多層聚合物膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開一般設(shè)及多層聚合物膜及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今，很多產(chǎn)品要求高度工程化的組分，但同時(shí)運(yùn)些產(chǎn)品要求是有限使用的或一 次性的物品。有限使用的或一次性是指產(chǎn)品和/或組分在丟棄之前僅使用很少的次數(shù)或可 能僅一次。此類產(chǎn)品的示例包括但不限于個(gè)人護(hù)理吸收產(chǎn)品諸如尿布、訓(xùn)練褲、失禁衣服、 衛(wèi)生巾、細(xì)帶、擦拭物等、和其它一次性產(chǎn)品諸如垃圾袋和食品袋、W及諸如包裝材料的產(chǎn) 品。運(yùn)些類型的產(chǎn)品能夠并且確實(shí)利用膜。當(dāng)膜用于有限使用的和/或一次性產(chǎn)品中時(shí)，最 大工程化性能，同時(shí)降低成本的推動(dòng)力極高。
[0003] 在膜領(lǐng)域，W前已經(jīng)嘗試過制造具有改善性能的膜。雖然不一定用于類似目的，此 類膜描述于:美國專利4，778，697;美國專利5，071，686;美國專利6，306，473 Bl;美國專利 6,905,744 BI;美國專利7,217,767 B2;美國專利7,449,522 B2;美國專利8,012,572 B2; 美國專利8,241,736 B2;美國專利8,409,697 B2;美國專利申請(qǐng)公布US 2012/160728 Al和 1152013/0143015 41;6? 1 275 664 61;^及？(：1'專利公布冊(cè) 00/76765 41;胖0 2010/ 015402 Al;和WO 2012/085240。
[0004] 然而，持續(xù)探索改善的多層聚合物膜及其制備方法。具體地，期望具有更高性能、 更低成本的多層聚合物膜。更高的性能包括提供具有更低基重的多層膜，所述膜不易碎且 不易撕裂。因此，期望提供具有較低基重的多層聚合物膜，其中該多層聚合物膜具有改善的 性能特征W滿足產(chǎn)品和/或包裝需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本公開一般設(shè)及多層聚合物膜及其形成方法。
[0006] 多層聚合物膜具有兩個(gè)外表面且具有厚度?？偰ず穸刃∮诩s250微米。在一些情況 下，總膜厚度可介于約5微米和約150微米之間，或者介于約5微米和約50微米之間。該膜可 包括形成膜的忍的層的組合、W及形成多層膜的每個(gè)外表面的聚合物表層。形成膜的忍的 層的組合包括:富含聚丙締的"A"層，其中聚丙締是"A"層的唯一組分或主要組分；W及富含 聚乙締的"B"層，其中聚乙締是"B"層的唯一組分或主要組分。在一些情況下，"B"層可包含 高密度聚乙締作為其唯一組分或主要組分。"B"層可至少間接地接合到"A"層。"A"層和"B" 層可各自具有大于或等于約0.05微米至小于或等于約15微米的厚度。存在至少一個(gè)"A"層 和至少一個(gè)"B"層。此外，多個(gè)實(shí)施例可能具有多于一個(gè)"A"和/或"B"層。在此類實(shí)施例中， "A"和"B"層可有多種排列方式，包括但不限于交替的和相鄰的層排列方式。除"A"和"B"層 之外，多層聚合物膜還可包括其它層(例如"C"、"護(hù)等層）。在一些情況下，附加層中的一個(gè) 或多個(gè)可用作能量耗散層(或巧DL")。形成膜的忍的層的組合至少間接地接合到表層。
[0007] 還提供了形成多層聚合物膜的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可包括:制備第一組 合物；制備第二組合物;制備第S組合物；W及將第一組合物、第二組合物和第S組合物共 擠出。第一組合物包含富含聚丙締的組合物，其中聚丙締為第一組合物的主要組分或唯一 組分。如果第一組合物不僅僅包含聚丙締，聚乙締可作為第一組合物的第二組分。第二組合 物包含富含聚乙締的組合物，其包含聚乙締作為主要組分或唯一組分。在一些情況下，第二 組合物可包含高密度聚乙締作為其唯一組分或主要組分。組合物可成型為一種層排列方 式，其中第一組合物和第二組合物形成膜的忍的層，并且第=組合物形成接合到膜的忍的 表層，從而形成多層聚合物膜的外表面中的至少一個(gè)。
