CN102933639A - 微孔材料 - Google Patents
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Abstract
描述了微孔材料,其包含热塑性有机聚烯烃聚合物(例如,超高分子量聚烯烃,如聚乙烯)、粒状填料(例如,沉积的二氧化硅)、和互连孔的网络。本发明的微孔材料具有受控的挥发性材料传输性质。该微孔材料可以具有至少0.8g/cm3的密度;和从该微孔材料的挥发性材料接触表面到蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为0.04-0.6mg/(小时*cm2)。此外,当挥发性材料从挥发性材料接触表面传输到蒸气释放表面时,蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
Description
发明领域
本发明涉及微孔材料,其包括,热塑性有机聚合物、粒状填料、和互连孔的网络。本发明的微孔材料具有受控的挥发性材料传输性质。
发明背景
挥发性材料如香味剂(例如,空气清新剂)的递送可通过递送装置实现,该递送装置包括含挥发性材料的储罐。递送装置典型地包括覆盖或容纳储罐的蒸气渗透膜。储罐内的挥发性材料穿过蒸气渗透膜并在所述膜的大气侧释放到大气(例如,空气)中。蒸气渗透膜典型地由有机聚合物制备并且是多孔的。
挥发性材料穿过蒸气渗透膜的速率通常是重要的因素。例如,如果挥发性材料穿过蒸气渗透膜的速率太低,与挥发性材料如香味剂相关的性质将典型地不令人满意地低或是不能察觉的。如果例如挥发性材料穿过蒸气渗透膜的速率太高,则挥发性材料的储罐可能过快耗尽,并且与挥发性材料如香味剂相关的性质可能不令人满意地高或在某些情况下过于强烈。
通常期望使在蒸气渗透膜的挥发性材料释放到大气中(例如,进入空气中)的大气或外部侧上液体挥发性材料的形成最小化或防止其形成。蒸气渗透膜的外部侧上形成的液体挥发性材料,可能在递送装置中会集(例如,凹坑)以及从递送装置泄露,导致例如与递送装置接触的制品如衣物或家具的污损。此外,在蒸气渗透膜的外部侧上形成液体挥发性材料可能导致挥发性材料从递送设备不均匀的释放。
在暴露于升高的环境温度后,挥发性材料穿过蒸气渗透膜的速率可能提高到不期望的高速率。例如,在汽车客舱内使用的递送装置可能暴露于升高的环境温度。因此,典型地期望使与环境温度提高相关的挥发性材料穿过蒸气渗透膜的速率的提高最小化。
期望开发具有受控的挥发性材料传输性质的新的微孔材料。进一步期望这种新开发的微孔材料使液体挥发性材料在外部侧或其表面上的形成最小化。此外,挥发性材料穿过这种新开发的微孔材料的速率在环境温度升高的情况下提高得最少。
发明概述
根据本发明,提供了微孔材料,其包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有
至少0.8g/cm3的密度,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,和
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为0.04-0.6mg/(小时*cm2),和
其中当挥发性材料从所述挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面(以0.04-0.6mg/(小时*cm2)的挥发性材料传输速率)时,所述蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
此外,本发明提供微孔材料,其包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有
小于0.8g/cm3的密度,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,其中(i)所述挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层,和/或(ii)所述蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层,
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为0.04-0.6mg/(小时*cm2),和
其中当挥发性材料从所述挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面(以0.04-0.6mg/(小时*cm2)的挥发性材料传输速率)时,所述蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
而且,本发明提供微孔材料,其包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,其中(i)所述挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层,和/或(ii)所述蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地选自包含聚(乙烯醇)的涂料组合物,和
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为至少0.04mg/(小时*cm2),和
其中当所述微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,所述挥发性材料传输速率提高小于或等于150%。
发明的详细说明
本文中和权利要求书中使用的“挥发性材料接触表面”是微孔材料的面对并典型地接触挥发性材料的那个表面,所述挥发性材料例如含于测试储罐中,如以下进一步详细说明的。
本文中和权利要求书中使用的“蒸气释放表面”是微孔材料的不面对和/或直接与挥发性材料接触的那个表面,并且挥发性材料从该表面以气态或蒸气形式释放到外部气氛。
本文中和权利要求书中使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”和类似的术语,如“(甲基)丙烯酸的酯”,是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
本文中和权利要求书中使用的微孔材料的“挥发性材料传输速率”根据以下说明测定。测试储罐由透明热塑性聚合物制成,其具有足以容纳2毫升挥发性材料如乙酸苯甲酯的内部体积。储罐的内部尺寸由大约4厘米的开放面边缘处的圆直径和不超过1厘米的深度限定。开放面用于测定挥发性材料传输速率。在测试储罐放平(开放面朝上)的情况下,将约2毫升乙酸苯甲酯引入测试储罐。在乙酸苯甲酯引入测试储罐后,将具有6-18密耳厚度的微孔材料的片材放在测试储罐的开放面/侧上,使得微孔片材的12.5cm2的挥发性材料接触表面暴露于储罐内部。将该测试储罐称重以获得整个充料组件的初始重量。然后将含乙酸苯甲酯并被微孔材料片材包封的测试储罐竖立放置在具有5英尺(高)x5英尺(宽)x2英尺(深)的大致尺寸的化学实验室通风橱中。在该测试储罐竖立放置时,乙酸苯甲酯与微孔片材的挥发性材料接触表面的至少一部分直接接触。将该通风橱的玻璃门拉下,并调节通过通风橱的气流以具有每小时八(8)次轮流(或更新)的通风橱体积。除非另有说明,通风橱中的温度保持在25°C±5°C。通风橱内的湿度是环境的。将测试储罐在通风橱中定期称重。乙酸苯甲酯的计算重量损失,与逝去的时间和暴露于测试储罐内部的微孔片材表面积相结合,用于确定微孔片材的挥发性材料传输速率,单位是mg/(小时*cm2)。
本文中和权利要求书中使用的,本发明微孔材料的挥发性材料传输速率从25°C到60°C的提高百分比用另外的但基本上等同的微孔材料片材样品在25°C和60°C根据上述方法测定。将储罐放在大型钟型玻璃缸中,并在钟型玻璃缸中含有的50%氯化钾水溶液中。将带有内容物的整个钟型玻璃缸置于加热到60°C的烘箱中。将该储罐保持在这些条件下7-10小时的时间。然后将该储罐返回到环境条件下的通风橱中过夜,并在几天中重复该过程。在放置于钟型玻璃缸中之前和在从钟型玻璃缸中取出后称重各储罐。从钟型玻璃缸取出后,储罐恢复到环境温度后记下各储罐的重量。
本文中和权利要求书中使用的,微孔材料的蒸气释放表面是否是“基本上不含液体形式的挥发性材料”根据以下说明确定。当如上所述称重测试储罐时,用裸眼目视检查微孔片材的蒸气释放表面以确定是否有液滴和/或液膜存在于其上。如果在蒸气释放表面上目视观察到了液滴(即,单一液滴)和/或液膜的任何迹象,但没有从表面流走,则认为该微孔片材是可接受的。如果液滴从表面流走,则确定微孔片材是失败的。如果没有在蒸气释放表面上目视观察到液滴(即,一滴都没有)和/或液膜的迹象,则确定该微孔片材是基本上不含液体形式的挥发性材料。
除非另有说明,本文中披露的所有范围都应理解为涵盖其中包含的任何和全部子范围。例如,所述的范围″1-10″应理解为包括最小值1和最大值10之间的任何和所有子范围(并且包括断定值);也即以最小值1或更大开始并以最大值10或更少接触的所有子范围,例如,1-6.1、3.5-7.8、5.5-10等。
