制造聚合物多层膜的方法技术

本发明专利技术提供一种制造至少两种不同的、单独的聚合物膜的方法。本文所述的聚合物多层膜的实施例可例如用于过滤或吸声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请夺叉引用 本申请要求2013年3月12日提交的美国临时专利申请61/777535的权益，其公 开内容以引用方式全文并入本文。
技术介绍
穿孔膜通常用于个人卫生领域，该个人卫生领域提供流体输送膜，以使得流体能 够从靠近皮肤的区域移除并且进入吸收区域中。其它常见应用在食品包装工业以及最近的 吸声中。用于这些应用的穿孔膜通常小于100微米（〇. 004英寸）厚（更通常小于50微米 (0. 002英寸）厚），并且由例如烯烃、聚丙烯6或聚乙烯制成。 用于生产穿孔膜的典型加工方法包括：将膜真空吸入穿孔板或辊，使用加压流体 来形成并刺穿膜，使用冷针或热针、或激光进行针刺以使膜中的孔熔化。然而，这些工艺往 往具有诸如膜的孔尺寸、孔密度和/或膜厚度等加工局限性。 真空形成或加压流体形成穿孔膜因可用来使膜变形并刺穿膜的力而往往局限于 相对薄的膜（即，小于100微米厚的膜）。另外，用于这种类型的形成工艺的材料往往局限 于烯烃基聚合物。这种类型的工艺的另一个特性是在膜中形成突起，在该突起中膜被拉伸 直至形成穿孔。此突起在流体控制方面可为优点，在该流体控制中，突起可充当定向流控制 特征结构。然而，突起也可在需要低压降的应用中成为缺点。突起形成细长的孔，从而增加 表面积并且增加流体曳力。 针刺工艺还广泛用于相对薄的膜，但有时看到最多至约254微米（0. 010英寸）的 膜厚度。关于此工艺的局限性往往包括膜中的每单位面积穿孔直径孔、和突起。 激光穿孔工艺可提供相对小的孔（即，小于50微米），可穿透各种厚度，可形成与 膜表面在同一平面的穿孔（即，没有例如与针刺工艺相关联的突起）。激光穿孔工艺的局限 性包括适用于该工艺的材料类型、以及加工速度和成本。激光穿孔工艺往往最适合由聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚碳酸酯（PC)、或其它较高玻璃化转变温度材料来加工膜。激光 例如在穿透烯烃基材料方面通常不是很有效。
技术实现思路
在一个方面，本公开描述了一种制造至少两种不同的、单独的聚合物膜的方法，所 述方法包括： 将至少两个（在一些实施例中，至少三个、四个、五个或更多个）聚合物层挤出到 辊隙中，以提供聚合物多层膜，其中所述辊隙包括具有结构化表面的第一辊，所述结构化表 面赋予穿过所述聚合物多层膜的第一主平坦（即，所述压痕除外的相对平坦平面主表面） 表面的压痕； 使具有所述压痕的所述第一主平坦表面从冷却辊上经过，同时向所述聚合物多层 膜的大体相背对的第二主表面施加热源，其中从所述热源施加热量导致形成开口阵列，所 述开口阵列在所述聚合物多层膜的第一主表面和第二主表面之间延伸；以及 将具有所述开口阵列的所述聚合物多层膜的至少第一层和第二层分开，以提供至 少两种不同的、单独的聚合物膜。 本文所述的聚合物多层膜的实施例可例如用于过滤和吸声。【附图说明】 图1、图1A、图IB和图IC是用于制造示例性聚合物膜的示例性方法的示意图。 图2、图2A、图2B、图2C和图2D是用于制造示例性聚合物膜的另一个示例性方法 的示意图。【具体实施方式】 参见图1，示出了用于制造至少两种不同的、单独的聚合物膜140, 141的示意性方 法的示意图。将至少两个聚合物层120, 121挤出到辊隙135中，以提供聚合物多层膜110。 辊隙135包括具有结构化表面137的第一辊136,该结构化表面赋予穿过聚合物多层膜110 的第一主平坦表面111的压痕113。使具有压痕113的第一主平坦表面111从冷却辊138 上经过，同时向聚合物多层膜110的大体相背对的第二主表面112施加热源139。从热源 139施加热量导致形成开口阵列123,该开口阵列在聚合物多层膜110的第一主表面111与 第二主表面112之间延伸。聚合物多层膜110的至少第一层120和第二层121具有开口阵 列123,以提供至少两种不同的、单独的聚合物膜140, 141。 在查看包括工作实例的当前公开内容之后，用于制造本文所述的多层膜的合适的 挤出设备（包括用于制造设备的部件的材料）对于本领域的技术人员而言应该是显而易见 的。