多层膜及其制备方法技术

公开了可适于温室应用的可提供理想防滴落和防雾性能的多层膜。

Multilayer films and their preparation methods

A multilayer film capable of providing ideal anti dripping and anti fog properties suitable for greenhouse applications is disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层膜及其制备方法专利
本专利技术涉及包含聚乙烯的膜，特别是用于温室应用中的多层膜，和制备这类膜的方法。
技术介绍
温室通常为对提供植物在内部生长的有利环境的结构建筑物的称呼，其中通过来自温热的内表面的热温热的空气被其顶和壁保留在建筑物中。基于用于顶和壁的不同类型的覆盖材料，温室可分成玻璃温室、塑料温室等。由于低成本和适当的机械性能(抗撕裂性、伸长率等)，基于聚乙烯的膜是塑料温室用覆盖材料市场上流行的。然而，这类膜的一个长久问题是当暴露于大气环境的膜外表面的温度降至水蒸气的冷凝点以下时，会在膜内表面上形成水滴和雾，这会降低日光透射，因此导致温室中植物的延迟生长。因此，防滴落和防雾性能一直是待改进的温室膜的最所需性能之一。一个常见解决方法是使用三层结构的共挤吹塑膜解决以上问题。芯层中加入的防雾和防滴落添加剂，受芯层与内表面层之间的含量梯度驱使，可迁移至暴露于温室内部的膜内表面以降低表面张力，从而避免膜内表面上有雾环境和水滴的形成，然后由水洗去。因此，这些添加剂的含量在膜中逐步降低，取决于膜中添加剂的起始水平，这导致仅有限时间，通常约6-8个月有效的防滴落和防雾性能。通常认为温室膜制造商难以基于现有三层结构开发具有超过该期限的使用寿命(例如1年或更久)的防滴落和防雾性能。KR20140134186公开了基于聚乙烯的树脂组合物，更特别是基于聚乙烯的树脂组合物，其相对于基于聚乙烯的树脂组合物的总重量包含：(A)60-90％的乙烯和C3-C20α-烯烃的共聚物；和(B)10-40％的乙烯-乙酸乙烯酯的共聚物。乙烯和C3-C20α-烯烃的共聚物具有0.900-0.925g/cm3的密度，0.1-5的熔体流动速率(MI)和3-5的分子量分布(Mn/Mw)。乙烯-乙酸乙烯酯的共聚物具有20-35％的乙酸乙烯酯含量，5-15的熔体流动速率(MI)和3-5的分子量分布(Mn/Mw)。基于聚乙烯的树脂组合物具有0.7-2.0的熔体流动速率(MI)，3-5的分子量分布(Mn/Mw)和通过差示扫描量热法(DSC)测量在熔融温度下的双熔点。基于聚乙烯的树脂组合物可提供具有改进的透明度和机械强度的农用膜。JP2014209903提供在两个聚烯烃基树脂层之间具有中间层的聚烯烃基农用膜。中间层为包含以下组分的层：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(注意乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重量为100重量％)，其中基于乙酸乙烯酯的单体单元的含量为15-30重量％；和具有3-15μm的平均粒径的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物颗粒。KR20140048403涉及农业用膜组合物，更具体而言，涉及具有以下效果的农业用膜组合物：通过制造具有改进的机械强度、耐候性、耐热性、耐农用化学品性、全长度可加工性、透明度、热绝缘和在280-380nm波长下的近UV阻挡效应持续性(由此防止该农业用膜由于长时间暴露于紫外线而脱色、降解、氧化等，因此报告能够长时间使用)的农业用膜而提高作物收成并降低涂布劳动力和材料成本。KR101439752公开了聚乙烯树脂组合物，以及用于农用膜的树脂组合物和包含它的农用膜，更具体而言，包含以下组分的聚乙烯树脂组合物：由乙烯和2-20个碳原子组成的α烯烃共聚物；和包含20-35％乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，以及用于农用膜的树脂组合物和包含它的农用膜。