聚合物多层膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了聚合物多层膜，其具有：大致相对的第一主表面和第二主表面；在第一主表面和第二主表面之间延伸的开口阵列；以及大于125微米的厚度。其中存在至少30个开口/mm2，并且其中开口各自具有从第一主表面和第二主表面穿过开口的一系列区域，这些区域在最小区域至最大区域的范围内，并且其中最小区域不在主表面中的至少一个处。本文所述的聚合物多层膜的实施例可用于例如过滤和声吸收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本申请要求2013年3月12提交的美国临时专利申请61/777517的权益，其公开 内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
穿孔膜通常在个人卫生领域中用于提供允许流体被从邻近于皮肤的区域去除并 进入到吸收区域中的流体转移膜。其它常见的应用是在食品包装工业，且最近更多在声吸 收中。用于这些应用的穿孔膜通常小于100微米（0. 004英寸）厚（更典型地小于50微米 (0. 002英寸）厚），并且由例如烯烃、聚丙烯或聚乙烯制成。 典型的制备穿孔膜的处理方法包括：将膜真空拉制成穿孔板或辊，使用加压流体 以形成并刺穿膜，用冷针或热针进行针刺，或用激光以熔化膜中的孔。然而，这些工艺趋于 具有处理限制，诸如孔尺寸、孔密度和/或膜的膜厚度。 由于力可用于使膜变形并将膜刺穿，所以穿孔膜的真空或加压流体形成趋于受限 于相对薄的膜（即，膜小于100微米厚）。另外，用于该类型的成形工艺的材料趋于限于烯 烃基聚合物。这种类型的工艺的另一个特性是在膜中产生突出部，膜在该突出部处被拉伸 直到产生穿孔为止。对于其中突出部可充当定向流控制特征结构的流体控制情况，该突出 部可以是优点。然而，在其中需要低压降的应用中，该突出部也可以是缺点。突出部产生细 长孔，从而增加表面积并增加流体曳力。 针刺工艺也大范围地用于相对薄的膜，但是有时可见的膜厚度最高至约254微米 (0. 010英寸）。该工艺的限制趋于包括每单位面积的穿孔直径孔，和膜中的突出部。 激光穿孔工艺可以提供相对小的孔（S卩，小于50微米），可以对宽泛的厚度范围 进行穿孔，可以产生与膜表面呈平面的穿孔（即，没有例如与针刺工艺相关联的突出部）。 激光穿孔工艺的限制包括适用于该工艺的材料的类型以及处理速度和成本。激光穿孔工艺 趋于最适用于处理由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚碳酸酯 (PC)或其它较高玻璃化转变温度材料制得的膜。例如，当对烯烃基材料穿孔时，激光往往不 是很有效。
技术实现思路
-方面，本公开描述了聚合物多层膜，其具有大致相对的第一主表面和第二主表 面、在第一主表面和第二主表面之间延伸的开口阵列、以及大于125微米的厚度（在一些实 施例中，大于150微米、200微米、250微米、500微米、750微米、1000微米、1500微米、2000 微米，或甚至至少2500微米；在一些实施例中，在125微米至1500微米、或甚至125微米 至2500微米的范围内），其中存在至少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 /mm2、900 个开口 /cm2、1000 个开口 /cm2、2000个开口 /cm2、3000个开口 /mm2,或甚至至少4000个开口 /cm2;在一些实 施例中，在30个开口 /cm2至200个开口/cm2、200个开口 /cm2至500个开口 /cm2、或甚至 500个开口 /cm2至4000个开口 /cm2的范围内），并且其中开口各自具有从第一主表面和第 二主表面穿过开口的一系列区域，这些区域在最小区域至最大区域的范围内，并且其中最 小区域不在主表面中的至少一个处。 在另一方面，本公开描述了制备本文所述聚合物多层膜的方法，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，其中辊隙包括具有结构化表面的第一辊，所述结构化表面提 供穿过聚合物多层膜的第一主表面的压痕；以及 将具有压痕的第一主表面经过冷却辊，同时将热源施加到聚合物多层膜的大致相 对的第二主表面，其中施加来自热源的热导致形成开口以提供聚合物多层膜。在一些实施 例中，该方法还包括将具有开口的聚合物多层膜的至少第一层和第二层分开。 在另一方面，本公开描述了一种制备聚合物多层膜的方法，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，其中辊隙包括具有结构化表面的第一辊，所述结构化表面提 供穿过聚合物多层膜的第一主表面的压痕； 将聚合物多层膜的至少第一层和第二层分开，其中第一膜层具有大致相对于第一 主表面的第二主表面；以及 将具有压痕的第一膜层的第一主表面经过冷却辊，同时将热源施加到第一膜层的 大致相对的第二主表面，其中施加来自热源的热导致形成开口，以提供具有大致相对的第 一主表面和第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间延伸的开口阵列的聚合物膜。 本文所述聚合物多层膜的实施例可用于例如过滤和声吸收。【附图说明】 图1是本文所述示例性聚合物多层膜的示意图。 图2、图2A和图2B是用于制备本文所述示例性聚合物多层膜的示例性方法的示意 图。 图3、图3A和图3B是用于制备本文所述示例性聚合物多层膜的另一个示例性方法 的示意图。【具体实施方式】 参考图1，本文所述示例性聚合物多层膜110具有大致相对的第一主表面111和 第二主表面112,在第一主表面111和第二主表面112之间延伸的开口 113的阵列，以及厚 度116。开口 113各自具有从第一主表面111和第二主表面112穿过开口 113的一系列区 域117A、117B、117C，这些区域在最小区域至最大区域的范围内，其中最小区域不在主表面 111、112中的至少一个处。 用于制备聚合物多层膜的示例性聚合物材料包括聚丙烯和聚乙烯。 本文所述聚合物多层膜可以例如通过本文所述方法来制备。例如，参考图2、图2A 和图2B，示例性方法的示意图被示出。至少第一聚合物层231和第二聚合物层232被挤出 到辊隙233中，从而提供聚合物多层膜208。辊隙233包括具有结构化表面235的第一辊 234,所述结构化表面235提供穿过聚合物多层膜208的第一主表面224的压痕221，并且辊 238提供聚合物多层膜209。具有压痕221的聚合物多层膜209的第一主表面224经过冷 却辊236,同时将热源237施加到聚合物多层膜210的大致相对的第二主表面225。施加来 自热源237的热导致在聚合物多层膜210中形成开口 223。任选地，所述方法包括将具有开 口 223的聚合物多层膜210的至少第一层231和第二层232分开。 在图3、图3A和图3B中示出另一种示例性方法。至少第一聚合物层331和第二聚 合物层332被挤出到辊隙333中，从而提供聚合物多层膜309。辊隙333包括具有结构化 表面335的第一辊334和338,所述结构化表面335提供穿过聚合物多层膜309的第一主 表面324的压痕321。将聚合物多层膜309的至少第一层331和第二层332分开。第一膜 层331的第一主表面324具有在冷却辊336上的压痕321，同时将热源337施加到第一膜层 331的大致相对的第二主表面325。施加来自热源337的热导致在聚合物膜331A中形成开 口 323,所述聚合物膜331A具有大致相对的第一主表面324和第二主表面325。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物多层膜，其具有大致相对的第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面和所述第二主表面之间延伸的开口阵列，以及大于125微米的厚度，其中存在至少30个开口/cm2，并且其中所述开口各自具有从所述第一主表面和所述第二主表面穿过所述开口的一系列区域，这些区域在最小区域至最大区域的范围内，并且其中所述最小区域不在所述主表面中的至少一个处。

【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，
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