CN116390849A - 具有金属层的多层结构、层合物和制品 - Google Patents

具有金属层的多层结构、层合物和制品 Download PDF

Info

Publication number
CN116390849A
CN116390849A CN202080106317.7A CN202080106317A CN116390849A CN 116390849 A CN116390849 A CN 116390849A CN 202080106317 A CN202080106317 A CN 202080106317A CN 116390849 A CN116390849 A CN 116390849A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
multilayer structure
layer
metal
maleic anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080106317.7A
Other languages
English (en)
Inventor
胥波
徐静怡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN116390849A publication Critical patent/CN116390849A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/308—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/048—Forming gas barrier coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B32B2250/246—All polymers belonging to those covered by groups B32B27/32 and B32B27/30
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00—Containers; Receptacles
    • B32B2439/70—Food packaging
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

本发明提供了多层结构以及由其形成的制品和层合物。根据本文所公开的实施方案的多层结构包括膜和金属层，该金属层包含沉积在该膜的外层上的金属。该膜的该外层包含马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯均聚物的共混物。该多层结构与其他多层结构相比可表现出该外层与该金属层之间改善的粘结强度。

Description

具有金属层的多层结构、层合物和制品
技术领域
本发明涉及包括金属层和膜的多层结构，涉及包括此类多层结构的层合物，并且涉及包括此类多层结构或层合物的制品。
背景技术
包括金属化膜(即，包含沉积在膜层上的金属的金属层)的多层结构被广泛用于包装易腐食品和产品。为了制造此类结构，可经由真空金属化将金属(例如，铝)的薄涂层粘附到膜上。当添加到膜层时，金属的薄涂层可以改善阻隔特性，并且防止或减少液体、气体或蒸气渗透。然而，在保持金属层对膜的粘附性方面存在问题，并且金属层可能部分或全部被去除，从而导致较差的包装和阻隔特性损失。例如，聚丙烯膜可被金属化以改善阻隔特性(例如，气体和湿气阻隔)。但是由于聚丙烯的非极性特性，膜与金属之间的粘结强度可能较差。尽管聚丙烯可被处理以降低其非极性特性，但在制造期间或之后施加的外部热或应力可由于膜与金属之间的不充分粘结强度而导致龟裂。因此，仍然需要包括聚丙烯的多层结构，其在金属层与膜之间表现出增强的粘结强度。
发明内容
本发明提供了包括膜和金属层的多层结构，其中金属层沉积在膜上。根据实施方案，膜具有包含马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯均聚物的共混物的外层，并且当金属沉积在外层上时，所得多层结构表现出期望的特性，诸如金属与膜之间的高粘结强度。
在一个方面，本发明提供了一种多层结构，该多层结构包括(a)膜，其中膜的外层包含(i)8重量％至35重量％的密度小于0.905g/cc并且熔体指数(I2)大于50.0g/10min的马来酸酐接枝聚乙烯和(ii)65重量％至92重量％的聚丙烯均聚物的共混物；以及(b、)金属层，该金属层包含沉积在膜的外层上的金属。
在另一方面，本发明提供了一种层合物。该层合物包括根据本文所公开的实施方案的多层结构。
在另一方面，本发明提供了一种制品，诸如食品包装，其包括本文所公开的本发明多层结构或层合物中的任一者。
