TW202000760A - 經塗佈的膜及由其形成之物品 - Google Patents

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尼可拉斯卡多索 馬佐拉
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Abstract

本發明提供經塗佈的膜以及由此類膜形成的物品。在一態樣中，一種經塗佈的膜包含(a)一膜及(b)一塗層，該塗層在該膜之一外表面上，該塗層包含聚胺甲酸酯及複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。在一些實施例中，該經塗佈的膜在80℃至200℃之一溫度範圍內於ASTM 1921-98的密封條件下具耐熱性，及/或當根據ASTM D2457在45°下進行測量時具有11或更小的一光澤度。

Description

經塗佈的膜及由其形成之物品
本發明係關於可用於物品中之經塗佈的膜。此類經塗佈的膜在食品包裝（諸如，直立式小袋）中可係特別有用的。
許多年來，經創造以保護食物、液體、個人保健品、及其他消費產品之許多類型的可撓性及半剛性包裝已以一結構製造，該結構一般以使用反應性聚胺甲酸酯黏著劑將（多個）聚酯及/或聚丙烯層與聚乙烯膜組合在一起以製作各種層的一層壓體。亦可使用各種聚烯烴擠出物或其他熱活性聚合物使用擠出或熱層壓技術製作相同類型的層壓。此類膜結構結合聚酯及/或聚丙烯層之表面光度（光澤度或消光）、剛性、耐熱性、及氧障壁性質與聚乙烯層的水蒸氣障壁、機械、及密封性質。此外，一些包裝包括金屬箔層、紙板層、及其他層。當然，障壁性質（對氧及水蒸氣穿透具抗性（或缺乏抗性））可透過最終包裝之個別層的選擇基於待包裝之產品類型來選擇。
雖然此類包裝結合數個性質，但此類包裝的主要挑戰之一者係製造包裝所需的許多轉換及製造步驟。此類混合材料包裝的另一挑戰係此類包裝的設置。由於此類包裝由混合的塑膠及/或金屬箔及/或紙板組成，包裝通常因為與此等材料的回收不相容而作為廢棄物丟棄，不過熱能回收可係透過焚化及熱回收的一選項。
因此，將係所欲的是具有用於在包裝中使用之新的經塗佈的膜及相關材料，其等提供必要的性質及功能，並允許容易的回收或熱能回收。亦將係所欲的是具有用於在包裝中使用之新的經塗佈的膜及相關材料，其等結合高密封溫度範圍與一消光表面光度。
本發明提供經塗佈的膜，其具有有利地提供一消光表面光度之一聚胺甲酸酯塗層。在一些實施例中，本發明提供經塗佈的膜，其等有利地結合基於聚烯烴的膜（包括具有及不具有層壓的單層及多層膜）與一聚胺甲酸酯塗層，該聚胺甲酸酯塗層有利地提供具有一改善的相容性/可回收性外觀之一消光光度。在一些實施例中，本發明提供用於包裝之經塗佈的膜，其等具有密封溫度範圍及一消光光度，其等可與基於聚酯或聚丙烯的膜相當，但可以簡化的製造程序生產。例如，在一些實施例中，該聚胺甲酸酯塗層可線內（例如，在擠出之後）施加至一基於聚烯烴的膜之一外表面以提供該等經塗佈的膜。在一些實施例中，本發明有利地簡化用於包裝之膜生產程序，並最小化導致難以回收之不相容材料的使用。
在一態樣中，本發明提供一種經塗佈的膜，其包含膜及一塗層，該塗層在該膜之一外表面上，其包含聚胺甲酸酯及複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。在一些實施例中，當根據ASTM D2457在45°下進行測量時，該膜之經塗佈之該外表面具有11單位或更低之一光澤度。在一些實施例中，該膜包含聚乙烯、聚丙烯、或其組合。在一些實施例中，該經塗佈的膜在80℃至200℃之一溫度範圍內於ASTM F1921-98的密封條件下具耐熱性及/或在60°下具有至少70單位的一光澤度。此類溫度範圍可此類經塗佈的膜在對生產力損害最小的情況下促進使用於成形填充及密封包裝程序中。
本發明之一些態樣亦提供物品（例如可撓性包裝、小袋、直立式小袋、袋件等）。在一態樣中，一種物品包含本文中所揭示之本發明經塗佈的膜之任一者。
本發明之一些態樣亦提供層壓體。在一態樣中，一種層壓體包含本文中所揭示之本發明經塗佈的膜之任一者。
實施方式中更詳細描述了這些及其他實施例。
除非本文中另有規定，否則百分比係重量百分比(wt%)且溫度係以℃表示。
如本文中所使用，用語「組成物(composition)」係指一材料混合物，其包含該組成物以及由該組成物之該等材料形成的反應產物及分解產物。
「聚合物(polymer)」意指藉由聚合單體所製備之一聚合化合物，無論係相同或不同類型。因此，通用用語聚合物包含用語均聚物（用於指由僅一種類型的單體製備的聚合物，其中認為痕量雜質可併入聚合物結構中），以及下文所定義的用語交互聚合物。痕量的雜質（例如催化劑殘餘物）可併入到聚合物中及/或內。聚合物可係單一聚合物、聚合物摻合物、或聚合物混合物，包括在聚合期間原位形成之聚合物混合物。
如本文中所使用，用語「交互聚合物(interpolymer)」係指透過至少兩種不同類型的單體聚合製備的聚合物。因此，通用用語交互聚合物包括共聚物（用於指由兩種不同類型的單體製備的聚合物），以及由多於兩種不同類型的單體製備的聚合物。
如本文中所使用，用語「基於烯烴的聚合物(olefin-based polymer)」或「聚烯烴(polyolefin)」是指以聚合形式包含大部分為烯烴單體的聚合物（基於聚合物的重量計），該單體例如乙烯或丙烯，並且可任選地包含一或多種共聚單體。
如本文中所使用，用語「乙烯/α-烯烴交互聚合物(ethylene/α-olefin interpolymer)」係指交互聚合物，其以聚合形式包含大部分量(＞50 mol%)之衍生自乙烯單體之單元及其餘衍生自一或多個α-烯烴之單元。用於形成乙烯/α-烯烴交互聚合物之一般的α-烯烴係C3 -C10 烯烴。
如本文中所使用，用語「乙烯/α-烯烴共聚物(ethylene/α-olefin copolymer)」係指共聚物，其以聚合形式包含大部分量(＞50 mol%)之乙烯單體及α-烯烴，為僅有兩個單體類型。
如本文中所使用，用語「α-烯烴(α-olefin)」係指烯烴，其在主要或α位置處具有雙鍵。
用語「黏附接觸(in adhering contact)」及類似用語意指一層之一面表面(facial surface)與另一層之一面表面彼此觸碰及接合接觸，使得一層無法在不損壞兩層的夾層表面（亦即，接觸面表面）的情況下從另一層移除。
用語「包含」、「包括」、「具有」和它們的衍生詞彙並非旨在排除任何額外組分、步驟、或程序的存在，無論是否具體地揭示了上述組分、步驟、或程序。為了避免任何疑慮，除非另有相反指明，透過使用用語「包含」主張的所有組成物可包括任何額外添加劑、佐劑、或化合物，無論其為聚合或其他組成物。反之，用語「基本上由……(所)組成」將任何其他組分、步驟、或程序排除在任何後續說明之外，除了對可操作性不重要者之外。用語「由……(所)組成」排除未具體描述或列出的任何組分、步驟、或程序。
