專利名稱：膜組合體及其制造方法
膜組合體及其制造方法
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2010年7月27日提交的美國臨時申請序列號61/368，105的優(yōu)先權(quán)，該文獻的內(nèi)容以其全文引入作為參考。發(fā)明領域
本發(fā)明涉及包括某些聚合物共混物的膜以及還涉及此類膜的制備方法。本發(fā)明膜中使用的聚合物共混物包括環(huán)狀烯烴共聚物和烴蠟。在某些實施方案中，所述膜適合于收縮應用，尤其是TD收縮應用。
發(fā)明背景
一般而言，在由粒狀或造粒的聚合物樹脂制備膜時，首先將所述聚合物擠出以提供聚合物熔體流，然后讓該擠出的聚合物經(jīng)歷成膜過程。成膜通常包括許多離散的程序階段，包括熔體膜形成、驟冷和卷繞。 對于與成膜相聯(lián)系的這些及其它方法的概述，參見 K. R. Osborn 和 W. A. Jenkins, Plastic Films !Technology and Packaging Applications, Technomic Publishing Co. , Inc. , Lancaster, Pennsylvania (1992)。
如下進行取向?qū)⒕酆衔锛訜岬降扔诨虼笥谄洳ＡЩD(zhuǎn)變溫度Tg但是小于其結(jié)晶熔點(Tm)的溫度，然后以合乎需要的速率拉伸膜。當冷卻時，通過拉伸施加的分子排列有利地與結(jié)晶競爭并且拉伸的聚合物分子冷凝成結(jié)晶網(wǎng)絡，其中的結(jié)晶域(微晶)沿拉伸力方向排列。采用雙軸取向以更均勻地沿兩個方向分布膜的強度質(zhì)量。雙軸取向膜往往更硬和更強，此外還顯示好得多的抗撓曲或折疊力和撕裂性；這導致它們在大多數(shù)包裝應用中的更大用處。
取向的環(huán)狀烯烴共聚物膜具有許多獨特的和有用的性能。在常規(guī)的工業(yè)擠出設備上加工包括環(huán)狀烯烴共聚物的膜以構(gòu)造膜；然而，經(jīng)常產(chǎn)生具有不希望高的缺陷數(shù)(例如凝膠化或魚眼)的膜?？梢酝ㄟ^向所述環(huán)狀烯烴共聚物中添加聚乙烯減少這些缺陷。但是雖然包括聚乙烯將減少缺陷的數(shù)目，但是所得的膜具有不合需要水平的霧度。缺陷和/或霧度的存在限制所得的膜的有用性。因此需要保留由環(huán)狀烯烴共聚物賦予的特定性能但仍然具有減少的缺陷數(shù)以及低霧度的環(huán)狀烯烴共聚物膜。
發(fā)明概述
在一個方面中，本發(fā)明的實施方案提供至少包括第一層的膜，所述第一層包含 75wt%-99. 9wt%的環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物；所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg,^P O. lwt%-25wt% 的烴蠟。
在特定的實施方案中，本發(fā)明提供包括第一層的膜，所述第一層包含 95wt%-99. 9wt%的降冰片烯和乙烯的共聚物；所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，和 O. l-5wt%的具有熔點(mp)的烴蠟，滿足mp等于Tg±20. (TC。
在另一個方面中，本發(fā)明實施方案提供多層膜，其包括a)第一層，該第一層包含 i) 75. 0wt%-99. 9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 TgJP ii)0. lwt%-25. 0被％烴蠟；b)具有第一表面和第二表面的第二層，其中所述第一表面與所述第一層表面接觸；和c)與所述第二層的第二表面表面接觸的第三層，所述第三層包含i) 75. 0wt%-99. 9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度TgJP ii) O. 1-25. 0wt%烴蠟。在特定的實施方案中，所述第二層包含聚丙烯均聚物，或共聚物；微型無規(guī)(min1-random)共聚物；丙烯基彈性體；或它們的組合。所述第二層任選地包含中心芯部分、上粘結(jié)部分和下粘結(jié)部分；所述上粘結(jié)部分包括所述第二層的第一表面且所述下粘結(jié)部分包括所述第二層的第二表面。在一些多層膜中，所述上粘結(jié)部分或下粘結(jié)部分中的至少一個包含聚丙烯均聚物或共聚物、微型無規(guī)共聚物、丙烯基彈性體、環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物或它們的組合。
在一些實施方案中，所述烴蠟具有80-120SUS的根據(jù)ASTM D-88在99°C下的粘度、 5-10dmm的根據(jù)ASTM D-1321在25°C下的滲透值和80-100°C的熔點。具體的烴蠟是微晶蠟。
在具體的膜中，第一層基本上不含聚乙烯，例如第一層包含少于2. 0 丨％聚乙烯。
根據(jù)本發(fā)明的膜可以具有減少的缺陷數(shù)和/或減小的霧度。例如，一些膜具有1. O 或更小的根據(jù)ASTM D1003的霧度值。一些膜具有比沒有所述烴蠟的對比膜的缺陷數(shù)少至少70%，更尤其是至少90%的缺陷數(shù)。在一些膜中，所述膜的缺陷數(shù)比包括相同環(huán)狀烯烴共聚物樹脂和2. 5wt%-5wt%聚乙烯的膜的缺陷數(shù)少至少70%。
在另一個方面中，本發(fā)明實施方案提供膜的制造方法，包括a)將75. 0wt%-99. 9wt% 的含4-12個碳原子的環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物與O. lwt%-25. 0wt%的烴蠟結(jié)合以形成共混物山)將所述共混物供給擠出機；c)將所述共混物擠出以形成第一層，任選地將所述共混物與至少一種聚合物材料共擠出以形成多層膜的第一層；和任選地沿MD、TD中至少一個方向或這兩個方向?qū)⑺瞿と∠颉?
