CN113015616A - 层压管及其实现方式 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及层压管，包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。本公开内容还提供了用于制造层压管的方法，包括以下步骤：形成所述层并将所述层层压在一起，然后切割成具有63至320mm的所需宽度的卷材，随后由所述卷材制管。

Description

层压管及其实现方式
技术领域
本公开内容一般涉及塑料领域，并且具体涉及层压管(lamitube)。
发明背景
塑料相对容易制造，结合其广泛的功能性使塑料成为广泛接受的材料。实际上，塑料作为优选的包装材料已经渗透至所有工业中。然而，近十年来，围绕不可生物降解的材料(包括塑料)的累积的关注越来越多，因此，大量的研究已经聚焦于用于使塑料使用更加可持续的回收技术。
WO2013057737公开了回收塑料废弃物的方法，包括分离清洁的废弃物、研磨和排气挤出以获得可以再使用的熔融塑料。通常，塑料可以仅与具有类似化学和物理性质(例如骨架结构和密度)的其它塑料一起回收。因此，塑料废弃物的不繁琐的分离是非常重要的，特别是在日常使用大量且多种塑料的情况下。
此外，注意到层压塑料材料允许增强性能，例如多层材料可以允许包括美学层以及化学机械稳定性。在这点上，注意到塑料层压管或层压管(laminated tube或lamitube)在包括化妆品和营养品包装的应用中具有广泛的市场前景。
WO2013051007公开了包含高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯乙烯醇(EVOH)和至少一种增容剂的层压管。注意到所述管具有50至60％HDPE。
主要由HDPE构成的管具有高机械强度的优点。此外，此类管可以作为HDPE流的一部分容易地回收，因此使它们非常有利。然而，另一方面，注意到此类管具有椭圆度的问题，即，注意到此类管(由于高HDPE含量)太硬而不能加工成完美的圆形。
尽管已经做出了相当大的努力来克服该问题，但现有技术仍然需要塑料包装材料，其除了机械性能强健之外，还是柔性的并且可以容易地模制成所需的形状。
发明概述
在本公开内容的方面中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的另一个方面，提供了用于制造所述层压管的方法，所述层压管包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压聚合管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，所述方法包括以下步骤：形成所述层并将所述层层压在一起，然后切割成具有63至320mm的所需宽度的卷材，然后由所述卷材制管。
参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本主题的这些和其它的特征、方面和优点。提供该概述是为了以简化形式介绍一些构思。该概述不旨在鉴识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
具体实施方式
所属领域的技术人员应了解本公开内容可以进行除了具体描述的那些之外的变化和修改。应理解，本公开内容包括所有此类变化和修改。本公开内容还包括在本说明书中单独或共同提及或表面的所有此类步骤、特征、组合物和化合物，以及任意或多个此类步骤或特征的任意组合和所有组合。
定义：
为方便起见，在本公开内容的进一步描述之前，在此收集了说明书和实施例中采用的某些术语。这些定义应根据本公开内容的其余部分来阅读并且如本领域技术人员所理解。本文所用的术语具有本领域技术人员所公认和已知的含义，然而，为了方便和完整起见，下文阐述具体术语及其含义。
冠词“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”用于指一个或多于一个(即，至少一个)的该冠词的语法对象。
术语“包含(comprise)”和“包含(comprising)”以包容性、开放性含义使用，意指可以包含额外的元件。它不旨在解释为“仅由......组成”。
在整个说明书中，除非上下文另外要求，否则词语“包含(comprise)”以及诸如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”的变体应被理解为暗指包括所述元件或步骤或者元件或步骤的组，但不排除任何其它的元件或步骤。
术语“包括(including)”用于意指“包括但不限于”，“包括”和“包括但不限于”可互换使用。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本公开内容的实践或测试，但现在描述优选的方法和材料。本文提及的所有公开均通过援引并入本文。
比率、浓度、量和其它数值数据可以以范围形式呈现在本文中。应理解，此类范围形式仅为了方便和简洁而使用，并且应灵活地解释为不仅包括作为范围的限度而明确列举的数值，还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确列举一样。例如，约50μm至约150μm的厚度范围应被解释为不仅包括明确列举的约50μm至约150μm的限度，还包括规定范围内的子范围，例如52μm至150μm、50μm至148μm等，以及单个量，包括分数量，例如，50.5μm、52.1μm和129.9μm。
本文所用的术语“椭圆度”是指层压管与完全圆形形状的偏差百分比。
本文所用的术语“层压管”是指层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
本文所用的术语“有利的”是指本公开内容的层压管可容易地使用简单的分离或分选方法作为高密度聚乙烯(HDPE)#2号流的一部分回收。
本文所用的术语“可热密封的阻隔层”是指也可用作密封剂层的阻隔层。实例包括但不限于EVOH阻隔层。
本文所用的短语“至少一种乙烯聚合物”是指高密度聚乙烯(HDPE)和中密度聚乙烯(MDPE)的组合。它还可以包括聚乙烯母料(MB)。
