一种用于生产微孔材料的方法，其包括步骤：准备超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）；准备填料；准备加工增塑剂；向ＵＨＭＷＰＥ中加入填料使混合物中以重量计填料比ＵＨＭＷＰＥ在１∶９至１５∶１的范围内；向混合物中加入加工增塑剂；由混合物将混合物挤压成薄片；对薄片进行压延；从薄片中将加工增塑剂抽提出来，制成包含ＵＨＭＷＰＥ和遍布基体的填料的基体；将微孔材料在至少一个方向上拉伸至拉伸比为至少约１．５，制成经过拉伸的微孔基体，随后对经过拉伸的微孔基体薄片进行压延，制成比经过拉伸的微孔基体表现出改善物理和尺寸稳定性的微孔材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请是2004年12月7日提交的申请号为的待批美国专利申请No.11/006,333的接续申请。
技术介绍
1、专利
本申请公开了一种微孔膜及制造该膜的方法。2、现有技术说明Larsen的美国专利US3,351,495教导了一种包含很高分子量聚烯烃和惰性填充材料的微孔膜。美国专利US3,351,495的一般原理和方法通过引用并入本文。Kono等的美国专利US4,600,633教导了一种聚乙烯超薄薄膜以及生产这种薄膜的方法。在该方法中，将超高分子量聚乙烯(本文命名为UHMWPE)溶于溶剂，然后挤压成凝胶薄片。随后使凝胶薄片经历第一次抽提步骤以除去溶剂。在第一次抽提之后，将薄片加热并拉伸。然后，使经过拉伸的薄片经历第二次抽提步骤以除去溶剂。随后，使所得产品在80℃至140℃温度下经受挤压处理。此文献未在其UHMWPE中使用填料。在溶剂抽提之前，没有对凝胶薄片进行压延。所得产品是具有至少2000kg/cm2拉伸模量和至少500kg/cm2断裂强度且基本无孔的薄膜。Schwarz等的美国专利US4,833,172教导了一种经过拉伸的微孔材料。在该方法中，将UHMWPE和硅质填料溶于增塑剂中，然后，挤成凝胶薄片。在该方法中，可任选在溶剂抽提之前对凝胶薄片进行压延。之后，使凝胶薄片经历溶剂抽提以除去增塑剂。抽提之后，再拉伸薄片。专利技术概述一种用于生产微孔材料的方法，其包括下列步骤准备超高分子量聚乙烯(本文命名为UHMWPE)；准备粒状填料；以及准备加工增塑剂；其中，加工增塑剂在室温下通常为液体。将填料和UHMWPE以及加工增塑剂混合，以重量计，所得混合物可包含约1∶9至约15∶1的填料比UHMWPE。然后，挤压所得混合物并立即加工(压延、吹制或浇铸)成薄片。随后，使成型的薄片经历抽提步骤，从中将增塑剂部分(或完全)除去。所得薄片是包含UHMWPE、油(如果未完全抽提出去)和填料的基体。抽提步骤使此基体具有微孔。填料遍布此微孔基体，以微孔基体重量计，填料占5％到95％。微孔基体具有贯通微孔基体的连通孔网络。以微孔基体体积计，孔占25％到90％。之后，拉伸此微孔基体。由此制成经过拉伸的微孔基体，这种经过拉伸的微孔基体在升高的温度下在尺寸上不很稳定。随后，对经过拉伸的微孔基体进行压延，以制成尺寸稳定性和物理性能有很大改善的成品微孔材料。对附图的简要说明为了说明本专利技术，附图中显示了关于本专利技术的一些实施方式的信息；但是应当理解，本专利技术不限于所示的精确信息。附图说明图1是利用水银孔隙仪获得的数据图，该图给出了根据现有技术教导制造的微孔基体在拉伸之前孔直径与孔容的关系；图2是利用水银孔隙仪获得的数据图，该图给出了根据现有技术教导制造的材料的孔直径与孔容的关系，其中拉伸沿加工方向单轴进行；图3是利用水银孔隙仪获得的数据图，该图给出了根据现有技术教导制造的材料的孔直径与孔容的关系，其中拉伸是双轴拉伸；图4是利用水银孔隙仪获得的数据图，该图给出了通过本专利技术方法制造的膜的孔直径与孔容的关系，其中拉伸之后的压延在中等压力下进行；图5是利用水银孔隙仪获得的数据图，该图给出了通过本专利技术方法制造的膜的孔直径与孔容的关系，其中拉伸之后的压延在较高挤压压力下进行。对本专利技术的详细说明一种用于生产微孔材料的方法，包括步骤准备超高分子量聚乙烯(本文命名为UHMWPE)；准备粒状填料；以及准备加工增塑剂，其中，加工增塑剂在室温下为液体。下文将对UHMWPE、填料和增塑剂作更详细地说明。将UHMWPE、填料和增塑剂混合在一起形成混合物。通过压出板(例如窄缝压出板或吹膜压出板)将混合物挤成薄片。薄片可通过浇铸到激冷轧辊上、或压延、或吹制而被进一步加工。随后，使经过浇铸或压延的薄片经历抽提步骤，以部分(或完全)除去增塑剂并由此形成微孔基体。该基体包含UHMWPE、增塑剂——如果未被完全抽提出去、和遍布基体的粒状填料。以微孔基体重量计，填料占5％到95％。微孔基体具有贯通微孔基体的连通孔网络。以微孔基体体积计，孔占25％到90％。