CN107107581B - 自身可再循环阻隔包装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多层结构，其包括：a)包括聚烯烃组分的至少一个层，其包括i)60到94重量％的第一组分，所述第一组分选自由乙烯均聚物、乙烯共聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其组合组成的群组，ii)0到35重量％的官能性聚合物组分，和ⅲ)1到35重量％的相容剂组分，所述相容剂组分包括具有小于或等于200,000cP的熔融粘度(177℃)和0.855到0.94g/cc的密度的经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α‑烯烃互聚物；b)包括具有小于50dg/min的熔融指数的马来酸酐接枝聚合物的至少一个粘结层，其中所述粘结层不含所述相容剂组分；和c)包括极性聚合物的至少一个极性层。

Description

自身可再循环阻隔包装
相关申请案的参考
本申请案要求2014年12月31日提交的欧洲专利申请案第14382589.1号的权益，所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及多层结构及其再循环。
背景技术
每年，由于将诸如乙烯乙烯醇(EVOH)或聚酰胺(PA)的典型官能性阻隔聚合物分散在更常规的聚烯烃(PO)废物流内以用于进一步再循环的困难，相当大量的弹性包装阻隔膜通过填埋或焚烧来处置。
通常，弹性膜转化器和再循环器通过将材料提交到相容性流程来获取工业后废物之外的值，其中再循环相容剂添加到废物流中以供材料进一步转化为颗粒，允许其再使用。然而，当消费后阻隔膜结构经收集且与常规PO废物流混合时，了解何时使用这些相容剂及所需量是极其困难的。
整个PO膜结构可通过仅在其结构中使用此原料系列来促进废物的再循环，因此避免相容剂步骤，然而，当需要气体阻隔时，包装将受损。因此，解决方案需要允许膜结构中的气体阻隔材料合并，同时还允许在不需要第二流程的情况下再循环。
发明内容
在与添加相容剂组分作为再循环流程中的分离流相比时，本发明实现改进的相容性。
在本发明的一个广义实施例中，公开一种包括以下各者、由以下各者组成或主要由以下各者组成的多层结构：a)包括聚烯烃组分的至少一个层，其包括i)60到94重量％的第一组分，所述第一组分选自由乙烯均聚物、乙烯共聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其组合组成的群组，ii)0到35重量％的官能性聚合物组分，和iii)1到35重量％的相容剂组分，所述相容剂组分包括具有小于或等于200,000cP的熔融粘度(177℃)和0.855到0.94g/cc的密度的经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物；b)包括具有小于50dg/min的熔融指数的马来酸酐接枝聚合物的至少一个粘结层，其中所述粘结层不含相容剂组分；和c)包括极性聚合物的至少一个极性层。
在本发明的另一实施例中，公开一种用于产生再循环结构的方法，所述方法包括a)将上文所提到的多层结构转化为薄片，b)任选地将薄片转化为颗粒，及c)利用薄片或颗粒形成再循环结构，其中所述方法并不涉及相容剂组分的使用。
附图说明
图1展示3层结构实施例
图2a和2b展示5层结构的实施例
图3a和3b展示7层结构的实施例
图4a、4b和4c展示9层结构的实施例
具体实施方式
在本发明的一个广义实施例中，公开一种多层结构，其包括：a)包括聚烯烃组分的至少一个层，其包括i)60到94重量％的第一组分，所述第一组分选自由乙烯均聚物、乙烯共聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其组合组成的群组，ii)0到35重量％的官能性聚合物组分，和iii)1到35重量％的相容剂组分，所述相容剂组分包括具有小于或等于200,000cP的熔融粘度(177℃)和0.855到0.94g/cc的密度的经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物；b)至少一个粘结层，其包括具有小于50dg/min的熔融指数的马来酸酐接枝聚合物，其中粘结层不含相容剂组分；和c)包括极性聚合物的至少一个极性层。
聚烯烃组分层
聚烯烃层包括选自由以下各者组成的群组的第一组分：乙烯均聚物(例如，由陶氏化学公司出售(The Dow Chemical Company)的DMDA-8007NT 7)、乙烯共聚物(例如，由陶氏化学公司出售的DOWLEX 2045G)、聚丙烯均聚物(例如，由布拉斯科(Braskem)出售的H110-02N)、聚丙烯共聚物(例如，由布拉斯科出售的DS6D81)及其组合。
