CN103813901B - 多层结构件和由其制备的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包括至少两个层的多层结构件：A)第一层A，其由包含聚氨酯的组合物A形成；B)第二层B，其由包含至少一种选自以下化合物的化合物的组合物B形成：a)包含至少一个酸基团的化合物1，b)包含至少一个酐基团的化合物2，c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3，和d)其组合；并且其中所述化合物的分子量或数均分子量均小于10,000g/摩尔。

Description

多层结构件和由其制备的制品
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年9月19日提交的美国临时申请61/536,140的优先权，通过参考并入本申请。
背景技术
在“两组分”可固化的聚氨酯粘合剂中，一种组分是“含异氰酸酯基团的组分”，另一种组分是包含一种或多种具有多个活性氢的化合物的组分。“两组分粘合剂”如下制备：将两种组分混合在一起，然后将混合物施用于两个或更多个基底。
一些“两组分”粘合剂制剂包含一种或多种单体芳族异氰酸酯化合物(其通常为二官能的)和一种或多种多元醇。这样的制剂能够进行形成氨基甲酸酯聚合物的化学反应，这些反应通常是有用的固化反应。单体芳族异氰酸酯反应以形成加强胶接的聚合物和/或交联键。这些聚氨酯粘合剂有时用于将两个或更多个基底保持在一起以形成用于食品容器的粘结组件。JP2010-264677公开了层压物，该层压物具有相续设置在塑料基底材料上的粘合剂层和密封剂层。粘合剂层包含具有两个或更多个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物(85wt%或更多)以及包含聚二甲基硅氧烷化合物(0.01-0.5wt%)。层压物用于包装粮食和医药品的材料。膜、层压物和/或组合物也公开于以下参考文献：JP2006021530A，WO2008/079784，WO2008/080111和US2010/0093942。
另外的膜、层压物和/或组合物公开于以下参考文献：JP2002316396A，JP03918404B2，JP2001152127A，JP04496564B2，JP04407144B2，JP03959967B2(Abstract)，JP03918404B2，JP2000167973A，JP2009142997A，JP03780741B2，JP11000978A，JP3086539A，JP2011016232A，JP2010036413A，JP2006021530A，JP04402414B2，US20040116643，US20020103284，US20100010156，US7101624，US7097890，US7241481，US7368171，US7071280，US6607831，US5654061，US5047272，WO02/16221，WO97/03821和EP1559746A1。
但是，对于食品包装应用，即使聚氨酯粘合剂固化了，但一些单体异氰酸酯化合物仍可以存在于粘结的组件中。认为单体异氰酸酯化合物的存在是不期望的，因为认为这些化合物是兼具毒性和反应性的。同样，这些化合物能够与水反应形成胺。例如，过量的单体异氰酸酯可以与水(例如，在粘合剂的涂布过程中形成的夹带水，或来自高湿度下大气的水)反应形成伯胺(参见图1)。认为这样的胺是不期望的。在这些胺中，认为芳族伯胺(PAA)是特别不期望的。对于食品容器，期望容器和食品之间的接触不会导致食品中形成可感知量的PAA。
粘结的组件是否会导致PAA存在于食品中通常通过将粘结的组件暴露于稀释醋酸中达一定测试期来测试。稀释醋酸用作"模拟物"(即，其模拟食品的行为)。在测试期间，存在于粘结的组件中的PAA可迁移进模拟物中。同样在该期间，在测试下材料中的单体芳族异氰酸酯化合物也可迁移进模拟物中，并与模拟物反应形成PAA。之后，可以分析模拟物得到所有PAA的总浓度。该浓度在本申请称为"PAA含量"。
期望粘结的组件具有低PAA含量。在过去，使用“两组分”聚氨酯粘合剂制备的粘结的组件通常具有可感知量的存在的单体芳族异氰酸酯，甚至在粘结的组件的形成和认为粘合剂的固化反应已经完成之后也是如此。这样的粘结的组件通常具有高PAA含量。
在过去，提供具有低PAA含量的粘结的组件的一种方法是在将粘结的组件用于食物包装应用之前将制造的组件储存一段时间。在粘结的组件储存过程中，单体异氰酸酯的浓度通常会降低。认为大气中的水扩散进粘合剂中并与异氰酸酯基团反应。这些反应导致形成PAA，该PAA可以进一步与其它“含异氰酸酯基团的分子”反应以形成相对无害的脲类型的化合物。因此，当异氰酸酯基团与水反应时，单体芳族异氰酸酯的量减少，且PAA含量也减少。在过去，在PAA含量变得低到可接受之前通常需要14天或更久的储存时间。食物包装的制造商的需求之一是在短的时间段内将PAA的含量降至可接受的低含量，从而省去长的储存时间。因此，需要将有效清除这些PAA的新形式的食物包装。这些需要和其它需要已经由下述本发明满足。
发明内容
本发明提供多层结构件，其包括至少两个层：
A)第一层A，其由包含聚氨酯的组合物A形成；
B)第二层B，其由包含至少一种选自以下化合物的化合物的组合物B形成：
a)包含至少一个酸基团的化合物1，
b)包含至少一个酐基团的化合物2，
c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3，和
d)其组合；并且
其中所述化合物的分子量或数均分子量均小于10,000g/摩尔。
附图说明
图1示意性地描述了多层结构件，其中一个层包含MDI(亚甲基二苯基二异氰酸酯)，该MDI可以迁移通过多层结构件或水解以形成亚甲基二苯基二胺，该亚甲基二苯基二胺是芳族伯胺并且也可以迁移通过多层结构件。
图2是描述部分由实验三层膜形成的层压件的示意图。
图3是描述由层压件形成袋状物的示意图。
图4是描述由层压件形成袋状物的另一示意图，该层压件部分由实验三层膜形成。
具体实施方式
如上讨论，本发明提供多层结构件，其包括至少两个层：
A)第一层A，其由包含聚氨酯的组合物A形成；
B)第二层B，其由包含至少一种选自以下化合物的化合物的组合物B形成：
a)包含至少一个酸基团的化合物1，
b)包含至少一个酐基团的化合物2，
c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3，和
d)其组合；并且
其中所述化合物的分子量或数均分子量均小于10,000g/摩尔。
多层结构件可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
a)包含至少一个酸基团的化合物1，
b)包含至少一个酐基团的化合物2，
或其组合。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
