專利名稱：生產(chǎn)微孔片材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)微孔片材的方法。
背景技術：
近年來已經(jīng)開發(fā)出合成紙用于印刷和標簽工業(yè)中。合成紙?zhí)峁﹦龠^天然木漿紙的 顯著優(yōu)勢，包括例如改善的印刷質量、耐水性、耐撕裂性和拉伸強度。這些材料典型地由聚 合物材料如聚烯烴或聚酯構成。在某些微孔聚烯烴片材的制造中，典型地將聚烯烴聚合物與細碎的水不溶性填料 和有機增塑劑共混。物料的共混物通過擠片模頭(sheeting die)擠出以形成由具有遍及 該基質分布的細碎的水不溶性填料的聚烯烴聚合物基質構成的連續(xù)片材?；ミB孔的網(wǎng)絡遍 及該微孔片材連通。通過使所述片材與提取流體(extraction fiuid)組合物接觸，從片 材中提取促進擠出過程的有機增塑劑。常規(guī)的提取流體組合物包括例如鹵代烴類，如1，1， 2-三氯乙烯、全氯乙烯、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷和二氯甲烷；或 者鏈烷烴如己烷、庚烷，以及甲苯。對于許多最終應用而言，從微孔片材中除去一些或相當大部分的有機增塑劑是重 要的。例如，在將微孔片材用作可印刷片材的情況下，殘余增塑劑會負面地影響印刷質量。 另外，在將微孔片材用作多層層疊材料結構中的層、例如用作身份卡的情況下，高的殘余增 塑劑含量會負面地影響層疊剝離強度。當然，對于一些最終應用而言，較高的殘余增塑劑含 量可能是有利的。同樣，期望在微孔片材中存在最低限度的殘余提取流體組合物。例如，在將微孔 片材最終用作食品或藥品用的標簽或包裝材料的情況下，應當將殘余的提取流體從微孔片 材中最大限度地減少或者完全除去。在一些制造工藝中，已經(jīng)避免了使用上述的常規(guī)提取 流體組合物如鏈烷烴，因為這些物質是可燃的，從而需要特殊的處理和設備。另外，一些常 規(guī)的鹵代烴類已經(jīng)在人類健康和環(huán)境法規(guī)、例如歐盟近來采取的化學品注冊、評估和許可 (“REACH”)體系中被視為高度關注的物質。例如，2級致癌物質三氯乙烯可能在REACH體 系中被列為“致癌性、致突變性或生殖毒性”(“CMR”)物質。考慮到前述內容，將期望使用可容易地從最終微孔片材中除去、不可燃的并且不 是人類健康和環(huán)境法規(guī)中的關注物質的提取流體組合物，制造微孔片材。發(fā)明概述本發(fā)明涉及生產(chǎn)微孔片材的方法，該片材包含包括聚烯烴的聚合物基質、遍及基 質分布的細碎的基本上水不溶性的填料、和遍及微孔材料連通的互連孔的網(wǎng)絡。所述方法 包括(a)形成包含聚烯烴、無機填料和加工增塑劑組分的混合物；(b)擠出該混合物以形 成連續(xù)片材；和(c)使該連續(xù)片材與不可燃的提取流體組合物接觸以從連續(xù)片材中提取出 加工增塑劑組分。所述提取流體組合物具有75 °C或更低的沸點，并且基本上不含三氯乙烯。 如此形成的微孔片材具有例如等于或大于SOOkPa的拉伸強度的性能特性。另外提供了由 所述方法生產(chǎn)的微孔片材。發(fā)明詳述
注意用于本說明書和所附權利要求書中的單數(shù)形式“一”、“一個/ 一種”和“所述 /該”包括復數(shù)對象，除非特意和明確地限于一個對象。就本說明書而言，除非另有指示，在說明書和權利要求書中使用的表達成分量、反 應條件和其他參數(shù)的所有數(shù)值應當理解為在所有情況下由術語“約”修飾。因此，除非有相 反指示，否則在下面的說明書和所附權利要求書中給出的數(shù)值參數(shù)是近似值，其可以根據(jù) 有待通過本發(fā)明得到的期望性能而變化。最起碼，以及并非作為限制等同原則對權利要求 書范圍的應用的企圖，各數(shù)值參數(shù)應當至少按照所報道的有效數(shù)字的數(shù)目并采用一般的舍 入技術來解釋。本文中的所有數(shù)值范圍包括該列出的數(shù)值范圍內的所有數(shù)值和所有數(shù)值范圍。盡 管描述本發(fā)明的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是在具體實施例中給出的數(shù)值被盡 可能精確地報道。然而，任何數(shù)值固有地包含由它們相應的試驗測量中存在的標準偏差必 然引起的一定誤差。本文提供的本發(fā)明的多種實施方案和實施例各自應理解為就本發(fā)明的范圍而言 是非限制性的。如前所述，本發(fā)明涉及生產(chǎn)微孔片材的方法，該片材包含包括聚烯烴的聚合物基 質、遍及基質分布的細碎的基本上水不溶性的無機填料、和遍及微孔材料連通的互連孔的 網(wǎng)絡。本發(fā)明的方法包括(a)形成包含聚烯烴、填料和加工增塑劑組分的混合物；(b)擠出該混合物以形成連續(xù)片材；和(c)使該連續(xù)片材與不可燃的提取流體組合物接觸以從連續(xù)片材中提取出加工增 塑劑組分，從而形成微孔片材。