KR20010107976A - 접착 테이프용 지지체 및 그러한 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이프 지지체로서 유용한 필름, 및 더욱 상세하게는 이축 배향된 폴리프로필렌 필름 지지체 및 그러한 지지체를 포함하는 테이프에 관한 것이다. 메짐성의 이축 배향된 폴리프로필렌 필름은 압출되고 급냉된 폴리프로필렌 중합체 캐스트 시이트 내의 핵형성 밀도를 최소화하고, 이어서 형성된 급냉 중합체의 구정 생장 속도를 최대화함으로써 제공된다. 그렇게 형성된 캐스트 시이트는 이축 배향된 폴리프로필렌 필름을 제조하기 위한 순차적인 배향 단계로 표준 온도 보다 더 높은 온도에서 연신된다. 이 방법은 더 메짐성의 필름을 생산하게 한다. 폴리프로필렌 조성물, 압출 온도, 캐스트 롤 온도 (즉, 급냉 온도), 및 연신 온도 및 다른 파라메터는 형성 지지체 또는 테이프가 개별적으로 또는 임의의 바람직한 배합으로 취해진 다음의 바람직한 성질을 갖도록 본원의 교시에 따라서 선택된다:

A) 약 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단점 인장 에너지;

B) 70% 이상의 MD 파단 신장율;

C) 약 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지;

D) 약 350 N-㎝/㎠ 이하의 분배 에너지;

E) 시판되는 톱니 모양의 플라스틱 또는 금속 디스펜서 날 상에서 분배될 때, 테이프 또는 지지체의 톱니 모양 연부는 분배 날의 윤곽에 꼭 맞게 따르고;

F) 손으로 인열되는 능력.

Description

접착 테이프용 지지체 및 그러한 테이프{Backing for Adhesive Tape and Such Tape}

이축 배향된 폴리프로필렌 필름은 전형적으로 저비용 및 우수한 기계적 및 광학적 성질이 조합된 것이 유리한 용도에 이용된다. 그러한 필름의 일부 용도는 겉포장 및 접착 테이프 지지체를 포함한다.

폴리프로필렌과 같은 반결정성 중합체의 성질을 결정하는 중요한 인자는 중합체 사슬의 충전 순서이다. 결정화는 중합체 사슬의 충전 정도 및 형태를 조절하는 수단이다. 이 순서의 정도 및 특성은 재료의 최종 기계적 성질에 엄청난 영향을 미친다.

폴리프로필렌 내의 결정화를 조절하는 중요한 파라메터는 (1) 총 결정성, (2) 핵형성 밀도로서도 알려진 단위 용량 당 결정 실체의 수, (3) 미결정 또는 미결정 응집체 (구정 (球晶)으로 불리움)의 평균 직경 또는 크기 및 (4) 결정 실체 사이의 평균 거리이다. 용융물로부터 폴리프로필렌 중합체를 압출시키고 급냉시킬때, 중합체는 최종 캐스트 시이트 내의 구정 마크로구조로 유도될 라멜라 구조로 결정화된다. 이러한 라멜라 및 구정 구조는 타이 분자를 통해 연결되며, 타이 분자는 한 라멜라로부터 다른 것으로 연장하는 중합체 사슬의 일부이다. 이들 타이 분자는 응력을 집중시키고 최종 재료 전체에 분포시킨다.

선행 기술은 그것이 중합체를 가능한 한 작게 급냉시키는 중에 형성된 구정 마크로구조에 대해 유리하다는 것을 제안하였다. 이를 성취하기 위하여, 단위 용량 당 결정 실체의 수가 많아야 하며 그러므로 급냉에 의한 캐스트 중합체의 "언더쿨링"이 높고 신속해야 함을 제안하였다. 또한, 라멜라 및 구정 구조의 생장 속도를 최대화하는 것이 바람직하다는 것을 제안하였다 [D.W. van Krevelen, Chimia, 32 (8), August, 1978]. 반 크레벨렌 (Van Krevelen)은 구정의 생장 속도에 관한 만능 합성 곡선을 중합체 용융 온도에 대한 결정화 온도의 비의 함수로서 전개시켰다. 폴리프로필렌의 경우, 반 크레벨렌은 최대 구정 생장 속도가 약 90 ℃의 결정화 온도에서 일어난다는 것을 보고하였다.

시판되는 감압 접착 테이프는 일반적으로 테이프 디스펜서에 끼워진 롤 형태로 제공된다 (예를 들면, 미국 특허 제4,451,533호 및 4,908,278호 참조). 테이프 디스펜서는 전형적으로 금속 또는 플라스틱으로 된 톱니 모양의 절단 날을 갖는다. 접착 테이프의 "절단성"은 테이프 디스펜서의 절단 날 상의 톱니 위에서 테이프를 잡아당김으로써 일정 길이의 테이프를 자르거나 또는 절단하는데 필요한 에너지 또는 일의 양으로서 정의된다. 절단성은 또한 "분배성"으로서도 불리운다.

절단된 테이프는 예측할 수 없는 방식으로 조각나거나, 세로로 베어지거나,파괴되거나 또는 파단되지 않아서 (예를 들면, 미국 특허 제4,451,533호 및 4,908,278호 참조), 깨끗하게 절단된 절단 연부가 절단된 테이프 스트립 상에 형성되는 것이 바람직하다. 깨끗하게 절단된 연부는 선물 포장, 바느질 등과 같은 용도에서 심미적 이유로 바람직하다.

절단성은 주로 접착 테이프의 지지체의 기계적 성질에 의해 결정된다. 접착 테이프가 쉽게 절단될 수 있는지는 지지체로서도 불리우는, 테이프 지지 필름의 변형 저항성 (인성)에 좌우된다. 전형적으로, 이 지지체는 표면층으로 코팅되거나 또는 라미네이팅되어 접착제 표면 및 이형 표면을 제공한다. 대부분의 경우에, 테이프를 절단하는데 필요한 에너지는 접착제 및 다른 층 또는 코팅에 거의 상관없이 주로 지지체에 의해 결정된다.

바람직한 이축 배향된 폴리프로필렌 필름을 제공하기 위한 몇가지 시도는 당 업계에 공지되어 있다 (예를 들면, 미국 특허 제4,451,533호, 5,252,389호 및 5,366,796호 참조). (전형적으로 지지체의 횡방향으로) 손으로 인열될 수 있는 테이프 지지체를 제공하기 위한 몇가지 시도는 당 업계에 공지되어 있다 (예를 들면, 미국 특허 제3,491,877, 3,853,598호, 3,887,745호, 4,045,515호, 4,137,362호, 4,139,669호, 4,173,676호, 4,393,115호, 4,414,261호, 4,447,485호, 4,513,028호, 4,563,441호, 4,581,087호, 5,374,482호 및 5,795,834호 참조).

발명의 요약

메짐성의 이축 배향된 폴리프로필렌 필름은 압출되고 급냉된 폴리프로필렌 중합체 캐스트 시이트 내의 핵형성 밀도를 최소화하고, 이어서 형성된 급냉 중합체의 구정 생장 속도를 최대화함으로써 제공된다. 또한, 그렇게 형성된 캐스트 시이트를 이축 배향된 폴리프로필렌 필름을 제조하기 위한 후속 배향 단계에서 표준 온도보다 더 높은 온도에서 연신시키는 것이 바람직하다. 이 방법은 더 메짐성인 필름을 생산하게 한다.

