間幾乎無氣隙并且 提供膜的相對快速冷卻。整體流動速率是約31bs/hr(l. 36kg/hr)。
[0124] 嵌入膜在_75°C下用低溫超薄片切片機(來自RMC的MT6000-XL)通過厚度切片并 且用原子力顯微鏡(TEM)檢查截面以觀察層和層內的形態。在環境溫度下在空氣中使用毫 微秒示波器Ilia多模式掃描探測(數字儀器(Digital Instruments))的輕敲模式同時記 錄相和高度圖像或截面。盡管存在一些非均勻性,平均層厚度觀測為非常接近從膜厚度、層 的組成比率和總數計算的標稱層厚度。
[0125] 從HDPE1、樹脂擠壓對照膜并且如下文所描述測試對照有效濕氣滲透率值和有效 氧氣滲透率的對照。
[0126] 表3-具有截斷球粒的HDPE1納米層阻擋的Peff、氧氣滲透率、濕氣滲透率
[0127]
[0129] Peff-氧氣阻擋一Peff,HDPE1 (立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓)
[0130] Peff-濕氣阻擋一Peff,HDPE1 (克-密耳/100平方英寸/天)
[0131] 氧氣滲透率一(立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓)
[0132] 濕氣滲透率一(克-密耳/100平方英寸/天)
[0133] *克-密耳/平方米/24小時
[0134] **立方厘米-密耳/平方米/24小時/大氣壓
[0135] 濕氣滲透率(克-密耳/100平方英寸/天)和氧氣滲透率(立方厘米-密耳/100 平方英寸/天/大氣壓)的Peff計算:
[0137] 這一方程式可以針對3種材料的系統(阻擋聚合物、限制聚合物以及表皮材料) 延伸為:
[0139] 濕氣滲透率和氧氣滲透率計算.這顯示在給定組合物中滲透率應是怎樣。如果測 量的濕氣滲透率或氧氣滲透率在所計算的值以下,那么其是阻擋改進的證明:
[0141] 這一方程式同樣可以針對三種材料的系統延伸:
[0143] 在290nm厚HDPE1阻擋層和CBC1限制性層下針對表3中的實例的計算。
[0144] (1)Peff-濕氣的計算:Peff,HDPE1 =0· 375(1/0. 08-0. 125/1. 1-0. 5/0. 2Γ-1 = 0.04(輸入值:微層核心中HDPE1的體積=0.375(37. 5% ),整體膜濕氣滲透率=0.08, CBC1的體積=0. 125,CBC1滲透率=1. 1,HDPE1表皮的體積=0. 5,并且表皮HDPE1滲透率 =0. 2)
[0145] (2) Peff-氧氣的計算:Peff,HDPE1 = 0· 375(1/68. 47-0. 125/367. 4-0. 5/83. 5Γ -1 = 45. 31 (輸入值:HDPE1的體積=0· 375 (37. 5% ),膜氧氣滲透率=68. 47, CBC1的體積 =0. 125, CBC1滲透率=367. 4,表皮的體積=0. 5,并且表皮滲透率=83. 5)
[0146] (3)測量的濕氣滲透率=0. 08,所計算的濕氣滲透率:P = (0· 375/U 2+0. 125/L 1+0. 5/U 2Γ-1 = (λ 22- >意指通過微層化改進
[0147] (4)測量的氧氣滲透率=66. 9,所計算的氧氣滲透率:P = (0. 375/83. 5+0. 125/3 67+0. 5/83. 5Γ-1 = 92. 4- >意指通過微層化改進。
[0148] 系列模型可以如下文所示延伸以容納與所需一樣多的組分:
[0150] 其中P =多層膜的所測量的滲透率。
[0151] Φ i =聚合物i的體積分數
[0152] Pi =聚合物i的滲透率
[0153] 申請人發現具有截斷球粒狀結構的100nm到500nm HDPE1阻擋層展示有效濕氣滲 透率和有效氧氣滲透率的出人意料的降低(即阻擋特性改進)。
[0154] 65層核心組件的有效濕氣滲透率顯示于圖3-4中。圖3顯示有效濕氣滲透率減少 到小于或等于〇. 1克-密耳/100平方英寸/天(小于或等于1. 55克-密耳/平方米/24 小時)。HDPE1層厚度在lOOnm到500nm內。
[0155] 圖4顯示兩個透射電子顯微法(TEM)相位圖象。第一 TEM相位圖像是具有290nm 厚HDPE1阻擋層的65層核心組件的部分截面。第一 TEM相位圖像顯示截斷球粒的存在。第 二TEM相位圖像是具有470nm厚HDPE1阻擋層的65層核心組件的部分截面。第二TEM圖 像顯示球粒狀結構和截斷球粒狀結構。X射線散射顯示在99nm到198nm的HDPE1層厚度下 存在側向薄層。這證實有效濕氣滲透率是由于l〇〇nm到500nm的HDPE1層中截斷球粒的存 在。