除非另有说明,在本文中和权利要求书中使用的所有数量或表达式,如表达成分等的结构尺寸、量的那些,在所有情况下都应理解为由术语″约″修饰。
本文中和权利要求书中使用的术语“挥发性材料”是指能够在没有施予的额外或辅助能量(例如,以热和/或搅拌的形式)下在环境室温和压力下转化成气态或蒸气形式(即,能够气化)的材料。该挥发性材料可以包括有机挥发性材料,这可以包括含基于溶剂的材料的那些挥发性材料,或分散在基于溶剂的材料中的那些。挥发性材料可为液体形式和/或固体形式,并且可为天然存在的或合成形成的。当为固体形式时,挥发性材料典型地从固体形式升华到蒸气形式,没有中间液体形式。挥发性材料可任选地与非挥发性材料如载体(例如,水和/或非挥发性溶剂)结合或配制。在固体挥发性材料的情况下,非挥发性载体可为其中保持有固体挥发性材料的多孔材料(例如,多孔无机材料)的形式。此外,固体挥发性材料可为半固体凝胶的形式。
挥发性材料可为香味剂材料,如天然存在的或合成的芳香油。液体挥发性材料可选取的芳香油的实例包括,但不限于,佛手柑油、苦橙、柠檬、橘子、芷茴香、雪松叶、丁香叶、雪松木、天竺葵、熏衣草、橙子、牛至、橙叶众香果、白扁柏、广藿香、橙花油、玫瑰原精、和其组合。挥发性材料可选取的固体香味剂材料的实例包括,但不限于,香兰素、乙基香兰素、香豆素、吐纳麝香、calone、heliotropene、二甲苯麝香、雪松醇、酮二苯甲酮麝香、覆盆子酮、甲基萘基酮beta、水杨酸苯乙酯、veltol、麦芽酚、甲基环戊烯醇酮(maple lactone)、proeugenol acetate、evemyl、和其组合。
微孔材料的挥发性材料传输速率可以为小于或等于0.7mg/(小时*cm2),或小于或等于0.6mg/(小时*cm2),或小于或等于0.55mg/(小时*cm2),或小于或等于0.50mg/(小时*cm2)。微孔材料的挥发性材料传输速率可以为等于或大于0.02mg/(小时*cm2),或等于或大于0.04mg/(小时*cm2),或等于或大于0.30mg/(小时*cm2),或等于或大于0.35mg/(小时*cm2)。微孔材料的挥发性材料传输速率可在这些上限值和下限值的任何组合之间。例如,微孔材料的挥发性材料传输速率可以为0.04-0.6mg/(小时*cm2),或0.2-0.6mg/(小时*cm2),或0.30-0.55mg/(小时*cm2),或0.35-0.50mg/(小时*cm2),在各种情况下都包括端点值。
虽然不意图受任何理论束缚,当挥发性材料从微孔材料的挥发性材料接触表面传输到蒸气释放表面时,据信挥发性材料处于选自液体、蒸气、和它们的组合的形式。此外,并且不意图受任何理论束缚,据信该挥发性材料至少部分地移动通过基本上在整个微孔材料连通的互连孔的网络。
微孔材料的密度可以为至少0.7g/cm3,或至少0.8g/cm3。本文中和权利要求书中使用的,微孔材料的密度通过测量微孔材料样品的重量和体积确定。微孔材料的密度的上限可具有宽范围,条件是其具有目标挥发性材料传输速率,例如,0.04-0.6mg/(小时*cm2),并且当挥发性材料从挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。典型地,微孔材料的密度为小于或等于1.5g/cm3,或小于或等于1.0g/cm3。微孔材料的密度可以范围在任何前述值之间,包括端点值。例如,微孔材料的密度可以为0.7g/cm3-1.5g/cm3,如0.8g/cm3-1.2g/cm3,包括端点值。
当微孔材料的密度为至少0.7g/cm3,如至少0.8g/cm3时,微孔材料的挥发性材料接触表面和蒸气释放表面均可在其上不含涂层材料。当其上不含涂层材料时,挥发性材料接触表面和蒸气释放表面均由微孔材料限定。
当微孔材料的密度为至少0.7%g/cm3,如至少0.8g/cm3时,微孔材料的挥发性材料接触表面的至少一部分任选地可在其上具有第一涂层,和/或微孔材料的蒸气释放表面的至少一部分任选地可在其上具有第二涂层。第一涂层和第二涂层可相同或不同。当挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层时,该挥发性材料接触表面至少部分地由该第一涂层限定。当蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层时,该蒸气释放表面至少部分地由该第二涂层限定。
第一涂层和第二涂层均可由选自液体涂料和固体粒状涂料(例如,粉末涂料)的涂料形成。典型地,第一和第二涂层各自独立地由选自液体涂料的涂料形成,所述液体涂料可任选地包含选自水、有机溶剂和其组合的溶剂。第一和第二涂层各自独立地可选自可交联涂料(例如,热固性涂料和可光固化涂料),和非可交联涂料(例如,空气干燥涂料)。第一和第二涂层可根据本领域已知的方法施涂到微孔材料的各个表面,如喷涂、幕涂、浸涂、和/或下拉涂覆(例如,通过刮片或下拉板(draw-downbar))技术。
第一和第二涂层组合物可以各自独立地包括本领域已知的添加剂,如抗氧化剂、紫外光稳定剂、流动控制剂、分散稳定剂(例如,在水性分散体的情况下)、和着色剂(例如,染料和/或颜料)。典型地,第一和第二涂层组合物不含着色剂,因此是基本上透明或不透明的。任选的添加剂可以单独量存在于涂料组合物中,例如0.01-10重量%,基于涂料组合物的总重量。
第一涂层和第二涂层可以各自独立地由包括分散的有机聚合物材料的水性涂料组合物形成。水性涂料组合物的粒度可为200-400nm。水性涂料组合物的固体可宽范围变化,例如0.1-30重量%,或1-20重量%,在各种情况下均基于水性涂料组合物的总重量。包含有机聚合物的水性涂料组合物的数均分子量(Mn)可为,例如1000-4,000,000,或10,000-2,000,000。
水性涂料组合物可以选自聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体、聚氨酯水性分散体、水性硅酮(或硅)油分散体、和其组合。聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物可根据本领域已知的方法制备。例如,聚(甲基)丙烯酸酯聚合物可包括在烷基中具有1-20个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的残基(或单体单元)。在烷基中具有1-20个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括,但不限于,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、和(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯。为了非限制性说明的目的,第一和第二涂层组合物均可独立选择的聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体的实例为HYCAR26138,其可购自Lubrizol Advanced Materials,Inc.。
第一和第二涂层可各自独立地选择的聚氨酯水性分散体的聚氨酯聚合物包括任何本领域技术人员已知的那些。典型地,聚氨酯聚合物由具有两个或更多个异氰酸酯基团的异氰酸酯官能材料和具有两个或更多个活性氢基团的活性氢官能材料制备。活性氢基团可选自,例如,羟基、硫醇、伯胺、仲胺、和其组合。为了非限制性说明的目的,第一和第二涂层组合物均可独立选择的聚氨酯水性分散体的实例为WITCOBONDW-240,其可购自Chemtura Corporation。
水性硅酮油分散体的硅聚合物可选自已知的和本领域认识的水性硅酮油分散体。为了非限制性说明的目的,第一和第二涂层组合物均可独立选择的水性硅分散体的实例是MOMENTI VE LE-410,其可购自Momentive Performance Materials。
第一涂层和第二涂层可以各自独立地以任何合适的厚度涂布,条件是,微孔材料具有目标挥发性材料传输速率,例如,0.04-0.6mg/(小时*cm2),并且当挥发性材料从挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。而且,第一涂层和第二涂层可以各自独立地具有0.01-5.5g/m2的涂层重量(即,微孔材料上涂层的重量),如0.1-5.0g/m2,或0.5-3g/m2,或0.75-2.5g/m2,或1-2g/m2。
微孔材料的密度可以为小于0.8g/cm3,并且微孔材料的挥发性材料接触表面的至少一部分可以在其上具有第一涂层,和/或微孔材料的蒸气释放表面的至少一部分可以在其上具有第二涂层。第一涂层和第二涂层可相同或不同,并且各自独立地如本文前述关于具有至少0.8g/cm3的密度的微孔材料的任选的第一和第二涂层那样。
当小于0.8g/cm3时,本发明的微孔材料的密度可具有任何合适的下限,条件是,微孔材料具有目标挥发性材料传输速率,例如,0.04-0.6mg/(小时*cm2),并且当挥发性材料从挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。对于本发明的该特定实施方式,微孔材料的密度可为0.6至小于0.8g/cm3,或0.6-0.75g/cm3(例如,0.60-0.75g/cm3)或0.6-0.7g/cm3(例如,0.60-0.70g/cm3),或0.65-0.70g/cm3。