폴리프로필렌 조성물, 압출 온도, 캐스트 롤 온도 (즉, 급냉 온도), 및 연신 온도 및 다른 파라메터는 형성 필름, 지지체 또는 테이프가 개별적으로 또는 임의의 바람직한 배합으로 취해진 다음의 바람직한 성질을 갖도록 본원의 교시에 따라서 선택된다:

A) 약 90 N-㎜/㎣ 이하, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 90 N-㎜/㎣, 더더욱 바람직하게는 약 60 N-㎜/㎣ 이하, 가장 바람직하게는 약 30 내지 60 N-㎜/㎣의 MD 파단점 인장 에너지;

B) 70% 이상, 바람직하게는 약 70 내지 150%의 MD 파단 신장율;

C) 아래에 설명된 파괴 시험 (Puncture Test)에 따라서 시험될 때, 약 130 N-㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 약 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지;

D) 아래에 설명된 분배 시험 (Dispense Test)에 따라서 시험될 때, 약 350 N-㎝/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 약 170 N-㎝/㎠ 이하의 분배 에너지;

E) 시판되는 톱니 모양의 플라스틱 또는 금속 디스펜서 날 상에서 분배될 때, 테이프 또는 지지체의 톱니 모양 연부가 분배 날의 윤곽에 꼭 맞게 따르고;

F) 아래에 설명된 바와 같이 50% 이상의 성공율로 정의되는, TD에서 손으로 인열되는 능력. 더욱 바람직하게는, 지지체 또는 테이프가 아래에 설명된 바와 같이 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%의 성공율로 손으로 인열될 수 있고;

F) 아래에 설명된 바와 같이 50% 이상의 성공율로 정의되는, MD에서 손으로 인열되는 능력. 더욱 바람직하게는, 지지체 또는 테이프가 아래에 설명된 바와 같이 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%의 성공율로 손으로 인열될 수 있다.

본 발명의 한 면은 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하는 접착 테이프를 제공한다. 상기 지지체는 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 지지체의 MD 및 TD로 이축 배향되었다. 지지체는 TD에서 손으로 인열가능하고, 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체는 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타낸다.

상기 테이프의 한 바람직한 양태에서, 지지체는 단층을 포함한다.

상기 테이프의 다른 바람직한 양태에서, 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될때, 지지체는 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다. 더더욱 바람직하게는, 지지체는 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 지지체는 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다. 더더욱 바람직하게는, 지지체는 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 MD에서 손으로 인열가능하다.

다른 면에서, 본 발명은 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하는 대체 접착 테이프를 제공한다. 상기 지지체는 폴리프로필렌을 포함하며 이축 연신되었다. 상기 지지체는 90 N-㎜/㎣ 이하의 제1 방향 파단 인장 에너지를 가지며, 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체는 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타낸다.

상기 테이프의 한 바람직한 양태에서, 지지체는 단층을 포함한다.

상기 테이프의 다른 바람직한 양태에서, 제1 방향은 MD이다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 TD에서 손으로 인열가능하다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 또한 MD에서도 손으로 인열가능하다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 분배 시험에 따라서 절단되면, 그 지지체는 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 그 지지체는 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다.

또다른 면에서, 본 발명은 지지체 및 그 지지체 상의 접착제층을 포함하는또다른 대체 접착 테이프를 제공한다. 지지체는 폴리프로필렌을 포함하며, MD 및 TD로 이축 연신되었다. 그 지지체는 70% 내지 150%의 MD 파단 인장 신장율을 가지며, TD에서 손으로 인열가능하다.

상기 테이프의 한 바람직한 양태에서, 지지체는 단층을 포함한다.

상기 테이프의 다른 바람직한 양태에서, 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 그 지지체는 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 그 지지체는 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타낸다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 분배 시험에 따라서 절단되면, 그 지지체는 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 MD에서 손으로 인열가능하다.

또다른 면에서, 본 발명은 지지체 및 그 지지체 상의 접착제층을 포함하는 또다른 대체 접착 테이프를 제공한다. 그 지지체는 폴리프로필렌을 포함하며, MD 및 TD로 이축 연신되었다. 그 지지체는 TD 및 MD에서 손으로 인열가능하다.

상기 테이프의 한 바람직한 양태에서, 지지체는 단층을 포함한다.

상기 테이프의 다른 바람직한 양태에서, 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 그 지지체는 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 그 지지체는 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타낸다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체가 분배 시험에 따라서 절단되면, 그 지지체는 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 지지체는 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는다.

상기 테이프의 또다른 바람직한 양태에서, 지지체는 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는다.

상기한 임의의 테이프에서, 지지체는 바람직하게는 4:1 이상의 MD 연신비를 갖는다.

상기한 임의의 테이프에서, 지지체는 바람직하게는 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는다.

상기한 임의의 테이프에서, 지지체는 바람직하게는 4:1 이상의 MD 연신비 및 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는다.

본 발명은 상기 필름, 그러한 필름으로부터 제조된 테이프 지지체, 그 지지체를 포함한 테이프, 및 그 필름, 지지체 및 테이프의 제조 방법을 제공한다.

대부분 잘 알려져 있긴 하지만, 약간의 설명을 필요로 할 수 있는 특정 용어가 설명 및 청구 범위에 사용된다. "이축 연신된"은 필름을 설명하기 위해 본원에 사용될 때, 그 필름이 필름의 평면에서 2개의 다른 방향, 제1 방향 및 제2 방향으로 연신된 것을 나타낸다. 항상은 아니지만 전형적으로, 두 방향은 실질적으로 수직이고 필름의 기계 방향 ("MD") (필름이 필름 제조기 상에서 생산되는 방향) 및 필름의 횡방향 ("TD") (필름의 MD에 수직인 방향)이다. MD는 때로는 종방향 ("LD")으로서 불리운다. 이축 연신된 필름은 순차적으로 연신되거나, 동시에 연신되거나 또는 동시 및 순차적 연신의 일부 배합에 의해 연신될 수 있다. "동시에 이축 연신된"은 필름을 설명하기 위해 본원에 사용될 때, 두 방향 각각의 연신의 상당 부분이 동시에 수행되는 것을 나타낸다. 문맥상 달리 요구되지 않으면, 용어 "배향," "인취" 및 "연신"은 전체적으로 교환 가능하며, 용어 "배향된," "인취된" 및 "연신된" 및 용어 "배향하는," "인취하는" 및 "연신하는"도 마찬가지이다.

용어 "연신비"는 연신 방법 및 연신된 필름을 설명하기 위해 본원에 사용될 때, 연신 전 필름의 일정 부분의 선형 치수에 대한 연신된 필름의 동일 부분의 선형 치수의 비를 나타낸다. 예를 들면, 5:1의 MD 연신비 ("MDR")를 갖는 연신된 필름에서, 기계 방향의 1 ㎝ 선형 측정치를 갖는 비연신된 필름의 일정 부분은 연신 후에 기계 방향으로 5 ㎝ 측정치를 가질 것이다. 9:1의 TD 연신비 ("TDR")를 갖는 연신된 필름에서, 횡방향의 1 ㎝ 선형 측정치를 갖는 비연신된 필름의 일정 부분은연신 후에 횡방향으로 9 ㎝ 측정치를 가질 것이다.