[0156] 尤其期望的是,本發明不限于本文中所含有的實施例和說明,而是包括那些實施 例的修改形式,所述修改形式包括在以下權利要求書范圍內出現的實施例的部分和不同實 施例的要素的組合。
【主權項】
1. 一種共擠壓多層膜,其包含: 包含層A與層B的15到1000個交替層的核心組件; 厚度是l〇〇nm到500nm并且包含乙稀類聚合物的層A; 厚度是l〇〇nm到500nm并且包含環烯烴聚合物("COP")的層B;并且 層A的有效濕氣滲透率小于0. 20克-密耳/100平方英寸/天并且有效氧氣滲透率小 于150立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓。2. 根據權利要求1所述的多層膜,其中層A的厚度是100nm到400nm;并且 層B的厚度是100nm到400〇3. 根據權利要求1所述的多層膜,其中層A包含密度是至少0. 94g/cc的高密度聚乙烯 (HDPE)〇4. 根據權利要求1所述的多層膜,其中所述層A的厚度是100nm到400nm并且包含密 度是0. 95g/cc到0. 97g/cc的高密度聚乙烯。5. 根據權利要求4所述的多層膜,其中所述B層包含環狀嵌段共聚物。6. 根據權利要求5所述的多層膜,其中所述環狀嵌段共聚物包含五嵌段氫化苯乙烯。7. 根據權利要求1所述的多層膜,其中層A的厚度是100nm到400nm并且包含密度是 0· 95g/cc到0· 97g/cc的高密度聚乙稀; 層B的厚度是100nm到400nm并且包含環狀嵌段共聚物;并且 層A的有效濕氣滲透率是0. 03到小于0. 1克-密耳/100平方英寸/天并且有效氧氣 滲透率是20到小于60立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓。8. 根據權利要求1到7中任一權利要求所述的多層膜,其中所述核心組件包含層A與 層B的60到70個交替層。9. 根據權利要求1到8中任一權利要求所述的多層膜,其中層A包含密度是0. 95g/cc 到0. 97g/cc的HDPE并且所述HDPE包含截斷球粒結構。10. 根據權利要求1到9中任一權利要求所述的多層膜,其中所述核心組件的厚度是 0. 1密耳到10. 0密耳。11. 根據權利要求1到10中任一權利要求所述的多層膜,其包含表層。12. 根據權利要求11所述的多層膜,其中所述多層膜的氧氣滲透率小于105立方厘 米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓并且濕氣滲透率小于0. 20克-密耳/100平方英寸 /天。13. 根據權利要求11所述的多層膜,其中至少一個表層包含聚乙烯。14. 根據權利要求10到13中任一權利要求所述的多層膜,其中每個表層包含密度是 0· 95g/cc到0· 97g/cc的高密度聚乙稀。15. 根據權利要求10到14中任一權利要求所述的多層膜,其中層A的厚度是100nm到 400nm并且包含密度是0. 95g/cc到0. 97g/cc的高密度聚乙烯; 層B的厚度是100nm到400nm并且包含環狀嵌段共聚物;并且 所述多層膜的氧氣滲透率是70到小于100立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣 壓并且濕氣滲透率是0. 05到小于0. 15克-密耳/100平方英寸/天。16. 根據權利要求11所述的多層膜,其中所述核心組件構成總多層膜體積的75%到 65%并且所述表層構成所述總多層膜體積的25%到35%。17. 根據權利要求11所述的多層膜,其中所述核心組件的厚度是0. 1密耳到10密耳。18. -種物件,其包含根據權利要求1到17中任一權利要求所述的多層膜。
【專利摘要】本發明提供一種共擠壓多層膜。所述共擠壓多層膜包括具有層A與層B的15到1000個交替層的核心組件。層A的厚度是100nm到500nm并且包括乙烯類聚合物。層B的厚度是100nm到500nm并且包括環烯烴聚合物(“COP”)。層A的有效濕氣滲透率小于0.20克-密耳/100平方英寸/天并且有效氧氣滲透率小于150立方厘米-密耳/100平方英寸/天/大氣壓。在一個實施例中,所述多層膜包括表層。
【IPC分類】B32B27/32
【公開號】CN105339169
【申請號】CN201480035943
【發明人】S·R·詹金斯, C·D·李, J·杜雷, D·E·柯克帕特里克, B·E·歐比
【申請人】陶氏環球技術有限責任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年6月25日
【公告號】EP3013584A1, US20160144604, WO2014210138A1