在具体实施方式中更详细地描述了这些和其他实施方案。
具体实施方式
下文更详细地描述了本发明所公开的多层结构、层合物和制品的各方面。然而，本公开不应被解释为限制下文阐述的实施方案。
如本文所用，术语“聚合物”意指通过使相同或不同类型的单体聚合而制备的聚合化合物。因此通用术语聚合物涵盖术语均聚物(用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物)和术语共聚物或互聚物。痕量杂质(例如，催化剂残余物)可以掺入到聚合物中和/或聚合物内。聚合物可以是单一聚合物、聚合物共混物或聚合物混合物，包含在聚合期间原位形成的聚合物的混合物。
如本文所用，术语“聚丙烯”或“基于丙烯的聚合物”应当意指包含超过50重量百分比的聚合的丙烯单体(基于可聚合单体的总量)以及任选地可以包含至少一种共聚单体的聚合物。聚丙烯均聚物是包含聚合的丙烯单体并且不包含共聚单体的聚合物。
如本文所用，术语“聚乙烯”或“基于乙烯的聚合物”应意指包含大部分量(＞50mol％)的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这包括聚乙烯均聚物或共聚物(意指衍生自两种或更多种共聚单体的单元)。本领域中已知的聚乙烯的常见形式包含低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；极低密度聚乙烯(VLDPE)；单位点催化的线性低密度聚乙烯，包括线性和基本上线性低密度树脂(m-LLDPE)；基于乙烯的塑性体(POP)和基于乙烯的弹性体(POE)；中等密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。
如本文所用，术语“多层结构”是指具有多于一层的任何结构。例如，多层结构可以具有两个、三个、四个、五个或更多个层。多层结构可以被描述为具有用字母表示的层。举例来说，具有芯层B和两个外部层A和C的三层结构可指定为A/B/C。同样，将具有两个芯层B和C以及两个外层A和D的结构表示为A/B/C/D。本文所公开的多层结构包括包含膜和金属层的结构，所述膜具有一个或多个层。
术语“粘附接触”意指一个层的一个表面与另一层的一个表面彼此碰触并粘结接触，使得一个层不能在不损坏两层的层间表面(即，接触表面)的情况下从另一层去除。
术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论是否具体地公开了所述组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非相反地说明，否则通过使用术语“包含”所要求保护的所有组合物可以包括任何额外的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合的还是其他方式的。相比之下，术语“基本上由...组成”从任何随后列举的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除对可操作性来说并非必不可少的那些组分、步骤或程序之外。术语“由......组成”排除未具体叙述或列出的任何成分、步骤或程序。
在实施方案中，本发明提供了一种多层结构，该多层结构包括(a)膜，其中膜的外层包含(i)8重量％至35重量％的密度小于0.905g/cc并且熔体指数(I2)大于50.0g/10min的马来酸酐接枝聚乙烯和(ii)65重量％至92重量％的聚丙烯均聚物的共混物；以及(b)金属层，该金属层包含沉积在膜的外层上的金属。不希望受任何特定理论的束缚，据信具有相对低密度和高熔体指数(I2)的特定马来酸酐接枝聚乙烯与聚丙烯均聚物的共混物增强膜的外层与金属层的金属之间的粘结强度。
本发明的多层结构可包括本文所述的两个或更多个实施方案的组合。
在其他实施方案中，本发明涉及层合物，其包括本文所公开的本发明多层结构中的任一者和第二膜。根据本文所公开的实施方案的层合物包括与第二膜粘附接触的本文所公开的本发明多层结构中的任一者。层合物的第二膜不受特别限制，并且可包括聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或聚乙烯。
在其他实施方案中，本发明涉及一种制品，诸如用于易腐食品和产品的包装。在实施方案中，制品包括本文所公开的本发明多层结构中的任一者。在实施方案中，制品包括本文所公开的本发明层合物中的任一者。本发明的制品或层合物可包括如本文所述的两个或更多个实施方案的组合。
膜
本发明的多层结构包括膜。在一些实施方案中，多层结构的膜包括外层，该外层增强金属层(如下文所述)之间的粘附强度，并且有利地在单个多层结构或金属化膜中提供良好的阻隔、密封、机械和光学特性的组合。
膜可以是单层或多层膜。在一些实施方案中，膜可用作密封剂膜，并且可包括密封剂层，该密封剂层是与金属化的外层相对的第二外层。
