TW201639701A - 具透溼抗水性之易撕薄膜及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，包括：提供一基材層；打孔步驟，其係施以碾壓及/或沖壓，於基材層上形成複數微細通孔；表面處理步驟，其係對基材層的至少一表面，以調整表面處理層的厚度、覆蓋面積、及覆蓋樣式中至少一者的方式施以表面處理，形成至少一層之表面處理層，使每一微細通孔之孔徑介於0.004至100微米之間，且使具透溼抗水性之易撕薄膜的透溼性介於500至1500克/平方公尺．天之間。本發明之製造方法能藉由調整表面處理層之條件而控制孔徑大小及/或孔數並調整透溼性，而低成本地製造具透溼、抗水性之易撕薄膜。
Description
本發明係關於一種具透溼抗水性(water resistant)之易撕薄膜及其製造方法。
一般常見的膠帶，已知現有技術有如中華民國專利公告第225283號、第379651號等之多種免用刀具之易撕膠帶，其中，上述二件專利文獻皆是利用膠帶寬幅中間切割出長條形或圓形之切痕或切口，讓使用者可沿上述任一切痕或切口切斷膠帶，以達成易撕功效者。又，美國專利公告第US 8,247,057 B2號「覆蓋膠帶及製造方法(Cover tape and method for manufacture)」亦揭露了一種易撕膠帶，其主要係在膠帶之縱向延伸有可撕扯部位，其利用雷射、沖刀或切刀切割出切痕，該切痕可構成易撕特性。
然而，上述三件專利文獻因其切痕之方向或切口位置是固定的，所以撕斷的方向或大小是固定的，不論方向或大小均無法視使用者之需求而任意調整撕取，且皆未見有任何可達到透溼、及抗水等功效之技術手段。
此外，關於可透氣但不透水之相關技術如歐洲專利第EP 0 900 571 B1號「可透氣但不透液之阻擋層
結構及由其製成之產品(Air permeable,liquid impermeable barrier structures and products made therefrom)」，其目的為提供可感覺到通氣之衛生用保護產品，而主要揭露以不織布、機織織物、有孔薄膜、及/或非網狀泡沫塑料作為多孔基質，以粒子熔凝於該多孔基質之至少一側上，藉此構成抵抗身體流體(如尿液、汗及月經流體)穿過阻擋層，卻又可允許空氣及水蒸汽自由通過。惟，以布類作為基層一般來說是難以撕斷，據此，此一先前技術應無法達成易撕功效，更遑論可無方向性且無撕開大小限制之任意撕取。
其他具備多孔結構之薄膜，則係被廣泛利用於電池用隔離材、各種過濾膜、透溼防水衣料、醫療材料、建築材料等用途，如中華民國專利公告第451969號「聚烯烴多層微多孔膜及電池用隔離材」、第355962號「氣體分離膜」等。然而，此等先前技術亦皆未針對如何具備易撕特性進行探討。
另一方面，作為具備多孔結構之薄膜之製造方法，美國專利公開第US 2014/0014762 A1號揭露了使用於二次電池用隔離膜之微多孔塑膠薄膜之製造方法，其係將熔融聚烯徑系樹脂與高揮發性溶劑混練後將溶劑洗去形成微多孔；或將混練有晶核劑之聚烯烴系樹脂不使用溶劑而通過結晶結構的控制形成微多孔，而製得微多孔薄膜。
然而，使用溶劑之製造方法，需考量塑膠薄膜的溶劑耐性，而且無法控制孔徑大小及孔數。又，不
使用溶劑而利用晶核劑或填料等製成者，雖可控制孔徑大小，但卻無法控制孔數，且相較於例如利用打孔製成者，其製造成本較高。
如上所述，以往並不存在既具透溼、抗水特性，又能夠無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷之薄膜，以及以低成本亦能夠控制孔徑大小及孔數之具透溼、抗水特性之易撕薄膜之製造方法。
有鑑於此，本發明之主要目的係在於提供一種具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，俾能藉由調整表面處理層之條件而控制孔徑大小及孔數並調整透溼性，而低成本地製造具透溼、抗水性之易撕薄膜。又，本發明之另一主要目的係在於提供一種具透溼抗水性之易撕薄膜，俾能達到透溼、又可抗水，且可依使用者之需求無方向性地輕易撕取、截斷。