【附圖說明】
[0008] 圖1是具有兩個(gè)表層W及形成膜的忍的A層和B層的多層聚合物膜的示意圖。
[0009] 圖2是具有兩個(gè)表層W及形成膜的忍的A、B、和C層的組合的多層聚合物膜的示意 圖。
[0010] 圖3是具有兩個(gè)表層W及形成膜的忍的A和B層的一個(gè)組合的多層聚合物膜的示意 圖。
[0011] 圖4是具有兩個(gè)表層W及形成膜的忍的A和B層的另一個(gè)組合的多層聚合物膜的示 意圖。
[0012] 圖5是具有兩個(gè)表層W及A和B層的另一個(gè)組合、連同形成膜的忍的能量耗散層的 多層聚合物膜的示意圖。
[0013] 圖6是具有兩個(gè)表層W及A和B層的另一個(gè)組合、連同形成膜的忍的能量耗散層的 多層聚合物膜的示意圖。
[0014] 圖7是具有兩個(gè)表層W及多個(gè)A/B重復(fù)層的多層聚合物膜的示意圖。
[0015] 圖8是具有兩個(gè)表層W及多個(gè)A/B/A重復(fù)層的多層聚合物膜的示意圖。
[0016] 圖9是具有兩個(gè)表層W及多個(gè)B/A/B重復(fù)層的多層聚合物膜的示意圖。
[0017] 圖10是具有被一個(gè)本體層分隔的兩個(gè)多層疊堆的多層聚合物膜的示意圖。
[0018] 圖11是用于幅材模量測量的第一狀態(tài)樣本制備物的示意圖。
[0019] 圖12是用于幅材模量測量的第二狀態(tài)樣本制備物的示意圖。
[0020] 圖13是沿圖12所示的線13-13截取的剖視圖。
[0021] 圖14是用于幅材模量測量的第=狀態(tài)樣本制備物的示意圖。
[0022] 圖15是沿圖14所示的線15-15截取的剖視圖。
[0023] 圖16是用于幅材模量測量的第四狀態(tài)樣本制備物的示意圖。
[0024] 雖然在說明書之后提供了特別指出和清楚地要求保護(hù)被視為本發(fā)明的主題的權(quán) 利要求書，但是據(jù)信，通過W下結(jié)合附圖的描述，可更充分地理解本發(fā)明。為了更清晰地示 出其它元件，可能已通過省略所選元件簡化了運(yùn)些圖形中的一些。在任何示例性實(shí)施例中， 除了在相應(yīng)的文字說明書中明白無誤地描述之外，一些圖中元件的此類省略并不一定指示 具體元件不存在。附圖未必按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0025] I.定義
[0026] 如本文所用，W下術(shù)語應(yīng)具有下文指定的含義：
[0027] "生物基含量"是指由ASTM D6866-10方法B測定的，材料中來自可再生資源的碳 量，為材料中總有機(jī)碳的質(zhì)量的百分比形式。
[0028] "本體層"是指多層膜的一個(gè)層，其為膜加入本體，使其具有大于1微米的厚度，并 且位于表層之間且不是"A"和"B"層的部分。
[0029] "共聚物"是指來源于兩種或更多種可聚合單體的聚合物。當(dāng)用于一般術(shù)語時(shí)，術(shù) 語"共聚物"也包括多于兩種不同的單體，例如=元共聚物。術(shù)語"共聚物"也包括無規(guī)共聚 物、嵌段共聚物、和接枝共聚物。
[0030] 如本文所用，術(shù)語"聚合物"包括均聚物和共聚物，并且共聚物可表現(xiàn)出均勻的和 異質(zhì)的形態(tài)學(xué)。
[0031] 共聚聚丙締（"coPP")是指丙締和另一個(gè)單體諸如乙締或a-締控的共聚產(chǎn)物，例如 丙締-乙締嵌段或無規(guī)共聚物。
[0032] "忍"是指多層膜的內(nèi)層(介于表層之間），并且可包括多層或微層重復(fù)疊堆和/或 本體層。術(shù)語"忍"不需要此類內(nèi)層在膜內(nèi)居中。
[0033] "能量耗散層"或巧DL"是指可用于改善W下中的至少一者的層:通過ASTM D1709-09測量的膜的落標(biāo)抗沖擊性、或通過ASTM D4272-09測量的落鍵總沖擊能量，它們與具有相 同結(jié)構(gòu)但是無邸L的膜進(jìn)行比較。
[0034] "均聚物"是指來源于單一聚合性單體的聚合物。
[0035] "沖擊共聚物丙締"或"沖擊共聚聚丙締"（或"ICP")是指一種類型的共聚聚丙締 ("coPP")，其中共聚物在均聚物的孔內(nèi)形成，并且可因此被認(rèn)為是異相的。
