. 무기 충전제의 평균 입경이 0.8㎛ 이상이면, 무기 충전제의 2차 응집 등을 억제하여, 수지로의 분산성이 양호해진다. 또한, 무기 충전제의 평균 입경이 10㎛ 이하이면, 압출 시의 드로우다운(drawdown)에 의한 공극 등이 없어 성형성이 우수하다.
또한, 여기서 말하는 "평균 입경"은, 입도 분포계로 측정한 입도 분포에서의 50% 입도의 입경을 말한다.
<다른 성분>
신축 필름에는, 신축 필름의 신축성을 훼손하지 않는 범위에서, 전술한 올레핀계 엘라스토머 이외의 다른 성분이 함유되어도 된다.
다른 성분으로는, 올레핀계 수지, 아마이드계 블로킹방지제(스테아르산아마이드 등), 가소제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 내후안정제, 대전방지제, 착색제, 방담제, 금속비누, 왁스, 곰팡이 방지제, 항균제, 조핵제, 난연제, 활제 등을 들 수 있다. 그리고, 다른 성분은, 마스터 배치화시켜 신축 필름용 재료에 첨가하여도 된다.
(올레핀계 수지)
올레핀계 수지로는, 전술한 올레핀계 엘라스토머와 상용성을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어, 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌 수지가 바람직하다. 그리고 올레핀계 수지는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용하여도 된다.
예를 들어, 폴리에틸렌 수지로는, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 및 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE) 등을 사용할 수 있다.
또한, 구멍의 고정화에 기여함으로써 투습도를 향상시키는 관점에서, 신축 필름 전체에 대한 올레핀계 수지의 함유량은, 신축 필름 100질량% 중, 10질량% 이하가 바람직하다. 이는, 올레핀계 수지의 함유량이 10질량%보다 큰 경우는, 통상의 폴리에틸렌 자체에는 신축성이 없으므로 필름의 신축성이 현저히 악화되는 경우가 있기 때문이다.
(관통공)
도 1은, 본 발명의 신축 필름을 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 신축 필름(1)에는, 복수의 관통공(2)이 형성된다. 이 관통공(2)은, 후술하는 바와 같이, 다공화 전의 원단 필름에 대하여 연신 처리를 실시함으로써 형성된다. 그리고, 본 발명의 신축 필름(1)에서는, 원단 필름이 전술한 무기 충전제(3)를 함유하는 상태에서 연신 처리를 실시함으로써 다공화되는 구성으로 되어 있다.
관통공의 직경은, 1㎛~100㎛가 바람직하다. 직경이 1㎛ 이상이면, 엘라스토머와 같은 신축성이 있는 재료에서도 구멍이 막히지 않고 우수한 투습성을 얻을 수 있다. 또한, 직경이 100㎛ 이하이면, 방수성을 얻을 수 있다.
여기서, 관통공(2)의 직경은, 무작위로 선택한 50곳의 관통공(2)의 개구 직경의 평균값이다.
<신축 필름의 제조 방법>
다음으로, 본 발명의 신축 필름의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 신축 필름은, 전술한 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하는 원료를, 압출기를 이용하여 필름 형태로 성형함으로써 제조된다.
보다 구체적으로는, 먼저, 올레핀계 엘라스토머, 무기 충전제, 및 필요에 따라, 전술한 올레핀계 수지 등의 다른 성분을 소정의 배합 비율로 혼합하고, 스트랜드 다이를 구비한 동방향이축압출기(corotating twin screw extruder) 등으로 스트랜드(strand) 형태로 압출하고 커팅하여 펠릿을 얻는다.
다음으로, 이 펠릿을 T다이를 구비한 단축압출기로 용융압출에 의해 필름 형태로 성형하고, 당해 필름을 권취 롤로 권취함으로써, 다공화 전의 원단 필름을 얻는다.
그리고, 원단 필름에 대하여, 일축 연신 처리를 실시함으로써, 원단 필름을 다공화하여, 도 1에 나타내는, 복수의 관통공(2)이 형성된 신축 필름(1)이 제조된다.
여기서, 전술한 일축 연신 처리는, 도 1에 나타내는, 필름의 기계축(길이) 방향(이하, "MD"라고 함), 또는 이와 직교하는 방향(이하, "TD"라고 함) 중 어느 한 방향으로 실시되는 연신 처리를 말한다.