此外,微孔材料的挥发性材料接触表面的至少一部分可以在其上具有第一涂层,和/或微孔材料的蒸气释放表面的至少一部分可以在其上具有第二涂层,其中第一和第二涂层各自独立地选自包含聚(乙烯醇)的涂料组合物。
对于本发明的聚(乙烯醇)涂覆的实施方式,当微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,其挥发性材料传输速率的提高小于或等于150%。当聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于温度升高(例如,从环境温度从25°C到60°C)时,挥发性材料传输速率典型地提高,并且典型地不会下降,除非例如微孔材料由于暴露于较高的环境温度而被破坏。因此,本文中和权利要求书中使用的表述“其挥发性材料传输速率提高小于或等于[所述的]%”(例如,150%)包括为0%的下限,但不包括小于0%的下限。
为了说明的目的,当聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率为25°C下0.3mg/(小时*cm2),当微孔材料暴露于60°C的温度时,挥发性材料传输速率提高到小于或等于0.75mg/(小时*cm2)的值。
在一种实施方式中,当微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,其挥发性材料传输速率提高小于或等于125%。例如,当聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率为在25°C下0.3mg/(小时*cm2),当该微孔材料暴露于60°C的温度时,挥发性材料传输速率提高到小于或等于0.68mg/(小时*cm2)的值。
此外,当微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,其挥发性材料传输速率提高小于或等于100%。例如,当聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率为在25°C下0.3mg/(小时*cm2),当该微孔材料暴露于60°C的温度时,挥发性材料传输速率提高到小于或等于0.6mg/(小时*cm2)的值。
第一和第二聚(乙烯醇)涂料可各自独立地以任何合适的涂层重量存在,条件是,微孔材料具有目标挥发性材料传输速率,例如,至少0.04mg/(小时*cm2),并且当该微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,其挥发性材料传输速率提高小于或等于150%。典型地,第一聚(乙烯醇)涂层和第二聚(乙烯醇)涂层各自独立地具有0.01-5.5g/m2,或0.1-4.0g/m2,或0.5-3.0g/m2,或0.75-2.0g/m2的涂层重量。
聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率可以为至少0.02mg/(小时*cm2)。聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率可为等于或大于0.04mg/(小时*cm2),或等于或大于0.1mg/(小时*cm2),或等于或大于0.2mg/(小时*cm2),等于或大于0.30mg/(小时*cm2),或等于或大于0.35mg/(小时*cm2)。聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率可为小于或等于0.7mg/(小时*cm2),或小于或等于0.6mg/(小时*cm2),或小于或等于0.55mg/(小时*cm2),或小于或等于0.50mg/(小时*cm2)。聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率可在这些上限值和下限值的任何组合之间,包括端点值。例如,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的挥发性材料传输速率可以为至少0.02mg/(小时*cm2),如0.04-0.70mg/(小时*cm2),或0.04-0.60mg/(小时*cm2),或0.20-0.60mg/(小时*cm2),或0.30-0.55mg/(小时*cm2),或0.35-0.50mg/(小时*cm2),在各种情况下都包括端点值。
本发明实施方式的聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的微孔材料的密度可宽泛变化,条件是,该聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料具有目标挥发性材料传输速率,例如,至少0.04mg/(小时*cm2),并且当该微孔材料(即,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料)暴露于25°C到60°C的温度升高时,其挥发性材料传输速率提高小于或等于150%。
此外,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的微孔材料的密度可为至少0.7g/cm3,如至少0.8g/cm3(例如,0.8-1.2g/cm3),都包括端点值。在本发明的一种实施方式中,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的密度(即,在施涂聚(乙烯醇)涂层前的微孔材料的密度)为小于0.8g/cm3。例如,聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的微孔材料的密度可为0.6到小于0.8g/cm3,或0.6-0.75g/cm3(例如,0.60-0.75g/cm3)或0.6-0.7g/cm3(例如,0.60-0.70g/cm3),或0.65-0.70g/cm3,都包括端点值。
利用本发明的聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料,当挥发性材料从挥发性材料接触表面传输到蒸气释放表面时,蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
聚(乙烯醇)涂料可选自液体涂料,其可任选地包括选自水、有机溶剂和其组合的溶剂。聚(乙烯醇)涂料可选自可交联涂料(例如,热固性涂料),和非可交联涂料(例如,空气干燥涂料)。聚(乙烯醇)涂料可根据本领域已知的方法施涂到微孔材料的各个表面,如喷涂、幕涂、或下拉涂覆(例如,通过刮片或下拉板)。
在一种实施方式中,第一和第二聚(乙烯醇)涂料各自独立地由水性聚(乙烯醇)涂料组合物形成。水性聚(乙烯醇)涂料组合物的固体可宽泛变化,例如0.1-15重量%,或0.5-9重量%,在各种情况下均基于水性涂料组合物的总重量。聚(乙烯醇)涂料组合物的聚(乙烯醇)聚合物数均分子量(Mn)可为,例如,100-1,000,000,或1000-750,000。
聚(乙烯醇)涂料组合物的聚(乙烯醇)聚合物可为均聚物或共聚物。可制备聚(乙烯醇)共聚物的共聚单体包括可与乙酸乙烯酯共聚合(通过自由基聚合)的那些,并且它们是本领域技术人员已知的。为了说明的目的,可制备聚(乙烯醇)共聚物的共聚单体包括,但不限于:(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、它们的金属盐,它们的烷基酯(例如,它们的C2-C10烷基酯),它们的聚乙二醇酯,和它们的聚丙二醇酯;氯乙烯;四氟乙烯;2-丙烯酰氨基-2-甲基-丙磺酸和其盐;丙烯酰胺;N-烷基丙烯酰胺;N,N-二烷基取代的丙烯酰胺;和N-乙烯基甲酰胺。
为了非限制性说明的目的,可用于形成本发明的聚(乙烯醇)涂覆的微孔材料的聚(乙烯醇)涂料组合物的实例是CELVOL 325,其可购自Sekisui Specialty Chemicals。
第一和第二聚(乙烯醇)涂料组合物可各自独立地包括本领域已知的添加剂,如抗氧化剂、紫外光稳定剂、流动控制剂、分散稳定剂(例如,在水性分散体的情况下)、和着色剂(例如,染料和/或颜料)。典型地,第一和第二聚(乙烯醇)涂料组合物不含着色剂,并且因此基本上是透明或不透明的。任选的添加剂可以单独量存在于聚(乙烯醇)涂料组合物中,例如,基于涂料组合物的总重量的0.01-10重量%。
微孔材料的基体由基本上不溶于水的热塑性有机聚合物组成。适于用作基体的此类聚合物的数量和种类很多。通常,可以挤出、压延、挤压、或辊压成膜、片材、带材、或网材的任何基本上不溶于水的热塑性有机聚合物都可使用。该聚合物可为单一聚合物或其可为聚合物的混合物。该聚合物可为均聚物、共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、无规立构聚合物、全同立构聚合物、间同立构聚合物、直链聚合物、或支化聚合物。当使用聚合物的混合物时,该混合物可为均质的或其可包含两个或更多个聚合物相。