本文所用的术语“刚度”是指材料在所施加的力下对变形的抵抗力。
本文所用的术语“杨氏模量”是指通过测量应力与材料中产生的应变的比率来计算的材料的性质。杨氏模量给出了材料刚度的量度或材料可被拉伸或弯曲的容易程度。杨氏模量的值越高，材料可以被拉伸或伸长的程度越小，刚度越高。它以N/m2或帕斯卡(Pa)来测量。
使用的术语“熔体流动指数”或“MFI”是指每10分钟流过毛细管的聚合物的克数。这是以g/10分钟表示的聚合物熔体流动的容易程度的量度。
本文所用的术语“密度”是指每单位体积的层压管存在的聚合物的质量。它以g/cm3来测量。
本公开内容不局限于本文所述的具体实施方案的范围，所述具体实施方案仅旨在用于示例的目的。如本文所述，功能上等同的产品、组合物和方法明确落入本公开内容的范围内。
如背景技术部分所述，需要能够克服与椭圆度相关的问题的管。包含低密度塑料的混合物的多层层压管可以提供可行的解决方案，然而，在这种情况下，注意到与HDPE回收料流的相容性显著降低。因此，需要既提供低椭圆度又使用起来对环境友好的层压管。本公开内容提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。具有较高密度的本发明的层压管实现了在HDPE回收料流中的容易回收。此外，尽管具有高密度，但层压管显示出令人惊讶的1至8％的低椭圆度。因此，鉴于上述优异的性质，本公开内容的层压管将在当前使用的包装材料领域中开辟新的机会。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中所述层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。在本公开内容的另一个实施方案中，层压管具有0.945至0.975gm/cm3的密度。在本公开内容的另一个实施方案中，层压管具有0.950至0.970gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管具有1至8％的管椭圆度。在本公开内容的另一个实施方案中，层压管具有1.5至7.5％的管椭圆度。在本公开内容的另一个实施方案中，层压管具有2.0至6.0％的管椭圆度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层包括2至3个层。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层具有100μm至150μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层具有90μm至130μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层具有100μm至115μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，以及顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度并且层压管具有1至8％的管椭圆度，以及顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中第二层包括1至11个层。在本公开内容的另一个实施方案中，第二层包括2至10个层。在本公开内容的另一个实施方案中，第二层包括3至7个层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度，以及第二层包括1至11个层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管具有1至8％的管椭圆度，顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度，以及第二层包括1至11个层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管具有1至8％的管椭圆度，顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度，第二层包括1至11个层，以及层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层，以及层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管具有1至8％的管椭圆度，顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度，第二层包括1至11个层，层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层，以及层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管进一步包括存在于第三层与第二层的第二表面之间的至少一个第二粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层，层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层，以及层压管进一步包括存在于第三层与第二层的第二表面之间的至少一个第二粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，层压管具有1至8％的管椭圆度，顶层包括1至3个层并且具有50μm至150μm的厚度，第二层包括1至11个层，层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层，层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层，以及层压管进一步包括存在于第三层与第二层的第二表面之间的至少一个第二粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中第二层是可热密封的阻隔层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中第二层是可热密封的阻隔层并且与顶层接触。