a)包含至少一个酸基团的化合物1。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
b)包含至少一个酐基团的化合物2。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
c)包含至少一个伯胺基团的化合物3。
在一种实施方式中，组合物B包含至少一种选自以下化合物的化合物：
c)包含至少一个仲胺基团的化合物3。
在一种实施方式中，组合物B包含1至30wt%的化合物，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，组合物B包含1至20wt%的化合物，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，组合物B包含1至10wt%的化合物，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，在第二层B中的化合物的量为1至10wt%，基于第二层B的重量。
在一种实施方式中，化合物的分子量或数均分子量小于5,000g/摩尔，或小于2,000g/摩尔，或小于1000g/摩尔，或小于500g/摩尔。
在一种实施方式中，化合物的分子量或数均分子量为300至10,000g/摩尔，进一步为300至5,000g/摩尔，进一步为300至4,000g/摩尔，进一步为300至3,500g/摩尔。
在一种实施方式中，化合物的分子量或数均分子量为400至10,000g/摩尔，进一步为400至5,000g/摩尔，进一步为400至4,000g/摩尔，进一步为400至3,500g/摩尔。
在一种实施方式中，化合物的分子量为300至10,000g/摩尔，进一步为300至5,000g/摩尔，进一步为300至4,000g/摩尔，进一步为300至3,500g/摩尔。
在一种实施方式中，化合物的数均分子量为400至10,000g/摩尔，进一步为400至5,000g/摩尔，进一步为400至4,000g/摩尔，进一步为400至3,500g/摩尔。
在一种实施方式中，化合物的数均分子量为500至10,000g/摩尔，进一步为700至5,000g/摩尔，进一步为1000至4,000g/摩尔，进一步为1200至3,500g/摩尔。在进一步的实施方式中，化合物是MAH接枝的基于丙烯的聚合物和/或MAH接枝的基于乙烯的聚合物。在进一步的实施方式中，化合物是MAH接枝的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，化合物是MAH接枝的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，化合物的数均分子量为500至10,000g/摩尔，进一步为700至5,000g/摩尔，进一步为1000至4,000g/摩尔，进一步为1200至3,500g/摩尔。在进一步的实施方式中，化合物是胺官能的基于丙烯的聚合物和/或胺官能的基于乙烯的聚合物。在进一步的实施方式中，化合物是胺官能的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，化合物是胺官能的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，化合物包含小于或等于7.0摩尔/kg的官能部分，基于化合物的重量。
在一种实施方式中，化合物包含小于或等于5.0摩尔/kg的官能部分，基于化合物的重量。
在一种实施方式中，化合物包含小于或等于3.0摩尔/kg的官能部分，基于化合物的重量。
在一种实施方式中，化合物包含小于或等于2.0摩尔/kg的官能部分，基于化合物的重量。
在一种实施方式中，化合物包含至少一个选自以下的基团：-CO2H，-SO3H，-PO3H2，芳族羟基，或其组合。
在一种实施方式中，化合物包含酸基团。
在一种实施方式中，化合物包含酐基团。
在一种实施方式中，化合物包含伯胺基团，仲胺基团，或其组合。
在一种实施方式中，化合物选自二官能的伯胺。
化合物可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，组合物B进一步包含基于烯烃的聚合物B。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的存在量为1至50wt%，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的存在量为1至30wt%，进一步为1至20wt%，进一步为1至10wt%，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的存在量为5至30wt%，进一步为5至20wt%，进一步为5至10wt%，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的熔体指数(I2)小于或等于15g/10min，进一步小于或等于10g/10min，进一步小于或等于5g/10min。在进一步的实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于乙烯的聚合物，进一步为乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。这种较低的熔体指数对于良好的膜形成而言是优选的。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的熔体指数(I2)大于或等于0.1g/10min，进一步大于或等于0.2g/10min，进一步大于或等于0.5g/10min。在进一步的实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于乙烯的聚合物，进一步为乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的熔体流动速率(MFR)小于或等于15g/10min，进一步小于或等于10g/10min，进一步小于或等于5g/10min。在进一步的实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于丙烯的聚合物。这种较低的熔体指数对于良好的膜形成而言是优选的。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B的熔体流动速率(MFR)大于或等于0.1g/10min，进一步大于或等于0.2g/10min，进一步大于或等于0.5g/10min。在进一步的实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于丙烯的聚合物。