合适的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物类别的实例包括热塑性聚烯烃、聚(卤素取代的烯烃)、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚(卤代乙烯)、聚(偏卤代乙烯)、聚苯乙烯、聚(乙烯基酯)、聚碳酸酯、聚醚、聚硫醚、聚酰亚胺、聚硅烷、聚硅氧烷、聚己内酯、聚丙烯酸酯、和聚甲基丙烯酸酯。不溶于水的热塑性有机聚合物可选取的混杂物类别包括,例如,热塑性聚(氨基甲酸酯-脲)、聚(酯-酰胺)、聚(硅烷-硅氧烷)、和聚(醚-酯)也在预期中。合适的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的进一步实例包括热塑性高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯(无规立构、全同立构、或间同立构)、聚(氯乙烯)、聚四氟乙烯、乙烯和丙烯酸的共聚物、乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、聚(偏二氯乙烯)、偏二氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物、偏二氯乙烯和氯乙烯的共聚物、乙烯和丙烯的共聚物、乙烯和丁烯的共聚物、聚(乙酸乙烯酯)、聚苯乙烯、聚(ω-氨基十一酸)、聚(六亚甲基己二酰二胺)、聚(ε-己内酰胺)、和聚(甲基丙烯酸甲酯)。基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的这些类别和实例的引述不是穷举的,并且是为了说明的目的提供的。
基本上不溶于水的热塑性有机聚合物可特别包括,例如,聚(氯乙烯)、氯乙烯的共聚物、或其混合物。在一种实施方式中,不溶于水的热塑性有机聚合物包括超高分子量聚烯烃,其选自:特性粘度(intrinsicviscosity)为至少10分升/克的超高分子量聚烯烃(例如,基本上为直链的超高分子量聚烯烃);或特性粘度为至少6分升/克的超高分子量聚丙烯(例如,基本上为直链超高分子量聚丙烯);或其混合物。在特定的实施方式中,不溶于水的热塑性有机聚合物包括特性粘度为至少18分升/克的超高分子量聚乙烯(例如,直链超高分子量聚乙烯)。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)不是具有无限分子量的热固性聚合物,它从技术上被分类为热塑性。然而,因为分子基本上是非常长的链,UHMWPE当受热时软化,但不会像以一般热塑性方式作为熔融液体流动。非常长的链和它们为UHMWPE提供的特殊性质相信在很大程度上为采用这种聚合物制备的微孔材料的期望性质作出了贡献。
如前所述,UHMWPE的特性粘度为至少约10分升/克。通常,特性粘度为至少约14分升/克。常见的特性粘度为至少约18分升/克。在许多情况下特性粘度为至少约19分升/克。虽然对特性粘度的上限没有特别限制,特性粘度经常在约10-约39分升/克的范围。特性粘度经常在约14-约39分升/克的范围。在大多数情况下特性粘度在约18-约39分升/克的范围。优选范围在约18-约32分升/克的特性粘度。
UHMWPE的标称分子量根据以下方程在经验上与聚合物的特性粘度相关:
M(UHMWPE)=5.3x104[η]1.37
其中M(UHMWPE)是标称分子量,[η]是UHMW聚乙烯的特性粘度,以分升/克表达。
本文中和权利要求书中使用的,特性粘度通过将UHMWPE的多种稀释溶液的比浓粘度或固有粘度外推至0浓度而确定,其中溶剂为新鲜蒸馏的十氢化萘,其中已添加了0.2重量%的3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸,季戊四醇四壬酸酯[CAS注册号6683-19-8]。UHMWPE的比浓粘度或固有粘度由根据ASTM D 4020-81的总体工序使用Ubbelohde No.1粘度计在135摄氏度获得的相对粘度确定,除了采用几种不同浓度的稀释溶液。ASTM D 4020-81以其全部内容通过引用纳入。
在一种实施方式中,基体包含特性粘度为至少10分升/克的基本上为直链的超高分子量聚乙烯,和低分子量聚乙烯的混合物,该低分子量聚乙烯的ASTM D 1238-86条件E的熔体指数为小于50克/10分钟且ASTMD 1238-86条件F的熔体指数为至少0.1gram/10分钟。低分子量聚乙烯(LMWPE)的标称分子量低于UHMW聚乙烯的。LMWPE是热塑性的并且已知许多不同的类型。根据ASTM D 1248-84(1989年再批准)的一种分类方法是通过密度,以克/立方厘米表示,并近似到最接近的千分位,如以下总结的:
这些聚乙烯中的任何或全部都可在本发明中用作LMWPE。对于一些应用,可使用HDPE,因为其一般来说比MDPE或LDPE更具直链性。ASTM D1248-84(1989年再批准)以其全部内容通过引用纳入。
制备各种LMWPE的方法是本领域熟知的并记载于各种文件。它们包括高压法、Phillips Petroleum Company法、Standard OilCompany(Indiana)法,和Ziegler法。
LMWPE的ASTM D 1238-86条件E(即190摄氏度和2.16千克加载)的熔体指数为小于约50克/10分钟。通常该条件E的熔体指数为小于约25克/10分钟。优选该条件E的熔体指数为小于约15克/10分钟。
LMWPE的ASTM D 1238-86条件F(即190摄氏度和21.6千克加载)的熔体指数为至少0.1克/10分钟。在许多情况下该条件F的熔体指数为至少约0.5克/10分钟。优选该条件F熔体指数为至少约1.0克/10分钟。
ASTM D 1238-86以其全部内容通过引用纳入。
足够的UHMWPE和LMWPE应存在于基体中以为微孔材料提供它们的性质。其它热塑性有机聚合物也可存在于基体中,只要其存在不以不利的方式实质上影响微孔材料的性质。其它热塑性聚合物可为一种其它的热塑性聚合物,或其可为多于一种其它的热塑性聚合物。可存在的其它热塑性聚合物的量取决于该聚合物的特性。可任选地存在的热塑性有机聚合物的实例包括聚(四氟乙烯)、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物、乙烯和丙烯酸的共聚物、和乙烯和甲基丙烯酸的共聚物。如需要,含羧基共聚物的羧基基团的全部或一部分可用钠、锌等中和。
在大多数情况下UHMWPE和LMWPE一起占该基体的聚合物的至少约65重量%。通常UHMWPE和LMWPE一起占该基体的聚合物的至少约85重量%。优选基本上没有其它热塑性有机聚合物,使得UHMWPE和LMWPE一起占该基体的聚合物的基本上100重量%。
UHMWPE可以占该基体的聚合物的至少1重量%,并且UHMWPE和LMWPE一起占该基体的聚合物的基本上100重量%。
当UHMWPE和LMWPE一起占该微孔材料的基体的聚合物的100重量%时,UHMWPE可以占该基体的聚合物的大于或等于40重量%,如该基体的聚合物的大于或等于45重量%,或大于或等于48重量%,或大于或等于50重量%,或大于或等于55重量%。此外,UHMWPE可以占该基体的聚合物的小于或等于99重量%,如该基体的聚合物的小于或等于80重量%,或小于或等于70重量%,或小于或等于65重量%,或小于或等于60重量%。UHMWPE占该基体的聚合物的水平可以范围在任何这些值之间,包括端点值。
类似的,当UHMWPE和LMWPE一起占微孔材料的基体的聚合物的100重量%是,LMWPE可以占该基体的聚合物的大于或等于1重量%,如该基体的聚合物的大于或等于5重量%,或大于或等于10重量%,或大于或等于15重量%,或大于或等于20重量%,或大于或等于25重量%,或大于或等于30重量%,或大于或等于35重量%,或大于或等于40重量%,或大于或等于45重量%,或大于或等于50重量%,或大于或等于55重量%。此外,LMWPE可以占该基体的聚合物的小于或等于70重量%,如该基体的聚合物的小于或等于65重量%,或小于或等于60重量%,或小于或等于55重量%,或小于或等于50重量%,或小于或等于45重量%。LMWPE的水平可以范围在任何这些值之间,包括端点值。
应注意,对于任何前述本发明的微孔材料,LMWPE可以包括高密度聚乙烯。
微孔材料还包括细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料材料。该粒状填料材料可包括有机粒状材料和/或无机粒状材料。该粒状填料材料典型地是没有着色的,例如,该粒状填料材料是白色的或灰白色的粒状填料材料,如含硅材料或粘土粒状材料。
细粉碎的基本上不溶于水的填料颗粒可占微孔材料的20-90重量%。例如,该填料颗粒可占微孔材料的20-90重量%,如微孔材料的30%-90重量%,或微孔材料的40-90重量%,或微孔材料的40-85重量%,或微孔材料的50-90重量%和甚至微孔材料的60%-90重量%。
