(57)【要約】  本発明は、ポリマーフィルムにおいて使用するのに適した無機微粒子状物質、該無機微粒子状物質を含む、ポリマーフィルム等の組成物、該組成物の製造方法及び該無機微粒子状物質及び該組成物の様々な使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機微粒子状物質であって、
(a) 約40μm以上の粒度を有しかつ約11μm未満のd98を有する、約3ppm以上の粒子；又は
(b) 約40μm以上の粒度を有する、約3ppm以上の粒子及び約0.75μm未満の、約40質量％以下の粒子；又は
(c) 約0.75μm未満でかつ約11μm未満のd98を有する、約40質量％以下の粒子；又は
(d) 乾式篩別又は篩分けを受けておらず、かつ約11μm未満又は約8μm以下のd98を有する無機微粒子状物質；又は
(e) 約25μm以上の粒度を有しかつ11μm未満のd98を有する、約3ppm以上の粒子、
を含むことを特徴とする、無機微粒子状物質。
【請求項２】
約38μm以上又は約30μm以上又は約25μm以上又は約20μm以上の粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含む、請求項１に記載の無機微粒子状物質。
【請求項３】
約0.5〜約3μm、例えば、約0.5〜約2.5μmの範囲のd50を有する、請求項１又は２に記載の無機微粒子状物質。
【請求項４】
約8μm以下、例えば、約7μm以下、例えば、約6μm以下、例えば、約5μm以下のd98を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項５】
アルカリ土類金属炭酸塩、例えば、炭酸カルシウム、例えば、重質炭酸カルシウム(GCC)である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項６】
約35〜約50、例えば、約40〜約45の急峻度ファクタを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項７】
前記無機微粒子状物質が、疎水化剤で表面処理されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項８】
相対湿度97％にて約0.2質量％以下、例えば、相対湿度97％にて約0.1質量％以下の、48時間後の吸湿量を有する、請求項１〜7のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項９】
0.75μm未満の粒子の％が約40質量％以下、例えば、約37質量％以下であり、及び/又は0.5μm未満の粒子の％が約25質量％以下、例えば、約20質量％以下、例えば、約15質量％以下である、請求項１〜8のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質を含む組成物であって、例えば、更に例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(例えば、低密度ポリエチレン)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びこれらの任意の組合せから選択されるポリマーをも含む、前記組成物。
【請求項１１】
ポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆、及び/又は例えば、インフレートフィルム、キャストフィルム又は押出フィルム)、又は合成紙もしくはラフィア(例えば、ラフィアテープ又はラフィア包装)である、請求項10記載の組成物。
【請求項１２】
例えば、約100μm以下、例えば、約50μm以下、例えば、約20μm以下の厚みを有するフィルムである、請求項10又は11記載の組成物。
【請求項１３】
前記フィルムが、通気性であり、例えば、、該フィルムが、約2,000gsm/日以上、例えば、約2,000〜約15,000gsm/日という水蒸気透過率(MVTR)を有する、請求項10〜12のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質の、ポリマー組成物(例えば、貼り合せ被覆又は通気性フィルム、合成紙、ラフィア等のポリマーフィルム)における、又は空洞化剤としての使用。
【請求項１５】
ポリマーフィルムの製造方法であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の無機微粒子状物質を、ポリマーと混合する(例えば、配合する)工程、及び
該配合された材料をフィルムに付形する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、高い無機充填剤配合量を有する可能性のある、ポリマーフィルム等のポリマー組成物において使用するのに適した無機微粒子状物質(例えば、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩)に関する。本発明は、更に該無機微粒子状物質を含む組成物、特にポリマー、例えば該無機微粒子状物質を含むポリマーフィルムにも関連する。同様に、本発明は該無機微粒子状物質の、ポリマーフィルム等のポリマー組成物における使用及び該無機微粒子状物質を含有する、ポリマーフィルム等のポリマー組成物の製造方法にも関する。本発明の特定の態様は、通気性ポリマーフィルム(例えば、ガス及び蒸気の透過を可能とするフィルム)に関連する。
【背景技術】
【０００２】
無機微粒子状物質、例えば炭酸カルシウムは、多くの用途において使用されている。このような用途の一つは、ポリマー組成物における使用である。該無機微粒子状物質は、フィラーとして使用することができ(例えば、該組成物において必要とされるポリマーの量を減じるために、例えば該組成物のコストを下げるために)、又は該ポリマーの特性に影響を及ぼすことができる。
例えば、無機微粒子状物質は、ポリマーフィルムにおいて使用することができる。多孔質又は非多孔質のこのようなフィルムは、多数の消費者向け製品、例えばゴミ袋、オムツの裏材料又は外カバー、包帯、トレーニングパンツ、生理用ナプキン、手術用ドレープ及び手術衣を得るために製造されている。ポリマー、無機微粒子状物質及び随意の添加剤、例えば結合又は粘着付与剤(1又は複数)を含むポリマーフィルムは、これら成分を混合し(例えば、配合し)、次いでこの得られた組成物を、当業者には公知の様々なフィルム-製造法のいずれか1つを利用して(例えば、注入成形、吹込成形又は押出により)フィルム層に成形することにより形成し得る。該フィルムが、多孔質の、通気性フィルムであるべき場合には、該フィルムは、水力学(hydraulics)、異なる速度で運動するピンチロール及び幅出しを含む、当技術において周知の技術のいずれかにより、一軸又は二軸延伸することができる。
【０００３】
ポリマーフィルム内で使用される上記無機微粒子状物質の性質及び量は、該フィルムの性質、例えば細孔径(及びそれ故に通気性の度合い)、強度、厚み及び柔軟性に影響を及ぼす可能性がある。同様に、該無機微粒子状物質の性質は、該フィルムがどれ程容易にかつ迅速に加工し得るかにも影響を及ぼす可能性がある。該無機微粒子状物質の粒度を減じることは、より薄いフィルムの製造を可能とする。しかし、このことは、そのポリマーメルトのレオロジー及び該ポリマーフィルムの加工に関連する問題、例えば運転時間の増大を引起す恐れがある。例えば、該無機微粒子状物質の粒度の減少は、該メルトがダイから出てくる際に、それに高い張力が印加されるという結果をもたらす可能性があり、これは、例えば該メルト内に孔を発生する公算を高める恐れがある。
上記無機微粒子状物質の粒度の減少は、同様に他のポリマー製品、例えばポリマー繊維の形成において、例えばポリマーメルトの粘度を高める(例えば、高いフィラー配合量にて)ことにより、加工上の問題の原因となる恐れがある。例えば、該ポリマーメルトが紡糸口金から出てくる際の該メルトの膨潤が、上記ダイ上での材料の沈着を引起し、これは不織繊維ウエブのもれ及び破損を引起す可能性がある。
上記無機微粒子状物質の、特に高い配合量レベルでの上記ポリマーフィルムへの及び/又は薄いフィルムへの組入れは、結果として該無機微粒子状物質の該フィルムからの遊離及び該フィルム表面上への堆積(「ダスティング」)をもたらす可能性がある。例えば、このことは、例えば該フィルムの印刷又は他の構造物に対する積層中に(例えば、オムツの製造中)に、製造後の転化(post-production conversion)工程にとって有害となる可能性がある。
従って、ポリマーフィルム等のポリマー組成物において使用するのに適した、別の及び/又は改善された無機微粒子状物質を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第一の局面に従えば、(a)約11μm未満又は約8μm未満のd98を有し；及び/又は(b)約40μm以上の粒度を有する粒子を約3ppm以上含み；及び/又は(c) 約0.75μm未満の粒子を約40質量％以下の含む、無機微粒子状物質が提供される。
従って、本発明の更なる局面においては、約11μm未満又は約8μm未満のd98を有し、かつ約40μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含む、無機微粒子状物質が提供される。
従って、本発明の更なる局面においては、約40μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子及び約0.75μm未満の、約40質量％以下の粒子を含む、無機微粒子状物質が提供される。