该公开报告了其组合物可通过应用聚乙烯树脂组合物而提供具有高透明度和高刚度的单层和多层农用膜。JPH11240112提供了防雾层压物，其具有包含树脂和无机化合物细粒的层(A-层)，和基于无机化合物细粒的层(B-层)。A-层为通过将亲水性树脂和无机化合物细粒的分散体干燥而形成的层，且B-层可以为通过将无机化合物细粒的分散体干燥而形成的层。A-层和/或B-层中所含的无机化合物细粒为金属氧化物细粒和/或金属氢氧化物细粒。如上文所讨论的，仍需要提供防滴落和防雾剂更好地向温室内表面层迁移以改进防滴落和防雾性能的温室膜。申请人发现该目的可通过应用至少5层的多层膜实现，从暴露于大气的表面向内，所述多层膜包含：外层中的聚乙烯，外部次层中的聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)中的至少一种，以及芯层、内部次层和内层各自中的EVA，其中芯层中EVA的乙酸乙烯酯含量(VA％)不低于内部次层中的，且内部次层中EVA的VA％不低于内层中的。本专利技术膜可借助涉及不同层中EVA的VA％和具体层中存在的聚乙烯的改进迁移而提高防滴落和防雾剂效力，因此可延长用基于聚乙烯的膜可实现的防滴落和防雾效果的使用寿命到至少12个月的水平。因此，本文所述本专利技术膜很适用作用于温室应用的常规三层结构的有前途备选物，由于其更好的防滴落和防雾性能。专利技术概述本专利技术的目的是提供包含聚乙烯的膜，特别是用于温室应用的多层膜，和制备这类膜的方法。在一个实施方案中，本专利技术包括多层膜，所述多层膜包含外层、内层、在外层与内层之间的芯层、在外层与芯层之间的外部次层和在内层与芯层之间的内部次层，其中：(a)外层包含衍生自乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体的第一聚乙烯，其中第一聚乙烯具有约0.900至约0.945g/cm3的密度，约0.1至约15g/10min的熔体指数(MI)，I2.16，约1.5至约5.5的分子量分布(MWD)，和约10至约100的熔体指数比(MIR)，I21.6/I2.16；(b)外部次层包含第二聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)中的至少一种；且(c)芯层、内部次层和内层各自包含EVA，其中芯层中EVA的乙酸乙烯酯含量(VA％)不低于内部次层中的，且内部次层中EVA的VA％不低于内层中的。在另一实施方案中，本专利技术涉及制备多层膜的方法，其包括步骤：(a)制备外层，所述外层包含衍生自乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体的第一聚乙烯，其中第一聚乙烯具有约0.900至约0.945g/cm3的密度，约0.1至约15g/10min的MI，I2.16，约1.5至约5.5的MWD，和约10至约100的MIR，I21.6/I2.16；(b)制备内层、在外层与内层之间的芯层，和在内层与芯层之间的内部次层，其中芯层、内部次层和内层各自包含EVA，其中芯层中EVA的VA％不低于内部次层中的，且内部次层中EVA的VA％不低于内层中的；和(c)制备在外层与芯层之间的外部次层，其中外层包含第二聚乙烯和EVA中的至少一种。优选，本文所述的或者根据本文所述任何方法制备的多层膜为包含防滴落剂和防雾剂中至少一种的温室膜，且温室膜的滴落面积在覆层12个月以后以不多于约10％的整个覆层面积的量存在。附图简述图1描述实施例中本专利技术膜的膜结构的示意图。专利技术详述现在描述本专利技术的各个具体实施方案、版本，包括优选的实施方案和其中采用的定义。尽管以下详细描述给出了具体的优选实施方案，本领域技术人员理解这些实施方案仅为示例性的，且本专利技术可以以其它方式实践。关于“本专利技术”的任何提及可以指权利要求书定义的专利技术中的一个或多个，但未必是所有。标题的使用仅为了方便，且不限制本专利技术的范围。如本文所用，“聚合物”可用于指均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等。“聚合物”具有两个或更多个相同或不同的单体单元。“均聚物”为具有相同的单体单元的聚合物。“共聚物”为具有两个或更多个彼此不同的单体单元的聚合物。