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KR20040032910A - 다층 미공성 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

다층 미공성 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20040032910A
KR20040032910A KR10-2004-7002132A KR20047002132A KR20040032910A KR 20040032910 A KR20040032910 A KR 20040032910A KR 20047002132 A KR20047002132 A KR 20047002132A KR 20040032910 A KR20040032910 A KR 20040032910A
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KR
South Korea
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film
multilayer
layer
layers
microporous film
Prior art date
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KR10-2004-7002132A
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English (en)
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KR100941184B1 (ko
Inventor
존스그레고리케이.
맥애미쉬래리후게이
우페이-추안
릴리케네스엘.
셀리크리스토퍼아론
웬드로프마크앤드류
Original Assignee
클로페이 플라스틱 프로덕츠 캄파니, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

다층 미공성 필름은 제 1 및 제 2 미공성 필름층을 포함하여 이루어진다. 제 1 필름층은 제 1 최대 공극을 가지며, 제 2 필름층은 제 1 최대 공극과 다른 제 2 최대 공극을 갖는다. 더욱 상세하게는, 다층 미공성 필름은 공압출된 제 1, 제 2 및 제 3 미공성 필름층을 포함한다. 제 1, 제 2 및 제 3 필름층 중 한층은 다층 필름 중 잔여층의 각 최대 공극보다 작거나 다층 필름중 잔여 층의 각 최대 공극보다 큰 최대 공극을 가지며, 한 층은 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않는다. 다층 미공성 필름을 생산하는 방법은 신장시, 제 2 필름층과 다른 최대 공극을 갖는 제 1 필름층을 제공한다.

Description

다층 미공성 필름 및 그 제조 방법{MULTILAYER MICROPOROUS FILMS AND METHODS OF MAKING}
미공성 필름의 제조에 이용하기 위한 여러가지 재료와 공정이 기술되있다. 예를 들어, 본원에 참고 삽입된 Elton 등의 미국 특허 제 3,870,593호는 칼슘 카보네이트와 같은 비-흡습성 무기 염의 최종 분리된 입자를 적합한 폴리머내로 분산함으로써, 예컨대, 밀링하고, 충전 폴리머 필름을 형성하고, 필름을 신장(stretching)시켜 우수한 다공성, 물흡습성 또는 투과성을 갖는, 미공성 필름을 생산하는 방법을 기술한다. 다양한 용도의 미공성 필름이 잘 알려져 있으며, 통상적으로 액체 장벽성(liquid barrier properties)과 함께 공기 및 습기 투과성이 요구된다.
미공성 필름과 복합재의 성능을 개선시키기 위해 다양한 기술이 시도되어져 왔으며, 이러한 필름은 필름 공극을 조절함으로써 사용되었다. 예를 들어,Allegrezza, Jr 등의 미국 특허 제 4,824,568호는 적합한 용매내에서 폴리머 용액으로부터 폴리머를 침전(precipitating)시킴으로써 미공성 한외여과막을 형성하는 것을 개시한다. 공극은 공정 기술과 온도에 의해 조절 된다. 그러나, 개시된 기술에서 사용된 재료들은 고가이며 용매 추출과 건조 공정의 매우 낮은 처리량(throughput)을 요구한다. 또한, 막은 이전에 제조된 미공성 지지층의 표면상에서 제조되며, 이러한 다단계 공정은 비효율적이다.
미공성 필름의 기공 형성을 조절하기 위한 시도도, 필름 조성물에 첨가제를 사용하였다. 예를 들어, Yen 등의 미국 특허 제 5,531,899호는 폴리머내에서 혼합한 후, 제거하여 기공을 형성하는 첨가제인, 포로겐(porogen)을 이용하여 미공성 이온 교환 필름으로의 공극 조절을 설명한다. 포로겐을 제거하기 위해 요구되는 용매 가공 공정은 고가이고 비효율적이다. Weimer 등의 미국 특허 제 5,690,949호는 바이러스 장벽성을 갖는 미공성 필름 조성물을 개시한다. Weimer 등은 미공성 필름의 내습윤성(wetting resistance)을 향상시키고 장벽성을 제공하기 위한 플루오르화 화합물의 용도를 개시한다. 플루오르화 화합물은 고가의 첨가제이며, 실제 필름 공극을 조절하지 못한다.
OKa 등의 미국 특허 제 5,830,603호는 필름 두께에 따라 다양한 다공성 또는 공극을 갖을 수 있는 다공성 전지 분리막 필름(porous battery separator film)을 개시한다. 개시된 필름은 플루오로폴리머 분말/액체 윤활 시스템의 침전된, 용매-추출된 페이스트 압출물을 2축으로 신장시키고 어닐링시킨 후, 필름중 적어도 일부를 친수성화하는, 비교적 복잡한 공정에 의해 기공을 만드는 플루오로수지 매트릭스를 포함한다. 통상적으로 필름은 70 이상의 다공성과 50 미크론까지의 공극을 가지며, 그 이상인 것은 일회용 건간관련 제품 및 위생품과 같이 액체 장벽을 요구하는데에 유용하다.
Branham 등의 미국 특허 제 6,261,674호는 8 내지 17,000 미세층을 갖는 통기성(breathable) 미세층 폴리머 필름을 개시한다. 이 층들은 대안적으로 제 1 및 제 2 폴리머를 형성하며, 이들 중 몇몇은 미공성을 제공할 수 있다. 제 1 폴리머는 제 2 폴리모보다 더 통기성이 우수함을 설명한다. Branham 등은 이들의 필름을 형성시키기 위해 절단 및 확산층을 증가시키는 다이(die) 엘러먼트와 같은 비표준 추출 장치의 용도를 개시한다.
미공성 필름의 공극을 조절하는 다양한 일반적인 공정은 고가의 첨가제의 이용 및/또는 복잡한 공정 기술을 수반하며, 이는 대량 생산에 적합하지 않다. 따라서, 예를 들어, 특히, 표준 추출 장치와 더 용이하게 이용할 수 있는 원료 물질을 이용하여 이러한 필름의 높은 생산 효율성을 유지하면서, 미공성 필름의 다양한 특성을 맞추어 제공하거나 최적화시킴으로써, 미공성 폴리머 필름 및 이러한 필름을 이용한 복합재의 성능 개선을 제공하는 것이 계속적으로 필요하다.
본 발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 미공성 필름을 제공하기 위한 것이며, 특히, 바람직한 특성의 조합을 얻을 수 있는 미공성 필름을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 관련된 목적은 이러한 미공성 필름을 생산하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적과 추가 목적들은 본 발명에 의해 제공된다. 한가지 구체예에서, 본 발명은 제 1 및 제 2 미공성 필름층들을 포함하는 다층 미공성 필름에 관한 것이다. 제 1 필름층은 제 1 최대 공극을 갖고 제 2 필름층은 제 1 최대 공극과 다른 제 2 최대 공극을 갖는다. 보다 더 구체적인 예로, 본 발명은 제 1, 제 2, 및 제 3 미공성 필름층들을 포함하여 이루어지는 다층 미공성 필름에 관한 것이다. 제 1, 2, 및 3 필름층 중 한층은 다층 필름 중 잔여층의 각 최대 공극보다 더 작거나 다층 필름 중 잔여층의 각 최대 공극보다 더 큰 최대 공극을 가지며, 한 층은 다층 필름에서 구속되지 않은 표면(unconstrained surface)를 갖지 않는다. 또 다른 구체예로, 본 발명은 두개 이상의 미공성 필름 층을 포함하여 이루어지는 다층 미공성 필름에 관한 것이며, 여기서, 두개층은 상이한 최대 공극을 가지며, 필름 층 중 한층은 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않도록 배열된다.
또 다른 구체예로, 본 발명은 다층 미공성 필름을 생산하는 방법에 관한 것이다. 첫번째 방법은 적어도 제 1 및 제 2 필름층에서 공압출하고, 신장시켜 미공성이 되도록 하는 공정을 포함하며, 여기서 제 1 필름 층은 제 2 필름층의 성분과 다른 한가지 이상의 성분을 가지며, 그 성분을, 신장시에 제 1 필름층의 최대 공극이 제 2 필름층과 다르도록 적합하게 변경시킨다.
두번째 방법은 제 1 및 제 2 필름층을 압출하고, 신장시켜 필름 층들을 미공성이 되도록 하고, 층들을 서로 적층하는 공정을 포함하며, 여기서, 신장시, 제 1 필름층은 제 2 필름층과 다른 최대 공극을 가진다.
세번째 방법에서, 예컨대, 압출시켜 제 1 필름층을 형성시킨 다음, 제 1 필름층상에서 제 2 필름층을 압출 코팅하고, 얻어진 다층 필름을 신장시킨다. 제 2 필름층을 제 1 필름층상에서 압출 코팅시키기 전에 제 1 필름층을 임의로 신장시킬 수 있다. 신장시. 제 1 필름층은 제 2 필름층과 다른 최대 공극을 갖는다.
본 발명에 따른 다층 미공성 필름과 그 방법은 미공성 필름과 복합재의 여러가지 특성들을 맞추어 제공하거나 최적화시키면서 다층 필름의 최대 공극을 조절할 수 있다. 또한, 이러한 개선들은 표준 압출 장치와 쉽게 입수할 수 있는 원료 물질들을 이용하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
이들 및 추가 목적들과 장점들은 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 다양한 방법을 설명하는 상세한 설명에서 더욱 충분히 명백해질 것이다. 알수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위를 벗어남 없이 그밖의 다른 명백한 양상을 수행할 수있다.
본 발명은 미공성 필름에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 두개 이상의 미공성 필름층을 포함하는 다층 미공성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다층 필름의 필름 층은 다층 필름의 다양한 특성을 맞추어 제공(customize)하거나 최적화하기 위한 조절된 공극을 갖을 수 있다.
본 명세서는 본발명을 각별하게 지적하고 명백하게 청구하는 청구에 의해 마무리 되지만, 본 발명이 다음에 수반하는 도면에 관련하여 제공되는 상세한 설명으로부터 더욱 이해될 것이라 사료된다.
도 1은 두개의 미공성 필름층들을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 다층 필름의 모형도이다.
도 2는 세개의 미공성 필름 층들을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 다층 필름의 모형도이다.
도 3은 두개의 미공성 필름층 및 부직조 웹층(nonwoven web layer)을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 필름의 모형도이다.
도 4는 세개의 미공성 필름 층 및 부직조 웹층을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름의 모형도이다.
도 5는 실시예 4에 기재된 바와 같이 두개의 미공성 필름 층을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름을 나타낸 전자 현미경 사진도이다.
도 6은 실시예 4에 기재된 바와 같이 통상의 한개 층 미공성 필름을 나타내는 전자 현미경 사진도이다.
도 7은 실시예 4에 기재된 바와 같이 세개의 미공성 필름을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름을 나타내는 전자 현미경 사진도이다.
