多层隔离膜的制作方法

文档序号:2441793阅读:146来源:国知局

专利名称::多层隔离膜的制作方法多层隔离膜
技术领域
本公开的内容总体上涉及多层隔离膜及其制造方法。技术背景越来越多的制造商正寻找聚合物,以形成耐化学和环境损害的表面。此外,制造商正寻找具有隔离特性的膜,这类膜能形成抵抗与其他表面粘附的表面。在特定应用中,这类聚合物形成的膜已被用作诸如飞机和火车货架、乙烯基树脂侧面处理、光电保护覆盖以及隔离膜。这类聚合物的例子包括低表面能聚合物。低表面能聚合物(如含氟聚合物)显示能够抵抗因与化学品如甲乙酮(MEK)接触引起的损害,具有耐污性,表明能够抵抗因接触环境条件引起的损害,通常形成隔离表面。虽然需要低表面能聚合物,但是这类聚合物往往昂贵。此外,这类聚合物的湿润特性低,使它们有形成隔离表面的倾向,与其他聚合物基底的粘合性差。对特定的含氟聚合物如PVDF,制造商又借助于包含丙烯酸类聚合物的粘合层,将含氟聚合物层与不相容的基底粘合。但是,丙烯酸类聚合物通常对环境应力(如紫外光辐照和高温)的耐受性较低。因此,含氟聚合物层膜与下层基底之间的粘结随时间流逝而变差。而且,下层基底与含氟聚合物层的机械性能不匹配,在一直存在机械应力的条件下会使该层与基底之间的接触变差,导致降低剥离强度和可能使含氟聚合物层与下层膜层之间的粘结变差。因此,希望有一种改进的多层膜以及这种多层膜的制造方法。发明概述在一个具体实施方式中,多层膜包括包含二烯烃弹性体和不大于约40重量%聚烯烃的掺混物的第一层。该多层膜还包括与该第一层直接接触和直接粘结的第二层。第二层包含含氟聚合物。在另一个示例的实施方式中,形成多层膜的方法包括将二烯烃弹性体与不大于40重量%的聚烯烃掺混,形成聚合物掺混物,将包括第一层和第二层6的多层膜共挤出,并对该多层膜进行辐照。第一层包含聚合物掺混物,第二层包含含氟聚合物。进行辐照能促进第一层中的交联。在又一个示例的实施方式中,多层膜包括包含二烯烃弹性体和高结晶度聚烯烃的掺混物的第一层,还包括包含含氟聚合物的第二层。附图简述参见附图,'能更好地理解本发明,本发明的许多特征和优点对本领域的技术人员而言将是显而易见的。图l包括示例多层膜的图示。图2包括代表聚烯烃和二烯烃弹性体的掺混物的热性能的数据的图表。实施本发明的方式在一个具体的实施方式中,多层膜包括第一层和第二层。第一层可包含二烯烃弹性体和聚烯烃的掺混物。例如,该掺混物包含二烯烃弹性体和至少约40重量%的聚烯烃。第二层包含低表面能聚合物。例如,低表面能聚合物可以包括含氟聚合物。第二层与第一层直接粘结并直接接触。在一个示例的实施方式中,多层膜还可以包括第三层,该第三层与第一层直接粘结并直接接触。第三层可以包含例如低表面能聚合物。在一个具体的实例中,第二层和第三层形成该多层膜的相反的最外层。在一个示例的实施方式中,多层膜可以通过掺混二烯烃弹性体和至少40重量%的聚烯烃形成。可以将包括第一层和第二层的多层膜挤出。第一层包含二烯烃弹性体和聚烯烃的掺混物。第二层包含低表面能聚合物。在一个示例的实施方式中,第一层和第二层共挤出,使两层相互直接接触。此外,第一层可以例如通过交联进行固化。例如,可以使多层膜受到辐照,如电子束辐照或紫外线电磁辐射。或者,可以使用水活化的交联剂,使第一层的聚合物掺混物固化。如图1所示,多层膜IOO可以包括层102,该层可形成最外层表面112。层102可以与层104沿该层104的主表面108粘结。在一个示例的实施方式中,多层膜100包括两层,如层102和层104。或者,多层膜IOO可包括两层或更多层,如三层。例如,第三层106可以与层104的第二主表面110粘结。第二主表面110例如是与主表面108相反的主表面。在这样的一个实例中,第三层106可形成与最外层表面112相反的最外层表面114。在另一个实施方式中,层104可以由多个芯层或中间层形成。一般而言,中间层104的厚度大于最外层102或任选最外层106。例如,形成的最外层(如层102和任选的层106)不大于多层膜100的约20体积%。例如,形成的层102不大于多层膜IOO的约15体积%,如不大于多层膜100的约10体积%。形成的中间层104可以至少约为多层膜100的60体积%,如至少约为多层膜100的70体积%或至少约为多层膜100的80体积%。多层膜100的总厚度至少约为13微米。例如,多层膜100的总厚度可以至少约为25微米,如至少约为50微米,至少约为100微米,或高达200微米或更大。在一个示例的实施方式中,层102包含低表面能聚合物。例如,低表面能聚合物可以是具有形成低表面能表面的倾向的聚合物。在一个实例中,低表面能聚合物包括含氟聚合物。示例的含氟聚合物可以由例如以下单体形成的均聚物、共聚物、三元共聚物或聚合物掺混物构成四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚,或它们的任意组合。