"면적 연신비"는 본원에 사용될 때, 연신 전 필름의 일정 부분의 면적에 대한 연신된 필름의 동일 부분의 면적의 비를 나타낸다. 예를 들면, 50:1의 전체 면적 연신비를 갖는 이축 연신된 필름에서, 비연신된 필름의 일정 1 ㎠ 부분은 연신 후에 50 ㎠의 면적을 가질 것이다.

공칭 연신비로서도 알려진 기계적 연신비는 전체 필름의 비연신 및 연신된 치수에 의해 결정되며, 전형적으로 사용되는 특정 장치에서 필름을 연신시키는데 사용되는, 필름 연부에 있는 필름 그리퍼 (gripper)에서 측정될 수 있다. 총체적인 연신비는 그리퍼 부근에 놓여있어서 그리퍼의 존재에 의해 연신 중에 영향받는 부분을 고려 대상에서 제외한 다음의 필름의 전체 연신비를 의미한다. 총체적인 연신비는 투입 비연신 필름이 그의 전체 폭에 걸쳐 일정한 두께를 가질 때 또한 연신시에 그리퍼에 근접한 것의 효과가 작을 때 기계적 연신비와 등가일 수 있다. 그러나, 더욱 전형적으로 투입 비연신 필름의 두께가 필름의 중심에서보다 그리퍼 부근에서 더 두껍거나 또는 얇도록 조정된다. 그 경우일 때, 총체적인 연신비는 기계적 또는 공칭 연신비와 상이할 것이다. 이러한 총체적 또는 기계적 연신비는 국소 연신비와 구별되어야 한다. 국소 연신비는 연신 전 및 후에 필름의 특정 부분 (예를 들면, 1 ㎝ 부분)을 측정함으로써 결정된다. 연신이 실질적으로 전체의 연부가 잘려진 필름에 대해 균일하지 않을 때, 국소 비는 총체적인 비와 상이할 수 있다. 연신이 실질적으로 전체 필름에 대해 실질적으로 균일할 때 (연부 바로 부근 및 연부를 따른 그리퍼 주의의 면을 제외함), 국소 비는 총체적인 비와 실질적으로 동일할 것이다. 문맥상 달리 요구되지 않으면, 용어 연신비는 총체적인 연신비를 설명하기 위해 본원에 사용된다.

본 발명은 일반적으로 테이프 지지체로서 유용한 필름, 및 더욱 상세하게는 이축 배향된 폴리프로필렌 필름 지지체 및 그러한 지지체를 포함하는 테이프에 관한 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참고로 더 설명될 것이며, 여기서 유사한 구조는 몇가지 도면에서 유사한 부호로 표시되며,

도 1은 본 발명에 따른 일정 길이의 테이프의 등각도이고;

도 2는 본 발명에 따른 접착 테이프의 롤의 측면도이고;

도 3은 본 발명에 따른 필름의 절단 특징을 시험하는데 사용되는 시험 설비의 등각도이고;

도 4는 도 3의 시험 설비에 유용한 금속 디스펜서 날의 등각도이고;

도 5는 도 4의 금속 디스펜서 날의 측면도이고;

도 6은 도 3의 장치의 일부분 및 도 6의 금속 디스펜서 날의 측면도이고;

도 7은 본 발명의 폴리프로필렌 테이프 지지체에 대한 전형적인 절단 또는 분배 시험 곡선의 예해이고;

도 8은 본원에 설명된 시험 방법에 따라 절단된 본 발명에 따른 폴리프로필렌 필름 (실시예 E5)의 확대 사진이고;

도 9는 본원에 설명된 시험 방법에 따라 절단된 선행 기술의 폴리프로필렌 필름 (실시예 C1)의 확대 사진이다.

도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 바람직한 양태에 따른 일정 길이의 테이프 (10)이 나타나 있다. 테이프 (10)은 제1 주요 표면 (14) 및 제2 주요 표면 (16)을 포함한 이축 배향된 폴리프로필렌 필름 지지체 (12)를 포함한다. 바람직하게는, 지지체 (12)는 약 0.002 내지 약 0.006 ㎝의 두께를 갖는다. 테이프 (10)의 지지체 (12)는 접착제층 (18)로 제1 주표면 (14) 상에 코팅된다. 접착제 (18)은 당 업계에 알려진 바와 같은 임의의 적합한 접착제일 수 있다. 지지체 (12)는 당 업계에 알려진 바와 같이 제2 주표면 (16) 상에 코팅된 선택적 박리 또는 낮은 접착성 백사이즈 층 (20)을 가질 수 있다.

지지체 필름 (12)는 바람직하게는 폴리프로필렌을 포함한다. 본 발명의 목적을 위하여, 용어 "폴리프로필렌"은 약 90 중량% 이상의 프로필렌 단량체 단위를 포함하는 공중합체를 포함하는 것을 의미한다. "폴리프로필렌"은 또한 약 75 중량% 이상의 폴리프로필렌을 포함하는 중합체 혼합물을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명에 사용하기 위한 폴리프로필렌은 바람직하게는 우세적으로 동일배열성 (isotactic)이다. 동일배열 폴리프로필렌은 약 80% 이상의 사슬 동일배열성 지수, 약 15 중량% 미만의 n-헵탄 가용분 함량 및 ASTM D1505-96 ("Density of Plastics by the Density-Gradient Technique")에 따라 측정된 약 0.86 내지 0.92 g/㎤의 밀도를 갖는다. 본 발명에 사용하기 위한 전형적인 폴리프로필렌은 230 ℃의 온도 및 2160 g의 힘에서 ASTM D1238-95 ("Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer")에 따른 약 0.1 내지 15 g/10분의 멜트 플로우 인덱스, 약 100,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량 및 약 2 내지 15의 다분산성 지수를 갖는다. 본 발명에 사용하기 위한 전형적인 폴리프로필렌은 약 130 ℃를 초과하는, 바람직하게는 약 140 ℃를 초과하는, 가장 바람직하게는 약 150 ℃를 초과하는 시차 주사 열량계를 이용하여 결정되는 바와 같은 피이크 용융 온도를 갖는다. 또한, 본 발명에 유용한 폴리프로필렌은 탄소 원자수 4 내지 8의 에틸렌 단량체 단위 및(또는) 알파-올레핀 단량체 단위를 갖는 공중합체, 삼원공중합체 등일 수 있으며, 상기 공단량체(들)은 본원에 기재된 지지체 및 테이프의 목적하는 성질 및 특징에 악영향을 미치지 않도록 하는 양으로 존재하며, 전형적으로 그의 함량은 10 중량% 미만이다. 적합한 폴리프로필렌 수지 중 하나는 피나 오일 앤 케미칼 코. (FINA Oil and Chemical Co., Dallas, TX 소재)로부터 제품 등록번호 3374로 시판되는 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스를 갖는 동일배열 폴리프로필렌 단독중합체 수지이다.

