可選擇性滲透保護結構及由其製得的製品的製作方法

2023-05-31 01:41:16

專利名稱：可選擇性滲透保護結構及由其製得的製品的製作方法
可選擇性滲透保護結構及由其製得的製品本發明涉及具有高溼氣滲透性，而對諸如化學物質之類的其它物質具有低滲透性的可選擇性滲透組合物和結構，以及由其製得的製品。
背景技術：
對暴露於有害化學和生物試劑的個人防護常常對消防隊員、開業醫生和類似處境的人員具有重要意義。此類防護常常包括穿戴對此類試劑提供屏障的服飾。標準防護服中常常使用丁基橡膠。然而，由丁基橡膠製成的衣服很笨重並且幾乎不可滲透空氣和水分 (I. Lee、Yang 和 Wilusz ；Polymer Engineering&Science, 1996，36，1217)，導致穿著這種衣服時，其內部將產生難以忍受的熱量。其它防護服裝包括塗覆有可提供化學和/或生物屏障的聚合材料的紡織物。已知具有各種機械和傳送特性的多種可滲透材料。然而，根據其中要應用的可滲透材料的具體應用，需要某些特性的組合。例如，在防護服裝應用中，希望材料可傳送水蒸汽並且阻礙有害化學物質和/或生物試劑的傳送並且重量輕，以及在較寬的溫度範圍內具有柔性。需要具有膜特徵的柔性固體材料，該材料有利於水蒸汽(例如從含膜服裝穿著者至大氣環境)的傳送；允許滲透衣服的水分達到令穿著者舒適所需的程度，從而降低熱應力；並且阻礙某些化合物和生物試劑的進入。人們常常用薄膜或織物防水油布、罩布或其它覆蓋物包裹或包裝設備以免在運輸和貯藏過程中損壞表面。這些覆蓋物可由高阻隔(高度不透水)薄膜和織物(參見例如 http://www. heritagepackaging. com/productservices/barrierpackaging/bpbasics/ bpbasics.htm)製備。許多相對較小的物件在貨盤(即容易通過叉車或小型起重機移動的平臺)上裝運。貨盤提供了便利以從貨櫃裝卸貨物和短距離(如在倉庫內)移動少量貨物或遞送零售量的貨物。當把小物件置於貨盤上時，小物件可為未包裝的或包裝的，例如在袋子或箱子中。裝載貨物的貨盤優選地具有完整性和穩定性，以便貨物在裝運過程中不受損或丟失。為了提供必要的完整性和穩定性，通常已將貨盤及其貨物一起包裹在薄膜內，例如可通過機器或手動施加的聚乙烯拉伸包裝重疊層內。參見例如US RE38429。為裝載貨物的貨盤提供完整性和穩定性的其它常見做法包括將貨盤及其貨物包裹在可熱收縮的薄膜中、將裝載貨物的貨盤封裝在可熱收縮或可拉伸的外皮或「罩布」中、以及將貨物容納在單個紙箱或盒中。這些方法有時單獨或統稱為「貨盤單元化」。一般適合使用阻擋膜將小物體或小製品包裹在密封袋中，因為可以在密封在袋中之前乾燥物體和/或將乾燥劑包括在密封袋內。該方法不太適合諸如車輛、船舶、馬達、機器、工業物品、容納較小製品的貨盤或貨櫃、以及其它大體積設備之類的大物體，因為通常無法讓覆蓋物在物體周圍形成密封並且可能無法充分乾燥物體。在貯藏期間或通過輪船或鐵路裝運時，該問題可能尤其突出，因為大物體可能會長時間暴露於不利的天氣條件下。 空氣中的水分和/或雨水可能進入覆蓋物下面的空間並被捕集和冷凝。對於高阻隔覆蓋物來說，沒有辦法讓水回滲到覆蓋物外部，導致水分積聚在覆蓋物內，從而有可能發生腐蝕。
每年由於例如鐵、鋼和其它金屬的腐蝕造成大量的經濟損失。影響腐蝕速率的因素有很多，包括水分、氧氣和鹽的存在。一種常見的腐蝕為由高溼度環境下的電化學反應所造成。例如，當鐵被暴露於潮溼空氣中時，它會與氧氣反應而形成鐵鏽(氧化鐵)。腐蝕的結果可能為形成容易剝落的金屬氧化物，引起大量點蝕，從而導致金屬結構強度降低和碎裂。腐蝕也會影響金屬部件的其它性質，如降低電導率或增大表面粗糙度，從而使移動部件變得不能自由移動。除了金屬腐蝕之外，在設備表面上的冷凝的水分中還會生長黴菌。利用具有較高水汽透過率的薄膜或覆蓋物，可以讓捕集的水分回到周圍的大氣中，從而防止覆蓋物內的水分冷凝。利用這種薄膜可防止或減少生鏽和腐蝕，並減少生黴機石。各種參考文獻都描述了由各種聚合物製備的可用於保護性覆蓋物的半滲透材料。 參見例如US6579948。最近公開了包含可選擇性滲透膜的防護織物，該可選擇性滲透膜包含有機酸改性的離聚物組合物(US7514380)。許多以前的可滲透膜均為微孔的，即由於存在可通過蒸汽的微孔而具有可滲透性。可層合到非織造紡織物之上或之間的微孔膜具有增大的滲透性，但由於其不可選擇的滲透性，可能無法充分阻擋液體。液體在受壓的情況下能夠穿透孔。大多數微孔膜為雙軸取向，因此只能進行少量收縮並且無法在不降低孔隙率的情況下收縮。這些微孔膜也可能具有較低撕裂強度並且表面容易弄髒，從而失去滲透性。最近公開了包含可選擇性滲透膜的防護織物，該可選擇性滲透膜包含有機酸改性的離聚物組合物(US7514380)。儘管本文所公開的組合物提供了優異的選擇滲透性，但其與某些非織造紡織物的粘附性可能不足以提供耐用的防護服。由於尚未出現單一材料滿足所有技術要求並且提供高性價比的供選擇的替代方案，因此期望提供可選擇性滲透膜或結構或層，其顯示出機械特性、低溫柔韌性、選擇性傳輸、易於加工性和高性價比的組合，以便使其適用作限制腐蝕和/或生黴的物體的保護性
覆蓋物。發明概述本發明提供了可選擇性滲透的結構或製品，所述結構或製品包含組合物或基本上由組合物組成，所述組合物包含以下組分或基本上由以下組分組成(a)包含⑴和(ii)、基本上由⑴和( )組成或由⑴和( )組成的組合，其中(i)為一種或多種乙烯酸共聚物；(ii)為一種或多種有機酸；其中酸共聚物和有機酸中的組合酸性基團的至少50%被金屬離子標稱中和成鹽並且至少50%的金屬離子為鹼金屬離子；(b)乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的三元共聚物；以及(c)任選的一種或多種含乙烯聚合物，該含乙烯聚合物選自聚乙烯(PE)均聚物、 乙烯和α-烯烴的共聚物、乙烯和二烯的共聚物，以及由乙烯與至少一種極性單體的共聚作用獲得的乙烯共聚物，所述極性單體選自乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和一氧化碳，其中含乙烯聚合物不包含羧酸共聚單體。可選擇性滲透結構可以用作防護製品。要注意的是，組合物具有至少200g_密耳
