[发明专利]用于透气膜的经表面处理的填料

说明书

本发明涉及包含至少一种热塑性聚合物和经表面处理的填料材料产物的透气膜、其生产方法及其用途，所述经表面处理的填料材料产物包含含有至少一种单取代的琥珀酸酐和/或至少一种单取代的琥珀酸和/或其盐化反应产物的处理层。此外，本发明涉及经表面处理的填料材料产物在透气膜中的用途，所述经表面处理的填料材料产物包含含有至少一种单取代的琥珀酸酐和/或至少一种单取代的琥珀酸和/或其盐化反应产物的处理层。

本发明涉及透气膜领域，更具体地涉及包含热塑性聚合物和经表面处理的填料的透气膜、涉及其用途和涉及用于生产所述透气膜的方法，以及涉及经表面处理的填料在透气膜中的用途。

早在1983年日本开发了用于卫生产品的第一个透气膜。美国于90年代中期开始透气膜的生产，后来欧洲也开始了透气膜的生产，在那里透气膜迅速控制了巨大的市场份额。目前，透气膜有两个主要应用领域：个人卫生产品，例如婴儿尿布、女性卫生垫(月经带、月经垫)或成人失禁产品；以及建筑业，例如屋顶下膜、房屋包裹物或墙壁覆盖物。然而，这些膜的特定渗透特性也可用于其他工业，例如医学和工业应用中的一次性衣物。

透气膜通常包含热塑性聚合物与无机填料(如碳酸钙)的共混物，并且通过流延或吹塑由所述共混物形成膜并随后对膜进行拉伸来生产。拉伸方法使聚合物从无机填料颗粒的表面剥离，从而在膜的截面中产生了在最终使用期间允许水蒸气通过的微孔(通常称为“空隙”)。

使用无机矿物填料遇到的问题是存在与矿物填料结合的挥发物。这样的挥发物可在填料应用期间达到的温度下放出，并且可能导致在这样的含矿物填料产物进行加工期间最终的含矿物的聚合物产物的品质劣化。此外，这样的结合挥发物可导致透气膜的拉伸强度和撕裂强度降低，并且可使其可见方面(特别是其可见的均匀性)劣化。挥发物还可能在配混步骤期间引起矿物填充的聚合物熔体的过度发泡，导致抽真空时不期望的产物积聚，并因此迫使输出率降低。

所述挥发物可例如与矿物填料固有地结合(“固有挥发物”)，并且特别是结合水，和/或可在矿物填料的处理期间引入(“添加的挥发物”)，例如，以使矿物填料更容易分散在塑性介质中。此外，挥发物可通过固有有机材料和/或添加的有机材料与矿物填料的反应产生，而这样的反应特别可通过在引入和/或加工经填充的聚合材料期间(例如，在挤出或配混过程期间)达到的温度而诱导或增强。所述挥发物还可通过固有有机材料和/或添加的有机材料的降解而产生，形成CO₂、水和这些有机材料的可能的低分子量馏分。这种降解特别可通过在引入和/或加工包含经处理的矿物填料的聚合物材料期间(例如在挤出或配混过程期间)达到的温度而诱导或增强。

提高挥发起始温度并限制与矿物填料结合的挥发物的量的一种明显手段是避免或限制使用某些常用填料处理添加剂。

然而，通常，如在塑料应用中施用矿物填料的情况下，需要这样的添加剂来确保其他功能。例如，为了在整个膜上获得均匀的分布屏障和蒸气透过特性，需要使填料尽可能均匀地分布在整个膜中。因此，通常引入添加剂以向矿物填料提供疏水涂层并改善矿物填料在膜前体材料中的分散性，并且可能改善该膜前体材料的可加工性和/或最终应用产品的特性。排除这样的添加剂将不可接受地损害所得的膜品质。

在本领域中，已进行了多次尝试以改善矿物填料材料，特别是含碳酸钙的矿物填料材料的适用性，例如，通过用脂族羧酸和脂族羧酸盐(在一些情况下也可称为脂肪酸和脂肪酸盐)处理这样的矿物填料材料。例如，WO 00/20336涉及超细天然碳酸钙，所述超细天然碳酸钙可任选地用一种或几种脂肪酸或者一种或几种盐或其混合物进行处理，并且其用作聚合物组合物的流变调节剂。

同样地，US 4,407,986 A涉及沉淀碳酸钙，用分散剂(可包括高级脂肪酸及其金属盐)对所述沉淀碳酸钙进行表面处理以在使该碳酸钙与结晶聚丙烯捏合时限制润滑剂添加剂的添加，并避免限制聚丙烯的冲击强度的碳酸钙聚集体的形成。