[发明专利]透气且多微孔的热塑性薄膜

说明书

本发明涉及透气且多微孔的热塑性薄膜。透气的热塑性膜、层压物、和制造膜的方法，该膜具有小于或等于15gsm的基重和至少大约500克水每24‑小时每平方米的水蒸气传输速率，其中所述膜具有大约小于10的MD断裂负载和CD断裂负载的比，以及至少大约5克的机器方向切口埃尔门多夫抗扯强度或者至少大约15克的机器方向切口梯形抗扯强度中的至少一个。

本申请为国际申请号为PCT/US2015/030463、国际申请日为2015年05月13日、发明名称为“透气且多微孔的热塑性薄膜”的PCT申请于2016年11月11日进入中国国家阶段后申请号为201580027028.7的中国国家阶段专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2014年5月13日提交的美国临时专利申请号61/992,438、于2014年9月22日提交的美国临时专利申请号62/053,385、以及于2014年12月16日提交的美国临时专利申请号62/092,351的优先权。

技术领域

热塑性膜广泛用于个人护理产品，例如，作为尿布或其它一次性个人卫生用品的外层。由于各种原因，包括成本、舒适度、节约资源和最小化浪费，有需要尽可能使膜越薄越好，同时维持所述膜的其它必要性能。

热塑性膜需要的特点包括液体不可透性、蒸汽可透性(例如透气的)、可粘合至个人护理产品的其它层、以及有足够的物理强度可被处理成成品。当将热塑性膜用于包装(例如，用作消费品的外包装)时，强度是重要的考量。具有足够强度和基重的透气膜作为需要释放生产过程中产生的气味的产品的包装会尤其实用。

热塑性膜可通过将熔化的聚合组合物挤出到激冷辊(chill roller)上而形成，该过程中熔化的聚合组合物瞬间冷却以形成固态膜。膜的处理包括多个步骤，包括加热、冷却、以及拉伸来产生最终的膜产品，该膜产品的厚度比原始厚度小72倍或更小。在机器方向(MD)上拉伸形成高度定向型的薄型膜，这被称为机器方向定向(MDO)。MDO可以是实用的，然而也可影响尤其是更薄的膜的质量，例如降低横向方向(CD)的抗张强度、冲击强度、抗扯强度、和耐慢穿刺性(slow puncture resistance)。

背景技术

现有用于制造薄型热塑性膜的方法包括在美国专利7,442,332(Cancio et al)中描述的方法。在这个过程中，网的拉伸的大部分(超过一半)发生在所述挤出机模和第一轧点之间(比如在“熔化幕”内)。在这种浇铸过程中，两个缺陷是被称为“牵伸共振”的现象和膜内孔的形成，其中“牵伸共振”造成不均匀的膜厚度。这些问题随着生产速度增加而增加，且可进一步地限制可被应用的聚合组合物的种类。克服这些问题需要减慢生产，这最终导致成本提高。

因此，对于具有有限的MDO和需要的性质(比如没有孔、良好的透气性、良好的抗张强度和抗扯强度性质)、并且可被经济且高效地在高速生产线上生产的热塑性薄膜存在需求。

发明内容

通过提供具有低基重、大体上没有孔、且具有基重高得多的膜的物理属性特征的透气热塑性膜，本发明满足了上述的要求。本发明的膜表现出优秀的抗张强度、抗扯强度、和透气性。然而，抗张强度与膜的厚度成正比，一般更厚的膜表现出更高的抗扯强度，通过本发明的过程制成的膜表现出比针对具有相似厚度的相当的膜所预计的更高的抗扯强度。换言之，所述膜显示出抗扯强度与厚度的改进比例。

本发明的热塑性膜，其本身被视作独特的、通过新颖的流程制成，其中所述膜在某一温度下在MD上被拉伸，其中所述温度足够高来防止有害的MD定向，但低于热塑性聚合物的熔点。与描述在美国专利7,442,332中所述过程相反，这个过程发生在激冷辊的下游。本发明的方法允许所述挤出过程以常规生产速度发生，且不需要附加设备来减少牵伸共振。作为额外的优势，膜的质量(比如不透明度)可通过另外的下游MD拉伸控制，这会减少或消除了添加不透明剂的需求。