第一组分以60重量％到94重量％的范围存在于聚烯烃层中。本文中包含并且本文中公开60到94重量％之间的任何及全部范围，举例来说，第一组分可以65到90重量％、70到87重量％或75到82重量％的范围存在。
聚烯烃组分还可含有官能性聚合物组分。可使用的聚合物的实例包含(但不限于)马来酸酐官能化聚烯烃(例如，由陶氏化学公司出售的AMPLIFYTMTY 1353)、丙烯酸酯乙烯共聚物(例如，由陶氏化学公司出售的AMPLIFYTMEA 101)乙烯乙酸乙烯酯(例如，由杜邦公司(DuPont)出售的ELVAX 450)及其混合物。
在一实施例中，聚烯烃组分包括5到30重量％的密封剂聚合物与70到95重量％的乙烯均聚物或乙烯α-烯烃共聚物的共混物。
官能性聚合物组分可以0到35重量％的范围存在于聚烯烃层中。本文中包含并且本文中公开0到35重量％之间的任何及全部范围，举例来说，官能性聚合物组分可以2到16重量％、4到12重量％或6到11重量％的范围存在。
相容剂-经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物
聚烯烃组分进一步包括相容剂组分，所述相容剂组分为经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物。
如本文所用，术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同类型的单体来制备的聚合物。因此，通用术语互聚物包括共聚物(用以指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。
如本文所用，术语“乙烯/α-烯烃互聚物”是指包含呈聚合形式的多数量乙烯单体(按互聚物的重量计)和至少一种α-烯烃的互聚物。
如本文中所用，术语“经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物”是指包含通过共价键连接的至少一个酸酐基团和/或至少一个酸基(例如，由酸酐的水解形成的-COOH)的乙烯/α-烯烃互聚物。
相容剂以1重量％到35重量％的范围存在于聚烯烃层中。本文中包含并且本文中公开1到35重量％的任何及全部范围，举例来说，相容剂可以5到30重量％、10到25重量％或15到22重量％的范围存在于聚烯烃层中。
用于形成经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的基础聚合物是乙烯/α-烯烃互聚物。在各种实施例中，α烯烃为C3-C20阿尔法(α)-烯烃。本文中包含并且本文中公开C3到C20之间的任何及全部范围，举例来说，α-烯烃为C3-C10α-烯烃。可用于本发明中的α-烯烃的实例包含(但不限于)丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯及1-辛烯，且更优选地包括丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。
在一个实施例中，乙烯/α-烯烃互聚物是均相支化的线性互聚物，并且进一步是共聚物，或均相支化的基本上线性互聚物，并且进一步是共聚物。
在一个实施例中，乙烯/α-烯烃互聚物是均相支化的线性互聚物，并且进一步是共聚物。
在一个实施例中，乙烯/α-烯烃互聚物为均相支化基本上线性互聚物。
术语“均匀”和“均匀支化的”用于指乙烯/α-烯烃互聚物，其中α-烯烃共聚单体随机分布在给定聚合物分子内，并且所有聚合物分子具有相同或实质上相同的共聚单体比乙烯比。
均匀支化的线性乙烯互聚物是如下乙烯聚合物，其缺乏长链分支，但确实具有短链分支，衍生自聚合到互聚物中的共聚单体，并且其在相同聚合物链内和在不同聚合物链之间都是均匀分布的。这些乙烯/α-烯烃互聚物具有线性聚合物主链、不可测量的长链支化和窄分子量分布。这类聚合物例如由埃尔斯顿(Elston)在美国专利第3,645,992号中所公开，并且如所显示的，已经在以下各者中研发出了用以使用双-茂金属催化剂制造所述聚合物的后续方法：例如EP 0 129 368；EP 0 260 999；美国专利第4,701,432号；美国专利第4,937,301号；美国专利第4,935,397号；美国专利第5,055,438号；以及WO 90/07526；各自以引用的方式并入本文中。如所论述，均相支化的线性乙烯互聚物不具有长链分支，对于线性低密度聚乙烯聚合物或线性高密度聚乙烯聚合物来说情况也是如此。均匀支化的线性乙烯/α-烯烃互聚物的商业实例包括来自三井化学公司(Mitsui Chemical Company)的TAFMER聚合物和来自埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical Company)的EXACT和EXCEED聚合物。