示例的含氟聚合物包括氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚物(MFA)、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)、乙烯和三氟氯乙烯的共聚物(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、包含四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV),或者它们的任意掺混物或者合金。例如,含氟聚合物可包括FEP。在另一个实例中,含氟聚合物可以包括PVDF。在一个示例的实施方式中,含氟聚合物是可以通过辐照(如电子束)交联的聚合物。可交联的含氟聚合物的例子包括ETFE、THV、PVDF,或它们的任意组合。THV树脂可以从明尼苏达州明尼阿波利斯的戴纽3M公司(Dyneon3MCorporationMinneapolis,Minn.)获得。ECTFE聚合物可以商品名Halar从意大利的澳斯蒙特公司(AusimontCorporation,Italy)获得。本发明使用的其他含氟聚合物可以从日本大金公司(Daikin,Japan)和美国杜邦公司(DuPont,USA)获得。具体地,FEP含氟聚合物可从大金公司购得,如NP-12X。在一个示例的实施方式中,层104包含弹性体材料。在一个具体的实施方式中,所述弹性体材料包括可交联的弹性体聚合物。例如,层104可以包含二烯烃弹性体。在一个具体的实例中,弹性体材料包含二烯烃弹性体和聚烯烃的掺混物。在一个具体的实例中,二烯烃弹性体是由至少一种二烯烃单体形成的共聚物。例如,二烯烃弹性体可以是乙烯、丙烯和二烯烃单体的共聚物(EPDM)。示例的二烯烃单体包括共轭二烯,如丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等;包含5-约25个碳原子的非共轭二烯,如1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯、1,4-辛二烯等;环状二烯,如环戊二烯、环己二烯、环辛二烯、二环戊二烯等;乙烯基环烯,如1-乙烯基-1-环戊烯、1-乙烯基-l-环己烯等;烷基二环壬二烯,如3-甲基二环-(4,2,1)-壬-3,7-二烯等;茚,如甲基四氢茚等;烯基降冰片烯,如5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚丁基-2-降冰片烯、2-甲代烯丙基-5-降冰片烯、2-异丙烯基-5-降冰片烯、5-(1,5-己二烯基)-2-降冰片烯、5-(3,7-辛二烯基)-2-降冰片烯等;三环二烯,如3-甲基三环(5,2,1,02,6)-癸-3,8-二烯等;或它们的任意组合。在一个具体的实施方式中,所述二烯烃包括非共轭二烯。在另一个实施方式中,二烯烃弹性体包括烯基降冰片烯。二烯烃弹性体可以包括例如,以二烯烃弹性体的总重量为基准,约为聚合物的63-95重量%的乙烯,约为5-37重量%的丙稀,约为0.2-15重量%的二烯烃单体。二烯烃弹性体的门尼粘度一般至少约为20,如约25-150(ML1+8,在125°C)。在一个示例的实施方式中,二烯烃弹性体按O.l克二烯烃聚合物/分升甲苯的溶液,在25。C测定,其稀溶液粘度(DSV)至少约为1,如约1.3-3。在交联之前,二烯烃弹性体的生胶拉伸强度(greentensilestrenth)约为800-1,800psi,如约900-1,600psi。未交联的二烯烃弹性体的断裂伸长至少约为600%。一般而言,.二烯烃弹性体包含少量的二烯烃单体,如二环戊二烯、乙基降冰片烯、甲基降冰片烯、非共轭己二烯等,所述弹性体的数均分子量通常约为50,000-100,000。示例的二烯烃弹性体可以商品名Nordel从陶氏杜邦(DowDupont)购得。掺混物中的聚烯烃包括由单体形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金,或它们的任何组合,所述单体例如是乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯、辛烯,或它们的任何组合。聚烯烃的例子包括高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、超低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、聚丙烯(PP)、聚丁烯、聚戊烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、乙烯丙烯橡胶(EPR)、乙烯辛烯共聚物,或它们的任何组合。在一个具体的实例中,聚烯烃包括高密度聚乙烯。在另一个实例中,聚烯烃包括聚丙烯。在再一个实例中,聚烯烃包括乙烯辛烯共聚物。