「聚乙烯(polyethylene)」或「基於乙烯的聚合物(ethylene-based polymer)」應意指聚合物，其包含大部分量(＞50 mol %)的已衍生自乙烯單體之單元。此包括聚乙烯均聚物或共聚物（意指衍生自二或更多種共聚單體之單元）。所屬技術領域中已知的常見聚乙烯形式包括低密度聚乙烯(LDPE)；線性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；極低密度聚乙烯(VLDPE)；單位點(single-site)催化之線性低密度聚乙烯，其包括線性及實質上線性低密度樹脂兩者(m-LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；及高密度聚乙烯(HDPE)。這些聚乙烯材料在所屬技術領域中係普遍已知的；然而，下列描述可有助於理解部分此等不同聚乙烯樹脂之一些者之間的差異。
用語「LDPE」亦可稱為「高壓乙烯聚合物(high pressure ethylene polymer)」或「高度支鏈聚乙烯(highly branched polyethylene)」，並且定義為意指聚合物係在高壓釜或管狀反應器中在高於14,500 psi (100 MPa)之壓力下使用自由基起始劑而部分或完全同質聚合或共聚合，自由基起始劑諸如過氧化物（參見例如US 4,599,392，其特此以引用方式併入本文中）。LDPE樹脂一般具有在0.916至0.935 g/cm3 範圍中之密度。
用語「LLDPE」包括使用傳統Ziegler-Natta催化劑系統與鉻系催化劑系統及單位點催化劑（包括但不限於雙茂金屬催化劑（有時稱為「m-LLDPE」）及限定幾何催化劑）所製成之兩種樹脂，並且包括線性、實質上線性、或非均相聚乙烯共聚物或均聚物。LLDPE含有比LDPE少的長鏈支鏈並且包括實質上線性乙烯聚合物（其等係進一步定義於美國專利5,272,236、美國專利5,278,272、美國專利5,582,923、及美國專利5,733,155）；均勻支鏈線性乙烯聚合物組成物（諸如美國專利第3,645,992號中者）；非均相支鏈乙烯聚合物（諸如根據美國專利第4,076,698號中所揭示之方法而製備者）；及/或其摻合物（諸如US 3,914,342或US 5,854,045中所揭示者）。LLDPE可經由氣相、溶液相、或漿液聚合、或其任何組合製成，使用所屬技術領域中已知的任何類型反應器或反應器組態。
用語「MDPE」係指具有0.926至0.935 g/cm3 之密度的聚乙烯。「MDPE」一般係使用鉻或Ziegler-Natta催化劑或使用單位點催化劑（包括但不限於雙茂金屬催化劑及限定幾何催化劑）所製成，且一般具有大於2.5之分子量分布(「molecular weight distribution, MWD」）。
用語「HDPE」係指具有大於約0.935 g/cm3 且至多約0.970 g/cm3 之密度的聚乙烯，其等通常以Ziegler-Natta催化劑、鉻催化劑、或單位點催化劑（包括但不限於雙茂金屬催化劑及限定幾何催化劑）製備。
用語「ULDPE」係指具有0.880至0.912 g/cm3 之密度的聚乙烯，其等通常以Ziegler-Natta催化劑、鉻催化劑、或單位點催化劑（包括但不限於雙茂金屬催化劑及限定幾何催化劑）製備。
「摻合物(blend)」、「聚合物摻合物(polymer blend)」、及類似用語意指二或更多個聚合物之組成物。此一摻合物可係混溶或可係非混溶。此一摻合物可係相分離或可係非相分離。此一摻合物可或可不含有一或多個域組態，如由穿透式電子光譜法、光散射、x射線散射、及所屬技術領域中已知之任何其他方法所判定者。摻合物並非層壓體，但層壓體的一或多個層可含有摻合物。此類摻合物可係製備為原位形成（例如在反應器中）之乾燥摻合物、熔體摻合物、或使用所屬技術領域中具有通常知識者已知的其他技術製備。
「聚丙烯(Polypropylene)」應意指聚合物，其等包含已衍生自丙烯單體之大於50重量%的單元。此包括聚丙烯均聚物或共聚物（意指衍生自二或更多個共單體之單元）。所屬技術領域中已知的聚丙烯之常見形式包括均聚物聚丙烯(homopolymer polypropylene, hPP)、隨機共聚物聚丙烯(random copolymer polypropylene, rcPP)、衝擊共聚物聚丙烯（hPP+至少一彈性體衝擊改質劑）(impact copolymer polypropylene, ICPP)、或高衝擊聚丙烯(high impact polypropylene, HIPP)、高熔體強度聚丙烯(high melt strength polypropylene, HMS-PP)、同排聚丙烯(isotactic polypropylene, iPP)、對排聚丙烯(syndiotactic polypropylene, sPP)、及其組合。
除非本文中另有指明，使用下列分析方法來描述本發明之態樣： 熔體指數(melt index)：熔體指數I2 （或I2）及I10 （或I10）係根據ASTM D-1238在190℃下且分別在2.16 kg及10 kg負載下測量。其等之值係以g/10 min記述。「熔體流動速率(melt flow rate)」係用於基於聚丙烯之樹脂及其他樹脂，並且根據ASTM D1238（230℃在2.16 kg下）判定。
密度：用於密度測量之樣本係根據ASTM D4703來製備。測量係根據ASTM D792，Method B，在樣本壓製成之一小時內進行。
峰值熔點係藉由微差掃描熱量法(Differential Scanning Calorimeter, DSC)來判定，其中在以每分鐘10℃之速率冷卻至-40℃的溫度之前，該膜係在於230℃調節3分鐘。在該膜保持-40℃達3分鐘之後，將膜以每分鐘10℃之速率加熱至200℃。
用語分子量分布(molecular weight distribution)或「MWD」係定義為重量平均分子量對數量平均分子量的比率(Mw /Mn )。Mw 及Mn 係根據所屬技術領域中已知的方法使用習知凝膠滲透層析術（習知GPC (gel permeation chromatography)）來判定。
光澤度係在45°根據ASTM D2457進行測量，除非另有指示。
如下文進一步描述，根據ASTM F1921-98測量耐熱性。
根據ASTM 1894判定摩擦係數。
本文中進一步描述額外性質及測試方法。
在一實施例中，本發明提供一種經塗佈的膜，其包含膜及塗層，該塗層在該膜之一外表面上，該塗層包含聚胺甲酸酯及複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。在一些實施例中，複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子具有1至20微米的平均粒度(D＜50)。在一些實施例中，以該塗層的該總重量計，該塗層包含1.2至6.5重量百分比之[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。在一些實施例中，當根據ASTM D2457在45°下進行測量時，該膜之經塗佈之該外表面具有11單位或更低之一光澤度。
在一些實施例中，膜係單層膜。在一些實施例中，膜係多層膜。在一些實施例中，膜包含聚乙烯、聚丙烯、或其組合。在一些實施例中，以該未經塗佈的膜之該總重量計，該膜包含95重量百分比或更多的聚乙烯。在一些實施例中，膜係吹塑膜。在該膜係多層膜之一些實施例中，該膜包含障壁層。本文提供關於可用在本發明之各種實施例中之其他膜結構的額外細節。