5/m2/24h的溼氣滲透值(MVPV)和高進水壓力；並且可選擇性滲透結構具有至少30g/m2/24h 的溼氣透過率(MVTR)。MVPV和MVTR為在37. 8°C和100%相對溼度的條件下，按照ASTM F-1249 測得。可提供可滲透保護結構或製品的製品，所述製品包括如下組件、基本上由如下組件組成、由如下組件組成或由如下組件製備基底和可選擇性滲透膜，其中製品可選擇性滲透水分並且可具有根據ASTM F2298測得的至少1800g/m2/24h的溼氣透過率(MVTR)；基底包含紡織物或多孔片材料；並且膜可以包含上文公開的組合物、基本上由上文公開的組合物組成、由上文公開的組合物組成或由上文公開的組合物製備。本發明提供了一種限制製品因腐蝕或生黴而損壞的方法，該方法包括將製品包裹或覆蓋在可選擇性滲透保護結構內，其中該結構可與上文公開的那些相同。發明詳述所有參考文獻的全部公開內容均以引用方式併入本文，並且商品名或商標均以大寫體示出。動詞「為」後面的文字可以為主語的定義。「(甲基)丙烯酸」包括甲基丙烯酸和/或丙烯酸，「(甲基)丙烯酸酯」包括甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。「可選擇性滲透」是指只允許例如蒸汽或氣體之類特定狀態的某些分子滲透，而不允許其它分子或以例如液體或固體之類的不同狀態滲透。此類分子可溶解或分散在某些材料的基質(例如本文所公開的組合物的膜或片材)內，然後再穿過材料擴散或遷移。可選擇性滲透組合物可具有至少200、至少800、至少900、至少1200、至少2000、至少4，OOOg-密耳/m2/24h或甚至更高的MVPV。MVPV為組合物的固有滲透性指標，通過測量包含組合物的膜的水分滲透性獲得，其中膜可以為標準化為1密耳厚的薄膜或片材。可選擇性滲透防護製品可具有至少30、至少50、至少100、至少500或至少IOOOg/ m2/24h或甚至更高的MVTR。MVTR測量單位時間內透過製品最小尺寸的溼氣總量，而不管結構厚度如何。對於具有給定組合物和MVPV的膜而言，MVTR隨厚度增大而減小。可選擇性滲透製品提供了機械特性、低溫柔韌性、選擇性傳輸、便於加工和高性價比的組合。將包含有機酸改性的離聚物組合物(如US7514380中所公開)的可選擇性滲透組合物擠壓塗布到諸如紙材或織物之類的基底上時，該組合物與基底的粘附性很差。以前，曾通過添加20至30重量％的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物來提高其它可選擇性滲透組合物(如共聚酯醯胺共聚物[PEBAX ])與基底的粘附性。儘管粘附性有所提高，但乙烯 /(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可對塗層的水分透氣性具有負面效應。令人驚訝的是，乙烯丙烯酸(甲基)丙烯酸烷基酯三元共聚物(例如乙烯(甲基) 丙烯酸丙烯酸正丁酯三元共聚物)在相對溫和的加工條件下可以有效地提高有機酸改性的離聚物與織物的粘附性。此類三元共聚物含量為10重量％時(與典型改性含量為30重量％的乙烯丙烯酸烷基酯二聚物相比)，顯示出增大的織物粘附性，同時充分保留了原來的有機酸改性的離聚物的水分滲透性。組合物可形成能夠用作選擇性滲透屏障的單片或連續的膜。相比微孔膜，單片連續膜具有較高的進水壓力並且防水、防液體。如DINEN20811 :92所述，高進水壓力是指靜水壓頭 > 150cm (或> 250cm 或> 500cm) H2O0因此，單片膜提供了對諸如水之類液體的屏障，同時在適當條件下仍然允許水蒸汽滲透。單片屏障還可有效防止暴露於諸如水、溶劑、油、腐蝕性液體等等的液體中或顆粒或固體中，包括粉塵、刺激物、黴菌孢子、過敏原、花粉、動物毛屑、毛髮等。選擇性滲透膜可根據滲透劑的粒度和極性對液體滲透劑具有選擇性，即其選擇性使得能夠允許水以較高速率穿過其中擴散，該速率高於分子量比甲醇大的幾乎所有有機液體的速率。酸共聚物優選地為「直接」或「無規」酸共聚物。直接或無規共聚物為通過將所有單體同時加入而聚合的聚合物，與其中另一種單體通常通過後續自由基反應接枝到現有聚合物上的接枝共聚物不同。一種或多種乙烯酸共聚物可包括E/W乙烯酸共聚物，其中E代表乙烯共聚單元，W 以共聚物的約2至約35重量％存在並且代表至少一個C3至C8 α，β -烯鍵式不飽和羧酸共聚單元，乙烯可構成剩餘部分。W可以為E/W共聚物的約3至35重量％、4至25重量％或5至20重量％。W的實例包括丙烯酸或甲基丙烯酸。具體的酸共聚物包括乙烯/丙烯酸二聚物和乙烯/甲基丙烯酸二聚物。值得注意的乙烯/甲基丙烯酸二聚物包含19重量％的甲基丙烯酸共聚單元。乙烯酸共聚物可通過本領域技術人員已知的任何方法製備，例如使用US5028674 中公開的「共溶劑技術」。離聚物通過酸共聚物的中和作用獲得。包括諸如鈉離子或鉀離子之類的金屬陽離子的中和劑用於中和酸共聚物中的至少一部分酸性基團。未改性的離聚物由諸如 US3264272中所公開的酸共聚物製備。「未改性」是指沒有與會對未共混離聚物的性質產生影響的任何材料進行共混的離聚物。通過用金屬化合物處理，可利用酸共聚物製備可熔融加工的未改性離聚物。未改性的離聚物可標稱中和至任何含量，例如，酸性部分為約15至約90%或約40至約75%。有機酸可以為碳原子數小於36的一元酸或它們的鹽。所述酸任選地用1至3個獨立地選自C1-C8烷基、OH和OR1的取代基取代，其中每個R1獨立地為C1-C8烷基、C1-C6烷氧基烷基或COR2 ；並且每個R2為C1-C8烷基。有機酸的實例包括C4-C36(例如 C4—26、C6_22 或C12_22)酸。在例如大於80%、至多100%標稱中和度(即加入足夠的金屬化合物，使得共聚物和有機酸中的所有酸性部分被標稱中和)的高中和度下，揮發性不是問題並且可使用碳含量較低的有機酸。但優選的是，有機酸(或鹽)為非揮發性(在該物質與酸共聚物熔融共混的溫度下不揮發)和非遷移性的(在正常貯藏條件(環境溫度)下不會大量浮現在聚合物表面)。有機酸的實例包括但不限於己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、硬脂酸、異硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、芥酸、油酸和亞油酸。有機(脂肪)酸包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸、芥酸、二十二烷酸、異硬脂酸、12-羥基硬脂酸或它們中兩種或更多種的組合。優選飽和的有機酸，例如硬脂酸、花生酸和二十二烷酸。有機酸可作為指定有機酸與多種不同結構的不同較低含量的有機酸的混合物商購獲得。當組合物包含指定的酸時，其它未指定的酸可以指定酸商業供應品中常規已知的含量存在。例如，可商購獲得的酸混合物包括90重量％的花生酸(C2tl酸)與二十二烷酸 (C22酸)的混合物和6重量％的C18酸以及4重量％的其它酸。任何這類有機酸的鹽可包括鹼金屬鹽，使得最終組合物中存在的金屬離子包含至少50%的鹼金屬離子，包括鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽和/或銫鹽，優選鈉鹽或鉀鹽。