金属化的膜的外层包含马来酸酐接枝聚乙烯和聚丙烯均聚物的共混物。在实施方案中，共混物包含8重量％至35重量％的马来酸酐接枝聚乙烯。本文包括并公开了8重量％至35重量％的马来酸酐接枝聚乙烯的所有单独值和子范围。例如，共混物可包含8重量％至35重量％、9重量％至35重量％、10重量％至35重量％、8重量％至30重量％、9重量％至30重量％、10重量％至30重量％、8重量％至20重量％、9重量％至20重量％、10重量％至20重量％或12重量％至18重量％的马来酸酐接枝聚乙烯，其中重量百分比(重量％)基于共混物的总重量。
在实施方案中，马来酸酐接枝聚乙烯具有小于0.905g/cc的密度。本文包括并公开了小于0.905g/cc的所有单独值和子范围。例如，马来酸酐接枝聚乙烯可具有上限为0.905g/cc、0.900g/cc、0.895g/cc、0.890g/cc、0.885g/cc、0.880g/cc、0.875g/cc、0.870g/cc的密度，或者可具有0.860g/cc至0.900g/cc、0.860至0.890g/cc或0.860g/cc至0.880g/cc范围内的密度。
在实施方案中，马来酸酐接枝聚乙烯具有大于50.0g/10min的熔体指数(I2)。本文公开并包括大于50.0g/10min的所有单独值和子范围。例如，马来酸酐接枝聚乙烯可具有大于100.0g/10min、大于200.0g/10min、大于300.0g/10min、大于400.0g/10min、大于500.0g/10min或大于600.0g/10min的熔体指数(I2)，或者可具有在100.0至1000.0g/10min、200.0至900.0g/10min、300.0至800.0g/10min、400.0至700.0g/10min、500.0至700.0g/10min或600.0至700.0g/10min范围内的熔体指数(I2)。
在实施方案中，马来酸酐接枝聚乙烯具有大于0.5重量％的马来酸酐水平。本文包括并公开大于0.5重量％的所有单独值和子范围。例如，马来酸酐接枝聚乙烯可具有大于0.5重量％、大于0.8重量％、大于1.0重量％、大于1.2重量％或大于1.4重量％的马来酸酐水平，或者可具有在0.6重量％至2.0重量％、0.8重量％至2.0重量％或1.0重量％至2.0重量％范围内的马来酸酐水平，其中重量百分比(重量％)基于马来酸酐接枝聚乙烯的总重量。
在实施方案中，马来酸酐接枝聚乙烯在(350°F)177℃处具有8.0至18.0帕斯卡-秒(Pa.S)的布氏粘度。本文公开并包括8.0Pa.S至18.0Pa.S的所有单独值和子范围。例如，马来酸酐接枝聚乙烯在(350°F)177℃处可具有8.0Pa.S至18.0Pa.S、9.0Pa.S至17.0Pa.S、10.0Pa.S至16.0Pa.S、11.0Pa.S至15.0Pa.S或12.0Pa.S至14.0Pa.S的布氏粘度，其中(350°F)177℃处的布氏粘度根据ASTM D1084测量。
在一些实施方案中，可用于外层的马来酸酐接枝聚乙烯的示例包括可从The DowChemical Company(Midland，MI)商购获得的RETAINTM马来酸酐接枝聚乙烯，诸如RETAINTM3000。
在实施方案中，膜的外层的共混物包含聚丙烯均聚物。在实施方案中，共混物包含65重量％至92重量％的聚丙烯均聚物。本文公开并包括65重量％至92重量％的所有单独值和子范围。例如，共混物可包含65重量％至92重量％、65重量％至91重量％、65重量％至90重量％、70重量％至92重量％、70重量％至91重量％、70重量％至90重量％、80重量％至92重量％、80重量％至91重量％、80重量％至90重量％、80重量％至95重量％或82重量％至88重量％的聚丙烯均聚物，其中重量百分比(重量％)基于共混物的总重量。
在一些实施方案中，可用于外层的聚丙烯均聚物的示例包括可从TotalPetrochemical USA(Houston，TX)商购获得的Total Polypropylene 3365；可从BorealisAG(Vienna，Austria)商购获得的HD601CF；Sinopec Shanghai Petrochemical CompanyLimited(Shanghai，China)商购获得的PP F320。
在实施方案中，共混物的聚丙烯均聚物具有小于12.0g/10min的熔体流动速率。本文公开并包括小于12.0g/10min的所有单独值和子范围。例如，聚丙烯均聚物可具有小于12.0g/10min、10.0g/10min、8.0g/10min、6.0g/10min、4.0g/10min的熔体流动速率，或者可具有在0.5至10.0g/10min、1.0至10.0g/10min、1.0至6.0g/10min、1.0至5.0g/10min或1.0至4.0g/10min范围内的熔体流动速率，其中熔体流动速率根据ASTMD1238(230℃，2.16kg)测量。