여기서, 본 발명자들은, 신축 필름에 있어서, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있는 조건을 검토한 바, 상기 일축 연신 처리에 의한 필름 성형 시의 온도(연신 온도)와 연신 배율을 제어함으로써, 신축 필름의 늘어짐을 방지하여, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있음을 알아내었다.
보다 구체적으로는, 일축 연신 처리에서의 연신 온도는, 20℃ 이상 70℃ 미만이다. 이는, 연신 온도가 20℃ 미만인 경우는, 올레핀계 엘라스토머의 신축성에 기인하여 형성된 관통공이 막혀, 충분한 투습도를 얻을 수 없는 경우가 있기 때문이다. 또한, 연신 온도가 70℃ 이상인 경우는, 신축 필름이 용융하여 파단되는 경우가 있기 때문이다.
또한, 올레핀계 엘라스토머가 프로필렌계 엘라스토머인 경우, 연신 온도는 프로필렌계 엘라스토머의 융점 이상인 50℃ 이상 70℃ 미만이 바람직하다. 융점 이상으로 연신을 실시하면, 수지가 배향하므로 연신 방향의 응력이 향상된다. 또한, 융점 이상으로 연신을 실시하면, 영구 변형이 커져, 연신 필름의 신축성이 저하되므로 무기 충전제와 수지와의 괴리 상태가 고정화되기 쉬워, 투습성이 향상된다.
여기서, "융점"이란, DSC 도표의 융해 개시 온도를 의미하고, 프로필렌계 엘라스토머의 융해 개시 온도는 일반적으로 40℃ 이상 50℃ 이하이다.
또한, 일축 연신 처리에서의 연신 배율은, 1.8배 이상 4.5배 이하이다. 이는, 연신 배율이 1.8배 이상이면, 연신 처리에 의한 다공화가 촉진되어 신축 필름의 투습도가 더욱 향상되지만, 4.5배보다 큰 경우는 필름을 연신한 경우에 파단될 경우가 있기 때문이다. 그리고, 여기서 말하는 "연신 배율"이란, 연신 방향에서의, 연신 전 필름의 길이에 대한 연신 후 필름의 길이 배율을 말한다.
이와 같이, 본 발명에서는, 연신 온도를 20℃ 이상 70℃ 미만으로 설정함과 더불어, 연신 배율을 1.8배 이상 4.5배 이하로 설정함으로써, 필름의 늘어짐을 방지하고, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있는 신축 필름을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 신축 필름은, 일축 연신 처리에 의한 필름의 연신 방향(예를 들어, MD)에서의 50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하가 되므로, 필름 제조 시의 권취 공정이나, 신축 필름을 이용하여 위생용품 등을 제조할 때, 필름의 늘어짐이 방지되어 우수한 신축성을 얻을 수 있게 된다.
여기서, 상기 "연신 방향에서의 50% 신장 시의 응력"은, 후술하는 실시예에서 기재한 방법으로 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 신축 필름은 투습도가 1000g/(㎡·24h) 이상이므로 우수한 투습성을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 상기 "투습도"는, JIS Z 0208(방습 포장 재료의 투습도 시험 방법(컵법))에 준거하여 측정된 것을 말한다.
또한, 신축 필름을 작은 힘으로 연신시키는 관점에서, 일축 연신 처리에 의한 필름의 연신 방향(예를 들어, MD)과 직교하는 방향(예를 들어, TD)에서의 50% 신장 시의 응력이 3.0N 이하가 바람직하다.
또한, 마찬가지 관점에서, 일축 연신 처리에 의한 필름의 연신 방향(예를 들어, MD)과 직교하는 방향(예를 들어, TD)에서의 100% 신장 시의 응력이 3.0N 이하가 바람직하다.
여기서, 상기 "연신 방향과 직교하는 방향에서의 50% 신장 시의 응력" 및 "연신 방향과 직교하는 방향에서의 100% 신장 시의 응력"은, 후술하는 실시예에서 기재한 방법으로 구할 수 있다.
또한, 신축 필름을 제조하는 경우, 신축 필름의 영구 변형은, 25% 이하가 바람직하다. 신축 필름의 영구 변형이 25% 이하이면, 우수한 신축성을 갖는 신축 필름을 얻을 수 있다.