在一个具体的实施方式中,聚烯烃不是改性的聚烯烃,如羧酸官能团改性的聚烯烃,具体地说,不是乙烯乙酸乙烯酯。此外,聚烯烃不是由二烯烃单体形成。在一个具体的实例中,聚烯烃具有一定的结晶度。例如,聚烯烃的结晶度至少约为35%。在一个具体的实例中,聚烯烃的结晶度至少约为50%,如至少约为60%或至少约为70%。在一个具体的实例中,聚烯烃可以是高结晶度的聚烯烃。或者,聚烯烃可以是低结晶度的聚烯烃,其结晶度不大于35%。低结晶度的聚烯烃可以提高隔离膜的顺应性或改善透明度。可商购的聚烯烃的例子包括Equistar8540(—种乙烯辛烯共聚物);EquistarGA-502—024(LLDPE);DowDMDA-8904NT7(HDPE);BasellPro-FaxSR275M(无规聚丙烯共聚物);Dow7C50(嵌段PP共聚物);或者以前按照商品名Engage由杜邦陶氏(D叩ontDow)销售的产品。在一个实例中,掺混物包括不大于约40重量%的聚烯烃,如不大于30重量%的聚烯烃。例如,掺混物可以包含不大于约20重量%的聚烯烃,如不大于10重量%。在一个具体的实例中,所述掺混物包含约5-30重量%,如约10-30重量%,约10-25重量%,或约10-20重量%的聚烯烃。一般而言,掺混物的聚合物组分之间具有相容性。DMA分析可证明这种相容性。DMA分析显示在掺混物的主要组分的玻璃化转变温度之间有单一的正切S峰,表明具有相容性。而不相容的掺混物可有一个以上的正切S峰。在一个实例中,惨混物可显示单一的正切S峰。具体地,该单一正切S峰可以在聚烯烃的玻璃化转变温度和二烯烃弹性体的玻璃化转变温度之间。一般而言,掺混物可以通过交联固化。在一个具体的实例中,二烯烃弹性体可以是通过辐照交联,如使用X-射线辐照、Y辐照、紫外线电磁辐射、可见光辐照、电子束(e-束)辐照,或它们的任意组合。紫外线(UV)辐照可包括在170-400纳米范围(如170-220纳米范围)的一个波长或多个波长下的辐照。电离辐照包括能产生离子的高能辐照,包括电子束(e-束)辐照、Y辐照和X-射线辐照。在一个具体的实例中,e-束电离辐照包括范德格喇夫发生器、电子加速器或者X-射线产生的电子束。在另一个实施方式中,二烯烃弹性体可以是通过热法交联。在另一个实例中,二烯烃弹性体可以是通过化学反应交联,如通过硅烷交联剂和水之间的反应交联。在一个示例的实施方式中,掺混物还可以包含交联剂、光引发剂、填料、增塑剂,或它们的任何组合。或者,掺混物不含交联剂、光引发剂、填料或增塑剂。具体地,所述掺混物可以不含光引发剂或交联剂。为促进交联,弹性体层104的材料可以包含光引发剂或敏化剂组合物。例如,预期紫外线辐照作为辐照形式或者电子束辐照作为辐照形式时,所述材料可包含光引发剂,以提高交联效率,目卩,单位辐照剂量的交联度。光引发剂的例子包括二苯甲酮、邻-和对-甲氧基二苯甲酮、二甲基二苯甲酮、二甲氧基二苯甲酮、二苯氧基二苯甲酮、苯乙酮、邻-甲氧基-苯乙酮、二氧危酉昆、甲乙嗣、苯戊嗣(valerophenone)、苯己嗣(hexanophenone)、a—苯基-苯丁酮(butyr叩henone)、对-吗啉代苯丙酮、二苯并环庚酮、4-吗啉代二苯甲酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、3-邻-吗啉代脱氧苯偶姻、对-二乙酰基苯、4-氨基二苯甲酮、4'-甲氧基苯乙酮、a-四氢萘酮、9-乙酰基菲、2-乙酰基-菲、10-噻吨酮(thioxanthenone)、3-乙酰基-菲、3-乙酰基卩引哚、9-荷酮、,1-茚酮(indanone)、1,3,5-三乙酰基苯、噻吨-9-酮、坫沾吨-9_酮、7-H-苯并[de]蒽-7-酮、苯偶姻四氢吡喃基(phyranyl)醚、4,4'-二(二甲基氨基)-二苯甲酮、l'-萘乙酮,2,-萘乙酮、萘乙酮[aceto-naphthone]和2,3-丁二酮、苯并[a]蒽-7,12-二酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、a-二乙氧基-苯乙酮、a-二丁氧基-苯乙酮、蒽醌、异丙基噻吨酮,或它们的任意组合。聚合物引发剂的例子包括聚(乙烯/一氧化碳)、低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)-苯基]丙酮]、聚甲基乙烯基酮、聚乙烯基芳基酮,或它们的任意组合。光引发剂的另一个例子包括二苯甲酮;蒽酮;帖咕吨酮;得自汽巴嘉杰公司(Ciba-GeigyCorp.)的Irgacure⑧系列光引发剂,包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure⑧651)、1-羟基环己基苯基酮(Irgacure184)或2-甲基-l-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-l-酮(Irgacure⑧907);或它们的任意组合。