具有基于β-丙烯的阻挡层的共挤压多层膜制造技术

本发明专利技术提供一种共挤压多层膜。所述共挤压多层膜包括具有层A和层B的15到1000个交替层的核心组件。层A具有10nm到1000nm的厚度且包括具有结晶温度(T1c)的基于β‑丙烯的聚合物。层B包括具有玻璃转化温度(T2g)的第二聚合物，其中T1C＜T2g。层A具有小于6.2g‑mil/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有提供阻挡特性的纳米层结构的多层膜。
技术介绍
对于其中改进的阻挡特性将有利的塑料膜或薄片存在许多应用。举例来说，具有规格减小的整体厚度，利用较小体积实现给定阻挡的膜可以经由提供除阻挡外的属性的聚合物所使用的“释放”体积来提供改进的韧性和其它特性。因此，存在对具有改进的阻挡特性的膜的需要。进一步存在对能够实现具有改进阻挡特性的规格减小包装系统的膜的需要。
技术实现思路
本专利技术涉及具有是纳米层结构的核心组件的共挤压多层膜。纳米层结构向多层膜提供改进的阻挡特性。通过共挤压材料以形成指定纳米层结构，提供具有改进的湿气阻挡和改进的气体阻挡特性的出人意料组合的膜或薄片。在一个实施例中，提供一种共挤压多层膜。共挤压多层膜包括具有层A和层B的15到1000个交替层的核心组件。层A具有10nm到1000nm的厚度且包括具有结晶温度(T1c)的基于β-丙烯的聚合物。层B包括具有玻璃转化温度(T2g)的第二聚合物，其中T1c＜T2g。在一个实施例中，层A具有小于6.2g-mil/m2/24小时(h)的有效透湿率，其中“m2”为平方米。在一个实施例中，第二聚合物选自聚碳酸酯和环烯烃聚合物。在一个实施例中，所述多层膜包括表层。附图说明附图与以下描述一起用以说明并且提供本专利技术和其实施例的进一步理解并且并入在本说明书并且构成本说明书的一部分。图1是说明制造根据本专利技术的一个实施例的多层膜或薄片结构的方法的示意图。图2a-2b是对比较多层膜的薄层定向(图2a)与根据本专利技术实施例的多层膜的薄层定向(图2b)进行比较的透射电子显微照片(TEM)。图3a-3b是对比较多层膜的薄层定向(图3a)与根据本专利技术实施例的多层膜的薄层定向(图3b)进行比较的TEM。具体实施方式定义“掺合物”、“聚合物掺合物”以及类似术语意指两种或更多种聚合物的组合物。此类掺合物可以是或可以不是可混溶的。此类掺合物可以是或可以不是相分离的。此类掺合物可以或可以不含有一种或多种结构域构型，如由透射电子光谱法、光散射、x射线散射以及所属领域中已知的任何其它方法测定。掺合物不为层压物，但层压物的一或多个层可以含有掺合物。术语“组合物”和类似术语意指两种或更多种材料的混合物，如与其它聚合物掺合或含有添加剂、填充剂等的聚合物。组合物中包括反应前、反应和反应组合物中包括反应前、反应以及反应后混合物，其中后者将包括反应产物和副产物以及由反应前或反应混合物的一种或多种组分形成的反应混合物的未反应组分和分解产物(如果存在)。“基于乙烯的聚合物”是含有超过50摩尔％聚合乙烯单体(以可聚合单体的总量计)并且任选地可含有至少一种共聚单体的聚合物。如本文所用，术语“膜”(包括当在较厚物件中提及“膜层”时)除非明确地具有指定的厚度，否则包括任何具有至多约0.254毫米(10密耳)的大体上一致和均匀厚度的薄、平面挤压或浇铸的热塑性物件。膜中的“层”可以极薄，如在以下更详细论述的纳米层的情况下。如本文所用，术语“薄片”除非明确地具有指定的厚度，否则包括任何具有大于“膜”的大体上一致和均匀厚度，大体上至少0.254毫米厚并且至多约7.5毫米(295密耳)厚的薄、平面挤压或浇铸的热塑性物件。在一些情况下，认为薄片具有至多6.35毫米(250密耳)的厚度。如本文所用的那些术语，膜或薄片可以呈在平面意义上不一定“平”但利用根据本专利技术的A和B层并且具有在根据本专利技术的膜或薄片厚度内的相对薄截面的形状(如型材、型坯、管等)的形式。“互聚物”为通过使至少两种不同的单体聚合来制备的聚合物。此通用术语包括共聚物(通常用于指由两种或更多种不同单体制备的聚合物)，并且包括由超过两种不同单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。“熔点”(Tm)是熔融的外推起始点并且通过DSC如“测试方法”章节中所阐述测定。“结晶温度”(Tc)是结晶的外推起始点并且通过DSC如“测试方法”章节中所阐述测定。“玻璃转化温度”(Tg)从DSC加热曲线如“测试方法”章节中所阐述测定。如本文所用，“纳米层结构”是每层具有两个或更多个层，厚度是1纳米到900纳米的多层结构。如本文所用的“基于烯烃的聚合物”是含有大于50摩尔％聚合烯烃单体(以可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于烯烃的聚合物的非限制性实例包括基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。