基于烯烃的聚合物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于乙烯的聚合物B。在进一步的实施方式中，基于乙烯的聚合物B是乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。
α-烯烃包括C3-C10α-烯烃。说明性的α-烯烃包括丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯和1-癸烯。优选地，α-烯烃是丙烯，1-丁烯，1-己烯或1-辛烯。优选的共聚物包括乙烯/丙烯(EP)共聚物，乙烯/丁烯(EB)共聚物，乙烯/己烯(EH)共聚物，乙烯/辛烯(EO)共聚物。
适宜的乙烯/α-烯烃共聚物的商业实例包括但不限于，AFFINITY聚烯烃塑性体，ENGAGE聚烯烃弹性体和DOWLEX聚乙烯树脂，它们全部购自The Dow Chemical Company；EXCEED和EXACT聚合物，它们购自ExxonMobil Chemical Company；和TAFMER聚合物，它们购自Mitsui Chemical Company。
在一种实施方式中，基于乙烯的聚合物B的存在量为60至90，或为70至85wt%，基于组合物B的重量。在进一步的实施方式中，基于乙烯的聚合物B是乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。
在一种实施方式中，基于乙烯的聚合物B的熔体指数(I2)为0.1至15g/10min，或为0.2至5g/10min，或为0.5至3g/10min。在进一步的实施方式中，基于乙烯的聚合物B是乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。
在一种实施方式中，基于乙烯的聚合物B的密度为0.870至0.950g/cc，或为0.880至0.940g/cc，或为0.890至0.930g/cc。在进一步的实施方式中，基于乙烯的聚合物B是乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。
在一种实施方式中，基于乙烯的聚合物B是非均匀支化的乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为非均匀支化的乙烯/α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例如本申请讨论。
基于乙烯的聚合物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
乙烯/α-烯烃互聚物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
乙烯/α-烯烃共聚物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，基于烯烃的聚合物B是基于丙烯的聚合物B。
在一种实施方式中，基于丙烯的聚合物B的熔体流动速率(MFR)为0.1至10g/10min，或为0.2至5g/10min，或为0.3至3g/10min。
在一种实施方式中，基于丙烯的聚合物B的密度为0.860至0.930g/cc，或为0.870至0.920g/cc，或为0.880至0.910g/cc。
适宜的基于丙烯的聚合物的商业实例包括购自The Dow Chemical Company的INSPIRE Performance Polymers。
基于丙烯的聚合物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，组合物B进一步包含LDPE。在进一步的实施方式中，组合物B包含基于乙烯的聚合物B，优选为乙烯/α-烯烃互聚物，更优选为乙烯/α-烯烃共聚物。适宜的α-烯烃如上讨论。
在一种实施方式中，LDPE的存在量为10至30wt%，基于组合物B的重量。
在一种实施方式中，LDPE的密度为0.91至0.94g/cc，或为0.92至0.93g/cc；和熔体指数(I2)为0.1至5，或为0.2至2，或为0.5至1g/10min。
在一种实施方式中，组合物B包含基于乙烯的聚合物B和LDPE，基于乙烯的聚合物与LDPE的重量比为1至5，或为1.2至4，或为1.5至3。在进一步的实施方式中，基于乙烯的聚合物B是乙烯/α-烯烃互聚物，进一步为乙烯/α-烯烃共聚物。适宜的α-烯烃如上讨论。
LDPE可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，组合物B包含1至10wt%的化合物B(基于组合物B的重量)、乙烯/α-烯烃共聚物、和LDPE。在进一步的实施方式中，乙烯/α-烯烃共聚物的存在量大于50wt%，进一步大于60wt%，基于组合物B的重量。适宜的α-烯烃如上讨论。在进一步的实施方式中，LDPE的存在量小于50wt%，进一步小于40wt%，基于组合物B的重量。
组合物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，组合物A的聚氨酯由至少一种“含异氰酸酯的化合物”和至少一种“含羟基的化合物”形成，其中至少一种“含异氰酸酯的化合物”的分子量小于或等于500g/摩尔。在进一步的实施方式中，“含异氰酸酯的化合物”是芳族异氰酸酯。
在一种实施方式中，异氰酸酯基团与羟基的初始摩尔比大于1.0。
在一种实施方式中，组合物A包含大于或等于80wt%、或大于或等于90wt%、或大于或等于95wt%的聚氨酯，基于组合物A的重量。
组合物A的聚氨酯可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
组合物A可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层A可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，层B的厚度为5至50微米。
在一种实施方式中，层A是外层。
在一种实施方式中，层A是内层。
在一种实施方式中，层A和层B的厚度总和大于或等于多层结构件总厚度的40%。
在一种实施方式中，层B的厚度大于或等于多层结构件总厚度的20%。
在一种实施方式中，多层结构件进一步包括第三层C，其由包含官能化的基于烯烃的聚合物C的组合物C形成，所述官能化的基于烯烃的聚合物C包含至少一种聚合的单体单元、或至少一种反应的官能化试剂，它们各自包含选自以下的官能团：酸基团，酐基团，伯胺基团，仲胺基团，羟基，及其组合。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物C的官能团选自以下：COOH，伯胺或仲胺，芳族OH，SO3H，酐，及其组合。
在一种实施方式中，组合物C的官能化的基于烯烃的聚合物C是官能化的基于乙烯的聚合物C。