在实施方案中，膜的共混物或外层可包含一种或多种如本领域中公知的添加剂。此类添加剂包括抗氧化剂诸如IRGANOX 1010和IRGAFOS 168(可从BASF商购获得)、紫外线吸收剂、抗静电剂、颜料、染料、成核剂、填充剂、增滑剂、阻燃剂、增塑剂、加工助剂、润滑剂、稳定剂、抑烟剂、粘度控制剂、表面改性剂和抗粘连剂。
在其中膜为多层膜的实施方案中，取决于应用，膜还可包括通常包括在多层膜中的其他层，包括例如密封剂层、阻隔层、连接层或其他层。可基于本文的教导，使用本领域技术人员已知的技术来形成膜。例如，可将膜制备为吹塑膜或流延膜，并且可基于本文的教导，使用本领域技术人员已知的技术处理(例如，电晕或等离子体处理)和/或共挤出膜层。
根据本文所公开的实施方案的膜可具有各种厚度，这取决于例如层的数量。例如，在实施方案中，膜可具有2微米至200微米、15微米至100微米、20微米至80微米或25微米至75微米的厚度。在其中膜为多层膜的实施方案中，膜的外层(包含本文所述的共混物)可具有2微米至100微米、5微米至75微米或10微米至50微米的厚度，或者可占整个膜结构的5％至50％、10％至40％或15％至35％。
金属层
多层结构还包括金属层，该金属层包含沉积在膜的外层(包含本文所述的共混物)上的金属。可使用真空金属化将金属层施加到膜的外层上。真空金属化是用于沉积金属的公知技术，其中金属源在真空环境中蒸发，并且当膜穿过真空室时，金属蒸气在膜的表面上冷凝，从而形成薄层。
可沉积在膜的外层上的金属包括Al、Si、Zn、Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Ti、Sn或它们的氧化物。在一些实施方案中，金属层由铝或铝的氧化物(例如，Al2O3)形成。
在实施方案中，金属层具有10纳米至60纳米的厚度。本文公开并包括10纳米至60纳米的所有单独值和子范围。例如，金属层可具有10纳米至60纳米、15纳米至60纳米、10纳米至45纳米、15纳米至45纳米或15纳米至40纳米的厚度。
多层结构
在一些实施方案中，本发明的多层结构包括膜和沉积在其上的金属层(如上所述)。在膜的外层中引入特定共混物(即，具有相对低密度和高熔体指数(I2)的马来酸酐接枝聚乙烯与聚丙烯均聚物的共混物)有利地在金属与膜的外层之间提供改善的粘附性，这有益于该结构和其中可引入该结构的其他结构(例如，层合物)的性能。如上所述，金属层可提供良好的阻隔特性，并且在膜中包括密封剂层可允许该膜用作多层结构中的密封剂膜。
层合物
本文所述的各种实施方案的多层结构可用于形成层合物。此类层合物可由本文所述的多层结构中的任一者形成。
层合物可包括与一个或多个附加膜粘附接触的各种实施方案的多层结构。例如，上文所述的一个或多个实施方案的多层结构可粘附到第二膜上。第二膜可包括例如聚乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或它们的组合。如本领域普通技术人员已知的，多层结构可通过粘合剂层粘附到第二膜上。
制品
本发明的多层结构或层合物可用于形成制品，诸如包装。此类制品可由本文所述的多层结构或层合物中的任一者形成。
可由本发明的多层结构或层合物形成的制品的示例可包括柔性包装、小袋、直立小袋和预制包装或小袋。在一些实施方案中，本发明的多层结构或制品可用于食品包装。可以包含在此类包装中的食品的示例包括肉类、奶酪、谷物、坚果、果汁、调味汁等。基于本文的教导并且基于包装的特定用途(例如，食品的类型、食品的量等)，可使用本领域技术人员已知的技术来形成此类制品。
测试方法
除非本文另有指示，否则以下分析方法用于描述本发明的各个方面：
密度
根据ASTM D792测量密度，并且以克/立方厘米(g/cc或g/cm3)表示。
熔体指数(I2)和熔体流动速率
熔体指数(I2)通过ASTM D-1238在190℃下在2.16kg下测量(除了基于丙烯的聚合物之外)。熔体流动速率被用于基于丙烯的聚合物并且根据ASTM D-1238在230℃处在2.16kg下测量。熔体指数的值以g/10min报告，其与每10分钟洗脱的克数相对应。
布氏粘度
布氏粘度在(350°F)177℃处并根据ASTM D1084测量。布氏粘度的值以帕斯卡-秒(Pa.S)报告。
实施例
以下示例说明本公开的特征，但并不意图限制本公开的范围。以下材料用于作为多层结构实施例的一部分的流延膜中。
BYNELTM50E803(“Poly.1”)，从Dow Chemical Company(Midland，MI)商购获得的酸酐改性聚丙烯树脂，密度为0.90g/cc，并且熔体流动速率为470g/10min。