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中可热密封的阻隔层包括3至11个层并且具有50μm至150μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层包括3至10个层。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层包括3至7个层。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层具有55μm至150μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层具有65μm至150μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中可热密封的阻隔层包含相对于层压管具有1至10％的重量百分比的EVOH。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层包含相对于层压管具有2至9％的重量百分比的EVOH。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层包含相对于层压管具有3.5至7.5％的重量百分比的EVOH。在本公开内容的又一个实施方案中，可热密封的阻隔层包含相对于层压管具有5％的重量百分比的EVOH。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且第二层是可热密封的阻隔层，所述可热密封的阻隔层包括3至11个层、具有50μm至150μm的厚度并且包含相对于层压管具有1至10％的重量百分比的EVOH。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中密封剂层包括1至3个层并且具有50μm至180μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，密封剂层包括1至3个层并且具有55μm至150μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，密封剂层包括1至3个层并且具有65μm至150μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中可热密封的阻隔层包括芯层、外层和内层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且第二层是可热密封的阻隔层，可热密封的阻隔层包括3至11个层、具有50μm至150μm的厚度并且包括芯层、外层和内层。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且第二层是可热密封的阻隔层，可热密封的阻隔层包括3至11个层、具有50μm至150μm的厚度并且包含相对于层压管具有1至10％的重量百分比的EVOH，以及可热密封的阻隔层包括芯层、外层和内层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中可热密封的阻隔层进一步包括至少一个第三粘合剂层。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中芯层、外层、内层和至少一个第三粘合剂层独立地是单层或多层结构。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且第二层是可热密封的阻隔层并且可热密封的阻隔层包括3至11个层并且具有50μm至150μm的厚度，并且可热密封的阻隔层包括芯层、外层和内层，并且可热密封的阻隔层进一步包括至少一个第三粘合剂层，并且芯层、外层、内层和至少一个第三粘合剂层独立地是单层或多层结构。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层独立地具有20μm至40μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层独立地具有20μm至25μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层独立地具有28μm至32μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层包含具有0.930至0.962gm/cm3的密度的乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，至少一个第一粘合剂层和至少一个第二粘合剂层包含具有0.932至0.960gm/cm3的密度的乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，至少一个第一粘合剂层和至少一个第二粘合剂层包含具有0.936至0.955gm/cm3的密度的乙烯聚合物。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且层压管进一步包括存在于顶层与第二层的第一表面之间的至少一个第一粘合剂层，并且至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层独立地具有20μm至40μm的厚度，并且至少一个第一粘合剂层和至少一个第二粘合剂层包含具有0.930至0.962gm/cm3的密度的乙烯聚合物。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且层压管进一步包括第三层，其中第三层是密封剂层，并且至少一个第一粘合剂层、至少一个第二粘合剂层和至少一个第三粘合剂层独立地具有20μm至40μm的厚度，并且至少一个第一粘合剂层和至少一个第二粘合剂层包含具有0.930至0.962gm/cm3的密度的乙烯聚合物。