專(zhuān)利名稱：透氣薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透氣薄膜及其應(yīng)用和制備。
背景技術(shù)：
堿土金屬碳酸鹽，特別是碳酸鈣作為粒狀填料被用于包括含有熱塑性聚合物的組合物的最終產(chǎn)品，例如透氣薄膜產(chǎn)品。此種薄膜被制成用于多種消費(fèi)產(chǎn)品如襯料、塑料紙、房屋包裹膜(house wrap)、屋面薄膜、購(gòu)物袋、尿布、繃帶、運(yùn)動(dòng)褲、衛(wèi)生巾、手術(shù)布簾和手術(shù)衫。制造這些薄膜用的組合物可包括兩種基本組分，第一種是熱塑性聚合物，通常是基本線型聚烯烴聚合物，如線型低密度聚乙烯；第二種是無(wú)機(jī)粒狀填料如碳酸鈣。通常還可能存在第三種組分，即粘合或增粘劑。這些組分被混合和配混在一起形成配混料或濃縮料，然后再(通常在后續(xù)過(guò)程中)采用各種各樣薄膜制造領(lǐng)域技術(shù)人員已知的成膜方法中任何一種，包括流延或吹塑，成形為薄膜層。替代地，薄膜可在所謂擠出貼面方法中被鋪在諸如紙或紙板之類(lèi)的基材上。
薄膜在制成為其要求的形式以后，為了制造微孔透氣薄膜，該薄膜繼而進(jìn)行單軸或雙軸拉伸，其中可采用本領(lǐng)域熟知的任何技術(shù)，包括采用水刺、利用不同速度旋轉(zhuǎn)的夾輥、利用聯(lián)銷(xiāo)交錯(cuò)輥(interdigiting rolls)或通過(guò)拉幅。
Nago等人((1992)，《應(yīng)用聚合物科學(xué)雜志(Journal of AppliedPolymer Science)》，卷45，1527-1535)公開(kāi)通過(guò)雙軸拉伸含59wt％粒度0.08～3.0％的碳酸鈣填料的聚丙烯片材制備微孔聚丙烯片材的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明一個(gè)方面提供一種d50小于1.0μm的研磨粒狀碳酸鈣材料作為礦質(zhì)填料在拉伸熱塑性聚烯烴薄膜中的應(yīng)用，以便提高所述薄膜的透濕氣性。
本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種提高拉伸礦質(zhì)填料充填熱塑性聚烯烴薄膜的透濕氣性的方法，該方法包括，采用一種d50小于1.0μm的研磨碳酸鈣作為礦質(zhì)填料。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是提高拉伸礦質(zhì)填料充填聚烯烴薄膜的透濕氣性(或“透氣性”)。按照本發(fā)明，這是通過(guò)采用一種d50小于1.0μm的研磨碳酸鈣填料作為礦質(zhì)填料實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用此種研磨碳酸鈣時(shí)，拉伸聚烯烴薄膜的透氣性比含d50大于1.0μm的礦質(zhì)填料的傳統(tǒng)礦質(zhì)填料充填聚烯烴薄膜高。
這里使用的礦質(zhì)填料的“d50”被規(guī)定為這樣的粒度值，有50wt％的顆粒小于該數(shù)值。
就本發(fā)明目的而言，如果一種薄膜的透濕氣性(MVTR)至少是100g/m2/24h，采用美國(guó)專(zhuān)利5,695,868中描述的試驗(yàn)方法計(jì)算，則該薄膜被視為“可透氣的”。
在本說(shuō)明書(shū)中，“薄膜”是指一種片材或材料層，其中位數(shù)厚度不大于約250μm。典型的薄膜厚度和性能將在下面描述。本發(fā)明薄膜是透氣薄膜，即具有尺寸不大于約30μm(通常還要小得多)的微觀互聯(lián)孔。此種薄膜允許例如薄膜一側(cè)環(huán)境中的水蒸汽滲透到另一側(cè)環(huán)境中，但不讓液態(tài)水穿薄膜傳遞。