细粉碎的基本上不溶于水的粒状填料可为基本颗粒、基本颗粒的聚集体、或两者的组合的形式。至少约90重量%的用于制备微孔材料的填料的总体粒度(gross particle size)范围在0.5-约200微米,如1-100微米,这通过使用能够测量小到0.04微米的颗粒直径的激光衍射粒度仪(LS230,Beckman Coulton)测定。典型地,至少90重量%的粒状填料的总体粒度范围在10-30微米。填料聚集体的尺寸可在用于制备微孔材料的成分的加工期间降低。因此,微孔材料中总体粒度的分布可小于原始填料本身中的。
可用于本发明的微孔材料的合适的有机和无机粒状材料的非限制性实例包括U.S.6,387,519B1在第9栏第4行-第13栏第62行所述的那些,其引述部分在此通过引用纳入。
在本发明的特定实施方式中,粒状填料材料包括含硅材料。可用于制备微孔材料的含硅填料的非限制性实例包括二氧化硅、云母、蒙脱石、高岭土、纳米粘土(如可购自Southern Clay Products的cloisite)、滑石、硅藻土、蛭石、天然和合成的沸石、硅酸钙、硅酸铝、硅酸钠铝、多硅酸铝、氧化铝二氧化硅凝胶和玻璃颗粒。除含硅填料之外,还可任选使用其它细粉碎的粒状基本上不溶于水的填料。所述任选的粒状填料的非限制性的实例包括炭黑、木炭、石墨、氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化锌、氧化锑、氧化锆、氧化镁、氧化铝、二硫化钼、硫化锌、硫酸钡、硫酸锶、碳酸钙、和碳酸镁。在非限制性实施方式中,含硅填料可包括二氧化硅和任何前述粘土。二氧化硅的非限制性实例包括沉积的二氧化硅、二氧化硅凝胶、热解二氧化硅、和其组合。
二氧化硅凝胶通常通过用酸将在低pH下的可溶金属硅酸盐例如硅酸钠的水溶液酸化来商业上制备。采用的酸通常是强无机酸,如硫酸或盐酸,但也可使用二氧化碳。由于在粘度低时凝胶相和周围的液体相之间基本上没有密度上的差异,凝胶相不会沉淀出,也就是说,其不会沉淀。因此,二氧化硅凝胶可描述为胶态非晶二氧化硅的毗邻颗粒的非沉积的、粘着的、坚固的三维网络。亚结构(subdivision)的状态包括从大的固体块到亚显微颗粒,并且水合程度从几乎无水的二氧化硅到每重量份二氧化硅含大约100份水的软凝胶质块。
沉积的二氧化硅通常通过以下方式来商业制备:将可溶金属硅酸盐(通常为碱金属硅酸盐如硅酸钠)的水溶液与酸合并,使得二氧化硅的胶态颗粒在弱碱性溶液中生长并通过所得可溶的碱金属盐的碱金属离子而凝结。可使用各种酸,包括但不限于无机酸。可使用的酸的非限制性实例包括盐酸和硫酸,但也可使用二氧化碳来制备沉积的二氧化硅。在没有凝结剂的情况下,二氧化硅在任何pH下都不会从溶液沉积。在非限制性实施方式中,用于进行二氧化硅的沉淀的凝结剂可为在胶态二氧化硅颗粒形成期间产生的可溶的碱金属盐,或者其可为添加的电解质,如可溶的无机或有机盐,或其可为以上两者的组合。
沉积的二氧化硅可以多种品级和形式从PPG Industries,Inc.获得。这些二氧化硅以商品名出售。
为了本发明的目的,细粉碎的粒状基本上不溶于水的含硅填料可以占基本上不溶于水的填料材料的至少50重量%(例如,至少65重量%,至少75重量%),或至少90重量%。含硅填料可占粒状填料材料的50-90重量%(例如,60-80重量%),或者含硅填料可占基本上不溶于水的粒状填料材料的基本上全部。
粒状填料(例如,含硅填料)典型地具有高油吸收率,以使该填料承载更多的用于制备本发明的微孔材料的加工增塑剂组合物。填料颗粒是基本上不溶于水的,并且还可以是基本上不溶于用于制备微孔材料的任何有机加工液。这可以有助于粒状填料在微孔材料内的保留。
本发明的微孔材料还可包括少量(例如,小于或等于5重量%,基于微孔材料的总重量)加工中使用的其它材料,如润滑剂、加工增塑剂、有机萃取液、水等。为特定目的(如热稳定性、紫外线稳定性和尺寸稳定性)引入的进一步的材料可任选地以少量(例如,小于或等于15重量%,基于微孔材料的总重量)存在于微孔材料中。此类进一步的材料的实例包括,但不限于,抗氧化剂,紫外光吸收剂,增强纤维如碎玻璃纤维束等。微孔材料的其余部分(不包括为一个或多个特殊目的施加的任何涂层、印刷油墨、或浸渍剂和填料)主要是热塑性有机聚合物。
本发明的微孔材料还包括基本上在整个微孔材料连通的互连孔的网络。当通过下文进一步描述的方法制备时,在不含涂层、不含印刷油墨和不含浸渍剂的情况下,孔典型地基于微孔材料的总体积占35-95体积%。孔基于微孔材料的总体积可占微孔材料的60-75体积%。本文中和权利要求书中使用的微孔材料的孔隙度(也称为孔隙体积)以体积%表示,并根据以下方程确定:
孔隙度=100[1-d1/d2]
其中,d1是样品的密度,其由测量样品尺寸得到的样品体积和样品重量确定;和d2是样品的固体部分的密度,其由样品重量和样品的固体部分的体积确定。微孔材料的固体部分的体积使用Quantachrome立体比重计(stereopycnometer)(Quantachrome Corp.)根据该仪器所附的操作说明来确定。
微孔材料的孔的体积平均直径通过水银孔隙度计使用自动扫描水银孔隙度计(Quantachrome Corp.)根据根据该仪器所附的操作说明来确定。单次扫描的孔体积平均半径由该孔隙度计自动确定。在操作该孔隙度计时,在高压范围(138千帕绝对压力-227兆帕绝对压力)进行。如果2%或更低的总突入体积出现在高压范围的低端(138-250千帕绝对压力),则孔体积平均直径采取孔隙度计确定的孔体积平均半径的两倍。否则,在低压范围(7-165千帕绝对压力)进行附加扫描,并且孔体积平均直径根据以下方程计算:
d=2[v1r1/w1+v2r2/w2]/[v1/w1+v2/w2]
其中,d是孔体积平均直径;v1是在高压范围突入的水银总体积;v2是在低压范围突入的水银总体积;r1是由高压扫描确定的孔体积平均半径;r2是由低压扫描确定的孔体积平均半径;w1是进行高压扫描的样品的重量;和w2是进行低压扫描的样品的重量。
在不含涂层、不含印刷油墨和不含浸渍剂的情况下,微孔材料的孔的体积平均直径为至少0.02微米,典型地至少0.04微米,更典型地至少0.05微米。在相同的情况下,孔微孔材料的体积平均直径还典型地小于或等于0.5微米,更典型地小于或等于0.3微米,并进一步典型地小于或等于0.25微米。在这样的情况下,孔的体积平均直径可范围在任何这些值之间,包括端点值。例如,微孔材料的孔的体积平均直径可范围在0.02-0.5微米,或0.04-0.3微米,或0.05-0.25微米,在各种情况下都包括端点值。
在通过上述方法确定孔体积平均直径期间,还可确定检测到的最大孔半径。这从如果进行的低压范围扫描得到;否则从高压范围扫描得到。微孔材料的最大孔直径典型地是最大孔半径的两倍。
涂覆、印刷和浸渍过程可以导致填充微孔材料的至少一些孔。此外,这些过程还不可逆地压缩微孔材料。因此,关于孔隙度、孔的体积平均直径、和最大孔直径的参数在施加这些过程中的一个或多个之前对微孔材料确定。
许多本领域已知的方法可用于制备本发明的微孔材料。例如,本发明的微孔材料可以通过将填料颗粒、热塑性有机聚合物粉末、加工增塑剂和少量润滑剂和抗氧化剂混合在一起,直到获得基本上均匀的混合物来制备。形成该混合物中采用的粒状填料与聚合物粉末的重量比与所制备的微孔材料的基本相同。将该混合物与附加的加工增塑剂一起典型地引入螺杆挤出机的加热的机桶。挤出机的末端连接有片材成型模口。将该模口形成的连续片材在没有拉伸下输送至一对加热的压延辊,所述压延辊共同作用以形成厚度低于从该模口排出的连续片材的连续片材。在该过程的这个点下存在于连续片材中的加工增塑剂的水平可宽范围变化。例如,该连续片材中存在的加工增塑剂水平在下文所述的萃取前可以为大于或等于该连续片材的30重量%,如在萃取前大于或等于该连续片材的40重量%,或大于或等于45重量%。此外,萃取前该连续片材中存在的加工增塑剂的量可以为小于或等于该连续片材的70重量%,如在萃取前小于或等于该连续片材的65重量%,或小于或等于60重量%,或小于或等于55重量%。在该过程的这个点下存在于连续片材中的加工增塑剂的水平可以在任何这些值之间,包括端点值。
然后将来自压延的连续片材送到第一萃取区,在这里加工增塑剂通过用有机液体萃取而被基本上除去,该有机液体对于加工增塑剂是良好的溶剂,对于有机聚合物是差溶剂,并且比加工增塑剂更具挥发性。通常,但不是必须的,加工增塑剂和有机萃取液都是基本上与水不能混溶的。然后将连续片材送到第二萃取区,在这里残余有机萃取液通过蒸汽和/或水被基本上除去。然后使该连续片材通过强力空气干燥机以基本上除去残余水和剩余的残余有机萃取液。将该作为微孔材料的连续片材从干燥机送到收取辊。
加工增塑剂在室温下为液体并且通常为加工油,如石蜡油、环烷烃油、或芳族油。合适的加工油包括符合ASTM D 2226-82,类型103和104的要求的那些。更典型地,具有根据ASTM D 97-66(1978年再批准)小于220°C的倾点加工油用于制备本发明的微孔材料。可用于制备本发明的微孔材料的加工增塑剂进一步详细描述于美国专利5,326,391第10栏第26-50行,该公开在此通过引用纳入。