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.5至1.2g/10分钟的熔体流动指数和0.942至0.99gm/cm3的密度的至少一种乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.6至1.1g/10分钟的熔体流动指数的至少一种乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.7至1.0g/10分钟的熔体流动指数的至少一种乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.945至0.978gm/cm3的密度的至少一种乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.948至0.975gm/cm3的密度的至少一种乙烯聚合物。在本公开内容的又一个实施方案中，顶层和密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：具有0.6至1.1g/10分钟的熔体流动指数和0.945至0.978gm/cm3的密度的至少一种乙烯聚合物。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中树脂组合物包含相对于树脂组合物具有0至10％的重量百分比的着色剂母料。在本公开内容的又一个实施方案中，树脂组合物包含相对于树脂组合物具有2至8％的重量百分比的着色剂母料。在本公开内容的又一个实施方案中，树脂组合物包含相对于树脂组合物具有3至7％的重量百分比的着色剂母料。在本公开内容的又一个实施方案中，树脂组合物不包含着色剂母料。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中着色剂母料包含选自二氧化钛(TiO2)、硫化锌(ZnS2)、氧化锌(ZnO)、硫酸钡(BaSO4)和碳酸钙(CaCO3)中的至少一种颜料。在本公开内容的另一个实施方案中，白色着色剂母料由二氧化钛(TiO2)制成。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管具有200至1300mg的刚度。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有240至960mg的刚度。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有250至955mg的刚度。层压管的刚度可以通过TAPPIT556标准方法测试。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管具有600至1000MPa的杨氏模量。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有650至900MPa的杨氏模量。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有665至860MPa的杨氏模量。杨氏模量可以通过ASTM D882方法测试。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，其包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；和b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度，并且层压管具有200至1000mg的刚度，并且层压管具有600至1000MPa的杨氏模量。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管是可持续的。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管具有170μm至400μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有190μm至395μm的厚度。在本公开内容的又一个实施方案中，层压管具有210μm至350μm的厚度。
在本公开内容的实施方案中，提供了如本文所述的层压管，其中层压管具有1至8％的管椭圆度。
在本公开内容的实施方案中，提供了用于制造如本文所述的层压管的方法，所述方法包括以下步骤：形成所述层并将所述层层压在一起，然后切割成具有63至320mm的所需宽度的卷材，随后由卷材制管。在本公开内容的又一个实施方案中，所需宽度是80至200mm。在本公开内容的又一个实施方案中，所需宽度是100至130mm。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，所述层压管包括：a)包含至少一种乙烯聚合物的具有50至150μm的总厚度的包括3个层的顶层；b)具有50μm至150μm的厚度的包括1至11个层的第二层，其中第二层是相对于层压管包含1至10％的重量百分比的EVOH的可热密封的阻隔层；c)具有20至40μm的总厚度的包含至少一种乙烯聚合物的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层；d)具有50至150μm的厚度的包括三个层的第三层，其中第三层是包含至少一种乙烯聚合物的密封剂层；以及e)具有20至40μm的总厚度的包含至少一种乙烯聚合物的存在于第三层与第二层的第二表面之间的第二粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，所述层压管包括：a)具有50至150μm的总厚度的包括3个层的顶层，包括：(1)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(2)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的层2；以及(3)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的层3；b)具有50μm至150μm的厚度的包括7个层的第二层，其中第二层是可热密封的阻隔层，包括：(i)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的第一表面；(ii)包含基于HDPE或LDPE的第三粘合