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多層聚合物膜的制作方法_2

文檔序號:9829148閱讀:來源:國知局
締,其為膜提供強(qiáng)度、剛度、和/或強(qiáng)化,W及任何聚乙締,其 為聚丙締提供延展性。運(yùn)些組分可W任何合適的比例共混,前提條件是聚丙締是層的主要 組分。然而,一些類型和比例的聚丙締可為膜提供更理想的特性。
[0050] 合適類型的聚丙締(PP)包括但不限于:均聚物全同立構(gòu)PP和共聚物丙締(coPP)。 共聚物丙締koPP)包括無規(guī)和嵌段聚合物,其包括乙締和其它a-締控共聚單體W形成共聚 物諸如丙締-乙締嵌段共聚物、丙締-乙締無規(guī)共聚物、包括沖擊共聚聚丙締的異相共聚聚 丙締(或"ICP")、W及它們的任何共混物??蛇x擇"A"層(W及下述"B"層)中的材料W具有比 下述表層或任何本體層中的材料高的拉伸強(qiáng)度和模量。一種合適的聚丙締是沖擊共聚物聚 丙締。商業(yè)沖擊共聚物聚丙締樹脂的一個(gè)示例是PRO-FAX? 7624,其購自LyondellBasell (或"LBI" ) (Houston'Texas,U. S.A)。
[0051] 合適類型的聚乙締(PE)包括但不限于:線性低密度聚乙締化LDPE)、低密度聚乙締 (LD陽)、中密度聚乙締(MD陽)、乙締乙酸乙締醋、和乙締共聚物諸如無規(guī)或多嵌段乙締a-締 控。可選擇特定聚乙締W改善"A"層的延展性??墒褂萌魏魏线m的反應(yīng)體系來聚合聚乙締, 諸如高壓、漿液、氣相、W及任何合適的催化劑體系諸如Ziegler化tta、限制幾何構(gòu)型、或 單中屯、/茂金屬。合適的商業(yè)聚乙締樹脂的一個(gè)示例是DOWLEX* 2045G,其購自Dow Qiemical Company (Midland ,Mi chi gan,U. S .A)。在一些情況下,期望"A"層基本上或完全不 含高密度聚乙締化DPE)。不受理論的束縛,據(jù)信將聚丙締和HDPE置于單獨(dú)層中可改善多層 膜的機(jī)械性能。
[0052] "A"層也可包含其它合適的材料,包括但不限于乙締 a-締控、包括但不限于聚締控 塑性體(POP)、聚締控彈性體(POE)、締控嵌段共聚物(OBC)、W及添加劑。聚締控塑性體和聚 締控彈性體通常是熱塑性的。商業(yè)聚締控塑性體樹脂的示例包括購自Dow Chemical Company的Dow AFFINITY? 1850G、和購自ExxonMobil 化emical Compan}KHouston,TX, U.S.A)的ExxonMobil EXACT? 4056。商業(yè)聚締控彈性體的示例包括購自Dow畑emical Company的ENGAGE? 8450。締控嵌段共聚物彈性體的示例包括購自Dow化emical Company 的IN即沈? 9100。
[0053] "A"層中聚丙締的合適比例包括但不限于:大于50%,或者大于或等于約60重量% 至約100重量%的聚丙締,或者介于約70重量%和約100重量%之間,或者介于約75重量% 和約95重量%之間。在"A"層中使用的所有類型的聚合物的總量可占"A"層的任何合適的重 量百分比,諸如按每個(gè)"A"層的重量計(jì)大于50%至約100%,或者約70%至約100%,或者約 75 % 至約 95 %。
[0054] 在某些情況下,"A"層中的聚丙締中的至少一些包含均聚物PP或COPP中的至少一 種。在一些膜中,COPP可為"A"層的主要組分。COPP因此可占"A"層的大于50%,或者大于或 等于約60重量%至約100重量% coPP,或者介于約70重量%和約100重量%之間,或者介于 約75重量%和約95重量%之間。"A"層可包含具有最大洽烙點(diǎn)峰值(大于14(TC,或者大于或 等于15(TC)的coPP。最大的洽烙點(diǎn)峰值記錄為熱流,使用差示掃描量熱儀WlOtVmin的掃 描速率進(jìn)行測量。加熱、冷卻、并二次加熱樣品W消除之前的熱機(jī)械過程。來自二次加熱循 環(huán)的DSC烙點(diǎn),Tpm,如ASTM D3418所述用于此次測定。COPP可具有約0.5至約10的烙體流動速 率。在一些膜中,"心'層可包含沖擊或異相COPP與W下中的至少一種的共混物:LDPE、LLD陽、 聚締控塑性體(POP)、或聚締控彈性體(POE)、或0BC。
