聚合物多层材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合物多层材料，该聚合物多层材料包括具有相对的第一主表面和第二主表面的粘合剂层。第一泡沫层接合到所述第一主表面并且包括多个第一可膨胀微球体。第一表层附接到所述第一泡沫层并且不含所述多个第一可膨胀微球体。第二泡沫层接合到所述内部粘合剂层的所述第二主表面，并且包括分散于所述第二泡沫层中的多个第二可膨胀微球体。第二表层附接到所述第二泡沫层并且不含所述多个第二可膨胀微球体。所述第一泡沫层和所述第二泡沫层的所述第一可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入所述粘合剂层内。本文所述的聚合物多层材料的实施方案可用作例如可穿戴医疗或运动支撑组件。所述材料也可用作防护性包装。例如，所述材料可包裹在制品、建筑物等的尖锐拐角周围。

Polymer multilayer materials and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物多层材料及其制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月2日提交的美国临时专利申请62/429401的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。
技术介绍
聚合物多层膜是本领域已知的，并且用于多种应用中。特定构造(包括各个层的组成)可影响膜的特性，以及膜对于各种应用的有用性。
技术实现思路
在一个方面，本公开提供一种聚合物多层材料。聚合物多层材料包括具有相对的第一主表面和第二主表面的粘合剂层。第一泡沫层接合到第一主表面并且包括分散于所述第一泡沫层中的多个第一可膨胀微球体。第一表层附接到第一泡沫层，并且基本上不含(即，仅至多4重量％(即0重量％至4重量％))多个第一可膨胀微球体。第二泡沫层接合到内部粘合剂层的第二主表面，并且包括分散于所述第二泡沫层中的多个第二可膨胀微球体。第二表层附接到第二泡沫层，并且基本上不含(即，仅至多4重量％(即0重量％至4重量％))多个第二可膨胀微球体。第一泡沫层和第二泡沫层的第一可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入粘合剂层内。在另一方面，聚合物多层材料包括压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面。具有分散于第一泡沫层中的多个第一可膨胀微球体的第一泡沫层接合到内部粘合剂层的第一主表面。基于第一泡沫层的总重量计，第一泡沫层的可膨胀微球体在第一泡沫层的4重量％至8重量％范围内。聚合物多层材料还包括基本上不含第一泡沫层的多个第一可膨胀微球体的第一表层。第一表层附接到第一泡沫层以限定聚合物多层材料的第一外表面。聚合物多层材料还包括具有分散于聚合物多层材料中的多个第二可膨胀微球体的第二泡沫层。第二泡沫层接合到内部粘合剂层的第二侧面。基于第二泡沫层的总重量计，第二泡沫层的多个第二可膨胀微球体在第二泡沫层的4重量％至8重量％范围内。聚合物多层材料还包括第二表层，其基本上不含第二泡沫层中的多个第二可膨胀微球体，并且所述第二表层附接到第二泡沫层以限定聚合物多层材料的第二外表面。在一些实施方案中，第一泡沫层的多个第一可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入粘合剂层内，并且第二泡沫层的多个第二可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入粘合剂层内。在又一方面，形成聚合物多层材料的方法包括共挤出多个层以形成共挤出的前体聚合物多层材料。所述多个层包括第一可挤出原料，所述第一可挤出原料包含粘合剂。所述多个层还包括第二可挤出原料，所述第二可挤出原料包含第一聚合物组分。在第一聚合物组分中，基于第二可挤出原料的总重量计，第一聚合物组分的4重量％至25重量％为可膨胀微球体。所述多个层仍进一步包括第三可挤出原料，所述第三可挤出原料包含第二聚合物组分。第二聚合物组分基本上不含(即仅至多4重量％(即0重量％至4重量％))第一可挤出原料的微球体。该方法包括由共挤出的前体聚合物多层材料形成环形吹塑膜。该方法还包括使环形吹塑膜塌缩以形成本文所述的聚合物多层材料。本公开的各种示例性实施方案提供特定益处，其中至少一些是预料不到的。例如，在一些实施方案中，表层允许在形成之后对聚合物多层材料进行各种修改。在一些实施方案中，粘合剂或背衬可附接到至少一个表层。在一些实施方案中，聚合物多层材料可适于为可穿戴制品。此外，在一些实施方案中，第一表层和第二表层可有助于增加聚合物多层材料中的可膨胀微球体含量。即，申请人已发现，在相对高的负载(例如，泡沫层中至少4重量％的可膨胀微球体)下，没有表层的材料具有某些制造缺陷。例如，在吹塑阶段期间，可膨胀微球体可在环形模具上积聚。可膨胀微球体然后以相对较大的部分脱落，在泡沫中留下缺陷，然而当形成包括表层的聚合物多层材料时，可膨胀微球体大部分保留在第一泡沫层和第二泡沫层中。使用表皮以允许产生相比没有表皮时不可能产生的密度降低的高质量结构，并且增加的微球体含量可提高材料的回弹力。另外，第一表层和第二表层向聚合物多层材料增添一定程度的硬度，这可基于形成第一表层和第二表层的材料的特性而可调。在一些实施方案中，聚合物多层膜的厚度可经由高密度降低有利且显著地超过吹塑膜的常规厚度限制(例如，1500微米的限值)。即，通过使吹塑膜塌缩并在内表面上包括粘合剂层，可形成比通过单层的标准挤出所可能形成的更厚的复合材料。在一些实施方案中，利用环形模具制备聚合物多层膜的吹塑膜方法减少了由于使用浇铸挤出工艺而导致的膜中的波纹缺陷。在一些实施方案中，使用吹塑膜方法形成聚合物多层膜可为有利的，因为所得材料将为对称的，这可使得在层压期间卷曲较少。本文所述的聚合物多层材料的实施方案可用作例如可穿戴医疗或运动支撑组件。所述材料也可用作防护性包装。例如，所述材料可包裹在制品、建筑物等的尖锐拐角周围。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记描述多个视图中的基本上相同的组件。