可通過加入經計算能夠中和共混物中目標量的酸共聚物和有機酸酸性部分的化學計量量鹼性化合物，來提供能夠中和酸性基團的鹼性金屬化合物的量(以下稱為「標稱中和度百分比」或「標稱中和」)。因此，使所述共混物中存在足量的鹼性化合物以便能夠總計達到指定的標稱中和度。可用金屬離子標稱中和E/W共聚物和有機酸中大於50%、60%、 70^^80%或90% (或甚至100%)的總酸性基團；並且金屬離子包含至少50摩爾％的鹼金屬離子，優選鈉或鉀。除了鹼金屬，還可以存在少量的鹼土金屬和/或過渡金屬離子的鹽。金屬化合物可包括鹼金屬的化合物，例如鋰、鈉、鉀或銫或此類陽離子的組合。實例包括鈉、鉀、銫或鈉、鉀和/或銫的任意組合，任選地包括少量其它陽離子，例如其它鹼金屬離子、過渡金屬離子或鹼土金屬離子。值得注意的金屬化合物包括鹼金屬離子(尤其是鈉和鉀)的甲酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、氧化物、氫氧化物或醇鹽，以及鹼土金屬和過渡金屬離子的甲酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽、氧化物、氫氧化物或醇鹽。值得注意的是氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙酸鈉、乙酸鉀、碳酸鈉和碳酸鉀。可通過本領域技術人員已知的任何方法將乙烯酸共聚物或未改性的離聚物與有機酸或它們的鹽和/或金屬化合物混合，以製備如上所述包含(1)和O)的共混改性離聚物組合物。它基本上為可熔融加工的，並可以通過如下方法製備混合一種或多種乙烯酸共聚物、一種或多種一元羧酸或它們的鹽、鹼性化合物以形成混合物；然後在足以生成組合物的條件下加熱混合物。可以在約80至約350°C、約100至約320°C或120至300°C的溫度範圍內、在適合所述溫度的壓力下加熱約30秒至約2或3小時。例如，組合物可以通過如下方法製備將酸共聚物和/或它們的離聚物與一種或多種有機酸或它們的鹽熔融共混；同時或隨後混合足量能夠中和酸性部分至大於50、60、70、80、90%、接近100%或100%的標稱中和度的鹼性金屬化合物。可以加熱組分的灰白和深棕色共混物，或者可以在擠出機中熔融共混組分。例如，可用雙螺杆擠出機同時混合和處理酸共聚物和有機酸(或鹽)以及金屬化合物。希望通過共混將組分緊密混合，使得鹼性金屬化合物能夠中和酸性部分。以這種方式(同時或隨後)在例如不使用惰性稀釋劑的情況下處理酸共聚物和有機酸以及金屬化合物，可以製備組合物，並且相比只有離聚物時容易導致熔融加工性和性質喪失的情形，可以更大限度地避免可加工性或諸如韌性與伸長性之類性質的喪失。如上文定義，將有機酸改性的離聚物與E/X/Y乙烯酸三元共聚物和任選的第二含乙烯聚合物熔融共混。乙烯酸三元共聚物優選地為直接或無規酸共聚物。乙烯酸三元共聚物組分包含一種或多種E/X/Y三元共聚物，其中E代表乙烯共聚單元，X代表至少一種C3-C8 α，β _烯鍵式不飽和羧酸共聚單元，Y代表軟化共聚單體(軟化是指使聚合物的結晶度降低)共聚單兀。X的實例包括丙烯酸或甲基丙烯酸，X可以為約3-35重量％、4_25重量％或5_20 重量％的Ε/Χ/Υ共聚物，乙烯可構成其餘部分。Y的實例包括丙烯酸烷基酯、烷基甲基丙烯酸酯或它們的組合，其中烷基具有1至8個或1至4個碳原子。值得注意的是Ε/Χ/Υ共聚
8物，其中Y以E/X/Y共聚物的至少1重量％或約2至約35重量％存在。乙烯可構成E/X/Y 三元共聚物的其餘部分。具體的三元共聚物包括乙烯/丙烯酸/丙烯酸正丁酯、乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸正丁酯、乙烯/丙烯酸/丙烯酸異丁酯、乙烯/甲基丙烯酸/異甲基丙烯酸異丁酯、 乙烯/丙烯酸/丙烯酸甲酯、乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯、乙烯/丙烯酸/丙烯酸乙酯和乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯三元共聚物或它們中兩種或更多種的組合。優選地，先製備(1)和O)的改性離聚物組合，隨後將其與E/X/Y三元共聚物共混。在E/W 二聚物轉換成有機酸改性離聚物之前或同時，將E/X/Y三元共聚物與E/W 二聚物共混可獲得這樣的組合物，其中未觀察到組合物與基底的粘附性提高。任選地，可以將另外的含乙烯聚合物與有機酸改性的離聚物和E/X/Y三元共聚物共混。如下文所述，將組合物與此類聚合物共混可在將該共混物粘附到基底上時提供更好的可加工性、改進的韌性、強度、柔韌性和/或相容性。組合物可以包含0-60重量％，優選地0-30重量％的其它含乙烯聚合物，例如0. 1-60重量％或0. 1-30重量％。含乙烯共聚物可以包括聚乙烯(PE)均聚物和共聚物。PE均聚物和共聚物可通過多種方法進行製備，例如，熟知的Ziegler-Natta催化劑聚合反應(如US4076698和 US3645992中所述)、茂金屬催化的聚合反應、VERSIP0L催化的聚合反應以及通過自由基聚合反應。聚合反應可通過液相法、氣相法等方法進行。PE聚合物的實例可包括高密度 PE (HDPE)、線性低密度PE (LLDPE)、低密度PE (LDPE)、極低或超低密度PE (VLDPE或ULDPE)、 用具有高柔韌性和低結晶度的茂金屬製得的密度更低的PE(mPE)。茂金屬技術在例如美國專利 5272236、5278272、5507475、5264405 和 5240894 中有所描述。PE的密度可在約0. 865g/cc至約0. 970g/cc的範圍內。線性PE可以摻入α-烯烴共聚單體，如丁烯、己烯或辛烯以將密度降低至所描述的密度範圍內。例如，共聚物可以主要包含乙烯(按重量計)，該乙烯與其它α-烯烴共聚，該α-烯烴具有3至20個碳原子並且在共聚物中的含量最多為約20重量％。其它α-烯烴為丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四烯、1-十八烯或它們中兩種或更多種的組合。值得注意的是包含乙烯/辛烯共聚物的茂金屬聚乙烯。PE共聚物還可以為包含少量具有雙鍵的不飽和化合物的乙烯丙烯彈性體。如本文所用，術語「PE，，用於泛指包含上述乙烯的任何或全部聚合物。具有少量二烯組分諸如丁二烯、降冰片二烯、己二烯和異戊二烯的乙烯共聚物一般也是適宜的。三元共聚物諸如乙烯/丙烯/雙烯單體(EPDM)也是適宜的。含乙烯聚合物可包括得自乙烯與例如下列至少一種極性單體的共聚作用的乙烯共聚物乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/CO共聚物、乙烯/丙烯酸酯/CO共聚物和/或它們的任何混合物。