“三元共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层膜，其包含外层、内层、在外层与内层之间的芯层、在外层与芯层之间的外部次层和在内层与芯层之间的内部次层，其中：(a)外层包含衍生自乙烯和一种或多种C3‑C20α‑烯烃共聚单体的第一聚乙烯，其中第一聚乙烯具有约0.900至约0.945g/cm3的密度，约0.1至约15g/10min的熔体指数(MI)，I2.16，约1.5至约5.5的分子量分布(MWD)，和约10至约100的熔体指数比(MIR)，I21.6/I2.16；(b)外部次层包含第二聚乙烯和乙烯‑乙酸乙烯酯(EVA)中的至少一种；且(c)芯层、内部次层和内层各自包含EVA，其中芯层中EVA的乙酸乙烯酯含量(VA％)不低于内部次层中的，且内部次层中EVA的VA％不低于内层中的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.多层膜，其包含外层、内层、在外层与内层之间的芯层、在外层与芯层之间的外部次层和在内层与芯层之间的内部次层，其中：(a)外层包含衍生自乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体的第一聚乙烯，其中第一聚乙烯具有约0.900至约0.945g/cm3的密度，约0.1至约15g/10min的熔体指数(MI)，I2.16，约1.5至约5.5的分子量分布(MWD)，和约10至约100的熔体指数比(MIR)，I21.6/I2.16；(b)外部次层包含第二聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)中的至少一种；且(c)芯层、内部次层和内层各自包含EVA，其中芯层中EVA的乙酸乙烯酯含量(VA％)不低于内部次层中的，且内部次层中EVA的VA％不低于内层中的。2.根据权利要求1的多层膜，其中外层中的第一聚乙烯以基于外层的总重量至少约60重量％的量存在。3.根据权利要求1的多层膜，其中外部次层中的第二聚乙烯和EVA中的至少一种以基于外部次层的总重量至少约30重量％的量存在。4.根据权利要求1的多层膜，其中芯层、内部次层和内层中至少一个中的EVA以分别基于芯层、内部次层和内层的总重量至少约70重量％的量存在。5.根据权利要求1的多层膜，其中内部次层中EVA的VA％高于内层中的。6.根据权利要求1的多层膜，其中外部次层中的第二聚乙烯为衍生自乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体的聚乙烯，其中第二聚乙烯具有约0.900至约0.945g/cm3的密度，约0.1至约15g/10min的MI，I2.16，约1.5至约5.5的MWD，和约10至约100的MIR，I21.6/I2.16。7.根据权利要求6的多层膜，其中外部次层中的第二聚乙烯具有比外层中的第一聚乙烯更高的密度。8.根据权利要求6的多层膜，其中外部次层基本不含EVA。9.根据权利要求1的多层膜，其中外层、外部次层、芯层、内部次层和内层各自进一步包含防滴落剂。10.根据权利要求9的多层膜，其中防滴落剂的量分别基于芯层、内部次层和内层的总重量，从芯层至内部次层以及至内层为递减次序。11.根据权利要求1的多层膜，其中内层、内部次层和芯层各自进一步包含防雾剂。12.根据权利要求1的多层膜，其中外层、外部次层、芯层、内部次层与内层之间的厚度比为约1:1:1:1:1。13.根据权利要求1的多层膜，其中多层膜为包含防滴落剂和防雾剂中至少一种的温室膜，且温室膜的滴落面积在覆层12个月以后为不多于约10％的整个覆层面积。14.根据权利要求1的多层膜，其中多层膜具有不多于约350％的抗蠕变性。15.温室膜，其包含外层、内层、在外层与内层之间的芯层、在外层与芯层之间的外部次层和在内层与芯层之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振宇，沈志毅，JM·德科南，L·秦，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，北京华盾雪花塑料集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US