在一些實施例中，經塗佈的膜在80℃至200℃之溫度範圍內於ASTM F1921-98的密封條件下具耐熱性。在一些實施例中，經塗佈的膜在經塗佈之表面上具有0.15至1.0的摩擦係數。
在一些實施例中，聚胺甲酸酯係由以下形成：(a)羥基封端多元醇或胺甲酸酯；及(b)異氰酸酯官能性預聚物。在一些實施例中，異氰酸酯官能性預聚物包含芳族異氰酸酯。在一些實施例中，羥基封端胺甲酸酯包含以下之至少一者：羥基封端之基於聚醚的胺甲酸酯、羥基封端之基於聚酯的胺甲酸酯、及羥基封端之基於聚酯聚醚的胺甲酸酯。在一些實施例中，膜外表面上的塗層量係1至7 g/m2 。本文提供關於可用在本發明之各種實施例的塗層中之聚胺甲酸酯的額外細節。
本發明之一些態樣亦提供物品（例如可撓性包裝、小袋、直立式小袋、袋件等）。在一態樣中，一種物品包含本文中所揭示之本發明經塗佈的膜之任一者。
本發明之實施例亦提供物品，其等由本文中所述之經塗佈的膜之任一者形成。在一些此類實施例中，經塗佈的膜具有20至200微米之厚度。此類物品的實例可包括可撓性包裝、小袋、直立式小袋、袋件、及預製包裝或小袋。在一些實施例中，本發明之經塗佈的膜可用在形成、填充、密封程序中以製作包裝、小袋、或其他物品。
本發明之一些態樣亦提供層壓體。在一態樣中，一種層壓體包含本文中所揭示之本發明經塗佈的膜之任一者。在一些實施例中，層壓體包含經層壓至第二膜之如本文中所揭示的本發明經塗佈的膜，其中該第二膜包含聚對苯二甲酸乙二酯、雙軸定向聚丙烯、或聚乙烯。 膜
可塗佈各種膜以提供根據本發明之各種實施例之經塗佈的膜。例如，經塗佈的膜可係單層膜或多層膜。膜可由各種聚合物形成，包括例如聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、及一般用在膜中的其他者。
本發明之實施例的特別有利之處在於提供經塗佈的膜，其中該膜主要由聚烯烴（諸如聚丙烯及/或聚乙烯）形成。例如，除了使用此類聚合物可提供的其他優點以外，膜在其中主要包含聚乙烯或聚丙烯之經塗佈的膜具有改善的可回收性外觀。具體地，將本發明之經塗佈聚乙烯膜併入具有消光光度之物品（例如包裝，諸如直立式小袋）中將係有利的。在一些實施例中，以該未經塗佈的膜之該總重量計，膜包含95重量百分比或更多的聚乙烯。在其他實施例中，以該未經塗佈的膜之該總重量計，膜包含96重量百分比或更多、97重量百分比或更多、98重量百分比或更多、或者99重量百分比或更多的聚乙烯。
現將描述可塗佈以提供根據本發明之實施例之經塗佈的膜的各種聚乙烯膜。
如上文所述，在一些實施例中，用在經塗佈的膜中的膜係多層膜。在一些此類實施例中，第一層包含從70至100重量百分比的線性低密度聚乙烯。在一些實施例中，第一層係表面層。自70至100重量百分比(wt%)之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，線性低密度聚乙烯的量可從70、80、或90 wt%之下限至80、90、或100 wt%之上限。例如，第一線性低密度聚乙烯的量可從80至100 wt%、或替代地從70至90 wt%、或替代地從75至95 wt%、或替代地從80至100 wt%。
線性低密度聚乙烯具有小於或等於0.930 g/cc (cm3 )之密度。小於或等於0.930 g/cc之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，線性低密度聚乙烯的密度可係自0.928、0.925、0.920、或0.915 g/cc的上限。在本發明之一些態樣中，第一線性低密度聚乙烯具有大於或等於0.870 g/cc之密度。介於0.870與0.930之間之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中。
線性低密度聚乙烯在一些實施例中具有126℃或更低（較佳地介於70與121℃之間，更佳地介於80與121℃之間）的峰值熔點。
第一層中之線性低密度聚乙烯的熔體指數可取決於數個因素，包括膜是否係吹塑膜或澆鑄膜。在膜係吹塑膜之實施例中，線性低密度聚乙烯具有小於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。自2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，第一線性低密度聚乙烯可具有自2.0、1.7、1.4、1.1、或0.9 g/10分鐘的上限之熔體指數。在本發明之一具體態樣中，線性低密度聚乙烯具有I2 （其具有0.1 g/10分鐘的下限）。自0.1 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，第一線性低密度聚乙烯可具有大於或等於0.1、0.2、0.3、或0.4 g/10分鐘的I2 。
在其他實施例中，膜可係澆鑄膜。在此類實施例中，線性低密度聚乙烯具有大於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。高於2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，第一線性低密度聚乙烯可具有自2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、或10 g/10分鐘之下限的熔體指數。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之第一線性低密度聚乙烯可具有15 g/10分鐘的熔體指數上限。在一些實施例中，取決於第一層或其他層中之其他組分，用於澆鑄膜施加之第一層中的第一線性低密度聚乙烯可具有小於2.0 g/10分鐘的I2 上限。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之第一層中的線性低密度聚乙烯可具有0.1至2.0 g/10分鐘或0.5至2.0 g/10分鐘的熔體指數(I2 )。自0.1至2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。
可用在第一層中之線性低密度聚乙烯的實例包括可以名稱AFFINITY™ 及DOWLEX™ 商購自The Dow Chemical Company者，包括例如AFFINITY™ PL 1146G、AFFINITY™ 1881G、DOWLEX™ 2045G、及DOWLEX™ 2645G。
替代此類線性低密度聚乙烯（或除此之外），亦可使用具有上述範圍內之密度、熔體指數、及峰值熔點之增強聚乙烯或超低密度聚乙烯。可用在第一層中之增強聚乙烯的實例包括可以名稱ELITE™ AT及ELITE™ 商購自The Dow Chemical Company者，包括例如ELITE™ AT 6401及ELITE™ 5401G。可用在第一層中之超低密度聚乙烯的實例包括可以名稱ATTANE™ 商購自The Dow Chemical Company者，包括例如ATTANE™ 4203。