剂层的层4；(iii)包含EVOH或第三粘合剂层的层5；(iv)包含EVOH的层6；(v)包含EVOH或第三粘合剂层的层7；(vi)包含基于HDPE或LDPE的第三粘合剂层的层8；以及(vii)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的第二表面，其中EVOH是相对于层压管1至10％的重量百分比；c)具有20至40μm的总厚度的包含选自HDPE、LLDPE、LDPE及其组合中的至少一种乙烯聚合物的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，d)包括3个层和50至150μm的厚度的第三层，其中第三层是密封剂层，包括：(I)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(II)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的层2；和(III)包含HDPE和MDPE的组合的层3；以及e)具有20至40μm的总厚度的包含选自HDPE、LLDPE、LDPE及其组合中的至少一种乙烯聚合物的存在于第三层与第二层的第二表面之间的第二粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，所述层压管包括：a)具有包含至少一种乙烯聚合物的具有50至150μm的总厚度的1-3个层的顶层；b)具有50μm至150μm的总厚度的具有1至11个层的第二层，其中第二层是包含相对于层压管具有1至10％的重量百分比的EVOH的可热密封的阻隔层；以及c)具有20至40μm的总厚度的包含至少一种乙烯聚合物的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了层压管，所述层压管包括：a)具有150μm的总厚度的包括3个层的顶层，包括：(1)具有30μm的厚度的包含HDPE和MDPE的组合的层1；(2)具有30μm的厚度的包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的层2；以及(3)具有30μm的厚度的包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的层3；b)具有50μm至150μm的厚度的包括7个层的第二层，其中第二层是可热密封的阻隔层，包括：(i)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的第一表面；(ii)包含基于HDPE或LDPE的第三粘合剂层的层4；(iii)包含EVOH或第三粘合剂层的层5；(iv)包含EVOH的层6；(v)包含EVOH或第三粘合剂层的层7；(vi)包含基于HDPE或LDPE的第三粘合剂层的层8；以及(vii)包含HDPE、MDPE和任选的着色剂母料的组合的第二表面,其中EVOH在相对于层压管1至10％的重量百分比；以及c)具有30μm的厚度的包含选自HDPE和LDPE的组合的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了具有250μm的厚度的层压管，所述层压管包括：a)具有110μm的总厚度的包括3个层的顶层，包括：(1)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(2)包含HDPE、MDPE和10％白色着色剂母料的组合的层2；以及(3)包含HDPE和MDPE的组合的层3；b)具有50μm的厚度的包括5个层的第二层，其中第二层是可热密封的阻隔层，包括：(i)包含HDPE和MDPE的组合的第一表面；(ii)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；(iii)包含EVOH的芯层；(iv)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；以及(v)包含HDPE和MDPE的组合的第二表面，其中EVOH在相对于层压管的1至10％的重量百分比；c)具有20μm的厚度的包含LDPE的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，d)包括3个层和50μm的厚度的第三层，其中第三层是密封剂层，包括：(I)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(II)包含HDPE和MDPE的组合的层2；和(III)包含HDPE和MDPE的组合的层3；以及e)具有20μm的厚度的存在于第三层与第二层的第二表面之间的第二粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了具有300μm的厚度的层压管，所述层压管包括：a)具有140μm的总厚度的包括3个层的顶层，包括：(1)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(2)包含HDPE、MDPE和10％白色着色剂母料的组合的层2；以及(3)包含HDPE和MDPE的组合的层3；b)具有50μm的厚度的包括5个层的第二层，其中第二层是可热密封的阻隔层，包括：(i)包含HDPE和MDPE的组合的第一表面；(ii)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；(iii)包含EVOH的芯层；(iv)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；以及(v)包含HDPE和MDPE的组合的第二表面，其中EVOH在相对于层压管的1至10％的重量百分比；c)具有20μm的厚度的包含LDPE的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，d)包括3个层和70μm的厚度的第三层，其中第三层是密封剂层，包括：(I)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(II)包含HDPE和MDPE的组合的层2；和(III)包含HDPE和MDPE的组合的层3；以及e)具有20μm的厚度的存在于第三层与第二层的第二表面之间的第二粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
