低噪声可生物降解透气膜制造技术

本发明专利技术涉及包含至少一种可生物降解聚合物的透气膜、用于生产该透气膜的方法、经表面处理填料材料产品作为透气膜中的填料的用途、包含该透气膜的制品以及该透气膜在卫生应用、医疗应用、保健应用、过滤材料、土工织物产品、农业应用、园艺应用、服装、鞋类产品、行李产品、家用应用、工业应用、包装应用、建筑应用或构造中的用途。中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低噪声可生物降解透气膜


[0001]本专利技术涉及包含至少一种可生物降解聚合物的透气膜、用于生产该透气膜的方法、经表面处理填料材料产品作为透气膜中的填料的用途、包含该透气膜的制品以及该透气膜在卫生应用、医疗应用、保健应用、过滤材料、土工织物(geotextile)产品、农业应用、园艺应用、服装、鞋类产品、行李产品、家用应用、工业应用、包装应用、建筑应用或构造(construction)中的用途。

技术介绍

[0002]早在1983年，日本就开发出了第一种用于卫生产品的透气膜。透气膜的生产始于1990年代中期的美国以及后来的欧洲，所述透气膜在这些地方迅速占据了很大的市场份额。目前，透气膜有两个主要应用领域：个人卫生产品如婴儿尿布、女性卫生垫(卫生巾、月经垫)或成人失禁产品；以及建筑业如屋顶下膜、房屋包裹材料或墙面覆盖材料。然而，这些膜的特定渗透性也可用于其他行业，例如医疗和工业应用中的一次性服装。
[0003]透气膜典型地包含热塑性聚合物和无机填料如碳酸钙的共混物，并通过浇铸或吹塑由所述共混物形成膜并且随后拉伸该膜而产生。拉伸过程使得聚合物与无机填料粒子的表面剥离，从而在薄膜横截面中产生微孔(通常被称为“空隙”)，其允许水蒸气在最终使用过程中通过。
[0004]然而，这样的膜被大量消耗，并且在使用后被弃置，因此出于环境原因希望使用可堆肥或可生物降解的片材。因此希望生产可堆肥或可生物降解但不损害性能的膜。这样的膜在本领域中是众所周知的。例如，US20020098341涉及通过将任何可生物降解聚合物与粒子混合并随后拉伸而形成的可生物降解透气膜。US20100068484涉及一种使用两种不同尺寸的填料粒子的可生物降解的透气膜。CN102250455涉及由聚乳酸(PLA)和40
‑
60％的碳酸钙和1
‑
10％的其他助剂制成的可生物降解的透气膜。US6660211涉及一种可生物降解的透气膜，其由可生物降解膜以及溶解和产生孔隙率的水溶性聚合物制成。US20050112363涉及一种可生物降解透气膜，包含可生物降解聚酯、可生物降解共聚酯和填料。US8466337涉及包含热塑性淀粉、PBAT和填料的可生物降解透气膜。
[0005]但是，这种通常基于聚乳酸(PLA)的可生物降解透气膜提供了良好的机械性能但在最终产品中产生令人不快的噪声。这对最终消费者来说是令人恼火的，因此是不需要的。其他软聚合物如乙酸乙烯酯共聚物或PBS不会产生这种噪声，但具有低刚度，这在膜处理中如在印刷和层压步骤中是难以处理的。此外，希望该膜具有足够的蒸汽透过性能，即透气性，因为当例如在卫生产品如尿布中被使用时，水分的不蒸发可能导致皮肤刺激。
[0006]因此，提供下述这样的可生物降解透气膜仍然是本领域技术人员感兴趣的：该可生物降解透气膜提供低噪声和具有良好的机械性能。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的是提供一种可生物降解并提供低噪声的透气膜。还期望提供
具有良好机械性能(例如断裂力、断裂伸长率或弹性模量)的透气膜。还期望提供保持良好透气性和低膜缺陷水平的透气膜。还期望提供具有良好加工特性(例如低模具堆积性能)的透气膜。
[0008]上述目的以及其他目的通过如本文中在独立权利要求中定义的主题来解决。本专利技术的有利实施方案在本文中以及在相应的从属权利要求中定义。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了包含至少一种可生物降解聚合物的透气膜。该透气膜包含至少一种可生物降解聚合物和基于该透气膜的总重量计为35
‑
65％重量的经表面处理填料材料产品，其中该经表面处理填料材料产品包含
[0010]A)至少一种研磨的含碳酸钙填料材料，其具有
[0011]‑
重量中值粒子尺寸d
50
为0.1μm
‑
7μm，
[0012]‑
顶切粒子尺寸d
98
≤15μm，
[0013]‑
根据ISO 9277使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为0.5
‑
150m2/g，以及
[0014]‑
残余总水分含量为0.05
‑
0.3％重量，基于该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的总干重计，
[0015]B)在该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的表面上的处理层，其包含
[0016]i.至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成，和/或
[0017]ii.至少一种饱和或不饱和的脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4
‑
C24的脂族羧酸和/或其盐，
[0018]其中该经表面处理填料材料产品包含基于该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的总干重计为0.1
‑
3％重量的量的该处理层，并且
[0019]其中该至少一种可生物降解聚合物具有根据ISO 527
‑
3测量的低于2100MPa的拉伸E
‑
模量。
[0020]根据一种实施方案，该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料是湿研磨的含碳酸钙填料材料。
[0021]根据另一种实施方案，该至少一种可生物降解聚合物从包含以下物质的组中选择：聚乳酸、聚乳酸基聚合物、聚羟基烷酸酯(PHA)如聚羟基丁酸酯(PHB)、聚
‑3‑
羟基丁酸酯(P3HB)、聚羟基戊酸酯、聚羟基丁酸酯
‑
聚羟基戊酸酯共聚物、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共聚
‑3‑
羟基戊酸酯)；聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚葡糖酸酯、聚(二烷酮)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚己内酯
‑
聚(乙二醇)共聚物、聚己内酯
‑
聚乳酸共聚物、聚乙烯醇(PVA)、聚(丁二酸乙二醇酯)(PES)、聚(丁二酸丙二醇酯)(PPS)及其混合物，优选聚乳酸、聚乳酸基聚合物、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)及其混合物。