EVA包括衍生自乙烯與乙酸乙烯酯的共聚作用的共聚物，或者包括衍生自乙烯、乙酸乙烯酯和其它共聚單體的共聚作用的共聚物。乙酸乙烯酯共聚單體可具有2至45重量％ 或6至30重量％的乙酸乙烯酯。EVA可具有根據ASTM D-1238測量的0. 1至60g/10min或 0. 3至30g/10min的熔體流動速率。可使用兩種或更多種不同EVA的混合物。乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物包括乙烯和一種或多種Ci_8(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。(甲基)丙烯酸烷基酯的實例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。共聚物的實例包括乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物或它們中的兩種或更多種的組合。(甲基)丙烯酸烷基酯可以2至45重量％、5至 45重量％、10至35重量％或10至觀重量％摻入到乙烯/ (甲基)丙烯酸烷基酯共聚物中。可通過本領域技術人員所熟知的方法，採用高壓釜或管式反應器製備乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。參見例如美國專利2897183、3404134、5028674、6500888和 6518365。由於乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物的製備方法為人們所熟知，為簡便起見， 本文省略了對其製備方法的描述。採用管式反應器生產的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，可以例如商品名 ELVAL0Y AC 從 Ε· I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware(DuPont)商購獲得。乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物的分子量可顯著變化，並且可通過平衡乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物與中和有機酸和乙烯酸共聚物的性質選擇聚合物的熔融指數(MI)等級以提供具體的可變滲透率構造所需的滲透率和結構性能的期望組合。可使用兩種或更多種不同乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物的混合物。值得注意的方法是其中第二組合物具有5至30重量％的至少一種乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。優選地，先製備(1)和⑵的改性離聚物組合，隨後將其與E/X/Y三元共聚物和任選的含乙烯聚合物共混。然而，在一些實施方案中，可以在製備期間或與E/X/Y三元共聚物共混之前將含乙烯聚合物與有機酸改性的離聚物熔融共混。也就是說，與含乙烯聚合物的共混以及E/W 二聚物與有機酸的中和作用可以在單一工藝操作中同時進行。在其它實施方案中，可以先製備(1)和(2)的改性離聚物組合，再將其與含乙烯聚合物熔融共混，然後再與乙烯酸三元共聚物熔融共混。例如，有機酸改性的離聚物與含乙烯聚合物的灰白和深棕色共混物可以在高於它們的熔融溫度的溫度下加熱並混合，或者可以在擠出機中熔融共混組分。可以將所得組合物聚集(例如粒料形式)，隨後與E/X/Y三元共聚物共混。在其它實施方案中，可以同時(即在單一工藝操作中)進行有機酸改性離聚物的製備以及與含乙烯聚合物和乙烯酸三元共聚物的熔融共混。有機酸改性的離聚物、含乙烯聚合物和乙烯酸三元共聚物的灰白和深棕色共混物可以在高於它們的熔融溫度的溫度下加熱並混合，或者可以在預混粒料共混物之後或通過將組分定量加入擠出機，在擠出機中熔融共混組分。共混聚合樹脂時，流動性較高或粘度較低的樹脂相對於其它流動性較低的樹脂往往更容易流動。該熔融流變學效應往往有利於流動性較高的樹脂在熔融共混過程中更有效地分散和分布於共混物中，並能在具有較高熔融剪切場的界面處更有效地分布。根據共混和擠出條件，含乙烯聚合物和E/X/Y三元共聚物組分可在擠出物表面附近聚集，從而提高與基底的粘附性。一個實施方案中的組合物包含以下組分、基本上由以下組分組成或由以下組分組成(a)基於(a)、(b)和(c)的組合，30_99重量％的以下組分的共混組合(1)基於(1)和O)的組合，70-90重量％的一種或多種E/W乙烯酸共聚物或酸共聚物的離聚物，其中E代表乙烯共聚單元，W以共聚物的約2至約35重量％存在並且代表至少一種C3至C8 α，β -烯鍵式不飽和羧酸共聚單元；
(2)基於(1)和(2)的組合，10-30重量％的具有4至36個碳原子的一種或多種有機酸或它們的鹽；其中E/W共聚物和有機酸中至少50%的組合酸性基團被金屬離子標稱中和成鹽；其中至少50%的金屬離子為鹼金屬離子；(b)基於(a)、(b)和(c)的組合，1-30重量％的E/X/Y乙烯酸三元共聚物，其中E 代表乙烯共聚單元，X以共聚物的約2至約35重量％存在並且代表至少一種C3-C8 α，β-烯鍵式不飽和羧酸共聚單元，Y以共聚物的約1至約35重量％存在並且代表丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯共聚單元；其中(a)、(b)和(c)總計為100重量％ ；以及(c)基於(a)、(b)和(c)的組合，0-60重量％的一種或多種第二含乙烯聚合物， 所述含乙烯聚合物選自聚乙烯均聚物、乙烯與α-烯烴的共聚物、乙烯與二烯的共聚物，以及由乙烯與至少一種極性單體的共聚作用獲得的乙烯共聚物，其中極性單體選自乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和一氧化碳，其中第二含乙烯聚合物不包含不飽和羧酸共聚單體。組合物還可包含基於組合物總重量0. 01-15重量％、0. 01-10重量％或0. 01-5重量％的添加劑，包括增塑劑、穩定劑(包括粘度穩定劑和水解穩定劑)、主抗氧化劑和輔抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、染料、顏料或其它著色劑、無機填料、防火劑、潤滑劑、增強劑(如玻璃纖維和薄片、合成(例如芳族聚醯胺)纖維或紙漿)、發泡劑或鼓泡劑、加工助劑、滑爽添加劑、防結塊劑(如矽石或滑石)、剝離劑、增粘樹脂或它們中的兩種或更多種的組合。這些添力口劑在 Kirk Othmer 所著的 Encyclopedia of Chemical Technology (化工技術百科全書)中有所描述。