均相支化基本上线性乙烯/α-烯烃互聚物描述于美国专利案第5,272,236号、第5,278,272号、第6,054,544号、第6,335,410号和第6,723,810号，每一专利案以引用的方式并入本文中。基本上线性乙烯/α-烯烃互聚物具有长链分支。长链分支具有与聚合物主链相同的共聚单体分布，并且可以具有与聚合物主链的长度大致相同的长度。“基本上线性”通常是指被平均“每1000个碳0.01个长链分支”到“每1000个碳3个长链分支”取代的聚合物。长链分支的长度大于通过将一个共聚单体并入聚合物主链中而形成的短链分支的碳长度。
一些聚合物可被每1000个总碳0.01个长链分支到每1000个总碳3个长链分支，进一步每1000个总碳0.01个长链分支到每1000个总碳2个长链分支，并且进一步每1000个总碳0.01个长链分支到每1000个总碳1个长链分支取代。
基本上线性乙烯/α-烯烃互聚物形成一类独特的均匀支化的乙烯聚合物。其基本上不同于如上文所论述的熟知类的常规均匀分支链线性乙烯/α-烯烃互聚物，并且此外，其和常规不均匀“齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)聚合”线性乙烯聚合物、例如使用例如由安德森(Anderson)等人在美国专利4,076,698中揭示的技术制成的超低密度聚乙烯(ultra low density polyethylene，ULDPE)、线性低密度聚乙烯(linear lowdensity polyethylene，LLDPE)或高密度聚乙烯(high density polyethylene，HDPE)不属于同一类；其和高压自由基起始的高度分支链聚乙烯、如低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-丙烯酸(ethylene-acrylic acid，EAA)共聚物以及乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物也不属于同一类。
适用于本发明的均相支化的基本上线性乙烯/α-烯烃互聚物具有极佳可加工性，虽然其具有相对较窄的分子量分布。出人意料的是，基本上线性乙烯互聚物的熔体流动比(I10/I2)(根据ASTM D 1238)可以广泛变化，并且基本上与分子量分布(Mw/Mn或MWD)无关。这出人意料的行为与常规均匀支化的线性乙烯互聚物(如例如由埃尔斯顿在U.S.3,645,992中描述的那些)和不均匀支化的常规“齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)聚合”线性聚乙烯互聚物(如例如由安德森等人在U.S.4,076,698中描述的那些)相反。不同于基本上线性乙烯互聚物，线性乙烯互聚物(不论均匀支化或者不均匀支化)具有流变特性，以使得随着分子量分布增加，I10/I2值也增加。
长链分支可通过使用13C核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)光谱法测定，并且可使用Randall(高分子化学物理综述(Rev.Macromol.Chem.Phys.)，C29(2&3)，1989，第285-297页)的方法定量，所述公开的内容以引用的方式并入本文中。其它两种方法是与低角度激光散射检测器联合的凝胶渗透色谱法(GPCLALLS)，以及与差示粘度计检测器联合的凝胶渗透色谱法(GPC-DV)。这些用于长链分支检测的技术的使用和基础理论已经在文献中得到充分证实。参见例如Zimm,B.H.和Stockmayer,W.H.，《化学物理杂志(J.Chem.Phys.)》，17,1301(1949)；以及Rudin,A.，《聚合物表征的现代方法(ModernMethods of Polymer Characterization)》，约翰·威利父子公司(John Wiley&Sons)，纽约(New York)(1991)第103至112页。
相比于“基本上线性乙烯聚合物”，“线性乙烯聚合物”意指不具有可测量或明显的长链分支的聚合物，即，聚合物被每1000个碳平均小于0.01个链分支取代。
乙烯/α-烯烃共聚物的实例为可购自陶氏化学公司的AFFINITY GA聚烯烃塑性体和购自科莱恩(Clariant)的LICOCENE性能聚合物。适用于本发明的乙烯/α-烯烃聚合物的其它实例包含美国专利案第6,335,410号、第6,054,544号和第6,723,810号中所描述的超低分子量乙烯聚合物，每一专利案以引用的方式完全并入本文中。
官能化乙烯/α-烯烃共聚物的实例为可购自陶氏化学公司的RETAIN 3000。
