高速制备微孔膜产品的方法技术

通过高速方法制备湿蒸汽能够透过且对液体起屏障作用的微孔膜产品。以约５００ｆｐｍ－１２００ｆｐｍ的速度制备这种微孔产品。将含有下述物质的热塑性聚合物熔融共混：约３５重量％－约４５重量％的线性低密度聚乙烯、约３重量％－约１０重量％的低密度聚乙烯、约４０重量％－约５５重量％的碳酸钙填料颗粒和约２重量％－约６重量％的苯乙烯的三嵌段共聚物。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
已知制备微孔膜产品的方法已有一段时间了。例如Liu的US3832267教导在拉伸或定向之前将含分散的无定形聚合物相的聚烯烃膜熔融压花成型以提高气体和湿蒸汽透过该膜的能力。根据Liu的US3832267，具有分散的无定形聚丙烯相的结晶聚丙烯膜在双向拉伸之前首先经压花生产具有更大渗透性的定向无孔膜。利用该分散的无定形相提供微孔，从而提高其它无孔膜的渗透性以提高湿蒸汽渗透性(MVT)。该压花膜优选经压花，接着拉伸。在1976年，Schwarz发表了一篇文章，该文章描述了用于生产微孔物质的高分子共混物和组成(Eckhard C.A.Schwartz(Biax-Fiberfilm)，“新型原纤维膜结构、生产和用途”，Pap.Synth.Conf.(TAPPI),1976，第33-39页)。根据该文章，两种或多种不相容聚合物的膜，其中一种聚合物形成连续相并且第二种聚合物形成不连续相，因拉伸各相分开，从而在该聚合物基质中产生空隙并增加了膜的孔隙率。也可以用例如粘土、二氧化钛、碳酸钙等的无机填料填充能够结晶的聚合物的连续膜基质，从而在拉伸的聚合物中提供微孔性。许多其它专利和公告公开了制备热塑性微孔膜产品的现象。例如，EP141592公开了使用聚烯烃，特别是含分散的聚苯乙烯相的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，当将其拉伸时生产一种提高膜的湿蒸汽渗透性的空隙膜。该EP141592专利还公开了以下步骤压花具有厚薄区域的EVA膜，然后拉伸，从而首先提供具有空隙的膜，当进一步拉伸时，生产一种网状产品。US4452845和US4596738也公开了经过拉伸的热塑性膜，其中分散相可以是填充有碳酸钙的聚乙烯，从而经过拉伸提供微孔。随后US4777073、US4814124和US4921653公开了上述早期公告所述的相同方法，包括步骤首先压花含有填料的聚烯烃膜，然后将该膜拉伸从而提供微孔产品。根据US4705812和4705813，已由线性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物与作为无机填料且平均粒径为0.1-7微米的硫酸钡生产微孔膜。还已知用例如Kraton的热塑性橡胶改性LLDPE和LDPE的共混物。例如US4582871的其它专利公开了使用热塑性苯乙烯嵌段三聚物与例如苯乙烯的其它不相容聚合物生产微孔膜。在例如US4472328和US4921652的文献中有其它常规教导。关于未拉伸的非织造织物的挤压层压的相关专利包括US2714571、US3058868、US4522203、US4614679、4692368、4753840和US5035941。上面′868和′368专利公开了拉伸经过挤压的聚合膜，然后在压力辊隙(roller nip)中与未拉伸的非织造纤维织物层压。′203和′941专利涉及在压力辊隙中将多重聚合膜与未拉伸的非织造织物共挤压。′840专利公开了预制非织造聚合纤维材料之后与膜挤压层压，从而提高非织造纤维和膜之间的结合。更具体地说，′840专利公开了在非织造基层中形成致密和非致密区之后挤压层压的传统压花技术，从而借助致密纤维区提高非织造纤维织物和膜之间的结合。′941专利也教导，挤压层压到单层聚合膜上的未拉伸非织造织物对由通常从纤维物质平面垂直延伸的纤维产生的针孔敏感，因此该专利公开了使用多重共挤压膜层防止针孔问题。而且，在US3622422、US4379197和US4725473中公开了将松散非织造纤维与聚合膜结合的方法。还已知使用咬合对辊拉伸非织造纤维织物以降低单位重量，该领域专利的例子有US4153664和US4517714。′664专利公开了使用一对咬合辊增量横向(CD)或纵向(MD)将非织造纤维织物拉伸以伸长且软化非织造织物的方法。′664专利还公开了另一实施方式，其中在咬合伸长之前将该非织造纤维织物层压到热塑性膜上。还尝试制备液体不能透过但水蒸汽能够透过的透气非织造复合阻透织物。