如本文所用，术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体而制备的聚合化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语均聚物(用以指由仅一种类型的单体制备的聚合物，应理解可以在聚合物结构中并入痕量杂质)和如下文所定义的术语互聚物。术语聚合物包括可并入聚合物之中和/或之内的痕量杂质，例如催化剂残余物。“基于丙烯的聚合物”是含有超过50摩尔％聚合丙烯单体(以可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。本文所公开的数值范围包括自(且包括)下限值和上限值的所有值。对于含有确切值的范围(例如1或2，或3到5，或6或7)，任何两个确切值之间的任何子范围包括在内(例如1到2；2到6；5到7；3到7；5到6等)。除非规定为相反，由上下文或本领域惯例所暗示，否则所有份数以及百分比均按重量计。本专利技术提供一种多层膜。在一个实施例中，多层膜包括具有固体限制聚合物的限制层。如本文所用的“固体限制聚合物”是如由玻璃转化温度Tg所指示从熔融态固化(或玻璃化)成玻璃态的聚合物。在一个实施例中，提供共挤压多层膜并且其包括核心组件。核心组件包括层A和层B的15到1000个交替层。层A具有10nm到1000nm的厚度且包括具有结晶温度(T1c)的基于β-丙烯的聚合物。层B(限制层)具有10nm到1000nm的厚度且包括具有玻璃转化温度(T2g)的第二聚合物，其中T1c＜T2g。在一个实施例中，层A具有小于6.2g-mil/m2/24h的有效透湿率。在另一实施例中，层A具有0或1.55、或3.1到4.7、或小于6.2g-mil/m2/24h的有效透湿率。A.层A本专利技术多层膜de核心组件包括层A和层B的15到1000个交替层。层A包括基于β-丙烯的聚合物。在一个实施例中，基于β-丙烯的聚合物为β-丙烯均聚物。等规丙烯均聚物能够以若干晶体形式结晶。除非晶相以外，已知丙烯均聚物之三种不同结晶相，α相、β相和γ相。当熔融丙烯均聚物冷却时，α或单斜晶结晶形式为最稳定和普遍的形式。β或六方形式通常以低含量发现。静态结晶聚丙烯样本中的β形式结晶之相对比例(“K”)可通过X射线衍射测定且通过如下经验表达式表示：其中H110、H040和H130分别为α-形式的三个强峰(110)、(040)、(130)的高度且Hβ为强β-峰(300)的高度。K值在不存在β-形式的情况下为0且在仅β-形式存在于聚丙烯中的情况下为1。如本文所用的“β-丙烯均聚物”(下文称为“bPP”)为具有至少50％的β-结晶含量(即，0.5或更大的K值)的等规丙烯均聚物。在一个实施例中，bPP具有60％(K值0.6)、或70％(K值0.7)、或80％(K值0.8)到85％(K值0.85)、或90％(K值0.9)、或95％(K值0.95)、或99％(K值0.99)、或100％(K值1.0)的β-结晶含量。bPP与等规丙烯均聚物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共挤压多层膜，其包含：包含层A和层B的15到1000个交替层的核心组件；具有10nm到1000nm的厚度且包含具有结晶温度(T1c)的基于β‑丙烯的聚合物的层A；和包含具有玻璃转化温度(T2g)的第二聚合物的层B，其中T1c＜T2g。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.27 US 62/0032701.一种共挤压多层膜，其包含：包含层A和层B的15到1000个交替层的核心组件；具有10nm到1000nm的厚度且包含具有结晶温度(T1c)的基于β-丙烯的聚合物的层A；和包含具有玻璃转化温度(T2g)的第二聚合物的层B，其中T1c＜T2g。2.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述层A具有小于6.2g-mil/m2/24h的有效透湿率。3.根据权利要求1到2中任一项所述的共挤压多层膜，其中所述层A包含至少80％的β-丙烯均聚物。4.根据权利要求1到3中任一项所述的共挤压多层膜，其中所述层A包含至少90％的β-丙烯均聚物。5.根据权利要求1到4中任一项所述的共挤压多层膜，其中所述层A包含至少95％的β-丙烯均聚物。6.根据权利要求1到5中任一项所述的多层膜，其中层A具有10nm到500nm的厚度。7.根据权利要求1到6中任一项所述的多层膜，其中层A包含具有100℃到130℃的T1c的β-丙烯均聚物。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·詹金斯，P·C·D·李，J·杜雷，D·E·柯克帕特里克，B·E·欧比，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US