도 8은 실시예 4에 기재된 바와 같이 세개의 미공성 필름 층을 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름을 나타내는 전자 현미경 사진도이다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "미공성 필름층(microporous film layer)"은 한가지 이상의 충전재 물질을 포함하는 폴리머 필름층을 지칭하며, 폴리머층에 미공성을 제공하기 위해 필름을 형성한 후에 신장시킨다. 본 명세서에서 "미공성"은 육안으로 쉽게 볼수 없는 기공을 갖는 다공성 물질을 지칭하는데에 사용되며, 통상적으로 최대 공극이 약 몇 마이크론 보다 크지 않다. 상세한 구체예로, 기공은 다층 미공성 필름이 대기압에서 액체 불침투성이도록 충분히 작다. 게다가, 본 명세서의 문맥내에서, 용어 "다층 미공성 필름"은 두개 이상의 미공성 필름 층들을 포함하여 이루어지는 필름을 지칭한다. 본 발명은 다층 미공성 필름 및 이를 생산하는 방법에 관한 것이다. 다층 미공성 필름에 포함되는 각각의 미공성 필름 층의 최대 공극은 다층 미공성 필름의 전체 특성을 맞추어 제공하거나 최적화 하기 위해 조절된다.
첫번째 구체예에서, 다층 미공성 필름은 제 1 및 제 2 미공성 필름 층들을 포함하여, 여기서 제 1 필름층은 제 1 최대 공극을 가지며, 제 2 필름층은 제 1 최대 공극과 다른 제 2 최대 공극을 갖는다. 이 구체예에 따른 다층 미공성 필름의 모형도를 도 1에 나타내었다. 더욱 상세하게는, 다층 미공성 필름(10)은 제 2 미공성 필름층(14)에 인접한 제 1 미공성 필름층(12)을 포함한다. 하기 추가 상세에 기술된 바와 같이, 미공성 필름층들은 예를 들어, 필름 층을 공압출하거나, 압출 코팅하거나, 또는 다른 적층 기술에 이어서 필름을 형성함으로써 경계면(16)에서 서로 결합된다. 모형도는 필름 경계면을 명백한 한정선으로 나타내었으며, 본 분야의 일반적인 당업자라면 통상적으로 필름층 사이의 필름 경계면은 뚜렷한 분계선을 포함하지 않는 다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 게다가, 모형도에서, 필름 층간의 공극 차이를, 크기가 다른 격자로 나타내었다. 격자는 실제 공극, 배열 또는 총수(couner) 또는 여하한 각의 층의 조성을 나타내지는 않는다.
더욱 상세한 구체예에서, 본 발명에 따른 다층 미공성 필름은 제 3 최대 공극을 갖는 제 3 미공성 필름 층을 포함할 수 있다. 이 구체예를 도 2에 개략적으로 도시하였으며, 여기서 다층 미공성 필름(20)은 각각, 제 1, 제 2, 및 제 3 미공성 필름층(12),(14), 및 (18)을 포함한다. 경계면(16a)에 필름층 (12)와 (14)가 서로 인접해 있는 반면, 경계면 (16b)에 필름 (14)와 (18)이 서로 인접해 있다. 도 2의 구체예에서, 제 2 필름층(14)는 각각 제 1 및 제 3 필름 층(12) 및 (18)에 비하여더 작은 최대 공극을 갖는 것으로 도시적으로 설명하고 있다. 그러나, 본 발명에 따른 다층 필름은 상대 최대 공극의 층들의 여하한 배열을 포함함으로써, 최대 공극이 가장 큰 필름 층 또는 층들을 외부 표면 필름 층 또는 층들, 또는 내부 필름층으로서 배열시킬 수 있으며, 여기서 필름층의 양표면은 필름층 또는 복합 생성물의 다른층들을 인접함으로써 구속(constrained)시킨다. 유사하게, 가장 작은 최대 공극을 갖는 필름층 또는 층들을 외부표면 필름층 또는 층들, 또는 내부 필름층으로 배열시킬 수 있으며, 여기서 필름층의 양표면을 복합 생성물의 인접 필름층 또는 다른 층들에 의해 구속시킨다. 더욱 상세한 구체예에서, 도 2에서의 제 1 필름층(12)과 제 3 필름층(18) 사이에 배치된 제 2 필름층(14)에 의해 보여진 바와 같이, 가장 작은 최대 공극을 갖는 미공성 필름층을 제 1 및 제 3 필름층 사이에 배치시킨다. 또 다른 더욱 상세한 구체예에서, 가장 큰 최대 공극을 갖는 미공성 필름층을 상대적으로 더 작은 최대 공극을 갖는 필름층들 사이에 배치시킨다. 가장 바깥쪽층의 최대 공극은 동일하고, 실질적으로 동일하거나 서로 다를 수 있다.
본 분야의 당업자라면 본 발명에 따른 다층 미공성 필름이 도 1 에 나타낸 바와 같이 두개의 미공성 필름층, 도 2에 나타낸 바와 같이 세개의 미공성 필름층, 4개의 미공성필름층 또는 5개 이상의 미공성 필름층들을 포함할 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 다양한 구체예로서, 8개 미만의 미공성 필름층들도 고려할 수 있다.
중요한 것은, 다층 미공성 필름의 미공성 필름층들간의 최대 공극을 변경 시킴으로써, 다층 필름의 부가적인 특성과 함께 다층 필름의 최대 공극을 조절하여특성들의 조합을 맞추어 제공하거나 최적화시킬 수 있다. 놀랍게도, 최대 공극이 다른 미공성 필름층들의 조합은, 자유로운(free), 즉, 구속되지 않은(cunconstrained) 표면을 갖지 않도록 배열된, 다층 필름의 한개 이상의 층의 실질적인 최대 공극 특성을 나타낸다는 것을 발견하였다. 즉, 통상적으로 다층 미공성 필름은 다층 필름 또는 다층 필름이 사용되는 복합 생성물에서 노출 표면을 갖지 않는, 필름 층의 최대 공극 특성을 나타낸다. 예를 들어, 도 2와 관련하여, 다층 미공성 필름(20)은 각각, 외부 제 1 및 제 3 필름층(12)와 (18) 사이에 배열된 내부 제 2 필름층(14)의 최대 공극 특성을 나타내며, 여기서, 필름층 14가 3개층 중 필름층(14)이 가장 작은 최대 공극을 갖는지, 가장 큰 최대 공극을 갖는지는 상관 없다. 필름층(14)의 표면은 경계면 16a에서 제 1 필름층 (12)에 의해, 및 16b에서 제 3 필름층(18)에 의해 구속된다.
유사하게, 도 1에 관련하여, 미공성 필름층(12)와 (14)의 복합재로 이루어진 다층 필름(10)에서, 미공성 필름층(12)와 (14) 중 한 층이 나머지 다른 한 층과 인접하게 배열되고, 미공성 필름층(12)와 (14) 중 나머지 층이 외부 표면으로서 노출될 경우, (12)와 (14) 중 양표면 모두가 구속된 층이 상기 복합재에 사용된 다층 미공성 필름의 최대 공극을 나타낸다. 더욱 상세하게는, 도 3에 관련하여, 다층 미공성 필름 복합재(40)는 다층 미공성 필름(42)과 부직조층(44)를 포함하여 이루어진다. 다층 미공성 필름(42)는 제 1 최대 공극을 갖는 제 1 미공성 필름층(52)와 제 1 최대 공극과 다른, 제 2 최대 공극을 갖는 제 2 미공성 필름층(54)를 포함한다. 층 (52)와 (54)는 경계면 (56)에 서로 인접해 있다. 따라서, 제 2 미공성 필름층(54)의 한 표면은 경계면(56)에 의해 제 1 미공성 필름층(52)에 인접해 있는 반면, 미공성 필름층(54)의 다른 표면은 복합재의 부직조층(44)에 의한 경계면 (58)으로 구속된다. 결과로서, 다층 미공성 필름층(42)은 구속된 필름층(54)의 더 큰 최대 공극 특성을 나타낼 것이며, 필름층(54)는 미공성 필름층(52)에 비해 최대 공극이 더 크건 작건 상관 없다.
본 발명에 따른 다층 미공성 필름은 예를 들어 도 4에 기술된 바와 같이 복합재를 형성하기 위한 추가층을 포함할 수 있다. 도 4는 비-미공성 필름층을 함유하는 다층 미공성 필름 복합재의 부가적인 구체예를 나타낸다. 더욱 상세하게는, 도 4와 관련하여, 다층 미공성 필름 복합재(60)는 다층 미공성 필름(62)과 부직조층(64)를 포함한다. 다층 미공성 필름(62)는 제 1, 제 2 및 제 3 미공성 필름층, 각각 (72), (74), 및 (78)을 포함하며, 여기서 층 (72)와 (74)는 경계면 (76a)에 접해있으며 층 (74)와 (78)은 경계면 (76b)에 접해있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 필요하다면, 부직조층은 두개의 필름층사이에 배열될 수 있다. 복합재를 형성하기 위해 비-미공성층을 포함하는 추가 다층 미공성 필름은 본 분야의 보통의 당업자에게 명백할 것이며, 본 발명의 범위내에 포함된다.
도 2와 도 4에 나타낸 미공성 필름층 중 세개의 층 예로, 도 2에서의 제 1 및 제 3 필름층(12)와 (18)과 도 4에서의 (72)와 (78)은 외층으로 배열되며, 제 2, 내부 필름 층, 각각, (14)와 (74)의 공극과 다른, 더 작은 최대 공극을 갖는 것으로서 도시적으로 나타내고 있다. 본 발명에 따른 다층 미공성 필름의 3중층 필름층 구체예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 층들의 제 1, 제 2 및 제 3 최대 공극은, 적어도두층이 상이한 최대 공극을 갖는 한, 서로에 대하여 상대적으로 여하한 최대 공극일 수 있다. 따라서, 도 2와 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 및 제 3 층은 동일한, 실질적으로 동일하거나 서로 다른 최대 공극을 가질 수 있다. 게다가, 원하는 다층 미공성 필름 최대 공극을 얻기 위하여, 최대 공극이 가장 크거나 가장 작은 필름층 또는 층들을 요구되는 바와 같이 어떠한 층 배열(layer order)로도 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 다층 필름 중 미공성 필름 층은 다양한 기술에 의해 상이한 공극을 제공할 수 있다. 한가지 구체예에서, 상이한 최대 공극을 갖는 제 1 및 제 2 필름층은 신장시, 각각 필름에서 상이한 최대 공극을 제공하는 다른 폴리머 조성물을 형성한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 필름 층이, 각각, 제 1 및 제 2 폴리머 조성물로 이루어질 경우, 폴리머 조성물 중 하나가 다른 조성물(들)에 비해 더 작거나 큰 최대 공극을 갖는 필름층을 제공하도록, 폴리머 조성물을 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 다층 필름의 미공성 필름층에 사용하기 위한 적합한 폴리머 조성물을 하기에 더욱 상세하게 논하지만, 상대적으로 더 작은 최대 공극을 갖는 미공성 필름층용에 적합한 폴리머는 폴리프로필렌 호모폴리머 및 코폴리머, 나일론 폴리아미드 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 상대적으로 더 큰 최대 공극을 갖는 필름 층용에 적합한 폴리머는 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 다층 필름의 제 1 및 제 2 필름층으로 사용하기 위한 폴리머의 추가 조합물은 선택된 폴리머의 상대 공극에의존하며, 본 분야의 보통의 당업자에게 명백할 것이다. 이론에 의해 한정되는 것을 원하지는 않지만, 폴리머의 모듈러스(그 응력-변형률 곡선의 기울기) 및/또는 내츄럴 드로우(natural draw)는 그 공극에 영향을 끼칠 수 있다고 사료된다. 또한, 층의 기공 수는 폴리머 조성물에 의해 변화될 수 있다고 사료된다.