그리고, 여기서 말하는 "영구 변형"이란, 이하의 방법으로 산출되는 것을 말한다.
신축 필름으로부터 기계축 방향(MD)으로 25㎜, 기계축 방향에 직교하는 방향(TD)으로 100㎜의 직사각형 시편을 잘라내고, 시편을 시험 장치(정밀 만능 시험기)의 그리퍼에, 그리퍼 사이의 거리가 25㎜가 되도록 고정한다. 그리고, 시편을 TD로 속도 254㎜/분의 조건으로, 하기 식(1)로 산출되는 신율(신장 배율)이 100%가 되도록 신장시킨 후, 즉시 시편을 동일 속도로 수축시킨다. 그리고, 하기 식(2)로부터 영구 변형[%]을 산출한다.
[수식 1]
신율[％]＝(L1－L0)／L0Х100 (1)
[수식 2]
영구 변형[％]＝(L2－L0)／L0Х100 (2)
단, L0은, 신장시키기 전의 그리퍼 사이 거리(㎜)이고, L1은, 신장시킨 후의 그리퍼 사이 거리(㎜)이며, L2는, 수축시킬 때 시편의 하중(N／25㎜)이 0이 될 때의 그리퍼 사이 거리(㎜)이다.
또한, 제조되는 신축 필름의 두께는, 10~80㎛가 바람직하고, 20~60㎛가 보다 바람직하다. 신축 필름의 두께가 10㎛ 이상이면, 권취 시의 주름이나, 슬릿 시의 트리밍의 커팅성 등의 조작성을 확보할 수 있다. 또한, 신축 필름의 두께가 80㎛ 이하이면, 충분한 투습성을 얻을 수 있다.
이상의 방법으로, 본 발명에서는, 필름의 늘어짐을 방지하여, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있는 신축 필름을 얻을 수 있다.
그리고, 신축 필름층은, 단층이어도 되고, 2층 이상의 복층이어도 된다. 신축 필름층이 복층인 경우, 각층의 조성이나 두께는 동일하여도 되고 상이하여도 된다. 신축 필름층이 복층인 경우의 신축 필름층의 두께란, 이 복층의 전체의 두께를 의미한다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니며, 이들 실시예를 본 발명의 취지에 기초하여 변형, 변경할 수 있고, 이들을 본 발명의 범위에서 제외하는 것이 아니다.
신축 필름의 제작에 사용한 재료를 이하에 나타낸다.
(1) 프로필렌계 엘라스토머(Vistamaxx(등록상표) 6102FL(ExxonMobil사제, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 에틸렌 단위 함유율: 16질량%)
(2) LLDPE: 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌, 밀도: 0.902g／㎤, MFR: 3.0g／10분(Dow Chemical사제, 상품명: Affinity, PL1850G)
(3) LDPE: 저밀도 폴리에틸렌, 밀도: 0.922g／㎤, MFR: 0.3g／10분(Sumitomo Chemical사제, 상품명: SUMIKATHENE, F101-1)
(4) ULDPE: 초저밀도 폴리에틸렌, 밀도: 0.915g／㎤, MFR: 2.2g／10분(Japan polyethylene사제, 상품명: kernel KF282)
(5) 에틸렌계 엘라스토머: 밀도: 0.867g／㎤, MFR(230℃):7.0g／10분(Mitsui Chemicals사제, 상품명: tafmer PN-2070)
(6) 활제: LDPE를 기본 수지(base resin)로 하는 마스터 배치(RIKEN VITAMIN사제, 상품명: Rikemaster, ELM080)
(7) 무기 충전제: 탄산 칼슘(SHIRAISHI CALCIUM사제, 상품명: PO-150B-10)
(실시예 1)
<신축 필름의 제작>
먼저, 표 1에 나타내는 각 재료를 혼합하여, 표 1에 나타내는 조성(질량부)을 갖는 실시예 1의 재료를 준비하였다. 다음으로, 이 재료를, 200℃ 조건 하에서, 스트랜드 다이를 구비한 동방향이축압출기(JSW사제, 상품명: TEX28V-42CW-4V)에서 스트랜드 형태로 압출하고 커팅하여, 펠릿을 얻었다.
다음으로, 이 펠릿을 T다이를 구비한 단축압출기(NAGATA Corp.제)에서 용융압출(압출 온도: 200℃)에 의해 필름 형태로 성형하고, 당해 필름을 권취 롤로 권취함으로써, 다공화 전의 원단 필름을 얻었다.