例如，辊（例如，134, 136, 138, 234, 236, 238)可由诸如钢的金属制成。在一些实施例 中，接触一种或多种聚合物材料的辊表面为镀铬的、镀镍的、镀铜的或铝的。可例如使用常 规技术诸如水冷来冷却辊。可例如通过气压缸来提供夹力。 示例性挤出速度包括3至15米/分钟。（在一些实施例中，介于15至50米/分 钟、50至100米/分钟或更多的范围内）。示例性挤出温度介于200°C至230°C的范围内 (在一些实施例中，介于230°C至260°C、260至300°C或更大的范围内）。 多层聚合物膜通常包括聚烯烃、聚乙烯和聚丙烯。 用于制造聚合物多层膜的示例性聚合物材料包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚对苯二 甲酸乙二醇酯（PET)、共聚多酯（PETg)、醋酸丁酸纤维素（CAB)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)、 聚稀经、聚乙稀和聚苯乙稀（PS)、乙稀-乙稀醇（EVOH)、聚碳酸酯（PC)和聚丙稀。合适的 聚丙烯材料包括均聚聚丙烯和改性聚丙烯诸如嵌段共聚物、耐冲击共聚物和无规共聚物。 任选地，包含本文所述制品的聚合物材料中的任一种可包含添加剂，诸如无机填 料、颜料、增滑剂和阻燃剂。 在本文所述的聚合物多层膜的一些实施例中，具有大于125微米、150微米、200微 米、250微米、500微米、750微米、1000微米、1500微米、2000微米、或者甚至至少2500微米 的厚度；在一些实施例中，介于125微米至1500微米、或者甚至125微米至2500微米的范 围内。 开口可呈多种形状中的任一种，包括圆形和卵形。 在本文所述的聚合物多层膜的一些实施例中，具有至少30个开口 /cm2 (在一些实 施例中，至少100个开口 /cm2、200个开口 /cm2、250个开口 /cm2、300个开口 /cm2、400个开 口 /cm2、500 个开口 /cm2、600 个开口 /cm2、700 个开口 /cm2、750 个开口 /cm2、800 个开口 / cm2、900 个开口 /cm2、1000 个开口 /cm2、2000 个开口 /cm2、3000 个开口 /cm2、或者甚至至少 4000个开口 /cm2;在一些实施例中，介于30个开口 /cm 2至200个开口 /cm2、200个开口 / cm2至500个开口 /cm2、或者甚至500个开口 /cm2至4000个开口 /cm 2的范围内）。 本文所述的聚合物多层膜的实施例可例如用于过滤和吸声。 示例件实施例 1. 一种制造至少两种不同的、单独的聚合物膜的方法，所述方法包括： 将至少两个聚合物层挤出到辊隙中，以提供聚合物多层膜，其中所述辊隙包括具 有结构化表面的第一辊，所述结构化表面赋予穿过所述聚合物多层膜的第一主平坦表面的 压痕；以及 使具有所述压痕的所述第一主平坦表面从冷却辊上面经过，同时向所述聚合物多 层膜的大体相背对的第二主表面施加热源，其中从所述热源施加热量导致形成开口阵列， 所述开口阵列在所述聚合物多层膜的第一主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造至少两种不同的、单独的聚合物膜的方法，所述方法包括：将至少两个聚合物层挤出到辊隙中，以提供聚合物多层膜，其中所述辊隙包括具有结构化表面的第一辊，所述结构化表面赋予穿过所述聚合物多层膜的第一主平坦表面的压痕；以及使具有所述压痕的所述第一主平坦表面从冷却辊上经过，同时向所述聚合物多层膜的大体相背对的第二主表面施加热源，其中从所述热源施加热量导致形成开口阵列，所述开口阵列在所述聚合物多层膜的第一主表面和第二主表面之间延伸；将具有所述开口阵列的所述聚合物多层膜的至少第一层和第二层分开，以提供至少两种不同的、单独的聚合物膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·F·斯拉玛，加思·V·安蒂拉，史蒂文·J·弗拉纳根，布伦特·R·汉森，托马斯·P·汉斯申，
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