本發(fā)明所使用的碳酸鈣可包含，從礦物資源獲得并通過(guò)精制和處理加工，包括研磨以獲得適當(dāng)粒度分布，而制取的碳酸鹽。研磨加工可在干態(tài)下，典型地在沒(méi)有外加吸濕或親水化學(xué)品條件下進(jìn)行，或者在濕態(tài)，在含水介質(zhì)中進(jìn)行，其中若使用任何分散劑則應(yīng)盡量少用，和/或隨后按已知方式從填料中除掉。濕研磨材料隨后干燥到某一使顆粒材料具有適當(dāng)濕含量的程度。本發(fā)明粒狀產(chǎn)品的顆粒以傳統(tǒng)上用來(lái)涂布碳酸鹽的脂族羧酸疏水表面處理劑之一進(jìn)行處理(涂布)。
本發(fā)明中使用的碳酸鈣可從天然來(lái)源獲得，例如，大理石、白堊或石灰石?？尚牡氖?，至少95％，優(yōu)選至少99wt％碳酸鈣填料由該碳酸鹽本身構(gòu)成，盡管少量加入的其他礦物添加劑，例如，高嶺土、煅燒高嶺土、硅灰石、鋁礬土、滑石粉或云母當(dāng)中的一種或多種，也可與碳酸鹽一起存在。至少95％～99wt％可以是通過(guò)從礦物資源獲得的天然碳酸鈣經(jīng)過(guò)按熟知方式加工制取的碳酸鈣。
本發(fā)明粒狀產(chǎn)品優(yōu)選具有一種或多種下列粒度性質(zhì)i、截頂線(礦物材料顆粒當(dāng)中至少99wt％小于該粒度值)小于約10μm，可心地小于約8μm；ii、吸濕小于約0.35wt％，更優(yōu)選小于約0.2wt％，最優(yōu)選小于約0.1wt％；本文所列舉的所有粒度值都是采用本領(lǐng)域習(xí)慣采用的熟知方法，利用顆粒在含水介質(zhì)中充分分散狀態(tài)下的沉降測(cè)定的，其中使用的儀器是Micromeritics公司(美國(guó))供應(yīng)的SEDIGRAPH 5100機(jī)器。
本發(fā)明中使用的研磨碳酸鈣填料可具有至少0.3μm的d50，例如，可具有大于0.5μm的d50。另外，該碳酸鈣可具有小于0.8μm的d50。
本發(fā)明中使用的碳酸鈣的總表面濕含量?jī)?yōu)選小于約0.1wt％，即便在20℃下相對(duì)濕度80％的濕氣氛中暴露40h以后?？尚牡氖?，表面濕含量小于約0.1wt％，即便在20℃下相對(duì)濕度97％的環(huán)境中暴露40h以后。
本發(fā)明中使用的碳酸鈣填料經(jīng)研磨而獲得適當(dāng)粒度分布。研磨處理可在干態(tài)沒(méi)有外加吸濕或親水化學(xué)品條件下進(jìn)行，或者在濕態(tài)含水介質(zhì)中進(jìn)行，其中若使用任何分散劑則應(yīng)盡量少和/或隨后按已知方式從填料中除掉。濕研磨的材料隨后干燥到使顆粒材料具有適當(dāng)濕含量的程度。
本發(fā)明中使用的碳酸鈣，在用于形成本發(fā)明粒狀產(chǎn)品之前可預(yù)先經(jīng)過(guò)，例如，已知的提純、粉碎和粒度分級(jí)程序的處理以便具有合適的形式。然而，在經(jīng)過(guò)此類(lèi)加工之后，吸濕或親水添加劑的存在量，正如上面所述，優(yōu)選盡量減少例如，通過(guò)洗滌處理除掉任何此類(lèi)使用的添加劑。
本發(fā)明中使用的碳酸鈣以疏水表面處理劑進(jìn)行處理，該處理可在使用之前，通過(guò)加入到熱塑性聚合物材料中來(lái)實(shí)施。替代地，疏水劑，有時(shí)亦稱消解劑，可直接加入到準(zhǔn)備與碳酸鈣配混的熱塑性聚合物中，這可在本發(fā)明粒狀產(chǎn)品加入之前、期間或之后進(jìn)行。為最大發(fā)揮疏水劑的作用，優(yōu)選該碳酸鈣在加入到熱塑性聚合物中之前進(jìn)行完全的表面處理。
當(dāng)本發(fā)明使用的碳酸鈣填料進(jìn)行表面處理時(shí)，處理后填料的d50(此時(shí)該值可以與此種處理之前的d50略有出入)應(yīng)介于上面規(guī)定的范圍內(nèi)。