[0055] "A"層可具有任何合適的特性。在一些多層膜中,用于形成"A"層的組合物的總體 或平均密度為約0.87g/cm3至約0.91g/cm3。
[0056] "A"層可各自具有任何合適的厚度,包括但不限于小于或等于約15微米的厚度。另 選地,"A"層可各自具有大于或等于約任何W下值的厚度:0.05、0.1、0.2、或0.4微米至小于 或等于約任何W下值的厚度:15、10、5、或1微米。因此,"心'層可具有介于約0.05微米和約15 微米之間的厚度范圍,包括但不限于:介于約0.2微米和約15微米之間;或者介于約0.4微米 和約10微米之間。"A"層的厚度(如果只有一層)、或所有"A"層合并到一起的厚度(如果超過 一層)可在約10%至約30%的多層膜總厚度范圍內(nèi),或者在約15%至約25%的多層膜總厚 度范圍內(nèi)。
[0057] 多層聚合物膜的"B"層包含聚乙締(PE)作為主要組分。在某些情況下,期望"B"層 中的聚乙締包含高密度聚乙締化D陽)作為主要組分。當(dāng)"B"層包含HDPE時(shí),在"B"層中使用 的HDPE的密度可為大于約0.94g/cc,或者大于約0.95g/cc,或者大于或等于約0.955g/cc。 在"B"層中使用的皿PE的最大密度可為小于或等于約0.97g/cc,或者小于或等于約0.965g/ CCo
[0化引除聚乙締(或HDPE)之外,"B"層還可包含任何其它合適的材料,包括但不限于:乙 締曰-締控,其包括但不限于聚締控塑性體、聚締控彈性體、0BC; W及添加劑。此類其它合適 材料的具體示例包括但不限于:LDPE^LDPE、乙締乙酸乙締醋、和乙締丙締酸甲醋。在某些 實(shí)施例中/屯"層可包含皿陽與LDPE和化D陽中的一者的共混物。在帶'層中使用的所有類型 的聚合物的總量可占"B"層的任何合適的重量百分比,諸如按每個(gè)"B"層的重量計(jì)大于50% 至約100%,或者約70%至約100%,或者約75%至約95%。然而,一些類型和比例的聚乙締 可為膜提供更理想的特性。
[0059] 聚乙締(例如HDPE)可占"B"層的任何合適的比例,包括但不限于:大于50重量%, 或者大于或等于約60重量%至100重量%,或者介于約70重量%和約100重量%之間,或者 介于約80重量%和約100重量%之間,或者介于約75重量%和約95重量%之間。
[0060] "B"層可具有任何合適的特性。在其中樹脂僅包括陽或乙締-a-締控的某些實(shí)施例 中,構(gòu)成"B"層的組合物的總體或平均密度可為大于或等于約0.93g/cm 3,或者大于或等于 約0.94g/cm3,或者大于或等于約0.95g/cm3。
[0061] "B"層可具有與本文所述的"A"層在相同范圍內(nèi)的厚度。每個(gè)"B"層的厚度因此可 介于約0.05微米和約15微米之間。"B"層的厚度(如果只有一層)、或所有"B"層合并到一起 的厚度(如果超過一層)可在約10%至約30%的多層膜總厚度范圍內(nèi),或者在約15%至約 25%的多層膜總厚度范圍內(nèi)。
[0062] "A"層和"B"層可具有基本上相同的厚度或不同的厚度。此外,不需要所有"A"層具 有與其它"A"層相同的厚度,或所有"B"層具有與其它"B"層相同的厚度。也不需要所有"A" 和"B"層具有彼此相同的厚度。因此,一些"A"層可具有與一些"B"層相同的厚度,并且一些 "A"層可具有與一些"B"層不同的厚度。運(yùn)可為制備膜的方法的一個(gè)功能,并且將在下文進(jìn) 一步描述。在一些實(shí)施例中,A和/或B層的厚度可增加或減少整個(gè)膜厚度,形成梯度層狀結(jié) 構(gòu)。"A"層與"B"層的厚度比率可為任何合適的范圍,包括但不限于約1:1至約1:5或5:1至1: 1;或者約1:1.1至約1:4或4:1至1.1:1。
