[发明专利]聚合物-油组合物的膜

说明书

技术领域

本发明涉及由组合物形成的膜，所述组合物包含热塑性聚合物和油的均匀混合物。本发明还涉及由这些膜制成的制品。

背景技术

热塑性聚合物用于多种应用中。然而，与其它聚合物物质相比，热塑性聚合物如聚丙烯和聚乙烯具有额外的挑战，尤其是在例如纤维形成方面。这是因为制备纤维的材料和工艺要求比制备其它形式例如膜的要求更加严格。为制备纤维，相对于其它聚合物加工方法，聚合物熔体流动特性更加取决于材料的物理和流变性能。而且，与其它方法相比，纤维制备中局部剪切/拉伸速率和剪切速率大得多，并且为纺丝超细纤维，熔体中的小缺陷、轻微的不一致性或相不相容性是商业可行方法所不可接受的。此外，高分子量的热塑性聚合物不容易或不能有效地纺成细纤维。考虑到它们的可得性和潜在的强度改善，期望提供一种容易并且有效纺织此类高分子量聚合物的途径。使用高分子量聚合物还有益地用于膜塑和注塑应用中，因为它一般改善强度和韧性。

大多数热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生自单体（例如分别为乙烯、丙烯和对苯二甲酸），所述单体得自不可再生的化石基资源（例如石油、天然气和煤炭）。因此，这些资源的价格和可得性最终对这些聚合物的价格具有显著的影响。随着这些资源的国际价格迅速升高，由这些聚合物制成的材料的价格迅速升高。此外，许多消费者对购买仅衍生自石油化学产品的产品表现出反感，所述石油化学制品是不可再生的化石基资源。在一些情况下，消费者对于购买由不可再生化石基资源制成的产品犹豫不决。其他消费者可能会对衍生自石油化学产品的产品具有负面印象，认为是“非天然的”或环境不友好的。

热塑性聚合物通常与添加剂（例如油、颜料、有机染料、香料等）不相容或与其具有不佳的混溶性，所述添加剂本来可能有助于降低这些聚合物在下游制品制造中的消耗。迄今为止，本领域尚未有效解决如何在使用这些聚合物的常见制品的生产中降低衍生自不可再生化石基资源的热塑性聚合物的量。因此，期望解决该缺点。现有领域使聚丙烯与添加剂混合形成蜂窝状结构，其中聚丙烯为微量组分。这些蜂窝状结构是背后的目的，包括在形成结构后随后去除或提取出可再生材料。美国专利3,093,612描述了聚丙烯与多种脂肪酸的组合，其中脂肪酸被去除。科学文章J.Apply.Polym.Sci82（1）第169-177页（2001）公开，对聚丙烯使用稀释剂以热致相分离，以产生开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物比率低，其中随后将稀释剂从最终结构中去除。科学文章J.Apply.Polym.Sci105（4）第2000-2007页（2007）经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙烯微量组分制备微孔膜。稀释剂在最终结构中去除。科学文章Journal of Membrane Science108（1-2）第25-36页（1995）使用大豆油和聚丙烯混合物，并且采用产生所期望膜结构的热致相分离，制备中空纤维微孔膜，其中聚丙烯为微量组分。稀释剂在最终结构中去除。在所有这些情况下，所述稀释剂均被去除，以获得最终结构。这些结构在去除稀释剂之前是油性的，过量的稀释剂产生非常开放的微孔结构，具有>10μm的孔尺寸。

因此，需要得自热塑性聚合物组合物的膜，所述组合物允许使用较高分子量和/或减量的不可再生资源基材料，和/或掺入其它添加剂如香料和染料。另一个需要是，得自组合物的膜存在递送最终产品中可再生材料的添加剂，并且还可使其它添加剂如染料和香料能够加入到最终结构中。

发明内容

在一个方面，本发明涉及具有至少一层组合物的膜，所述组合物包含热塑性聚合物和基于所述组合物的总重量计约5重量%至约40重量%的油的均匀混合物，其中所述油具有25℃或更低的熔点和大于160℃的沸点。所述至少一层可具有约10μm至约300μm的厚度。所述膜还可包含第二层，并且所述第二层可具有如本文公开的组合物。第二层可具有约10μm至约300μm的厚度。本文所公开的膜在10%伸长率下可具有约8N/mm²至约24N/mm²的拉伸强度。本文所公开的膜可具有约20N/mm²至约60N/mm²的断裂拉伸强度。

还公开了由本文所公开的膜形成的流体不可透过的纤维网。