眾所周知，表面處理劑的使用，當(dāng)加入到干態(tài)無(wú)機(jī)顆粒材料中時(shí)，能促進(jìn)無(wú)機(jī)顆粒材料在疏水聚合物材料中的分散。合適的表面處理劑已知包括鏈中具有10～30個(gè)碳原子的脂族羧酸，包括但不限于，硬脂酸、二十二烷酸、棕櫚酸、花生酸、褐煤酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、異硬脂酸和蠟酸及其混合物。
有關(guān)聚合物組合物用碳酸鈣填料的表面處理的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可參見(jiàn)WO 99/61521，在此將其收作參考用于所有目的。
生產(chǎn)本發(fā)明中使用的碳酸鈣所采用的生產(chǎn)路線可從本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的眾多方法當(dāng)中挑選。有關(guān)適合本發(fā)明使用的粒狀碳酸鈣礦物生產(chǎn)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可見(jiàn)諸于WO 99/61521，在此將其收作參考用于所有目的。
將該粒狀碳酸鈣加入其中以形成組合物的聚合物材料可包含，例如，連續(xù)熱塑性聚烯烴聚合物基質(zhì)。
粒狀碳酸鈣可連同熱塑性聚烯烴材料和其他任選傳統(tǒng)添加劑，例如，粘結(jié)或增粘劑，一起結(jié)合到一種應(yīng)用組合物中(以形成一種中間產(chǎn)品，隨后它再經(jīng)過(guò)拉伸就形成拉伸的最終產(chǎn)品)。
用以由熱塑性材料和粒狀碳酸鈣形成中間產(chǎn)品，以及隨后形成拉伸的聚烯烴薄膜的方法可以是下文中描述的本領(lǐng)域熟知方法當(dāng)中的一種或多種。
在中間薄膜產(chǎn)品和隨后的拉伸產(chǎn)品中，熱塑性聚烯烴聚合物可占到組合物，即，聚合物加填料的組合，的20％～80wt％，而填料將占到30％～80wt％。更優(yōu)選的是，熱塑性聚合物占到組合物的約30％～約55wt％，而填料占到組合物的約45％～約65wt％。
在本發(fā)明中我們優(yōu)選的熱塑性聚合物是熱塑性聚烯烴，例如，包含大于約50wt％烯烴單元而被稱之為聚烯烴樹(shù)脂者。
可用于提供該聚烯烴樹(shù)脂的聚烯烴聚合物(或樹(shù)脂)例如，包括乙烯、丙烯、丁烯等單烯烴聚合物或其共聚物作為主要組分。聚烯烴樹(shù)脂的典型例子包括聚乙烯樹(shù)脂如低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯(乙烯-α-烯烴共聚物)、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯；聚丙烯樹(shù)脂如聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物；聚(4-甲基戊烯)；聚丁烯；乙烯-醋酸乙烯共聚物；以及它們的混合物。這些聚烯烴樹(shù)脂可通過(guò)按已知方式的聚合來(lái)制取，例如，采用齊格勒催化劑，或者利用單部位催化劑如金屬茂催化劑來(lái)制取。首先優(yōu)選聚乙烯樹(shù)脂，而線型低密度聚乙烯(乙烯-α-烯烴共聚物)和低密度聚乙烯是最優(yōu)選的。另外，從薄膜的可模塑性、拉伸性等考慮，聚烯烴樹(shù)脂的熔體指數(shù)優(yōu)選在約0.5～5g/10min的范圍內(nèi)。
其他可用于實(shí)施本發(fā)明的熱塑性聚合物是熱塑性彈性體，例如，SBS(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)。
可心的是，填料包括至少50wt％，例如，80％～99wt％碳酸鈣，其中一種或多種其他填料可連同本發(fā)明粒狀產(chǎn)品一起使用。