本發(fā)明實施方案的詳細說明
本發(fā)明的膜衍生自(A)環(huán)狀烯烴共聚物或它們中兩種或更多種的共混物和(B)至少一種烴蠟的組合。所述膜可以用作單層膜或用作多層膜中的一個或多個層。在一個實施方案中，所述膜是透明的，具有〈1.0，例如〈O. 8或〈O. 5的根據(jù)ASTM D1003的霧度。
本文描述了各個特定的實施方案、型式和實施例；其中包括為了理解所要求的本發(fā)明所采用的示例性實施方案和定義。雖然以下詳細描述給出了特定的優(yōu)選實施方案，但是本領域技術(shù)人員應領會這些實施方案僅是示例性的，并且本發(fā)明可以按其它方式實踐。 為了確定侵犯行為，本發(fā)明的范圍指所附權(quán)利要求中的任何一個或多個，其中包括它們的等同物，和與所列出的那些等同的要素或限制。對本"發(fā)明"的任何引用可以是指由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的一個或多個，但不一定是全部。
本文所使用的〃聚合物〃可用來意指均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等。
除非另外規(guī)定，本文所使用的術(shù)語〃共聚物〃是指通過使至少兩種不同的單體聚合形成的聚合物。例如，術(shù)語〃共聚物〃包括乙烯和α-烯烴(例如1-己烯)，或環(huán)狀烯烴 (例如降冰片烯)的共聚合反應產(chǎn)物。然而，術(shù)語〃共聚物〃還涵蓋例如，乙烯、丙烯、1-己烯和1-辛烯的混合物的共聚。
除非另外規(guī)定，本文所使用的術(shù)語〃三元共聚物〃是指通過使至少三種不同單體聚合形成的聚合物。
除非另外規(guī)定，本文所使用的術(shù)語"彈性體"是指具有彈性性能的聚合物。
本文所使用的術(shù)語〃微型無規(guī)丙烯共聚物〃是指包含97. 5wt%-99. 5wt%衍生自丙烯單體的聚合物單元和O. 5wt%-2. 5wt%衍生自至少一種其它單體，尤其是α _烯烴，例如乙烯的聚合物單元的聚合物。
除非另外指出，本文所使用的重量百分率(wt%)是指具體組分的重量百分率，基于含所述組分的混合物的總重量。例如，如果混合物或共混物含有3克化合物A和I克化合物B，則所述化合物A占所述混合物的75wt%且所述化合物B占25wt%。
環(huán)狀烯烴共聚物
本發(fā)明涉及由環(huán)狀烯烴共聚物或它們中兩種或更多種的共混物制備的膜。在一個實施方案中，所述環(huán)狀烯烴共聚物一般按大約75. 0wt%-99. 9wt%的量存在，基于單層中的或包括環(huán)狀烯烴共聚物和烴蠟的多層膜的特定層中的環(huán)狀烯烴共聚物和烴蠟的重量。在特定的實施方案中，環(huán)狀烯烴共聚物的范圍的下限是80. 0wt%, 85. 0wt%, 90. 0wt%, 92. 5wt%， 97. 5wt%, 98. 0wt%, 99. 0wt%或99. 5wt%。環(huán)狀烯烴共聚物的用量的上限可以是80wt%， 85wt%, 90wt%, 92. 5wt%, 97. 5wt%, 98. 0wt%, 99. 0wt%, 99. 5wt% 或 99. 9wt%。在一個特定的實施方案中，環(huán)狀烯烴共聚物的量為大約95. 0wt%-大約99. 9wt%,或大約98. 0wt%-大約 99. 5wt%,或大約 98. 5wt%-大約 99. 25wt%。
在一些實施方案中，環(huán)狀烯烴共聚物包括，基于所述環(huán)狀烯烴共聚物的總重量，
a) O. lwt%-99. 9wt%,1. 0wt%-99. 0wt%,或 2. 0wt%-98. 0wt%, 5. 0wt%-95. 0wt%,或 20. 0wt%-90. 0wt%衍生自至少一種下面所示的以下式1、I1、II1、IV、V、VI或VII的環(huán)狀烯烴的聚合物單元
權(quán)利要求
1.至少包括第一層的膜，所述第一層包含 a)75. 0wt%-99. 9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg ;和b)O. lwt%-25. Owt% 烴蠟。
2.權(quán)利要求1的膜，其中Tg<所述烴蠟的熔點mp。
3.權(quán)利要求2的膜，其中Tg^ mp ^ Tg+20. (TC。
4.權(quán)利要求2的膜,其中mp是Tg彡mp彡Tg+10.(TC。
5.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述環(huán)狀烯烴單體含4-12個碳原子。
6.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中環(huán)狀烯烴單體是降冰片烯。
7.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述無環(huán)烯烴選自乙烯、丙烯、丁烯和它們的混合物。
