[发明专利]具有阻挡特性的共挤压多层膜

说明书

背景技术

本发明涉及具有提供阻挡特性的纳米层结构的多层膜。

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。

发明内容

本发明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。所述共挤压多层膜包括具有层A与层B的15到1000个交替层的核心组件。层A的厚度是100nm到500nm并且包括乙烯类聚合物。层B的厚度是100nm到500nm并且包括环烯烃聚合物(“COP”)。层A的有效湿气渗透率小于0.20克-密耳/100平方英寸/天(小于3.1克-密耳/平方米/24小时(hr))并且有效氧气渗透率小于150立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大气压(小于2325立方厘米-密耳/平方米/大气压)。

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发明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是说明制造根据本发明的一个实施例的多层膜或薄片结构的方法的示意图。

图2是微层/纳米层结构中球粒状薄层配置的示意性图示。

图3是显示根据本发明的一个实施例的有效湿气渗透率与阻挡层厚度的图。

图4是根据本发明的实施例的具有核心组件的透射电子显微法(TEM)图像的图3的图。

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。这类掺合物可以是或可以不是可混溶的。这类掺合物可以是或可以不是相分离的。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，这类掺合物可以含有或可以不含一种或多种域配置。掺合物不是层压物，但层压物的一个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)。

“乙烯类聚合物”是含有超过50摩尔％聚合乙烯单体(以可聚合单体的总量计)并且任选地可以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、平面挤压或铸造的热塑性物件。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、平面挤压或铸造的热塑性物件。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”但利用根据本发明的A和B层并且具有在根据本发明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”意指通过至少两种不同单体的聚合而制备的聚合物。这一通用术语包括共聚物(通常用于指由两种不同单体制备的聚合物)，并且包括由两种以上不同单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。

如本文所用的“熔点”典型地通过如USP5,783,638中所描述的测量聚烯烃的熔融峰的DSC技术测量。应注意许多包含两种或更多种聚烯烃的掺合物将具有一个以上熔融峰；许多个别聚烯烃将仅包含一个熔融峰。

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。

如本文所使用的“烯烃类聚合物”是含有超过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。烯烃类聚合物的非限制性实例包括乙烯类聚合物和丙烯类聚合物。