在各种实施例中，以经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的总重量计，酸酐及/或羧酸官能性大于或等于0.5重量％。本文中包含并且本文中公开大于或等于0.5重量％的任何和全部范围，举例来说，酸酐及/或羧酸官能性以经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的总重量计可大于或等于0.8重量％、大于或等于0.9重量％，大于或等于1.0重量％、从0.6到1.9重量％、从0.8到1.7重量％，或从0.9到1.5重量％。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物接枝到聚烯烃。
在各种实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物在350℉(177℃)下的熔融粘度范围为2000cP到50,000cP。本文中包含并且本文中公开2000cP到50,000cP之间的任何及全部范围，举例来说，在350℉(177℃)下熔融粘度的范围可为3000cP到40,000cP、4000cP到30,000cP或5000cP到20,000cP。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物具有0.855g/cm3到0.940g/cm3的密度。本文中包含并且本文中公开0.855g/cm3到0.940g/cm3的任何及全部范围，举例来说，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物可具有0.860g/cm3到0.900g/cm3、0.860gm/cm3到0.895gm/cm3、0.865g/cm3到0.890g/cm3，或0.865g/cm3到0.880g/cm3的密度。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物具有1.1到5.0的分子量分布(MWD)(Mw/Mn)。本文中包含并且本文中公开的1.1到5.0的任何及全部范围，举例来说，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物可具有1.3到4.0、1.5到2.8，或2.0到2.5或2.0到3.0的MWD。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的重均分子量(Mw)范围为2000克/摩尔到50,000克/摩尔。本文中包含并且本文中公开2000克/摩尔到50,000克/摩尔的任何及全部范围，举例来说，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的Mw范围可为3000克/摩尔到40,000克/摩尔，或4000克/摩尔到30,000克/摩尔。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的熔融指数(I2)(或计算值熔融指数(I2))(2.16kg、190C)的范围为300g/10min到1500g/10min。本文中包含并且本文中公开300g/10min到1500g/10min之间的任何及全部范围，举例来说，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的熔融指数(I2)(或计算值熔融指数(I2))的范围可为400g/10min到1200g/10min，或500g/10min到1000g/10min。
在一个实施例中，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的百分比结晶度的范围为2％到40％，如通过DSC测定。本文中包含并且本文中公开2％到40％的任何及全部范围，举例来说，经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物的百分比结晶度的范围可为5％到30％，10％到25％，或15％到20％。
粘结层
马来酸酐接枝聚合物
粘结层包括具有马来酸酐(MAH)接枝官能性的聚合物。在另一实施例中，MAH接枝度以MAH接枝聚合物的重量计为0.05到1.20重量％。在另一实施例中，MAH接枝度以MAH接枝聚合物的重量计为0.07到1.00重量％。在另一实施例中，MAH接枝度以MAH接枝聚合物的重量计为0.10到0.60重量％。
在一个实施例中，粘结层为MAH接枝的基于乙烯的聚合物。在另一实施例中，MAH接枝的基于乙烯的聚合物的熔融指数(I2)为0.5到10g/10min，或1到6g/10min。
在一个实施例中，官能化MAH接枝的基于乙烯的聚合物包括选自以下的至少一种官能基：
