[发明专利]含有经交联油的微孔材料

说明书

发明领域

本发明涉及微孔材料(如膜或隔膜)，它由与膜中热塑性聚合物相分离的交联性油形成。

发明背景

微孔膜、片或隔膜具有能够使液体流过的结构。有效的孔径大小至少是流动分子平均自由程的数倍，即从数微米直至约100埃。这些片材通常是不透明的，即使是用原先透明的材料制成时也是如此，因为其表面和内结构散射可见光。

微孔隔膜或膜已用于多种用途，例如：用于固体的过滤、胶质的超滤、电化学电池中的扩散膜或隔片、用于制备合成皮革和用于制备织物层压材料。在后一种应用中，当制备诸如鞋子、雨衣、外套、露营装备(如帐篷)等制品时，需要隔膜能够透过水蒸汽，但不能透过液态水。此外，微孔隔膜或膜被用于过滤抗菌素、啤酒、油、细菌肉汤，以及用于分析空气、微生物样品、静脉内流体、疫苗等。微孔隔膜或膜还可用于制备外科敷料(surgical dressings)、绷带，并可用于其它可透过流体的医用用途。

微孔隔膜或膜可以层压在其它制品上，制得具有特定用途的层压制品。这些层压制品可包括微孔层和外壳层，以提供特别有用的服装材料。此外，微孔膜或隔膜可用作带背衬，以提供诸如透气性伤口敷料或头发定型带的制品。

本技术领域具有制备微孔材料的多种方法。已有的一种有用的工艺是热致相变(thermally induced phase transition,TIPT)。TIPT方法是基于使用这样一种聚合物，它在高温时可溶于稀释剂，在较低温度时不溶于稀释剂。所述“相变”可包含固-液相分离、液-液相分离或液体-凝胶相变。这一技术可被用于制备微孔材料，其中热塑性聚合物和稀释剂是通过美国专利4,247,498和4,876,881中所述的液-液相分离方法来分离的。美国专利4,539,256中说明了固-液相分离，其中热塑性聚合物经冷却结晶析出。美国专利4,726,989还说明了固-液相分离的改进方法，即在微孔材料中加入了成核剂。

发明概述

本发明提供了由TIPT方法制得的新型微孔材料，其中稀释剂含有交联性油。这一新技术提供了一种经济的方法用来制备微孔膜，该膜中油不会浸出。交联性油在TIPT聚合物多孔基质内交联，所述TIPT聚合物提供了共价键合，由此使油稀释剂固定。微孔率通过洗去一部分未交联的油、通过拉伸所述膜、或者通过两个方法的组合而获得。这些类型的材料不易弄脏随后的涂层，如粘合剂，当仅通过拉伸获得孔隙率时，材料的成本通常要低于洗去大多数或全部稀释剂而获得的微孔膜。在那些将涂层或粘合剂施涂在微孔膜上以及(在压敏粘合剂的情况下)希望在剥离之后再粘贴且基本不丧失粘合力的图像底材和/或拒斥流体的尿片和服装中，无沾污的性能是重要的。

因此，本发明的第一个方面是含有聚合物组分和至少3％(重量)的经交联油组分的微孔材料。更具体而言，本发明是一种微孔材料，它包含：

(a)约10(较好是20)至97重量份的聚合物组分，和

(b)约3至90(较好是80)重量份的油组分，它包含至少一种经交联油，所述油组分在交联之前于聚合物组分熔点、整个溶液的液-液相分离温度或整个溶液的凝胶形成温度以上的温度可与聚合物组分溶混。所述重量份是以聚合物和油的总量为100重量份计的。

本发明的第二个方面是一种制备微孔制品的方法，包括以下步骤：

(a)熔体混合(melt-blending)以形成溶液，所述溶液包含以熔体或溶液总含量计的约20-80重量份的聚合物组分、约20-80重量份油组分，所述油组分包含至少一种交联性油，它于聚合物组分熔融温度或整个溶液的液-液相分离温度以上的温度时可与聚合物组分溶混，

(b)形成熔体混合溶液的成形制品，

(c)将所述成形制品冷却至在所述油和所述聚合物组分之间发生相变的温度，所述相变是通过(ⅰ)聚合物组分的结晶沉淀形成聚合物微区(polymerdomains)的网络，或者(ⅱ)液-液相分离形成贫聚合物相的单元来实现的，

(d)沿至少-个方向拉伸所述制品，以使相邻的结晶聚合物微区或者贫聚合物单元互相分开，以形成互联的微孔网络，由此产生孔隙率，和

(e)交联交联性油。

本发明的第三个方面是微孔材料，它包含：

(a)约2(较好是20)至97重量份的聚合物组分；

(b)约3至98(较好是80)重量份的油组分，包含至少一种经交联油，所述油组分在交联之前于聚合物组分熔点、整个溶液的液-液相分离温度或整个溶液的凝胶形成温度以上的温度可与聚合物组分溶混；和

(c)约0.001-2.0％交联促进剂，以交联性油的总重量计。