従って、本発明の更なる局面においては、約11μm未満又は約8μm未満のd98を有し、かつ約40質量％以下の、約0.75μmよりも小さな粒子を含む、無機微粒子状物質が提供される。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は乾式篩別又は篩分けを受けていない。従って、本発明の更なる局面においては、約11μm未満又は約8μm以下のd98を有する無機微粒子状物質が提供され、そこで該無機微粒子状物質は、乾式篩別又は篩分けを受けていない。
【０００５】
特定の態様において、上記の無機微粒子状物質は、約3ppm以上、約25μm以上粒度を有する粒子を含んでいる。従って、本発明の更なる局面においては、約11μm未満又は約8μm以下のd98を有し、かつ約3ppm以上、約3ppm以上の粒度を有する粒子を含有する、無機微粒子状物質が提供される。
本発明の第二の局面に従えば、本発明の任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質を含有する組成物が提供される。
本発明の第三の局面に従えば、ポリマー及び本発明に係る任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質を含有する組成物が提供される。特定の態様において、該組成物は、ポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆、例えばLDPE貼り合せ被覆)又は合成紙又はラフィアであり得る。
本発明の第四の局面に従えば、ポリマー及び本発明に係る任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質を含有するポリマーフィルムが提供される。
本発明の第五の局面に従えば、本発明に係る任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質の、ポリマー組成物、例えばポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆、例えばLDPE貼り合せ被覆)、合成紙又はラフィアにおける使用が提供される。
本発明の第六の局面に従えば、ポリマーフィルムの製造方法が提供され、該方法は以下の工程を含む：
ポリマー及び本発明の任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質を混合する(例えば、配合する)工程；及び
該配合材料をフィルムに付形する工程。
【０００６】
本発明の第七の局面に従えば、本発明に係る任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質の、空洞化剤(cavitation agent)としての使用が提供される。
本発明の第八の局面に従えば、本発明に係る任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質の、ポリマーフィルムからの無機微粒子状物質の遊離を減じ、及び/又は該ポリマーフィルム表面への無機微粒子状物質の堆積(ダスティング)を減じるための、該ポリマーフィルムにおける使用が提供される。これは、例えば本発明に係る任意の局面又は態様に従う該無機微粒子状物質を含まないこと以外は同一のポリマーフィルムと比較したものであり得る。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約3ppm以上、約25μm以上粒度を有する粒子を含んでいる。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約3ppm以上、約40μm以上粒度を有する粒子を含んでいる。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約40質量％以下の、約0.75μmよりも小さな粒子を含んでいる。
【０００７】
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約11μm以下又は約8μm以下のd98を有する。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、乾式篩別又は篩分けを受けていない。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウムである。本発明の任意の局面に係る特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.5μm〜約3μmの範囲のd50を有する。本発明の任意の局面に係る特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.5μm〜約2.5μmの範囲のd50を有する。
本発明の任意の局面に係る特定の態様において、上記ポリマー組成物は、ポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆、例えばLDPE貼り合せ被覆)である。本発明の任意の局面に係る特定の態様において、該ポリマーフィルムは通気性である。
【０００８】
本発明の特定の態様は、以下の利点の内の1つ又は2つ以上を与えることができる：
・該粒状物質の平均粒度を下げる；
・該無機微粒子状物質内の超微細粒子(0.75μmよりも小さな粒子)の割合を減じる；
・該無機微粒子状物質のd98トップカット(top-cut)を減じる；
・該物質の粒度分布の急峻性を高める；
・極めて粗い粒子(例えば、20μmを超える)の割合を高める；
・該ポリマーフィルムに組入れる前の、該無機粒子の篩分けを減じ又は排除する；
・該無機微粒子状物質の分散性を維持又は改善する；
・該無機微粒子状物質の吸湿量(moisture pick-up)を維持又は減じる；
・ダウンゲージング(downgauging)(より薄いフィルムの製造)；
・該フィルムの通気性(例えば、MVTR)の維持又は増強；
・該フィルムの強度及び柔軟性の維持；
・高い加工温度における、該フィルム内のより低レベルの「揮発性」成分；
・ポリマー組成物の処理加工を改善する(例えば、マスターバッチ又は繊維又はポリマーフィルム(例えば、運転時間を短縮することにより))；
・該無機微粒子状物質及び/又は該ポリマーフィルムの製造におけるより速いラインスピードを可能とする；
・該ポリマーフィルムにおける該無機微粒子状物質の保持(即ち、「ダスティング」の低減)；
・通気性フィルムに対する改善された空洞化剤。
本発明の上述の局面の内の任意の特定の一つ又は2つ以上との関連で与えられた上記詳細、例及び選択は、本発明の全ての局面に対して等しく当てはまる。ここにおいて記載された態様、例及び選択の任意の組合せは、その可能な全ての変形において、ここにおいて特段の指示がない限り、あるいは文脈により明確な矛盾がない限り、本発明に含まれる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
無機微粒子状物質
ポリマーフィルム等のポリマー組成物中で使用するのに適した無機微粒子状物質が、ここにおいて開示される。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約3ppm以上、約25μm以上粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約3ppm以上、約40μm以上粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、乾式篩別又は篩分けを受けていない。該無機微粒子状物質は、約11μm未満又は約8μm未満のd98を有することができる。これらの粒度特性を有する無機微粒子状物質は、好都合なことにポリマーフィルム等のポリマー組成物において使用するのに適していることが見出された。特に、これらの無機微粒子状物質は、ポリマーフィルムの形成のための運転時間の増大等の加工上の問題を生じることなしに、該ポリマーフィルムのダウンゲージングにおいて有用であった。特に、これら無機微粒子状物質は、例えば高い添加濃度(例えば、50質量％を超える)におけるポリマーメルトの粘度の低減において有用であった。以外にも、これらの有利な特性は、該無機微粒子状物質が幾分かの極めて粗い粒子(例えば、約25μm以上、又は約40μm以上粒子)を含む場合に、維持されることが分かった。
【００１０】
上記無機微粒子状物質は、約3ppm以上の、約25μm以上粒度を有する粒子を含むことができる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約5ppm以上の、約25μm以上粒度を有する粒子、例えば約10ppm以上、例えば約20ppm以上、例えば約50ppm以上、約25μm以上の粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.01質量％以上、約25μm以上粒度を有する粒子、例えば約0.02質量％以上、例えば約0.03質量％以上、例えば約0.04質量％以上、例えば約0.05質量％以上の、約25μm以上の粒度を有する粒子を含む。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約1.5質量％までの、約25μm以上粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約1質量％まで、例えば約0.9質量％まで、例えば約0.8質量％まで、例えば約0.7質量％まで、例えば約0.6質量％まで、例えば約0.5質量％まで、例えば約0.4質量％までの、約25μm以上の粒度を有する粒子を含む。
【００１１】