[0063] "A"層和/或"B"層中的至少一些可為"大層",具有大于或等于1微米的厚度。如果 "A"和"B"層均為大層,整個(gè)膜可為大層膜。另選地,"A"層和/或"B"層中的至少一些可為"微 層",具有小于1微米的厚度。例如微層"A"和"B"層可具有大于或等于約0.05微米至小于或 等于約W下值的厚度:〇.9、0.8、0.75、0.7、0.6、0.5、或0.4微米。
[0064] 無論"A"層和"B"層是大層或微層,所有"A"和"B"層的總厚度可為小于或等于約 60%的多層膜總厚度,或者小于或等于約50%的膜厚度。所有"A"和"B"層的總厚度可在例 如約20%至約50%的膜厚度范圍內(nèi),或者在約20%至約40%的膜厚度范圍內(nèi)。
[0065] 層的相對重量分?jǐn)?shù)是用于形成相應(yīng)層的組合物的相對重量的量度。"A"層和"B"層 之間的相對重量分?jǐn)?shù)(即,如果存在超過一個(gè)X或"B"層的話,所有X或"B"層的總重量分 數(shù))可為介于約1:5和5:1之間;或者介于約1:3和3:1之間;或者介于約1:2和2:1之間;或者 介于約1:1.5和1.5:1之間。
[0066] 多層聚合物膜可包括附加層,其既不是"A"層也不是"B"層(例如一個(gè)或多個(gè)"C"、 "護(hù)等層)??砂ㄆ渌鼘佑糜谌魏魏线m目的,包括進(jìn)一步改變膜特性、和/或增加膜的本體 機(jī)械強(qiáng)度。其它層可包含任何合適的材料。合適的材料包括聚合物樹脂或聚締控樹脂,包括 但不限于:聚締控塑性體和彈性體、0BC、乙締乙酸乙締醋、和/或生物來源的聚締控樹脂。附 加層可為具有小于1微米的厚度的微層,它是微層疊堆的一部分;或具有大于或等于1微米 的厚度的本體層,其不是微層疊堆的一部分。
[0067] 在一些情況下,附加層,例如"C"層,可包含聚締控塑性體、聚締控彈性體、或OBC。 運(yùn)種層可用作能量耗散層化化)(或沖擊層)。在某些實(shí)施例中,多層膜中的抓L可與富含聚 丙締的"A"層和富含聚乙締的"B"層相鄰定位,和/或定位在二者之間。在一些情況下,期望 任何EDL與接合層區(qū)分開來,接合層主要用于將兩個(gè)(不相容的)層接合到一起。因此,能量 耗散層化DL)和與其相鄰的層可具有充分類似的特性,在它們之間無分層。當(dāng)存在時(shí),E化 (如果僅有一個(gè))或所有邸L合并在一起的厚度(如果超過一個(gè))可為小于或等于約15%的膜 厚度,或者小于或等于約10%的膜厚度。
[0068] 在一些實(shí)施例中,附加層可包括本體層,其在圖中標(biāo)示為"本體"或參考標(biāo)號24。本 體層可包含任何合適的材料。本體層的合適材料包括上述用于附加層的那些材料中的任一 種。在某些實(shí)施例中,本體層可包含LDPE和化DTO的共混物。在其它實(shí)施例中,本體層可包 含,或者在一些情況下,可基本上由W下物質(zhì)中的一種或多種形成:聚締控塑性體、聚締控 彈性體、0BC、乙締乙酸乙締醋,和/或生物來源的聚締控樹脂。任何本體層的特性在下文中 與表層結(jié)合在一起進(jìn)一步描述。
[0069] 表層S可起到任何合適的功能。此類功能可包括但不限于控制多層膜20的特性,使 得多層膜具有期望的總體性能(例如機(jī)械性能、堆積體積、柔軟性等)。表層也可用于在擠出 期間提供穩(wěn)定性,和/或提供具有其它性能的多層膜,諸如:更好的印刷接受能力;W及更好 的自身和/或與其它材料的粘結(jié)或密封性能。
[0070] 表層可包含適于此類目的的任何材料。用于表層的合適材料包括但不限于:聚合 物樹脂或聚締控樹脂;生物來源的聚締控樹脂;乙締乙酸乙締醋;乙締丙締酸;和D證ont? SU反LY^f (乙締甲基丙締酸化/MAA)共聚物,其中甲基丙締酸的一部分用金屬離子諸如 鋒(Zn)或鋼(化)中和);W及添加劑。在一些實(shí)施例中,表層包含LDPE和化D陽的共混
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