在本发明的一种实施方式中,用于制备微孔材料的加工增塑剂组合物在60°C对聚烯烃有很小的溶剂化作用,并且在约100°C的升高温度下有温和的溶剂化作用。加工增塑剂组合物在室温下通常为液体。可使用的加工油的非限制性实例可以包括412油,371油(Shell Oil Co.),它们是得自环烷烃原油的精炼和加氢的溶剂油,400油(Atlantic Richfield Co.)和油(WitcoCorp.),它们是白色矿物油。加工增塑剂的其它非限制性的实例可以包括邻苯二甲酸酯增塑剂,如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸丁基苯甲基酯、和邻苯二甲酸双十三烷基酯。任何前述加工增塑剂的混合物可以用于制备本发明的微孔材料。
有许多可以用于制备本发明的微孔材料的有机萃取液。其它合适的有机萃取液的实例包括美国专利5,326,391在第10栏第51-57行所述的那些,该公开在此通过引用纳入。
萃取流体组合物可以包含卤化烃,如氯化烃和/或氟化烃。具体来说,萃取流体组合物可包括卤化烃并具有范围在4-9(Jcm3)1/2的计算的溶解度参数库仑术语(δclb)。适于作为用于制备本发明的微孔材料的萃取流体组合物的卤化烃的非限制性实例可以包括选自以下的卤化烃的一种或多种共沸物:反式-1,2-二氯乙烯、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟丙烷,和/或1,1,1,3,3-五氟丁烷。所述材料可作为VERTRELMCA(1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-二氢十氟戊烷和反式-1,2-二氯乙烯的二元共沸物:62%/38%)和VERTREL CCA(1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-二氢十氟戊烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、和反式-1,2-二氯乙烯的三元共沸物:33%/28%/39%)购自MicroCare Corporation。
根据本发明的微孔材料的残余加工增塑剂含量基于微孔材料的总重量通常小于10重量%,该量可通过使用相同或不同的有机萃取液进行附加萃取而进一步降低。通常残余加工增塑剂含量基于微孔材料的总重量小于5重量%,该量可通过附加萃取而进一步降低。
本发明的微孔材料还可根据美国专利2,772,322;3,696,061;和/或3,862,030的总体原理和工序制备。这些原理和工序在基体的聚合物是或主要是聚(氯乙烯)或含大比例的聚合氯乙烯的共聚物时是特别适用的。
由上述方法制备的微孔材料可任选地被拉伸。拉伸微孔材料典型地得到材料空隙体积的增加,和形成提高或改进的分子取向区域。如本领域已知的,分子取向的热塑性有机聚合物的许多物理性质,包括拉伸强度、拉伸模量、杨氏模量等不同于(例如,显著地)具有很少或没有分子取向的相应热塑性有机聚合物的所述性质。拉伸典型地在基本上除去上述加工增塑剂后完成。
各种类型的拉伸装置和方法都是本领域普通技术人员熟知的,并且可用于实现本发明的微孔材料的拉伸。微孔材料的拉伸进一步详细描述于美国专利5,326,391的第11栏第45行到第13栏第13行,该公开在此通过引用纳入。
本发明更详细地描述于以下实施例中,所述实施例仅是说明的目的,因为其中的各种改型和变型对于本领域技术人员来说是明显的。除非另有说明,所有份数和百分比都以重量计。
实施例
在以下实施例的部分1中,描述了用于制备在中试工厂制备并在表1中给出的实施例和比较例混合料的材料和方法、和在放大方法中制备的实施例混合料和在表2中给出的比较性市售样品的材料和方法。在部分2中,描述了用于挤出、压延和萃取由部分1和部分2的混合料制备的片材的方法。在部分3中,描述了用于测定报道于表3和4中的物理性质的方法。在部分4A和4B中,使用的涂料制剂列于表5和7中,并且涂覆的片材的性质列于表6和8中。在部分5中,表1、2、6和8的产品的乙酸苯甲酯测试结果列于表9、10、11和12中。
部分1-混合料制备
将干成分以表I规定的顺序和量(克(g))称重加入具有一个高强度切削器型混合叶片的FM-130D Littleford犁片叶片混合机中。将干成分仅使用犁片叶片预混合15秒。然后通过手动泵经由位于混合机顶部的喷嘴将加工油泵入,其中只有犁片叶片运行。各实施例的泵送时间在45-60秒变化。开启高强度切削器型叶片,与犁片叶片一起,将混合料混合30秒。将混合机关闭,将混合机内侧刮擦掉以确保所有成分均匀混合。再将混合机开启,并且高强度切削器型叶片和犁片叶片都开启,将混合料再混合30秒。将混合机关闭,并将混合料倒入储存容器。
放大实施例10-18使用与上述设备和工序类似的生产放大设备以中试放大批量尺寸制备。放大样品由表2中所列表示为总混合料的重量%的成分的混合料制备。
表2
部分2-挤出、压延和萃取
使用下述包括进料装置、挤出和压延***的挤出***将实施例1-9和比较例1-5的混合料挤出和压延成最终片材形式。重量进料***(K-tron型#K2MLT35D5)中的比重损失用于将每一种各混合料进料到27mm双螺杆挤出机(型号为Leistritz Micro-27gg)。挤出机机桶由八个温度区和配置在片材模口的加热转换头组成。挤出混合物进料口刚好位于第一温度区之前。大气通风孔位于第三温度区。真空通风孔位于第七温度区。
将混合料以90g/分钟的速率供入挤出机。还根据需要将额外的加工油在第一温度区注入,以实现挤出片材中期望的总油含量。从挤出机排出的挤出片材(挤出物)中所含的油在这里被称为“挤出物油重量%”。
压延使用具有一个夹持点(nip point)和一个冷却辊的三辊立式压延机完成。各个辊具有镀铬表面。辊尺寸为长大约41cm和宽14cm。上辊温度保持在135°C-140°C。中辊温度保持在140°C-145°C。下辊为冷却辊,其中温度保持在10-21°C。将挤出物压延成片材形式并穿过下部水冷却的辊和卷起。
将切成宽最高达25.4cm和长305cm的片材样品卷起,并置于罐中,暴露于热液体1,1,2-三氯乙烯大约7-8小时以将油从片材样品萃取出。之后,将经萃取的片材空气干燥并进行下述测试方法。
使用挤出***和油萃取方法将放大实施例10-18的混合料挤出和压延成最终的片材形式,采用上述***的生产规模的版本,如U.S.5,196,262在第7栏第52行至第8栏第47行所述进行。利用上述部分3中的测试方法测试最终片材的物理参数。比较例6-10为市售微孔产品,确定如下:CE 6为Digital;CE 7为SP10密耳;CE 8为SP 14密耳;和CE 9为SP 12密耳。
部分3–测试和结果
对经萃取的和干燥的膜测量物理性质,获得的结果列于表3和4。挤出物油重量%使用索格斯利特萃取器测量。挤出物油重量%确定使用之前没有萃取的挤出物片材的试样进行。将大约2.25x5英寸(5.72cmx12.7cm)的样品试样称重并记录于四个十等分位置。然后将各试样卷入圆筒中并置于索格斯利特萃取装置,并使用三氯乙烯(TCE)作为溶剂萃取大约30分钟。然后取出试样并干燥。然后称重经萃取和干燥的试样。油重量%值(挤出物)按如下计算:油重量%=(初始重量-经萃取的重量)x100/初始重量
厚度使用Ono Sokki厚度量规EG-225测定。从各样品切出两个4.5x5英寸(11.43cmx12.7cm)试样,并在9个位置(距任何边缘至少3/4英寸(1.91cm))测量各试样的厚度。读数的算术平均记录为的密耳到2个十等分位置并转化成微米。
上述实施例的密度通过用从各样品切下的4.5x5英寸(11.43cmx12.7cm)的两个试样的平均无水重量除以这些试样的体积而测定。平均体积通过以下方式测定:将两个试样在去离子水煮沸10分钟,将两个试样取出并放置在室温去离子水中,在各试样平衡到室温后称重悬浮于去离子水中的各试样,并在空气中在擦去表面水后再称重各试样。试样的平均体积按如下计算:
体积(平均)=[(空气中称重的轻度擦拭的试样的重量–浸泡重量之和)x1.002]/2
无水重量通过在分析天平上称重两个试样的每一个并将该重量乘以0.98来测定,因为假定试样含2%的水分。
表3和4中报道的孔隙度使用Gurley密度计(4340型,GPI GurleyPrecision Instruments,Troy,New York制)测定。报道的孔隙度是空气流过样品的速率或样品对空气流过样品的阻力的量度。该量度的单位是“Gurley秒”,代表以秒表示的利用4.88英寸水的压力差使100cc空气穿过1平方英寸面积的时间。较低的值等于较低的空气流动阻力(允许更多的空气自由通过)。测量采用MODEL 4340自动密度计和光滑度测试 仪使用说明的使用说明中所列的工序完成。也可参考TAPPI方法T 460om-06-纸的空气阻力测量的基本原理。
部分4A–涂料制剂和涂覆的产品
表5中所列涂料1-5通过如下方式制备:在600mL烧杯中在温和搅拌下将325聚乙烯基醇分散在冷水中。温和搅拌由电动搅拌马达驱动的1”(2.54cm)桨片搅拌器提供。将混合物加热到190°F(87.8°C)并搅拌20-30分钟。使所得溶液在搅拌下冷却到室温。具体的混合量和所得测得的固体含量列于表5中。
表5.涂料制剂