在一种实施方式中，官能化的基于乙烯的聚合物C的熔体指数(I2)为0.1至50g/10min，或为0.1至30g/10min，或为0.1至15g/10min，或为0.1至5g/10min。
在一种实施方式中，官能化的基于乙烯的聚合物C的密度为0.88至0.94g/cc，或为0.89至0.93g/cc。
官能化的基于烯烃的聚合物C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
官能化的基于乙烯的聚合物C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
组合物C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
在一种实施方式中，层B和层C的厚度总和大于或等于多层结构件总厚度的70%。
本发明也提供包括本发明多层结构件的制品。
在一种实施方式中，制品进一步包含易腐材料。
在一种实施方式中，第二层B邻近易腐材料。
在一种实施方式中，第二层B邻近第一层A。
在一种实施方式中，第二层B邻近另一个层，所述另一个层邻近易腐材料。
在一种实施方式中，层A位于两个膜层之间。
在一种实施方式中，易腐材料选自食物产品或药物产品。
在一种实施方式中，制品是层压件。
在一种实施方式中，多层结构件进一步包含聚酯，铝，或其组合。
多层结构件可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
多层结构件内的层(例如，层A，层B，或层C)可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层A可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
层C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
组合物A可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
组合物B可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
组合物C可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
本发明的制品可以包括两种或更多种本申请描述的实施方式的组合。
官能化的化合物(组合物B的化合物)
组合物B的化合物包括至少一种选自以下化合物的化合物：
a)包含至少一个酸基团的化合物1，
b)包含至少一个酐基团的化合物2，
c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3，和
d)其组合；以及
化合物1(包含至少一个酸基团)包括但不限于以下化合物：(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物，以及(甲基)丙烯酸和α-烯烃如乙烯或丙烯的共聚物。
化合物2(包含至少一个酐基团)包括但不限于以下化合物：用马来酸酐接枝的α-烯烃的(共)聚合物，以及马来酸酐和α-烯烃的(共)聚合物。
化合物3(包含至少一个胺基团)包括但不限于以下化合物：乙烯、丙烯或环氧乙烷、或环氧丙烷的胺封端的(共)聚合物，例如ELASTAMINES(Huntsman)。
在一种实施方式中，化合物如以下结构I所示：
其中波浪线是聚合物链，其可以是或可以不是支化的；L是连接基团，X是选自酸基团、酐基团或胺基团的官能团。
在一种实施方式中，化合物如以下结构II所示：
其中波浪线是聚合物链，其可以是或可以不是支化的；Y和Y’各自独立地为选自氢、酸基团、酐基团或胺基团的基团，并且其中Y或Y’中的至少一个是酸基团，酐基团或胺基团。
在一种实施方式中，化合物如以下结构III所示：
其中波浪线是聚合物链，其可以是或可以不是支化的；Y、Y’和Y’’各自独立地选自氢，酸基团，酐基团或胺基团，并且其中Y、Y’或Y”中的至少一个是酸基团，酐基团或胺基团。
在一种实施方式中，化合物如以下结构IV所示：
其中X是任何结构；L是连接基团，Z是选自酸基团、酐基团或胺基团的基团。
官能化的基于烯烃的聚合物C
“官能化的基于烯烃的聚合物C”是包含以下成分的聚合物：(a)大于50重量百分比的聚合的烯烃，例如，源自乙烯或丙烯的单体单元，并且其中重量百分比基于官能化的聚合物的重量，和(b)至少一种聚合的共聚单体或反应的官能化试剂，它们各自包含至少一个官能团。
官能化的基于烯烃的聚合物包括但不限于，官能化的基于乙烯的聚合物和官能化的基于丙烯的聚合物。用作官能化部分的一些极性基团包括，例如，羧酸(例如，PE-co-AA，PE-co-MAA)，马来酸酐(例如，PE-gr-MAH)，和胺。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物包含至少一个极性基团，选自以下部分，例如羧酸；酐；二羧酸；或胺。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物包含0.1摩尔/kg至8摩尔/kg、或为0.1摩尔/kg至5摩尔/kg、或为0.1摩尔/kg至3.5摩尔/kg的羧酸官能团(基于可聚合单体的总重量)。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于丙烯的聚合物。
表示为摩尔/kg的官能团的量如下计算：将每千克聚合物对应的官能团的重量(由聚合物中官能团的摩尔数确定；例如滴定法)除以官能团的分子量。
官能团的量也可以如下计算：将每千克聚合物对应的聚合的单体单元或反应的官能化试剂(或其反应产物，例如水解产物)的重量除以聚合的单体单元或反应的官能化试剂(或其反应产物，例如水解产物)的分子量，然后乘以每个聚合的单体单元或反应的官能化试剂(或其反应产物，例如水解产物)对应的官能团的数目。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物包含源自烯烃和酐(优选为马来酸酐)的单元。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物的密度为0.86至0.96g/cc，或为0.87至0.95g/cc，或为0.88至0.94g/cc。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物。在另一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物的熔体指数(I2：2.16kg/190℃)为0.5g/10min至50g/10min，或为1g/10min至30g/10min。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物的熔体流动速率(MFR：2.16kg/230℃)为0.5g/10min至50g/10min，或为1g/10min至30g/10min。在进一步的实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于丙烯的聚合物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是高压自由基引发的高度支化的基于乙烯的聚合物，例如乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物，选自聚乙烯丙烯酸共聚物，酐接枝的聚乙烯，乙烯甲基丙烯酸共聚物，及其组合。