在本公开内容的实施方案中，提供了具有350μm的厚度的层压管，所述层压管包括：a)具有150μm的总厚度的包括3个层的顶层，包括：(1)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(2)包含HDPE、MDPE和10％白色着色剂母料的组合的层2；以及(3)包含HDPE和MDPE的组合的层3；b)具有50μm的厚度的包括5个层的第二层，其中第二层是可热密封的阻隔层，包括：(i)包含HDPE和MDPE的组合的第一表面；(ii)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；(iii)包含EVOH的芯层；(iv)包含顺丁烯二酸酐接枝的LLDPE的第三粘合剂层；以及(v)包含HDPE和MDPE的组合的第二表面，其中EVOH是相对于层压管的1至10％的重量百分比；c)具有20μm的厚度的包含LDPE的存在于顶层与第二层的第一表面之间的第一粘合剂层，d)包括3个层和110μm的厚度的第三层，其中第三层是密封剂层，包括：(I)包含HDPE和MDPE的组合的层1；(II)包含HDPE和MDPE的组合的层2；和(III)包含HDPE和MDPE的组合的层3；以及e)具有20μm的厚度的存在于第三层与第二层的第二表面之间的第二粘合剂层，其中层压管具有0.942至0.99gm/cm3的密度。
尽管已经参考本公开内容的某些优选实施方案相当详细地描述了主题，但其它实施方案也是可行的。
缩写：
LDPE：低密度聚乙烯
LLDPE：线性低密度聚乙烯
MDPE：中密度聚乙烯
MB：母料
MD：机器方向；
TD：横向方向；
MPa表示兆帕斯卡；
μm表示微米；
mg表示毫克
实施例
现在将用工作实施例来说明本公开，其旨在说明本公开的工作，而不旨在限制性地暗示对本公开的范围的任何限制。除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于公开的方法和组合物的实践，但本文描述示例性方法、装置和材料。应理解，本公开内容不限于所述的具体方法和实验条件，因为此类方法和条件可以适用。
实施例1
本公开内容的层压管的制备
制造层压管的方法包括以下步骤：形成所述层并将所述层层压在一起，然后切割成所需宽度(63至320mm)的卷材，然后由卷材制管。示例性层压管如下所示：
结构1:
顶层(3层膜)；厚度范围：50至150μm；
层1[HDPE(15％至85％)+MDPE(85％至15％)]；
层2[HDPE(15％至70％)+MDPE(70％至15％)+15％任选的着色剂母料]；
层3[HDPE(15％至70％)+MDPE(70％至15％)+15％任选的着色剂母料]；
第一粘合剂层；厚度范围：20至40μm；
[HDPE(0％至50％)+LDPE(100％至50％)]
可热密封的阻隔层；厚度范围：50至150μm；
第一表面[HDPE(50％至70％)+MDPE(50％至15％)+15％任选的着色剂母料]
层4[基于HDPE或LLDPE的第三粘合剂层]
层5[EVOH或第三粘合剂层]
层6[EVOH](芯层)
层7[EVOH或第三粘合剂层]
层8[基于HDPE或LLDPE的第三粘合剂层]
第二表面[HDPE(50％至70％)+MDPE(50％至15％)+15％任选的着色剂母料]
第二粘合剂层；厚度范围：20至40μm；
[HDPE(0％至50％)+LDPE(100％至50％)]
密封剂层(3层膜)；厚度范围：50至150μm；
层9[HDPE(15％至85％)+MDPE(85％至15％)]
层10[HDPE(15％至70％)+MDPE(70％至15％)+15％任选的着色剂母料]
层11[HDPE(15％至85％)+MDPE(85％至15％)]
结构2:
顶层(3层膜)；厚度：150μm；
层1[HDPE(15％至85％)+MDPE(85％至15％)]；30μm
层2[HDPE(15％至70％)+MDPE(70％至15％)+15％任选的着色剂母料]；90μm
层3[HDPE(15％至70％)+MDPE(70％至15％)+15％任选的着色剂母料]；30μm
第一粘合剂层；厚度：30μm；
[HDPE(0％至50％)+LDPE(100％至50％)]；30μm
可热密封的阻隔层；厚度范围：50至150μm；
第一表面[HDPE(50％至70％)+MDPE(50％至15％)+15％任选的着色剂母料]
层4[基于HDPE或LLDPE的第三粘合剂层]
层5[EVOH或第三粘合剂层]
层6[EVOH](芯层)
层7[EVOH或第三粘合剂层]
层8[基于HDPE或LLDPE的第三粘合剂层]
第二表面[HDPE(50％至70％)+MDPE(50％至15％)+15％任选的着色剂母料]
在其它实施例中，用如表1中所述的逐层分布制备具有250μm、300μm和350μm的厚度的层压管。类似地，还制备了具有220μm和390μm的厚度的其它层压管并且包括在用于机械性能的测试中。
Figure BDA0003064035310000181
比较例的结构
顶层(3层膜)；厚度：150μm；
层1[LLDPE(100％)]；30μm
层2[LDPE(70％)+LLDPE(15％)+MB(15％)]；90μm
层3[LLDPE(100％)]；30μm
第一粘合剂层；厚度：30μm；
[HDPE(0％)+LDPE(100％)]；30μm
可热密封的阻隔层；厚度：55μm；
层1[LLDPE(100％)]
层2[基于LLDPE的结合层]
层3[EVOH]
层4[EVOH]
层5[EVOH或结合层]
层6[基于LLDPE的结合层]
层7[LLDPE(100％)
第二粘合剂层；厚度：30μm；
[HDPE(0％)+LDPE(100％)]；30μm
密封剂层(3层膜)；厚度：85μm；
层1[LLDPE(100％)]；17μm
层2[LDPE(70％)+LLDPE(15％)+MB(15％)]；51μm
层3[LLDPE(100％)]；17μm.