其他填料的例子包括碳酸鈣(不符合本發(fā)明的)、硫酸鋇、硫酸鈣、碳酸鋇、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、二氧化硅和滑石粉。其他填料的平均顆粒直徑優(yōu)選等于或小于20μm，優(yōu)選等于或小于10μm，優(yōu)選在0.5～5μm的范圍內(nèi)。為改善其他填料在聚烯烴樹(shù)脂中的分散性，其他填料可接受表面處理，以賦予其表面疏水性。合適的表面處理劑的例子包括脂肪酸如硬脂酸，正如上面所列舉的。
熱塑性聚合物與碳酸鈣填料之間的組成比將影響薄膜的可模塑性和拉伸性，乃至制成薄膜的透氣性和透濕氣性。如果填料的用量不足，則所要求的借助聚合物和碳酸鈣填料彼此之間的界面分離獲得的相鄰微孔是不連續(xù)的，以致不能得到具有良好透氣性和透濕氣性的微孔薄膜。相反，如果碳酸鈣填料用量過(guò)多，則薄膜成形加工期間將出現(xiàn)殘次塑料制品和拉伸性下降，致使無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分的拉伸?？紤]到這些限制性因素，聚合物與碳酸鈣填料之間的組成比可為25～70重量份聚合物對(duì)75～30重量份碳酸鈣填料，例如30～60重量份聚合物對(duì)70～40重量份碳酸鈣填料。
在本發(fā)明透氣薄膜的制造中，可首先通過(guò)混合和配混生產(chǎn)熱塑性聚烯烴聚合物樹(shù)脂和碳酸鈣填料的母料或濃縮體，然后再實(shí)施薄膜生產(chǎn)階段。
待通過(guò)配混實(shí)現(xiàn)摻混的諸成分的混合物，除了聚合物和填料之外，還可包括其他傳統(tǒng)上用于熱塑性薄膜中的已知任選成分，例如，粘合劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、著色劑當(dāng)中的一種或多種。粘結(jié)或增粘劑，當(dāng)使用時(shí)，可促進(jìn)成形后薄膜與其他部件之間的粘結(jié)，例如與非織造纖維層或者一個(gè)或多個(gè)無(wú)孔層。
熱塑性聚合物、填料以及，如果需要的話，其他任選添加劑，可采用適當(dāng)配混煉機(jī)/混合機(jī)進(jìn)行混合，例如，Henschel混合機(jī)、超級(jí)混合機(jī)、轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)等，并捏合且可造粒，例如，采用單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)，先形成線料，然后將其切斷或折斷成粒料。
母料或濃縮體，例如，粒料形式的，利用模塑和成膜機(jī)器，正如本領(lǐng)域所熟知的，經(jīng)熔融和模塑或成形為中間產(chǎn)品薄膜(即，拉伸前的薄膜)。一般，將母料在薄膜成形步驟之前“稀釋”到合適的碳酸鈣含量，其中稀釋使用與母料的聚合物相同或不同的聚合物。例如，母料可按70wt％左右的礦質(zhì)填料含量制成，然后將其稀釋到，例如，55wt％的礦質(zhì)填料含量。
中間產(chǎn)品可以是吹脹薄膜、流延薄膜或擠出薄膜。其他類(lèi)型薄膜也視為本發(fā)明范圍之內(nèi)的，只要其成形技術(shù)與充填薄膜相似。適合生產(chǎn)本發(fā)明薄膜的方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是一說(shuō)就明白的。
中間產(chǎn)品薄膜隨后被加熱，例如，到比熱塑性聚合物熔點(diǎn)低約5℃或更多的溫度，然后拉伸至其原長(zhǎng)的至少約1.2倍，優(yōu)選至少2.5倍，結(jié)果使薄膜變薄和變成微孔的。