FUSABONDTM525(“Poly.2”)，从Dow Chemical Company(Midland，MI)商购获得的酸酐改性乙烯共聚物，密度为0.88g/cc，并且熔体指数(I2)为3.7g/10min。
RETAINTM3000(“Poly.3”)，从Dow Chemical Company(Midland，MI)商购获得的马来酸酐接枝聚乙烯，密度为0.87g/cc；熔体指数(I2)为660g/10min；马来酸酐含量大于0.5重量％；并且(350°F)177℃处的布氏粘度为13.0帕斯卡-秒。
Total Polypropylene 3365(“PP-1”)，可从Total Petrochemical USA(Houston，TX)商购获得的聚丙烯均聚物，密度为0.905g/cc，并且熔体流动速率为3.8g/10min。
Total Polypropylene Z9450(“PP-2”)，可从Total Petrochemical USA(Houston，TX)商购获得的无规共聚物聚丙烯。
上述材料用于使用具有三个挤出机的3层流延膜生产线制造多个三层流延膜。使用相同的条件制备每个膜。通过三个挤出机(每层一个挤出机)提供用于每个膜的特定制剂。如果层包括多种树脂，则在将树脂装入挤出机之前将其干混。总线速度设定为20m/min。总膜厚度为50微米，层比率为1/1/1(每层16.67微米)。流延生产线工艺参数示于下表1中。
表1
Figure BDA0004181399180000091
流延膜的层的组成报告于表2中。可以看出，膜1-9的外层包含PP-1与5％、10％或15％的Poly.1、Poly.2或Poly.3的共混物。
表2
外层 核心层 第二外层
膜1 90％PP-1+10％Poly.1 100％PP-1 100％PP-2
膜2 90％PP-1+10％Poly.2 100％PP-1 100％PP-2
膜3 90％PP-1+10％Poly.3 100％PP-1 100％PP-2
膜4 95％PP-1+5％Poly.1 100％PP-1 100％PP-2
膜5 95％PP-1+5％Poly.2 100％PP-1 100％PP-2
膜6 95％PP-1+5％Poly.3 100％PP-1 100％PP-2
膜7 85％PP-1+15％Poly.1 100％PP-1 100％PP-2
膜8 85％PP-1+15％Poly.2 100％PP-1 100％PP-2
膜9 85％PP-1+15％Poly.3 100％PP-1 100％PP-2
膜10 100％PP-1 100％PP-1 100％PP-2
在制备膜之后，将它们在环境条件下储存超过一周以允许添加剂迁移到膜表面，以模拟商业条件。储存超过一周后，使用本领域普通技术人员已知的技术对膜进行电晕处理。
在电晕处理后，将膜的外层(包含共混物)金属化。膜的外层的金属化在由沈阳真空技术研究所生产的实验室规模的真空沉积室中进行。将膜用胶带粘贴在基底夹持器上，并将铝线插入电阻加热器(加热舟)的容器中。首先运行真空泵以在室中产生低于50Pa的压力，冷却系统为15℃。通过快速打开截止阀、关闭角阀并打开蝶形阀，将室抽空装置从真空泵变为分子泵。通过此类操作，室被分子泵抽空到高得多的真空，而真空泵不保护分子泵的操作。当真空水平达到3*10-3pa时，开启加热舟。调节掩模以暂时覆盖基底表面，同时打开旋转部件以驱动基底的恒速旋转，从而有利于更均匀的沉积。然后打开基于QCM(石英晶体微量天平，Fil-Tech Inc.)的厚度监测器。调节加热舟上的电流以获得所需的铝沉积速率(通常为10埃/s至50埃/s)，然后快速移除基底上的掩模，并在同一时刻将QCM上的厚度读数重置为零。继续沉积，直到达到约20纳米的厚度。然后立即关闭加热舟。分子泵停止但不关闭，直到速度降至零。在该阶段，真空泵的保护还继续。关闭真空泵后，将室通风至大气。然后将金属化多层结构从室中取出并置于防尘箱中。
然后如下测量每个多层结构的金属层与膜外层的粘结强度。将多层结构热密封至由丙烯酸含量为～7％的乙烯丙烯酸共聚物制成的100微米膜(“EAA膜”)，其中多层结构的金属层与EAA膜接触。通过将膜放置在110℃的上钳口和70℃的下钳口之间来热密封多层结构和EAA膜，其中上钳口与EAA膜接触，下钳口与多层结构接触。在5巴的压力下钳口与EAA膜和多层结构接触20秒。在室温下老化24小时之后，使用Instron 5567拉伸机，通过用100N的负荷传感器在12英寸/分钟的测试速度下测量T-剥离来测量粘结强度。平均值用作膜的外层与金属层之间的粘结强度。结果在表3中示出。
表3
膜 粘结强度(N/15mm)
比较多层结构1 膜1 0.246
比较多层结构2 膜2 0.374
本发明多层结构1 膜3 0.566
比较多层结构3 膜4 0.310
比较多层结构4 膜5 0.310
比较多层结构5 膜6 0.286
比较多层结构6 膜7 0.209
比较多层结构7 膜8 0.615