US5409761为来自专利文献的制备方法的例子。根据′761专利，非织造复合织物是将热塑性微孔膜通过超声结合到非织造纤维热塑性物质层上制备的。制备非织造且热塑性材料的透气层压件的这些方法和其它方法势必包括昂贵的加工技术和/或昂贵的原料。尽管为了赋予空气和湿蒸汽透过性和液体阻透性能而对制备透气膜和层压件的技术进行了大量开发，但是还需要进一步提高。特别希望在高速专用机械上生产微孔膜产品和层压件有所提高。最理想的是在没有拉伸共振下生产没有不需要的针孔的微孔膜产品。在过去，为了增加生产速度，导致膜破裂或膜产品的性能不一致。专利技术简述本专利技术涉及一种高速制备热塑性微孔膜的方法。该微孔膜能透过空气和水蒸汽，但是为液体的屏障。根据本专利技术的方法还以高速生产出具有非织造基质的微孔膜透气层压件。本专利技术的高速方法包括熔融共混含有如下物质的组合物(a)约35重量％-约45重量％的线性低密度聚乙烯，(b)约3重量％-约10重量％的低密度聚乙烯，(c)约40重量％-约55重量％的碳酸钙填料颗粒，和(d)约2重量％-约6重量％的选自由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯组成的组的苯乙烯三嵌段共聚物及其共混物。优选通过一缝口模头将该熔融共混组合物挤入带气刀的辊隙中，在没有拉伸共振的情况下以至少约550fbm-约1200fpm的速度形成膜。在没有拉伸共振的情况下达到至少约750fbm-约1200fpm或更大的速度。使用气刀帮助消除拉伸共振为已知，例如参照US4626574。之后，沿大致均匀地通过该膜并遍及其厚度的线路高速地向该膜施加增量拉伸力，从而提供微孔膜。因此，本专利技术提供了一种高速制备微孔膜和具有均匀厚度的非织造基片的层压件的方法。甚至在达到约750-1200fpm的线速度时，在该膜产品中仍可避免不规则厚度所致的拉伸共振的问题。在组分近似范围内该LLDPE和LDPE共混物当用规定量碳酸钙平衡时能够生产没有破裂和针孔的膜。特别地，为了提供足够量的基质以载荷碳酸钙填料颗粒，从而能够在没有针孔和破裂情况下操作和拉伸该膜，该LLDPE的存在量为约35重量％-约45重量％。约3重量％-约10重量％的LDPE也对没有针孔的膜的生产有利并能够在没有拉伸共振情况下高速生产。将该聚合基质与约40重量％-约55重量％且平均粒径优选为约1微米的碳酸钙颗粒平衡，从而达到在约1000gms/m2/day-4000gms/m2/day的范围内的足够的MVT。而且，为了在高速生产中便于拉伸且不破裂，该熔融共混组合物需要约2重量％-约6重量％的三嵌段聚合物。在室温或高温下以至少约550fpm-约1200fpm或更高的速度沿大致均匀地通过该成型膜并遍及其厚度的路线向该膜流线地施加增量拉伸力，从而提供微孔膜。本专利技术的方法还涉及在挤压过程中将所述的能形成微孔的热塑性膜层压到非织造纤维织物上。在相同高的速度下进行挤压层压，其中将非织造纤维织物与该能够形成微孔的热塑性挤出物一起加入辊隙中。控制纤维织物和该挤出物之间的压力，以便将该织物的一个表面与该膜结合并形成层压件。然后沿大致均匀通过该层压件并遍及其厚度的线路以一个方向将该层压件增量地拉伸，以赋予该膜微孔。可以将该层压件在横向和纵向的两个方向都拉伸，以提供能够透过湿蒸汽和气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速制备热塑性微孔膜的方法，包括：熔融共混包括以下物质的组合物：（ａ）约３５重量％－约４５重量％的线性低密度聚乙烯，（ｂ）约３重量％－约１０重量％的低密度聚乙烯，（ｃ）约４０重量％－约５５重量％的碳酸钙填料颗粒，和（ ｄ）约２重量％－约６重量％的选自由苯乙烯－丁二烯－苯乙烯、苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯和苯乙烯－乙烯－丁烯－苯乙烯组成的组的苯乙烯三嵌段共聚物及其共混物，将所述熔融共混组合物挤入带气刀的辊隙中，在没有拉伸共振的情况下以至少约５５０ｆｐｍ－约 １２００ｆｐｍ的速度形成膜，和沿大致均匀地通过所述膜并遍及其厚度的线路以所述速度向所述膜施加增量拉伸力，从而提供微孔膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴百湶，莱奥波尔多V坎乔，吉里什K夏尔马，
申请(专利权)人：克洛佩塑料产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]