더욱 상세한 구체예에서, 다층 미공성 필름은 도 2에 나타낸 바와 같이 3개의 미공성 필름층들을 포함하며, 제 2 필름 층은 제 1 및 제 3 필름층 사이에 배치되며, 제 1 및 제 3 층을 각각 형성하는 제 1 및 제 3 폴리머 조성물과 다른 제 2 폴리머 조성물로 이루어진다. 한가지 구체예에서, 제 1 및 제 3층의 최대 공극에 비해 제 2 필름층의 최대 공극이 더 작도록, 제 2 폴리머 조성물을 선택한다. 대안적인 구체예에서, 제 1 및 제 3 필름층에 비해 제 2 필름층의 최대 공극이 더 작도록 제 2 폴리머 조성물을 선택한다. 또 다른 구체예에서, 제 1 및 제 3 층은 실질적으로 동일하거나 동일한 최대 공극을 갖는다.
또 다른 구체에에서, 제 1 폴리머 조성물은 폴리프로필렌 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있는 반면, 제 2 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도, 또는 중밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 제 1 폴리머 조성물은 폴리프로필렌을 포함할 수 있는 반면, 제 2 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 제 1 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 제 2 폴리머 조성물은 폴리프로필렌 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 대안적으로, 제 1 폴리머 조성물은 초저밀도,저밀도, 선형 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있고, 제 2 폴리머 조성물은 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
더욱 상세하게는, 다층 미공성 필름의 한가지 구체예에서, (a) 선형 중밀도 폴리에틸렌 약 35 중량% 내지 약 45 중량%, (b) 저밀도 폴리에틸렌 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, (c) 칼슘 카보네이트 충전재 입자 약 40 중량% 내지 약 55 중량% 및 (d) 안료, 유백제, 공정조제(processing aids), 산화방지제, 안정화제(광, UV, 열 등), 점착제 및 폴리머 변형제(polymeric modifiers) 중 한가지 이상의 성분이 약 1 중량% 내지 약 6 중량%인 제 1 조성물을 제조하고, (a) 폴리프로필렌 호모폴리머 약 35 중량% 내지 약 50 중량%, (b) 저밀도 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 코폴리머 중 한가지 이상이 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, (c) 칼슘 카보네이트 입자 약 40 중량% 내지 약 60 중량%, 및 (d) 계면활성제, 안료, 유백제, 공정조제, 산화 방지제, 안정화제(광, UV, 열 등) 및 폴리머 변형제 중 한가지 이상의 성분이 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%인 제 2 조성물을 제조한다. 통상의 압출장치 내에서 제 1 및 제 2 조성물을 각각 용융 결합시킨 다음, 압출 결합 블록을 통해 통과시켜, 제 1 조성물의 두 층 사이에 제 2 조성물의 한개층을 이루도록 3 층의 구조를 제작한다. 상기 층들을 롤 닙내에, 칠 케스트 롤(chill cast roll)상에 또는 블로운 필름 튜브(blown film tube)내에서 공압출시켜 드로잉 공진 (draw resonance) 없이 약 250fpm 내지 약 1200fpm의 속도로 필름을 형성시키고, 상기 필름 양단에, 그리고 상기 필름의 전체 두께에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 다층 필름에 점증적 신장력을 부과하여 다층 미공성 필름을 제공한다.
폴리에틸렌 외층은 폴리프로필렌 코어층에 비해 개선된 용융 안정성을 나타내며, 놀랍게도, 폴리프로필렌 필름 단독으로 압출한 것에 비해 고속으로 압출 적층된 다층 필름의 생산을 가능하게 하는 것과 같이, 이 구체예의 다층 필름은, 고속 생산을 촉신시킨다.
또 다른 특정 예의 다층 미공성 필름은 (a) 선형 중밀도 폴리에틸렌 약 35 중량% 내지 약 45 중량%, (b) 저밀도 폴리에틸렌 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, (c) 칼슘 카보네이트 충전 입자 약 40 중량% 내지 55 중량%, 및 (d) 안료, 유백제, 공정 조제, 산화 방지제, 안정화제(광, UV, 열 등), 점착제 및 폴리머 변형제 중 한가지 이상이 약 1 중량 % 내지 약 6 중량%인 제 1 조성물을 제공하고; (a) 고밀도 폴리에틸렌 약 35 중량% 내지 약 50 중량%, (b) 저밀도 폴리에틸렌 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, (c) 칼슘 카보네이트 입자 약 40 중량% 내지 약 60 중량%, 및 (d) 계면활성제, 안료, 유백제, 공정조제, 산화방지제, 안정화제(광, UV, 열 등) 및 폴리머 변형제 중 한가지 이상의 성분이 약 0.1 중량% 내지 10 중량%인 제 2 조성물을 제공함으로써 얻을 수 있다. 통상의 압출장치 내에서 제 1 및 제 2 조성물을 각각 용융 결합시킨 다음, 압출 결합 블록을 통해 통과시켜, 제 1 조성물의 두 층 사이에 제 2 조성물의 한개층을 이루도록 3 층의 구조를 제작한다. 상기 필름을 상술한 바와 같이 압출하고 신장시킨다.
또 다른 구체예에서, 각 층에서 상이한 충전재를 사용함으로써 제 1 및 제 2 필름층은 다른 공극을 갖는다. 충전재는 조성물, 크기, 형태, 표면 코팅, 및/또는 얻어진 신장된 미공성 필름층의 공극을 변화시키는 여하한 그밖의 특성들에 의해달라질 수 있다. 예를 들어, 제 1 필름층은 제 1 평균 입경을 갖는 제 1 충전재를 포함하는 반면, 제 2 필름층은 제 1 평균 입경과 다른 제 2 평균 입경을 갖는 제 2 충전재를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 충전재는 동일하거나 상이한 화학 조성물을 가질 수 있으며, 제 1 및 제 2 필름층은 동일하거나 상이한 폴리머 조성물을 가질 수 있다. 이론에 의해 국한 시키지 않고, 더 작은 평균 입경 충전재를 갖는 필름층은, 다른 모든 변수들은 일정하면서, 더 작은 최대 공극을 갖는 미공성 필름층을 제공하는 반면, 더 큰 평균 입경 충전재는 다른 모든 변수들은 일정하면서, 더 큰 최대 공극을 갖는 미공성 필름을 제공한다.
더욱 상세한 구체예에서, 다층 미공성 필름의 미공성 필름층들은 동일한 폴리머 조성물로 이루어지고, 동일한 화학 조성물의 충전재를 포함하며, 적어도 두개의 인접층에서 상기 충전재의 평균 입경이 변화된다. 더욱 상세한 구체예에서, 각 필름층에 사용된 충전재는 칼슘 카보네이트를 포함한다. 칼슘 카보네이트는 통상적으로 평균 입경이 약 0.1 미크론 내지 약 2.5 미크론의 범위인 것을 이용할 수 있다. 더 작은 평균 입경 범위의 칼슘 카보네이트는 통상적으로 침전에 의해 형성되는 반면, 더 큰 평균 입경 범위의 칼슘 카보네이트는 분쇄(grinding)에 의해 형성된다. 도 3에 기재된 바와 같이 3층의 다층 미공성 필름의 또 다른 구체예에서, 제 2 필름층은 제 1 및 제 3 필름층에 사용된 제 1 및 제 3 충전재의 평균 입경보다 더 작은 제 2 충전재를 포함하며, 제 2 필름층은 제 1 및 제 3 필름 층사이에 배치됨으로써 제 2 필름층이 제 1 및 제 3 필름층에 비해 더 작은 최대 공극을 갖는다. 대안적인 구체예에서, 제 2 필름 층은 제 1 및 제 3 필름층에 사용된 제 1 및 제 3충전재에 비해 더 큰 평균 입경을 갖는 제 2 충전재를 포함하며, 제 2층은 제 1 및 제 3 필름층사이에 배치됨으로써, 제 1 및 제 3층에 비해 더 큰 최대 공극을 갖는다.
각각의 필름층에 사용하기에 적합한 충전재는 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 카보네이트, 유기 폴리머, 그 유도체 등(이에 한정되지 않음)을 포함하는 여러 무기 및 유기 물질을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 충전재는 칼슘 카보네이트, 규조토, 티타늄 다이옥사이드 및 그 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 따라서, 신장 후 각 층에 다른 최대 공극을 제공하기 위해, 필름층에서 인접 필름층에 충전재 조성물을 변화시킬 수 있다. 이 구체예를 위한 한가지의 통상적인 필름층 조성물은 (a) 선형 저밀도 폴리에틸렌 약 35 중량% 내지 약 45 중량%, (b) 저밀도 폴리에틸렌 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, (c) 칼슘 카보네이트 충전재 입자 약 40 중량% 내지 약 55 중량%, 및 (d) 안료, 공정조제, 산화방지제 및 폴리머 변형제 중 한가지 이상의 성분이 약 1 중량 % 내지 약 6 중량% 인 화합물을 포함하며, 칼슘 카보네이트 충전재 입자의 평균 입경을 층마다 다르게 한다.
대안적으로, 각각의 필름 층의 공극을 변화시키기 위해, 필름층에서 인접 층에 충전재의 형상, 즉, 플레이트, 로드, 스피어, 플레이크, 구형, 덩어리, 벽돌 형상를 변화시킬 수 있다. 본 개시의 관점에서, 본 분야의 당업자라면 최대 공극을 변화시키는 인접 필름 층들을 제공하기 위한 다양한 충전재의 적절한 조합을 용이하게 결정할 수 있을 것이다.
유사하게, 각 미공성 필름 층의 공극을 변화시키기 위해, 다른 표면 코팅재 또는 다른 양의 표면 코팅재로 각 필름 층의 충전재들을 제공할 수 있다. 적합한 충전 코팅재는 본 본야에 공지되어 있으며, 실리콘 글리콜 코폴리머, 에틸렌 글리콜 올리고머, 아크릴산, 수소 결합 복합체, 카르복실화 알코올, 에톡시레이트, 다양한 에톡실화 알코올, 에톡실화 알킬 페놀, 에톡실화 지방 에스테르 카르복실산 또는 그 염, 예컨대, 스테아르산 또는 베헨산(behenic acid), 에스테르, 플루오르화 코팅재 및 이들의 조합물 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 각 층의 공극을 변화시키기 위해, 각 필름층에서 사용된 충전재의 양을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 주어진 일정한 투과 속도에서, 대부분의 다른 변수를 고정시킨 경우, 충전재 농도가 높을 수록, 상기 필름이 덜 신장 되기 때문에, 최대 공극은 더 작아질 것이다. 반대로, 주어진 일정 투과 속도에서, 입자의 농도가 낮을 수록, 상기 필름이 표적 투과속도를 달성하기 위해 더 많이 신장되었음이 틀림 없기 때문에, 최대 공극이 더 큰 미공성 필름을 제공할 것이다. 본 분야의 당업자라면 본 개시의 관점에서, 각 층에 사용된 충전재의 적합한 변화량를 결정할 수 있을 것이다.