证实涂料不含可见的未溶解颗粒,将该涂料施涂到PPG Industries,Pittsburgh,Pa销售的HD微孔基材。将涂料涂布到8.5”x11”(21.59cmx27.94cm)11密耳厚的基材的片材上,各片材已在天平上校准,然后将该片材放在玻璃表面上并用胶带粘接片材的上角至玻璃。将一片10密耳厚的聚酯11”x3”(27.94cmx7.62cm)定位在片材的上边缘上,覆盖自该片材的上边缘向下1/2”(1.27cm)。将聚酯用胶带固定在玻璃表面上。将来自Diversified Enterprises的缠线的计量棒置于片材之上1-2英寸,平行于聚酯的上边缘,接近聚酯的上边缘。用一次性移液管将10–20mL量的涂料作为珠带(大约1/4”英寸(0.64cm)宽)与测试棒直接相邻并接触。将棒拉过整个片材上,尝试连续/恒定的速率。将所得湿片材从玻璃表面取下,立即放在之前的校正天平上,称重,记录湿涂层重量,然后将涂覆的片材置于强力通风炉中并在95°C干燥2分钟。将干燥的片材从炉中取出,并对相同的涂覆片材表面重复相同的涂覆工序。将两个湿涂层重量用于计算最终干涂层重量,以克/平方米表示。
实施例19–23的涂覆的片材在表6中有述。
表6最终的涂覆片材
下式用于计算最终干涂层重量。
计算的最终干涂层重量(克/平方米)=((涂层固体x0.01)x(第一湿涂层重量+第二湿涂层重量))/(8.5x10.5)x1550
部分4B–涂料制剂和涂覆的产品
依照部分4A的工序来制备涂料6-12的涂料制剂,除了涂料7在使用前混合2天。涂料制剂列于表7。
该部分4B中使用的基材为PPG Industries,Pittsburgh,Pa销售的SP1000微孔基材。依照部分4A中采用的相同工序,除了一些片材在双面上涂覆,干燥第一涂覆侧,然后在相对侧第二次施涂,对于所有涂料使用9个计量棒。最终涂覆片材的信息包括于表8中。
表7涂料制剂,量以克列出
(n)WITCOBOND W-240,聚氨酯水性分散体,Chemtura Corporation。
(q)6200,沉积的二氧化硅,PPG Industries,Inc.。
(r)MOMENTIVE LE-410,水性硅分散体,Momentive PerformanceMaterials。
(s)HYCAR 26138,聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体,LubrizolAdvanced Materials,Inc.。
表8最终的涂覆片材
实施例# | 涂料# | 涂覆类型 | 湿涂层重量(克) | 最终涂层重量(gsm) |
24 | 10 | 单面 | 0.95 | 1.7 |
25 | 10 | 双面 | 2.0 | 3.5 |
26 | 11 | 双面 | 2.0 | 0.14 |
27 | 12 | 双面 | 2.1 | 3.9 |
CE 11 | 11 | 单面 | 0.9 | 0.07 |
CE 12 | 12 | 单面 | 1.1 | 1.9 |
CE 13 | 6 | 双面 | 2.2 | 3.8 |
CE 14 | 7 | 双面 | 2.5 | 4.4 |
CE 15 | 8 | 双面 | 2.3 | 3.9 |
CE 16 | 9 | 双面 | 2.3 | 4.0 |
部分5–乙酸苯甲酯测试
用于膜的蒸发速率和性能测试的夹持器组件由具有垫圈的前夹具、后夹具、测试储杯和四个螺丝组成。测试储杯由透明热塑性聚合物制成,具有由大约4厘米的在开放面边缘的圆直径和不大于1厘米的深度限定的内部尺寸。开放面用于测定挥发性材料传输速率。
夹持器组件的各夹具具有1.5”(3.8cm)直径的圆形开口以容纳测试储杯和提供使测试下的膜暴露的开口。当放置测试下的膜(即具有6-18密耳厚度的微孔材料的片材)时,夹持器组件的后夹具置于软木环之上。将测试储杯置于后夹具中并加入大约2mL乙酸苯甲酯。将大约2”(5.1cm)直径圆片从膜片材切下并直接置于储杯边缘上并与其接触,使得微孔片材的12.5cm2的挥发性材料接触表面暴露于储罐的内部。
将夹持器的前夹具小心放在整个组件上,使螺孔对齐,从而不会干扰膜盘。当使用涂覆的微孔片材时,将涂覆的表面置于朝向储罐或朝向大气,如下表所示。连接螺丝并拧紧以足以防止泄露。垫圈产生密封。给夹持器贴标签以区分测试下的膜样品。每次测试制备5-10个复制品。对照(未涂覆的样品)的五个复制品包括于涂覆的实施例。对于表11中的实施例,各实施例有5个对照,各对照的平均蒸发速率与相应的实施例一起报告,以及与相应的对照相比的实施例的蒸发速率的百分比下降。表11中的实施例19-23的涂覆的表面朝向大气。
将各夹持器组件称重以获得整个充料组件的初始重量。然后将该组件竖立放置在具有5英尺(高)x5英尺(宽)x2英尺(深)的大致尺寸的化学实验室通风橱中。在测试储罐竖立时,乙酸苯甲酯直接与微孔片材的挥发性材料接触表面的至少一部分接触。将通风橱的玻璃门拉下,并调节通过通风橱的气流从而具有每小时8次(8)轮流(或更新)的通风橱体积。除非另有说明,通风橱的温度保持在25°C±5°C。通风橱内的湿度是环境的。在通风橱中定期称重测试储罐。乙酸苯甲酯的计算重量损失,与消逝的时间和暴露于测试储罐内部的微孔片材的表面面积相结合,用于确定微孔片材的挥发性材料传输速率,以单位mg/(小时*cm2)表示。整个组件的复制品的平均蒸发速率(mg/hr)在下表中报告。这两个值通过下式联系:
平均蒸发速率(mg/hr)/12.5cm2=挥发性材料传输速率(mg/小时*cm2)
边际(Marg.)表示,通过和失败的复制品都有,或测试没有由乙酸苯甲酯沿膜的表面的“成池”和“滴落”来描述的失败,但有些乙酸苯甲酯形成的珠子的液滴在膜的表面上,这也是不可接受的。
虽然为了说明的目的已对上述本发明的特定实施方式进行了描述,但对本领域技术人员来说明显的是,在不背离所附权利要求书中限定的本发明的情况下可做出本发明的详细的各种变化形式。
Claims (59)
1.微孔材料,包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有,
至少0.8g/cm3的密度,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,和
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为0.04-0.6mg/(小时*cm2),和
其中当挥发性材料从所述挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,所述蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
2.权利要求1的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为0.8-1.2g/cm3。
3.权利要求1的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.30-0.55mg/(小时*cm2)。
4.权利要求1的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.35-0.50mg/(小时*cm2)。
5.权利要求1的微孔材料,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面均不含涂层材料。
6.权利要求1的微孔材料,其中所述挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层,和/或所述蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层。
7.权利要求6的微孔材料,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地由水性涂料组合物形成,所述水性涂料组合物选自聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体、聚氨酯水性分散体、硅油水性分散体、和其组合。
8.权利要求7的微孔材料,其中各水性涂料组合物的粒度为200-400nm。
9.权利要求8的微孔材料,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地具有0.01-5.5g/m2的涂层重量。
10.权利要求1的微孔材料,其中所述聚烯烃包括特性粘度为至少10分升/克的超高分子量聚乙烯。
11.权利要求10的微孔材料,其中所述超高分子量聚烯烃是特性粘度为至少18分升/克的超高分子量聚乙烯。
12.权利要求11的微孔材料,其中所述超高分子量聚乙烯的特性粘度范围在18-39分升/克。
13.权利要求1的微孔材料,其中所述聚烯烃包含特性粘度为至少10分升/克的基本上为直链的超高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯的混合物,该低分子量聚乙烯的ASTM D 1238-86条件E的熔体指数为小于50克/10分钟且ASTM D 1238-86条件F的熔体指数为至少0.1克/10分钟。
14.权利要求13的微孔材料,其中所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯占所述基体的至少1重量%,和所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯和所述低分子量聚乙烯一起占该基体的聚合物的基本上100重量%。
