[发明专利]聚合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型材料。更具体地，本发明涉及一种透气性的化学抗性的聚合材料及其制造方法。

背景技术

所有服装制造商的一个主要的目标是使它们的产品对于最终用户而言越舒适越好。对于防护性工作服的制造商来说更是如此。改善舒适性的主要领域是对湿度和热量的增加进行控制。许多制造商都曾尝试在它们的服装中建立某种形式的热量和湿度管理系统。这对于那些使用与周围空气相通的内置通风孔的防水衣能够产生相当好的效果。

当服装是化学或生物危险物品防护服时，则湿度管理的问题变得更为复杂。该服装需要形成对于化学或生物危险物品的完整屏障，同时允许湿气通过服装进入到远离穿着者皮肤的空气中。从一种材料中同时获得水渗透性和化学屏障性二者的组合似乎是不可能的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种商业上可行的具有高的化学/生物抗性的透气薄膜。

本发明包括将亲水材料与中和化学制品化合以形成一种材料并生产出薄膜等，所述材料将具有防护服所需的特性。

“Pepgel”是一种已知产品，其具有用于防护服制造中的适当特性。采用Pepgel的困难在于其制造过程中所采用的生产方法，该方法如WO03/062321所述。Pepgel是采用水基注模工艺制成的，该方法价格昂贵并且不适合于透气薄膜所需的高生产等级。本发明的材料具有与Pepgel相同的化学和生物特性，但是更加易于生产。

根据本发明的一个方面，提供了一种聚合材料，其通过在大体或者完全无水的条件下将作为第一组分的一种或多种亲水聚合物和作为第二组分的一种或多种中和化学制品共混而形成。

在无水条件下，所述组分将不会像WO03/062321中所述那样是水溶液。因此，所述组分可以用于共混工艺，并且除了基板上的层压片之外，本发明还可以形成许多其他形式或形状的材料。

通过共混形成的聚合材料优选直接或者间接地用于在后续的成形工艺(比如模制工艺(例如注模法))中。优选地，聚合材料因此是无需降解而可熔的(或者，如果其在制备过程中是处于熔化状态，则是可再熔的)。对于用作化学抗性材料的其他类型聚合物产品，例如Pepgel，这是不可能的。

本发明能够提供一种用于后续的成形工艺中的聚合材料，因而本发明能够提供一种化学/生物抗性的聚合材料，其可以形成适合于其特定用途的任何形状、设计、厚度等。例如，可以直接形成薄的化学抗性物品，比如手套(例如手术手套)。更厚的层可以由弹性材料形成，其可以被直接用作外套或衣料或外衣，或者作为层被引入其他物体(例如衣服)。

所述材料可以使用任何已知技术或者方法来共混。一种技术是熔融共混，其中通常为了降低其粘性，升高所述组分的温度。这种共混可以通过挤压(特别是复合)来获得。

所述组分的共混优选在高的温度条件下来执行，例如接近100℃或以上，优选为最小150℃，经常为最小170℃或180℃。升高温度也有助于保证上述共混在无水的条件下执行。

在本发明的一个实施方式中，所述组分在共混之前被干燥，从而减少水分的存在。

所述共混能够直接提供所需外形或形式的聚合材料以供使用或后续加工，或者一个或者多个进一步的成形工艺可能是需要或希望的，例如颗粒化或者形成其他的粒状或块状。通过挤压的共混能够形成容易形成颗粒的压出型材是本领域所公知的。

因此，根据本发明的一个实施方式，共混的聚合材料被颗粒化，使得最终的聚合材料以颗粒的形式提供，或者被定义为颗粒材料。因而这种颗粒材料易于在成形工艺(例如注塑法)中再使用。

当根据本发明形成的聚合材料是亲水或吸水性(hydroscopic)时，优选将所述材料保持在非水环境或者空气中，或者在成形之前干燥所述材料。

本发明的工艺中的第一和第二组分可以在共混之前进行混合，或者在共混过程中混合。对于任何加入的其他组分也类似。在一种设计中，在例如通过挤压机共混之前至少混合所述第一和第二组分。在另一种设计中，至少一种组分(例如第一组分)被提供至共混设备(例如挤压机)，随后例如在任何注射阶段或者点通过使用本技术领域中已知的挤压机后静止混合器(post-extruder static mixer)加入例如第二组分。

所述中和化学制品可以是已知用于中和有害和/或有毒试剂(例如芥子气)的任何化学制品或者化学制品混合物。许多这种试剂在本领域中是已知的，例如聚氮丙啶(“PEI”)。许多等级的PEI可以从BASF获得，例如商标名为“Lupasol”的产品。可以获得大量等级的具有不同粘性的Lupasol。