상기 구체예들은 인접 미공성 필름층들간의 공극을 변화시켜 공압출 필름내에서, 압출 코팅 필름내에서, 각각 압출시킨 후 적층시킨 필름 내에서 얻을 수 있다. 그러나, 공압출시키지는 않았지만, 신장된 제 1 필름층 상에서 제 2 필름층을 압출 코팅시키거나, 또는 함께 적층하여 다층 미공성 필름을 형성시킨 후 압출 및 신장시킨, 미공성 박막의 공극을 변화시키기 위해 추가적인 기술들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 신장 온도, 속도, 방법 및/또는 기어 배열을 변화시킴으로써 다른 최대 공극을 갖는 동일한 조성물의 미공성 필름 층들을 제공할 수 있다. 이론에 한정시키지 않고, 신장 공정 변수들은 예를 들어 필름층 폴리머 조성물의 모듈러스 및/또는 내츄럴 드로우의 다양한 특성을 초래할 것이며, 이로써, 신장 공정으로부터 얻어진 최대 공극을 초래한다. 따라서, 고온에서의 신장은 모듈러스 및/또는 내츄럴 드로우를 감소시키므로 최대 공극을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 다층 필름에 사용되는 각각의 미공성 필름층들은 소망하는 특성들, 특히 통기성을 제공하는 여하한 적합한 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 미공성 필름층의 두께는 각각, 약 0.1 mil 내지 약 10 mils, 더욱 바람직하게는 약 0.25 mil 내지 약 5 mils 일 수 있다. 또한, 기공은 육안으로 쉽게 볼수 없도록 충분히 작은 크기를 갖는다. 바람직하게는, 상기 기공은 대기압 조건에서 다층 미공성 필름에 액체가 침투되지 않도록 충분히 작다. 한가지 구체예에서, 다층 미공성 필름은 최대 공극이 약 0.01 내지 약 0.25 미크론의 범위를 갖는다. 또 다른 구체예에서, 다층 미공성 필름은 바이러스 장벽으로서 작용하기 위한 필름용으로 충분히 작은 최대 공극을 나타내며, 즉, 약 0.10 내지 약 0.12 미크론 이하를 나타낸다. 본 분야의 당업자라면 기공 수와 기공 배열 및 필름층 두께(이들로 한정되지는 않음)를 포함하는 그밖의 요소들은 이러한 특성을 초래한다는 것을 인지할 것이다. 유리하게, 다층 미공성 필름도 공기 및 수증기 투과율도 우수하다. 통상적으로, 필름은 약 500g/m2/day을 초과하는 수증기 투과율(MVTRs)을 나타낸다. 더욱 상세한 구체예로, 미공성 다층 필름은 ASTM E96E에 따라 측정된 바와 같이, 약 1500g/m2/day을 초과, 약 2500g/m2/day을 초과, 약 3000g/m2/day을 초과하거나 또는 약 4000g/m2/day을 초과하는 MVTRs를 나타낸다.
미공성 필름층을 형성할 수 있는 폴리머는 필름내에서 공정할 수 있고 신장시켜 필름내에서 미세기공을 형성한 열가소성 폴리머를 포함한다. 필름용으로 적합한 폴리머는 폴리올레핀, 예컨대, 폴리에틸렌 호모폴리머 및 코폴리머, 및 폴리프로필렌 호모폴리머 및 코폴리머, 기능성 폴리올레핀, 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌), 폴리(스티렌-이소프렌-스티렌), 폴리(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌), 폴리에스테르, 폴리(에스테르-에테르), 나일론을 포함하는 폴리아미드, 폴리(에테르-아미드), 폴리에테르 설폰, 플루오로폴리머, 폴리우레탄 등을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다. 폴리에틸렌 호모폴리머는 저, 중 또는 고밀도의 폴리머 및/또는 고압 또는 저압 중합반응에 의해 형성된 폴리머를 포함한다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 코폴리머는 1-옥텐, 1-부텐, 1-헥센 및 4-메틸 펜텐을 포함하는 C4-C8 알파-올레핀 모노머와의 코폴리머를 포함하여 이에 한정되는 것은 아니다. 폴리에틸렌을 실질적으로 선형이거나 분지된 구조일 수 있으며, 지글러-나타 촉매(Ziegler-Natta catalysts), 메탈로센 촉매 또는 본 분야에 널리 알려진 그밖의 것들을 이용하여 본 분야에 공지된 다양한 공정에 의해 형성될 수 있다. 적합한 코폴리머의 구체예는 폴리(에틸렌-부텐), 폴리(에틸렌-헥센), 폴리(에틸렌-옥텐) 및 폴리(에틸렌-프로필렌)과 같은 코폴리머, 폴리(에틸렌-비닐아세테이트), 폴리(에틸렌-메틸아크릴레이트), 폴리(에틸렌-아크릴산), 폴리(에틸렌-부틸아크릴레이트), 폴리(에틸렌-프로필렌디엔) 및 에틸렌 프로필렌 러버 및/또는 그 폴리올레핀 터폴리머를 포함하며, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 본 명세서에 사용하는데에 적합한 열가소성 폴리머는 생물 분해 또는 환경적으로 분해가 가능할 수 있다. 본 발명의 실행에 있어 적합한 여러가지의 생물분해성 열가소성 폴리머는 폴리(카프로락톤) 또는 폴리(에틸렌 아디페이트)로 나타내는 정규(normally)-고형 옥시알코닐 폴리머 또는 디알코닐 폴리머;필름 형성할 수 있는 전분-수지 조성물과 같은 폴리사카라이드 또는 변형 폴리사카라이드가 있다.
적합한 부직조 섬유층 또는 웹은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 레이온, 셀룰로스, 나일론 및 이와같은 혼합물의 섬유를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 부직조 섬유 웹에 대해 여러가지의 정의가 제시되어진 바 있다. 상기 섬유는 일반적으로 스테이플 섬유(staple fibers) 또는 연속적인 필라멘트이다. 본원에 사용되는 바와같은 '부직조 섬유상 웹'은 일반적인 의미로 상대적으로 평탄하며, 유연성 및 다공성이며, 스테이플 섬유 또는 연속적인 필라멘트로 이루어진 평면 구조로 정의되어 사용된다. 통상적으로, 이러한 웹을 스펀 결합, 카드화(carded), 습식 레이드(wet laid), 에어 레이드(air laid), 또는 멜트 블로운(melt blown) 시킨다. 부직조 섬유상 웹의 상세한 설명에 대해선 'Nonwoven FabricPrimer and Reference Sampler' by E.A.Vaughn, Association of the Nonwoven Fabrics Industry, 3d Edition (1992)을 참조하라. 이러한 부직조 섬유웹은 통상적으로 약 5 g/m2내지 75 g/m2의 중량을 가지며, 더욱 상세하게는 약 10 내지 약 40g/m2의 중량을 가지며, 분 분야에 공지된 압출 라미네이션, 접착 라미네이션 또는 그밖의 라미네이션 기술에 의해 본 발명의 필름에 포함될 수 있다.
다양한 방법에 의해 다층 미공성 필름을 생산 할 수 있다. 한가지 구체예로, 적어도 두개의 필름층을 압출하고, 신장시켜 미공성화 시키며, 여기서 제 1 필름층은 제 2 필름층과 다른 성분을 한가지 이상 가지며, 이 성분을, 신장시에, 제 1 필름층의 최대공극이 2 필름층과 다르도록 적합하게 변경시킨다. 이 구체예에서, 필름층을 신장 전후에, 한개 이상의 층 물질, 예컨대 부직조 섬유층과 결합시킬 수 있다. 대안적으로, 그 필름층을 함께 적층하고 신장시킨 후, 미공성 필름층을 각각 형성시킬 수 있다. 본 분야의 당업자라면 각각 층을 서로 또는 한개 이상의 층 물질, 에컨대 부직조 섬유층에 의해 적층전 또는 적층 후에 신장시킬 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.
다수의 상이한 스트레처 및 기법을 사용하여, 미공성-형성가능한 필름층을 신장시킬 수 있다. 예를 들어, 필름층을 교차 방향(CD) 인터메싱 및/또는 기계 방향(MD) 인터메싱에 의해 신장시킬 수 있다. 게다가, 여하한 소망하는 순서로, 기계 방향 배향(machine direction orientation;MDO) 신장 및/또는 CD 텐터링 스트레처와 함께 CD 인터메싱 및/또는 MD 인터메싱을 이용할 수 있다. 그러므로, 한가지 구체예에서, CD 인터메시 신장 및/또는 MD 인터메시 신장을 우선 수행 시킨 후 MDO 신장시킨다. 대안적인 구체예에서, MDO 신장을 우선 수행시킨 후, CD 인터메시 신장 및/또는 MD 인터메시 신장을 수행시킨다. 또한 이에 대하여 추가 변수도 이용될 수 있다. 이를 위한 다양한 특정 기법 및 그밖의 신장 기법은 본 분야에 공지되어 있으며 이용할 수 있지만, 본원에 사용하기에 적합한 신장 기법 및 장치에 대하여 하기에 설명한다.
교차 방향(CD) 인터메싱 신장:
CD 인터메싱 스트레처는, 통상적으로 평행 샤프트 상에 1쌍의 좌선 및 우선 나선형 기어-유사 소자 (left hand and right handhelical gear-like element)를 포함하여 이루어져 있다. 상기 샤프트는, 2개의 기계측 플레이트 사이에 배치되는 데, 하부 샤프트는 고정된 베어링 내에 위치하고, 상부 샤프트는 수직 활주가능한 부재내의 베어링 내에 위치한다. 상기한 활주가능한 부재는, 조절 스크류에 의해 작동가능한 웨지형 소자(wedge-shaped elements)에 의해 수직 방향으로 조절가능하다. 상기웨지를 돌려서 빼거나 삽입하게 되면, 상기한 수직방향으로 활주가능한 부재가 아래쪽으로 또는 윗쪽으로 이동되어, 상부의 인터메싱 롤의 기어-유사 톱니(gear-like teeth)를 하부 인터메싱 롤과 더욱 더 맞물리거나 분리된다. 상기 측 프레임에 장착된 마이크로미터는, 상기 인터메싱 롤의 톱니가 맞물리는 깊이(depth of engagement)를 나타내도록 작동할 수 있다. 통상적으로, 공기 실린더를 사용하여, 신장되는 물질에 의해 부과되는 상부측 힘에 대향하도록, 조절 웨지에 대해 하부측에서 맞물린 위치에 상기 활주가능한 부재를 확고히 유지한다. 또한, 상기 실린더를, 인터메싱 장치를 통해 또는 활성화되었을 때에 모든 기계 닙 포인트를 개방하는 안전회로와 결합하여 재료를 지필(threading)시킬 목적으로 상부 및 하부 인터메싱롤을 서로 분리되도록 후퇴(retracted)시킬 수 있다.
CD 인터메싱 소자는 통상적으로 고체 물질로부터 기계제작되지만, 2가지의 상이한 직경의 디스크로 된 교호 스택 (alternating stack)으로서 가장 잘 기술될 수 있다. 한가지 구체예로, 인터메싱 디스크는, 직경 약 6", 두께 약 0.031"이며, 말단부에서 최대반경을 가진다. 인터메싱 디스크를 분리시키는 스페이서 디스크는, 직경 약 5.5", 두께 약 0.069"이다. 이러한 구성에서의 2개의 롤은 최대 0.231" 까지 인터메싱되어 모든 측에서의 물질에 대한 간격이 0.019'가 될 수 있다. 이 CD 인터메싱 소자의 형상은 0.100" 피치를 가진다.