一般,光引发剂表现出较低的离开弹性体层104的材料的迁移率。另外,光引发剂在挤出温度通常具有低的蒸气压,并且在弹性体层104的聚合物或聚合物掺混物中具有足够的溶解度,以产生充分的交联。在一个示例的实施方式中,通过衍生所述光引发剂,可以改进光引发剂的蒸气压和溶解度,或聚合物相容性。衍生的光引发剂的例子包括例如,以下化合物的高分子量衍生物二苯甲酮,如4-苯基二苯甲酮、4-烯丙氧基二苯甲酮、4-十二烷氧基二苯甲酮,或它们的任意组合。在一个实例中,光引发剂可以与弹性体层104的材料的聚合物共价键合。在一个示例的实施方式中,弹性体层104的材料包含约0.0-3.0重量%的光引发剂,如约0.1-2.0重量%。还可以通过化学交联剂促进交联,化学交联剂例如有过氧化物、胺、硅烷,或它们的任意组合。在一个示例的实施方式中,弹性体层104的材料可以通过干掺混固态形式(即粉末状)的聚合物和交联剂来制备。或者,可以制备液体形式的材料,将材料吸收在惰性粉状载体上,或制备涂覆的粒料等。可热活化的交联剂的例子包括产生自由基的化学品,这类化学品在处于热条件时分解,形成至少一种、通常是两种或更多种的自由基,以进行交联。在一个示例的实施方式中,交联剂是一种有机交联剂,包括有机过氧化物、胺、硅烷,或它们的任意组合。有机过氧化物的例子包括2,7-二甲基-2,7-二(叔丁基过氧基)辛二炔(octadiyne)-3,5;2,7-二甲基-2,7-二(碳酸过氧乙酯)辛二炔-3,5;3,6-二甲基-3,6-二(碳酸过氧乙酯)辛炔-4;3,6-二甲基-3,6-(叔丁基过氧基)辛炔-4;2,5-二甲基-2,5-二(过氧苯甲酸基)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(碳酸过氧正丙酯)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(碳酸过氧异丁酯)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(碳酸过氧乙酯)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(a-枯基过氧基)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(碳酸过氧e-氯乙酯)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3;或它们的任意组合。特定的交联剂是2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3,可从艾夫阿特凯姆(ElfAtochem)以商品名L叩ersol130获得。交联剂的另一个例子是过氧化二枯基,可从艾夫阿特凯姆以Luperox500R获得。在一个具体的实施方式中,以材料的重量为基准,交联剂在材料中的含量约为0.1-5.0重量%,如约0.5-2.0重量%。示例的硅垸交联剂具有以下通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>式中,R'是氢原子或甲基;x和y为0或l,前提是,当x为3时,y为1;n是l-12的整数,优选l-4的整数,各R独立地是可水解的有机基团,如有l-12个碳原子的烷氧基(如,甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(如,苯氧基)、芳烷氧基(如,苄氧基)、有1-12个碳原子的脂族酰氧基(如,甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基)、氨基或取代的氨基(如,烷基氨基、芳基氨基),或有卜6个碳原子的低级烷基,前提是,三个R基团中不超过一个是烷基。这种硅烷可以通过使用有机过氧化物接枝到聚合物上。材料中还可以包含另外的组分,如热稳定剂和光稳定剂、颜料,或它们的任意组合。一般而言,交联反应可以是接枝的硅烷基团与水反应产生的。水可以从大气或从水浴或"桑拿浴"(蒸汽浴)渗入本体聚合物中。硅烷的例子包括不饱和硅垸,其包含烯键式不饱和烃基(如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环己烯基或(甲基)丙烯酰氧基烯丙基)以及可水解的基团(如烃氧基、烃酰氧基(hydrocarbonyloxy)或烃基氨基)。可水解基团的例子包括甲氧基、乙氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、烷基、芳基氨基,或它们的任意组合。特定的硅烷是可以接枝在聚合物上的不饱和烷氧基硅烷。具体地,硅烷可以包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、Y-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,或它们的任意组合。