-C-CRO'-OR、酸酐和其组合；并且其中R是氢或烷基，R'是氢或烷基。在另一实施例中，每个烷基独立地是甲基、乙基、丙基或丁基。在一个实施例中，官能化基于乙烯的聚合物选自官能化乙烯均聚物或官能化乙烯/α-烯烃互聚物。在又一实施例中，官能化乙烯基聚合物是官能化乙烯均聚物。在另一实施例中，官能化乙烯基聚合物是官能化乙烯/α-烯烃互聚物以及进一步是官能化乙烯/α-烯烃共聚物。优选的α-烯烃包括C3-C8α-烯烃，并且进一步包括丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。
将少量的接枝聚合物添加带粘结层中式所属领域中已知的。将足够量的马来酸酐接枝聚合物添加到粘结层以实现相容可降低粘结层的粘着性质。
极性层
多层结构还包括包括极性聚合物的极性层或阻隔层。
如本文中所用，术语“极性聚合物”是指由至少一种包含至少一个杂原子的单体形成的聚合物。杂原子的一些实例包括O、N、P以及S。
在各种实施例中，极性聚合物的熔融指数(I2)(2.16kg，190℃)为0.1到40g/10min，进一步为0.2到20g/10min，且进一步为0.5到10g/10min。
在各种实施例中，极性聚合物的密度为1.00到1.30g/cc，进一步为1.10到1.20g/cc(1cc＝1cm3)。
在各种实施例中，极性聚合物选自乙烯乙烯醇聚合物(EVOH)(诸如由可乐丽(Kuraray)出售的Eval H171B)或聚酰胺(PA)(诸如有杜邦公司出售的尼龙6、尼龙66和尼龙6/66)及其组合。
在各种实施例中，至少一个极性层包括至少一个EVOH层。
在各种实施例中，至少一个极性层包括至少一个层，所述层包括选自尼龙6、尼龙66、尼龙6/66及其组合组成的群组的尼龙。
在各种实施例中，极性层包括上文所提到的尼龙化合物中的至少一者的至少一个层和至少一个EVOH层。
在各种实施例中，极性层可进一步包括至多15重量％的上文所描述的相容剂。本文中包含并且本文中公开至多15重量％的任何及全部范围，举例来说，极性层可包括0.25重量％、0.5重量％、1重量％、5重量％、6重量％、8重量％或10重量％的相容剂组分。
对于所属领域的技术人员众所周知的是，合并的再循环相容剂组分可添加到多层结构的任何层中。出人意料地，需要添加特定层以获得靶向膜性能。将少量的马来酸酐接枝聚合物添加到极性聚合物层中是所属领域中已知的。将足够量的马来酸酐接枝聚合物添加到极性聚合物层以实现相容可降低极性聚合物的性质。
图式展示本发明的若干实施例。图1展示三层结构，其具有包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、粘结层和包括EVOH或PA的极性层。
图2a和2b分别展示5层结构。在图2a中，存在包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、粘结层、包括EVOH或PA的极性层、第二粘结层以及包括EVOH或PA的第二聚烯烃层。图2b展示5层结构，其具有包括聚乙烯的聚烯烃层、粘结层、包括EVOH或PA的极性层、第二粘结层以及包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层。
图3a和3b展示7层结构。在图3a中，存在包括聚乙烯的聚烯烃层、包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、粘结层、包括EVOH或PA的极性层、另一粘结层、包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层以及包括聚乙烯的聚烯烃层。图3b展示7层结构，其具有包括聚乙烯和相容剂的聚烯烃层、粘结层、包括PA的极性层、包括EVOH的极性层、包括PA的另一极性层、另一粘结层以及包括聚乙烯和相容剂组分的另一聚烯烃层。
图4a、4b和4c展示9层结构实施例。在图4a中，存在包括聚乙烯的聚烯烃层、包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、粘结层、包括PA的极性层、包括EVOH的极性层、包括PA的第二极性层、第二粘结层、包括聚乙烯和相容剂组分的第二聚烯烃层以及包括聚乙烯的第二聚烯烃层。图4b展示9层结构，其具有包括聚乙烯的聚烯烃层、包括聚乙烯的第二聚烯烃层、包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、粘结层、包括EVOH或PA的极性层、第二粘结层、包括聚乙烯和相容剂组分的第二聚烯烃层、包括聚乙烯的第三聚烯烃层以及包括聚乙烯的第四聚烯烃层。图4c展示九层结构，其具有包括聚乙烯的聚烯烃层、包括聚乙烯和相容剂组分的聚烯烃层、包括聚乙烯的第二聚烯烃层、粘结层、包括EVOH或PA的极性层、第二粘结层、包括聚乙烯的第三聚烯烃层、包括聚乙烯和相容剂组分的第二聚烯烃层以及包括聚乙烯的第四聚烯烃层。