在一种实施方式中，官能化的基于烯烃的聚合物是官能化的基于乙烯的聚合物，选自聚乙烯丙烯酸共聚物，酐接枝的聚乙烯，及其组合。
适宜的商业官能化的基于烯烃的聚合物包括购自The Dow Chemical Company的PRIMACOR和AMPLIFY聚合物；和其它商业聚合物，例如NUCREL(购自DuPont)，BYNEL(购自DuPont)。
官能化的基于烯烃的聚合物可以包括两种或更多种本申请描述的适宜实施方式的组合。
官能化的基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种本申请描述的适宜实施方式的组合。
官能化的基于丙烯的聚合物可以包括两种或更多种本申请描述的适宜实施方式的组合。
添加剂
在一种实施方式中，本发明的组合物包含至少一种添加剂。适宜的添加剂包括但不限于填料，抗氧化剂，UV稳定剂，发泡剂，阻燃剂，着色剂或颜料，抗粘连剂，增滑剂，及其组合。
抗氧化剂包括但不限于，受阻酚；双酚和硫代双酚；取代的对苯二酚；三(烷基苯基)亚磷酸酯；硫代二丙酸二烷基酯；苯基萘基胺；取代的二苯基胺；二烷基取代、烷基芳基取代、和二芳基取代的对苯二胺；单体二氢喹啉和聚合二氢喹啉；2-(4-羟基-3,5-叔丁基苯胺)-4,6-二(辛基硫代)1,3,5-三嗪；六氢-1,3,5-三-β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基-s-三嗪；2,4,6-三(n-1,4-二甲基戊基亚苯基-二氨基)-1,3,5-三嗪；和异氰尿酸三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)酯。
定义
术语“组合物”，如本申请所使用，包括构成组合物的物质的混合物、以及由组合物的各物质形成的反应产物和分解产物。
本申请所使用的术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合制备的高分子化合物。一般性术语聚合物因此包括术语均聚物(用于表示仅由一种类型的单体制备的聚合物，且应理解痕量的杂质可以混入聚合物结构中)和如下文限定的术语互聚物。
术语“互聚物”，如本申请所使用，表示通过至少两种不同类型单体的聚合制备的聚合物。一般性术语互聚物因此包括共聚物(其用来指由两种不同类型的单体制备的聚合物)、和由多于两种不同类型的单体制备的聚合物。
术语“基于烯烃的聚合物”，如本申请所使用，表示聚合物，其包括呈聚合形式的大于一半的烯烃单体例如乙烯或丙烯(基于聚合物的重量)，并且任选地可以包括一种或多种共聚单体。
术语“基于乙烯的聚合物”，如本申请所使用，表示聚合物，其包括呈聚合形式的大于一半的乙烯单体(基于聚合物的重量)，并且任选地可以包括一种或多种共聚单体。
术语“乙烯/α-烯烃互聚物”，如本申请所使用，表示互聚物，其包括呈聚合形式的大于一半的乙烯单体(基于互聚物的重量)和至少一种α-烯烃。
术语“乙烯/α-烯烃共聚物”，如本申请所使用，表示共聚物，其包括呈聚合形式的大于一半的乙烯单体(基于共聚物的重量)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型。
术语“基于丙烯的聚合物”，如本申请所使用，表示聚合物，其包括呈聚合形式的大于一半的丙烯单体(基于聚合物的重量)，并且任选地可以包括一种或多种共聚单体。
术语“官能团”，如本申请所使用，表示包含至少一个杂原子的化学取代基。杂原子定义为不为碳或氢的原子。常见的杂原子包括但不限于氧，氮，硫，磷。
术语“官能化的基于烯烃的聚合物”，如本申请所使用，表示包含至少一个化学基团(化学取代基)的基于烯烃的聚合物，该化学基团由共价键连接并且包含至少一个杂原子。杂原子定义为不为碳或氢的原子。常见的杂原子包括但不限于氧，氮，硫，磷。
术语“官能化的基于乙烯的聚合物”，如本申请所使用，表示包含至少一个化学基团(化学取代基)的基于乙烯的聚合物，该化学基团由共价键连接并且包含至少一个杂原子。杂原子定义为不为碳或氢的原子。常见的杂原子包括但不限于氧，氮，硫，磷。
术语“官能化的基于丙烯的聚合物”，如本申请所使用，表示包含至少一个化学基团(化学取代基)的基于丙烯的聚合物，该化学基团由共价键连接并且包含至少一个杂原子。杂原子定义为不为碳或氢的原子。常见的杂原子包括但不限于氧，氮，硫，磷。
术语“包含官能团的聚合的单体单元(例如，共聚的丙烯酸，和共聚的马来酸酐)”，如本申请所使用，表示由聚合的官能共聚单体组成的(共/互)聚物中的化学单元，该化学单元用于聚合反应，并且包括如上定义的官能团。官能团可以在聚合反应过程中或之后改性(例如：马来酸酐单元水解以形成二羧酸)。
术语“包含官能团的反应的官能化试剂(例如，接枝于聚合物的MAH，氨基端基)”，如本申请所使用，表示包含如上定义的官能团的化学单元，并且不是聚合的单体单元的一部分。这包括接枝共聚物例如PE-g-MAH的琥珀酸酐单元，和末端官能化的(共)聚合物例如聚氧亚烷基胺的末端氨基。官能团可以在官能化反应过程中或之后改性(例如：马来酸酐单元水解以形成二羧酸)。
术语“易腐材料”，如本申请所使用，表示可腐败或腐烂的有机物质，或降低其活性组分中的一种或多种的活性的有机物质。
“含异氰酸酯的化合物”表示包含至少一个异氰酸酯基团的有机化合物或聚合物。
“含羟基的化合物”表示包含至少一个羟基的有机化合物或聚合物。
术语“包含”、“包括”、“具有”以及它们的派生词不意图排除任何另外的组分、步骤或过程的存在，而不管本申请是否特别披露过它们。为消除任何疑问，除非说明，否则所有本申请要求的使用术语“包括”的组合物可以包括任何附加的添加剂、辅料、或化合物(不管是否为聚合的)。相反，除了对于操作性能不必要的那些，术语“基本上由…组成”将任何其它组分、步骤或过程排除在任何以下叙述的范围之外。术语“由…组成”不包括未特别描述或列出的组分、步骤或过程。
测试方法
聚合物密度根据ASTM D-792-08测量。
熔体指数
基于乙烯的聚合物的熔体指数(I2)根据ASTM D-1238-10，条件190℃/2.16kg测量。基于乙烯的聚合物的熔体指数(I5)根据ASTMD-1238-10，条件190℃/5.0kg测量。基于乙烯的聚合物的熔体指数(I10)根据ASTM D-1238-10，条件190℃/10.0kg测量。基于乙烯的聚合物的高载荷熔体指数(I21)根据ASTM D-1238-10，条件190℃/21.0kg测量。对于基于丙烯的聚合物，熔体流动速率(MFR)根据ASTM D-1238-10，条件230℃/2.16kg测量。