附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。图1为本文所述示例性聚合物多层材料的示意图。图2为实施例1在170X下的扫描电镜(SEM)数字图像。图3A和3B为用于吹塑膜挤出的设备的示意性剖视图。图4为可提供本文所述示例性聚合物多层材料的示例性共挤出前体的示意图。图5A和5B为示例性吹塑膜气泡的部分的示意图。具体实施方式现在将详细参照本专利技术所公开主题的特定实施方案，其示例在附图中说明。虽然本专利技术所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于所公开的主题。在该文档中，以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。在该文档中，除非上下文清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该”用于包括一个或多于一个。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。此外，表述“A和B中的至少一个”具有与“A、B，或者A和B”相同的含义。此外，还应当理解，本文所用且未另外定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的；与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种行为而不脱离本公开原理。此外，规定的行为可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单个操作中同时进行，并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。本文所述的聚合物可以任何合适的方式终止。在一些实施方案中，聚合物可以端基终止，该端基独立地选自合适的聚合引发剂、-H、-OH、被取代或未被取代的(C1-C20)烃基(例如(C1-C10)烷基或(C6-C20)芳基)，该被取代或未被取代的(C1-C20)烃基被0个、1个、2个或3个独立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物多层材料，所述聚合物多层材料包括：粘合剂层，所述粘合剂层具有相对的第一主表面和第二主表面；第一泡沫层，所述第一泡沫层具有分散于所述第一泡沫层中的多个第一可膨胀微球体并且接合到内部粘合剂层的所述第一主表面；第一表层，所述第一表层不含所述第一泡沫层中的所述多个第一可膨胀微球体，并且所述第一表层附接到所述第一泡沫层以限定所述聚合物多层材料的第一外表面；第二泡沫层，所述第二泡沫层具有分散于所述第二泡沫层中的多个第二可膨胀微球体并且接合到所述内部粘合剂层的所述第二主表面；以及第二表层，所述第二表层不含所述第二泡沫层中的所述多个第二可膨胀微球体，并且所述第二表层附接到所述第二泡沫层以限定所述聚合物多层材料的第二外表面，其中所述第一泡沫层的所述第一可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入所述粘合剂层内，并且所述第二泡沫层的所述第二可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入所述粘合剂层内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.02 US 62/429,4011.一种聚合物多层材料，所述聚合物多层材料包括：粘合剂层，所述粘合剂层具有相对的第一主表面和第二主表面；第一泡沫层，所述第一泡沫层具有分散于所述第一泡沫层中的多个第一可膨胀微球体并且接合到内部粘合剂层的所述第一主表面；第一表层，所述第一表层不含所述第一泡沫层中的所述多个第一可膨胀微球体，并且所述第一表层附接到所述第一泡沫层以限定所述聚合物多层材料的第一外表面；第二泡沫层，所述第二泡沫层具有分散于所述第二泡沫层中的多个第二可膨胀微球体并且接合到所述内部粘合剂层的所述第二主表面；以及第二表层，所述第二表层不含所述第二泡沫层中的所述多个第二可膨胀微球体，并且所述第二表层附接到所述第二泡沫层以限定所述聚合物多层材料的第二外表面，其中所述第一泡沫层的所述第一可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入所述粘合剂层内，并且所述第二泡沫层的所述第二可膨胀微球体的部分至少部分地嵌入所述粘合剂层内。2.根据权利要求1所述的聚合物多层材料，其中所述粘合剂层包含粘合剂，基于所述粘合剂层的总重量计，所述粘合剂在所述粘合剂层的50重量％至100重量％范围内。3.根据权利要求2所述的聚合物多层材料，其中所述粘合剂为压敏粘合剂。4.根据任一项前述权利要求所述的聚合物多层材料，其中所述第一泡沫层或所述第二泡沫层中的至少一个包含聚合物，其中所述第一泡沫层或所述第二泡沫层中的至少一个的所述聚合物为聚乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚丙烯、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物、或它们的共聚物中的至少一种。5.根据任一项前述权利要求所述的聚合物多层材料，其中以下中的至少一种：所述聚合物在所述第一泡沫层的70重量％至96重量％范围内；或者所述聚合物在所述第二泡沫层的70重量％至96重量％范围内，重量％基于相应的第一泡沫层和第二泡沫层的总重量。6.根据任一项前述权利要求所述的聚合物多层材料，其中以下中的至少一种：所述第一泡沫层中的所述多个第一可膨胀微球体均匀地遍布于所述第一泡沫层中；或者所述第二泡沫层中的所述多个第二可膨胀微球体均匀地遍布于所述第二泡沫层中。7.根据任一项前述权利要求所述的聚合物多层材料，其中以下中的至少一种：所述第一泡沫层的所述多个第一可膨胀微球体在所述第一泡沫层的4重量％至25重...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布·D·扬，杰弗里·O·艾姆斯兰德，杰弗里·P·卡利什，蒂纳·L·艾姆斯兰德，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US