[发明专利]含有纳米颗粒的聚合物纤维网

说明书

技术领域

本发明涉及包含纳米颗粒的聚合物纤维网。本发明尤其涉及包含纳米颗粒的膨胀聚合物纤维网。

背景技术

填充剂(也称作填料)在塑料工业(例如，吹模瓶、注模部件、吹塑薄膜或流延薄膜、以及纤维或非织造材料)中用于“填充”塑料部件。填充剂的用途可以是多方面的。填充剂可用于以较低的成本来取代塑料，从而改善所述部件的总成本结构。也可出于与性能相关的原因，例如进行硬化、产生孔隙率、改变表面性能等而使用填充剂。填充剂的典型实例为粘土(天然的和合成的)、碳酸钙(CaCO₃)、滑石、硅酸盐、玻璃微球体(实心的或中空的)、陶瓷微球体、玻璃纤维、碳基材料(小片、不规则体和原纤)等。

为实现其功能，填充剂需要均匀地分散在聚合物基质中并与所述聚合物基质具有最佳粘合。这些均匀分散和最佳粘合性能通过填充剂颗粒的良好分散和分布性混合以及表面改性，例如用硬脂酸涂覆碳酸钙填充剂的表面而实现。此外，表面改性改变了一些填充剂的表面能，从而允许与聚合物基质进行最佳混合。单个填充剂颗粒的典型尺寸为大约几微米或几十微米，其导致可用来与聚合物基质相互作用的比表面积小于1m²/g。这种小的比表面积可以说是填充剂具有通常有限的有益效果的原因。

利用每克材料具有较大表面积的填充剂材料可对部件的性能与重量的比率产生积极的影响。

膨胀聚合物纤维网用途广泛，尤其是在消费品领域。膨胀聚合物纤维网中一个重要的子分类是包含第一区域和第二区域的膨胀聚合物纤维网。当所述聚合物纤维网沿至少一个轴承受所施加的伸长时，所述第一区域经历显著的分子变形，并且第二区域初始经历显著的几何变形。这些膨胀聚合物纤维网可用于许多领域，例如一次性产品的元件，尤其是作为一次性袋和吸收制品的元件。所述膨胀聚合物纤维网的耐撕裂性能可以通过抗撕裂扩展性测量进行量化。抗撕裂扩展性越高，一般就意味着纤维网的强度就越大，而强度更大的纤维网可有利于许多应用和/或可允许通过减小厚度而使膨胀聚合物纤维网轻量化和/或允许在各种制造步骤中更好地处理所述膨胀聚合物纤维网。

一般来讲，期望具有维持和/或改善膨胀聚合物纤维网特性的能力。

发明内容

在一个方面，膨胀聚合物纤维网由约0.1％重量至约70％重量的包含纳米颗粒的化合物、约30％重量至约99.9％重量的一般可熔融加工的聚合物、以及约0.0％重量至约50％重量的增容剂组成。所述膨胀聚合物纤维网包含第一区域和第二区域。当所述聚合物纤维网沿至少一个轴承受所施加的伸长时，所述第一区域经历显著的分子变形，并且第二区域初始经历显著的几何变形。与单独的可熔融加工的聚合物的膨胀聚合物纤维网相比，所述膨胀聚合物纤维网具有更大的抗撕裂扩展性。

在另一方面，聚合物纤维网由约0.1％重量至约70％重量的纳米粘土、约30％重量至约99.9％重量的线性低密度聚乙烯(LLDPE)、以及约0.0％重量至约50％重量的增容剂组成。所述纤维网可以是膨胀的，以使其包含第一区域和第二区域，当所述聚合物纤维网沿至少一个轴承受所施加的伸长时，所述第一区域经历显著的分子变形，并且第二区域初始经历显著的几何变形。与单独的直链低密度聚乙烯的膨胀聚合物纤维网相比，所述膨胀聚合物纤维网具有更大的抗撕裂扩展性。

在又一方面，基体聚合物纤维网由约0.1％重量至约70％重量的包含纳米颗粒的化合物、约30％重量至约99.9％重量的可熔融加工的聚合物、以及约0.0％重量至约50％重量的增容剂组成。基体聚合物纤维网可通过本领域已知的方法膨胀。与单独的可熔融加工的聚合物的膨胀聚合物纤维网相比，包含纳米颗粒的膨胀纤维网可以具有更大的抗撕裂扩展性。

具体实施方式

除非另外指明，所有重量百分比均基于整个聚合物纤维网的重量。纤维网组分的所有示例性列表被理解为对于本发明范围是非限制性的。

I.定义