所述提取流體組合物具有75 °C或更低的沸點，并且基本上不含三氯乙烯。所述微 孔片材具有等于或大于SOOkPa的拉伸強度。本文使用的“微孔材料”或“微孔片材”是指具有互連孔的網(wǎng)絡的材料，其中， 在不含涂層、不含印刷墨、不含浸漬劑并且預粘結(pre-bonding)的基礎上，所述孔具有 0. 001-0. 5微米的體積平均直徑，并且構成所述材料的至少5體積％，如本文下面所述的。聚烯烴本發(fā)明的微孔材料包含聚烯烴(例如聚乙烯和/或聚丙烯)基質、例如高密度和 /或超高分子量聚烯烴基質。超高分子量(UHMW)聚烯烴的非限制性實例可以包括基本上線型的UHMW聚乙烯或 聚丙烯。由于UHMW聚烯烴不是具有無限分子量的熱固性聚合物，它們在技術上被分類為熱 塑性材料。超高分子量聚丙烯可以包括基本上線型的超高分子量等規(guī)聚丙烯。所述聚合物的 等規(guī)度往往是至少95 %，例如至少98 %。雖然對于UHMW聚乙烯的特性粘度的上限沒有特別限制，但是在一個非限制性的 實例中，所述特性粘度可以是18-39分升/克，例如18-32分升/克。雖然對于UHMW聚丙 烯的特性粘度的上限沒有特別限制，但是在一個非限制性的實例中，所述特性粘度可以是 6-18分升/克，例如7-16分升/克。
權利要求
生產(chǎn)微孔片材的方法，所述微孔片材包含包括聚烯烴的聚合物基質，遍及該基質分布的細碎的基本上水不溶性的填料，和遍及該微孔片材連通的互連孔的網(wǎng)絡，所述方法包括(a)形成包含聚烯烴、無機填料和加工增塑劑組分的混合物；(b)擠出該混合物以形成連續(xù)片材；和(c)使所述連續(xù)片材與不可燃的提取流體組合物接觸以從連續(xù)片材中提取出加工增塑劑組分，從而形成微孔片材；其中所述提取流體組合物具有75℃或更低的沸點，并且基本上不含三氯乙烯；和其中所述微孔片材具有等于或大于800kPa的拉伸強度。
2.權利要求1的方法，其中所述微孔片材含有70wt%或更少的加工增塑劑組分。
3.權利要求1的方法，其中所述微孔片材含有30wt%或更少的加工增塑劑組分。
4.權利要求1的方法，其中所述微孔片材含有20wt%或更少的加工增塑劑組分。
5.權利要求1的方法，其中所述微孔片材含有20ppm或更少的提取流體組合物。
6.權利要求5的方法，其中所述微孔片材含有IOppm或更少的提取流體組合物。
7.權利要求1的方法，其中所述提取流體組合物具有45°C或更低的沸點。
8.權利要求7的方法，其中所述提取流體組合物具有20°C_45°C的沸點。
9.權利要求1的方法，其中所述提取流體組合物具有4-9(J/cm3)1/2的計算的溶解度參 數(shù)庫侖項(δ clb)。
10.權利要求1的方法，其中所述提取流體組合物具有4-6(J/cm3)1/2的計算的溶解度 參數(shù)庫侖項(δ clb)。
11.權利要求1的方法，其中所述加工增塑劑組分包括選自石蠟油、環(huán)烷油、和/或芳族 油的加工油。
12.權利要求1的方法，其中所述提取流體組合物包括計算的溶解度參數(shù)庫侖項 (δ clb)為4-9 (J/cm3)1/2的鹵代烴類的共沸物。
13.權利要求12的方法，其中所述提取流體組合物包括選自反式-1，2-二氯乙烯、1，1， 1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷和/或1，1，1，3，3-五氟丁烷的鹵代烴類的共沸物。
14.權利要求1的方法，其中所述烯烴包括超高分子量聚乙烯、超高分子量聚丙烯、高 密度聚乙烯和/或高密度聚丙烯。
15.權利要求1的方法，其中所述填料包括無機填料，該無機填料包括硅質填料。
16.權利要求15的方法，其中所述硅質填料包括二氧化硅。
17.權利要求1的方法，其中所述填料在所述微孔片材中的存在量為50-90wt%。
18.權利要求1的方法，其中所述互連孔構成所述微孔片材的35-70體積％。
19.由權利要求1的方法生產(chǎn)的微孔片材。
全文摘要
生產(chǎn)微孔片材的方法，該片材包含聚烯烴的聚合物基質、遍及基質分布的細碎的基本上水不溶性的填料和遍及微孔材料連通的互連孔的網(wǎng)絡。所述方法包括(a)形成包含聚烯烴、填料和加工增塑劑組分的混合物；(b)擠出該混合物以形成連續(xù)片材；和(c)使該連續(xù)片材與不可燃的提取流體組合物接觸以從連續(xù)片材中提取出加工增塑劑組分。所述提取流體具有75℃或更低的沸點，并且基本上不含三氯乙烯。所述微孔片材具有等于或大于800KPa的拉伸強度。另外提供了微孔片材。
文檔編號C08J9/00GK101981101SQ200980111344
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權日2008年3月31日
發(fā)明者J·L·博伊爾, L·M·帕里尼洛, Y·J·瓦布爾頓, 鄧軍 申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司