본 발명에 사용하기 위한 폴리프로필렌은 임의로 약 300 내지 8000의 분자량 및 약 60 내지 180 ℃의 연화점을 갖는 합성 또는 천연 수지를 본원에 기재된 목적하는 특징 및 성질에 악영향을 미치지 않도록 하는 양으로 포함할 수 있다. 전형적으로, 그러한 수지는 1 내지 4개의 주부류: 석유 수지, 스티렌 수지, 시클로펜타디엔 수지 및 테르펜 수지로부터 선택된다. 임의로, 이들 임의의 부류로부터의 수지는 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다. 석유 수지는 전형적으로 단량체 성분으로서 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔, 인덴, 메틸인덴, 부타디엔, 이소프렌, 피페릴렌 및(또는) 펜틸렌을 갖는다. 스티렌 수지는 전형적으로 단량체 성분으로서 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔 및(또는) 부타디엔을 갖는다. 시클로펜타디엔 수지는 전형적으로 단량체 성분으로서 시클로펜타디엔 및 임의로 다른 단량체를 갖는다. 테르펜 수지는 전형적으로 단량체 성분으로서 피넨, 알파-피넨, 디펜텐, 리모넨, 미르센 및 캄펜을 갖는다.

본 발명에 사용하기 위한 폴리프로필렌은 임의로 당 업계에 알려진 바와 같이 첨가제 및 다른 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 필름은 충전제, 안료 및 기타 착색제, 점착방지제, 윤활제, 가소제, 가공보조제, 대전방지제, 산화방지제 및 열안정화제, 자외광 안정화제 및 기타 개질제를 함유할 수 있다. 충전제 및 기타 첨가제는 바람직하게는 캐스트 필름의 핵형성에 실질적으로 영향을 미치지 않고 본원에 설명된 바람직한 양태에 의해 얻어지는 성질에 악영향을 미치지 않도록 선택된 유효량으로 첨가된다. 전형적으로 그러한 재료는 중합체가 배향된 필름으로 만들어지기 전에 중합체에 첨가된다 (예를 들면, 필름으로 압출되기 전에 중합체 용융물 내에).

폴리프로필렌은, 그것이 본원에 기재된 바람직한 온도 및 방법에 따라 캐스팅된다면 당 업계의 숙련인에게 공지된 장치에 의해 시이트 형태로 캐스팅될 수 있다. 그후에, 그러한 캐스트 필름은 연신되어 본원에 설명된 바람직한 필름에 이르게 된다. 폴리프로필렌 필름을 제조할 때, 시이트를 캐스팅하는 적합한 방법은 수지를 일축 스크류, 이축 스크류, 캐스케이드 또는 적합한 균질 용융물을 생산하도록 조정된 압출기 바렐 온도를 갖는 다른 압출기 시스템의 공급 호퍼에 공급하는 것이다. 폴리프로필렌 용융물은 시이트 다이를 통해 회전 냉각된 금속 캐스팅 휠 상으로 압출될 수 있다. 임의로, 캐스팅 휠은 유체 충전된 냉각 조에 부분적으로 침지될 수 있거나, 또는 임의로 캐스트 시이트는 캐스팅 휠로부터의 제거 후에 유체 충전된 냉각 조에 통과될 수 있다. 이러한 작동 온도는 형성된 연신 필름이 본원에 기재된 목적하는 특징 및 성질을 갖도록 목적하는 핵형성 밀도, 크기 및 생장 속도를 제공하기 위해 본원의 교시의 이점을 갖도록 당 업계의 숙련인에 의해 선택될 수 있다. 이 온도는 사용된 재료 및 사용된 특정 장치의 전열 특징에 따라 변화될 것이다. 한 특정 배열의 경우, 다음 온도가 바람직하다. 바람직하게는, 폴리프로필렌 조성물은 약 245-250 ℃의 온도에서 압출된다. 바람직하게는, 캐스트 롤은 90 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 90-94 ℃의 온도에 있다.

그후에, 시이트는 본원에 기재된 목적하는 특징 및 성질을 갖는 지지체 (12)를 제공하도록 연신된다. 바람직하게는, 지지체는 이축 연신된다.

한 바람직한 순차적인 연신 양태에서, MD 연신비는 약 4:1 내지 6:1이다. 더욱 바람직하게는, MD 연신비는 약 4.5:1 내지 약 5.5:1이다. 다른 바람직한 순차적인 연신 양태에서, TD 연신비는 7:1 이상이다. 더욱 바람직하게는, TD 연신비는 약 7:1 내지 약 12:1이다. 또다른 바람직한 순차적인 연신 양태에서, MD 연신비는 약 4:1 내지 약 6:1이고 TD 연신비는 7:1 이상이다. 더욱 바람직하게는, MD 연신비는 약 4.5:1 내지 약 5.5:1이고 TD 연신비는 약 7:1 내지 약 11:1이다. 특히 바람직한 지지체 중 하나는 약 5:1의 MD 연신비 및 약 8:1 내지 10:1의 TD 연신비를 갖는 순차적으로 이축 연신된 것이다.

하나의 바람직한 동시 이축 연신 양태에서, 면적 연신비는 약 35:1 내지 약 108:1이다. 더욱 바람직하게는, 면적 연신비는 약 45:1 내지 약 60:1이다. 이들 양태의 MD 성분 및 TD 성분은 본원에 기재된 목적하는 성질 및 특징을 제공하도록 선택된다.

본원에 기재된 바람직한 성질은 본원에 기재된 바람직한 방법에 따라서 지지체 (12)를 이축 배향시키기 위한 임의의 적합한 장치에 의해 얻어질 수 있다. 모든 연신 방법 중에서, 테이프 지지를 위한 필름의 시판용 제조를 위해 바람직한 장치는 전형적으로 투입 속도보다 더 빠른 배출 필름 선 속도를 제공하는 일련의 회전 롤러 상에 필름을 통과시켜 먼저 MD로 연신시키고, 이어서 발산 레일 상의 텐터에서 TD 연신시키는 공지된 순차적인 이축 연신 장치; 미국 특허 제4,330,499호 및 4,595,738호에 기재된 장치와 같은 동시 이축 연신을 위한 기계적 텐터; 및 미국 특허 제4,675,582호, 4,825,111호, 4,853,602호, 5,036,262호, 5,051,225호 및 5,072,493호에 기재된 동시 이축 연신을 위한 텐터 장치를 포함한다. 이축 연신된 필름이 튜브형 블로운 필름 또는 플랫 필름 텐터 연신 공정에 의해 제조될 수 있긴 하지만, 본 발명의 필름은 테이프 지지체로서 사용될 때 튜브형 블로운 필름 공정에 의해 일어날 수 있는 가공상의 어려움을 피하기 위해 플랫 필름 연신 장치에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

연신 작업의 온도는 본원에 기재된 목적하는 특징 및 성질을 갖는 필름을 제공하기 위해 본원의 교시의 이점을 갖도록 당 업계의 숙련인에 의해 선택될 수 있다. 이 온도는 사용된 재료 및 사용된 특정 장치의 전열 특징에 따라 변화될 것이다. 하나의 바람직한 순차적인 연신 장치의 경우, MD 연신을 위한 예열 롤 및 연신 롤은 약 120-135 ℃에서 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 텐터에서 TD 연신을 하는 경우 예열 대역은 약 180-190 ℃에서 유지되고, 연신 대역은 약 160-177 ℃에서 유지되는 것이 바람직하다. 동시 연신된 지지체의 경우, 예열 및 연신은 약170 내지 200 ℃인 것이 바람직하다.