8.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中烴蠟是微晶蠟。
9.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述第一層包含少于2.Owt%-大約O. 5wt%的所述烴臘。
10.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述第一層基本上不含聚乙烯。
11.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述第一層包含少于2.0wt%聚乙烯并具有1.0%或更低的根據(jù)ASTM D1003的霧度值。
12.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述膜的缺陷數(shù)比沒有所述烴蠟的對比膜的缺陷數(shù)少至少70%。
13.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述膜的缺陷數(shù)比沒有所述烴蠟的對比膜的缺陷數(shù)少至少90%。
14.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述膜的缺陷數(shù)比包括相同環(huán)狀烯烴共聚物樹脂和2. 5wt%-5wt%聚乙烯的膜的缺陷數(shù)少至少70%。
15.前述任一項權(quán)利要求的膜，其中所述烴蠟具有80-120SUS的根據(jù)ASTMD-88在99°C下的粘度、5-10dmm的根據(jù)ASTM D-1321在25°C下的滲透值和80_100°C的熔點。
16.包括第一層的膜，所述第一層包含a)95wt%-99. 9wt%降冰片烯和乙烯的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg ;和 b)O. lwt%-5wt%具有熔點mp的烴蠟，滿足mp等于Tg±20. 0°C。
17.權(quán)利要求16的膜，其中Tg( mp ^ (Tg+20. (TC)。
18.權(quán)利要求16-17中任一項的膜，進一步包括具有上表面和下表面的第二層，其中所述第二層的上表面與所述第一層的下表面表面接觸。
19.權(quán)利要求18的膜，其中所述第二層是粘結(jié)層或芯層。
20.權(quán)利要求18的膜，其中所述第二層包含50.0wt%-100wt%的丙烯基均聚物或共聚物和0wt%_50. 0wt%的丙烯基彈性體。
21.權(quán)利要求16-20中任一項的膜，其中所述烴蠟是微晶蠟。
22.權(quán)利要求16-21中任一項的膜，其中所述烴蠟具有80.0-120. OSUS的根據(jù)ASTMD-88在99°C下的粘度。
23.權(quán)利要求16-22中任一項的膜，其中所述烴蠟具有5-10dmm的根據(jù)ASTMD-1321在25 °C下的滲透值。
24.膜的制造方法，包括 a)將75.0wt%-99. 9wt%的含4_12個碳原子的環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物與O. lwt%-25. Owt%的烴蠟結(jié)合以形成共混物； b)將所述共混物供給擠出機； c)將所述共混物擠出以形成第一層，任選地將所述共混物與至少一種聚合物材料共擠出以形成多層膜的第一層；和 d)任選地沿MD、TD中至少一個方向或這兩個方向?qū)⑺瞿と∠颍? 所述膜具有1. O或更小的根據(jù)ASTM D1003的霧度值。
25.多層膜，包括 a)第一層，該第一層包含i)75. 0wt%-99. 9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg ;和ii) O. lwt%-25. 0被％烴蠟； b)具有第一表面和第二表面的第二層，其中所述第一表面與所述第一層表面接觸；和 c)與所述第二層的第二表面表面接觸的第三層，所述第三層包含i)75. 0wt%-99. 9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物，所述共聚物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg;和ii)O. 1-25. Owt°/45蠟。
全文摘要
描述了包括至少一個環(huán)狀烯烴共聚物和烴蠟的共混物層的膜。具體地說，描述了包括75.0wt%-99.9wt%環(huán)狀烯烴單體和無環(huán)烯烴的共聚物和0.1wt%-25.0wt%烴蠟的膜。還公開了此類膜的制造方法。
文檔編號B65D65/40GK103025524SQ201180036332
公開日2013年4月3日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者陸邦嘉 申請人:?？松梨谑凸?br>