凝胶渗透色谱法(GPC)
常规GPC测量法可以用于测定本申请所述的聚合物和官能聚合物(化合物)的重均(Mw)和数均(Mn)分子量，和测定MWD(=Mw/Mn)。样品使用高温GPC仪器(PolymerLaboratories，Inc.model PL220)分析。
该方法使用基于流体动力性体积的概念的公知通用校正方法，校正使用窄聚苯乙烯(PS)标样与在140C的系统温度操作的4混合A20μm柱(PLgelMixed A from Agilent(之前为Polymer Laboratory Inc.))进行。将样品以在1,2,4-三氯苯溶剂中的“2mg/mL”浓度制备。流动速率为1.0mL/min，注射体积为100微升。
分子量确定通过使用窄分子量分布聚苯乙烯标样(得自Polymer Laboratories)连同它们的洗脱体积推定。等效聚乙烯分子量通过使用聚乙烯和聚苯乙烯的适当的Mark-Houwink系数(如由Williams和Ward描述于Journal of Polymer Science，PolymerLetters，Vol.6，(621)1968)确定，从而导出下列方程：
M聚乙烯=a*(M聚苯乙烯)b。
在该方程中，a=0.4316和b=1.0。重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)以通常的方式计算。例如，Mw根据下式以通常的方式(使用计算机程序，例如，Viscotek TriSEC软件版本3.0)计算：Mw=Σwi x Mi，其中wi和Mi分别为从GPC柱洗脱的第i个级分的重量分数和分子量。如果需要，可以将样品在GPC分析之前硅烷化或酯化。适宜的硅烷化过程描述于“Williams and Ward”参考文献。
实施例
用于该研究的膜结构件的一些聚合物如表1所示。通常将一种或多种稳定剂、抗粘连剂、和/或增滑剂以ppm含量添加到各聚合物中。
表1：用于膜制造的聚合物
材料 密度(g/cc) MI(g/10min)
DOWLEX2056G 0.919-0.921 0.95-1.05
AFFINITY PL1881G* 0.901-0.906 0.75-1.25
DOWLEX5056.01G** 0.919-0.923 0.9-1.20
DOW LDPE310E 0.922-0.925 0.65-0.85
DOW LDPE312E 0.922-0.925 0.65-0.85
LDPE1 0.918-0.922 0.52-0.78
INSPIRE114 0.900 0.35-0.65
*乙烯/辛烯共聚物
**乙烯/辛烯共聚物
MI(熔体指数；I2)PE=190℃/2.16kg
MI(熔体指数；I2)PP=230℃/2.16kg
用于膜制造的其它材料如表2所示。
表2：用于膜制造的其它材料
PRIMACOR3440=乙烯/丙烯酸共聚物，购自Dow Chemical。Mn=14,500；Mw=75,000(GPC)。丙烯酸含量=9.7重量%。计算的官能团摩尔数/千克=1.35摩尔COOH/kg聚合物。
AC-575P=乙烯/马来酸酐共聚物，购自Honeywell；密度为0.92g/cc(ASTM D-505)，在140℃的粘度(Brookfield)为4200cps，皂化值为35mgKOH/g(357-OR-1)。结合皂化值=33mg KOH/g。计算的马来酸酐含量=2.9重量%。计算的官能团摩尔数/千克=0.294。
BHX-10088=马来酸酐封端的聚丙烯，酸值=40mgKOH/g。计算的马来酸酐含量=3.5重量%。计算的官能团摩尔数/千克=0.356。
胺-t-PP=脂族仲胺官能的聚丙烯树脂。BHX-10088和3-甲基氨基(丙胺)的反应产物。计算的官能团摩尔数/千克=0.356；Mn=2,500g/摩尔。
AMPACET10063=抗粘连剂，得自Ampacet。
合成马来酸酐封端的聚丙烯/胺“胺-t-PP”
向装备有悬空搅拌、Dean-Stark存水弯、和氮气入口的1升三颈圆底烧瓶中添加450mL二甲苯(Aldrich#294780)和250g Baker Hughes BHX-10088(马来酸酐封端的聚丙烯)。将内容物加热，在轻微的氮气流下搅拌，直到所有的固体溶于溶液，然后将温度和流速增至可“共沸出”至少20mL液体，从而移除水，使物质变为酐形式。将反应温度降至90℃，然后将三当量(25g)的N-甲基-1,3-丙烷二胺(Aldrich#127027)添加到烧瓶中。使反应进行至少1小时，然后将温度增至120℃，使反应进行几个小时。反应溶液通过FTIR取样以确定反应完全，产物通过在大塑料大口杯中的搅拌的过量甲醇中沉淀分离。使固体沉降，倒出液体，然后在搅拌下添加另外的甲醇。再次，在沉淀之后，倒出液体，剩余的淤浆使用Buchner/吸出器/滤纸装置过滤。将固体转移至衬有薄TEFLON片的盘，在50℃烘箱中在真空下干燥过夜。将干燥材料的小样品溶解于热甲苯，再次通过FTIR分析以表征最终产物。酐向酰亚胺的转化通过监测FTIR中的羰基拉伸频率(酐～1790cm-1→酰亚胺～1710cm-1)证实。
聚氨酯粘合剂(层压粘合剂)如表3所示。
表3：层压粘合剂
研究I
制备混配的物料的方法
用于膜制造的混配的物料如表4所示。
表4：混配的物料
ConcElast 90wt%DOWLEX5056G+10wt%ELASTAMINE RP-405
ConcElastRet 90wt%INSPIRE D114+10wt%ELASTAMINE RP-405
ConcElast通过在Buss捏合混配机MDK/E46上混配90wt%的DOWLEX5056G与10wt%的ELASTAMINE RP-405制备。设备的三个区域中的温度分别为110℃，185℃和200℃。总产量为5kg/hr。
ConcElastRet通过在Buss捏合混配机MDK/E46上混配90wt%的INSPIRE114与10wt%的ELASTAMINE RP-405制备。设备的三个区域中的温度分别为110℃，220℃和250℃。总产量为5kg/hr。
多层膜
三层膜结构件如表5A和5B所示。所有的百分比是基于用于形成膜层的组合物的重量的重量百分比。将用于形成各膜层的组分在挤出之前干燥共混。膜制造工艺如以下讨论。
表5A：基于聚乙烯的多层膜结构件(wt%)
表5B：基于聚丙烯的多层膜结构件(wt%)
膜制造
膜在三层ALPINE共挤出吹制膜生产线上制造。生产线装备有两个50mm挤出机(为30D长度)和一个65mm的芯部挤出机(也为30D长度)。生产线装备有串列式卷筒和电晕处理装置。模头直径为200mm，其中典型的模头间隙为1.5mm。挤出机和模头加热温度如表6所示。单独的挤出机条件(层厚度，rpm，发动机负载，熔融温度和压力)如表7所示。挤出机在80kg/hr的总产量操作，卷曲速度为17.7m/min，以得到50微米的总厚度。将膜电晕处理至40达因/cm。