添加劑可通過任何已知方法摻入組合物，例如，幹混、擠出各種組分的混合物、常規母煉技術等。組合物還可包含防火劑，例如化學添加劑，包括但不限於磷化合物、氧化銻和滷素化合物(尤其是溴化合物)、以及本領域熟知的其它添加劑。此類添加劑的含量可介於最終風乾組合物或風乾膜重量的20%至30%之間或約25%。組合物也可包含填料、纖維或紙漿，其添加量可最多為總組合物的30至40重量％。這些材料可提供增強作用或換句話講改進組合物的機械特性，而不對組合物的選擇滲透性產生負面影響。填料包括例如無機材料，例如炭黑、TiO2、碳酸鈣(CaCO3)。纖維(包括短切纖維)包括玻璃纖維、芳族聚醯胺纖維、碳纖維等。紙漿包括例如芳族聚醯胺微漿 (微漿具有約0. 01至約100微米的體積平均長度)。聚合物組合物可形成或摻入膜或片材。薄膜可通過已知技術製備，例如，將聚合物組合物澆鑄到平坦表面上或薄膜內、將熔融聚合物組合物從擠出機擠出以形成流延膜或將聚合物組合物薄膜擠出和吹塑以形成擠出吹塑薄膜。薄膜可具有1至2500 μ m的厚度，對於許多保護性覆蓋物應用來說，優選厚度為約 5至10密耳或約120至250 μ m。保護結構可以為例如防水油布、覆蓋物、衣服等形式。由組合物形成的膜可作為加入保護結構的一層材料存在，或者作為摻入保護結構的織物的一種組分存在。一般來講，如下文所詳述，可以覆蓋或重疊的方式布置組合物層和支撐基底以提供保護結構。與基底一起使用時，可選擇性滲透組合物可以具有約10至約250μπι的厚度。可通過多種技術和方法將膜組合物轉化並施加到基底上。
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可以通過以下方法在熔融狀態下將組合物施加到基底上，例如但不限於將以熔融形式施加的組合物的內層擠壓塗布到基底或兩個基底層的層壓體上，從而與基底粘附在一起。在一些實施方案中，可以利用織物浸漬和塗布技術將聚合物組合物直接塗覆到基底上。 例如，可選擇性滲透組合物為直接施加到基底上(通過擠壓塗布、噴塗、塗繪或其它合適的施加方法)的塗層。該塗層可利用本領域已知的鋪展方法用例如橡膠刮粉刀或狹縫擠出機施加。可以將組合物施加到紡織物基底的一側或兩側上。當在一側塗覆或層合基底時， 可以將組合物施加到直接暴露於環境的一側以提供液體不可滲透的外表面。作為另外一種選擇，在可能存在機械磨損或研磨的應用中，可以將組合物施加到紡織物基底背對受機械磨損側的一側以保護聚合物組合物。在其它實施方案中，可以將組合物浸漬到基底中，或將基底浸漬到聚合物中。可通過以下方式用組合物浸漬基底以至少部分地在基底內形成可選擇性滲透組合物將熔融組合物施加到基底上，然後在與基底的孔接觸的同時冷卻組合物。組合物可分散在整個基底上，例如鬆散的織造織物，其中組合物填充基底內的間隙並且不僅僅粘附到基底表面。可通過層合或共擠出方法將基底浸漬到可選擇性滲透膜內以在基底兩側都具有可滲透的組合物。組合物也可以夾心方式容納在兩層紡織物之間。也可以彼此層疊地組裝若干個層組件。例如，根據保護結構的預期應用，構型可以包含可選擇性滲透膜層、基底層、另一選擇性滲透膜層、另一基底層等等。其它構型可包含前述夾心構型的變型，包括多個可選擇性滲透膜層、多個基底層等等、包括它們的混合物。由組合物形成的膜可作為加入保護結構的一層材料存在，或者作為摻入保護結構的織物的一種組分存在。塗覆的織物(上文用作防水油布或其它覆蓋物)可具有至少一個耐磨外層，該外層通常需要高柔韌性、高機械強度和韌性，並需要對磨損、研磨、碰擦和刮擦具有較高耐受性。塗料組合物優選地表現出對織物和其它基底(例如塑料薄膜和諸如紙材或紙板之類纖維素材料)的良好粘附性。該組合物還可取地表現出良好的熔融加工性、良好的可著色性、良好的印刷能力和較高的透明度和/或光澤度。這類應用以前的塗料組合物包括增塑或柔性聚氯乙烯。由於本文所述的組合物為可選擇性滲透的，因此其可提供比以前的塗層材料更優異的塗層組合物。組合物可具有膜或片材形式並且以覆蓋方式鄰近紡織物，從而機械固定或緊固薄膜。機械緊固包括使用按扣、拉鎖、鉤-環扣件等緊固件。機械緊固也包括使用縫線或纖維來縫合或絎縫。可選擇性滲透膜可利用設置在膜層和基底之間的相容粘合劑連接或粘附到基底上。為了保持結構的水蒸汽滲透率，在一些實施方案中，粘合劑作為膜層和基底之間的不連續層提供，並且在許多情況下，可作為覆蓋例如約10至約40%的基底表面的一系列粘合劑點施加。粘合劑也可以選擇性地施加到膜和基底的邊緣附近。也可以通過熱密封或高頻(HF)焊接將可選擇性滲透膜連接到基底。可利用任何已知方法對層壓體進行熱密封(熱粘結)，包括熱壓合和壓光等，或通過向層施加熱量，然後在不額外加熱的情況下將它們壓在一起。在每種情況下，軟化的層或組分隨後將膜結構粘結到基底。在熱密封或高頻焊接中，薄膜與基底可在薄膜和基底的整個區域連續粘結或者可為不連續的。通過向薄膜覆蓋基底的區域處的所選部分施加熱量或高頻輻射，可以實現不連續粘結。本文所述可選擇性滲透組合物可製備為粒度至多600 μ m或至多400 μ m或至多 200 μ m的粉末。粉末組合物可包含尺寸從約100至約600 μ m變化的顆粒。粉末組合物中的平均粒度可為從約150至約200 μ m。該組合物可按照本領域已知的方法被研磨、粉碎或換句話講以其它方式加工以提供適合應用到基底的期望的粒度。粉末可通過諸如撒粉之類的技術施加到基底，在該方法中，粉末被均勻地分布在基底的整個工作寬度上，然後熔融、弄平和冷卻以在基底上提供組合物的均勻塗層。層壓體還可包含可選擇性滲透的助粘或防汙物質的層，所述助粘或防汙物質也可以為鄰近可選擇性滲透層設置的耐磨聚合物。例如，該物質可包含氨基甲酸酯官能團，並可具有約2. 5至12 μ m的厚度。可用於該層中的其它聚合物包括各種彈性體、反應材料和粘合劑。優選地，助粘聚合物層作為薄膜提供，但該層可以為基底的塗層或浸漬層。當通過熱壓、粘結、壓延等方式組合層壓體的層以製備層壓體時，該附加的助粘聚合物層尤其可用。 在這種情況下，耐磨聚合物層優選地與可選擇性滲透層相容，以便在熱壓物件時將二者粘附在一起。基底可為可提供支承、形狀、美觀效果、保護、表面紋理、堆積體積、重量或它們中兩者或更多者的組合以加強結構的功能性和可操作性的任何材料。基底可以為有助於結合可選擇性滲透組合物或對膜提供機械支撐以便滲透性不受阻礙的載體。基底的水蒸汽擴散度優選地大於可選擇性滲透膜的水蒸汽擴散度，以便結構的水蒸汽擴散度特性基本上由可選擇性滲透組合物提供。也就是說，基底基本上不影響水汽通過層狀結構並且例如可具有至少1. 8、4、5或甚至10Kg/m2/24h的測量MVTR。滿足這些所需特性要求的任何支撐件或基底都可與可選擇性滲透組合物一起使用。實例包括紡織物或多孔片材料。可將由合成纖維紡成的織物(如非織造紡織物)製成的片材用作紡織物基底。