多孔膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有极好透湿性、柔韧性和抗渗出性的多孔膜，以及能够快速形成和拉伸具有上述特性的多孔膜的制备方法，该多孔膜由含有２５－５５重量％聚烯烃树脂和７５－４５重量％无机填料的组合物模塑制得，其中聚烯烃树脂包括９８－７０重量％直链低密度聚乙烯和２－３０重量％支链低密度聚乙烯，以及基于１００重量份该组合物为０．５－５重量份的液态乙烯－α－烯烃低聚物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
然而，因为快速成膜和拉伸很困难，这使这种含有大量无机填料的膜在制备和拉伸方面存在缺点。也就是说，无机填料的加入所带来的恶果是引起了膜的破损和破裂，快速成膜和拉伸中的小孔阻碍了生产率的提高。当膜的厚度降低时这一趋势很明显，并且难以通过快速成膜和拉伸生产均匀膜。而且，当用该多孔膜作为一次性尿布的原料时，要求它具有不渗透尿等，但是只允许湿气透过的性能。依靠用在一次性尿布中的吸水聚合物，微量的表面活性剂可以渗入被吸收的尿中。这种情况下，尿倾向于从多孔膜中渗出来。在上面描述的问题之中，日本专利公开No.35734/1993为改进厚度的均匀性和快速拉伸/模塑性提出了一种方法，即将蓖麻油作为第三组分加入到包括聚烯烃树脂和无机填料在内的树脂组合物中。然而，根据这种方法虽然在某种程度上提高了均匀厚度和快速拉伸/模塑性，但是仍旧遗留了一个从膜中流出渗出物的问题。进而日本专利公开No.99581/1994提出了一种将含有烃聚合物与聚酯的混合物作为第三组分的多孔膜。然而，虽然所提出的多孔膜具有良好的均匀厚度和柔韧性，但是在膜的抗渗出性方面还存在问题。进而日本专利公开No.15090/1987提出了一种将含有液态或蜡状烃聚合物作为第三组分的多孔膜。然而，虽然此多孔膜改进了抗渗出性，但是在厚度的均匀性和柔韧性方面仍存在问题。本专利技术人通过认真研究发现，前述问题的克服可通过如下方法制备一种多孔膜而实现，即通过至少在轴向上，拉伸一种由含有25-55重量％聚烯烃树脂和75-45重量％无机填料的组合物模制的膜，通过使用含98-70重量％直链低密度聚乙烯和2-30重量％支链低密度聚乙烯的树脂作为聚烯烃树脂，并基于100重量份该组合物，添加0.5-5重量份的液态乙烯-α-烯烃低聚物，从而完成了本专利技术。也就是说，本专利技术提供了一种由含有25-55重量％聚烯烃树脂和75-45重量％无机填料的组合物模制的多孔膜，其中聚烯烃树脂包括98-70重量％直链低密度聚乙烯和2-30重量％支链低密度聚乙烯，并且基于100重量份的组合物，含有0.5-5重量份的液态乙烯-α-烯烃低聚物。在本专利技术中，乙烯-α-烯烃低聚物在40℃时的动力学粘度优选50-100000平方毫米/秒。而且根据本专利技术，作为多孔膜的优选特性分别如下所述(1)多孔膜的渗透性能为1500-4000克/平方米·24小时，(2)多孔膜的厚度均匀性是0.15或更小，(3)硬度(ST毫米)相对于多孔膜厚度(TH微米)的比例(ST/TH)是1.3-2.2，(4)渗出开始时间(TS分钟)相对于多孔膜厚度(TH微米)的比例(TS/TH)至少为0.2，渗出结束时间(TE分钟)相对于厚度(TH微米)的比例(TE/TH)至少为0.4和(5)多孔膜的厚度是10-300微米。根据上述专利技术，本专利技术的另一方面是涉及一种多孔膜的制备方法，所述的方法是通过模制一种包括25-55重量％聚烯烃树脂和75-45重量％无机填料组合物的膜，并且至少在轴向上拉伸所获得的膜，所述方法包括使用含有98-70重量％直链低密度聚乙烯和2-30重量％支链低密度聚乙烯的树脂作为聚烯烃树脂，基于100重量份该组合物为0.5-5重量份的液态乙烯-α-烯烃低聚物，并在将其至少以100米/分钟的线速度在轴向上拉伸的同时取出该膜。在上述的制备方法中，至少在轴向上的拉伸比优选为至少1.2倍。根据本专利技术的多孔膜具有极好透湿性、柔韧性和抗渗出性。而且，根据本专利技术制备多孔膜的方法，能以很好的生产率制备出具有上述特性的多孔膜，即通过以至少100米/分钟的高速度导出具有上述特性的多孔膜。因此本专利技术的多孔膜是非常有用的原料，如用作一次性纸尿布的卫生材料、防水苫布的建材、反光膜和电池隔膜(其原料)。