變薄過(guò)程的另一個(gè)特征是薄膜不透明度的改變。當(dāng)成形時(shí)，薄膜相對(duì)地為透明的但經(jīng)過(guò)拉伸以后，它就變得不透明了。另外，薄膜在拉伸過(guò)程中變成取向的同時(shí)，還變得比較柔軟?？紤]所有這些因素，以及希望具有至少100g/m2/24h的透濕氣性的要求，薄膜可以，例如，變薄到具有小于約35g/m2的單位面積重量，對(duì)個(gè)人護(hù)理吸收制品領(lǐng)域而言；以及小于約18g/m2的單位面積重量，若用于某些其他用途。
模塑和薄膜成形機(jī)器例如可包括，正如現(xiàn)有技術(shù)中那樣，配備T-模頭之類(lèi)的擠出機(jī)，或者配備環(huán)狀模頭的吹脹模塑機(jī)。薄膜生產(chǎn)可在母料生產(chǎn)以后的一段時(shí)間實(shí)施，可能在不同的制造工廠進(jìn)行。在某些情況下，母料可直接成形為薄膜而不需要制成中間產(chǎn)品。
薄膜可在從室溫到熱塑性聚合物軟化點(diǎn)的某一溫度沿至少單軸方向進(jìn)行拉伸，該拉伸可采用已知方式，例如，輥筒法、聯(lián)銷(xiāo)交錯(cuò)(interdigittizing)法或拉幅機(jī)法，從而造成聚合物與礦質(zhì)填料彼此之間的界面分離，借此可制成微孔薄膜。拉伸可按一步法實(shí)施或者分幾個(gè)步驟實(shí)施。拉伸倍數(shù)決定高度拉伸條件下薄膜的破損率，以及制成薄膜的透氣性和透濕氣性，因此，過(guò)高的拉伸倍數(shù)和過(guò)低的拉伸倍數(shù)都希望避免。拉伸倍數(shù)優(yōu)選在1.2～5倍，更優(yōu)選1.2～4倍的范圍內(nèi)，至少沿單軸方向。如果實(shí)施雙軸拉伸，可能，例如，第一方向的拉伸沿縱向或橫向施加；隨后，第二方向的拉伸沿著垂直于第一方向施加。替代地，雙軸拉伸可同時(shí)地沿縱向和橫向進(jìn)行。任何本領(lǐng)域已知的或者后開(kāi)發(fā)的方法都可應(yīng)用于本發(fā)明該方面方法中的薄膜制造過(guò)程。
拉伸后，可實(shí)施熱定形處理，以便使所獲得的孔隙形狀變得穩(wěn)定。熱定形處理可以是在樹(shù)脂軟化點(diǎn)到低于約樹(shù)脂熔點(diǎn)的溫度范圍的溫度下持續(xù)0.1～100s的時(shí)間。
對(duì)于本發(fā)明生產(chǎn)的透氣薄膜的厚度不存在任何特定限制。其厚度應(yīng)保證所獲得的薄膜不容易撕裂或破損并具有適當(dāng)柔軟度和良好的手感。一般而言，透氣薄膜的厚度在5μm～100μm，優(yōu)選10μm～70μm。
一般而言，一旦成形為薄膜，它將具有小于約100g/m2的單位面積重量，并且在拉伸和變薄以后其單位面積重量將低于約35g/m2，更可心地低于約18g/m2。
透氣薄膜適用于要求柔軟的用途，例如，作為一次性尿布的背襯片材。
在本申請(qǐng)中所用的“多孔”涵蓋“透氣性”薄膜，而不與之共外延。
具有此種性質(zhì)的本發(fā)明透氣薄膜可具有適用于下列產(chǎn)品的透氣性、透濕氣性和手感乃至優(yōu)異機(jī)械性能和長(zhǎng)期粘合性例如，一次性尿布、體液吸收墊和床單；醫(yī)用材料如手術(shù)罩衫和用于熱壓的基礎(chǔ)材料；服裝材料，例如，工作服、雨衣；建筑材料，例如，壁紙和屋頂防水材料和房屋包裹膜；包裝材料，用于包裝干燥劑、減濕劑、脫氧劑、一次性暖身墊；保鮮包裝材料，用于各種制品和食品；電池隔膜；以及諸如此類(lèi)。該透氣薄膜作為諸如一次性尿布和體液吸收墊之類(lèi)產(chǎn)品中使用的材料最為可心。用于此種產(chǎn)品中的透氣薄膜可與一種或多種其他層如非織造纖維層按照本領(lǐng)域熟知的方式，例如通過(guò)粘合劑或粘結(jié)劑成形為復(fù)合或?qū)雍喜牧稀?br> 現(xiàn)在，將結(jié)合下面的實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施方案，然而僅作為說(shuō)明范例。
實(shí)例1采用一種無(wú)化學(xué)添加劑的、以低固體分砂磨路線生產(chǎn)的研磨碳酸鈣。該碳酸鈣的名義d50是0.6μm。