本发明多层结构3 膜9 1.451
比较多层结构8 膜10 0.352
如上所示，当膜的外层包含10重量％或15重量％马来酸酐接枝聚乙烯与聚丙烯均聚物的共混物(本发明多层结构1和3)时，粘结强度显著大于对应的比较多层结构(例如，比较多层结构1-2和6-7)。

Claims (9)

1.一种多层结构，所述多层结构包括：
(a)膜，其中所述膜的外层包含(i)8重量％至35重量％的密度小于0.905g/cc并且熔体指数(I2)大于50.0g/10min的马来酸酐接枝聚乙烯和(ii)65重量％至92重量％的聚丙烯均聚物的共混物；以及
(b)金属层，所述金属层包含沉积在所述膜的所述外层上的金属。
2.根据权利要求1所述的多层结构，其中所述马来酸酐接枝聚乙烯具有大于0.5重量％的马来酸酐含量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的多层结构，其中所述马来酸酐接枝聚乙烯在(350°F)177℃处具有8.0帕斯卡-秒至18.0帕斯卡-秒的布氏粘度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的多层结构，其中所述金属包括Al、Si、Zn、Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Ti、Sn、它们的氧化物，以及它们的组合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的多层结构，其中所述金属包括Al金属、Al的氧化物或两者。
6.根据前述权利要求中任一项所述的多层结构，其中所述金属通过真空金属化沉积在所述膜上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多层结构，其中所述金属层具有10纳米至60纳米的厚度。
8.一种层合物，所述层合物包括与第二膜粘附接触的根据前述权利要求中任一项所述的多层结构。
9.一种制品，所述制品包括根据权利要求8所述的层合物。
CN202080106317.7A 2020-11-19 2020-11-19 具有金属层的多层结构、层合物和制品 Pending CN116390849A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2020/130175 WO2022104655A1 (en) 2020-11-19 2020-11-19 Multilayer structures, laminates, and articles with metal layers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116390849A true CN116390849A (zh) 2023-07-04

Family

ID=81708161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080106317.7A Pending CN116390849A (zh) 2020-11-19 2020-11-19 具有金属层的多层结构、层合物和制品

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230321962A1 (zh)
EP (1) EP4247636A4 (zh)
JP (1) JP2024502926A (zh)
CN (1) CN116390849A (zh)
WO (1) WO2022104655A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5085816A (en) * 1989-05-15 1992-02-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing laminar articles from a mixture of a polyolefin and ethylene/vinyl alcohol copolymers
BRPI0506475A (pt) * 2004-01-09 2007-02-06 Du Pont composição polimérica, pelìcula de embalagem e método de preparação de uma composição polimérica metalizável
US7550533B2 (en) * 2005-07-01 2009-06-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Composition comprising acid anhydride-grafted polyolefin