그리고, 이 원단 필름에 대하여, 표 1에 나타내는 연신 온도(실온: 23℃±2℃)와 연신 배율 조건으로, MD로 일축 연신 처리를 실시함으로써, 원단 필름을 다공화시켜, 복수의 관통공이 형성된 신축 필름을 제작하였다.
<연신 방향(MD)에서의 50% 신장 시의 응력 측정>
MD 방향에서의 히스테리시스 시험에 있어서, 제작한 신축 필름을 TD로 25㎜, MD로 100㎜ 잘라낸 시편을 준비하고, 척 사이 거리가 25㎜, 시험 속도가 254㎜／min의 조건으로, 척 사이가 50㎜(100％)까지 시편을 MD로 연신하고, 그 상태를 유지하지 않고 척 사이 거리를 25㎜로 되돌렸다. 그리고, 척 사이 50㎜(100％)까지 시편을 MD로 연신하는 도중의 척 사이 거리가 37.5㎜일 때(50% 신장 시)의 MD의 응력[MPa]을, 정밀 만능 시험기(SHIMADZU CORP.제, 상품명: AUTOGRAPH AG-5000A)를 이용하여 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
<연신 방향과 직교하는 방향(TD)에서의 50% 신장 시의 응력>
TD에서의 히스테리시스 시험에 있어서, 제작한 신축 필름을 MD로 25㎜, TD로 100㎜ 잘라낸 시편을 준비하고, 척 사이 거리가 25㎜, 시험 속도가 254㎜／min의 조건으로, 척 사이가 50㎜(100％)까지 시편을 TD로 연신하고, 그 상태를 유지하지 않고 척 사이 거리를 25㎜로 되돌렸다. 그리고, 척 사이 50㎜(100％)까지 시편을 TD로 연신하는 도중의 척 사이 거리가 37.5㎜일 때(50% 신장 시)의 TD의 응력[MPa]을, 정밀 만능 시험기(SHIMADZU CORP.제, 상품명: AUTOGRAPH AG-5000A)를 이용하여 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
<연신 방향과 직교하는 방향(TD)에서의 100% 신장 시의 응력>
TD에서의 히스테리시스 시험에 있어서, 제작한 신축 필름을 MD로 25㎜, TD로 100㎜ 잘라낸 시편을 준비하고, 척 사이 거리가 25㎜, 시험 속도가 254㎜／min의 조건으로, 척 사이가 50㎜(100％)까지 시험편을 TD로 연신하고, 그 상태를 유지하지 않고 척 사이 거리를 25㎜로 되돌렸다. 그리고, 척 사이 거리가 50㎜일 때(100% 신장 시)의 TD의 응력[MPa]을, 정밀 만능 시험기(SHIMADZU CORP.제, 상품명: AUTOGRAPH AG-5000A)를 이용하여 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
<영구 변형 측정>
제작한 신축 필름으로부터, 연신 방향(MD)으로 25㎜, 연신 방향과 직교하는 방향(TD)으로 100㎜의 직사각형 시편을 잘라내고, 이 시편을 정밀 만능 시험기(SHIMADZU CORP.제, AUTOGRAPH AG-5000A)의 그리퍼에, 그리퍼 사이 거리가 25㎜가 되도록 고정하였다. 그리고, 시편을 TD로 속도 254㎜/분의 조건으로, 상기 식(1)로 산출되는 신율(신장 배율)이 100%가 되도록 신장시킨 후, 즉시 시편을 동일 속도로 수축시켰다. 그리고, 상기 식(2)로부터 영구 변형[%]을 산출하였다. 여기서, 시험은, 실온(23℃±2℃)에서 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
<투습도 측정>
JIS Z 0208(방습 포장 재료의 투습도 시험 방법(컵법))에 준거하여, 제작한 신축 필름의 투습도[g/(㎡·24h)]를 측정하였다. 그리고, 흡습제로서 염화 칼슘을 15g 사용하고, 온도 40℃, 상대 습도 90%의 항온 항습 환경 하에서 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2~5)
MD로의 일축 연신 처리 조건을, 표 1에 나타내는 조건으로 변경한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
재료의 조성을 표 1에 나타내는 조성(질량부)으로 변경함과 더불어, MD로의 일축 연신 처리 조건을 표 1에 나타내는 조건으로 변경한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 1에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
재료의 조성을 표 2에 나타내는 조성(질량부)으로 변경함과 더불어, MD로의 일축 연신 처리를 실시하지 않은 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 2에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 2)
MD로의 일축 연신 처리를 실시하지 않은 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 2에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 3~9)
MD로의 일축 연신 처리 조건을 표 2에 나타내는 조건으로 변경한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 2에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 10)
재료의 조성을 표 2에 나타내는 조성(질량부)으로 변경함과 더불어, MD로의 일축 연신 처리 조건을 표 2에 나타내는 조건으로 변경한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 2에 나타내는 두께를 갖는 신축 필름을 제작하였다.