CD 인터메싱 소자는 통상적으로 보다 큰 결합 깊이가 가능하기 때문에, 장치는 상부 샤프트가 상승 또는 하강할 때에 상기한 2가지의 인터메싱 롤의 샤프트가 평행을 유지하도록 하는 수단을 병합하는 것이 바람직하다. 이는, 하나의 인터메싱 롤의 톱니가 다른 인터메싱 롤의 톱니 사이에 항상 맞물리도록 하고, 인터메싱 톱니 사이에 물리적인 접촉 손상을 피할 수 있도록 하는데에 유용하다. 이러한 평행 운동은 랙(rack) 및 기어 장치에 의해 확실히 이루어지는 데, 여기서 정지 기어 랙이 상기한 수직 활주가능한 부재에 인접한 각 측 프레임에 부착된다. 샤프트는, 상기한 측 프레임을 횡단하고, 각각의 수직 활주가능한 부재에 있는 베어링에서 작동한다. 기어는, 이러한 샤프트의 각 말단에 위치하고, 상기 랙과 결합하여 작동함으로써 목적하는 평행 운동을 하게 한다.
기계 방향(MD) 인터메싱 신장:
MD 인터메싱 신장 장치는, 통상적으로 인터메싱 롤의 디자인을 제외하고는상기한 CD 인터메싱 신장 장치와 동일하다. MD 인터메싱롤은, 미세한 피치 스퍼 기어(fine pitch spur gear)와 매우 흡사하다. 한가지 구체예에서, 상기 롤은, 직경 5.933", 피치 0.100", 직경 피치 30, 압력 각도 141/2°를 가지며, 기본적으로 긴 아덴덤(long addendum), 상부 기어이다. 상기 롤 상에서 제 2 패스(pass)가 기어 홉 오프셋(gear hob offset) 0.010"으로 취해져, 보다 큰 간격을 갖는 좁은 톱니를 제공한다. 약 0.090" 결합되는 이러한 형상은, 물질 두께로, 측 상에서의 약 0.010" 간격을 가진다.
상기 CD 및 MD 인터메싱 스트레처를 사용하여 본 발명의 다층 필름에 사용되는 점증적으로 신장된 미공성 필름을 생산할 수 있다. 일반적으로 복합재를 형성하기 위해 임의로 부직조층 재료와 같은 한가지 이상의 비미공성층 물질을 포함하는. 적어도 2개의 공압출 필름과 함께 신장 작동을 이용한다.
기계 방향 배향(MDO) 신장:
통상의 MDO 신장 장치는 다소 복잡할 수 있지만 원리는 매우 간단하다. 필름 또는 필름-함유 조성물, 예컨대 필름-섬유 복합재를 롤러 어셈블리 닙핑 스테이션(roller assembly nipping stations) 사이에 통과시킨다. 한가지 이상의 롤러 어셈블리가 필요하다;그러나, 3개 이상의 롤러 어셈블리를 사용할 수 있다. 한가지 구체예로, 두개 이상의 롤러 어셈브리를 사용한다. 모든 적용에서는 아니지만, 많은 적용에서, 신장 공정을 돕기 위해 롤을 열처리시킨다. 제 1 롤러 어셈블리는 통상적으로 3개 이상의 롤을 포함한다. 제 1 롤(R1)은 닙에 도입(presentation)하기 이전에 필름 또는 복합재를 보온하기 위해 내부적으로 열처리된 롤이다. 제 2 롤(R2)을 손상없이 금속 제 3롤(R3)과 함께 닙핑(즉, 물리적 접촉)할 수 있는 고무와 같은 탄력성 물질로 코팅시킨다. 제 2 롤러 어셈블리는 열처리된 롤(R4), 고무 코팅된 롤(R5) 및 금속 롤(R6)에 의한 첫번째 거울상(mirror image)이다. 작동중, 모든 닙을 폐쇄시킨다. 상기 필름을 롤 R2 및 R3와 롤 R5 및 R6 사이에 닙핑시킨다. 상기 필름을 금속 롤 R3 및 R6 사이의 에어 갭(air gap)에서 신장시킨다. 통상의 에어 갭 넓이는 약 0.005" 내지 약 0.550"이고, 더욱 상세하게는 약 0.005" 내지 약 0.050"이다. 예를 들어, 롤 R1, R2 및 R3를 저속, 예를 들면, 100 m/분으로 작동하도록 세팅하고, 롤 R4, R5 및 R6를 고속, 예를 들어 200m/분으로 작동하도록 세팅한다. MDO 신장비는 롤 R6 대 롤 R3의 속도비로서 정의된다. 예를 들어, MDO 신장비는 2:1이다. 상기 필름은 그 초기 면적보다 더 길거나 더 얇은 MDO 오퍼레이션을 나타낸다. 이 구체예는 두개의 닙 스테이션을 사용하며, 본 분야의 당업자가 본 발명의 원리를 어떻게 적용하는지를 나타내기 위해 제공한 것에 불과하다.
상기 CD 및 MD 인터메싱 및 MDO 스트레처를 사용하여 다층 미공성 필름 또는 본 발명의 부직조 섬유 웹과 다층 미공성 필름의 복합재를 생산할 수 있다. 이러한 신규 신장 공정의 결과, 우수한 통기성 및 액밀성을 가지면서, 매우 유연한 포목(cloth)-유사 직물을 제공하는 복합재를 생산한다.
한가지 구체예에서, 본 발명에 따른 다층 미공성 필름을 엠보싱하여 필름 양단 또는 필름 쪽의 두께를 변화시킨 패턴을 생산할 수 있다. 필름 미공성을 제공하는 신장 전 또는 후에 엠보싱 공정을 수행할 수 있다. 더욱 상세한 구체예로, 필름미공성을 제공하기 위한 여하한 신장 공정 이전에 엠보싱 공정을 수행한다. 이 구체예에 따라 엠보싱된 필름상에서 상기 언급된 여하한 신장 기법을 이용할 수 있다. 더욱 상세한 구체예로, 예를 들어, 신장비 약 4, 약 3, 또는 약 2 미만을 이용하여 기계 방향 배향에 의해 다층 필름을 에보싱하고 엠보싱된 필름을 신장시킴으로써 다층 미공성 필름을 만든다. 폴리머 필름으로 사용하기에 적합한 여하한 엠보싱 기법도 이용할 수 있다. 한가지 구체예로, Velvaflex(150 엠보스 라인/인치, 1.8mil 엠보싱 깊이) 또는 Taff-a-flex(60 엠보스 라인/인치, 4 mil 엠보싱 깊이)와 같은 스퀘어 엠보싱 패턴을 이용하여 엠보싱 공정을 수행할 수 있으며, 두가지 모두 상표명 Clopay Plastic Products Company, Inc.of Cincinnati, Ohio로 등록되어 있다.
하기 실시예는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름의 상세한 구체예를 설명한다. 실시예 및 명세서 전반에 걸쳐, 부 및 백분율은 다른 상세가 없는 한 중량에 의한 것이다. 또한, 본원에서 측정된 최대 공극에 대한 언급은 Porous Materials, Inc. of Ithaca, N.Y.사의 모세관 흐름 포로메터(capillary flow porometer)를 이용하여 측정된 최대 공극(MPS)을 가르킨다. 이 방법은 미반응(non-reacting) 가스에 의한 샘플의 기공으로부터 습윤액(wetting liquid)의 이동(displacement)에 의한 부직조 복합재와 미공성 필름의 MPS(미크론 단위)를 측정한다. Celard Inc. of Charlotte, NC에서 시판되는 Celgard 2400을 대조군으로서 사용할 수 있고, 본 테스트에서 MPS 값은 0.037 미크론을 갖는다. 또한, 측정된 공기 투과도에 대한 언급은 90 psig로 공기를 테스트 필름의 한 면에 공급할 경우, 샘플을 통과하는 공기의용적 유량치를 측정하는 공정에 의해 측정된 공기 투과율을 나타낸다. Celgard 2400을 대조군으로서 사용하였으면 본 테스트에서 기류값은 48을 갖는다.
실시예 1
본 실시예에서, 다음의 용융 결합된 폴리머-충전재 조성물 A 및 B를 이용하여 3개의 미공성 필름층을 가지며 구조 ABA 또는 BAB를 갖는 다층 미공성 필름을 제조하였다.
조성물 A: 53% 칼슘 카보네이트, 41% 중밀도 폴리에틸렌, 4% 티타늄 다이옥사이드, 1% CaO 마스터배치 및 1% 공정조제.
조성물 B: 55% 칼슘 카보네이트, 37% 호모폴리머 폴리프로필렌 수지, 5% 저밀도 폴리에틸렌 수지, 3% 티타늄 다이옥사이드 마스터배치 및 1% CaO 마스터배치.
표 1 에 기재된 필름층을 표준 주조 필름 장치 및 공압출시켜 53-60 g/m2(gsm)의 평량(basis weight)를 갖는 다층 필름을 형성시키기 위한 공정 조건을 이용하여 공압출 시킨 후, 신장시킨다. 공압출된 필름층을 후속적으로, CD 및 MD 인터메싱 공정을 통해 신장시킨다. CD 인게이지먼트(engagement)는 0.120"이고, MD 인게이지먼트는 0.040"이다. CD 신장은 신장 바로 직전에 180。F까지 가열된 롤에 의해 200fpm에서 필름을 통과시킴으로써 달성되지만, MD 신장 중에 상기 필름 온도를 조절하지는 않는다. 각 다층 미공성 필름의 최대 공극 및 공기 유량치를 측정하였고 표 1에 나타내었다. 비교를 위해, 유사한 압출 및 신장 조건을 이용하여 각각의 조성물 A 및 B의 단일층 미공성 필름도 제조하였다. 이러한 단일층 미공성 필름의 최대 공극 및 기류도 측정하여 표 1에 나타내었다.
샘플번호 코어층평량 ABA 샘플번호 코어층평량 BAB
MPS(미크론) 기류 MPS(미크론) 기류
1A 40 gsm 0.112 43 1E 40 gsm 0.157 >100
1B 30 gsm 0.118 62 1F 30 gsm 0.164 >100
1C 20 gsm 0.119 60 1G 20 gsm 0.136 92
1D 10 gsm 0.127 88 1H 10 gsm 0.135 63
단일층 B 35 gsm 0.119 44 단일층 A 35 gsm 0.180 >100
표 1 에 나타낸 결과는, 단일층 A가 고기류를 나타내며, 또한, 상대적으로 큰 최대 공극을 가짐을 증명하며, 이는 고장벽성을 요구하는 적용에 바람직하지 못하다. 반면, 단일층 B는 다양한 장벽 적용에 적합한 더 작은 최대 공극을 나타내지만, 이 단일층 미공성 필름은 상대적으로 낮은 기류를 나타낸다. 본 발명에 따른 샘플 1A-1H는 본 발명의 다층 미공성 필름의 장점을 설명한다. 샘플 1A-1D에서, 내부층은 외부층의 최대 공극에 비해 더 작은 최대 공극을 갖는 미공성 필름층으로 이루어진다. 놀랍게도, 다층 미공성 필름은 내부 필름층의 최대 공극 특성을 나타내며, 내부 코어층 평량이 감소하므로, 기류는 증가한다. 이들 샘플은 다층 미공성 필름의 다양한 특성을 맞추어 제공하거나 최적화시킬 수 있다는 것을 증명한다. 예를 들어, 장벽성을 이용하지 않고 다층 미공성 필름의 기류, 통기성 지표(indication)을 증가시킬 수 있다.