在第一層包含＜100%的第一線性低密度聚乙烯之實施例中，第一層進一步包含一或多個額外的聚乙烯樹脂，諸如具有從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個低密度聚乙烯、具有0.930 g/cc或更高的密度及從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個額外的線性低密度聚乙烯。
在膜包含多層膜之實施例中，第二層包含從60至100重量百分比的聚乙烯。在一些實施例中，第二層係另一表面層。自60至100重量百分比(wt%)之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的量可從60、70、80、或90 wt%之下限至70、80、90、或100 wt%之上限。例如，聚乙烯的量可從70至100 wt%、或替代地從60至90 wt%、或替代地從65至95 wt%、或替代地從70至100 wt%。
第二層中的聚乙烯具有0.905至0.970 g/cc (cm3 )之密度。自0.910至0.970 g/cc之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的密度可從0.905、0.910、0.920、0.930、0.940、或0.950 g/cc的下限至0.930、0.940、0.950、0.960、0.970 g/cc的上限。在一些實施例中，聚乙烯具有從0.910至0.970 g/cc（較佳地介於0.920至0.960 g/cc之間，更佳地介於0.940至0.960 g/cc之間）的密度。
第二層中的聚乙烯在一些實施例中具有100℃至135℃（較佳地介於121與132℃之間，更佳地介於126與132℃之間）的峰值熔點。
第二層中之聚乙烯的熔體指數可取決於數個因素，包括膜是否係吹塑膜或澆鑄膜。在膜係吹塑膜之實施例中，聚乙烯具有小於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。自2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有自2.0、1.7、1.4、1.1、或0.9 g/10分鐘的上限之密度。在本發明之一具體態樣中，聚乙烯具有I2 （其具有0.1 g/10分鐘的下限）。自0.1 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有大於或等於0.1、0.2、0.3、或0.5 g/10分鐘的I2 。
在其他實施例中，膜可係澆鑄膜。在此類實施例中，第二層中的聚乙烯具有大於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。高於2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，第一線性低密度聚乙烯可具有自2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、或10 g/10分鐘之下限的熔體指數。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之第二層中的聚乙烯可具有至多15 g/10分鐘之I2 。在一些實施例中，取決於第二層或其他層中之其他組分，用於澆鑄膜施加之第二層中的聚乙烯可具有小於2.0 g/10分鐘的I2 上限。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之第二層中的聚乙烯可具有0.1至2.0 g/10分鐘或0.5至2.0 g/10分鐘的熔體指數(I2 )。自0.1至2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。
可用在第二層中之聚乙烯的實例包括可以名稱DOWLEX™ 、ELITE™ 、及ATTANE™ 購自The Dow Chemical Company者，諸如DOWLEX™ 2045G、DOWLEX™ NG2038B、ELITE™ 5111G、ELITE™ 5400G、ELITE™ 5960G、及ATTANE 4203。
在第二層包含＜100%的上述聚乙烯之實施例中，第二層進一步包含一或多個額外的聚乙烯樹脂，諸如具有從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個低密度聚乙烯、具有0.930 g/cc或更低的密度及從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個額外的線性低密度聚乙烯。
在膜包含多層膜之一些其他實施例中，第二層可包含從60至100重量百分比的聚丙烯。在一些實施例中，第二層係另一表面層。自60至100重量百分比(wt%)之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，聚丙烯的量可從60、70、80、或90 wt%之下限至70、80、90、或100 wt%之上限。例如，聚丙烯的量可從70至100 wt%、或替代地從60至90 wt%、或替代地從65至95 wt%、或替代地從70至100 wt%。
可用在第二層中的聚丙烯可係均聚物聚丙烯(hPP)、隨機共聚物聚丙烯(rcPP)、衝擊共聚物聚丙烯（hPP+至少一彈性體衝擊改質劑）(ICPP)、或高衝擊聚丙烯(HIPP)、高熔體強度聚丙烯(HMS-PP)、同排聚丙烯(iPP)、對排聚丙烯(sPP)、及其組合。可用在本發明之一些實施例中的均聚物丙烯之實例包括可商購自LyondellBasell Industries（例如Pro-fax PD702）、Braskem（例如D115A）、及Borealis（例如WF 420HMS）之均聚物丙烯。可用在第二層中的聚丙烯亦可係丙烯-α烯烴交互聚合物。此類丙烯/α-烯烴交互聚合物可以名稱VERSIFY™ 商購自The Dow Chemical Company，或者以商標名VISTAMAXX購自ExxonMobil Chemical Company。
在第二層包含＜100%的上述聚丙烯之實施例中，第二層進一步包含一或多個聚乙烯樹脂，諸如具有從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個低密度聚乙烯、具有0.930 g/cc或更低的密度及從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個額外的線性低密度聚乙烯。
在其中膜係如上述之具有第一層及第二層之多層膜的實施例中，該膜可進一步在第一層與第二層之間包含一或多個內層。在此類實施例中，該等內層中之至少一者可包含從40至100重量百分比的高密度聚乙烯。自40至100重量百分比(wt%)之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，高密度聚乙烯的量可從40、50、60、70、80、或90 wt%之下限至50、60、70、80、90、或100 wt%之上限。例如，高密度聚乙烯的量可從50至100 wt%、或替代地從60至90 wt%、或替代地從65至95 wt%、或替代地從70至100 wt%。