通過織造、針織等方式形成的布料也適合用作紡織物基底。織物可包含上文公開的阻燃劑、填料或添加劑。例如，織物可包含50 %尼龍-50 %棉的共混物的織造織物(也稱為NYC0)，例如可得自Bradford Dyeing Association, Inc. (Bradford,RI)的產品。值得注意的織物為得自 Millikin and Company (Spartanburg, SC)的聚酯織造織物。儘管基底通常被描述為紡織物，但基底可為任何其它材料，該材料能夠將一個或多個層接納到其上，或將可選擇性滲透組合物的分散體容納到其中。例如，諸如紙幅(例如牛皮紙或米紙)之類的纖維素材料、由合成纖維短纖織物製成的材料、非織造紡織物、微孔膜或甚至具有大百分比開口面積的有孔膜(如有孔PE膜) 可用作基底的材料。可用纖維加固這些材料。值得注意的微孔膜可由聚丙烯、聚乙烯或它們的組合製備。該微孔膜可為單層或多層膜(例如，包含兩個聚乙烯外層和介於兩外層之間的聚丙烯內層的三層膜)。微孔膜可以商品名CELGARD得自Celgard，LLC (Charlotte, NC)。適用於微孔膜的聚合物為(1)具有至少18、優選地18至39dl/g的特性粘度的直鏈超高分子量聚乙烯、( 具有至少6dl/g的特性粘度的直鏈超高分子量的聚丙烯、以及 (3)⑴和⑵的混合物。
微孔膜可包括細分的基本上水不溶性的顆粒狀無機填料，例如矽質填料，該填料分布在整個基質上，並具有按薄膜重量計50至90重量％ (尤其是50至85重量％)的含量。填料可為二氧化矽、沉澱二氧化矽或具有小於0. 1 μ m的平均極限粒徑的二氧化矽，並且所述填料可佔微孔膜總體積的35%至80%。由於薄膜具有相對較窄的孔徑範圍，因此可以通過如下方法製備擠出包含均勻分散在其中的無機填料和加工油(如石蠟油、環烷油或芳族油)的聚合物組合物；然後例如用三氯乙烯萃取加工油。一些薄膜在例如美國專利 4937115和3351495中有所公開，薄膜以商品名TESLIN得自PPG Industries。多孔或穿孔薄膜的具體實例包括孔隙率為約55%、孔徑為約0. 25微米、以商品名 CELGARD K878 得自 Hoechst Celanese Corp 的多孔 PE 膜；以商品名 MSX 1137P 得自 3M Co.的多孔PE膜；以及以商品名Van Leer IOX得自Van Leer Corp的填充多孔PE膜。 TESLIN SP7為填充多孔PE膜，其包含約60%的二氧化矽，厚度為約0. 18mm(0. 007英寸)， 如上文所述測得的撕裂強度為約90g，孔隙率為約65%，平均孔徑為約0. 1微米，最大孔徑為4至10微米。TESLIN X457與TESLIN SP7類似，但孔隙率更高。TESLIN SPlO與iTeslin SP7類似，但具有約0. 25mm(0. 010英寸)的厚度。三種TESLIN膜均得自PPG Industries,, 厚度為0. 1 lmnK4. 5密耳)、開口面積為約36 %的穿孔高密度聚乙烯薄膜可以商品名DELNET 得自 Applied Extrusion Technologies。基底可為包含含氟聚合物的多孔片材。基底可以為由膨體聚四氟乙烯製成的薄片材料，其中膨體聚四氟乙烯可得自許多公司(包括W. L. Gore&Associates (Wilmington, DE)。其它多孔基底包括多孔或微孔的聚氨酯薄膜、某些閃紡非織造織物(如閃紡聚丙烯) 和其它紡粘聚合物織物、得自諸如Millipore之類的公司的過濾材料、納米纖維或微纖維結構、天然或合成纖維、增加尺寸穩定性的其它相關支撐件或它們的兩種或更多種的組合。保護結構還可包含其它層，例如粘合劑層、絕熱層、緩衝層、吸附層、反應層等。隔離層和緩衝層可包含基於有機熱塑性纖維的材料，包含例如聚酯、聚乙烯或聚丙烯。例如，絕熱層或緩衝層為包含聚酯的填充纖維棉絮。一種合適的填充纖維棉絮可以商品名THERM0LITE ACTIVE ORIGINAL得自DuPont。作為另外一種選擇，絕熱層可包含熔噴纖維，例如以商品名THINSULATE得自3M的熔噴聚烯烴。絕熱層也可包括其它材料，例如玻璃纖維棉絮。可選擇性滲透組合物的機械特性和加工便利性以及其傳輸水汽和阻擋液體的能力，任選地與支撐基底結合，使其保護結構適於在運輸和貯藏過程中覆蓋或包封製品。這樣製成的結構也稱為可選擇性滲透膜或結構。可選擇性滲透結構的機械特性和加工便利性及其傳送水和阻隔有機分子的能力與支撐基底結合，使得其保護結構可用於多種應用，例如用於保健或軍事應用的化學和/或生物防護服。實例包括化學和/或生物防護服裝，這些防護服裝包含任何前述多個可選擇性滲透保護結構的實施方案。生物屏障為任何提供抵抗 (例如可存在於血液、血清和其它體液中或可以氣溶膠存在)有害或不可取的生物試劑(如細菌、微生物、病毒等)的結構。保護結構可用於例如保健應用中的防護服，包括用於手術室、患者探視者、醫療、 牙科和類似應用的罩衣和其它服飾。所述服飾可選自例如罩衣、圍裙、襯衫、褲子、外套、手套、鞋、靴子、套鞋、襪子、頭巾、有簷帽、無簷帽、面罩和護目鏡。其它保健設備可選自例如掩紗、消毒蓋布和可透氣的敷料。
防護服也可以用於軍事、食品製備、運輸、工業和製造過程，以及需要防止生物和/ 或化學試劑、熱量、刺激物等危害的其它應用。可選擇性滲透結構的獨特性質適用於以下應用，包括化學威脅情況下「第一響應者」所著防護服，或用於危險材料處理的防護服。除上文所列的用於保健應用的服飾外，防護服裝還可以包括頭盔和防毒面具。可選擇性滲透保護結構還適用於可對生物和/或化學潑灑物作出響應的織物。它可以用於帳篷、遮陽蓬和其它遮蔽物的織物。這些應用可起到防護作用，因為它們可以阻擋試劑從一個地方傳輸到另一個地方。可選擇性滲透結構的其它用途包括用於運輸和貯藏過程中的覆蓋物，此類覆蓋物可防止液態水進入，同時還可允許水蒸汽從封閉空間內滲出，防止水分積聚在封閉空間內， 從而減小腐蝕、黴菌生長和其它由過量水分導致的有害結果的可能性。可以多種結構構型製備覆蓋物或包裝物。例如，可變滲透性多層結構可以為柔性片材料形式。可以按常用塑料薄膜所用的相同方式，將片材料包裹在要採取防腐蝕保護的製品周圍。一些結構構型如下。(1)包含可選擇性滲透結構的材料的薄膜或片材，該結構可包裹在所包裝物品周圍或披蓋在其上方。例如，可以將物體(可以為一件設備或貨盤和其貨物)包裹在用設備或手施加的多層重疊的薄膜內。這些薄膜可以相對長而窄，並從卷中分配。薄膜可以為可拉伸或可熱收縮的。可通過例如以下方式使用設備將線性拉伸的包裹膜裹在物體周圍將物體放置在轉盤上，並在水平進給薄膜使其位置垂直變化時旋轉該物體以將物體包裹在重疊的薄膜層內。也可以讓手持薄膜分配器的操作者圍繞裝有貨物的貨盤走動，直到施加了足夠數量的薄膜，通過這種方式可以手動施加薄膜。