多孔薄膜及其制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供具有良好透湿度、透气度、纵横强度平衡得到改进的薄的多孔薄膜及其制造方法。所述方法包括：将包含２５－７０％重量聚烯烃树脂和７５－３０％重量无机填料的树脂组合物成型为薄膜，将所得薄膜通过齿轮拉伸法在与纵向垂直的方向上进行１－２－３倍的拉伸而形成孔。所述多孔薄膜的纵横强度比为０．２５－４．０、透气度为１０００秒／１００ｃｃ或更低、透湿度为至少２０００ｇ／ｍ＃＋［２］.２４小时、基重为７－３５ｇ／ｍ＃＋［２］的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。具体地说，本专利技术涉及具有良好透湿度和透气度、并且薄膜的纵横强度平衡得到改进的。更具体地说，本专利技术涉及膜厚和基重极小的。但是存在这样的问题，即通过辊式拉伸等进行的单轴向拉伸在低拉伸比下不能实现良好的透湿度或透气度。为了解决这一问题，需要提高拉伸比。但是提高拉伸比将引起薄膜纵横强度平衡(即纵向与垂直于纵向方向的强度之间的平衡)的恶化。结果产生许多实际问题横向的薄膜强度降低，纵向的撕裂强度降低等。而且，仅仅通过由辊式拉伸等进行的单轴向拉伸，具有在薄膜变薄时拉伸破损增加的倾向；从实际生产的角度出发这是不利的。如上所述，难于通过辊式拉伸等进行的单轴向拉伸法获得不仅具有良好透湿度和透气度而且纵横强度平衡良好、厚度薄、基重轻的薄膜。因此，为了提高纵横强度平衡，建议了各种双轴向拉伸方法如管式拉伸方法(模芯拉伸方法)、拉幅机拉伸方法等。然而这些方法需要极大型的设备，这将引起生产成本的增加，因此尤其是对于卫生材料如一次性尿布、卫生巾等的应用是不理想的。特别是在吹胀薄膜成型(如果需要，则与管式拉伸相结合)的情况下，膜厚精度的提高受到限制，因而极难进一步降低膜厚。为了解决这些通常已知的拉伸方法中所存在的问题，日本专利公开36166/1977公开了一种对下述物质的薄膜进行纵向拉伸的方法(1)热塑性可取向聚合物或者(2)含有选自不相容聚合物、无机物或具有无机填料的聚合物母体的不相容的第二相的热塑性可取向聚合物的掺混物。而且，为了补充用于纵向拉伸薄膜的方法，该出版物中描述了一种方法，该方法包括将薄膜导入具有基本上垂直于辊轴的凹槽的第二套啮合辊的辊隙。推断后一方法与前一方法补充性结合，在整体上实现双轴向拉伸。也就是说，在双轴向拉伸步骤中，首先在纵向拉伸步骤中将薄膜导入齿轮状的啮合辊中进行单轴向拉伸。此时，在材料上分别形成峰谷状的凹凸。接下来，将形成了凹凸的材料导入波状的啮合辊，实现双轴向拉伸。但是根据本专利技术者们的发现，当将已经形成了凹凸的薄膜导入具有凹槽的啮合辊的辊隙时，由于膜厚不均匀，引起薄膜的平坦度较差，在啮合时非常容易发生薄膜的破损或产生针孔；因此上述方法作为双轴向拉伸方法是不适宜的。另外，日本专利公开3227/1997号公开了一种多孔片材。该片材可以通过一对具有图案的压花辊对由包含聚烯烃树脂和填料作为必要组分的树脂组合物形成的片材进行横向拉伸，然后将经拉伸的片材进一步在纵向上进行拉伸而得到。所述压花辊的图案是垂直于辊轴的条纹图案，其中一个辊的突出部分相应于另一个辊的凹进部分。即，上述方法是先将薄膜引进波状啮合辊，然后通过预先确定的步骤在纵向上拉伸薄膜。但是，在将薄膜引进啮合辊时，在薄膜上分别形成峰谷状凹凸，膜厚因而变得不均匀，从而导致薄膜平坦度变差。因此，与前述一样，在接着对薄膜进行纵向拉伸的步骤中，极易发生薄膜破损或产生针孔。存在当薄膜变薄时，薄膜破损变得显著的趋势。因此，通过上述方法难以获得薄的多孔薄膜。而且，仅仅通过上述公开物的实施例中所述横向拉伸处理不能获得本专利技术想要取得的一定程度上的良好透湿度和透气度。因此，需要在该处理之后接着进行纵向拉伸处理，这就存在与上述相同的问题。而且，通过增加膜厚来增加薄膜的基重，可以提升薄膜的整体强度，但是在这种情况下，不仅原料成本增加，而且薄膜的质地恶化而变得粗糙，因而该方法不适合用于尤其是卫生材料如一次性尿布、卫生巾等。此外，在上述的公开物中，没有描述关于通过一对压花辊在横向上实施拉伸处理来使具有理想物理特性的薄膜成为多孔薄膜的技术思想。因此，需要一种技术，这种技术不仅可以获得具有良好透湿度和透气度、纵横强度平衡得到改进、无实际操作问题如薄膜破损等、低成本、膜厚小于常规薄膜的薄膜，而且这些薄膜具有有利的生产性。本专利技术者们进行了深入的研究，发现通过齿轮拉伸法在与纵向(以下称为“MD方向”)垂直的方向(以下称为“TD方向”)上以特定拉伸比对由包含特定量聚烯烃树脂和特定量无机填料的树脂组合物得到的薄膜进行拉伸、开孔，可以达到上述目的，从而实现了本专利技术。