硅垸交联剂量可依据掺混物的特性、硅烷、加工条件、接枝效率、最终应用和类似的因素有很大变化。通常,硅垸交联剂用量为至少0.5份/100份树脂(phr),如至少约为O.7phr。一般,硅烷交联剂量不超过5phr,如不大于约2phrQ在另一个示例的实施方式中,胺交联剂可包括单垸基、二烷基(dually)或三垸基单胺,其中,烷基含有约2-14个碳原子;式N(R"3N的三亚垸基二胺;式HN(R"2NH的二亚烷基二胺;亚垸基二胺,H2NR2NH2;二亚烷基三胺,H2NR2MR2NH2;具有4-6个碳原子的环链的脂族胺;或它们的任意组合上面式中的亚烷基R2可以包含约2-14个碳原子。一种示例的环胺可以具有杂原子,如氧,例如,N-烷基吗啉。另一种示例的环胺包括吡啶、N,N-二烷基环己胺,或它们的任意组合。示例的胺是三乙胺;二正丙胺;三正丙胺;正丁胺;环己胺;三亚乙基二胺;乙二胺;丙二胺;1,6-己二胺;N,N-二乙基环己胺;吡啶;对-二甲基胺苯甲酸乙酯(EDAB);对-二甲基氨基苯甲酸辛酯(ODAB);或它们的任意组合。在一个示例的实施方式中,材料包含约0.5-10.0重量%的胺。在一个具体的实例中,使用从阿伯玛勒公司(Albemarle,Inc.)获得的FirstCureITX促进固化。FirstCureITX也可以与胺增效剂(synergist)结合使用,如对-二甲基胺苯甲酸乙酯(EDAB)或对-二甲基氨基苯甲酸辛酯(ODAB)。再参见图l,多层膜IOO可以通过以下一种方法形成,如共挤出,共层合,挤出层合,对预成形层的熔融涂覆,或共模塑。具体地,共挤出可制备膜或片材。例如,可以挤出各层102、104和任选106的片材,同时在共挤出模头中在热软化条件下,或者在模头出口以后将这些片材放置在一起,形成预成形的制品。当存在化学交联剂时,发生交联。或者,对片材进行辐照交联。一旦对多层制品进行了预成形,就可以进行交联。在一个实例中,进行交联,将层102、104和任选的106粘结在一起。该交联可以改变弹性体层104的机械性能,提高层102、104和106之间的剥离强度。交联可以在升高的温度下进行,如,当层102、104和任选的106放在一起处于高于任一组分的熔点、处于室温、或处于熔点和室温间的任一温度时进行。为说明通过辐照进行交联,采用挤出方法制备膜。在挤出方法中,层102的材料、层104的材料和任选的层106的材料可以单独熔融和输送,或者共同熔融并送至共挤出供料头和模头,在其中形成包含层102、104和任选106的膜。示例的模头使用一种"衣架形"结构。示例的线型衣架形模头可从康涅狄格州的挤出模具公司(ExtrusionDies,Inc.,Connecticut)或德克萨斯州的考劳瑞模具公司(CloerenDieCorp.,Texas)获得。在一个示例的实施方式中,共挤出的多层膜以不大于30:1、如不大于20:1的比值进行拉伸。或者,将挤出的各层在O.1-80MPa压力下压制在一起。形成膜后,可以立刻进行辐照交联,并可以将膜巻起。或者,可以将未交联状态的膜巻起,在以后时间退巻,并进行辐照交联.进行辐照可以在层104的可交联聚合物中产生交联。层104内的聚合物分子的层内交联形成固化的组合物并使多层膜100的层104具有结构强度。此外,辐照可实现由含氟聚合物形成的最外层102与芯层104之间的粘结,如通过层间交联实现。在一个具体的实施方式中,各层之间的层间交联粘结与固化的芯层的组合提供了一种具有以下性质的整体复合物高度抵制分层,具有高质量的抗粘附的保护表面,加入了极少量抗粘附材料,但对于方便处理并形成多层膜100实际上是重要的。例如,在室温,在标准"T"-剥离结构中进行测试时,多层膜的剥离强度可以至少约为5gm/cm宽度。具体地,厚度小于l密耳的较薄的膜的剥离强度至少约为5gra/cm,如至少约为10gm/cm。在另一个实例中,多层膜的剥离强度可以至少约为30gm/cm,如至少约为40gm/cm,至少约为45gm/cm,甚至至少约为50gm/cm。具体地,在较宽温度范围,与胶粘带结合使用的一种或多种较厚膜的剥离强度可以至少约为30gra/cm。在一个具体的实施方式中,辐照可以是波长在170-400纳米、如170-220纳米的紫外线电磁辐射。可以使用至少约为120J/cm2的辐照进行交联。一旦成形并固化,多层聚合物膜就具有所需的机械性能。例如,按照ASTMD882-02测试方法,多层聚合物膜的拉伸强度至少约为12MPa。例如,多层膜的拉伸强度可以至少约为15MPa,如至少约为20MPa。在另一个示例的实施方式中,按照ASTMD882-02测试方法,多层膜在极限拉伸强度下具有所需的伸长。例如,多层膜在极限拉伸强度下的伸长至少约为145%,如至少约为170%或至少约为200%。包括由EPDM和聚烯烃的掺混物形成的芯层和包括由含氟聚合物形成的最外层的多层膜的具体实施方式有利地显示出提高的机械性能,同时保持可交联性和层间粘结。