上記無機微粒子状物質は、約3ppm以上の、約40μm以上粒度を有する粒子を含むことができる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約5ppm以上、約40μm以上粒度を有する粒子、例えば約10ppm以上、例えば約20ppm以上、例えば約50ppm以上の、約40μm以上の粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.01質量％以上、約40μm以上粒度を有する粒子、例えば約0.02質量％以上、例えば約0.03質量％以上、例えば約0.04質量％以上、例えば約0.05質量％以上の、約40μm以上の粒度を有する粒子を含む。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約1.5質量％までの、約40μm以上粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約1質量％まで、例えば約0.9質量％まで、例えば約0.8質量％まで、例えば約0.7質量％まで、例えば約0.6質量％まで、例えば約0.5質量％まで、例えば約0.4質量％までの、約40μm以上粒度を有する粒子を含む。
【００１２】
上記無機微粒子状物質は、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含むことができる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約5ppm以上、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上粒度を有する粒子、例えば約10ppm以上、例えば約20ppm以上、例えば約50ppm以上の、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上の粒度を有する粒子を含有する。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.01質量％以上の、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上粒度を有する粒子、例えば約0.02質量％以上、例えば約0.03質量％以上、例えば約0.04質量％以上、例えば約0.05質量％以上の、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上の粒度を有する粒子を含む。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約2質量％までの、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上の粒度を有する粒子を含む。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約1質量％まで、例えば約0.9質量％まで、例えば約0.8質量％まで、例えば約0.7質量％まで、例えば約0.6質量％まで、例えば約0.5質量％まで、例えば約0.4質量％までの、約38μm又は約30μm又は約25μm又は約20μm以上の粒度を有する粒子を含む。
【００１３】
上記無機微粒子状物質は、約11μm未満のd98(トップ-カット)を有することができる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約10μm以下、例えば約9μm未満、例えば約8μm未満、例えば約7.5μm未満、例えば約7μm以下、例えば約6.5μm以下、例えば約6μm以下、例えば約5.5μm以下、例えば約5μm以下のd98を有する。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約3μm〜約11μm、又は約3μm〜約10μm、又は約3μm〜約9μm、又は約3μm〜約8μm、例えば約3.5μm〜約7μm、例えば約4μm〜約6μm、例えば約4.5μm〜約5.5μmの範囲、例えば約5μmというd98を有する。
上記無機微粒子状物質は、例えば約0.5μm〜約3μm、例えば約0.5μm〜約2.75μm、例えば約0.5μm〜約2.5μm、例えば約0.75μm〜約2.2μm、例えば約0.8μm〜約2μmの範囲のd50を有することができる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約0.5μm〜約1.5μm、例えば約0.6μm〜約1.4μm、例えば約0.7μm〜約1.3μm、例えば約0.75μm〜約1.25μm、例えば約0.8μm〜約1.2μm、例えば約0.9μm〜約1.1μmの範囲、例えば約1μmというd50を有する。特定の態様において、該無機微粒子状物質は、約1μm〜約2.5μm、例えば約1.5μm〜約2.5μm、例えば約1.5μm〜約2μm、例えば約1.7μm〜約2μmの範囲のd50を有する。
【００１４】
0.75μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、例えば約40質量％以下、例えば約39質量％以下、例えば約38質量％以下、例えば約37質量％以下、例えば約36質量％以下、例えば約35質量％以下であり得る。特定の態様において、0.75μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、約25質量％以下、例えば約24質量％以下、例えば約23質量％以下、例えば約22質量％以下、例えば約21質量％以下、例えば約20質量％以下である。特定の態様において、0.75μmよりも小さな粒子の割合は、約1質量％以上、例えば約2質量％以上、例えば約5質量％以上ことができる。
0.5μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、例えば約25質量％以下、例えば約24質量％以下、例えば約23質量％以下、例えば約22質量％以下、例えば約21質量％以下、例えば約20質量％以下であり得る。特定の態様において、0.5μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、約15質量％以下、例えば約14質量％以下、例えば約13質量％以下、例えば約12質量％以下である。特定の態様において、0.5μmよりも小さな粒子の割合は、約1質量％以上、例えば約2質量％以上、例えば約5質量％以上ことができる。
【００１５】
5μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、例えば約85質量％〜約99質量％、例えば約90質量％〜約99質量％の範囲であり得る。特定の態様において、約5μmよりも小さな粒子の割合は、約85質量％〜約95質量％、例えば約90質量％〜約95質量％の範囲であり得る。特定の態様において、約5μmよりも小さな粒子の割合は約90質量％〜約99質量％、例えば約95質量％〜約99質量％の範囲であり得る。
2μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、例えば約40質量％〜約95質量％、例えば約45質量％〜約90質量％、例えば約50質量％〜約90質量％の範囲であり得る。特定の態様において、2μmよりも小さな粒子の割合は、約40質量％〜約70質量％、例えば約45質量％〜約65質量％、例えば約50質量％〜約60質量％の範囲であり得る。特定の態様において、2μmよりも小さな粒子の割合は、約70質量％〜約95質量％、例えば約75質量％〜約90質量％、例えば約80質量％〜約90質量％の範囲であり得る。
1μmよりも小さな無機微粒子状物質粒子の割合は、例えば約15質量％〜約65質量％、例えば約20質量％〜約60質量％、例えば約25質量％〜約55質量％の範囲であり得る。特定の態様において、1μmよりも小さな粒子の割合は、約15質量％〜約40質量％、例えば約15質量％〜約35質量％、例えば約20質量％〜約35質量％、例えば約20質量％〜約30質量％の範囲であり得る。特定の態様において、1μmよりも小さな粒子の割合は、約30質量％〜約60質量％、例えば約40質量％〜約60質量％、例えば約45質量％〜約55質量％の範囲であり得る。
上記無機微粒子状物質は、例えば少なくとも約35という急峻度ファクタ（steepness factor）を有することができる。例えば、該無機微粒子状物質は、約35〜約55、例えば約40〜約50、例えば約41〜約49、例えば約42〜約48、例えば約43〜約47、例えば約44〜約46の範囲の、例えば約45という急峻度ファクタを有することができる。急峻度ファクタは、(d30/d70)×100として定義される。
【００１６】
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約8μm未満のd98、約0.5μm〜約1.5μmの範囲のd50、約90質量％〜約99質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約75質量％〜約95質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約40質量％〜約60質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約6μm未満のd98、約0.75μm〜約1.25μmの範囲のd50、約95質量％〜約99質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約80質量％〜約90質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約44質量％〜約55質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約5μm未満のd98、約1μmのd50、約96質量％〜約99質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約82質量％〜約88質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約47質量％〜約53質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約8μm未満のd98、約1μm〜約2.5μmの範囲のd50、約90質量％〜約99質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約45質量％〜約65質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約20質量％〜約35質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