3t(干重)碳酸鹽樣品經(jīng)脫水，干燥和通過(guò)加入劑量2.1wt％的硬脂酸鹽(相當(dāng)于1wt％每4.5m2.g-1表面面積)而涂以硬脂酸鹽。為保證產(chǎn)品不含尺寸過(guò)大的聚集體，隨后使涂布的材料通過(guò)Nisshin風(fēng)力分級(jí)器以去除任何d50超過(guò)10μm的材料。
制備成2t涂布的最終產(chǎn)品。未涂布和涂布產(chǎn)品的物理分析結(jié)果分別載于下表1和2。涂布產(chǎn)品的物理分析是針對(duì)從這2t大樣采集的3個(gè)代表性樣品進(jìn)行的。
表1未涂布產(chǎn)品的物理分析

表2涂布產(chǎn)品(碳酸鹽A)的物理分析

上面提到的涂布碳酸鈣材料樣品(以下稱碳酸鹽A)與d50等于1.27的市售供應(yīng)碳酸鈣樣品(以下稱碳酸鹽B)以65％的填料濃度(還含有1500ppm Irganox 1010抗氧化劑)在不同密度的各種不同LLDPE樹(shù)脂中的表現(xiàn)做了比較。
制備了如表3所示下列母料組合物，表中還給出所采用的樹(shù)脂(在加入任何加工添加劑之前)單點(diǎn)粘度(MI)和挺度(密度)
表3

配混料D和E中使用的LLDPE含有10wt％聚乙烯蠟加工添加劑。
這些組合物被放在Werner and Pfleiderer ZSK40配混機(jī)上進(jìn)行配混，操作條件擠出機(jī)速度300rpm，通過(guò)量80kg.h-1，和模頭溫度220℃。
含有聚乙烯蠟加工添加劑的配混料(配混料D和E)則在Baker-Perkins MP2030配混機(jī)上制備，操作條件擠出機(jī)速度300rpm，通過(guò)量5kg.h-1，模頭溫度220℃。
制成的母料樣品隨后稀釋到50或55％碳酸鈣名義含量，然后在流延膜中試生產(chǎn)線上擠出，擠出機(jī)包括維持在下列溫度的5個(gè)加熱區(qū)190℃、200℃、200℃、210℃、220℃，以及模頭溫度220℃，隨后沿縱向拉伸。選擇擠出機(jī)進(jìn)料速率和拉伸輥速度，使拉伸膜具有25μm的名義厚度。
獲得的結(jié)果載于下表4。薄膜的水蒸汽透過(guò)速率(MVTR)，按照ASTME-96(失重法)以g.H2O.m-2.d-1為單位取一式兩份樣品(以微孔膜作為對(duì)照樣)在37℃進(jìn)行了測(cè)定。薄膜的碳酸鈣含量通過(guò)在450℃下灰化1h進(jìn)行測(cè)定。備注指的是所制備的薄膜就其厚度不均一性和抗撕裂能力而言的質(zhì)量。
表4


所制備的許多薄膜都不均一，主要因所用拉伸設(shè)備方面的限制所致，因而標(biāo)注“不合格”。雖然這些薄膜中某些采樣旨在測(cè)定MVTR，但從這些薄膜獲得的結(jié)果都只是有限的對(duì)比性數(shù)值。
實(shí)例2采用一種無(wú)化學(xué)添加劑的、以低固體分砂磨路線生產(chǎn)的研磨碳酸鈣。該淤漿經(jīng)過(guò)旋液分離處理以除掉粗大顆材料，經(jīng)脫水，干燥和通過(guò)加入劑量1.25wt％的硬脂酸鹽(相當(dāng)于1wt％每4.5m2.g-1表面面積)而進(jìn)行硬脂酸鹽處理。該產(chǎn)品采用Sedigraph測(cè)定，具有0.81μm的d50(以下稱碳酸鹽C)。
就碳酸鹽C與d50等于1.27的市售供應(yīng)碳酸鈣(以下稱碳酸鹽D)在一種LLDPE樹(shù)脂中但各種不同填料含量水平下的表現(xiàn)做了比較。
在Werner and Pfleiderer ZSK40雙螺桿擠出機(jī)上制備碳酸鹽C和D的60wt％(填料)的母料。設(shè)備操作條件進(jìn)料速率100kg母料h-1，機(jī)筒溫度分別為170℃、190℃、200℃、210℃，以及模頭溫度220℃，驅(qū)動(dòng)扭矩50％。母料還包含1500ppm Irganox 1010。