例如,包括由EPDM和不大于约40重量X的聚烯烃的掺混物形成的芯层和含氟聚合物最外层的多层膜的实施方式显示提高了拉伸强度和在极限拉伸强度下的伸长。包括由EPDM和不大于约40重量%的聚烯烃的掺混物形成的芯层和含氟聚合物最外层的多层膜的另一些实施方式显示芯层内的内交联(intracrosslinking)和芯层与含氟聚合物最外层之间的粘结,而不需要使用插入的粘合剂层。此外,包括掺混物的实施方式可以包括多个对机械应力有类似响应的层,降低因机械应力造成的界面分离。实施例选择五种聚合物进行掺混研究。具体地,形成包含EPDM和五种商购的聚烯烃之一的掺混物。可商购的聚烯烃是Equistar8540(乙烯辛烯共聚物);EquistarGA-502-024(LLDPE);DowDMDA-8904NT7(HDPE);BasellPro-FaxSR275M(无规聚丙烯共聚物)和Dow7C50(嵌段PP共聚物)。选择的EPDM品级是Nordel4725,可从杜邦-陶氏获得。包含EPDM和至少一种聚烯烃的掺混物作为多层膜的中间层或芯层,该多层膜包括由DaikinNP-12XFEP形成的最外层。将多层膜共挤出,并使其受到紫外线电磁辐射,使芯层的掺混物固化。将多层膜共挤出为厚l密耳,并使该多层膜受到紫外线辐照,紫外线辐射是由FusionUVSystemsModelVPS-6系统中包含的H+灯泡产生的。样品经多次通过受到紫外线辐照,总辐照量为129J/cra2。该掺混物中不含光引发剂。实施例1采用动态力学分析(DMA)评价掺混物的相容性。DMA扫描的正切S峰提供了全部掺混物的玻璃化转变温度(Tg)。在相容的体系中,Tg按照二元掺混物中各组分的相对量移动,即,该掺混物的Tg具有相对于两个组分的玻璃化转变温度的中间值,该Tg值按照组分的相对量变化。或者,不相容的掺混物表现为至少两种不同的材料,在画A扫描中出现至少两个正切S峰。上述样品的各掺混物具有在组分聚合物的玻璃化转变温度之间的单一的正切S峰。实施例2测试样品的机械性能,如拉伸强度和极限拉伸强度下的伸长百分率。测试方法采用ASTMD882-02。使用20英寸/分钟的十字头速度和5kN测力传感器(loadcell)。测试前,样品在23'C和50%相对湿度(RH)下调节12小时。表1包含聚合物掺混物的J漠的机械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>比较样品包含100%Nordel4725EPDM作为芯层,该比较样品的拉伸强度为12.5MPa。如表1所示,各样品的拉伸强度至少约为12MPa。许多在中间层或芯层中包含掺混物的样品的拉伸强度至少约为15MPa,特定样品的拉伸强度大于20MPa。一般而言,相对于芯层中包含100%Nordel4725EPDM的样品,在芯层的掺混物中添加聚烯烃能提高样品的拉伸强度。特定样品,如包含线型低密度聚乙烯的掺混物的样品以及包含乙烯辛烯共聚物的掺混物的样品,在约10%时显示峰值拉伸强度。其他样品在量高达30%时显示拉伸强度提高,如包含高密度聚乙烯的掺混物的样品以及包含聚丙烯嵌段共聚物的掺混物的样品。还测定了在极限拉伸强度下的伸长百分率。包含100%Nordel4725EPDM作为芯层的比较样品在极限拉伸强度下的伸长率为149%。表2包括了对上述样品的伸长百分率。各样品显示在极限拉伸强度下的伸长率至少约为147%。包含乙烯辛烯共聚物掺混物的样品在10-20%乙烯辛烯共聚物组成时显示峰值伸长百分率。其他样品,如包含LLDP掺混物的样品和包含聚丙烯无规共聚物掺混物的样品,在30%时显示伸长百分率提高。表2包含聚合物掺混物的膜的机械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>实施例3使用Vicat探针,对包含Engage8540聚烯烃和Nordel4725的掺混物作为芯层的一组样品测试其热性能。形成包含由FEP层包封的芯层的多层膜。样品包括由选自以下的材料形成的芯层100%EPDMNordel4725,包含Nordel4725和10%Engage8540聚烯烃的掺混物,或包含Nordet4725和30%Engage8540聚烯烃的掺混物。使用H+灯泡对样品进行UV处理。此外,还测试未处理的样品。图l包括探针高度相对于温度的图。未处理的样品显示探针高度随温度升高迅速下降。相反,经UV处理的包含聚烯烃的各样品的探针高度随温度的变化与100%EPDM样品的探针高度变化类似。因此,在包含EPDM和最多30%聚烯烃的掺混物的样品中,芯层可以交联。此外,FEP的最外层可以与包含EPDM和约小于或等于30%的聚烯烃的掺混物的层粘合,不需要使用中间粘合层。上述主题被认为是说明性的,不构成限制,所附权利要求书意图覆盖在本发明的真正范围之内的所有这样的改进、提高和其他实施方式。