본 발명에 유용한 지지체 (12)는 테이프 (10)용 지지체로서 사용될 때, 바람직하게는 약 0.002-0.006 ㎝의 최종 두께를 갖는다. 필름 두께의 변동성은 바람직하게는 약 5% 미만이다. 필름이 불필요하게 단단하거나 또는 딱딱하고 취급 또는 사용하기에 어려울 만큼 너무 두껍지 않으면서 과도한 얄팍함 (flimsiness) 및 취급상의 어려움을 피하기에 충분히 두꺼워야 함을 이해하면서 더 두껍거나 더 얇은 필름이 사용될 수 있다.

폴리프로필렌 조성물, 압출 온도, 캐스트 롤 온도, 및 연신 온도 및 다른 파라메터는 형성 지지체 또는 테이프가 개별적으로 또는 임의의 바람직한 배합으로 취해진 다음의 바람직한 성질을 갖도록 본원의 교시에 따라서 선택된다:

A) 약 90 N-㎜/㎣ 이하, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 90 N-㎜/㎣, 더더욱 바람직하게는 약 60 N-㎜/㎣ 이하, 가장 바람직하게는 약 30 내지 60 N-㎜/㎣의 MD 파단점 인장 에너지;

B) 70% 이상, 바람직하게는 약 70 내지 150%의 MD 파단 신장율;

C) 아래에 설명된 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 약 130 N-㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 약 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지;

D) 아래에 설명된 분배 시험에 따라서 시험될 때, 약 350 N-㎝/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 약 170 N-㎝/㎠ 이하의 분배 에너지;

E) 시판되는 톱니 모양의 플라스틱 또는 금속 디스펜서 날 상에서 분배될 때, 테이프 또는 지지체의 톱니 모양 연부가 분배 날의 윤곽에 꼭 맞게 따르고;

F) 아래에 설명된 바와 같이 50% 이상의 성공율로 정의되는, TD에서 손으로 인열되는 능력. 더욱 바람직하게는, 지지체 또는 테이프가 아래에 설명된 바와 같이 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%의 성공율로 손으로 인열될 수 있고;

F) 아래에 설명된 바와 같이 50% 이상의 성공율로 정의되는, MD에서 손으로 인열되는 능력. 더욱 바람직하게는, 지지체 또는 테이프가 아래에 설명된 바와 같이 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%의 성공율로 손으로 인열될 수 있다.

상기 성질 및 특징은 바람직한 양태에 대해 본원에 설명되며, 그위의 접착제 (18)를 도포하지 않은 필름 또는 지지체 (12)에 대한 예에 대해 본원에 보고된다. 대부분의 경우에, 특징 및 성질은 접착제 또는 다른 층 또는 코팅에 의해 거의 상관없이 주로 지지체에 의해 결정된다. 그러므로, 상기 바람직한 특징 및 성질은 또한 본 발명의 접착 테이프에도 적용된다.

본 발명의 한 바람직한 양태는 단층 지지체를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 단층은 실질적으로 동일한 재료의 다층을 포함한다.

테이프 지지체 (12)의 제1 주표면 (14) 상에 코팅된 접착제 (18)은 당 업계에 공지된 바와 같은 임의의 적합한 접착제일 수 있다. 바람직한 접착제는 압력, 열 또는 그의 배합에 의해 활성화될 수 있는 것이다. 적합한 접착제는 아크릴레이트, 고무 수지, 에폭시, 우레탄 또는 그의 혼합물을 기재로 한 것을 포함한다. 접착제 (18)은 용액, 수 기재 또는 열 용융 코팅법에 의해 적용될 수 있다. 접착제는 라미네이팅, 열활성화 및 수활성화된 접착제 뿐만 아니라 열 용융 코팅된 제제, 전사식 코팅된 제제, 용매 코팅된 제제 및 라텍스 제제를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 유용한 접착제는 모든 감압 접착제를 포함한다. 감압 접착제는 건조 점착성 및 영구 점착성, 손가락 압력 보다 작은 압력에 의한 접착성 및 피착체 상에 유지하기 위한 충분한 능력을 비롯한 성질을 갖는 것으로 잘 알려져 있다. 본 발명에 유용한 접착제의 예는 폴리아크릴레이트; 폴리비닐 에테르; 디엔 고무, 예를 들면 천연 고무, 폴리이소프렌 및 폴리부타디엔; 폴리이소부틸렌; 폴리클로로프렌; 부틸 고무; 부타디엔-아크릴로니트릴 중합체; 열가소성 엘라스토머; 블록 공중합체, 예를 들면 스티렌-이소프렌 및 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS) 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 중합체 및 스티렌-부타디엔 중합체; 폴리-알파-올레핀; 비정질 폴리올레핀; 실리콘; 에틸렌 함유 공중합체, 예를 들면 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸 아크릴레이트 및 에틸 메타크릴레이트; 폴리우레탄; 폴리아미드; 에폭시; 폴리비닐피롤리돈 및 비닐피롤리돈 공중합체; 폴리에스테르; 및 상기의 혼합물 또는 블렌드 (연속 또는 불연속 상)의 일반적인 조성물을 기재로 한 것을 포함한다. 또한, 접착제는 첨가제, 예를 들면 점착부여제, 가소제, 충전제, 산화방지제, 안정화제, 안료, 확산 재료, 경화제, 섬유, 필라멘트 및 용매를 함유할 수 있다. 또한, 접착제는 임의로 공지된 방법에 의해 경화될 수 있다.

유용한 감압 접착제의 일반적인 설명은 문헌 (Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988))에 기재되어 있다. 유용한 감압 접착제의 추가 설명은 문헌 (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (New York, 1964))에 기재되어 있다.

테이프 (10)의 필름 지지체 (12)는 임의로 후속적인 코팅층의 밀착성을 개선시키기 위해 화염 노출 또는 코로나 방전 또는 화학적 하도를 비롯한 다른 표면 처리에 의해 처리될 수 있다. 또한, 접착제 코팅된 테이프 제조 분야에 잘 알려진 바와 같이 필름 지지체 (12)의 제2 표면 (16)을 임의의 저 점착성 백사이즈 재료 (20)으로 코팅하여 대향 표면 접착제층 (18)과 필름 (12) 사이의 점착성을 제한함으로써 용이하게 권출될 수 있는 접착 테이프 롤을 제조할 수 있게 된다. 테이프 (10)은 도 2에 예시된 바와 같이 임의로 코어 (24) 상의 롤 (22)를 제조하기 위해 나선형으로 권취될 수 있다.

