[发明专利]可透气的微孔薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及柔韧的微孔薄膜的制备方法，用所述方法制得的薄膜及这些薄膜的应用。该薄膜抗张强度高，对空气和水蒸气具有良好的渗透性或“透气性”，对液态水的渗透具有高的耐静水压性。

众所周知，热塑性聚合物可用惰性填料填充，铸成片，并拉伸形成具有所需气体或蒸汽渗透性的定向排列的微孔热塑性薄膜。例如，在美国专利3，903，234和4，698，372，英国专利说明书2，151，538和欧洲专利申请公开272，026中叙述了这些薄膜的制备方法，最后一篇专利公开了含2到10个碳原子的α-单烯烃的均聚物、共聚物或其混合物制得的薄膜，这些薄膜具有氧和二氧化碳的渗透性在大约77，500和155，000，000毫升/米²一天-大气压之间。

美国专利4、698，372披露了用作织物代替物的微孔聚合物薄膜，它具有良好的水蒸气传递速率和耐水渗透的静水压性;这些薄膜由某些乙烯共聚物组成并含有大约25～35%（体积）的无机填料，例如碳酸钙;它们使用一种加工助剂（例如硬脂酸），该加工助剂被认为是一种“抑制剂”，据说它可使填料的有效表面张力减小到接近基体聚合物的值。美国专利3，903，234披露了气体渗透的双轴向取向的薄膜，它是由含26～50%（重量）无机填料颗粒的C₂～C₁₀α-单烯烃聚合物制得。英国专利说明书2、151，538公开了一种制备水-蒸汽渗透的定向薄膜的方法，它由含33～83%（重量）硫酸钡填料的聚烯烃制得，用作可随意使用的手巾和卫生餐巾的防漏片。

一般说来，现有的具有相当大的“透气性”的隔液体薄膜（例如那些市售的手巾衬垫或女裤衬里的盖布）没有达到所需的透气性。这可用Gurley孔隙数评价质量，Gurley孔隙数用ASTM        D-726方法A或方法B以秒测量。（理论上，用方法A测得的Gurley数比用方法B测得的Gurley数大25倍，在下述说明书和权利要求中使用方法B）。ASTM        D-726的方法B测定10毫升空气在12.2英吋水压下通过一平方英吋微孔薄膜所需的时间（用秒表示），（ASTM        D-726方法A测定100毫升空气在4.9英吋水压下通过1平方英吋微孔薄膜所需的时间，以秒表示）。低于Gurley数表示微孔薄膜对空气（或湿空气）的通过几乎不产生阻力，因此Gurley数（也称为Gurley孔隙数）是透气性的有效量度。

一般现有薄膜的Gurley数高达100秒，通常在10到20秒以上。已显示出需要价格合理且具有高抗张强度和较高透气性的柔软挠韧性的而又得不到的微孔隔液体薄膜，特别是卫生制品工业更需要这种薄膜，例如用它制造可供使用的产品，例如女裤衬里，手巾，床单及穿着凉爽的舒适的医院工作服。也需要用作蓄电池隔膜的具有离子交换能力的可渗透薄膜。

根据本发明，一种制备柔韧的微孔薄膜的方法，该薄膜具有高抗张强度，对空气和水蒸汽具有良好的渗透性和“透气性”，对液态水的渗透具有高的耐静水压性，本发明的方法包括下述步骤：将α-烯烃聚合物或共聚物，颗粒状填料和用作加工助剂的硬脂酸钙的混合物熔融混合，制成膜，并双轴向拉伸该膜，其特征是该混合物含有60～75%（重量）的粒径（指其直径）为10到15微米的无机填料或玻璃珠，在制成膜之前，该混合的组合物的含水量保持在700PPm以下，然后在温度为大约20到160℃范围从两个方向向拉伸该薄膜，每个方向拉伸大约为1.5到7倍。

如果在制成薄膜之前该组合物的含水量不保持在700ppm以下，使用本发明所要求的填料量就不能均匀地拉伸该薄。混合的组合物的含水量最好维持在300PPm以下。

根据本发明，具有高抗张强度，对空气和水蒸汽具有良好渗透性或“透气性”，对液态水的渗透具有高耐静水压性并按照本发明所述方法制造的柔软挠韧性的微孔薄膜，其特征还在于，它包括：

20～37%（重量）含有1-8个碳原子的α-烯烃聚合物或共聚物，

60～75%（重量）粒径（指其直径）为10～15微米的无机填料或玻璃珠，

0.1～3%（重量）硬脂酸钙，Gurley孔隙度为0.1秒到20秒（根据ASTM        D-726方法B测定）。

优选的本发明薄膜含有0～2%（重量）稳定剂。