【００１７】
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約7μm未満のd98、約1.5μm〜約2μmの範囲のd50、約90質量％〜約97質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約50質量％〜約60質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約22質量％〜約32質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
特定の態様において、上記無機微粒子状物質は、約7μm未満のd98、約1.7〜約1.9μmの範囲のd50、約92質量％〜約97質量％の範囲の、5μmよりも小さな粒子の割合、約52質量％〜約58質量％の範囲の、2μmよりも小さな粒子の割合、及び約24質量％〜約30質量％の範囲の、1μmよりも小さな粒子の割合を有する。
0.25μmよりも小さな粒子の割合は、例えば約10質量％以下、例えば約9質量％以下、例えば約8質量％以下、例えば約7質量％以下、例えば約6μm以下、例えば約4質量％以下であり得る。例えば、0.25μmよりも小さな粒子の割合は、少なくとも約1質量％であり得る。
0.1μmよりも小さな粒子の割合は、例えば約5質量％以下、例えば約4質量％以下、例えば約3質量％以下、例えば約2質量％以下であり得る。例えば、0.1μmよりも小さな粒子の割合は、少なくとも約0.1質量％であり得る。
【００１８】
特に述べられていない限り、上記無機微粒子状物質についてここにおいて言及される粒度特性は、周知の方法で、ここにおいて「マイクロメリティックスセディグラフ5100装置(Micromeritics Sedigraph 5100 unit)」と称される、米国、ジョージア州、ノルクロス(Norcross, Georgia, USA)(電話(telephone): +17706623620; ウエブサイト(web-site): www.micromeritics.com)のマイクロメリティックスインスツルメンツ社(Micromeritics Instruments Corporation)により供給されているようなセディグラフ(Sedigraph) 5100試験機を用いて、水性媒体中に完全に分散された状態にある、該粒状フィラー又は材料の沈降により測定される如きものである。このような試験機は、当技術において「等価球径(equivalent spherical diameter)」(e.s.d)と呼ばれている寸法であって、与えられたe.s.d値よりも小さな寸法を有する粒子に係る、測定値及びその累積質量％のプロットを与える。平均粒度d50は、このようにして決定された該粒子のe.s.dの値であり、そこにおいて該d50値未満の等価球径を有する粒子が50質量％存在する。そのd98及びd90は、このようにして決定された該粒子e.s.dの値であって、そこにおいて該d98又はd90値未満の等価球径を有する粒子が、夫々98質量％及び90質量％存在する。特に述べない限り、ここにおいて言及する粒度特性は、あらゆる表面処理前の(即ち、被覆のない)該無機微粒子状物質に係る粒度特性を言う。
その所望の粒度分布は、例えば当業者には公知の任意の適当な方法により得ることができる。例えば、該所望の粒度分布は、以下の方法：乾式篩別又は篩分け、微細な粒子が「過度に粉砕される(overground)」前の該粒子の除去(例えば、ハイドロサイクロンを利用)、風力分級による乾燥製品からの粒子の除去、オストワルド(Ostwald)の熟成法の内の1種又は2種以上を利用して得ることができる。
【００１９】
上記無機微粒子状物質は、例えばアルカリ土類金属炭酸塩(例えば、ドロマイト、即ちCaMg(CO3)2又は炭酸カルシウム)、金属硫酸塩(例えば、バライト又は石膏)、金属シリケート、金属酸化物(例えば、チタニア、酸化鉄、クロミア、三酸化アンチモン又はシリカ)、金属水酸化物(例えば、アルミナトリハイドレート(alumina trihydrate))、カオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ボーキサイト、タルク又はマイカであり得、これらの組合せを含む。例えば、該無機微粒子状物質は、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウムであり得る。以下において、本発明は、炭酸カルシウムの観点から論じられる傾向にあるかもしれない。しかし、本発明は炭酸カルシウムに限定されるものと解釈されるべきではない。
本発明において使用される上記粒状炭酸カルシウムは、天然源から粉砕によって得ることができ、あるいは沈降により合成的に製造でき(PCC)、又はこれら2つの組合せ、即ち該天然由来の粉砕物質と合成的に沈降させた物質との混合物であり得る。該PCCも同様に粉砕し得る。
重質炭酸カルシウム（ground calcium carbonate）(GCC)、即ち粉砕された天然炭酸カルシウムは、典型的にはチョーク、大理石又は石灰岩等の鉱物源を粉砕することにより得られ、これはその所望の粉末度を有する製品を得る目的で、粒度分別段階を伴っていてもよい。該粒状固体物質は、自生的に、即ち該固体物質自体の粒子間の磨砕により、あるいはまた該粉砕すべき炭酸カルシウムとは異なる物質でできた粒子を含む粒状粉砕媒体の存在下での磨砕により粉砕することができる。
【００２０】
炭酸カルシウムの湿式粉砕は、随意に適切な分散助剤の存在下で、後に粉砕することのできる、該炭酸カルシウムの水性懸濁液の形成を含む。炭酸カルシウムの湿式粉砕に関する更なる情報については、例えばEP-A-614948(その内容を、言及により全体として組入れる)を参照することができる。
上記フィラーが天然産の源から得られる場合、幾分かの鉱物質不純物が、該粉砕物質を不可避的に汚染している可能性がある。例えば、天然産の炭酸カルシウムは、他の鉱物と結合した状態で存在する。同様に、幾つかの状況では、他の鉱物からなる少量の付加物が含まれている可能性があり、例えば1種又は2種以上のカオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ボーキサイト、タルク又はマイカが、同様に存在するかもしれない。しかし、一般的に、本発明において使用される該フィラーは、5質量％未満、好ましくは1質量％未満の、その他の鉱物質不純物を含むであろう。
PCCは、本発明における粒状炭酸カルシウムの源として使用でき、また当技術において利用可能な公知方法のいずれかにより製造し得る。タッピモノグラフシリーズNo. 30、「ペーパーコーティングピグメンツ」, pp.34-35(TAPPI Monograph Series No 30, "Paper Coating Pigments", pages 34-35)は、製紙工業において使用するための製品の製造において使用するのに適した沈降炭酸カルシウムを製造するための、3例の主な商業的方法を記載しているが、これらは、本発明の実施において使用することもできる。3例全ての方法においては、石灰石を、先ず焼成して生石灰を生成し、及び次に該生石灰を、水中で消和して、水酸化カルシウム又は石灰乳をもたらす。その第一の方法において、該石灰乳は、二酸化炭素ガスで直接炭酸化される。この方法は、副産物を全く形成しないという利点を持ち、また該炭酸カルシウム製品の特性及び純度を制御することが比較的容易である。その第二の方法において、該石灰乳は、ソーダ灰と接触させられて、複分解により炭酸カルシウムの沈殿と水酸化ナトリウム溶液とを生成する。該水酸化ナトリウムは、この方法が商業的に魅力的であるべき場合には、該炭酸カルシウムから実質的に完全に分離されなければならない。上記第三の主な商業的方法においては、該石灰乳を、先ず塩化アンモニウムと接触させて、塩化カルシウム溶液とアンモニアガスとを得る。次いで、該塩化カルシウム溶液を、ソーダ灰と接触させて、複分解により沈降炭酸カルシウムと塩化ナトリウム溶液とを生成する。
【００２１】
PCCを製造するための方法は、結果として極めて純粋な炭酸カルシウム結晶及び水をもたらす。該結晶は、使用される特定の反応法に依存して、様々な形状及び寸法で製造し得る。PCC結晶の3種の主な形態は、アラゴナイト、菱面体及び偏三角面体状であり、その全てが、その混合物を含めて本発明において使用するのに適している。