본원에 기재된 지지체는 많은 접착 테이프 지지체 용도에 아주 적합하다. 지지체가 부착 대상의 표면 형상에 순응할 수 있기 때문에, 그것은 마스킹 테이프 지지체로서 유용하다. 지지체는 또한 실용 테이프 및 저부하 실링 테이프를 비롯한 다른 용도에 아주 적합하다.

본 발명의 작업은 다음 상세한 실시예에 대하여 더 설명될 것이다. 이들 실시예는 각종의 특정 및 바람직한 양태 및 기술을 더 예시하기 위해 제공된다. 그러나, 본 발명의 영역 내에서 많은 변화 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다.

시험 방법

필름 인장 특성 측정

필름의 기계 방향 (MD) 파단점 인장 에너지 및 파단점 인장 신장율을 ASTM D-882 ("Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting," Method A)에 기재된 절차에 따라서 측정하였다. 필름을 시험 전에 22 ℃ (72 ℉) 및 50% 상대 습도 (RH)에서 24시간 동안 상태조절하였다. 엠티에스 시스템 코포레이션 (MTS Systems Corporation; Eden Prairie, MN)으로부터 모델 번호 신테크 (Sintech) 400/S로서 시판되는 인장 시험기를 이용하여 시험을 수행하였다. 이 시험을 위한 표본은 1.25 ㎝ 폭 및 15 ㎝ 길이였다. 5 ㎝의 초기 조오 (jaw) 분리 및 50.8 ㎝/분의 크로스헤드 속도를 이용하였다. 10개의 시험편을 MD에서 각 샘플에 대해 시험하였다.

파괴 에너지 측정

파괴 에너지를 엠티에스 시스템 코포레이션 (MTS Systems Corporation; Eden Prairie, MN)에 의해 제조된 모델 번호 신테크 (Sintech) 400/S 인장 시험기를 이용하여 측정하였다. 각 플레이트의 중심에 7.62 ㎝ 직경의 구멍을 갖는 2개의 단단한 플레이트로 이루어진 클램프 어셈블리를 사용하였다. 반구형 선단을 갖는 0.318 ㎝ 직경의 강철 막대로 이루어진 플런저 (plunger)를 이용하였다. 플런저 어셈블리의 변위는 각 시험편의 부하 및 완전한 투과 중에 측정하였다. 시험편을 MD에 평행하게 1.9 ㎝ 폭 스트립으로 절단하였다. 시험편은 클램프 어셈블리에서 그립으로 적당하게 죄어지도록 하기 위하여 12.7 ㎝의 길이를 가졌다. 각 시험을 254 ㎝/분의 속도로 수행하였다. 각 측정에 대해 5개 이상의 시험편을 시험하였다.

각 시험에 대해, 시험편을 어셈블리로 클램핑시켰다. 각 시험편을 플레이트 개구에 걸쳐 중심에 두었다. 감압 접착 테이프의 단편을 이용하여 클램프 어셈블리의 바닥 플레이트의 한면 상에 샘플을 유지하면서 샘플이 일정한 장력 하에 부하되도록 하기 위하여 시험편의 다른 면 상에 추 (75 g)가 매달리도록 하였다. 그후에, 클램핑 플레이트를 손잡이 나사를 사용하여 조여서 샘플이 시험 중에 미끄러지지 않게 하였다. 클램프 어셈블리를 플런저 아래에 위치시켜 플런저의 경로가 샘플의 중심을 통하도록 하였다. 샘플을 파괴하는데 필요한 총 에너지를 측정하였다.

청구 범위를 비롯하여 본원에 사용된 바와 같이, "파괴 시험"이란 용어는 방금 설명한 시험에 관한 것이다.

TD 손 인열 측정

10개의 필름 시험편을 면도칼 날을 이용하여 2.5 ㎝ 폭으로 MD에 평행하게 잘라내었다. 따라서, 그 샘플은 의도적인 불규칙성, 거칠거칠함, 흠집 또는 다른 인열 개시 부위를 포함하지 않는 것으로서 평활 연부를 가졌다. TD를 따른 손 인열은 22 ℃에서 10회 시도되었다. 인열의 성공율은 TD 인열 특성을 나타내는 것으로 간주된다.

MD 손 인열 측정

10개의 필름 시험편을 면도칼 날을 이용하여 2.5 ㎝ 폭으로 TD에 평행하게 잘라내었다. 따라서, 그 샘플은 의도적인 불규칙성, 거칠거칠함, 흠집 또는 다른 인열 개시 부위를 포함하지 않는 것으로서 평활 연부를 가졌다. MD를 따른 손 인열은 22 ℃에서 10회 시도되었다. 인열의 성공율은 MD 인열 특성을 나타내는 것으로 간주된다.

필름상의 톱니 모양 연부의 외관 확인

본 발명에 따라 제조된 필름 및 본원에 설명된 비교 필름을 톱니 모양의 플라스틱 날 (Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota에서 이 출원일 현재 판매되는 3M 카탈로그 #105) 상에서 분배시켰다. 이 날에 대어 분배된 필름을 독일 웨츨러 소재 리쯔(Leitz)사에 의해 제조된 모델 라보르럭스 12 폴 (Model Laborlux 12 POL) 현미경을 이용하여 사진 촬영하였다. 그 샘플을 ¼파장 이동 플레이트를 갖는 직교 편광자 사이에서 50배 배율로 시험하였다. 본 발명의 실시예 E1 내지 E5 각각은 절단 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 가진 것으로 관찰되었다. 비교 실시예 C1 내지 C7 각각은 불규칙하고 절단 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하지 않는 톱니 모양의 연부를 가졌다.

도 8은 본 발명의 실시예 E5에 따른 폴리프로필렌 필름의 10배 확대 사진이다. 절단된 지지체의 톱니 모양 연부는 플라스틱 절단 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 것으로 보인다. 도 9는 선행 기술의 폴리프로필렌 필름 실시예 C1의 10배 확대 사진이다. 그 절단된 연부는 플라스틱 디스펜서 날의 절단 돌기의 윤곽에 꼭 맞게 일치하지 않는 것으로 보인다.

절단 특성: 필름의 분배 시험

1.91 ㎝ 폭 및 15 ㎝ 길이의 시험편을 새로운 날이 장치된 면도칼 날을 사용하여 비코팅된 샘플 필름으로부터 세로로 잘랐다. 시험편을 시험 전에 25 ℃ 및 50% 상대 습도에서 24시간 동안 상태조절하였다.