多层结构可用于各种应用，包含(但不限于)诸如弹性膜、半弹性膜、刚性膜和半刚性膜的膜应用。膜可通过所属领域的技术人员已知的任何方法来制备。本文中所公开的多层结构或自身可再循环膜可转化为膜、薄片或刚性结构。
再循环方法
在各种实施例中，本发明公开一种用于产生再循环结构的方法，其包括a)将任何前一实施例的多层结构转化为薄片，b)任选地将薄片转化为颗粒，及c)利用薄片或颗粒形成再循环结构，其中所述方法并不涉及在此单元操作期间添加相容剂组分。
在另一实施例中，本发明公开一种用于产生再循环结构的方法，其包括a)将来自吹塑或流延膜流程的边缘下料直接连续转移回到原料流，b)任选地将下料与其它聚合物组合以形成多层结构中的层。
再循环结构可通过进行所属领域的技术人员已知的任何有用流程由薄片和/或颗粒形成。这些流程包含(但不限于)挤压流程、吹塑膜流程、浇筑膜流程及其组合。
实例
材料
下表1展示材料。
表1.用于实例的材料s
Figure BDA0001330148100000091
实例1到3和比较实例A到C
样本制备和再循环流程
将含有EVOH、连接层和外聚烯烃层的对照多层膜样本与含有EVOH、连接层和外聚烯烃层的自身可再循环多层结构相比较，所述外聚烯烃层是聚烯烃与表2的再循环相容剂的共混物。两种膜为具有100微米的整体厚度的5层A/B/C/B/A结构，如42.5/5/5/5/42.5微米层分布。这些结构在科林共挤出吹塑膜作业线上制得。这些样本经指定为“原始膜结构”，由于它们稍后将提交到再循环流程且对应于图2a中所描绘的结构。表2展示设计的结构。
表2.设计的原始膜结构
Figure BDA0001330148100000092
此研究的EVAL F171B:RETAIN 3000的比是1:1，意味着这些结构内的EVOH的量是5％，而自身可再循环结构内的内置相容剂的量是5％，所述相容剂均匀分离在两个外层之间。
原始膜结构在Mateu&Sole碾磨机中碾磨，所述机器为由经设计以通过抵着滚筒切割及压缩膜来降低馈送膜为大致0.5×0.5cm的薄片构成的回转刀片。
一旦膜转换为薄片，其随后在挤出器混配机上处理以将薄片转换到颗粒。
单层和3层膜结构在科林共挤出吹塑薄膜作业线上使用2.5BUR和1.8mm模口间隙制得。在挤压流程前，颗粒在实验室烘炉中在100℃下脱水隔夜以移除任何剩余水分。
制得的膜展示于表3中。
表3.再循环单层和3层膜
Figure BDA0001330148100000101
用于这些样本的挤压条件展示于表4中。
表4.挤压条件科林共挤出吹塑薄膜作业线
Figure BDA0001330148100000102
Figure BDA0001330148100000111
表5展示布斯混配机的操作条件。
表5.布斯挤出器混配机的操作条件
单位 来源于比较实例A的颗粒 来源于发明实例1的颗粒
挤出器发动机电流 A 13 13
挤出器速度 Rpm 120 120
发动机电流 A 3 3
输出率 Kg/h 4 4
螺杆速度 Rpm 45 30
热电偶K1 ℃ 75 75
热电偶K2 ℃ 150 150
热电偶K3 ℃ 170 170
热电偶K5 ℃ 130 130
热电偶K4 ℃ 135 135
再循环单层结构的机械和光学性质呈现于表6中。
表6.单层再循环膜的性质
测试 比较实例B 发明实例2
落镖冲击(g) 342 305
厄尔门道夫撕裂度CD(g) 1.060 1.320
厄尔门道夫撕裂度MD(g) 893 1.050
光泽度45°(光泽度) 30,4 64,5
浊度(％) 30,9 13,1
比较实例B和发明实例2的物理性质。CD和MD撕裂度经改善。测量的光学性质、光泽度和浊度在发明实例2中显著地改善，而不包含其中添加再循环相容剂的相异单元操作步骤。
表7展示核心层中具有再循环材料的3层膜结构的机械和光学性质。
表7.核心层中具有再循环材料的3层膜的性质
Figure BDA0001330148100000112
Figure BDA0001330148100000121
当比较具有再循环对照样品(比较实例A)的3层结构与核心层中具有发明实例1的3层结构时，可观测到机械性质的改善。
用于这些实例的其它测试方法在表8中列出。
表8.机械性质测试
测试 方法
落镖冲击 ASTM D 1709
厄尔门道夫撕裂度 ASTM D 1922
光泽度45° ASTM D2457
浊度 ASTM D1003
密度 ASTM 792-08
熔融指数 ISO 1133
实例4到7和比较实例D到E
样本制备和再循环流程
将仅含有EVOH、连接层和外聚烯烃层的对照多层膜与含有EVOH、连接层和外层(由聚烯烃及聚烯烃和再循环相容剂的共混物构成)的两个自身可再循环多层结构相比较，如表9中所见。