因此,为得到法律允许的最大范围,本发明的范围由以下权利要求书和其等同内容允许的最概括的阐述来确定,并且不受前面的详细描述的限制。权利要求1.一种多层膜,其包括包含二烯烃弹性体和不大于约40重量%的聚烯烃的掺混物的第一层;和直接与第一层接触并粘结的第二层,第二层包含含氟聚合物。2.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述掺混物包含不大于约30重量%的聚烯烃。3.如权利要求2所述的多层膜,其特征在于,所述掺混物包含不大于约20重量%的聚烯烃。4.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃的结晶度至少约为35%。5.如权利要求4所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为50%。6.如权利要求5所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为60%。7.如权利要求6所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为70%。8.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃的结晶度不大于约35%。9.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃选自单体的均聚物、共聚物和三元共聚物,所述单体选自下组乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯和辛烯。10.如权利要求9所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃包括高密度聚乙烯。11.如权利要求9所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃包括聚丙烯。12.如权利要求9所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃包括乙烯辛烯共聚物。13.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述二烯烃弹性体是可交联的。14.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述二烯烃弹性体包括乙烯丙烯二烯烃单体(EPDM)的弹性体。15.如权利要求14所述的多层膜,其特征在于,乙烯丙烯二烯烃单体(EPDM)的弹性体的二烯烃单体包括烯基降冰片烯。16.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述含氟聚合物选自下组氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚物(MFA)、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)、乙烯和三氟氯乙烯的共聚物(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、以及四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV)。17.如权利要求16所述的多层膜,其特征在于,所述含氟聚合物包括氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。18.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述掺混物显示单一正切S峰。19.如权利要求18所述的多层膜,其特征在于,所述单一正切S峰在聚烯烃的玻璃化转变温度和二烯烃弹性体的玻璃化转变温度之间。20.如权利要求1所述的多层膜,其特征在于,根据ASTMD882-02,其拉伸强度至少约为12MPa。21.如权利要求20所述的多层膜,其特征在于,拉伸强度至少约为15MPa。22.如权利要求21所述的多层膜,其特征在于,拉伸强度至少约为20MPa。23.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,根据ASTMD882-02,所述多层膜在极限拉伸强度下的伸长百分率至少约为145%。24.如权利要求23所述的多层膜,其特征在于,在极限拉伸强度下的伸长百分率至少约为170%。25.如权利要求24所述的多层膜,其特征在于,在极限拉伸强度下的伸长百分率至少约为200%。26.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述掺混物还包含光引发剂。27.如权利要求26所述的多层膜,其特征在于,所述掺混物包含不大于约3.0重量%的光引发剂。