그리고, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 응력, 영구 변형, 및 투습도를 측정하였다. 이상의 결과를 표 2에 나타낸다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~6의 신축 필름에서는, MD에서의 50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하임과 더불어, 투습도가 1000g/(㎡·24h) 이상이고, 필름의 늘어짐을 방지하여, 우수한 신축성과 투습성을 양립할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 신축 필름에서는, 필름의 재료에 폴리에틸렌 수지가 함유되어 있지 않고, 또한, MD로의 일축 연신 처리가 실시되지 않았으므로, MD에서의 50% 신장 시의 응력이 6.0N 미만임과 더불어, 관통공이 형성되지 않아(즉, 투습도가 0g/(㎡·24h)), 신축성과 투습성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 비교예 2의 신축 필름에서는, MD로의 일축 연신 처리가 실시되지 않았으므로, 관통공이 형성되지 않아(즉, 투습도가 0g/(㎡·24h)), 투습성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 비교예 3, 5, 7의 신축 필름에서는, 일축 연신 처리에 의한 필름 성형 시의 연신 배율이 4.5배보다 크므로, 필름 연신 시 필름이 파단되었다.
또한, 비교예 4, 6의 신축 필름에서는, 일축 연신 처리에 의한 필름성형 시의 연신 배율이 1.8배보다 작으므로, 일축 연신 처리에 의한 다공화가 촉진되지 않고, 투습도가 1000g/(㎡·24h)) 미만이 되어, 투습성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 비교예 8~9의 연신 필름에서는, 일축 연신 처리에 의한 필름 성형 시의 연신 온도가 70℃ 이상이므로, 신축 필름이 용융하여 파단되었다.
또한, 비교예 10의 연신 필름에서는, 연신 온도가 엘라스토머의 융점 미만이므로, 열에 의한 배향 상태의 고정화가 진행되지 않아, 잔류 변형이 감소함에 따라 저응력화하고, 또한 엘라스토머의 신축성에 기인하여 형성된 관통공이 막혀, MD에서의 50% 신장 시의 응력이 6.0N 미만임과 더불어, 투습도가 1000g/(㎡·24h) 미만이 되어, 수축성과 투습성이 부족함을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 위생 분야(생리용품, 요실금용품 등)나 의료 분야(외과용 드레이프 등) 등에 이용되는 신축 필름 및 그 제조 방법에 적합하다.
1 : 신축 필름
2 : 관통공
3 : 무기 충전제
2 : 관통공
3 : 무기 충전제
Claims (6)
- 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하는 신축 필름으로서,
50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하이고, 투습도가 1000g/(㎡·24h) 이상인 것을 특징으로 하는 신축 필름. - 제1항에 있어서,
상기 올레핀계 엘라스토머가, 프로필렌계 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 신축 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 1축 방향으로 연신되고, 연신 방향에서의 50% 신장 시의 응력이 6.0N 이상 15.0N 이하인 것을 특징으로 하는 신축 필름. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 신축 필름. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
필름 전체의 두께가 10㎛~80㎛인 것을 특징으로 하는 신축 필름. - 올레핀계 엘라스토머와 무기 충전제를 함유하는 원단 필름을 준비하는 공정과,
상기 원단 필름에 대하여, 일축 연신 처리를 실시하는 공정을 적어도 구비하는 신축 필름을 제조하는 방법으로서,
상기 일축 연신 처리에 의한 필름 성형 시의 연신 온도가 20℃ 이상 70℃ 미만임과 더불어, 연신 배율이 1.8배 이상 4.5배 이하인 것을 특징으로 하는 신축 필름의 제조 방법.
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