可以將可熱收縮的薄膜包裹在物體周圍，並在薄膜上施加熱量，使其收縮並緊密適形於物體周圍。其它實例包括具有相似長度和寬度的基本上平坦的矩形片材(如防水油布等)， 該片材可以被披蓋和任選地機械緊固(例如用帶子、繩子、鬆緊帶等)在物體上。當在給定時間和地點要包裝多種不同尺寸和形狀的物體時，可以優選這些包裝形式。(2)完全由本文所述可選擇性滲透結構構成或包含其它材料(例如其它聚合材料、織造或非織造紡織物等)並在上面具有包含可選擇性滲透結構的窗口、補片或區域的袋子、小包、罩布或外皮。這些包裝形式由成形為可容納待包裝物體的凹型的片材或薄膜製成。它們包括可熱收縮的罩布和貨盤拉伸罩布。貨盤拉伸罩布為通過拉伸貼合到貨盤及其貨物周圍的彈性外皮。接著，貨盤拉伸罩布因其彈性性能而收縮，並且收縮力為裝載貨物的貨盤提供完整性和穩定性。當在給定時間和地點要包裝多種類似尺寸和形狀的物體時，可以優選這些包裝形式。(3)完全由可選擇性滲透結構構成或部分地由上面包含一個或多個可變滲透多層結構的窗口的其它材料構成的剛性或半剛性或柔性結構(例如盆、箱、桶等)。(4)完全由可選擇性滲透結構構成或部分地由上面包含一個或多個可選擇性滲透
15結構的窗口的其它材料構成的封蓋材料。封蓋材料可與剛性或半剛性或柔性結構(例如盆、箱、桶等)聯合使用以製備包含可選擇性滲透結構的包裝。(5)在包裝的設計開口上的可選擇性滲透結構補片，用於提供所期望的滲透性。(6)可選擇性滲透結構被可移除的保護性覆蓋物覆蓋的包裝，其中可移除的覆蓋物允許使用者在適當時間將可選擇性滲透結構暴露於環境。例如，保護性覆蓋物可包含對可選擇性滲透結構具有較低粘附力的材料，以便在需要時從可選擇性滲透結構表面剝離。 作為另外一種選擇，覆蓋物可以為在包裝內覆蓋可選擇性滲透結構但不粘附到其上的可移除材料。例如，保護性覆蓋物可以為需要時可移除的保護性(例如阻擋)材料的封蓋、側翼或補片。保護性覆蓋物也可以設置在包裝內的可選擇性滲透結構的補片或窗口上。這種保護性覆蓋物可在雨天或其它險惡氣候下為設備提供額外保護，天氣轉好後移除阻擋片以允許水分經可選擇性滲透膜排出。這些結構也可具有各種變型，並且此類結構對於已閱讀本公開的本領域技術人員來說將是顯而易見的。在限制製品因腐蝕或生黴而受損的方法中，可以將製品包裹或覆蓋在上文所公開的可選擇性滲透保護結構內，並且包裹或覆蓋可以是或可以不是密閉性的。下列實施例用於展示和舉例說明，並不旨在不當地限制本發明的範圍。
實施例MI為聚合物在可控溫度和壓力條件下通過指定毛細管的質量流率，該值按照 ASTM 1238中的規定在190°C下使用2160g砝碼測定，單位為g/10min。對於具有高滲水率(> 100g/m2-24h)的樣本，按照ASTM D6701-01，在37. 8°C和 100%相對溼度的條件下，在Mocon PERMATRAN-ff IOlK上進行水汽透過測試。對於其它樣本，在Mocon PERMATRAN-ff 700上按照ASTM F1249-01進行傳輸測試。以g-密耳/m2_24h 為單位記錄薄膜樣本的溼氣滲透值(MVPV)，同時以g/m2-24h為單位記錄MVTR。組合物具有至少800 (或至少1200) g-密耳/m2/24h的MVPV。測定材料「透氣性」或抗蒸發性的另一種方法採用ASTM F1868、IS011092中規定的 「Guarded Sweating Hotplate Test」 (防護出汗熱板試驗)。多層結構的溼氣透過率(MVTR)採用衍生自測量MVTR 的倒杯法[ASTM E 96 Procedure Bff, Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Fabrics(ASTM 1999) (ASTME 96 fMj^ Bff, 物水汽透過標準測試方法(ASTM 1999))]進行測量。在頂部開口的器皿中加入水並且首先用一層溼氣可透過(液體不可透過)的膨脹聚四氟乙烯薄膜(「ePTFE」)覆蓋開口，然後用要測量的MVTR樣本覆蓋開口，最後用織造織物覆蓋層覆蓋[NYC0 50 50尼龍/棉共混物，6. 7oz/yd2 (0. 23kg/m2)，用耐用防水劑整理劑進行處理]。將此三層適當地密封，倒轉30 分鐘以使層適應，稱重至精度O.OOlg，然後在倒轉的同時接觸乾燥氮氣流。在23°C下19h 之後，對樣本重新稱重，並按下式的方法計算MVTR(kg/m2. 24h)MVTR = 1/ [ (1/MVTRobs) - (1/MVTRmb)]其中MVTR。bs為實驗的觀測MVTR並且MVTRmb為ePTFE水分屏障的MVTR (分別測定)。所述值為來自三個平行測定樣本的結果的平均值。
為了示出與涉及如本文所述可選擇性滲透組合物的薄膜層相關的透溼度，由下列材料製備了擠出鑄塑膜。也將可選擇性滲透組合物擠出塗布到基底上以示出其與基底的粘附性。熱塑性組合物為在加壓加熱時能夠流動的聚合材料。熔融指數(MI)為聚合物在受控的溫度和壓力條件下通過指定毛細管的質量流量率。本文所記錄的熔融指數為按照 ASTM 1238在190°C下用2160g重量測定的，MI值以g/10min為單位記錄。使用的材料EAC-I 乙烯/甲基丙烯酸二聚物，包含19重量％的甲基丙烯酸，具有MI為 395g/10minoEAC-2 包含乙烯、丙烯酸正丁酯( 重量％ )和丙烯酸(6. 2重量％ )的三元共聚物，具有 MI 為 200g/10min。EAC-3 乙烯、丙烯酸正丁酯5重量％ )和甲基丙烯酸(9重量％ )的三元共聚物，具有 MI 為 200g/10min。EAC-5 乙烯、丙烯酸正丁酯(15. 5重量％ )和丙烯酸(8. 5重量％ )的三元共聚物，具有 MI 為 60g/10min。EAC-6 乙烯、丙烯酸正丁酯(15. 5重量％ )和丙烯酸(10. 5重量％ )的三元共聚物，具有 MI 為 60g/10min。ABA 包含90重量％的花生酸與二十二烷酸的混合物和6重量％的Cw酸以及4重量％的其它酸的混合物，以商品名為HYSTRENE 9022得自Chemtura。EMA-I 乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，包含M重量％的丙烯酸甲酯，MI為20g/10min。EBA-I 乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，包含35重量％的丙烯酸丁酯，具有熔融指數為 40g/10min。EBA-2 乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，包含27重量％的丙烯酸丁酯，具有熔融指數為 4g/10minoMod-I EAC-2與5重量％的ABA的共混物，其中三元共聚物和ABA中的93%的組合羧酸基團被中和成鉀鹽。EMA-2 乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，包含20重量％的丙烯酸甲酯，MI為8g/10min。離聚物I-I 包含乙烯、丙烯酸正丁酯5重量％)和甲基丙烯酸(9重量％)的三元共聚物，用氫氧化鈉中和至含52%的鈉，MI為1。採用flferner&Pf Ieiderer雙螺杆擠出機，用EMA-1中的氫氧化鉀母料將EAC-1與 ABA的混合物中和至93% -95%至93% -95%的中和度以提供組合物A。聚合材料的重量比匯總於表1中。還用純氫氧化鉀中和組合物A的一部分以提供組合物B。表權利要求