高密度聚乙烯具有0.930 g/cc (cm3 )至0.970 g/cc的密度。自0.930至0.970 g/cc之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的密度可從0.930、0.940、0.950、或0.960 g/cc的下限至0.950、0.960、或0.970 g/cc的上限。在一些實施例中，高密度聚乙烯具有0.940 g/cc或更高之密度。
高密度聚乙烯在一些實施例中具有126℃至135℃（較佳地介於126與132℃之間，更佳地介於127與132℃之間）的峰值熔點。
至少一內層中之高密度聚乙烯的熔體指數可取決於數個因素，包括膜是否係吹塑膜或澆鑄膜。在膜係吹塑膜之實施例中，高密度聚乙烯具有小於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。自2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，高密度聚乙烯可具有自2.0、1.7、1.4、1.1、或0.9 g/10分鐘的上限之密度。在本發明之一具體態樣中，高密度聚乙烯具有I2 （其具有0.1 g/10分鐘的下限）。自0.1 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，高密度聚乙烯可具有大於或等於0.1、0.2、0.3、或0.4 g/10分鐘的I2 。
在其他實施例中，膜可係澆鑄膜。在此類實施例中，高密度聚乙烯具有大於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。高於2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，至少一內層中之高密度聚乙烯可具有自2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、或10 g/10分鐘之下限的熔體指數。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之至少一內層中的高密度聚乙烯可具有至多15 g/10分鐘之I2 。在一些實施例中，取決於（多個）內層或其他層中之其他組分，用於澆鑄膜施加之至少一內層中的高密度聚乙烯可具有小於2.0 g/10分鐘的I2 上限。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之至少一內層中的高密度聚乙烯可具有0.1至2.0 g/10分鐘或0.5至2.0 g/10分鐘的熔體指數(I2 )。自0.1至2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。
可用在至少一內層中之高密度聚乙烯的實例包括可以名稱DOWLEX™ 名稱商購自The Dow Chemical Company者。替代此類高密度聚乙烯（或除此之外），亦可使用具有上述範圍內之密度、熔體指數、及峰值熔點之增強聚乙烯。可用在至少一內層中之增強聚乙烯的實例包括可以ELITE™ 名稱商購自The Dow Chemical Company者，諸如ELITE™ 5940G及ELITE™ 5960G。在一些實施例中，中密度聚乙烯可代替高密度聚乙烯或增強聚乙烯（或除了其等以外）而用在內層中。此一中密度聚乙烯的實例係來自The Dow Chemical Company的DOWLEX™ 2038.68G。
在內層包含＜100%的上述聚乙烯之實施例中，該內層進一步包含一或多個額外的聚乙烯樹脂，諸如具有從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個低密度聚乙烯、具有0.930 g/cc或更低的密度及從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個額外的線性低密度聚乙烯。
除了包含40至100重量百分比的高密度聚乙烯之內層以外，在一些實施例中，該膜可包含一或多個額外的內層，該一或多個額外的內層包含其他聚乙烯或聚乙烯之組合，諸如一或多個低密度聚乙烯、一或多個線性低密度聚乙烯、一或多個高密度聚乙烯、一或多個增強聚乙烯、或其組合。例如，在一實施例中，該膜包含至少一額外的內層，其中該額外內層包含50至100重量百分比的聚乙烯，其具有0.920 g/cc (cm3 )或更低之密度。自0.920 g/cc之聚乙烯密度的所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的密度可係至0.900、0.905、0.910、0915、或0.920 g/cc的上限。可提供此類內層以例如增強該膜的強度。
至少一額外內層中之聚乙烯的熔體指數可取決於數個因素，包括膜是否係吹塑膜或澆鑄膜。在膜係吹塑膜之實施例中，至少一額外層中的聚乙烯具有小於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。自2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有自2.0、1.7、1.4、1.1、或0.9 g/10分鐘的上限之密度。在本發明之一具體態樣中，聚乙烯具有I2 （其具有0.01 g/10分鐘的下限）。自0.1 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有大於或等於0.1、0.2、0.3、或0.4 g/10分鐘的I2 。
在其他實施例中，膜可係澆鑄膜。在此類實施例中，至少一額外內層中的聚乙烯具有大於或等於2.0 g/10分鐘的I2 。高於2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有自2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、或10 g/10分鐘之下限的熔體指數。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之至少一額外內層中的聚乙烯可具有至多15 g/10分鐘之I2 。在一些實施例中，取決於（多個）內層或其他層中之其他組分，用於澆鑄膜施加之至少一額外內層中的聚乙烯可具有小於2.0 g/10分鐘的I2 上限。在一些實施例中，用於澆鑄膜施加之至少一額外內層中的聚乙烯可具有0.1至2.0 g/10分鐘或0.5至2.0 g/10分鐘的熔體指數(I2 )。自0.1至2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。
可用在至少一額外內層中之具有0.920 g/cc或更低之密度的聚乙烯的實例包括可以名稱DOWLEX™ 、ELITE™ 、及ATTANE™ 商購自The Dow Chemical Company者，諸如DOWLEX™ 2045G、ELITE™ 5401G、及ATTANE™ 4203G。