[0036] "接合到"包括一些構(gòu)型，其中可通過將元件直接附接到另一個(gè)元件上從而使該元 件直接固定到另一元件上;也包括運(yùn)樣一些構(gòu)型，其中可通過將元件附連到中間構(gòu)件上，然 后再把中間構(gòu)件附連到其它元件上，從而使該元件間接固定到其它元件上。"附連的"包括 但不限于其中已經(jīng)通過共擠出將元件固定在一起的結(jié)構(gòu)。
[0037] "主要組分"是指在指定的層或組合物中大于50重量％的指定樹脂。
[0038] "微層"是指具有小于一微米的厚度的層。
[0039] "締控嵌段共聚物"或"0BC"是多嵌段共聚物并且可包括乙締和一種或多種聚合形 式的可共聚Q-締控共聚單體。嵌段的特征在于不同的Q-締控化學(xué)組合物或Q-締控共聚單體 在嵌段內(nèi)對(duì)分子內(nèi)相鄰區(qū)域的分布。
[0040] "富含聚乙締的"是指其中聚乙締是該層的主要組分的層。
[0041] "聚締控"是指任何聚合締控，其可為直鏈的、支鏈的、環(huán)狀的、脂族的、芳族的、取 代的、或非取代的，包括"改性的聚締控"和共聚物。更具體地，術(shù)語聚締控包括締控的均聚 物、締控的共聚物、締控和非締控的共聚單體(其可與締控共聚）的共聚物諸如乙締基單體、 它們的改性聚合物等等。聚締控不一定受限于乙締聚合物，而是可為本領(lǐng)域已知的任何均 聚物或共聚物，諸如乙締與Q-締控的共聚物、聚丙締、聚丙締與Q-締控諸如丙締-下締共聚 物、聚（下締-1)、乙締乙酸乙締醋樹脂、聚(4-甲基-1-戊締）、乙締丙締酸、乙締基離聚物、任 何低密度聚乙締等等。
[0042] "富含聚丙締的"是指其中聚丙締是該層的主要組分的層。
[0043] "可再生資源"是指在100年時(shí)帖內(nèi)可補(bǔ)足的天然資源。所述資源可天然或者通過 農(nóng)業(yè)技術(shù)再補(bǔ)充?？稍偕Y源包括植物、動(dòng)物、魚類、細(xì)菌、真菌、W及林業(yè)產(chǎn)品。它們可為天 然存在的、雜交的、或遺傳工程化的生物體?；ㄙM(fèi)比100年長的時(shí)間來形成的天然資源例如 原油、煤炭和泥炭不被認(rèn)為是可再生資源。
[0044] 如本文所用，術(shù)語"標(biāo)準(zhǔn)條件"或"標(biāo)準(zhǔn)溫度"是指77了（ 25 °C )的溫度和50 %相對(duì)濕 度。
[0045] 除非另外指明，本文中所述的所有比例均按重量計(jì)。
[0046] II.整
[0047] 本;^月公開了多層膜及其制備方法。該膜包括形成膜的忍的層的組合、W及形成 至少一個(gè)、并且通常多層膜的每個(gè)外表面的聚合物表層。形成膜的忍的層的組合包括至少 一個(gè)本文稱為"A"層的層和至少一個(gè)本文稱為"B"層的層，其中"A"和"B"層具有不同的組合 物。此外，多個(gè)實(shí)施例可能具有多于一個(gè)"A"和/或"B"層。在此類實(shí)施例中，"A"和"B"層可有 多種排列方式，包括但不限于交替的和相鄰的層排列方式。"A"和"B"層可用于任何合適的 目的，包括但不限于為膜提供剛度、強(qiáng)度、和/或強(qiáng)化。
[0048] 圖1示出一個(gè)多層膜20,其包括兩個(gè)表層或"S"層W及在兩個(gè)表層間形成忍22的 "A"層和"B"層的組合。每個(gè)表層形成多層膜20的外表面中的一個(gè)。本文所述的每個(gè)層具有 兩個(gè)相背的表面。所述表面在本文中被稱為第一(或"上"）表面和第二(或"下"）表面。然而 應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語"上"和"下"是指為方便起見示于圖中的多層膜的朝向，并且如果將膜翻轉(zhuǎn)， 運(yùn)些層將彼此仍保持相同的關(guān)系，但是在膜翻轉(zhuǎn)后上層可成為下層，并且下層可成為上層。 排列層，使得層的至少一個(gè)表面與另一層的表面接合。
[0049] 多層聚合物膜的"A"層包括富含聚丙締的層，其中聚丙締是該層的主要組分或唯 一組分。如果"A"層不僅只包含聚丙締，"A"層可包含聚乙締作為任選的附加組分。可在"A" 層中使用任何合適類型的聚丙