절단성을 측정하는데 사용된 시험 설비는 도 3에 나타내어져 있다. 시험 설비는 15.2 ㎝ x 15.2 ㎝ x 1.1 ㎝ 알루미늄 후방 장착 플레이트 (102)에 장착된 시판되는 테이프 디스펜서 100M (Minnesota Mining & Manufacturing Co., St. Paul, MN에서 이 출원일 현재 판매되는 금속 절단 날이 장치된 스카치 (상품명) Cat. H-127 폴리스티렌 2개 구성 금형 디스펜서)으로 이루어졌다. 디스펜서는 후방 장착 플레이트 (102) 및 시험 디스펜서 100 M의 윤곽으로 밀링된 0.3 ㎝ 두께의 알루미늄 전방 장착 플레이트 (104) 사이에 위치됨으로써 절단 시험 중에 구부러지는 것으로부터 방지되었다. 시험 디스펜서는 나사 연결된 손잡이 나사 (106)에 의해 전방 (104) 및 후방 (102) 장착 플레이트 사이의 위치에 단단하게 유지되었다. 후방 장착 플레이트 (102)는 작은 나사 (110)에 의해 2.4 ㎝ 직경의 원통형 베이스 장착 스터드 (108)에 부착되었다. 베이스 장착 스터드 (108)은, 후방 장착 플레이트 (102)가 인장 시험기의 수직 중심선에 유지되도록 90°각도 컷아웃을 포함하도록 밀링되었으며, 즉 후방 장착 플레이트 (102)의 축과 시험 디스펜서 100M 사이의 각도는 기계 중심선에 대해 0°였다. 베이스 스터드 (108)은 베이스 스터드 내의 드릴아웃 (109)로 삽입된 핀을 잠금으로써 시험 기계 데크에 부착되었다.

시험 디스펜서 100M은 후방 장착 플레이트 (102)에 나사로 조여진 알루미늄 허브 (hub) 장착 축 (112) 상에 디스펜서 허브를 삽입함으로써 후방 장착 플레이트 (102) 상에 장착되었다. 디스펜서의 바닥은 시험 중에 디스펜서의 회전을 방지하는 시트 (115)에 얹혀졌다. 시험 디스펜서는 디스펜서 절단 날의 돌기 일렬이 기계 중심선에 대해 수직이 되도록 장착되었다. 이런 식으로, 시험될 필름은 절단될 때 그의 폭 전체에 실질적으로 균일하게 부하가 가해졌다.

디스펜서 100M은 도 4 및 5에 예시된 강철 톱니 모양의 절단 날 (120)을 포함하였다. 강철 절단 날 (120)은 약 0.05 ㎝ 두께의 니켈 표면 피복된 강철로 형성되었고, 그것은 적어도 필름 (12)의 폭 및 날에 걸쳐 연장되는 필름 (12)의 참조 방향 R에 해당하는 방향으로의 약 0.3 ㎝ 길이의 직사각형 랜드 부분 (122)를 포함하였다. 랜드 부분 (122)는 시험 샘플이 일시적으로 절단되는 일반적으로 평면상의 표면을 한정한다. 날 (120)은 또한 랜드 부분이 지지체 (126)과 80°의 각 β를 형성하도록 랜드 부분 (122)의 후방 연부에서 날 지지체 부분 (126)을 포함하였다. 날 지지체 (126)은 약 1.32 ㎝ 길이이다. 날 (120)은 그의 원위 연부를 따라 돌기 일렬 (130)을 갖는 지지체 부분과 대향하는 랜드 부분의 연부에서 일반적으로 U-형 부분 (128)을 더 포함하였다. 각 돌기 (130)은 일반적으로 삼각형이며, 랜드 (122)의 평면 내에 또는 약간 더 낮은 곳에 있고 인접 돌기 (130)의 선단으로부터 약 0.12 ㎝ 이격된 선단을 가지며, 약 0.06 ㎝의 높이, 약 0.003 ㎝의 굴곡 반경에 의해 정의되는 날카로움 및 60°의 협각을 이루는 상기 돌기 (130)의 정점 (132)에 의해 한정된다. 돌기 (130)은 약 50°의 각 α에서 날 지지체 부분 (126)의 평면으로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 일반적으로 U형 부분 (128)의 측면은 서로에 대해 72°의 각 γ에 있다.

이중 코팅된 접착 테이프 (스카치 (상품명) Cat. 665) 조각은 랜드 면 (122)에 붙여졌고 시험편은 절단 시험 중에 전방 이동을 방지하기 위하여 손가락 압력으로 이중 코팅된 테이프의 접착 표면에 단단히 부착되었다. 시험편은 기계 중심선에 대해 0°의 각에서 정렬되어 디스펜서의 힘이 샘플 폭에 대해 실질적으로 골고루 분포되게 하였다. 디스펜서 100M은 절단 날 (120)의 선단이 조오 (162) 바로 아래에 있도록 배향되었다. 디스펜서는 랜드 (122)가 시험기의 수직 이동 방향 A에 대해 110°의 각 σ₁에 있도록 하는 각으로 배향되었다 (예시의 목적으로만 디스펜서 및 시험 설비를 제거한 상태로 조오 (162)에 대해 절단 날 (120) 만을 예시하는 도 6 참조).

그후에, 시험편의 자유 말단은 인장 시험기의 상부 조오 (162)에서 그립으로 죄어져서 상부 조오와 절단 날 (120) 사이의 거리가 10.2 ㎝가 되었다. 시험편은 장력 없이 부하되어 절단 날이 시험 개시 전에 시험편에 접촉하지 않게 되었다. 상부 조오는 지지체 레일 (103) 상에 이동된 기계 크로스헤드에 부착되었다. 다음에, 시험편은 0.9 N의 값에 대한 장력으로 예비 부하되어 절단 날 (120)과 접촉하게 되었다. 그후에, 지지체 (12)는 조오 (162)에 의해 30 ㎝/분의 속도로 방향 A로 잡아당겨졌다. 시험편의 하중 및 신장율을 측정하고 기록하고, 도 7에 예시된 바와 같이 하중/신장율 아래의 면적으로부터 절단 에너지를 계산하고, 표 2에 나타내었다. 도 7에서, 하중은 수직 축을 따라 표시되고, 신장율은 수평 축 상에 표시되었다. 하중 및 신장율은 피이크 하중 (202)에 도달할 때 까지 곡선의 부분 (200)을 따라 증가하고, 여기서 신장율은 (204)로 표시된다. 그후에, 하중은 신장율이 곡선의 부분 (206)을 따라 계속될 때 감소한다. 본원에 보고된 바와 같이, 에너지는 제로 신장율에서부터 최대 하중 (202)에서의 신장율 (204)로의 곡선 부분에 대해 계산된다. 디스펜서의 돌기는 최대 하중 (202)의 지점 부근에서 필름을 파괴하며, 그때에 필름을 통한 파괴가 완전한 절단으로 이를 때 하중이 감소되는것으로 생각된다.

청구 범위를 비롯하여 본원에 사용된 바와 같이, "분배 시험"이란 용어는 방금 설명한 시험에 관한 것이다.

실시예의 제조

실시예 E1

230 ℃에서 2.8 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중 (ASTM D1238)을 가지며 157.8 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.030 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 그후에 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

실시예 E2

230 ℃에서 1.8 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중 (ASTM D1238)을 가지며 164.0 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.033 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

실시예 E3

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.020 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고 냉각시켰다. 그후에, 압출된 필름을 횡방향 및 종방향 둘다로 동시에 연신시켰다.

실시예 E4

0.022 ㎜인 최종 두께 및 연신비를 제외하고는 실시예 E3에 보고된 바와 같이 실시예 E4를 제조하였다.

실시예 E5

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.036 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C1

230 ℃에서 2.8 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중 (ASTM D1238)을 가지며 157.8 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.030 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C2

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.039 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C3

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.038 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C4

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.038 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C5

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.038 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고, 냉각시키고, 종방향으로 연신시키고, 횡방향으로 연신시키고 열경화시켰다.

비교 실시예 C6

230 ℃에서 2.5 g/10분의 멜트 플로우 인덱스 및 2160 g 하중을 가지며 161.5 ℃의 융해 온도를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체를 압출시켜 0.031 ㎜의 최종 두께를 갖는 단일층 필름을 제조하였다. 압출된 필름을 캐스팅 롤 상에 보내고냉각시켰다. 그후에, 압출된 필름을 종방향 및 횡방향 둘다로 동시에 연신시켰다.

비교 실시예 C7

0.028 ㎜인 최종 두께 및 연신비를 제외하고는 C6에 보고된 바와 같이 비교 실시예 C7을 제조하였다.

이 실시예들을 아래 표 1에 기재한 바와 같이 제조하였다. 나타낸 연신비는 총체적인 연신비이다. 특정 실시예는 상기한 특정 방법에 의해 시험하였다. 그러한 시험 결과를 아래 표 2에 보고하였다.

실시예	압출(℃)	캐스트롤(℃)	MD연신비	TD연신비	순차적인 연신	동시 연신
					MD 연신		TD 연신	열경화(℃)
					예열 롤(℃)	연신 롤(℃)	예열 대역(℃)		연신대역(℃)	예열(℃)	연신(℃)
E1	250	90	5:1	9:1	130	130	184	160	160	-	-
E2	245	90	5:1	11:1	135	135	180	177	146	-	-
E3	245	90	5:1	9:1	-	-	-	-	-	170	170
E4	245	90	7:1	7:1	-	-	-	-	-	170	170
E5	245	94	5:1	10:1	135	135	190	174	145	-	-
C1	250	34	5:1	9:1	125-134	136	177	159	160	-	-
C2	245	50	5:1	8.7:1	135	135	165	165	145	-	-
C3	245	50	5:1	9:1	135	135	180	165	145	-	-
C4	245	80	5:1	8.3:1	135	135	165	165	145	-	-
C5	245	80	5:1	8.7:1	135	135	180	165	145	-	-
C6	245	90	5:1	9:1	-	-	-	-	-	160	160
C7	245	90	7:1	7:1	-	-	-	-	-	160	160

실시예	MD 파단인장 에너지(N-㎜/㎣)	MD 파단인장 신장율(%)	파괴 에너지(N-㎜)	분배 에너지(N-㎝/㎠)	TD 손 인열(%)	MD 손 인열(%)
E1	32	70	69	167	100	100
E2	62	145	7	155	100	100
E3	57	74	-	-	90	-
E4	62	73	-	-	-	100
E5	89	145	127	322	100	100
C1	130	136	719	519	30	10
C2	170	141	529	455	0	0
C3	160	138	542	360	0	0
C4	150	137	565	355	0	0
C5	100	122	260	500	30	0
C6	120	104	-	-	-	0
C7	144	95	-	-	-	0

상기한 시험 및 시험 결과는 예측을 위한 것이 아니라 예시만을 위한 것이며, 시험 절차의 변화는 다른 결과를 나타내는 것으로 예상될 수 있다.

본 발명은 그의 몇가지 양태를 참고로 설명되었다. 상기 상세한 설명 및 실시예는 오직 명확한 이해를 위해서만 제공되었다. 그로부터 불필요한 제한이 이해되어서는 안된다. 본원에 인용된 모든 특허 및 특허 출원은 본원에 참고로 포함된다. 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 많은 변화가 설명된 양태에서 이루어질 수 있다는 것은 당 업계의 숙련인에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 영역은 본원에 기재된 정확한 상세 내용 및 구조에 제한되기 보다는 청구 범위의 용어에 의해 설명된 구조 및 그 구조의 등가물에 의해서 제한되어야 한다.

Claims (49)

1. 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하며, 상기 지지체가 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 지지체가 그의 MD 및 TD로 이축 배향되고, 지지체가 TD에서 손으로 인열가능하고, 상기 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체가 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타내는 접착 테이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 단층을 포함하는 접착 테이프.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험 (Dispense Test)에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
4. 제3항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
5. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험 (Puncture Test)에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
6. 제5항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
7. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는 접착 테이프.
8. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는 접착 테이프.
9. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비를 갖는 접착 테이프.
10. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
11. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비 및 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
12. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 MD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
13. 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하며, 상기 지지체가 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 지지체가 이축 연신되어 있고, 상기 지지체가 90 N-㎜/㎣ 이하의 제1 방향 파단 인장 에너지를 가지며, 상기 지지체가 톱니 모양의 플라스틱절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체가 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타내는 접착 테이프.
14. 제13항에 있어서, 상기 지지체가 단층을 포함하는 접착 테이프.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1 방향이 MD인 접착 테이프.
16. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는 접착 테이프.
17. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 TD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
18. 제17항에 있어서, 상기 지지체가 MD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
19. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
20. 제19항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
21. 제13항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
22. 제21항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
23. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비를 갖는 접착 테이프.
24. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
25. 제15항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비 및 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
26. 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하며, 상기 지지체가 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 지지체가 MD 및 TD로 이축 연신되어 있고, 상기 지지체가 70% 내지 150%의 MD 파단 인장 신장율을 가지며, 상기 지지체가 TD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
27. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 단층을 포함하는 접착 테이프.
28. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
29. 제28항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
30. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체가 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타내는 접착 테이프.
31. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
32. 제31항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
33. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는 접착 테이프.
34. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 MD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
35. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비를 갖는 접착 테이프.
36. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
37. 제26항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비 및 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
38. 지지체 및 상기 지지체 상의 접착제층을 포함하며, 상기 지지체가 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 지지체가 MD 및 TD로 이축 연신되어 있고, 상기 지지체가 TD에서 손으로 인열가능하고, 상기 지지체가 MD에서 손으로 인열가능한 접착 테이프.
39. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 단층을 포함하는 접착 테이프.
40. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 130 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
41. 제40항에 있어서, 상기 지지체가 파괴 시험에 따라서 시험될 때, 상기 지지체가 70 N-㎜ 이하의 파괴 에너지를 갖는 접착 테이프.
42. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 톱니 모양의 플라스틱 절단 날 상에서 절단되면, 상기 지지체가 날의 윤곽에 꼭 맞게 일치하는 톱니 모양의 연부를 나타내는 접착 테이프.
43. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 350 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
44. 제43항에 있어서, 상기 지지체가 분배 시험에 따라서 절단될 때, 상기 지지체가 170 N-㎝/㎠ 이하의 MD 절단 에너지를 갖는 접착 테이프.
45. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 90 N-㎜/㎣ 이하의 MD 파단 인장 에너지를 갖는 접착 테이프.
46. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 70% 이상의 MD 파단 인장 신장율을 갖는 접착 테이프.
47. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비를 갖는 접착 테이프.
48. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.
49. 제38항에 있어서, 상기 지지체가 4:1 이상의 MD 연신비 및 7:1 이상의 TD 연신비를 갖는 접착 테이프.