实施例2
弹性和刚度测试：管长度-115mm
测试厚度为220μm、250μm、350μm和390μm的层压管(如实施例1中制备的)的机械性能。测量了层压管的刚度(mg)和杨氏模量，其结果示于表2中。对厚度为350μm的商购层压管进行比较测试，结果记录在下表2中。通过按照TAPPI T556标准方法对层压管进行刚度测试。根据ASTM D882测量杨氏模量。类似地，还进行弹性和回弹测试。
表2
Figure BDA0003064035310000201
用表1中显示的数据可以观察到，随着厚度从220μm增加至390μm，层压管的刚度增加。另一方面，膜的杨氏模量没有表现出任何特定的趋势。从表1还可以清楚地看出，树脂选择和取向方法是影响拉伸值的主要变量，从而影响层压管的刚度。杨氏模量的值反映拉伸模量。观察具有与对比实施例相同厚度的层压管3的较高模量，表明层压管更坚硬，因此具有更大的抗延伸性。此外，本发明的层压管尽管厚度低，即为220至390μm，但没有显示出膜的刚度的任何降低。
实施例3
层压管椭圆度
为了确保管的椭圆度不超过一定限度，通过两种方法进行实验，测量方法A和测量方法B。使用最少计数为0.01的游标卡尺。
在测量方法A中，测量在肩的末端处的管的外径。在同一管上，测量管的开口端的外径(在管的开口端圆周处的最大直径)。注意读取卡尺与管之间最小接触的数值，因为这可以降低读数。
在测量方法B中，使用预制规法。在该方法中，基于以下给出的圆度百分比的公式制造环规。使管通过这些具有特定椭圆度的环规。如果管通过8％椭圆度环规而没有通过6％椭圆度环规，则表示管的椭圆度大于6％且小于8％。因此，使用上述两种方法，发现本发明的层压管的椭圆度为1至8％。
Figure BDA0003064035310000202
其中Dmax＝管的开口端处的最大直径
Ds＝肩处的管直径
实施例4
层压管可回收性
计算本公开内容的层压管的各种参数，例如熔体流动指数、密度和过滤网组合压力。用于这些实验的测试方法列于下表3中。
公认的回收料流之一是吹塑成形的HDPE瓶。可以将从本发明的层压管获得的回收HDPE树脂的性质与该已建立的回收料流进行比较以建立性能等同。
为了该研究，将50％回收的基于HDPE层压管的树脂+50％回收的HDPE吹制瓶级树脂(测试)的共混物的性质与100％回收的HDPE吹制瓶级(对照)进行比较。表3示出了250μm的层压管获得的结果，并且表4示出了300μm的层压管获得的结果。
表3
Figure BDA0003064035310000211
表4
Figure BDA0003064035310000221
**仅对于均聚物需要指导
从上表3可以看出，由本发明的层压管的回收材料获得的两个测试层压管(250μm和300μm)显示出与标准回收材料等同的性能。因此，当所有参数的值落入基准树脂的规格内时，本发明的层压管可以以2号(HDPE)料流回收。
本公开内容的优点：
如本公开内容中公开的层压管复合物具有0.942至0.99gm/cm3的高密度，这实现了在HDPE回收料流中容易的回收。通过提供具有1至8％的低椭圆度的层压管，本发明的层压管还解决了获得所需椭圆度的问题。具有170μm至400μm的厚度的本公开内容的层压管的刚度与相同厚度的商购层压管相比高了几乎15至30％，从而实现来源，即，层压管厚度减小而不影响使用中的基本功能，例如稳定性、刚度和伸长率。