随意に、上記無機微粒子状物質は、表面処理(被覆)されていてもよい。例えば、該無機微粒子状物質(例えば、炭酸カルシウム(GCC又はPCC))は、脂肪族化合物等の疎水化表面処理剤で被覆することができる。例えば、該炭酸カルシウムは、1種又は2種以上の、少なくとも10個の連鎖炭素原子(chain carbon atoms)を含む脂肪族カルボン酸又はその塩で被覆することができる。例えば、該炭酸カルシウムは、1種又は2種以上の脂肪酸又はその塩又はエステルで被覆することができる。該脂肪酸は、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、モンタン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、イソステアリン酸及びセロチン酸から選択することができる。該被覆され/表面処理された炭酸カルシウムは、ステアレート-被覆炭酸カルシウム(例えば、ステアリン酸アンモニウム-被覆炭酸カルシウム)であり得る。本発明の発明者等は、ステアレート-被覆炭酸カルシウムが特に有効であり、より一層詳しくはステアレート-被覆GCCであることを見出した。
特定の態様において、被覆レベルは、上記無機微粒子状物質が、実質上単分子層形態にあるようなレベルである。例えば、これは、僅かに過剰な被覆が存在することを意味していてもよい。例えば、これは、該追加の被覆が、上記より微細な粒子のための追加の潤滑をもたらし、及び例えばポリマーフィルムの処理に際して、高温において低レベルの揮発性物質が存在し得る点において有利であり得る。該被覆のレベルは、該粒状フィラーの乾燥質量を基準として、約0.5質量％〜約1.5質量％、例えば約0.8質量％〜約1.3質量％であり得る。
【００２２】
その他の適切な被覆され又は処理されたフィラーは、処理された焼成カオリン及び処理されたタルクを含む。該焼成カオリンは、例えばシラン(例えば、オルガノシラン)又はプロピレングリコールで処理することができ、一方タルクは、シラン(例えば、オルガノシラン)で処理することができる。
上記フィラーは、組成物に含められる前に乾燥することができる。例えば、該フィラーは、ポリマー樹脂と混ぜ合わされる前に乾燥することができる。典型的には、該フィラーは、約80℃にて従来型のオーブン内で乾燥し得る。該ポリマーは、約80℃にて真空オーブン内で乾燥し得る。該粒状フィラーが、該粒状フィラーの乾燥質量を基準として、約0.5質量％を超えない、例えば及び特に有利には約0.2質量％以下又は約0.1質量％以下の吸着水(又は水分)の含有率を有し、及びこれを維持するような程度まで、該粒状フィラーを乾燥することはできる。これは、未被覆及び被覆粒状フィラー両者を含む。該フィラーが通気性フィルムを形成するのに使用される場合には、低レベルの吸着水が特に有益である。
望ましくは、上記粒状フィラーは、被覆又は未被覆のいずれかの場合をも含めて、更なる実質的な水分の取込みを受容れることはない。例えば、該粒状フィラーは、温度20℃にて48時間に渡り、97％又はこれを超える相対湿度を有する雰囲気に暴露した後に、約0.5質量％以下、例えば約0.2質量％以下、例えば約0.1質量％以下という水分レベルを有することができる。
【００２３】
上記粒状フィラーは、吸湿性又は親水性化合物を含まなくても、又は実質上含まなくてもよい。例えば、該粒状フィラーの粉砕中に、該粉砕は、添加される吸湿性又は親水性化合物の不在下で行うことができ、あるいは湿式粉砕する場合、使用されるあらゆる分散剤を最少化でき、及び/又は公知の方法で該フィラーから実質上除去することができる。例えば、該粒状フィラーの乾燥質量を基準として、約0.05質量％以下の親水性化合物が、該粒状フィラー上に存在し得る。例えば、該粒状フィラーの乾燥質量を基準として、約0.05質量％以下の分散剤、例えば親水性分散剤が該粒状フィラー上に存在し得る。このような分散剤の一例は、ポリアクリル酸ナトリウムである。該水分レベルは、公知の方法で、例えばカールフィッシャー(Karl Fischer)(KF)の滴定装置により測定し得る。この方法においては、該水を、該サンプルから加熱により追出し、及び次にヨウ素と水との定量的反応を利用して、この水を測定することができる。電量KF滴定法において、該サンプルは、ピリジン-メタノール溶液に(主な成分としてのヨウ素及び二酸化硫黄と共に)添加される。そのアノードにおいて電解的に発生するヨウ素が、水と反応する。水の量は、電解のために必要とされる電荷量から直接決定し得る。
【００２４】
上記無機微粒子状物質を含む組成物
同様に、ここに記載された(あらゆる態様及びその組合せを含む)上記無機微粒子状物質を含む組成物も開示される。例えば、該組成物は、水性スラリーであり得る。例えば、該組成物は、ポリマー及び該無機微粒子状物質を含むポリマー組成物であり得る。例えば、該ポリマー組成物はポリマーフィルム、ポリマー繊維、織り又は不織り材料、合成紙(例えば、フォルダー及び印刷物等の伝統的な紙の特性を有するが、容易には裂け、破壊し又は水を吸収しない、合成ポリマーから部分的に又は完全に製造された紙)又はラフィア(例えば、ラフィアテープ又は織りラフィア包装における)(例えば、ポリプロピレンラフィア)であり得る。特定の態様において、該無機微粒子状物質はポリマーフィルム内に組入れられる。特定の態様において、該無機微粒子状物質は貼り合せ被覆、例えばポリエチレン製貼り合せ被覆(例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)製貼り合せ被覆)内に組入れられる。有利には、該無機微粒子状物質は、通気性ポリマーフィルム内に組入れられる。
上記ポリマーフィルムは、ポリマー及び無機微粒子状物質を含む。該ポリマーは、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。適切なポリマーは、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂を含み、例えばエチレン、プロピレン、ブテン等のモノオレフィンポリマー、これらの官能化された誘導体及び物理的ブレンド及びコポリマーを含む。該ポリオレフィン樹脂の典型例は、ポリエチレン樹脂、例えば低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(エチレン-α-オレフィンコポリマー)、中密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレン；ポリプロピレン樹脂、例えばポリプロピレン及びエチレン-ポリプロピレンコポリマー；ポリ(4-メチルペンテン)；ポリブテン；エチレン-酢酸ビニルコポリマー；ポリビニルクロリド；ポリエチレンテレフタレート；及びこれらの混合物を含む。これらのポリオレフィン樹脂は、公知の方法で、例えばチーグラー(Ziegler)触媒の使用を通して重合によって得ることができ、あるいはメタロセン触媒等のシングルサイト触媒の使用により得ることができる。特定の態様において、該ポリマーフィルムは、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)又は二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)である。
【００２５】
使用に先立って、上記ポリマーは、必要なレベルの乾燥度が達成されるまで、乾燥することができる。同様に、上記無機微粒子状物質は、該ポリマーと混合する前に独立に乾燥することができる。
随意に、上記ポリマー組成物(例えば、ポリマーフィルム)は、1種又は2種以上の添加剤を更に含むことができる。有用な添加剤の例は、乳白剤、顔料、着色剤、スリップ剤、酸化防止剤、防曇剤、帯電防止剤、粘着防止剤、防湿添加剤、ガスバリア添加剤、炭化水素樹脂又は炭化水素ワックスを含むが、これらに限定されない。特定の態様において、該ポリマーフィルムは、更に結合又は粘着付与剤をも含む。
随意に、上記ポリマー組成物(例えば、ポリマーフィルム)は、1種又は2種以上の追加の無機微粒子状物質(本発明に係る上記無機微粒子状物質に従わない)を更に含むことができる。追加のフィラーは、例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、シリカ、タルク、カオリン及びこれらの組合せであり得る。
表面処理されていてもされていなくてもよい上記無機微粒子状物質は、ポリマー組成物に組入れることができ、また典型的には上記最終的なポリマーフィルムの、約1質量％〜約80質量％、例えば約1質量％〜約60質量％、例えば約2〜約55質量％という濃度で存在する。例えば、該無機微粒子状物質は、ポリマー組成物中に、約5〜50質量％、例えば約10〜25質量％という濃度にて組入れることができる。通気性フィルムにおいて使用するためには、表面処理されていてもされていなくてもよい該無機微粒子状物質は、ポリマー組成物中に組入れることができ、また典型的には、該最終的なポリマーフィルムの約30質量％〜約55質量％、例えば約45質量％〜約55質量％という濃度にて存在する。
【００２６】
上記ポリマーは、上記組成物中に組入れることができ、典型的には上記最終的なポリマー組成物(例えば、ポリマーフィルム)の、約45質量％〜約98質量％という濃度にて存在する。例えば、該ポリマーは、典型的に該最終的なポリマー組成物(例えば、ポリマーフィルム)の質量基準で約50％〜約95％、例えば約50％〜約90％、例えば約55％〜約90％、例えば約60％〜約85％、例えば約65％〜約80％という濃度にて存在する。
フィルムは、250μmまでの平均の厚みを有するシート又は層又は材料である。該ポリマーフィルムは、例えば約5μm〜約250μmの範囲の厚みを有することができる。例えば、該ポリマーフィルムは、約5μm〜約50μm、例えば約5μm〜約20μm、例えば約5μm〜約15μm、例えば約5μm〜約10μmの範囲の厚みを有することができる。