[0022]根据另一种实施方案，该至少一种可生物降解聚合物是聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸的共混物，优选重量比为10:1至1:9，更优选重量比为10:1至2:1。
[0023]根据一种实施方案，该透气膜包含基于该透气膜的总重量计为40
‑
65％重量、优选40
‑
60％重量且最优选40％重量至55％重量的该经表面处理填料材料产品。
[0024]根据另一种实施方案，该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料是天然研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、改性碳酸钙、经表面处理碳酸钙或其混合物，优选为天然研磨碳酸钙。
[0025]根据又一种实施方案，该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料具有
[0026]a)重量中值粒子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.透气膜，该透气膜包含至少一种可生物降解聚合物和基于该透气膜的总重量计为35
‑
65％重量的经表面处理填料材料产品，其中该经表面处理填料材料产品包含A)至少一种研磨的含碳酸钙填料材料，其具有
‑
重量中值粒子尺寸d
50
为0.1μm
‑
7μm，
‑
顶切粒子尺寸d
98
≤15μm，
‑
根据ISO 9277使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为0.5
‑
150m2/g，以及
‑
残余总水分含量为0.05
‑
0.3％重量，基于该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的总干重计，B)在该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的表面上的处理层，其包含i.至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成，和/或ii.至少一种饱和或不饱和的脂族线性或支化羧酸和/或其盐，优选至少一种碳原子总量为C4
‑
C24的脂族羧酸和/或其盐，其中该经表面处理填料材料产品包含基于该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的总干重计为0.1
‑
3％重量的量的该处理层，并且其中该至少一种可生物降解聚合物具有根据ISO 527
‑
3测量的低于2100MPa的拉伸E
‑
模量。2.权利要求1的透气膜，其中该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料是湿研磨的含碳酸钙填料材料。3.权利要求1或2的透气膜，其中该至少一种可生物降解聚合物从包含以下物质的组中选择：聚乳酸、聚乳酸基聚合物、聚羟基烷酸酯(PHA)如聚羟基丁酸酯(PHB)、聚
‑3‑
羟基丁酸酯(P3HB)、聚羟基戊酸酯、聚羟基丁酸酯
‑
聚羟基戊酸酯共聚物、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共聚
‑3‑
羟基戊酸酯)；聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚葡糖酸酯、聚(二烷酮)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚己内酯
‑
聚(乙二醇)共聚物、聚己内酯
‑
聚乳酸共聚物、聚乙烯醇(PVA)、聚(丁二酸乙二醇酯)(PES)、聚(丁二酸丙二醇酯)(PPS)及其混合物，优选聚乳酸、聚乳酸基聚合物、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)及其混合物。4.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该至少一种可生物降解聚合物是聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸的共混物，优选重量比为10:1至1:9，更优选重量比为10:1至2:1。5.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该透气膜包含基于该透气膜的总重量计为40
‑
65％重量、优选40
‑
60％重量且最优选40％重量至55％重量的该经表面处理填料材料产品。6.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料是天然研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、改性碳酸钙、经表面处理碳酸钙或其混合物，优选为天然研磨碳酸钙。7.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料具有a)重量中值粒子尺寸d
50
为0.25μm
‑
5μm，优选0.5μm
‑
4μm且最优选0.6μm
‑
2μm，和/或b)顶切粒子尺寸d
98
为≤12.5μm，优选≤10μm，更优选≤7.5μm且最优选≤6.5μm，和/或
c)细度使得所有粒子的至少5％重量、优选至少7％重量、甚至更优选至少9％重量且最优选至少11％重量具有<0.5μm的粒子尺寸，和/或d)根据ISO 9277使用氮气和BET法测量的比表面积(BET)为0.5
‑
50m2/g，更优选0.5
‑
35m2/g且最优选0.5
‑
15m2/g。8.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料具有基于该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的总干重计为0.05
‑
0.2％重量、优选0.05
‑
0.15％重量且最优选0.05
‑
0.12％重量的残余总水分含量。9.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该至少一种研磨的含碳酸钙填料材料的表面上的处理层包含至少一种单取代琥珀酸酐和/或其盐，该单取代琥珀酸酐由利用选自在取代基中的碳原子总量为至少C4至C18的线性、支化、脂族和环状基团的基团单取代的琥珀酸酐组成。10.前述权利要求中任一项的透气膜，其中该经表面处理填料材料产品在23℃(
±
2℃)的温度下具有0.1
‑
1mg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：