1.包含組合物的可選擇性滲透結構，其中所述組合物包含(a)、(b)和任選的(c)；(a)包含⑴和(ii)的組合，其中⑴為一種或多種乙烯酸共聚物；並且(ii)為一種或多種有機酸；其中所述酸共聚物和所述有機酸中的至少50%的組合酸性基團被金屬離子標稱中和成鹽，並且至少50%的所述金屬離子為鹼金屬離子；所述酸共聚物和所述有機酸中的至少80%的所述組合酸性基團被鹼金屬離子中和成鹽；(b)乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸、以及丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的三元共聚物；以及(c)一種或多種含乙烯聚合物，所述含乙烯聚合物選自聚乙烯均聚物、乙烯與α-烯烴的共聚物、乙烯與二烯的共聚物、以及由乙烯與至少一種極性單體的共聚作用獲得的乙烯共聚物，所述極性單體選自乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和一氧化碳，其中所述含乙烯聚合物不包含羧酸共聚單體。
2.權利要求1的結構，其中所述組合物包含(a)基於(a)、(b)和(c)的組合，30-99重量％的以下組分的共混組合(1)基於(1)和(2)的組合，70-90重量％的一種或多種E/W乙烯酸共聚物或所述酸共聚物的離聚物，其中E代表乙烯的共聚單元，W以所述共聚物的約2至約35重量％存在並且代表至少一種C3-C8 α, β-烯鍵式不飽和羧酸共聚單元；(2)基於(1)和O)的組合，10-30重量％的一種或多種具有4至36個碳原子的有機酸或它們的鹽；其中在所述E/W共聚物和所述有機酸中至少50%的所述組合酸性基團被金屬離子標稱中和成鹽；其中至少50%的所述金屬離子為鹼金屬離子；(b)基於(a)、(b)和(c)的組合，1-30重量％的E/X/Y乙烯酸三元共聚物，其中E代表乙烯共聚單元，X以所述共聚物的約2至約35重量％存在並且代表丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚單元，並且Y以所述共聚物的約1至約35重量％存在並且代表丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯共聚單元；以及(c)基於(a)、(b)和(c)的組合，0-60重量％的一種或多種第二含乙烯聚合物，所述含乙烯聚合物選自聚乙烯均聚物、乙烯與α -烯烴的共聚物、乙烯與二烯的共聚物、以及由乙烯與至少一種極性單體的共聚作用獲得的乙烯共聚物，所述極性單體選自乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和一氧化碳，其中所述第二含乙烯聚合物不包含羧酸共聚單體；其中 (a)、(b)和(c)總計100重量％。
3.權利要求1或2的結構，其中所述結構可選擇性滲透水分，其具有按照ASTMF2298 測得的至少1800g/m2/24h的溼氣透過率。
4.權利要求3的結構，其中所述結構具有至少4Kg/m2/24h的溼氣透過率，並且所述鹼金屬離子主要為鉀離子。
5.權利要求4的結構，其中所述結構具有至少10Kg/m2/24h的溼氣透過率。
6.包含可選擇性滲透結構和基底或由其製備的製品，其中可選擇性滲透結構如權利要求1、2、3、4或5所表徵，並且將所述基底或其一部分與所述組合物共擠出、用所述組合物浸漬、摻入所述組合物、與所述組合物層合或用所述組合物塗覆。
7.權利要求6的製品，其中所述基底包含紡織物或多孔片材料；並且所述基底塗覆有所述組合物。
8.權利要求7的製品，其中所述製品為整體或連續膜，並且所述基底為多孔薄膜、閃紡非織造織物、合成纖維織造織物、天然纖維織造織物、稀鬆布、紙材、過濾材料或它們中兩種或更多種的組合；或者包含聚乙烯、聚丙烯、聚酯或它們的組合的閃紡非織造織物、合成纖維織造織物、天然纖維織造織物或它們中兩種或更多種的組合。
9.權利要求8的製品，還包括層，所述層包括芳族聚醯胺、玻璃纖維或它們的組合的織物，並且所述基底任選地包括一個或多個孔、空隙或間隙，所述組合物通過所述孔、空隙或間隙被分散。
10.權利要求8或9的製品，其中所述製品為織物、服飾、衣服或覆蓋物或它們中兩種或更多種的組合，並且所述衣服或所述覆蓋物用於醫院患者探視者、醫院手術室、醫療應用或牙科應用。
11.權利要求8、9或10的製品，其中所述製品提供用於防止生物試劑、化學試劑、刺激物或它們中兩種或更多種的組合的防護製品，並且所述製品包括一種或多種罩衣、圍裙、襯衫、褲子、外套、手套、鞋、靴子、套鞋、襪子、頭巾、有簷帽、無簷帽、面罩、護目鏡、消毒蓋布、 帳篷、遮蔽物、防水油布、頭盔、可透氣的敷料、薄膜、片材、袋子、小袋、包、盆、盒子、箱櫃、封蓋材料或包裝物。
12.限制物體因腐蝕或生黴而損壞的方法，所述方法包括將所述物體包裹或覆蓋在權利要求1、2、3、4或5所表徵的可選擇性滲透保護結構或權利要求1、8、9、10或11所表徵的製品中。
13.可選擇性滲透保護結構或製品用於限制物體因腐蝕或生黴而損壞的用途，包括將所述物體包裹或覆蓋在權利要求1、2、3、4或5所表徵的可選擇性滲透保護結構或權利要求 1、8、9、10或11所表徵的製品中。
全文摘要
可選擇性滲透保護結構和限制所述製品因腐蝕或生黴而損壞的方法，所述方法包括將所述製品包裹在或覆蓋在所述可選擇性滲透保護結構中。所述可選擇性滲透結構包括膜和任選的支撐基底，所述膜具有至少200g-密耳/m2/24h的溼氣滲透值和液態水屏障。所述膜包含有機酸改性的離聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸烷基酯三元共聚物和任選的乙烯聚合物。
文檔編號B32B27/12GK102414021SQ201080018178
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月22日 優先權日2009年4月23日
發明者D·L·維西奧利, J·C·陳 申請人:納幕爾杜邦公司