例えば、上記ポリマーフィルムは、これがガス及び蒸気の透過を可能とするという点から、通気性ポリマーフィルムであり得る。例えば、該ポリマーフィルムは、ASTM E96/E96M-05に従って計算されたものとして、約2,000gsm/日〜約15,000gsm/日の範囲の水蒸気透過率(MVTR)を有することができる。例えば、該ポリマーフィルムは、少なくとも約3,000gsm/日、例えば少なくとも約4,000gsm/日、例えば少なくとも約5,000gsm/日、例えば少なくとも約6,000gsm/日というMVTRを有することができる。例えば、該ポリマーフィルムは、約5,000〜約15,000gsm/日、例えば約8,000〜約15,000gsm/日、例えば約10,000〜約15,000gsm/日、例えば約11,000〜約14,000gsm/日、例えば約11,000〜約13,000gsm/日、例えば約11,000〜約12,000gsm/日の範囲のMVTRを有することができる。
ここに記載された無機微粒子状物質は、ポリマーフィルムからの無機微粒子状物質の遊離を減じ、及び/又は該無機微粒子状物質の該ポリマーフィルム表面上での堆積(ダスティング)を減じるために、該ポリマーフィルム内で使用することができる。例えば、該低減は、本発明の任意の局面又は態様に従う無機微粒子状物質を含まない点以外は同一のポリマーフィルムとの比較であり得る。
【００２７】
上記組成物の製造法
同様に、ここにおいて記載されたポリマー組成物(例えば、ポリマーフィルム)を製造する方法も開示される。該ポリマー(樹脂)は、該ポリマー組成物(例えば、フィルム)の形成に先立って、溶融(あるいはさもなくば軟化)することができ、また該ポリマーは、普通は何らかの更なる化学的変換を受けることはないであろう。該ポリマー組成物(例えば、フィルム)の形成後、該ポリマー樹脂を、冷却しかつ硬化することができる。
上記ポリマー組成物は、当技術において周知の方法により製造でき、一般的にそこでは粒状フィラー及びポリマーが適切な比率で一緒に混合されて、ブレンドを形成する(所謂「配合(compounding)」)。該ポリマーは、該フィラーの粒子をその中に分散することを可能とする、液体形状であり得る。該ポリマーが周囲温度にて固体である場合、該ポリマー樹脂は、該配合を達成できる前に、溶融する必要があるかもしれない。幾つかの態様において、該粒状フィラーは、該ポリマーの粒子と乾式ブレンドすることができ、その後該粒子の該樹脂内への分散は、該メルトからフィルムを形成する前に、例えば押出機自体の内部で該メルトが得られる場合に、達成される。
本発明の態様において、上記ポリマー及び上記粒状フィラー及び必要ならば任意の他の随意の添加剤は、それ自体公知の方法で、適切な配合機/ミキサの使用を通して、適当なマスターバッチの形状に形成することができ、また例えば細断又は切断してペレットとすることのできるストランドを形成する、一軸スクリュー押出機又は二軸スクリュー押出機の使用により、ペレット化することが可能である。該配合機は、該フィラー及び該ポリマー樹脂を一緒に導入するための単一の入口を有することができる。あるいは、別々の入口を、該フィラー及び該ポリマー樹脂のために設けることもできる。適切な配合機は、例えばコぺリオン(Coperion)(元ウェルナー＆フライドラー(Werner & Pfleiderer))から、市販品として入手し得る。
【００２８】
本発明に従う上記ポリマー組成物を、任意の適切な方法で処理してポリマーフィルムを形成し、あるいはポリマーフィルム内に組み入れることができる。ポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆)を製造する方法は、当業者には周知であり、また従来の方法で製造することができる。公知の方法は、流込み成形、押出し及び吹込成形法の利用を含む。例えば、押出し吹込フィルムラインを利用し得る。ポリマーの組合せが使用されるこれらの例に対しては、従って同時押出技術が利用し得る。同時押出法は、当業者には周知である。典型的に、溶融ポリマー樹脂の2又は3以上の流れを、該樹脂が一緒に結合するが、混合されないような方法で、単一の押出物の流れに結合する。一般に、別の押出機が、各流れに対して必要とされ、またこれらの押出機は、その押出物が上記所望の用途にとって適した方法で一緒に流動し得るように、連結される。層状フィルムを製造するために、数台の押出機を併用し、また該樹脂の流れ各々を層状フィルム又はサンドイッチ材料に結合するであろう複合ダイに、一緒に供給することができる。
通気性フィルムにおけるフィラーの使用は、WO 99/61521、US 6569527 B1及びWO 2013/061068に記載されており、これらの内容を、全体として、言及することによりここに組入れる。
通気性フィルムの製造において、上記ポリマー(例えば、熱可塑性ポリオレフィン樹脂)及び上記フィラーのブレンド又はマスターバッチを、そのフィルム製造段階に先立って、混合及び配合することにより先ず製造し得る。配合によりブレンドすべき成分の混合物は、該樹脂及び該粒状フィラーに加えて、熱可塑性フィルムにおいて使用される他の公知の随意成分、例えば1種又は2種以上の結合又は粘着付与剤、可塑剤、潤滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、着色剤を含むことができる。使用される場合の結合又は粘着付与剤は、形成後の該フィルムの、もう一つの部材、例えば不織繊維層、又は1種又は2種以上の非多孔質層に対する結合を容易にすることができる。
【００２９】
上記ポリマー、上記フィラー及び必要ならば他の随意の添加剤は、適切な配合機/ミキサ、例えばヘンシェル(Henschel)ミキサ、スーパーミキサ、タンブラー型ミキサ等の使用により混合し及び混捏し、また例えば、細断し又は切断してペレットとすることのできるストランドを形成する、一軸スクリュー押出機又は二軸スクリュー押出機の使用を通して、ペレット化することができる。例えば、ペレット形状にあるそのマスターバッチ又はブレンドを、公知の成形及びフィルム形成装置の使用によって、溶融しかつ成形し又は付形してフィルムとすることができる。
上記フィルムは、インフレートフィルム、キャストフィルム又は押出しフィルムであり得る。初めに形成されるような該フィルムは、一般的に非常に厚く、また揺らした際にガラガラする音を立てることから極めて騒々しく、また該フィルムは、その水蒸気透過率で測定されるように、未だ十分な通気性を有していない可能性がある。それ故に、該フィルムを、例えば上記熱可塑性ポリマーの融点よりも約5℃又はそれ以上低い温度にまで加熱し、次いでその元の長さの少なくとも約1.2倍、例えば少なくとも約2.5倍まで延伸して、該フィルムを薄くし、かつこれを多孔質とすることができる。
上記薄化工程の付随的な特徴は、上記フィルムの不透明度における変化である。形成されたままの該フィルムは比較的透明であるが、延伸処理の後に、該フィルムは不透明になる。更に、該フィルムは、該延伸工程中に配向されるが、該フィルムは、同様に柔軟になり、また実際に延伸前の程度のガラガラ音を有することはない。これら全てのファクタを考慮し、また例えば少なくとも100g/m2/24時間という水蒸気透過率を有するべきとの要求を考慮すると、該フィルムは、例えばパーソナルケア用吸収物品用途に対して約35g/m2未満の単位面積当たりの質量及び幾つかの他の用途に対する約18g/m2未満の単位面積当たりの質量を有するような程度にまで薄化することができる。
【００３０】
上記成形及びフィルム形成装置は、例えばT-ダイ等を備えた押出機又は円形ダイを備えたインフレーション成形装置を含むことができる。該フィルムの製造は、上記マスターバッチ製造後のある時点で、ことによっては別の製造プラントで行うことができる。場合によっては、中間製品を製造することなしに、例えばペレット化により、該マスターバッチを、直接フィルムに付形することができる。
上記フィルムを、室温乃至その樹脂の軟化点の温度にて、ロール法(roll method)又はテンター法(tenter method)等の公知の方法で、少なくとも一軸方向に延伸して、該樹脂及び該粒状フィラーを相互に界面分離させることができ、それにより多孔質フィルムを製造することができる。該延伸は、一段階で又は数段階で行うことができる。延伸倍率は、高い延伸におけるフィルムの破断並びにその得られたフィルムに係る通気性及び水蒸気透過度を決定し、またそういう訳で過度に高い延伸倍率及び過度に低い延伸倍率は、回避されることが望ましい。好ましくは、該延伸倍率は、少なくとも一軸方向において、約1.2〜5倍、例えば約1.2〜4倍の範囲にある。二軸延伸が行われる場合、例えば第一の方向における延伸は、縦方向又はそれに対して直行する方向に適用され、及び次に第二の方向における延伸が、該第一の方向に対して直角に適用される。あるいはまた、該二軸延伸は、該縦方向及びそれに対して直交する方向に同時に行うことができる。
上記延伸処理後に、必要ならばヒートセット処理を、得られる気孔の形状を安定化するために行うことができる。該ヒートセット処理は、例えば上記樹脂の軟化点乃至該樹脂の融点未満の温度という範囲の温度にて、約0.1〜約100秒という期間に渡るヒートセット処理であり得る。その厚みは、好ましくは裂け及び破断を生じる可能性のない、かつ適切な柔軟性及び良好な触感を有するフィルムを手に入れるようなものであるべきである。
【００３１】
上記組成物の使用
本発明に従って製造される上記多孔質又は通気性のフィルムは、適切な通気性、透湿性及び触感、並びに優れた機械的特性及び長期接着特性を有することができる。該通気性フィルムは、例えば使捨てオムツ、体液吸収パッド及びベッドシート；医療用材料、例えば手術衣及び温罨法用のベース材料；衣服材料、例えばジャンパー、レインウエア；建築材料、例えば壁紙及び屋根用防水材料及びハウスラップ；乾燥剤、除湿剤、脱酸素剤、殺虫剤、使捨てボディーウォーマーを包装するための包装材料；様々な物品及び食品の鮮度を保つための包装材料；電池用セパレータ等において適切に利用し得る。該通気性フィルムは、使捨てオムツ及び体液吸収パッド等の製品において使用される材料として特に望ましい。該通気性フィルムは、このような製品において、1層又は2層以上の他の層、例えば不織繊維層と共に、例えば接着剤又は結合剤によって、複合体又は積層体に形成し得る。