拉伸微孔基体。下文对拉伸过程作更详细地说明。经过拉伸的微孔基体在升高的温度下尺寸不稳定。随后，对经过拉伸的微孔基体进行压延，以制成即使在升高的温度下尺寸也稳定的成品微孔材料。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)可被定义为具有至少约18dl/g本征粘度的聚乙烯。多数情况下，本征粘度为至少约19dl/g。尽管对本征粘度的上限没有特别限制，但本征粘度通常在约18至约39dl/g范围内。在约18至约32dl/g范围内的本征粘度是最常见的。本文和权利要求书中所用的本征粘度是通过将若干UHMWPE稀溶液的比浓粘度或固有粘度外推到零浓度而确定的，其中，溶剂是新近蒸馏的添加了以重量计0.2％的3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸新戊烷四基酯(CAS登记号No.6683-19-8)的十氢萘。除使用若干不同浓度的稀溶液外，按ASTM D 4020-81的通用方法，利用Ubbelohde No.1粘度计，从在135℃下获得的相对粘度确定UHMWPE的比浓粘度或本征粘度。ASTM D 4020-81通过引用全部并入本文。为将其性能提供给微孔材料，在基体中，应当有足够量的UHMWPE。只要它们的存在不对微孔材料的性能有显著不利的影响，基体中还可以存在其它热塑性有机聚合物。可存在的其它热塑性聚合物的量取决于这类聚合物的性质。通常，如果其它热塑性有机聚合物的分子结构中包含很少支链、几乎没有长侧链和几乎没有大侧基团时，可使用比有大量支链、很多长侧链和很多大侧基团时更多量的其它热塑性有机聚合物。因此，可与UHMWPE混合的示例性热塑性有机聚合物为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚(四氟乙烯)、聚丙烯、乙烯共聚物如乙烯-丁烯或乙烯-己烯、丙烯共聚物、乙烯和丙烯酸共聚物以及乙烯和甲基丙烯酸共聚物。如果需要，可用钠、锌等中和含羧基的共聚物中的全部或部分羧基。通常，基于基体重量，至少约70％的UHMWPE(或70％的UHMWPE和其它热塑性有机聚合物)能提供给微孔材料所需的性能。粒状填料可以呈基本颗粒、基本颗粒的聚集体或两者结合的形式。大多数情况下，以重量计，至少约90％的填料具有在约5到约40微米范围内的总粒径。如果所用填料为氧化钛(TiO2)，总粒径可在0.005至45微米间变化。在另一个用氧化钛(TiO2)作填料的实施方式中，总粒径在0.1至5微米间变化。在另一种情况下，以重量计，至少约90％的填料具有在约10到约30微米范围内的总粒径。可以预期的是，在配料加工期间填料聚集体的大小会减少。因此，微孔材料中的总粒径分布可能会比原始填料本身中的小。按照ASTM C 690-80，通过利用TAII型库尔特悬浮物测定仪(Coulter Electronics，Inc.)来测定粒径，但是，改用四桨叶、4.445厘米直径的旋桨式搅拌器将填料在Isoton II电解液(Curtin Matheson Scientific，Inc.)中搅拌10分钟外。ASTM C 690-80通过引用全部并入本文。粒状填料平均具有由透射电子显微镜测定的小于约30微米的基本粒径(不论基本颗粒是否团聚)。常见的，平均基本粒径小于约0.05微米。在一个实施方式中，填料的平均基本粒径为约20微米本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于生产微孔材料的方法，其包括下列步骤： 准备超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）； 准备粒状填料； 准备加工增塑剂； 将ＵＨＭＷＰＥ、填料和加工增塑剂混合在一起，形成混合物，以重量计，该混合物具有１∶９至１５∶１的填料比ＵＨＭＷＰＥ的重量比； 将所述混合物挤压成薄片； 加工所述薄片，其中加工选自压延、浇铸或吹制； 从所述薄片中将全部或部分所述加工增塑剂抽提出来，以制成包含ＵＨＭＷＰＥ和所述粒状填料的基体，该填料遍布所述基体，制成微孔基体薄片； 将所述微孔基体薄片在至少一个拉伸方向上拉伸至拉伸比为至少约１．５，以制成经过拉伸的微孔基体薄片；和 对所述经过拉伸的微孔基体薄片进行压延。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克H米勒，约瑟夫G亚瑞茨，马克T迪麦尤斯，J凯文威尔，
申请(专利权)人：达拉米克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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