샘플 1E-1H에서, 가장 큰 최대 공극을 갖는 층이 내부 코어층으로 배열되고, 가장 작은 기공 층을 갖는 층이 외부층으로 배열될 경우, 다층 미공성 필름은 놀랍게도, 단일 미공성 층 B에 비해, 더 높은 기류를 나타내었고, 내부 코어층의 평량이 감소하므로, 최대 공극이 감소한다.
샘플 1A-1D를 샘플 1E-1H와 비교해 볼때, 다층 미공성 필름의 전체 특성상에서, 각 필름층 배열에 의해 예상밖의 영향력을 나타낸다. 특히, 자유로운, 구속되지 않은 표면이 없는 내부 코어층이 다층 미공성 필름의 특성을 좌지우지함은 분명하다.
실시예 2
이 실시예는 본 발명에 따른 다층 미공성 필름 복합재를 설명한다. 30 gsm 3개층 "ABA" 필름을 1.9 온스/평방 야드 (osy) 스펀 결합된 폴리프로필렌(SBPP)부직조 웹층으로 압출 적층한다. 각 "A"층은 45% 폴리에틸렌, 50% 칼슘 카보네이트 및 5% 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 포함하는 조성물로부터 형성되는 7 gsm 층을 포함한다. 코어 "B"층은 15 gsm이고, 53% 칼슘 카보네이트, 41% 중밀도 폴리에틸렌, 4% 티타늄 다이옥사이, 1% CaO 마스터배치 및 1% 공정조제를 포함한다. 적층물은 200fpm에서 215。F까지 가열시킨 금속 롤을 통과시키자마자, 즉시 인터메싱시킨다. CD 인터메싱 인게이지먼트는 0.055"이다. 상기 샘플은 MD 인터메싱이 아니다. 기류는 28로 측정되었다.
비교하기 위해, 45% 폴리프로필렌, 50% 칼슘 카보네이트 및 5% 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 포함하는 상기 "A" 조성물의 30 gsm 층을 1.9 osy 스펀 결합된 폴리프로필렌(SBPP) 부직조 웹 층으로 압출 적층함으로써 단일층 미공성 필름 복합재를 제조하였다. 적층물은 200fpm에서 215。F까지 가열시킨 금속 롤을 통과시키자마자, 인터메싱시킨다. CD 인터메싱 인게이지먼트는 0.055"이다. 상기 샘플은 MD 인터메싱이 아니다. 기류는 5 이하로 측정되었다.
따라서, 다층 미공성 ABA 필름-부직조 복합재는 단일 필름 A-부직조 복합재에 비해 상당이 증가된 기류를 나타낸다.
유사 발명 복합재와 비교 복합재를 제조하여 최대 공극을 측정하였다. 본 발명의 복합재는 최대 공극 0.009mm를 나타낸 반면, 비교 복합재는 최대 공극 0.03mm를 나타낸다. 따라서, 이러한 추가적인 비교는 본 발명의 다층 필름에서 주어진 최대 공극(및 그것에 의한 주어진 통기성)을 얻기 위해, 본원의 비교 필름에 비해 더 작은 양의 인터메시 신장을 필요로할 것이다. 더 작은 양의 인터메시 신장으로 생산 속도 및/또는 품질을 증가시킬 수 있다.
실시예 3
이 실시예에서는, 3개의 미공성 필름층을 갖는 다층 미공성 필름을 제조한다. 상기 필름은, 각 "A"층이 51% 칼슘 카보네이트, 45% 선형 저밀도 폴리에틸렌, 3% 티타늄 다이옥사이드 및 1% 칼슘 옥사이드를 포함하고, "B"층이 54% 칼슘 카보네이트, 37% 호모폴리머 폴리프로펠렌 수지, 5% 저밀도 폴리에틸렌 수진, 3% 티타늄 다이옥사이드 마스터배치 및 1% 칼슘 옥사이드 마스터배치를 포함하는 ABA 구조이다. 각각의 "A"층 중량(weighing)은 28 gsm, 내부 중량은 30gsm으로 하여 평량 86gsm인 상기 다층 필름을 압출시켰다. 상기 필름을 선형 속도 300fpm에서 최초 길이의 3배로 기계방향으로 배향시킨다. 얻어진 다층 미공성 필름의 기류는 42로 측정되고 MPS는 0.114 미크론이다. 액체 누출(liquid leakage)은 검출되지 않았다.
비교를 위해, 단일층 미공성 필름을 45% 폴리에틸렌, 51% 칼슘 카보네이트, 3% 티타늄 다이옥사이드 및 1% 칼슘 옥사이드를 포함하는 배합물로부터 제조하였고상기 MDO를 이용하여 신장시킨다. 얻어진 단일층 미공성 필름의 기류는 27로 측정되고, MPS는 0.129 미크론이다.
본 발명의 다층 필름과 비교 단일층 필름의 액체 누출 테스트를 수행하였다. 이 테스트는 유럽 특허 제 EP 710 472 B1호에 기재된, 여성 위생 패드(feminie hygiene pad)에서 통기가능한 냅킨 필름의 누출 성능을 시뮬레이트 하기 위해 수행된 것이다. 상기 테스트는 정성분성이며, 스탠다드와의 시각적인 비교를 이용한다. 특히, 테스트하려는 통기성 필름 샘플을 여과지 시트(여과지 Whatman No. 4, 직경 110 mm)상에 놓았고, 흡수성 패드를 통기성 필름상에 두었다. 주사기를 이용하여, 10ml 용액을 패드에 가한다. 상기 용액은 100ml 증류수, 2g 우레아, 0.9g 소듐 클로라이드, 0.06g 칼슘 클로라이드 및 0.11g 수화 마그네슘 설페이트를 포함한다. 이 용액을 표면장력이 29 dyne/cm이 되도록 계면활성제(예컨대, 암모늄 라우릴 설페이트)로 조절한다. 30초 후, 투명한 폴리프로필렌 필름을 패드상에 도포하고, 4kg 하중을 폴리프로필렌 필름에 가한다. 15분 후, 상기 하중을 제거한다. 여과지를 스탠다드와 비교하여 통기성 필름에 대한 합격 랭킹(pass ranking) 또는 불합격 랭킹(fail ranking)을 결정한다. 본 발명의 다층 필름은 누출물이 검출되지 않았기 때문에, 합격 랭킹을 받았다. 비교 단일 필름층은 누출물이 검출되었기 때문에 불합격 랭킹을 받았다.
따라서, ABA 구조의 다층 미공성 필름은 단일층 미공성 필름에 비해 통기성 및 장벽성이 현저하게 증가되었음을 나타낸다.
기계 방향 배향의 양을 변화시키면서 상기 추가 발명의 필름을 공정한다. 약2:1만큼 낮은 신장비를 이용하여 통기성이 우수하고 액체 투과성을 나타내는 다층 필름을 얻었다.
실시예 4
이 실시예에서, 본 발명에 따른 추가 다층 미공성 필름을 공정한다. 이 실시예에서, 각각의 필름층은 45% 칼슘 카보네이트, 50% 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 안료, 산화 방지제 및 공정조제를 포함하는 5% 부가 성분을 포함한다. 각각의 칼슘 카보네이트 충전재를 약 1% 스테아르산으로 표면 코팅시켰으며, 여러 층들간의 공극 차는 층들간의 칼슘 카보네이트의 평균 입경을 변화시킴으로써 얻었다. 제 1 다층 필름 샘플 4A는 두개층을 포함하여 이루어지고, 따라서 구조 AB이다. 층 A는 평균 입경 약 1.2 미크론을 갖는 칼슘 카보네이트를 포함하는 반면, 층 B는 평균 직경 약 2.5 미크론을 갖는 칼슘 카보네이트를 포함한다. 샘플 4A의 다층 미공성 필름의 전자 현미경 사진(2000x)을 도 5에 나타내었다. 비교를 위해, 층 B만을 포함시켜 단일층 미공성 필름을 공정하였다. 얻어진 필름의 전자 현미경사진술 (2000x)를 도 6에 나타내었다.
3개의 필름층을 포함하여 이루어지는 추가 다층 필름을 공정하였으며, 칼슘 카보네이트 충전재의 평균 입경을 층마다 변화시켰다. 샘플 4B는 ABA 구조를 포함하여 이루어지며, 여기서 각각의 A층은 평균 입경이 0.7미크론인 칼슘 카보네이트를 포함하고, B층은 평균 입경이 1.2 미클론인 칼슘 카보네이트를 포함한다. 샘플 4C는 BAB 구조의 다층 미공성 필름을 포함하여 이루어지며, 여기서 각각의 B층은 평균 입경이 1.2미크론인 칼슘 카보네이트를 포함하고 A층은 평균 입경이 0.7 미크론인 칼슘 카보네이트를 포함한다. 샘플 4B와 4C의 전자 현미경 사진술(2000x)를 도 7 및 도 8에 각각 나타내었다.
본원에 기재된 실시예 및 구체예는 단지 예시적인 목적을 위한 것이고, 하기 청구항에 의해 규정된 본 발명을 한정하지 않는다. 청구된 본 발명의 범위내에서 추가적인 구체예 및 실시예는 본 분야의 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (47)

  1. 제 1 및 제 2 미공성 필름층을 포함하는 다층 미공성 필름으로서, 제 1 필름층은 제 1 최대 공극을 가지며, 제 2 필름층은 제 1 최대 공극과 다른 제 2 최대 공극을 갖는 다층 미공성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 필름 층이 공압출된 다층 미공성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 필름층은 제 1 폴리머 조성물로 이루어지고 제 2 필름층은 제 1 폴리머 조성물과 다른 제 2 폴리머 조성물로 이루어진 다층 미공성 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, 제 1 폴리머 조성물은 폴리프로필렌 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 제 2 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  5. 제 3 항에 있어서, 제 1 폴리머 조성물은 폴리프로필렌을 포함하고, 제 2 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 필름층은 제 1 충전재를 포함하고, 제 2 필름층은 제 1 충전재와 다른 제 2 충전재를 포함하는 다층 미공성 필름.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 1 충전재는 제 1 평균 입경을 가지며, 제 2 충전재는 제 1 평균 입경과 다른 제 2 평균 입경을 갖는 다층 미공성 필름.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 1 필름층과 제 2 필름층이 동일한 폴리머 조성물을 포함하는 다층 미공성 필름.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 1 충전재와 제 2 충전재가 동일한 화학 조성물을 갖는 다층 미공성 필름.
  10. 제 6 항에 있어서, 제 1 충전재와 제 2 충전재가 서로 다른 화학적 조성물을 갖는 다층 미공성 필름.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 충전재는 제 1 평균 입경을 갖고 제 2 충전재는 제 1 평균 입경과 다른 제 2 평균 입경을 갖는 다층 미공성 필름.
  12. 제 6 항에 있어서, 제 1 필름층과 제 2 필름층이 동일한 폴리머 조성물을 포함하는 다층 미공성 필름.
  13. 제 1 항에 있어서, 제 1 필름층은 제 1 양의 충전재를 포함하고, 제 2 필름층은 제 1 양과 다른 제 2 양의 충전재를 포함하는 다층 미공성 필름.
  14. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 필름층 중 한층이 부직조층에 적층되는 다층 미공성 필름.