全部膜为7层A/B/C/D/C/B/A结构，其中且整体厚度100微米分布为20/22,5/5/5/5/22,5/20微米层。这些结构在阿尔派共挤出吹塑薄膜作业线上制得。这些结构指定为“原始膜结构”，由于其稍后将提交到再循环流程。
表9.原始膜结构
Figure BDA0001330148100000122
EVAL F171B:RETAIN 3000在发明实例中的两者中的比是1:1，意味着这些结构内的EVOH的量是5％，而自身可再循环结构内的内置相容剂的量是5％。在第一实例中，相容剂均匀分离在两个B层之间，且在第二实例中，其均匀分离在四个外层(A和B)之间。
原始膜结构经碾磨以产生膜薄片且随后在布斯挤出器混配机上加工以将膜薄片转换为颗粒。
制得的颗粒在烘炉中在100℃下脱水隔夜以移除任何剩余水分，且随后单层膜在科林吹塑薄膜作业线上制得。制得的膜展示于表10中。
表10.再循环单层膜
Figure BDA0001330148100000131
再循环单层结构的凝胶量数据(凝胶视为膜的缺陷)使用Dow方法DOWM 101898-I12H测量且呈现在表11中。
表11.凝胶量数据
Figure BDA0001330148100000132
比较比较实例E与发明实例6和7的凝胶数据。再循环膜中的凝胶含量显著地降低，且因此，在不包括其中添加再循环相容剂的步骤的相异单元操作的情况下提高再循环膜的品质。

Claims (15)

1.一种多层结构，其包括：
a)包括聚烯烃组分的至少一个层，其包括
i)60到94重量％的第一组分，所述第一组分选自由乙烯均聚物、乙烯共聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其组合组成的群组
ii)0到35重量％的官能性聚合物组分，和
iii)1到35重量％的相容剂组分，其包括具有小于或等于200,000cP的在177℃测定的熔融粘度和0.855到0.94g/cc的密度的经酸酐和/或羧酸官能化的乙烯/α-烯烃互聚物；
b)至少一个粘结层，其包括具有小于50dg/min的熔融指数的马来酸酐接枝聚合物，其中所述粘结层不含所述相容剂组分；和
c)至少一个极性层，其包括极性聚合物。
2.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述相容剂组分与所述极性聚合物的比按重量计在0.2到4.0:1.0的范围中。
3.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述极性层包括EVOH层。
4.根据权利要求2所述的多层结构，其中所述极性层包括EVOH层。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多层结构，其中所述极性层包括一层，所述层包括选自由尼龙6、尼龙66、尼龙6/66及其组合组成的群组。
6.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述极性层包括至少一个EVOH层和至少一个尼龙层，所述尼龙选自由尼龙6、尼龙66、尼龙6/66及其组合组成的群组。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多层结构，其中所述第一组分是乙烯均聚物，乙烯共聚物，或其组合。
8.如权利要求7所述的多层结构，其中所述聚烯烃组分包括5到30重量％的密封剂聚合物与70到95重量％的所述乙烯均聚物或乙烯共聚物的共混物。
9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多层结构，其中所述官能性聚合物组分选自由以下各者组成的群组：马来酸酐官能化聚烯烃、丙烯酸酯乙烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯及其混合物。
10.如权利要求7所述的多层结构，其中所述乙烯共聚物是乙烯α-烯烃共聚物。
11.如权利要求8所述的多层结构，其中所述乙烯共聚物是乙烯α-烯烃共聚物。
12.一种物品，其由根据权利要求1所述的多层结构制备。
13.一种用于产生再循环结构的方法，其包括：
a)将根据权利要求1所述的多层结构转化为薄片，
b)任选地将所述薄片转化为颗粒，
c)利用所述薄片或所述颗粒形成所述再循环结构，
其中所述方法并不涉及所述相容剂组分的使用。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述薄片和/或所述颗粒在步骤c)中通过i)将来自吹塑或流延膜流程的边缘下料连续直接转移回所述原料流中及ii)任选地组合所述下料与其它聚合物以形成多层结构中的层来形成所述再循环结构。
15.一种膜，其具有包括如权利要求13所述的再循环结构的至少一个层。
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