本专利技术中多孔膜的渗出开始时间和渗出结束时间是指用下述具体实施例中所描述方法的测量值。本专利技术中使用的聚烯烃树脂含有98-70重量％直链低密度聚乙烯和2-30重量％支链低密度聚乙烯树脂。使用的直链低密度聚乙烯所具有的密度是0.910-0.940克/立方厘米，并且熔体指数是0.1-20.0克/立方厘米。使用的支链低密度聚乙烯所具有的密度是0.910-0.940克/立方厘米，并且熔体指数是0.1-20.0克/立方厘米。如果支链低密度聚乙烯的含量少于2重量％，膜厚度的均匀性将会恶化。另外，如果支链低密度聚乙烯超过30重量％，难以稳定地快速成膜。本专利技术所用的聚烯烃树脂中，超出所考虑的密度和熔体指数范围的其它聚烯烃树脂例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、直链低密度聚乙烯和支链低密度聚乙烯，也可以在不破坏本专利技术的目的范围内，与直链低密度聚乙烯和支链低密度聚乙烯混合。基于直链低密度聚乙烯和支链低密度聚乙烯的总量，其它聚烯烃树脂的混合比例优选在50重量％范围内。本专利技术中的聚烯烃树脂可以是使用多相催化剂如Ziegler催化剂所制备的树脂，也可以是使用单相催化剂如金属茂催化剂所制备的树脂。本专利技术中使用的直链低密度聚乙烯的商品可包括，例如UltzexUZ2021L、Ultzex UZ2520F、Evolue SP1540和Evolue SP2040(由Mitsui Chemical Co.生产的产品的商品名)。支链低密度聚乙烯的商品可包括Mirason F967、Mirason 102(由Mitsui Chemicai Co.生产的产品的商品名)和J-REX LD-L211(由Nippon Polyolefin Co.生产的产品的商品名)。本专利技术中所使用的无机填料可包括，例如碳酸钙、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、二氧化硅和滑石粉。其中，优选碳酸钙和硫酸钡。无机填料的平均粒径优选20微米或者更小。进一步优选10微米或者更小，最优选尺寸是0.5-5微米。另外，优选为改善同聚烯烃树脂的分散性受过表面处理的无机填料。作为表面处理剂，优选能够覆盖无机填料的表面使该表面具有疏水性的表面处理剂。例如，可提及的较高脂肪酸如硬脂酸或月桂酸或者它们的金属盐。聚烯烃树脂和无机填料之间的组成比例是25-55重量％的聚烯烃树脂和75-45重量％的无机填料。作为优选范围，聚烯烃树脂是30-50重量％，无机填料是70-50重量％。当无机填料的含量少于45重量％时，由聚烯烃树脂和无机填料界面间剥离所形成的邻近空隙很难彼此连通。另外，如果无机填料的含量超过75重量％，拉伸时膜的伸长不充分，造成拉伸困难。根据本专利技术，多孔膜是通过至少在轴向上拉伸膜来制备的，该膜由含有25-55重量％聚烯烃树脂和75-45重量％无机填料的组合物模制形成。该多孔膜的特征是基于100重量份的组合物，加入0.5-5重量份的液态乙烯-α-烯烃低聚物。通过乙烯和α-烯烃的共聚形成液态乙烯-α-烯烃低聚物。优选40℃下，动力学粘度为50-100000平方毫米/秒的液态乙烯-α-烯烃低聚物(JIS K-2283)。而且，也可以使用引入极性基团如马来酸基团和用酸改性的乙烯-α-烯烃共聚物。商品的例子包括Lucant HC150、HC600和A5515(由Mitsui Chemical Co.生产的产品的商品名)。液态乙烯-α-烯烃低聚物的加入量对聚烯烃树脂和无机填料之间的可分散性、成膜性、拉伸性和柔韧性都有影响。如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由含有２５－５５重量％聚烯烃树脂和７５－４５重量％无机填料的组合物模塑的多孔膜，其中聚烯烃树脂包括９８－７０重量％直链低密度聚乙烯和２－３０重量％支链低密度聚乙烯，并且基于１００重量份该组合物，含有０．５－５重量份的液态乙烯－α－烯烃低聚物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矢野滋，王铭调，市川太郎，
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]