即，本专利技术的一个目的是提供一种多孔薄膜的制造方法，该方法包括如下步骤由包含25％重量-70％重量聚烯烃树脂和75％重量-30％重量无机填料的树脂组合物形成薄膜；通过齿轮拉伸法在垂直于纵向的方向上以1.2-3倍拉伸上述形成的薄膜；以及在经此拉伸的薄膜上开孔。本专利技术的另一目的是提供一种多孔薄膜，该薄膜的透湿度为至少2000g/m2·24小时，透气度为1000秒/100cc或更低，在纵向(MD)和垂直于纵向的方向(TD)上的强度之比(MD/TD)为0.4-2.5，基重为7g/m2-20g/m2。根据本专利技术，可以获得一种多孔薄膜，该多孔薄膜具有等于或高于常规薄膜的生产性、良好的透湿度和透气度、得到改进的MD方向和TD方向的强度平衡、小于常规薄膜的膜厚。由于这些特征，该多孔薄膜可以有利地用于各种领域，例如卫生材料、医疗用材料、衣料用材料、建筑用材料、包装材料等。特别是该多孔薄膜可有利地用作卫生产品如一次性尿布、卫生巾、医疗用长袍等的原料。作为本专利技术的齿轮拉伸法的优选方法，提到了一种将薄膜咬在凹部和凸部齿轮状啮合的至少一对齿轮辊中，于TD方向上进行拉伸的方法。用于本专利技术的聚烯烃树脂的例子包括单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯等的聚合物或以这些单体为主要组分的共聚物。聚烯烃树脂的具代表性的例子包括聚乙烯类树脂，如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(乙烯-α-烯烃共聚物)、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯；聚丙烯类树脂，如聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等；聚(4-甲基戊烯)、聚丁烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。这些聚烯烃树脂可以各自单独使用或者以两种或多种聚合物的混合物形式使用。这些聚烯烃树脂可以是通过使用齐格勒催化剂获得的树脂或者通过使用单点催化剂如金属茂催化剂获得的其它树脂。其中优选聚乙烯类树脂。最优选为乙烯-α-烯烃共聚物的线性低密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯。这些树脂可以各自单独使用或者以其混合物的形式使用。此外，当考虑薄膜的成型特性、拉伸特性等时，优选聚烯烃树脂的熔融指数总体上为约0.5g/10分钟-约5g/10分钟。在齿轮拉伸时，聚乙烯类树脂的密度对薄膜的针孔和破损有影响。当密度过高时，在经受齿轮拉伸之前薄膜在TD方向上的强度和伸长率恶化，导致薄膜破损或者更频繁地产生针孔。另一方面，当密度过低时，虽然在进行齿轮拉伸时更少产生薄膜的破损或针孔，但是难于在树脂和无机填料的界面产生剥离。考虑到这些特点，优选上述聚乙烯类树脂的密度为0.900g/cm3-0.935g/cm3。无机填料的例子包括碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钛、二氧化硅、滑石等。其中优选硫酸钡和碳酸钙。聚烯烃树脂和无机填料的组成比对薄膜的成型性和拉伸特性以及所得薄膜的透湿度、透气度、强度等有影响。当无机填料的量不足时，虽然拉伸特性优异，但是通过聚烯烃树脂和无机填料的界面剥离而产生的相邻空隙变得彼此不连通，从而无法得到具有良好透湿度、透气度等特性的薄膜。另一方面，当无机填料的量过多时，在薄膜成型时发生成型不良，拉伸特性恶化以至不能实施充分的拉伸；如上所述的这种情况是不优选的。从这些特点来看，聚烯烃树脂和无机填料之间的组成比优选为25％重量-70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造多孔薄膜的方法，该方法包括如下步骤：由包含２５％重量－７０％重量聚烯烃树脂和７５％重量－３０％重量无机填料的树脂组合物形成薄膜；通过齿轮拉伸法在垂直于纵向的方向上以１．２－３倍拉伸上述形成的薄膜；以及在由此拉伸的薄膜上开 孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：市川太郎，清野允中，长冈春树，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]