WO2008054637A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-08 Dow Global Technologies Inc. Adhesive films
US20130046262A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 James H. Wang Renewable thermoplastic starch-based multi-layer films and articles
ES2864248T3 (es) * 2014-12-16 2021-10-13 Dow Global Technologies Llc Una estructura multicapa y un envase que comprende la misma
ES2653722T3 (es) * 2014-12-31 2018-02-08 Dow Global Technologies Llc Embalaje de barrera autorreciclable
ES2863574T3 (es) * 2015-03-18 2021-10-11 Dow Global Technologies Llc Películas protectoras, mezclas y métodos de fabricación de las mismas
AR109065A1 (es) * 2016-07-28 2018-10-24 Dow Global Technologies Llc Estructuras multicapa, películas multicapa y envases formados a partir de ellas
CN106280005B (zh) * 2016-08-30 2020-06-23 联泓(江苏)新材料研究院有限公司 一种可用于与金属复合的绝缘热封材料及其制备方法和应用
CN109906144B (zh) * 2016-09-30 2021-08-10 陶氏环球技术有限责任公司 用作多层膜中的连接层的树脂以及包含其的多层膜

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024502926A (ja) 2024-01-24
WO2022104655A1 (en) 2022-05-27
EP4247636A4 (en) 2024-08-07
EP4247636A1 (en) 2023-09-27
US20230321962A1 (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5929317B2 (ja) シーラントフィルム及びそれを用いた包装材
CN110545995B (zh) 多层结构，用于制造多层结构的方法，以及相关制品
JP6831367B2 (ja) 多層構造体内で結合層として使用するための樹脂及びそれを含む多層構造体
JP2592500B2 (ja) 積層フィルム
TWI841662B (zh) 多層結構、用於製造多層結構之方法及相關製品
JP2017528341A (ja) 複層金属化キャストフィルム及びそれから作製されるパッケージング
JP4187092B2 (ja) 二軸延伸防湿ポリプロピレンフィルム
JP4711920B2 (ja) 二軸延伸多層ポリプロピレンフィルム
CN116390849A (zh) 具有金属层的多层结构、层合物和制品
CN115803195A (zh) 多层结构、层合物和相关制品
JP4229269B2 (ja) 積層蒸着フィルム及びその用途
JP7556129B2 (ja) 多層構造体、積層体、及び関連物品
JP2022518742A (ja) 金属化ポリエチレンフィルムおよび関連する構造
JP2003170555A (ja) 二軸延伸多層ポリプロピレンフィルム
CN116209573A (zh) 多层结构、层合物和相关制品
JP2004330744A (ja) 二軸延伸ポリプロピレン多層フィルム
TWI766010B (zh) 多層結構、用於製造多層結構之方法、以及相關製品
EP4357134A1 (en) Oriented multilayer film including metal layer
JP2024096178A (ja) ガスバリアフィルム
JP2024530700A (ja) 機械方向に延伸された多層フィルムを含む多層構造体
JP2021187057A (ja) バリア性積層フィルムおよびバリア性包装体
JP4462503B2 (ja) 二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination