[發明專利]一種梯度孔隙結構透氣膜及其制造方法

無效

• 申請號: 201210002490.X
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102555313A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 金華江;王建黎;張誠
• 申請（專利權）人: 浙江越韓科技透氣材料有限公司
• 主分類號: B32B3/24
• 分類號: B32B3/24;B32B27/32;B32B27/18;B29C69/00;B29C55/04;B29C47/00;B29B9/06
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種梯度孔隙結構透氣膜及其制造方法。

背景技術

填充-拉伸透氣膜是一種將熱塑性聚合物與一定比例的剛性礦物填料混合、擠出流延或吹塑成填充薄膜，并經縱向或雙向拉伸得到的微孔材料。這種透氣膜成孔的原理是填充薄膜在后拉伸時，聚合物/剛性填料弱接觸界面脫落剝離，塑性的聚合物（典型的聚合物是聚乙烯）在外力作用下延展在弱界面的應力集中區誘導下形成三維貫穿的孔道。通過改變聚合物的牌號、填料顆粒（包括種類、大小和形貌）、填充量及流延和拉伸等工藝條件可以控制透氣膜的孔隙結構與孔隙率。這種相互貫穿的孔隙結構允許小分子氣態物質透過（如水蒸氣、空氣等）。如果采用疏水性聚烯烴作為聚合物原料，通過上述方法得到的透氣膜由于表面張力的作用液態水等極性液體將無法滲透，從而得到透氣不透水的特性。

考慮到生產成本、可加工性和使用性能等因素，聚烯烴常被用于制備透氣膜。一般認為，聚乙烯透氣膜具備有透氣而不漏水的特點的同時，還具有良好的彈性、柔軟性、拉伸性能和延展性，已廣泛應用于醫療衛生、食品包裝、農作物保鮮、建筑防水和水處理等領域。在日常生活中，透氣膜用于個人衛生用品（如嬰兒尿布、婦女衛生巾等）。據有關機構統計，2005年我國一次性衛生用品的銷售額約為159億元，其中婦女衛生巾115億元，嬰兒尿布38億元，成人失禁尿布6億元。在醫療領域，可制成醫用防護服、醫用床單、醫用隔離罩、一次性手術衣、一次性床墊等，歐美國家對于一次性隔離衣和手術衣和一次性防護服已經相當普及。

關于普通型聚烯烴透氣膜的制備方法的報道已有許多。專利CN101747548A公開了一種用于制備高強度聚烯烴透氣膜的復合物及其制備方法。由如下重量份數的組分組成:聚烯烴樹脂35-65，微米級無機填料30-60，納米級無機填料1-10，抗氧劑0.2-0.5，加工助劑0.1-1.0，偶聯劑0.1-3.0。該專利通過填充納米無機粒子提高聚烯烴透氣膜的機械性能，生產時容易引起模口阻塞，透氣膜低孔率，從而降低了透氣性能，忽視了對于透氣膜輕量化的要求，同時在生產前需用偶聯劑對納米級無機填料進行表面處理，進一步增加了透氣膜的生產成本。專利CN101870389A公開了一種透氣性可調節、可熱成型的共擠薄膜。該共擠薄膜至少包含A層塑料膜、B層可熱封塑料膜和具有透氣性的C層粘結塑料膜，其中C層粘結塑料膜位于A層塑料膜與B層熱封塑料膜之間，在A層塑料膜與B層熱封塑料膜之間還可以插入其它塑料層，上述塑料膜通過共擠設備擠出成膜。專利CN1414900A公開了一種透氣彈性多層膜，它包含一層由第一彈性體與至少一種填料構成的芯層和至少一層由第二彈性體構成的皮層；其中，所述第一彈性體是聚烯烴，所述第二彈性體選自熱塑性聚氨酯、聚醚酰胺、嵌段共聚物，以及它們的組合物。或者在多層膜上還可以粘結上至少一層支持層。

上述專利使用粘結塑料膜作為中間層粘結內外兩表層膜，一方面如果粘結層要是過薄，會與內外兩表層膜不能很好地復合，復合后會產生剔離，這就造成了該透氣膜容易在使用過程會產生內外兩表層膜脫落，降低其物理機械性能，另一方面，如果粘結層過厚，粘結層可能會透過內外兩表層膜，污染透氣膜兩表面。同時該膜過厚，引起透氣性差、不符合輕量化要求的問題，類似的專利還有CN1080192C等。

為了提高透氣膜產品的柔軟性和降低生產成本，透氣膜輕量化已經成為一種趨勢，韓國及國內基本上采用的是20-22g/m²的透氣膜用于衛生行業，同時鑒于透氣膜的“防水透氣”性能，要求透氣膜更高的孔率，使水汽更易滲透，提高使用舒適性。

透氣膜的生產技術已經是公知的，如專利CN101643559A公開了一種超薄、高透氣薄膜及其制備方法，類似的專利還有CN1014794B等。但是眾所周知，現有的填充-拉伸法制備的單層微孔透氣薄膜在制備輕量化透氣膜時存在如下缺點：微孔薄膜的透氣性是通過改變硬質礦物的填充率和牽伸比手段獲得，為了得到高透氣率的薄膜，往往需要提高透氣膜母料中硬質填充粒子的含量或者是提高牽伸比，其結果是所獲得的薄膜表面的易破損產生缺陷，同時薄膜的中出現大量的大孔徑的孔洞，降低了薄膜的阻隔性能。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種梯度孔隙結構透氣膜及其制造方法，該方法是對現有透氣膜的制備方法的改進并且以克服現有方法提高透氣膜透氣性的同時犧牲膜的防滲性和阻隔性的缺點為目標。通過本發明方法生產的薄膜材料能保證膜材料高透氣性能的同時兼有優異的阻隔性能，而且能滿足強度和輕量化要求。相比于現在普遍的單層透氣膜生產，大大降低了高破損、多缺陷的風險。