各层的厚度主要通过不同挤出机的生产量之比确定。例如，如果总膜厚度为90微米，并且三个挤出机具有相等的产量，则各层将为30微米。总膜厚度在生产线上使用KUNDIGK-300ECO轮廓传感器(基于非传导材料的电容测量原理)测量。
表6：挤出机和模头加热温度
温度℃
挤出机A 200-240
挤出机B 200-235
挤出机C 195-225
模头 235
表7：挤出参数
制备预层压件[PET-PU1-Al]
聚氨酯粘合剂(PU1；参见以下)通过将多异氰酸酯组分与多元醇组分混合制备。在将多异氰酸酯组分与多元醇组分混合之后，立即将粘合剂共混物(在环境温度)进料到Nordmeccanica中试层压机的层压凹版辊。然后将混合的粘合剂以3至4g/m2或1至1.2lbs/令的覆盖率施涂于“在线”电晕处理的主幅面(PET)。将涂覆的幅面在层压机的干燥区域干燥，从而将溶剂蒸发到残留溶剂含量小于10mg/m2。接着，将涂覆粘合剂的主幅面与辅助幅面(Al)配对以形成预层压的膜，然后在60℃捏夹该预层压的膜，并将其卷绕在Nordmeccanica中试层压机上的给油辊上。对于最终固化将预层压件在45℃保持7天。
制备层压件[多层膜结构件(密封剂-芯-内)-PU2-(Al-PU1-PET)]
使用聚氨酯粘合剂(PU2)将如上讨论的预层压件层压到多层膜结构件(参见表5A和5B)上形成层压件。主基底为如上讨论的“PET-Alu”预层压件”，辅助基底为表5A和5B中所提及的多层膜。
当无溶剂的聚氨酯用作粘合剂(PU2；参见以下)时，在将多异氰酸酯组分与多元醇组成混合之后立即使用该粘合剂。然后将粘合剂(在环境温度)进料到Nordmeccanica中试层压机(设置在40℃至45℃的计量辊)的辊涂机中。然后将混合的粘合剂以1.6至2.2g/m2或1至1.2lbs/令的覆盖率施涂于“在线”电晕处理的主幅面(预层压件)。接着，将涂覆粘合剂的主幅面与也已经“在线”电晕处理的辅助幅面(多层膜结构件)配对以形成层压的膜。捏夹该层压的膜并将其卷绕在Nordmeccanica中试层压机上的给油辊上。将层压件在室温储存。
当基于溶剂的聚氨酯用作粘合剂(PU2；参见以下)时，在将多异氰酸酯组分与多元醇组成混合之后立即使用该粘合剂。然后将粘合剂共混物(在环境温度)进料到Nordmeccanica中试层压机的凹版辊。然后将混合的粘合剂以3至4g/m2或1至1.2lbs/令的覆盖率施涂于“在线”电晕处理的主幅面(预层压件)。将涂覆的幅面在层压机的干燥区域干燥，从而将溶剂蒸发到残留溶剂含量小于10mg/m2。接着，将涂覆粘合剂的主幅面与也已经“在线”电晕处理的辅助幅面(多层膜结构件)配对以形成层压的膜。在60℃捏夹该层压的膜，并将其卷绕在Nordmeccanica中试层压机上的给油辊上。粘合剂层压条件如表8所示。将层压件在室温储存。最终层压件结构的示意图如图2所示。
表8：粘合剂层压条件
制备用于粘合数据的层压件
在将层压件在室温储存储存表9和10所示的时间段之后，将两个“15mm”宽条带从层压的给油辊切割，各条带的粘合数据在INSTRON拉伸测试仪上使用“100mm/分钟”的分离速度产生。
拉伸剥离测试使用ASTM D1876(ASTM国际，West Conshohocken，PA，USA)进行。分离速度为100mm/min，样品宽度为15mm。报告的粘合数据是测试的两个样品(标准设备INSTRON)的平均值。将PET/Al预层压件固定在上面的夹钳(固定钳)，将实验膜固定在下面的夹钳(移动钳)。将结果报告为“将层压件剥离分开所需的以N/15mm计的力”。结果如表9和10所示。失效模式如下缩写。
失效模式缩写：
KoK：粘合剂中的内聚性失效，
KPE：PE上的粘合性，
KPE/Alu：在PE和Alu上的粘合性，
ta：粘合剂保持粘性，
l.ta：粘合剂保持些微粘性，和
str：膜的拉伸。
表9：酸官能的基于PE的实验膜的粘合强度数据
表10：酸官能的基于PP的实验膜的粘合强度数据
对于基于PE的膜，在两天之后测量粘合强度，记录相应的失效模式。本发明膜#2-“PE-Iso1”保持适当的粘合强度。
对于基于PP的膜，在十天之后测量粘合强度，记录相应的失效模式。对于本发明膜#4-“PP-Iso1”保持适当的粘合强度。
袋状物制备和PAA含量测量
通过PAA的重氮化作用分析芳族伯胺(PAA)例如MDA(亚甲基二苯基二胺)和TDA(甲苯二胺/甲基亚苯基二胺)在食物模拟物中的含量，由此可以用比色法确定PAA的浓度。使存在于测试溶液的芳族胺在氯化物溶液中重氮化，然后与N-(1-萘基)-乙二胺二氢氯化物偶联，得到紫色溶液。使用固定相萃取柱进行颜色的富集。用光度计在550nm的波长测定PAA的量。将PAA的浓度记录为“苯胺氢氯化物当量”并报告为“微克苯胺氢氯化物每100ml(或50ml)食物模拟物每4dm2袋状物的内表面积(密封剂层)”。
如上所述制备层压件。各袋状物如下形成：从层压件的中间部分(宽度)切割约“28cm x16.3cm”的条带。折叠每个条带以形成“14cm x16.3cm”的表面积，沿折叠条带的每个打开的纵向边缘将约“1cm”边缘热封，从而形成“14cm x14.3cm”的袋状物，不包括热封的边缘(参见图3)。袋状物壁的膜结构件从内层到外层如下：内部:多层膜结构件(密封剂-芯部-内部)-PU2-(Al-PU1-PET):外部。用于热封边缘的设备为Brugger HSG-C。基于PE的层压件的密封条件为1.3巴，130℃。层压件的密封条件为1.5巴，160℃。
各自具有约“14.0cm x14.3cm”的内表面积的四个袋状物(两个空白和两个测试袋状物)在该研究中用于各本发明膜(参见图4)。对于基于PE的袋状物，各袋状物在从各层压件的形成时间开始计算的两天之后形成。对于基于PP的袋状物，各袋状物在从各层压件的形成时间开始计算的两天和三天之后形成。由各层压件制备对于每天的两个袋状物、和对于每天的两个空白袋状物。在形成袋状物之前，将层压件在室温在环境气氛下储存。
向各袋状物中填装“100ml”的3%醋酸水溶液(=食物模拟物)。将这些袋状物在70℃在空气循环烘箱中储存2小时。在将测试溶液(袋状物的内容物)冷却至室温之后，将“100ml”测试溶液与“12.5ml”盐酸溶液(1N)和“2.5ml”亚硝酸钠溶液(0.5g/100ml溶液)混合，使内容物反应10分钟。添加氨基磺酸铵(5ml；2.5g/100ml水溶液)，使其反应10分钟。添加偶联试剂(5ml；1g的N-(1-萘基)-乙二胺二氢氯化物/100g水溶液)，使其反应120分钟。在每次添加之后，用玻璃棒搅拌所得混合物。对于“空白袋状物”，将“100ml”的测试溶液与如上讨论的衍生化试剂混合，除亚硝酸钠之外。
溶液通过洗脱通过ODS固相萃取柱(ODS反相，C18封端的)浓缩，消光度在50nm使用分光光度计Lambda(得自Perkin Elmer)测量。