  15. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 교차 방향(CD)과 기계 방향(MD) 인터메싱에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  16. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 교차 방향(CD)과 기계방향(MD)인터메싱만에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  17. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 교차 방향(CD) 인터메싱 또는 기계 방향(MD)인터메싱에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  18. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 교차 방향 (CD) 인터메싱과 기계 방향 배향(MDO)에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  19. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 교차 방향(CD)과 기계 방향(MD) 인터메싱과기계 방향 배향(MDO)에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  20. 제 1 항에 있어서, 다층 필름이 기계 방향 배향(MDO)에 의해 신장되는 다층 미공성 필름.
  21. 제 1 항에 있어서, 제 3 최대 공극을 갖는 제 3 미공성 필름층을 추가로 포함하는 다층 미공성 필름.
  22. 제 21 항에 있어서, 제 2 최대 공극은 제 1, 제 2 및 제 3 최대 공극 중 가장 작고, 또한, 제 2 필름층은 제 1 및 제 3 필름층 사이에 배치되는 다층 미공성 필름.
  23. 제 22 항에 있어서, 제 2 필름층이 제 2 폴리머 조성물로 이루어지고, 제 1 및 제 3 필름층이 각각 제 2 폴리머 조성물과 다른 제 1 및 제 3 폴리머로 이루어지는 다층 미공성 필름.
  24. 제 23 항에 있어서, 제 2 폴리머 조성물은 폴리프로필렌을 포함하고, 제 1 및 제 3 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  25. 제 23 항에 있어서, 제 2 폴리머 조성물이 초저밀도, 저밀도, 선형저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 제 1 및 제 3 폴리머 조성물은 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  26. 제 22 항에 있어서, 제 2 필름층은 제 2 충전재를 포함하고, 제 1 및 제 3 필름층은 각각 제 2 충전재의 평균 입경보다 큰 평균 입경을 갖는 제 1 및 제 3 충전재를 포함하는 다층 미공성 필름.
  27. 제 21 항에 있어서, 제 2 최대 공극은 제 1, 제 2 및 제 3 최대 공극 중 가장 크고, 또한 제 2 필름층은 제 1 및 제 3 필름층사이에 배치되는 다층 미공성 필름.
  28. 제 27 항에 있어서, 제 2 필름층은 제 2 폴리머 조성물로 이루어지고 제 1 및 제 3 필름층은 각각, 제 2 폴리머 조성물과 다른 제 1 및 제 3 폴리머 조성물로 이루어지는 다층 미공성 필름.
  29. 제 28 항에 있어서, 제 2 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 제 1 및 제 3 폴리머 조성물은 폴리프로필렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  30. 제 28 항에 있어서, 제 2 폴리머 조성물은 고밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 제 1 및 제 3 폴리머 조성물은 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌을 포함하는 다층 미공성 필름.
  31. 제 27 항에 있어서, 제 2 필름층은 제 2 충전재를 포함하고, 제 1 및 제 3 필름층은 각각, 제 2 충전재의 평균입경 보다 작은 평균 입경을 갖는 제 1 및 제 3 충전재를 포함하는 다층 미공성 필름.
  32. 제 21 항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 필름층 중 한층이 부직조층에 적층되는 다층 미공성 필름.
  33. 제 1, 제 2 및 제 3 미공성 필름층을 포함하는 다층 미공성 필름으로서, 여기서 제 1, 제 2 및 제 3 필름층 중 한층이 다층 필름 중 잔여 층의 각 최대 공극 보다 더 작거나 다층 필름의 잔여층의 각 최대 공극보다 더 큰 최대 공극을 가지며, 한 층이 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않는 다층 미공성 필름.
  34. 제 33 항에 있어서, 한 층이 다층 필름 중 잔여 층의 각 최대 공극보다 더 작은 최대 공극을 가지며, 폴리프로필렌 및 칼슘 카보네이트를 포함하는 다층 미공성 필름.
  35. 제 33 항에 있어서, 한 층이 다층 필름의 잔여층의 각 최대 공극보다 더 큰 최대 공극을 가지며, 초저밀도, 저밀도, 선형 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌 및 칼슘 카보네이트를 포함하고, 제 1, 제 2 및 제 3 필름 중 나머지 층들은 폴리프로필렌 및 칼슘 카보네이트를 포함하는 다층 미공성 필름.
  36. 제 33 항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 미공성 필름 층이 공압출되는 다층 미공성 필름.
  37. 2개 이상의 미공성 필름층을 포함하는 다층 미공성 필름으로서, 여기서 두개 필름층은 상이한 최대 공극을 가지며, 필름층 중 한층이 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않도록 배열되는 다층 미공성 필름.
  38. 적어도 제 1 및 제 2 필름층에서 압출시키고, 필름층을 신장시켜 이들을 미공성이 되게 하는 공정을 포함하는 다층 미공성 필름을 생산하는 방법으로서, 여기서 제 1 필름층은 제 2 필름층과 다른 성분을 한가지 이상 가지며, 이 성분을, 신장시에, 제 1 필름층이 제 2 필름층과 다른 최대 공극을 갖도록 적합하게 변경시키는 다층 미공성 필름을 생산하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 원하는 최대 공극을 갖는 제 1 및 제 2 필름층 중 한층을 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않도록, 배열시킴으로써 다층 필름의최대 공극을 조절하는 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 3개 이상의 필름층을 공압출시키고 신장시키는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 3개의 필름층 중 한층이 다층 필름 중 잔여 층의 각 최대 공극보다 더 작거나, 다층 필름 중 잔여층의 각 최대 공극보다 더 큰 최대 공극을 가지며, 상기 한 층을 다층 필름에서 구속되지 않은 표면을 갖지 않도록, 배열시킴으로써 다층 미공성 필름층에 원하는 최대 공극을 부여하는 방법.
  42. 제 38 항에 있어서, 다층 미공성 필름층을 부직조 층에 적층하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  43. 제 38 항에 있어서, 필름층을 신장시켜 미공성화시키기 이전에, 공압출된 제 1 및 제 2 필름층을 부직조 층에 적층하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  44. 적어도 제 1 및 제 2 필름층을 압출시키고, 신장시켜 미공성이 되게 한 다음, 층들을 서로 적층하는 공정을 포함하는 다층 미공성 필름을 생산하는 방법으로서, 여기서 신장시, 제 1 필름층이 2 필름층과 다른 최대 공극을 갖는 방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 다층 미공성 필름을 부직조층에 적층시키는 것을 추가로포함하는 방법.
  46. 제 1 필름층을 압출하고, 임의로 제 1 필름층을 신장시키고, 제 1 필름층상에서 제 2 필름층을 압출 코팅시키고, 얻어진 압출 코팅된 다층 필름을 신장시키는 것을 포함하는 다층 미공성 필름을 생산하는 방법으로서, 여기서, 신장시에, 제 1 필름층이 제 2 필름층과 다른 최대 공극을 갖는 다층 미공성 필름을 생산하는 방법.
  47. 다층 미공성 필름을 부직조층에 적층시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100987398B1 (ko) * 2008-10-29 2010-10-13 (주)대명화학 통기성필름 및 이의 제조방법
WO2012060604A2 (ko) * 2010-11-01 2012-05-10 주식회사 아모그린텍 내열성 분리막, 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지와 그 제조방법
WO2014098519A1 (ko) * 2012-12-21 2014-06-26 주식회사 아모그린텍 다공성 분리막, 이를 이용한 이차전지 및 그의 제조방법
US9647255B2 (en) 2012-12-21 2017-05-09 Amogreentech Co., Ltd. Porous separation membrane, secondary battery using same, and method for manufacturing said secondary battery

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7942274B2 (en) * 2000-05-24 2011-05-17 Millipore Corporation High-throughput asymmetric membrane
US7229665B2 (en) * 2001-05-22 2007-06-12 Millipore Corporation Process of forming multilayered structures
US8283029B2 (en) * 2001-08-13 2012-10-09 Clopay Plastic Products Company, Inc. Multilayer microporous films and composites for barrier protective materials, and methods
TWI227196B (en) 2002-02-22 2005-02-01 Clopay Plastic Prod Co Film, laminated sheet and methods of making same
US20050130521A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Wyner Daniel M. Protective laminates
CN1327942C (zh) * 2004-01-09 2007-07-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种复合金属钯膜或合金钯膜及其制备方法
KR20110100682A (ko) 2004-10-01 2011-09-14 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 폴리올레핀 미다공막
US7619132B2 (en) * 2004-12-30 2009-11-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Degradable breathable multilayer film with improved properties and method of making same
US20060149199A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Degradable breathable multilayer film with improved properties and method of making same
US20060172137A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Champion William T Transverse-direction, elastomeric, breathable film
JP4686253B2 (ja) * 2005-05-19 2011-05-25 三菱樹脂株式会社 積層型多孔性フィルム
JP4686256B2 (ja) * 2005-05-25 2011-05-25 三菱樹脂株式会社 積層型多孔性フィルム
WO2007010878A1 (ja) * 2005-07-15 2007-01-25 Tonen Chemical Corporation ポリオレフィン多層微多孔膜及び電池用セパレータ
WO2007049568A1 (ja) * 2005-10-24 2007-05-03 Tonen Chemical Corporation ポリオレフィン多層微多孔膜及びその製造方法並びに電池用セパレータ
EP1969186B1 (en) * 2005-12-29 2019-04-24 Omya International AG Calcium carbonate barrier films and uses thereof
JP4902455B2 (ja) * 2006-08-01 2012-03-21 東レ東燃機能膜合同会社 ポリオレフィン多層微多孔膜、その製造方法、電池用セパレータ及び電池
AU2006347731B2 (en) * 2006-08-31 2012-09-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Highly breathable biodegradable films
MX2009003820A (es) * 2006-10-09 2009-10-12 Pliant Corp Pelicula respirable microporosa con capa o capas de barrera internas.