【００３２】
誤解を避けるために、本発明は、以下の番号付けパラグラフのいずれか一つにおいて定義されるようなものであり得る：
1. (a) 約3ppm以上の、約40μm以上粒度を有し、かつ約11μm未満のd98を有する粒子；又は
(b) 約3ppm以上の、約40μm以上粒度を有する粒子及び約40質量％以下の、約0.75μmよりも小さな粒子；又は
(c) 約40質量％以下の、約0.75μm未満、かつ約11μm未満のd98を有する粒子、
を含む無機微粒子状物質。
2. 3ppm以上の、約25μm以上粒度を有する粒子を含む、パラグラフ1に記載の無機微粒子状物質。
3. 約38μm以上、又は約30μm以上、又は約25μm以上、又は約20μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含む、パラグラフ1又は2に記載の無機微粒子状物質。
4. 約0.5〜約3μm、例えば約0.5〜約2.5μmの範囲のd50を有する、パラグラフ1〜3のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
5. 約0.5μm〜約1.5μm、例えば約0.75μm〜約1.25μmの範囲のd50を有する、パラグラフ1〜4のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３３】
6. 約1μm〜約2.5μm、例えば約1.5μm〜約2μmの範囲のd50を有する、パラグラフ1〜5のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
7. 約8μm以下、例えば約7μm以下、例えば約6μm以下、例えば約5μm以下のd98を有する、パラグラフ1〜6のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
8. 上記無機微粒子状物質が、アルカリ土類金属炭酸塩である、パラグラフ1〜7のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
9. 上記無機微粒子状物質が、炭酸カルシウム、例えば重質炭酸カルシウム(GCC)である、パラグラフ1〜8のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
10. 約35〜約50の範囲、例えば約40〜約45の範囲の急峻度ファクタを有する、パラグラフ1〜9のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
11. 上記無機微粒子状物質が、疎水化剤(hydrophobising agent))で表面処理されている、パラグラフ1〜10のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
12. 上記無機微粒子状物質が、脂肪族化合物で表面処理されている、パラグラフ1〜11のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
13. 上記無機微粒子状物質が、脂肪酸又はその塩、例えばステアリン酸又はその塩で表面処理されている、パラグラフ1〜12のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
14. 上記被覆が、実質的に単分子層形状にある、パラグラフ8〜13のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３４】
15. 97％相対湿度にて約0.2質量％以下、例えば97％相対湿度にて約0.1質量％以下の、48時間後の吸湿量を有する、パラグラフ1〜14のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
16. 0.75μmよりも小さな粒子の割合が、約40質量％以下、例えば約37質量％以下である、パラグラフ1〜15のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
17. 0.5μmよりも小さな粒子の割合が約25質量％以下、例えば約20質量％以下、例えば約15質量％以下である、パラグラフ1〜16のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
18. 約11μm未満又は約8μm以下のd98を有する無機微粒子状物質であって、そこで該無機微粒子状物質は、乾式篩別又は篩分け処理を受けていない、上記無機微粒子状物質。
19. 約3ppm以上、約25μm以上粒度を有する粒子を含む、パラグラフ18に記載の無機微粒子状物質。
20. 約3ppm以上の、約40μm以上粒度を有する粒子を含む、パラグラフ18又は19に記載の無機微粒子状物質。
21. 約38μm以上、又は約30μm以上、又は約25μm以上、又は約20μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含む、パラグラフ18〜20のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
22. 約0.5〜約3μm、例えば約0.5〜約2.5μmの範囲のd50を有する、パラグラフ18〜21のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３５】
23. 約0.5μm〜約1.5μm、例えば約0.75μm〜約1.25μmの範囲のd50を有する、パラグラフ18〜22のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
24. 約1μm〜約2.5μm、例えば約1.5μm〜約2μmの範囲のd50を有する、パラグラフ18〜23のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
25. 約8μm以下、例えば約7μm以下、例えば約6μm以下、例えば約5μm以下のd98を有する、パラグラフ18〜24のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
26. 上記無機微粒子状物質が、アルカリ土類金属炭酸塩である、パラグラフ18〜25のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
27. 上記無機微粒子状物質が炭酸カルシウム、例えば重質炭酸カルシウム(GCC)である、パラグラフ18〜26のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
28. 約35〜約50の範囲、例えば約40〜約45の範囲の急峻度ファクタを有する、パラグラフ18〜27のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
29. 上記無機微粒子状物質が、疎水化剤で表面処理されている、パラグラフ18〜28のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
30. 上記無機微粒子状物質が、脂肪族化合物で表面処理されている、パラグラフ19〜29のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
31. 上記無機微粒子状物質が、脂肪酸又はその塩、例えばステアリン酸又はその塩で表面処理されている、パラグラフ18〜30のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
32. 上記被覆が、実質的に単分子層形状にある、パラグラフ18〜31のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３６】
33. 97％相対湿度にて約0.2質量％以下、例えば97％相対湿度にて約0.1質量％以下の48時間後の吸湿量を有する、パラグラフ18〜32のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
34. 0.75μmよりも小さな粒子の割合が、約40質量％以下、例えば約37質量％以下である、パラグラフ18〜33のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
35. 11μm未満のd98を有し、かつ約3ppm以上、約25μm以上粒度を有する粒子を含む、無機微粒子状物質。
36. 約3ppm以上の、約40μm以上粒度を有する粒子を含む、パラグラフ35に記載の無機微粒子状物質。
37. 約38μm以上、又は約30μm以上、又は約25μm以上、又は約20μm以上粒度を有する、約3ppm以上の粒子を含む、パラグラフ35又は36に記載の無機微粒子状物質。
38. 約0.5〜約3μm、例えば約0.5〜約2.5μmの範囲のd50を有する、パラグラフ35〜37のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
39. 約0.5μm〜約1.5μm、例えば約0.75μm〜約1.25μmの範囲のd50を有する、パラグラフ35〜38のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
40. 約1μm〜約2.5μm、例えば約1.5μm〜約2μmの範囲のd50を有する、パラグラフ35〜38のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
41. 約8μm以下、例えば約7μm以下、例えば約6μm以下、例えば約5μm以下のd98を有する、パラグラフ35〜40のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３７】