在多層膜之上述層的任一者中（但較佳地係在內層中），由於各種原因，可包括除了聚乙烯以外的其他聚烯烴樹脂。例如，多層膜中的一層可包含其他聚烯烴樹脂，諸如聚丙烯及/或環烯烴共聚物（例如，可商購自TOPAS Advance polymers之環烯烴共聚物，諸如TOPAS 6013），以在不明顯傷害材料之間的相容性與潛在可回收性的情況下提供增加的剛性。在此類實施例中，額外的聚烯烴樹脂可以小於50重量百分比的量提供。
在一些實施例中，可用在本發明之經塗佈的膜中的多層膜可包含3或更多層。可用在本發明之經塗佈的膜中的多層膜在一些實施例中可包含至多11層。膜中之層數可取決於多種因素，包括例如多層膜的所欲厚度、多層膜的所欲性質、多層膜的預期用途、及其他因素。
在一些實施例中，多層膜中之一或多層可包含一或多個添加劑。添加劑可包括但不限於抗靜電劑、增色劑、染料、潤滑劑、填料（例如，TiO2 或CaCO3 ）、遮光劑、成核劑、加工助劑、顏料、一次抗氧化劑、二次抗氧化劑、UV穩定劑、防結塊劑、滑劑、增黏劑、阻燃劑、抗微生物劑、除異味劑、抗真菌劑、去氧劑、去濕劑、以及其組合，取決於一具體應用的需求。
在一些實施例中，取決於膜之所欲用途或需求，膜可包含其他層，諸如障壁層。例如，針對一些用途，對於膜可係所欲的是提供針對濕氣、光、香氣/異味、及/或氧穿透的障壁。此類障壁層可包含例如聚醯胺、乙烯-乙烯醇、及如所屬技術領域中具有通常知識者已知之用在障壁層中的其他聚合物。在此類實施例中，膜中可包括一或多個連結層，以將（多個）障壁層黏附至（多個）基於聚乙烯的層，如所屬技術領域中具有通常知識者已知者。
如上文所述，可以聚胺甲酸酯塗層塗佈各種多層膜以提供根據本發明之實施例之經塗佈的膜。此類多層膜之一些非限制性實例係在PCT公開案第WO2016/196168號中提供，其特此以引用方式併入本文中。
在一些實施例中，待以聚胺甲酸酯塗層塗佈之膜包含一單層膜。在此類實施例中，單層膜可包含從70至100重量百分比的聚乙烯，其具有小於0.930 g/cm3 之密度、及小於2.0 g/10分鐘之熔體指數(I2 )、及小於126℃之峰值熔點。自70至100重量百分比(wt%)之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的量可從70、80、或90 wt%之下限至80、90、或100 wt%之上限。例如，聚乙烯的量可從80至100 wt%、或替代地從70至90 wt%、或替代地從75至95 wt%、或替代地從80至100 wt%。
用在單層中的聚乙烯具有小於或等於0.930 g/cc (cm3 )之密度。小於或等於0.930 g/cc之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，聚乙烯的密度可係自0.928、0.925、0.920、或0.915 g/cc的上限。在本發明的一些態樣中，聚乙烯具有大於或等於0.870 g/cc的密度。介於0.870與0.930 g/cc之間之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中。
用在單層中的聚乙烯在一些實施例中具有126℃或更低（較佳地介於70與121℃之間，更佳地介於80與121℃之間）的峰值熔點。
在一些實施例中，用在單層中的聚乙烯之熔體指數(I2 )小於或等於2.0 g/10分鐘。自2.0 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有自2.0、1.7、1.4、1.1、或0.9 g/10分鐘的上限之密度。在本發明之一具體態樣中，聚乙烯具有I2 （其具有0.1 g/10分鐘的下限）。自0.1 g/10分鐘之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中。例如，聚乙烯可具有大於或等於0.1、0.2、0.3、或0.4 g/10分鐘的I2 。
根據一些實施例，可用在單層膜中之具有0.930 g/cc或更低之密度、2.0 g/10分鐘或更小之熔體指數(I2 )、以及126℃或更低之峰值熔點的聚乙烯之實例包括可以名稱AFFINITY™ 、ELITE™ AT、及ATTANE™ 商購自The Dow Chemical Company者，諸如AFFINITY™ PL 1146G、AFFINITY™ 1888、ELITE™ AT 6401、ELITE™ 5401G、及ATTANE™ 4203。
在單層膜的情況中，由於各種原因，在單層中可包括除了聚乙烯以外的其他聚烯烴樹脂。例如，單層可包含聚烯烴樹脂，諸如聚丙烯及/或環烯烴共聚物（例如，可商購自TOPAS Advance polymers之環烯烴共聚物，諸如TOPAS 6013），以提供增加的剛性。在此類實施例中，額外的聚烯烴樹脂可以小於50重量百分比的量提供。
在單層包含＜100%的上述聚乙烯之實施例中，該單層進一步包含一或多個額外的聚乙烯樹脂，諸如具有從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個低密度聚乙烯、具有0.930 g/cc或更低的密度及從0.1至5 g/10分鐘的熔體指數之一或多個額外的線性低密度聚乙烯。
較佳地，用在本發明之實施例中的膜以吹塑膜或澆鑄膜程序形成，如所屬技術領域中通常已知者，雖然可使用諸如層壓之其他方法。 聚胺甲酸酯塗層
本發明提供一種基於聚胺甲酸酯的塗層，其在膜之外表面上。
用語「基於聚胺甲酸酯的塗層(polyurethane-based coating)」係用以指示經固化時，塗層主要包含聚胺甲酸酯，但塗層在一些實施例中亦可包括未經反應的反應物（例如，多元醇、異氰酸酯等）以及其他添加劑。
在一些實施例中，聚胺甲酸酯係由以下形成：(a)羥基封端多元醇或胺甲酸酯；及(b)異氰酸酯官能性預聚物。在一些實施例中，異氰酸酯官能性預聚物包含芳族異氰酸酯。可用在本發明之一些實施例中的芳族異氰酸酯之實例包括甲苯二異氰酸酯(TDI)的任何或全部的異構物、及/或亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)的任何或全部的異構物。在一些實施例中，異氰酸酯官能性預聚物包含脂族異氰酸酯。可用在本發明之一些實施例中的脂族異氰酸酯之實例包括異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的任何及全部的異構物、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)的任何及全部的異構物、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)的任何及全部的異構物、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯(H6XDI)的任何及全部的異構物、以及間四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)的任何及全部的異構物。在一些實施例中，羥基封端胺甲酸酯包含以下中之至少一者：羥基封端之基於聚醚的胺甲酸酯、羥基封端之基於聚酯的胺甲酸酯、及羥基封端之基於聚酯聚醚的胺甲酸酯。