28.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,所述多层膜的厚度至少约为13微米。29.如权利要求28所述的多层膜,其特征在于,所述厚度至少约为25微米。30.如权利要求l所述的多层膜,其特征在于,该多层膜还包括第三层,该第三层包含含氟聚合物。31.如权利要求30所述的多层膜,其特征在于,所述第三层直接与第一层接触和粘结。32.—种制造多层膜的方法,该方法包括将二烯烃弹性体与不大于约40重量%的聚烯烃掺混,形成聚合物掺混物;将包括第一层和第二层的多层膜共挤出,第一层包含聚合物掺混物,第二层包含含氟聚合物;并对多层膜进行辐照,所述辐照能促进第一层中的交联。33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述掺混步骤还包括掺混光引发剂,以形成聚合物掺混物。34.如权利要求32所述的方法,其特征在于,使多层膜经受辐照的步骤包括用紫外线电磁辐射进行辐照。35.如权利要求34所述的方法,其特征在于,使多层膜经受辐照的步骤包括用至少约120J/cm2的紫外线电磁辐射进行辐照。36.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述二烯烃弹性体包括乙烯丙烯二烯烃单体(BPDM)的弹性体。37.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述聚烯烃选自单体的均聚物、共聚物和三元共聚物,所述单体选自下组乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯和辛烯。38.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述含氟聚合物选自下组氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚物(MFA)、乙烯和四氟乙烯的共聚物(ETFE)、乙烯和三氟氯乙烯的共聚物(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、以及四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV)。39.—种多层膜,其包括包含二烯烃弹性体和高结晶度聚烯烃的掺混物的第一层;和包含含氟聚合物的第二层。40.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述聚烯烃的结晶度至少约为35%。41.如权利要求40所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为50%。42.如权利要求41所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为60%。43.如权利要求42所述的多层膜,其特征在于,所述结晶度至少约为70%。44.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述二烯烃弹性体是可交联的。45.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述二烯烃弹性体包括乙烯丙烯二烯烃单体(EPDM)的弹性体。46.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述高结晶度聚烯烃包括聚丙烯。47.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述高结晶度聚烯烃包括高密度聚乙烯。48.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述含氟聚合物包括氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。49.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,所述第二层直接与第一层接触和粘结。50.如权利要求39所述的多层膜,其特征在于,该多层膜还包括第三层,该第三层包含含氟聚合物。全文摘要一种多层膜,其包括包含二烯烃弹性体和不大于40重量%聚烯烃的掺混物的第一层。该多层膜还包括和直接与第一层接触和粘合的第二层,第二层包含含氟聚合物。文档编号B32B25/08GK101405135SQ200780009334公开日2009年4月8日申请日期2007年2月13日优先权日2006年2月13日发明者A·图卡希斯基,G·斯韦,J·R·卡斯特利克申请人:圣戈本操作塑料有限公司
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