US10003058B2 (en) 2006-11-17 2018-06-19 Celgard, Llc Method of making a co-extruded, multi-layered battery separator
KR100833770B1 (ko) * 2007-01-03 2008-05-29 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
JP5164413B2 (ja) * 2007-04-04 2013-03-21 旭化成イーマテリアルズ株式会社 複合微多孔膜、電池用セパレータ、及び複合微多孔膜の製造方法
CA2692211C (en) 2009-12-14 2011-09-13 Cellresin Technologies, Llc Maturation or ripening inhibitor release from polymer, fiber, film, sheet or packaging
BR112013023796A2 (pt) * 2011-03-18 2016-12-13 Procter & Gamble filmes poliméricos multicamadas reforçados e métodos para fabricação dos mesmos
CA2831213C (en) 2011-03-27 2016-05-17 Cellresin Technologies, Llc Cyclodextrin compositions, articles, and methods
US10182567B2 (en) 2011-03-27 2019-01-22 Cellresin Technologies, Llc Cyclodextrin compositions, articles, and methods
EP3124236A1 (en) 2011-06-17 2017-02-01 Fiberweb, Inc. Vapor permeable, substantially water impermeable multilayer article
ES2643697T3 (es) 2011-06-23 2017-11-23 Fiberweb, Llc Artículo multicapa permeable al vapor y prácticamente impermeable al agua
WO2012178027A2 (en) 2011-06-23 2012-12-27 Fiberweb, Inc. Vapor-permeable, substantially water-impermeable multilayer article
WO2012178011A2 (en) 2011-06-24 2012-12-27 Fiberweb, Inc. Vapor-permeable, substantially water-impermeable multilayer article
ES2527826T3 (es) 2012-01-20 2015-01-30 Zehnder Verkaufs- Und Verwaltungs Ag Elemento de intercambiador de calor y procedimiento para la producción
US9320288B2 (en) 2012-11-30 2016-04-26 Cellresin Technologies, Llc Controlled release compositions and methods of using
RU2537487C2 (ru) * 2012-12-05 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) Способ получения материала на основе углеродных нанотрубок
US9446563B2 (en) * 2012-12-11 2016-09-20 Hi-Tex, Inc. Liquid repelling coating
US20140271754A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Clopay Plastic Products Company, Inc. Polymeric materials providing improved infrared emissivity
CN105283161B (zh) 2013-06-13 2019-10-15 3M创新有限公司 个人卫生制品及其容器
TWI657809B (zh) 2013-06-13 2019-05-01 ３Ｍ新設資產公司 緊固帶及包含微孔膜之機械緊固件
CN105556233B (zh) 2013-07-19 2019-09-17 韦斯特温德有限公司 热/焓交换器元件及生产方法
CN103612838B (zh) * 2013-12-12 2016-01-20 江苏优珀斯材料科技有限公司 一种防水透气的包装箱
EP3128972A4 (en) * 2014-04-10 2017-09-27 3M Innovative Properties Company Fibers and articles including them
CA2945660A1 (en) 2014-05-12 2015-11-19 The Procter & Gamble Company Microtextured films with improved tactile impression and/or reduced noise perception
US9492332B2 (en) 2014-05-13 2016-11-15 Clopay Plastic Products Company, Inc. Breathable and microporous thin thermoplastic film
US9421793B2 (en) 2014-06-26 2016-08-23 Cellresin Technologies, Llc Electrostatic printing of cyclodextrin compositions
US10864484B2 (en) * 2014-07-18 2020-12-15 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Membrane with increased surface area
PE20180807A1 (es) * 2015-07-10 2018-05-09 Berry Plastics Corp Pelicula transpirable microporosa y metodo para fabricar la pelicula transpirable microporosa
WO2017049065A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Celgard, Llc Improved membranes, calendered microporous membranes, battery separators and related methods
JP6784759B2 (ja) * 2015-11-05 2020-11-11 ベリー グローバル インコーポレイテッド 高分子フィルムおよび高分子フィルムの形成方法
US11472085B2 (en) 2016-02-17 2022-10-18 Berry Plastics Corporation Gas-permeable barrier film and method of making the gas-permeable barrier film
WO2017151463A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 Berry Plastics Corporation Patterned microporous breathable film and method of making the patterned microporous breathable film
JP6651997B2 (ja) * 2016-06-28 2020-02-19 三菱ケミカル株式会社 積層多孔フィルム及びその製造方法
CN106633305A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 四川贡嘎雪新材料股份有限公司 一种高透气率复合透气膜及其制备方法
JP6787165B2 (ja) * 2017-02-08 2020-11-18 三菱ケミカル株式会社 積層多孔フィルム及びその製造方法
CN107283976B (zh) * 2017-06-30 2019-10-11 永新股份（黄山）包装有限公司 一种微孔聚乙烯透气薄膜及其制备方法
WO2019169210A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Celgard, Llc Microporous membranes, battery separator, and methods for making and using the same
WO2020060886A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-26 Celgard, Llc Multilayer membranes, separators, batteries, and methods
US11584111B2 (en) 2018-11-05 2023-02-21 Windmoeller & Hoelscher Kg Breathable thermoplastic film with reduced shrinkage
KR20230157451A (ko) * 2021-03-16 2023-11-16 셀가드 엘엘씨 전기 저장 장치용 분리기 및 전기 저장 장치
US20230183473A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 4C Air, Inc. Biodegradable air filtering film and method for manufacturing same
CN116272378B (zh) * 2023-03-27 2023-08-18 杭州科百特过滤器材有限公司 一种大载量的除病毒膜组件及除病毒过滤器
PL444691A1 (pl) * 2023-06-15 2024-08-12 Filmpack Prosta Spółka Akcyjna Minerałowa folia opakowaniowa

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US261674A (en) * 1882-07-25 Die for forming shovel-straps
US196247A (en) * 1877-10-16 Improvement in needle-setters for sewing-machines
US531899A (en) * 1895-01-01 Wire fence
US13151A (en) * 1855-06-26 Improvement in corn-planters to be operated by hando
US202173A (en) * 1878-04-09 Improvement in horse hay-rakes
US235377A (en) * 1880-12-14 peare
US382461A (en) * 1888-05-08 Telephone system
US422172A (en) * 1890-02-25 Machine
US592690A (en) * 1897-10-26 bragger
US254111A (en) * 1882-02-28 chase
US90441A (en) * 1869-05-25 Island
US407979A (en) * 1889-07-30 Dip-net frame
US824568A (en) * 1904-04-13 1906-06-26 William Elile Murray Harness breeching-brace.
US830603A (en) * 1906-04-20 1906-09-11 James W Lindsay Jointer-gage.
US851937A (en) * 1906-11-01 1907-04-30 Mentor Howard Wire-fence clip.
US870593A (en) * 1906-12-19 1907-11-12 August Sprogis Logging-hook.
US865926A (en) * 1907-08-15 1907-09-10 James S Mills Hat-protector.
US3870593A (en) * 1972-06-06 1975-03-11 Minnesota Mining & Mfg Stretch-oriented porous films and preparation and use thereof
US4727498A (en) * 1984-10-31 1988-02-23 University Of South Carolina Process for segmenting reservoir pores
US4824568A (en) * 1986-05-16 1989-04-25 Millipore Corporation Composite ultrafiltration membranes
US4968464A (en) * 1987-04-30 1990-11-06 Kohjin Co., Ltd. Process for producing a porous resin film
US4863792A (en) * 1988-10-14 1989-09-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multi-layer laminates of microporous films
US5202173A (en) * 1990-02-12 1993-04-13 Clopay Corporation Ultra soft cloth-like embossed plastic film having post-embossed stretched areas
US5254111A (en) * 1990-02-12 1993-10-19 Clopay Plastic Products Company, Inc. Barrier cuff for disposable absorbent articles
US5536413A (en) * 1990-12-03 1996-07-16 Pall Corporation Method for treating a parenteral emulsion-containing medicament fluid
US5196247A (en) * 1991-03-01 1993-03-23 Clopay Corporation Compostable polymeric composite sheet and method of making or composting same
DK0598048T3 (da) * 1991-08-07 1998-02-09 Clopay Corp Biologisk nedbrydelig film og fremgangsmåde til fremstilling af samme
US5690949A (en) 1991-10-18 1997-11-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microporous membrane material for preventing transmission of viral pathogens
US5583047A (en) * 1992-12-10 1996-12-10 W. R. Grace & Co.-Conn. Method of detecting the permeability of an object to oxygen
US5382461B1 (en) * 1993-03-12 1998-11-03 Clopay Plastic Prod Co Extrusion laminate of incrementally stretched nonwoven fibrous web and thermoplastic film and method
US5422172A (en) * 1993-08-11 1995-06-06 Clopay Plastic Products Company, Inc. Elastic laminated sheet of an incrementally stretched nonwoven fibrous web and elastomeric film and method
US5830603A (en) * 1993-09-03 1998-11-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Separator film for a storage battery
JPH08182921A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリオレフィン複合微多孔質膜
JP3453005B2 (ja) * 1995-06-02 2003-10-06 呉羽化学工業株式会社 積層多孔膜及びそれからなる非水溶媒型電池用セパレーター
US5955187A (en) * 1995-06-06 1999-09-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Microporous film with liquid triggered barrier feature
US5531899A (en) * 1995-06-06 1996-07-02 Millipore Investment Holdings Limited Ion exchange polyethylene membrane and process
US6114024A (en) * 1995-08-01 2000-09-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multilayer breathable film
US6235377B1 (en) * 1995-09-05 2001-05-22 Bio Med Sciences, Inc. Microporous membrane with a stratified pore structure created in situ and process
US5865926A (en) * 1996-02-15 1999-02-02 Clopay Plastic Products Company, Inc. Method of making a cloth-like microporous laminate of a nonwoven fibrous web and thermoplastic film having air and moisture vapor permeabilities with liquid-barrier properties
JPH1017693A (ja) * 1996-07-03 1998-01-20 Kureha Chem Ind Co Ltd ポリオレフィン多孔膜の製造方法
US5851937A (en) * 1997-03-27 1998-12-22 Clopay Plastic Products Company, Inc. Cloth-like totally biodegradable and/or compostable composites and method of manufacture
US6090441A (en) * 1998-03-18 2000-07-18 Cuno, Inc. Process of making reinforced, three zone microporous membrane
US6264044B1 (en) * 1997-04-11 2001-07-24 Cuno, Inc. Reinforced, three zone microporous membrane
US6045900A (en) * 1997-09-15 2000-04-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Breathable filled film laminate
US6040696A (en) * 1997-09-16 2000-03-21 Schlumberger Technology Corporation Method for estimating pore structure in carbonates from NMR measurements
US6261674B1 (en) * 1998-12-28 2001-07-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Breathable microlayer polymer film and articles including same
US6013151A (en) * 1998-05-15 2000-01-11 Clopay Plastic Products Company, Inc. High speed method of making microporous film products
DE69916467T2 (de) * 1998-05-15 2005-05-12 Exxonmobil Oil Corp. Biorientierte polyethylenfolie mit hoher wasserdampfdurchlassrate
US6656581B2 (en) 1998-05-15 2003-12-02 Clopay Plastic Products Company, Inc. Incrementally stretched non-embossed films having high moisture vapor transmission rates (MVTRs)
US6534150B1 (en) * 1998-05-20 2003-03-18 Oji-Yuka Synthetic Paper Co., Ltd. Stretched film of thermoplastic resin
US6682803B2 (en) 1999-08-27 2004-01-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Breathable multilayer films with breakable skin layers
JP2001162741A (ja) * 1999-12-08 2001-06-19 Nitto Denko Corp 複合多孔質フィルム及びこれを用いた電池用セパレーター
FR2802849B1 (fr) * 1999-12-28 2002-03-01 Trioplanex France Film multicouche microporeux et procede de production
US6614532B1 (en) * 2000-04-28 2003-09-02 Mcgill University Apparatus and method for light profile microscopy

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100987398B1 (ko) * 2008-10-29 2010-10-13 (주)대명화학 통기성필름 및 이의 제조방법
WO2012060604A2 (ko) * 2010-11-01 2012-05-10 주식회사 아모그린텍 내열성 분리막, 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지와 그 제조방법
WO2012060604A3 (ko) * 2010-11-01 2012-09-07 주식회사 아모그린텍 내열성 분리막, 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지와 그 제조방법
KR101246825B1 (ko) * 2010-11-01 2013-03-28 주식회사 아모그린텍 이차 전지용 내열성 분리막 및 이를 이용한 이차 전지와 그의 제조방법
KR101246827B1 (ko) * 2010-11-01 2013-03-28 주식회사 아모그린텍 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지와 그의 제조방법
WO2014098519A1 (ko) * 2012-12-21 2014-06-26 주식회사 아모그린텍 다공성 분리막, 이를 이용한 이차전지 및 그의 제조방법
US9647255B2 (en) 2012-12-21 2017-05-09 Amogreentech Co., Ltd. Porous separation membrane, secondary battery using same, and method for manufacturing said secondary battery

Also Published As

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