15.权利要求14的微孔材料,其中所述低分子量聚乙烯包括高密度聚乙烯。
16.权利要求1的微孔材料,其中所述粒状填料基于所述微孔材料的总重量占所述微孔材料的20-90重量%。
17.权利要求16的微孔材料,其中所述粒状填料包含含硅颗粒,该含硅颗粒包含粒状二氧化硅。
18.权利要求17的微孔材料,其中所述粒状二氧化硅包括沉积的粒状二氧化硅。
19.权利要求1的微孔材料,其中所述孔基于所述微孔材料的总体积占所述微孔材料的35-95体积%。
20.微孔材料,包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有,
小于0.8g/cm3的密度,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,其中(i)所述挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层,和/或(ii)所述蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层,和
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为0.04-0.6mg/(小时*cm2),和
其中当挥发性材料从所述挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,所述蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
21.权利要求20的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为0.4g/cm3至小于0.8g/cm3。
22.权利要求20的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为0.40g/cm3至0.7g/cm3。
23.权利要求20的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.30-0.55mg/(小时*cm2)。
24.权利要求20的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.35-0.55mg/(小时*cm2)。
25.权利要求20的微孔材料,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地由水性涂料组合物形成,所述水性涂料组合物选自聚(甲基)丙烯酸酯水性分散体、聚氨酯水性分散体、硅油水性分散体、和其组合。
26.权利要求25的微孔材料,其中各水性涂料组合物的粒度为200-400nm。
27.权利要求26的微孔材料,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地具有0.1-3g/m2的涂层重量。
28.权利要求20的微孔材料,其中所述聚烯烃包括特性粘度为至少10分升/克的超高分子量聚乙烯。
29.权利要求28的微孔材料,其中所述超高分子量聚烯烃是特性粘度为至少18分升/克的超高分子量聚乙烯。
30.权利要求29的微孔材料,其中所述超高分子量聚乙烯的特性粘度范围在18-39分升/克。
31.权利要求20的微孔材料,其中所述基体包含特性粘度为至少10分升/克的基本上为直链的超高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯的混合物,所述低分子量聚乙烯的ASTM D 1238-86条件E的熔体指数为小于50克/10分钟且ASTM D 1238-86条件F的熔体指数为至少0.1克/10分钟。
32.权利要求31的微孔材料,其中所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯占所述基体的至少1重量%,和所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯和所述低分子量聚乙烯一起占该基体的聚合物的基本上100重量%。
33.权利要求32的微孔材料,其中所述低分子量聚乙烯为高密度聚乙烯。
34.权利要求20的微孔材料,其中所述粒状填料基于所述微孔材料的总重量占所述微孔材料的20-90重量%。
35.权利要求34的微孔材料,其中所述粒状填料包含含硅颗粒,该含硅颗粒包含粒状二氧化硅。
36.权利要求35的微孔材料,其中所述粒状二氧化硅包括沉积的粒状二氧化硅。
37.权利要求20的微孔材料,其中所述孔基于所述微孔材料的总体积占所述微孔材料的35-95体积%。
38.微孔材料,包含:
(a)包含聚烯烃的基本上不溶于水的热塑性有机聚合物的基体;
(b)细粉碎的、基本上不溶于水的粒状填料,所述粒状填料分布在整个所述基体中并占基于所述微孔材料的总重量的40-90重量%;和
(c)基本上在整个所述微孔材料中连通的互连孔的网络;
其中所述微孔材料具有,
挥发性材料接触表面,
蒸气释放表面,其中所述挥发性材料接触表面和所述蒸气释放表面基本上彼此相对,其中(i)所述挥发性材料接触表面的至少一部分在其上具有第一涂层,和/或(ii)所述蒸气释放表面的至少一部分在其上具有第二涂层,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地选自包含聚(乙烯醇)的涂料组合物,和
从所述挥发性材料接触表面到所述蒸气释放表面的挥发性材料传输速率为至少0.04mg/(小时*cm2),和
其中当所述微孔材料暴露于25°C到60°C的温度升高时,所述挥发性材料传输速率提高小于或等于150%。
39.权利要求38的微孔材料,其中当所述微孔材料暴露于25°C到60°C的温度升高时,所述挥发性材料传输速率提高小于或等于125%。
40.权利要求38的微孔材料,其中当所述微孔材料暴露于25°C到60°C的温度升高时,所述挥发性材料传输速率提高小于或等于100%。
41.权利要求38的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.1-0.6mg/(小时*cm2)。
42.权利要求38的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.30-0.55mg/(小时*cm2)。
43.权利要求38的微孔材料,其中所述挥发性材料传输速率为0.35-0.50mg/(小时*cm2)。
44.权利要求38的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为小于0.8g/cm3。
45.权利要求38的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为0.6g/cm3-小于0.8g/cm3。
46.权利要求38的微孔材料,其中所述微孔材料的密度为0.6g/cm3-0.7g/cm3。
47.权利要求38的微孔材料,其中当挥发性材料从所述挥发性材料接触表面传输到所述蒸气释放表面时,所述蒸气释放表面基本上不含液体形式的挥发性材料。
48.权利要求38的微孔材料,其中所述聚(乙烯醇)为均聚物。
49.权利要求38的微孔材料,其中所述第一涂层和所述第二涂层各自独立地具有0.01-5.5g/m2的涂层重量。
50.权利要求38的微孔材料,其中所述聚烯烃包括特性粘度为至少10分升/克的超高分子量聚乙烯。
51.权利要求50的微孔材料,其中所述超高分子量聚烯烃是特性粘度为至少18分升/克的超高分子量聚乙烯。
52.权利要求51的微孔材料,其中所述超高分子量聚乙烯的特性粘度范围在18-39分升/克。
53.权利要求38的微孔材料,其中所述聚烯烃包含特性粘度为至少10分升/克的基本上为直链的超高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯的混合物,所述低分子量聚乙烯的ASTM D 1238-86条件E的熔体指数为小于50克/10分钟且ASTM D 1238-86条件F的熔体指数为至少0.1克/10分钟。
54.权利要求53的微孔材料,其中所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯占所述基体的至少1重量%,和所述基本上为直链的超高分子量聚乙烯和所述低分子量聚乙烯一起占该基体的聚合物的基本上100重量%。
55.权利要求54的微孔材料,其中所述低分子量聚乙烯包括高密度聚乙烯。
56.权利要求38的微孔材料,其中所述粒状填料基于所述微孔材料的总重量占所述微孔材料的20-90重量%。
57.权利要求56的微孔材料,其中所述粒状填料包含含硅颗粒,该含硅颗粒包含粒状二氧化硅。
58.权利要求57的微孔材料,其中所述粒状二氧化硅包括沉积的粒状二氧化硅。
59.权利要求38的微孔材料,其中所述孔基于所述微孔材料的总体积占所述微孔材料的35-95体积%。
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