使用以下物质调理柱：首先“12ml”甲醇，然后“12ml”洗脱溶剂，再然后“12ml”盐酸水溶液(0.1N)。使用之前用3ml盐酸水溶液(0.1N)冲洗两次的玻璃大口杯将每种衍生化的样品添加到柱。使柱经受真空(约2.5mm Hg)吸引1分钟，从而除去所有漂洗液。然后将“5ml”洗脱溶剂添加到柱，重复该步骤直到收集“10ml”洗脱液。洗脱液的消光度(吸光率)在“4cm比色皿”中在550nm测量。
为确定PAA的浓度，反应产物的消光度在550nm在4cm比色皿中对照试剂空白溶液和具有已知浓度的苯胺氢氯化物的一系列标样(它们是平行加工的)测量。结果显示于表11和12。
表11：芳族伯胺(PAA)腐烂数据-基于PE的实验层压件
表12：PAA腐烂数据-基于PP的实验层压件
对于基于PE的结构件，在两天之后测量食物模拟物中的PAA含量。本发明结构件#2在两天之后显示较好的PAA减少，与参考结构件1相比。
对于基于PP的结构件，将食物模拟物中的PAA含量作为时间的函数(第2天和第3天)测量。本发明结构件#4(即PP-Iso1)显示较好的PAA减少，与参考结构件3相比，并且在两天之后在模拟物中未显示出PAA。
研究II另外的膜
预先混配，从而制备官能树脂在DOWLEX/LDPE制剂中的共混物。样品使用Werner&Pfleiderer30mm双螺杆挤出机，九个机筒，28:1L/D机器混配。驱动器具有最大螺杆速度为500RPM的15HP发动机。挤出机具有六个温度控制区域(包括模头)，在进料喉处进行水冷却并且对于机筒2-9进行空气冷却。模头为2-孔“3.2mm”标准模头。水浴为10.5ft长，在末端具有Huestis轴台线料干燥器。制粒机为Conair-Jetro型号304。挤出机使用具有8000控制器的“重量损失(loss-in-weight)”精确弯壁单螺杆进料器进料。挤出机机筒温度如表13所示设定。
在机筒温度达到稳态之后，将挤出机打开，逐渐升高螺杆速度，并固定在约300-350转每分钟。将粒料共混物根据表15中的重量百分比在塑料袋中干燥共混，将混合的粒料通过精确重量损失进料器进料到30mm挤出机进料喉。将重量损失进料器的进料速率设定为所需速率(lb/h)。在将粒料挤出之后，将在模头出口形成的两个线料在水浴中冷器。线料制粒用于在混配过程中的取样。
表13.混配的温度设置点
*Mn=1850g/摩尔，Mw=3880g/摩尔(GPC)。
对于包含非官能树脂的共混物，将树脂按表15中所示的比率干燥共混，不久后用于膜制造。
膜制造
膜在五层LAB TECH共挤出吹制膜生产线上制造。生产线装备有两个用于表皮的“25mm”挤出机，和三个“20mm”的芯部挤出机(全部为30D长度)。生产线装备有双表面卷筒，其具有开槽能力，但是没有电晕处理装置。模头直径为75mm，其中典型的模头间隙为2.0mm。挤出机A-E各自的挤出机加热温度为190℃-200℃，模头加热温度为235℃。单独的挤出机条件(rpm和熔融温度)如表14所示。挤出机在34#/hr的总产量操作，卷曲速度为24ft/min，以得到50微米的总厚度。
这些样品膜是三层(20/60/20)结构。基于模头设计和对20%表皮的要求，用于各挤出机的层比率为20/18/25/18/20。缝隙宽度=12英寸。总膜厚度=50微米。各单独层为10微米厚。
表14：挤出参数
表15：另外的膜(wt%)
每平方米膜的官能团的总摩尔数：
膜#3=0.00404摩尔/m2，
膜#4=0.000882摩尔/m2，
膜#5=0.00107摩尔/m2，
膜#6=0.00107摩尔/m2。
袋状物制备和PAA含量的测量如上讨论。结果如表16和17所示。
表16：结果1
表17：结果2
在表16中可以看出，膜#4的性能与膜#3相当，但是其对于每平方米的膜包含少4.6倍的官能团，显示出低分子量官能树脂的优点。在表17中可以看出，膜#5和#6的性能超过(较少的“ppb苯胺当量”)膜#2。
尽管已经在前述实施例中以相当多的细节描述了本发明，但是这些细节仅针对说明的目的，而不应该认为这是对本发明的限制，本发明的范围由所附权利要求描述。

Claims (16)

1.多层结构件，其包括至少两个层：
A)第一层A，其由包含聚氨酯的组合物A形成；
B)第二层B，其由包含至少一种选自以下化合物的化合物的组合物B形成：
a)包含至少一个酸基团的化合物1，
b)包含至少一个酐基团的化合物2，
c)包含至少一个伯胺基团和/或至少一个仲胺基团的化合物3，和
d)其组合；并且
其中所述化合物的分子量或数均分子量均小于10,000g/摩尔。
2.权利要求1的多层结构件，其中组合物B包含1至30wt％的所述化合物，基于组合物B的重量。
3.权利要求1的多层结构件，其中在第二层B中化合物的量为1至10wt％，基于第二层B的重量。
4.权利要求2的多层结构件，其中在第二层B中化合物的量为1至10wt％，基于第二层B的重量。
5.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中所述化合物包含小于或等于5.0摩尔/kg的官能部分，基于所述化合物的重量。
6.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中所述化合物包含至少一个选自-CO2H、-SO3H、-PO3H2、芳族羟基、或其组合的基团。
7.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中所述化合物包含酐基团。
8.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中所述化合物包含伯胺基团，仲胺基团，或其组合。
9.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中组合物B进一步包含基于烯烃的聚合物B。
10.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中组合物B进一步包含LDPE。
11.根据权利要求1-4中任一项的多层结构件，其中所述多层结构件进一步包括第三层C，其由包含官能化的基于烯烃的聚合物C的组合物C形成，所述官能化的基于烯烃的聚合物C包含至少一种聚合的单体单元、或至少一种反应的官能化试剂，它们各自包含选自以下的官能团：酸基团，酐基团，伯胺基团，仲胺基团，羟基，及其组合。
12.包括权利要求1-11中任一项的多层结构件的制品。
13.权利要求12的制品，其进一步包括易腐材料。
14.权利要求13的制品，其中第二层B邻近所述易腐材料。
15.权利要求13的制品，其中第二层B邻近另一个层，所述另一个层邻近所述易腐材料。
16.权利要求12-15任一项的制品，其中第二层B邻近第一层A。
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