Claims (23)

1.层压管，包括：
(a)包含至少一种乙烯聚合物的顶层；以及
(b)具有第一表面和第二表面的包含至少一种乙烯聚合物的第二层，
其中所述层压管具有0.942gm/cm3至0.990gm/cm3的密度。
2.如权利要求1所述的层压管，其中所述层压管具有1％至8％的管椭圆度。
3.如权利要求1所述的层压管，其中所述顶层包括1个至3个层并且具有50μm至150μm的厚度。
4.如权利要求1所述的层压管，其中所述第二层包括1个至11个层。
5.如权利要求1所述的层压管，进一步包括存在于所述顶层与所述第二层的所述第一表面之间的至少一个第一粘合剂层。
6.如权利要求1所述的层压管，进一步包括第三层，其中所述第三层是密封剂层。
7.如权利要求6所述的层压管，进一步包括存在于所述第三层与所述第二层的所述第二表面之间的至少一个第二粘合剂层。
8.如权利要求1所述的层压管，其中所述第二层是可热密封的阻隔层。
9.如权利要求1所述的层压管，其中所述第二层是密封剂层并且与所述顶层接触。
10.如权利要求8所述的层压管，其中所述可热密封的阻隔层包括3个至11个层并且具有50μm至150μm的厚度。
11.如权利要求8所述的层压管，其中所述可热密封的阻隔层包含相对于所述层压管具有1％至10％的重量百分比的EVOH。
12.如权利要求6或9所述的层压管，其中所述密封剂层包括1个至3个层并且具有50μm至180μm的厚度。
13.如权利要求10所述的层压管，其中所述可热密封的阻隔层包括芯层、外层和内层。
14.如权利要求13所述的层压管，其中所述可热密封的阻隔层进一步包括至少一个第三粘合剂层。
15.如权利要求14所述的层压管，其中所述芯层、所述外层、所述内层和所述至少一个第三粘合剂层独立地是多层结构。
16.如权利要求5、7或14中任一项所述的层压管，其中所述至少一个第一粘合剂层、所述至少一个第二粘合剂层和所述至少一个第三粘合剂层独立地具有20μm至40μm的厚度。
17.如权利要求16所述的层压管，其中所述至少一个第一粘合剂层、所述至少一个第二粘合剂层和所述至少一个第三粘合剂层包含具有0.930gm/cm3至0.962gm/cm3的密度的乙烯聚合物。
18.如权利要求1或12所述的层压管，其中所述顶层和所述密封剂层独立地具有树脂组合物，所述树脂组合物包含：
至少一种乙烯聚合物，其具有0.5g/10分钟至1.2g/10分钟的熔体流动指数和0.942gm/cm3至0.990gm/cm3的密度。
19.如权利要求18所述的层压管，其中所述树脂组合物包含相对于所述树脂组合物具有0％至10％的重量百分比的着色剂母料。
20.如权利要求1至19中任一项所述的层压管，其中所述层压管具有200mg至1300mg的刚度。
21.如权利要求1至20中任一项所述的层压管，其中所述层压管具有600MPa至1000MPa的杨氏模量。
22.如权利要求1至21中任一项所述的层压管，其中所述层压管具有170μm至400μm的厚度。
23.制造如权利要求1至22中任一项所述的层压管的方法，所述方法包括以下步骤：形成层并将所述层层压在一起，然后切割成具有63mm至320mm的所需宽度的卷材，随后由所述卷材制管。
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