42. 上記無機微粒子状物質がアルカリ土類金属炭酸塩である、パラグラフ35〜41のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
43. 上記無機微粒子状物質が炭酸カルシウム、例えば重質炭酸カルシウム(GCC)である、パラグラフ35〜42のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
44. 約35〜約50の範囲、例えば約40〜約45の範囲の急峻度ファクタを有する、パラグラフ35〜43のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
45. 上記無機微粒子状物質が、疎水化剤で表面処理されている、パラグラフ35〜44のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
46. 上記無機微粒子状物質が、脂肪族化合物で表面処理されている、パラグラフ35〜45のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
47. 上記無機微粒子状物質が、脂肪酸又はその塩、例えばステアリン酸又はその塩で表面処理されている、パラグラフ35〜46のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
48. 上記被覆が、実質的に単分子層形状にある、パラグラフ35〜47のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
49. 97％相対湿度にて約0.2質量％以下、例えば97％相対湿度にて約0.1質量％以下の、48時間後の吸湿量を有する、パラグラフ35〜48のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
50. 0.75μmよりも小さな粒子の割合が、約40質量％以下、例えば約37質量％以下である、パラグラフ35〜49のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質。
【００３８】
51. パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質を含む組成物。
52. 更に、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(例えば、低密度ポリエチレン)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びこれらの任意の組合せから選択されるポリマーを含む、パラグラフ51に記載の組成物。
53. 上記組成物が、ポリマーフィルム(例えば、貼り合せ被覆及び/又は例えばインフレートフィルム、キャストフィルム又は押出しフィルム)又は合成紙又はラフィア(例えば、ラフィアテープ又はラフィア包装)である、パラグラフ52に記載の組成物。
54. 上記組成物が、少なくとも約1質量％の、パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質、例えば少なくとも約20質量％の、パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質を含む、パラグラフ51又は53のいずれか一つに記載の組成物。
55. 上記組成物が、少なくとも約40質量％のポリマー、例えば少なくとも約50質量％のポリマーを含む、パラグラフ51〜54のいずれか一つに記載の組成物。
56. 上記フィルムが、約100μm以下、例えば約50μm以下、例えば約20μm以下の厚みを有する、パラグラフ53〜55のいずれか一つに記載の組成物。
57. 上記フィルムが5μm〜100μm、例えば約5μm〜約20μmの範囲の厚みを有する、パラグラフ53〜56のいずれか一つに記載の組成物。
58. 上記フィルムが、通気性であり、例えばそこで該フィルムは、約2,000gsm/日以上、例えば約2,000〜約15,000gsm/日という水蒸気透過率(MVTR)を有する、パラグラフ53〜57のいずれか一つに記載の組成物。
59. パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質の、ポリマー組成物における(例えば、貼り合せ被覆、合成紙、ラフィア等のポリマーフィルムにおける)使用。
【００３９】
60. 上記ポリマーがポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(例えば、低密度ポリエチレン)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びこれらの任意の組合せから選択され、例えばそこにおいて、該ポリマーフィルムは、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)又は二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)である、パラグラフ59に記載の使用。
61. 上記ポリマー組成物が、ポリマーフィルムであり、かつ上記ポリマーフィルムが通気性である、パラグラフ59又は60に記載の使用。
62. ポリマーフィルムの製造方法であって、該方法が以下の工程：
パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質とポリマーとを混合する(例えば、配合する)工程；及び
該配合材料をフィルムに付形する工程、
を含む、上記方法。
63. 上記ポリマーがポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(例えば、低密度ポリエチレン)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びこれらの任意の組合せから選択される、パラグラフ62に記載の方法。
64. 上記ポリマーフィルムが、通気性フィルムを形成するために延伸される、パラグラフ62又は63に記載の方法。
65. パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質の空洞化剤としての使用。
66. パラグラフ1〜50のいずれか一つに記載の無機微粒子状物質の、ポリマーフィルムにおける、該ポリマーフィルムからの無機微粒子状物質の遊離を減じ、及び/又は該ポリマーフィルム表面への無機微粒子状物質の堆積を減じるための使用。
【実施例】
【００４０】
実施例1
重質炭酸カルシウム(GCC1)の粒状物質を製造し、その粒度分布をセディグラフ(Sedigraph)により測定した。その結果を、以下の表1に表示する：
【００４１】
【表１】
2019511441.tif 000002
【００４２】
上記GCCは、ステアリン酸で表面処理された。示差走査熱量法(Differential Scanning Calorimetry (DSC))は、単分子層を僅かに超える被覆の存在を示した。理論に拘泥するつもりはないが、これが、該微細粒子に付随的な潤滑を与えるものと考えられる。
上記表面処理されたGCC1を、温度20℃及び相対湿度97％にて48時間に渡り、吸湿量に関してテストした。該表面処理されたGCC1は、0.2質量％未満の吸湿量を有することが分かった。
上記表面処理されたGCC1は、幾分かの極めて粗い(25μmよりも大きな)粒子の存在にも拘らず、処理上の問題、例えば短縮された運転時間等に遭遇することなしに、ポリマー内に組入れることができる。
実施例2
重質炭酸カルシウム(GCC2)の粒状物質を製造し、かつその粒度分布を、セディグラフにより測定した。その結果を、以下の表2に示す：
【００４３】
【表２】
2019511441.tif 000003
【００４４】
上記GCC2を、ステアリン酸で表面処理した。示差走査熱量法(DSC)は、単分子層を僅かに超える被覆の存在を示した。理論に拘泥するつもりはないが、このことが、該微細な粒子に付随的な潤滑を与えるものと考えられる。
上記の表面処理されたGCC2を、温度20℃及び相対湿度97％にて、48時間に渡り吸湿量についてテストした。該表面処理されたGCC1は、0.1質量％未満の吸湿量を有することが分かった。
上記表面処理されたGCC2は、幾分かの極めて粗い(25μmよりも大きな)粒子の存在にも拘らず、処理上の問題、例えば短縮された運転時間等に遭遇することなしに、ポリマーフィルム内に組入れることができる。
実施例3
上述の実施例1において使用された表面被覆されたGCC(GCC1)及びステアリン酸で表面処理され、かつ以下の表3に示されているような凡その粒度分布を有する、もう一つの重質炭酸カルシウム(GCC3)を、厚み30μmにて、インフレートフィルムラインにより製造される線状低密度ポリエチレン内に組入れた。これらのフィルムを、次に研究室用の縦方向配向ライン上で、3倍と5倍との間で延伸処理に掛けて、その工業的な方法をシミュレートした。該フィルムは、50質量％と55質量％との間の、重質炭酸カルシウムの配合量レベルを有していた。
【００４５】
【表３】
2019511441.tif 000004
【００４６】
黒色の布を、上記フィルムの延伸処理中に、該フィルムの表面に押し当てて、あらゆるダストを除いた。次いで、該黒色の布を、倍率x25にて顕微鏡で調査した。予想外にも、GCC1を組入れた該フィルムについて使用された該黒色の布上には、目に見える粒子が全く存在せず、一方幾分かの粒子を、GCC3を組入れた上記フィルムについて使用された該黒色の布上に視認し得ることが分かった。
【国際調査報告】
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