聚胺甲酸酯可藉由以下形成：以規定的混合比率將兩個分開的組分混合在一起，並接著在兩個組分之間的反應時固化。在一些實施例中，兩個反應物組分可係製備以提供1:1之混合比率（羥基封端多元醇或胺甲酸酯對異氰酸酯官能性預聚物之比率）以促進測量及混合。在一些實施例中，此類混合比率可在1:0.2至1:2之範圍內。在此類混合比率下，在一些實施例中，異氰酸酯指數係在~1:1至~3:3之範圍內。在一些實施例中，聚胺甲酸酯可係單組分異氰酸酯封端預聚物，其與周圍濕氣或濕度反應以完成其固化。
聚胺甲酸酯組分可包含聚醚多元醇、聚酯多元醇、或兩者之一組合。在一些實施例中，此類多元醇可係線性或支鏈。在一些實施例中，可使用具有芳族組分之聚酯以賦予替代性能性質，諸如針對目標應用之化學抗性或耐熱性。在一些實施例中，塗層係由具有介於100與4700道耳頓之間的分子量之多元醇及使用賦予分支的多官能性試劑（諸如三異丙醇胺及三羥甲基丙烷）形成。根據本發明的一些實施例，當與某些非反應性添加劑一起反應及結合時，此類選定材料可有利地提供所欲的耐熱性、防結塊特性、目標摩擦係數、及目標光澤度位準至經塗佈的膜。
除了聚胺甲酸酯以外，塗層進一步包含[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。如本文所述之[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子有利地提供根據本發明之一些實施例之經塗佈的膜的消光光度。
在一些實施例中，[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子的粒度可係格外重要的。在一些實施例中，[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子具有1至20微米的平均粒度(D＜50)。在一些實施例中，[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子具有5至15微米的平均粒度(D＜50)。在一些實施例中，[(三甲基矽基)氧基]改質的二氧化矽粒子具有13至20微米的平均粒度(D＜50)。如本文中所使用，「平均粒度(average particle size)(D＜50)」代表使用雷射光散射作為判定基礎而判定之在體積加權基礎上的粒度分布。D＜50代表粒徑，單位係微米，低於其會發現50%的累積分布。MALVERN MASTERIZER X粒度分析儀(Malvern Instruments, Malvern, Worcestershire, UK)可用於進行測量，使用水作為分散劑。使用以下參數：45 mm鏡片；MSX1樣本製備單元；MSX23流通池(Flow through cell)；使用2.4 mm光束長度；2LHD呈現，其中粒子密度＝1.000；多分散分析模型。將樣本直接逐滴加至以中等範圍（1600至1700 rpm）攪拌之分析儀中的分散劑。該量係在30秒內加入，使得遮蔽穩定至介於15與30%之間。從添加開始至分析開始的總時間係60至90秒。實施針對背景的掃描，且分析係設定在5000。接著記述平均粒度(D＜50)。
[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子在一些實施例中具有30至45 kg/m3 的體密度。如本文中所使用，用語「體密度(bulk density)」意指在不使用任何迫緊力(packing force)亦不允許沉降時間（但藉由在實驗台上輕叩圓筒來確定圓筒係均勻填充）的情況下填充50 cm3 量筒的至少30 cm3 所需的以克為單位之固體重量，並將重量除以所佔用的體積及以kg/m3 為單位記述值。
待用在塗層中之[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子的量在提供根據本發明之一些實施例之經塗佈的膜的消光光度中亦可係重要的。除了包括足量的[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽以提供所欲之消光光度以外，[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽的量可受到其在乙酸乙酯中的溶解度所限制，乙酸乙酯係用作為用於形成根據本發明之一些實施例之塗層的溶劑。在一些實施例中，以塗層的總重量計，塗層包含1.2至6.5重量百分比之[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。在一些實施例中，以塗層的總重量計，塗層包含5.0至6.5重量百分比之[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。
可用在本發明之實施例中的[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子的一個實例係DOWSIL™ VM-2270之氣凝膠微細粒子，其可商購自The Dow Chemical Company。
如上文所提出者，塗層可由異氰酸酯官能性預聚物及羥基封端多元醇或胺甲酸酯形成。可將[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子直接加至羥基封端多元醇或胺甲酸酯。替代地，可將[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子在乙酸乙酯中稀釋，並接著加至反應物組成物中之一者。下表提供可用在用以製備根據本發明之一些實施例之聚胺甲酸酯塗層之組成物中的組分範圍：表 1 - 反應物組成物（羥基封端聚胺甲酸酯）
Figure 108122872-A0304-0001
 表 2 - 反應物組成物（異氰酸酯官能性預聚物）
Figure 108122872-A0304-0002
根據一些實施例，反應物組成物係以11 100重量份的羥基封端胺甲酸酯組成物對35.27重量份的異氰酸酯官能性預聚物組成物的比率混合。關於製備此類組成物及其等混合以形成聚胺甲酸酯塗層之額外資訊係在下文的實例一節中提供。 經塗佈的膜
可使用塗層一般係藉由其而施加至膜之各種技術將塗層（包括[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子）施加至膜之外表面，該等技術包括但不限於例如凹版塗佈及柔版塗佈。亦可使用其他薄塗佈技術。具有施加基於溶劑之塗層及/或基於水之塗層及黏著劑的設備之所屬技術領域中具有通常知識者可輕易調適其等之程序以將聚胺甲酸酯塗層施加至膜以獲得本發明之經塗佈的膜。為了達成適當的動態黏度，施加處的目標固體將取決於具體塗層，但在一些實施例中，可在15%至80%之範圍內。
在一些實施例中，施加至膜的塗層量可係每平方公尺至少1克。如本文中所使用，塗層量係藉由測量塗層之前與施加及乾燥塗層之後的膜重量的差來判定。在一些實施例中，施加至膜的塗層量係至多每平方公尺7克。在一些實施例中，施加至膜的塗層量係每平方公尺1至7克。自每平方公尺1至7克之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，塗層量可從每平方公尺1、2、3、4、5、或6克之下限至每平方公尺2、3、4、5、6、或7克之上限。例如，在一些實施例中，塗層量可係每平方公尺1至4克。