為達成上述目的，本發明一種具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，主要包括：(1)提供一基材層，其材質係高分子薄膜或金屬箔；(2)打孔步驟，其係施以選自由：碾壓及沖壓所構成之群組中至少其一的方式，，於基材層上形成複數微細通孔；(3)表面處理步驟，其係對基材層的至少一表面，以調整表面處理層的厚度、覆蓋面積、及覆蓋樣式中至少一者的方式施以選自由：印刷、離型及上膠所構成之群組中至少其一的表面處理，形成至少一層之表面處理層，使每一微細通孔之孔徑介於0.004至100微米(μm)之間，且使具透溼抗水性之易
撕薄膜根據日本工業規格(JIS)L 1099A1法測得的透溼性介於500至1500克/平方公尺．天(g/m2．day)之間。
較佳的是，本發明具透溼抗水性之易撕簿膜之製造方法的(3)表面處理步驟係對基材層的全部表面或部分表面進行表面處理。
較佳的是，本發明具透溼抗水性之易撕簿膜之製造方法的(3)表面處理步驟係形成點狀、條狀或特定圖形之表面處理層。
較佳的是，本發明具透溼抗水性之易撕簿膜之製造方法的(3)表面處理步驟為上膠表面處理時，係利用以直接塗布或間接的轉移塗布的方式進行。
又，本發明一種具透溼抗水性之易撕薄膜，主要包括：至少一層之基材層，其材質係高分子薄膜或金屬箔，基材層包括複數微細通孔；基材層根據日本工業規格L 1099A1法測得的透溼性係介於500至3000克/平方公尺．天之間；至少一層之表面處理層，其係位於基材層的至少一表面，表面處理層係經由施以表面處理而成之層；其中，具透溼抗水性之易撕薄膜之特徵為每一微細通孔之孔徑係介於0.004至100微米之間，複數微細通孔之分布密度係大於一百個/平方英吋，且具透溼抗水性之易撕薄膜根據日本工業規格L 1099A1法測得的透溼性係介於500至1500克/平方公尺．天之間。
依據本發明之具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，則能藉由調整表面處理層之條件而控制孔徑大小及孔數並調整透溼性，而低成本地製造具透溼、抗水
性之易撕薄膜。又，依據本發明之具透溼抗水性之易撕薄膜，則能達到透溼、又可抗水，且可依使用者之需求無方向性地輕易撕取、截斷。
1‧‧‧薄膜
2‧‧‧第一基材層
21‧‧‧微細通孔
3‧‧‧第二基材層
4‧‧‧基材層、第三基材層
41‧‧‧微細通孔
5‧‧‧第一表面處理層
6‧‧‧表面處理層、第二表面處理層
圖1係本發明第一實施態樣之剖視圖。
圖2係本發明第二實施態樣之剖視圖。
圖3係本發明第三實施態樣之剖視圖。
本發明之具透溼抗水性之易撕薄膜在實施態樣中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將已以相同的元件符號來表示。
如圖1所示，本發明第一實施態樣之具透溼抗水性之易撕薄膜1為一基材層4，基材層4係包括複數微細通孔41。其可藉由下述方法製造：提供一基材層4；打孔步驟，其係於基材層4上形成複數微細通孔41，使基材層4的透溼性介於500至3000克/平方公尺．天之間。藉由於基材層4上形成複數微細通孔41，可使原本不可撕或難撕之基材層4轉變為易撕，且亦使基材層4同時具備透溼、抗水之功效。本發明之複數微細通孔41之形成方法容後詳述。
本發明之基材層4之材質未特別限定，惟較佳為高分子薄膜或金屬箔。高分子薄膜，可列舉例如：聚醯胺膜(如尼龍膜)、聚乙烯醇膜、聚酯膜、聚苯二甲酸酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜
、聚碸膜、聚醯亞胺膜及聚氯乙烯膜等。金屬箔，可列舉例如：銅、鋁、鐵、銀、金、鋅、鎳、錫及此等之合金等之金屬箔等。
本發明之複數微細通孔41可藉由打孔步驟而形成於基材層4上。打孔步驟，其係對基材層4施以選自由：例如碾壓及沖壓等所構成之群組中至少其一的方式而形成複數微細通孔41者(惟，並不限於上述所列舉者，只要可用於形成通孔者即可)，藉此，可使基材層4的透溼性介於500至3000克/平方公尺．天之間，甚至1500至3000克/平方公尺．天之間。亦即，本發明藉由以上述打孔步驟於基材層4上形成複數微細通孔41，可使原本不可撕或難撕之基材層4轉變為易撕，且亦使基材層4同時具備透溼、抗水之功效。
除了上述之包括複數微細通孔41之基材層4外，本發明具透溼抗水性之易撕薄膜1亦可進一步包括至少一層之表面處理層。
圖2係本發明第二實施態樣之剖視圖。如圖2所示，本發明之具透溼抗水性之易撕薄膜1係包括一基材層4、及一位於基材層4的一表面之表面處理層6；其中，基材層4係包括複數微細通孔41，表面處理層6可藉由表面處理步驟而製造。表面處理層6之形成方法容後詳述。
本發明之表面處理層6可藉由表面處理步驟而形成於基材層4的表面上。表面處理步驟，具體而言係對基材層4的一表面、抑或上下兩表面施以選自由：例如放電、印刷、離型及上膠等所構成之群組中至少其一的
表面處理而形成一層、抑或上下兩層之表面處理層6者(惟，並不限於上述所列舉者，只要可用於進行表面處理者即可)。本發明藉由對基材層4的一表面採用上述表面處理形成一層之表面處理層6，可使基材層4依需求具備一種特性，例如採用放電處理可使基材層4表面粗糙化、具黏著性等、採用印刷處理可於基材層4上形成圖案及/或文字等、採用離型處理可讓基材層4輕易剝離、採用上膠(例如底膠塗布(具可改善黏接性能、流平性能等功效)、黏膠塗布等)處理可讓基材層4具備黏著力。此外，本發明亦可藉由對基材層4的上下兩表面分別採用上述相同或不同的表面處理形成上下兩層之表面處理層6，而使基材層4的上下兩表面同時具備相同或不同特性。又，亦可於基材層4上同時採用多種表面處理，而使基材層4同時具備多種特性。
其中，在利用例如印刷、離型或上膠等之表面處理時，因為係以於基材層4上外加具厚度之其他層的方式形成表面處理層6，故容易測量所產生之表面處理層6的厚度，便於以低成本進行下述控制孔徑大小及孔數之透溼性調整操作。
為了能夠調整成所需求之透溼性，於本實施態樣中，上述之表面處理步驟係對基材層4的至少一表面，以調整表面處理層6的性狀即厚度、覆蓋面積、及覆蓋樣式中至少一者的方式施以選自由：印刷、離型及上膠等所構成之群組中至少其一的表面處理，形成至少一層之表面處理層6者。藉此調整表面處理層6的至少一性狀
，可控制微細通孔41的孔徑及/或數量，且達成所需求之透溼性，亦即，可使每一微細通孔之孔徑介於0.004至100微米之間，且使具透溼抗水性之易撕薄膜的透溼性介於500至1500克/平方公尺．天之間。又，亦可同時調整兩種以上之表面處理層6的性狀。
其中，表面處理層6的覆蓋面積，係指基材層4上被表面處理層6所覆蓋之範圍，其藉由視需求而選擇覆蓋基材層4的全部表面或部分表面，可控制微細通孔41的孔徑及/或數量，使基材層4選擇性地於特定表面具備所需求之透溼性。
又，表面處理層6的覆蓋樣式，係指例如利用以上膠等進行表面處理時，施加於基材層4上之底膠或黏膠等表面處理劑的紋路，其藉由視需求而選擇以例如點狀、條狀或特定圖形等來構成，除了可控制微細通孔41的孔徑及/或數量，使基材層4選擇性地於特定覆蓋樣式的表面具備所需求之透溼性外，還可調整基材層4的透溼均勻性。
此外，表面處理層6的厚度，於採用單面表面處理時，係指該一層之表面處理層6的厚度，其較佳為10微米以上15微米以下；於採用雙面表面處理時，係指該上下兩層之表面處理層6中任一者的厚度，其較佳為5微米以上10微米以下。當欲進一步縮小於打孔步驟中所得到之孔徑時，藉由調整表面處理層6的厚度，可將微細通孔41的孔徑控制成適當大小。
於本實施態樣中，表面處理步驟為上膠表面
處理時，係利用以直接塗布或間接的轉移塗布的方式進行。本發明之直接塗布係指直接對基材層4塗布膠層，本發明之間接的轉移塗布係指將事先塗布於其他基材上並固化而製成之膠層剝離後轉移至基材層4上。上膠表面處理，也就是塗敷膠層，例如既知的底膠；或PU膠、壓克力膠、或其他等效黏膠等，可形成固體膠層，提供黏著性。惟，本發明亦不僅限於上膠表面處理，其他的表面處理亦可一併適用。例如在上膠表面處理前先進行放電處理，以使基材層4表面粗糙化而更方便附著、上膠；或者在基材層4表面進行離型處理，以方便剝離。
此外，雖亦需視表面處理層6的覆蓋面積及覆蓋樣式而論，惟就採用直接塗布時表面處理層6(固體膠層)的厚度對微細通孔41的孔徑大小之影響而言，例如對基材層4的上下兩表面直接塗布膠層時，該上下兩層之表面處理層6(固體膠層)的合計厚度係20微米以下。合計厚度若超過20微米，則直接塗布在基材層4的上下兩表面之膠層會大幅覆蓋住微細通孔41(即發生塞孔現象)而使孔徑小於0.004微米，無法達到透溼功效。
藉由如上述般調整表面處理層6的性狀，可以低成本地控制每一微細通孔41之孔徑為介於0.004至100微米之最適範圍間。
本發明具透溼抗水性之易撕薄膜之每一微細通孔41之孔徑為0.004至100微米。因為一般水蒸氣之粒徑係約0.004微米，而雨水(霧雨)直徑則通常係大於100微米，故藉由使微細通孔41之孔徑成為0.004微米以上，
人體所散發之溼氣或一般水蒸氣將得以透過微細通孔41散逸，另一方面，藉由使微細通孔41之孔徑成為100微米以下，水亦將無法直接滲入。此外，為了使薄膜能保持其原有之物理性質並兼具所需之透溼性，於本實施態樣中，係將複數微細通孔41之分布密度設定為大於一百個/平方英吋。惟亦可視需要而將複數微細通孔41之分布密度進一步調整為大於一萬個/平方英吋。因為若使微細通孔41之分布密度成為大於一萬個/平方英吋，除了透溼性極佳外，還能夠進一步提升無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷之特性。
根據如上述之本發明之製造方法，可製造本發明之具透溼抗水性之易撕薄膜為具有如第一實施態樣或第二實施態樣之一層結構者。惟，本發明不以如此之一層結構為限，本發明之製造方法亦可製造具有如第三實施態樣之三層結構者。
圖3係本發明第三實施態樣之剖視圖。如圖3所示，本實施態樣係呈現一種具透溼抗水性之易撕複合層結構，其係包括三層之基材層、及二層之表面處理層，其由上到下依序為第一基材層2、第一表面處理層5、第二基材層3、第二表面處理層6以及第三基材層4。其可利用本發明之製造方法製造，亦即，先以上述打孔步驟於第一基材層2及第三基材層4上分別形成微細通孔21、41後，再以上述表面處理步驟分別形成表面處理層5、6，最後與第二基材層3依序積層而進行製造。
又，如圖3所示，第二基材層3及第三基材層4
之寬度相同，其寬度可為例如4cm；而第一基材層2之寬度大於第二基材層3及第三基材層4，第一基材層2之寬度可為例如5cm，藉此，除了賦予易剝取以及成捲不易鬆脫等特性外，在本實施態樣的使用中，也提供了便利性。
再者，第一基材層2之材質係高分子薄膜或金屬箔；第二基材層3之材質較佳為採用紙、布、或泡棉，更佳為採用紙，因紙同樣具有易撕特性，且具有良好隔離與支撐效果，以方面辨識與成捲；第三基材層4之材質係採用高分子薄膜。
以下針對本發明之明具透溼抗水性之易撕簿膜，具體列舉下述之實施例進行說明。
實施例1
準備一片A4大小、厚度6微米之聚乙烯對苯二甲酸酯膜(以下簡稱為PET膜)。將PET膜經輾製而形成複數微細通孔後，根據日本工業規格L 1099A1法進行透溼性測定，所測得之透溼性為2972.55克/平方公尺．天。此時，利用電子顯微鏡(倍率為100以上)觀測到之微細通孔中，形狀近似圓形的通孔之直徑範圍係介於27至56微米之間，以及形狀呈不規則形的通孔之最長邊長係介於18至89微米之間。又，經確認為可無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷。
接著，在上述具複數微細通孔之PET膜的一表面上，以覆蓋住PET膜全部表面且固化後之膠層厚度成為10至15微米之方式直接塗布低敏性壓克力膠，而形成固體膠層。之後，再次根據日本工業規格L 1099A1法
進行透溼性測定，所測得之透溼性為764.37克/平方公尺．天，即仍保持在良好範圍內。而且，利用電子顯微鏡(倍率為100以上)觀測到之微細通孔，其中95%以上的微細通孔的孔徑(直徑或最長邊長)均保持為0.004微米以上，故仍保持為可無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷。
實施例2
準備一片A4大小、厚度18微米之銅箔。對其利用沖壓機進行沖壓而形成複數微細通孔後，根據日本工業規格L 1099A1法進行透溼性測定，所測得之透溼性為2208.1克/平方公尺．天。此時，利用電子顯微鏡(倍率為100以上)觀測到之微細通孔中，形狀近似圓形的通孔之直徑範圍係介於29至59微米之間，以及形狀呈不規則形的通孔之最長邊長係介於28至80微米之間。又，經確認為可無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷。
其次，於另外準備之兩片基材薄膜上塗布條狀之低敏性壓克力膠並使其固化，而得到兩片具有厚度介於5至10微米間的膠層之基材薄膜。接著，將兩膠層從該兩片基材薄膜上剝離後，以覆蓋住銅箔部分表面之方式將該兩膠層分別間接轉移至上述具複數微細通孔之銅箔的上下兩表面上，而形成固體膠層。之後，再次根據日本工業規格L 1099A1法進行透溼性測定，所測得之透溼性為679.44克/平方公尺．天，即仍保持在良好範圍內。而且，利用電子顯微鏡(倍率為100以上)觀測到之微細通孔，其中95%以上的微細通孔的孔徑(直徑或最長邊長)
均保持為0.004微米以上，故仍保持為可無方向性且無撕開大小限制地撕取、截斷。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍並非僅限於上述實施例。
本發明之製造方法所製造之具透溼抗水性之易撕薄膜，可運用於特別是透溼、抗水等需求，例如貼附於人體、或其他動植物上，如包紮傷口及農產品包裝等等。惟，本發明之用途不以此為限，其他舉凡有透溼、抗水薄膜需求之用途，本發明皆可適用。
1‧‧‧薄膜
4‧‧‧基材層
41‧‧‧微細通孔
6‧‧‧表面處理層
Claims (5)
- 一種具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，包括：(1)提供一基材層，其材質係高分子薄膜或金屬箔；(2)打孔步驟，其係施以選自由：碾壓及沖壓所構成之群組中至少其一的方式，於該基材層上形成複數微細通孔；(3)表面處理步驟，其係對該基材層的至少一表面，以調整表面處理層的厚度、覆蓋面積、及覆蓋樣式中至少一者的方式施以選自由：印刷、離型及上膠所構成之群組中至少其一的表面處理，形成至少一層之該表面處理層，使每一微細通孔之孔徑介於0.004至100微米(μm)之間，且使該具透溼抗水性之易撕薄膜根據日本工業規格(JIS)L 1099A1法測得的透溼性介於500至1500克/平方公尺．天(g/m2．day)之間。
- 如請求項1之具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，其中，該(3)表面處理步驟係對該基材層的全部表面或部分表面進行表面處理。
- 如請求項1之具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，其中，該(3)表面處理步驟係形成點狀、條狀或特定圖形之表面處理層。
- 如請求項1之具透溼抗水性之易撕薄膜之製造方法，其中，該(3)表面處理步驟為上膠表面處理時，係利用以直接塗布或間接的轉移塗布的方式進行。
- 一種具透溼抗水性之易撕薄膜，包括： 至少一層之基材層，其材質係高分子薄膜或金屬箔，該基材層包括複數微細通孔；該基材層根據日本工業規格L 1099A1法測得的透溼性係介於500至3000克/平方公尺．天之間；至少一層之表面處理層，其係位於該基材層的至少一表面，該表面處理層係經由施以表面處理而成之層；其中，該具透溼抗水性之易撕薄膜之特徵為每一微細通孔之孔徑係介於0.004至100微米之間，該複數微細通孔之分布密度係大於一百個/平方英吋，且該具透溼抗水性之易撕薄膜根據日本工業規格L 1099A1法測得的透溼性係介於500至1500克/平方公尺．天之間。
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