制成的母料用純凈LLDPE稀釋以達(dá)到要求的45、50或55wt％填料名義含量水平，然后在流延膜中試生產(chǎn)線上擠出，其具有分別維持在下列溫度的5個(gè)加熱機(jī)筒區(qū)190℃、200℃、200℃、210℃、220℃，以及模頭維持在溫度220℃。擠出的薄膜隨后沿縱向拉伸。選擇擠出機(jī)速率和拉伸輥速度，使微孔膜具有25μm的名義厚度。
薄膜的水蒸汽透過(guò)速率(MVTR)，按照ASTME-96(失重法)以g.H2O.m-2.d-1為單位取一式兩份樣品(以微孔膜作為對(duì)照樣)在37℃進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果載于下表5。薄膜中填料所占實(shí)際百分率通過(guò)在400℃下焙燒并測(cè)定失重來(lái)測(cè)定。于是，就得以將所有MVTR值規(guī)格化到45、50和55wt％的名義填料填充量。這些數(shù)值載于表5。
表5

表5表明，大多數(shù)拉伸比和碳酸鹽C的填料含量產(chǎn)生比碳酸鹽D高的透氣性。
權(quán)利要求
1.一種d50小于1.0μm的研磨粒狀碳酸鈣材料作為礦質(zhì)填料在拉伸熱塑性聚烯烴薄膜中的應(yīng)用，以便提高所述薄膜的透濕氣性。
2.權(quán)利要求1的應(yīng)用，其中粒狀碳酸鈣材料具有大于0.3μm的d50。
3.權(quán)利要求2的應(yīng)用，其中粒狀碳酸鈣材料具有大于0.5μm的d50。
4.權(quán)利要求1、2或3的應(yīng)用，其中粒狀碳酸鈣材料具有小于0.8μm的d50。
5.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的應(yīng)用，其中碳酸鈣以疏水劑進(jìn)行了表面處理。
6.權(quán)利要求5的應(yīng)用，其中疏水劑是具有10～30個(gè)碳原子的脂族羧酸。
7.權(quán)利要求6的應(yīng)用，其中疏水劑是硬脂酸。
8.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的應(yīng)用，其中聚烯烴是聚乙烯。
9.權(quán)利要求8的應(yīng)用，其中聚乙烯是線型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯。
10.一種提高拉伸、礦質(zhì)填料充填熱塑性聚烯烴薄膜的透濕氣性的方法，該方法包括采用一種d50小于1.0μm的研磨碳酸鈣作為礦質(zhì)填料。
11.權(quán)利要求10的方法，其中粒狀碳酸鈣材料的d50大于0.3μm。
12.權(quán)利要求11的方法，其中粒狀碳酸鈣材料的d50大于0.5μm。
13.權(quán)利要求10、11或12的方法，其中粒狀碳酸鈣材料的d50小于0.8μm。
14.權(quán)利要求10～13中任何一項(xiàng)的方法，其中碳酸鈣以疏水劑進(jìn)行了表面處理。
15.權(quán)利要求14的方法，其中疏水劑是具有10～30個(gè)碳原子的脂族羧酸。
16.權(quán)利要求15的方法，其中疏水劑是硬脂酸。
17.權(quán)利要求10～16中任何一項(xiàng)的方法，其中聚烯烴是聚乙烯。
18.權(quán)利要求17的方法，其中聚乙烯是線型低密度聚乙烯或低密度聚乙烯。
全文摘要
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文檔編號(hào)C08L9/04GK1541243SQ02815774
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月12日
發(fā)明者C·阿格拉－古鐵雷斯, C·D·佩因特, C 阿格拉-古鐵雷斯, 佩因特 申請(qǐng)人:英默里斯礦物有限公司