本發明之經塗佈的膜的各種實施例可具有一或多個所欲性質，包括例如消光表面光度、寬耐熱性範圍、塗層表面上之穩定的摩擦係數、及/或其他性質。
在一些實施例中，本發明之經塗佈的膜展現消光表面光度。換言之，本發明之經塗佈的膜展現低光澤度。，特別是相較於未經塗佈之聚乙烯膜。本發明之經塗佈的膜的表面光度（無論消光或光澤）可藉由根據ASTM D2457在45°測量光澤度而評估。在一些實施例中，當根據ASTM D2457測量時，本發明之經塗佈的膜在45°展現13單位或更小的光澤度。自45°之1至13單位之所有個別值及子範圍皆包括於本文中且揭示於本文中；例如，光澤度可從1、5、6、7、8、9、或10單位之下限至10、11、12、或13單位之上限。例如，在一些實施例中，當根據ASTM D2457測量時，經塗佈的膜在45°展現11單位或更小的光澤度。
在一些實施例中，本發明之經塗佈的膜具有寬耐熱性範圍。根據本發明之一些實施例，經塗佈的膜係在從80℃至200℃的溫度範圍內具耐熱性。在一些實施例中，經塗佈的膜係在從80℃至180℃的溫度範圍內具耐熱性。如本文中所使用，當根據ASTM 1921-98測量時，耐熱性範圍的下溫度係經塗佈的膜展現至少1 lbf /in之熱密封強度的溫度。如本文中所使用，耐熱性範圍的上溫度係經塗佈的膜展現燒穿的溫度，使得由於經塗佈的膜變形而無法根據ASTM 1921-98測量熱密封強度。
在一些實施例中，本發明之經塗佈的膜可在經塗佈之表面上展現穩定的摩擦係數。例如，在一些實施例中，當根據ASTM 1894測量膜對金屬時，經塗佈之表面展現0.15至1.0之動摩擦係數。在一些實施例中，當根據ASTM 1894測量膜對金屬時，經塗佈之表面展現0.1至0.4之動摩擦係數。 層壓體及物品
本發明之經塗佈的膜的一些實施例可用以形成根據本發明之一些實施例之層壓體。例如，本發明之經塗佈的膜可基於本文中的教示根據所屬技術領域中具有通常知識者已知的技術使用黏著劑而層壓至聚對苯二甲酸乙二酯膜、雙軸定向聚丙烯膜、或聚乙烯膜。此類層壓體可用在本發明之物品中，如下文進一步描述者。
本發明之實施例亦關於由本文中所揭示之經塗佈的膜或層壓體中之任一者所形成之物品。在一些實施例中，物品係可撓性包裝。在一些實施例中，可撓性包裝包含根據本發明之第一經塗佈的膜及根據本發明之第二經塗佈的膜。在一些實施例中，可撓性包裝包含根據本發明之第一經塗佈的膜、根據本發明之第二經塗佈的膜、及根據本發明之第三或更多經塗佈的膜。在一些實施例中，根據本發明之第一經塗佈的膜係使用可密封側熱密封至另一可熱密封表面，無論是任何合適構造的膜或片材或成形容器，在膜或片材或成形容器的不可熱密封側上可具有或可能不具有本發明之塗層。替代地，可撓性包裝可由經摺疊之本發明的單一經塗佈的膜形成。
在一些實施例中，可撓性包裝呈以下之一或多者之形式：袋件、小袋、囊、及直立式小袋，其係基於本文中的揭露使用所屬技術領域中具有通常知識者已知的技術形成。
用以形成可撓性包裝之經塗佈的膜的厚度可取決於數個因素來選擇，包括例如可撓性包裝的大小、可撓性包裝的體積、可撓性包裝的內容物、可撓性包裝的所欲性質、及其他因素。在一些此類實施例中，具有用在本發明之可撓性包裝中的厚度之經塗佈的膜具有20至200微米的厚度。自20至200微米之所有個別值及子範圍皆包括在本文中且揭示於本文中；例如，經塗佈的膜的厚度可從20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、或190微米的下限至30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、或200微米的上限。
適於藉由本發明之可撓性包裝容置之內容物之非限制性實例包括食物（飲料、湯、乳酪、穀類）、液體、洗髮精、油、蠟、柔軟劑、乳液、保濕劑、藥劑、糊劑、界面活性劑、凝膠、黏著劑、懸浮液、溶液、酶、肥皂、化妝品、擦劑、可流動微粒、及其組合。
本發明之一些實施例現在將在下列實例中詳細描述。實例 實例 1
製備數個聚胺甲酸酯塗層以用於評估。下列添加劑係用在塗層中，以評估其等在聚乙烯膜之表面光度上的影響：表 3
Figure 108122872-A0304-0003
未發現添加劑4可與將用以形成聚胺甲酸酯塗層之反應物組成物一起溶解（觀察到相分離），且因此從進一步的評估中排除。 用於聚胺甲酸酯塗層之反應物組成物的製備
下列實例評估具有聚胺甲酸酯塗層之經塗佈的膜，其等以不同量併入添加劑1至3以評估經塗佈的膜之性質。
用在此等實例中的聚胺甲酸酯塗層係製備自如下之二反應物組成物。反應物組成物A包含羥基封端胺甲酸酯，且係製備自下列成分：表 4 - 反應物組成物 A
Figure 108122872-A0304-0004
為了製備反應物組成物A，將TIPA熔化。聚醚二醇（標稱分子量425）係真空裝入至反應器中。將熔化的TIPA真空裝入至反應器中，隨後係聚醚多元醇(VORANOL 220-110N)。以乙酸乙酯潤洗真空管路，並以75 RPM攪拌反應器的內容物。將乙酸乙酯真空裝入至反應器中。反應器的內容物經由冷卻夾套冷卻。在冷卻之後，將TDI裝入至反應器，並以乙酸乙酯潤洗真空管路。因為反應的放熱本質，反應器的內容物係冷卻至75℃的溫度。反應器中的溫度在持續攪動4小時之下保持在75℃。接著將反應器的內容物冷卻至60℃並測量黏度。若黏度為＜2500 cP，則將反應器的內容物冷卻至40℃，並加入0.393重量百分比的TDI（以原始的TDI裝載計），並將混合槽內容物加熱並保持在75℃達一小時。接著在攪動之下裝入添加劑。30分鐘後，若黏度＞2500 cP，則將消泡劑與剩餘乙酸乙酯之混合物真空裝入至反應器。接著攪拌內容物30分鐘。接著使反應器冷卻至50℃，並將反應物組成物A包裝以供使用。
反應物組成物B包含異氰酸酯官能性預聚物，且係製備自下列成分：表 5 - 反應物組成物 B
Figure 108122872-A0304-0005
為了製備反應物組成物B，添加劑及潤滑劑係預混合並保持在50℃。將三羥甲基丙烷裝入至反應器，隨後係乙酸乙酯。將TDI真空裝入至反應器，隨後係剩餘的乙酸乙酯作為潤洗液。將批次保持在70℃達3小時。接著將批次冷卻至55℃。測量批次的黏度。若黏度＜380 cP，則藉由加入三羥甲基丙烷來將批次的黏度調整至＞380 cP。若黏度＞380 cP或者在加入額外的三羥甲基丙烷之後，將反應器接著冷卻至55℃。將預混合的添加劑/潤滑劑真空裝入至反應器。接著將環己烷加入反應器，並使內容物保持在45℃以及攪拌45分鐘直到內容物清透（例如，必須溶解添加劑）。接著將苯甲醯氯真空裝入至反應器，並攪拌內容物15分鐘。接著包裝反應物組成物B以供使用。
表4及表5提供經設計以在經塗佈的膜的乾燥之經塗佈層中提供6.5重量百分比的添加劑之反應物組成物，並稱為本發明之塗層組成物1。其他本發明之塗層組成物及比較性塗層組成物係使用上述程序以反應物組成物A與B之不同的成分量及不同的混合比率製備。此等塗層組成物如下：本發明之塗層組成物 2 （在乾燥之經塗佈層中之 5.2 重量百分比的添加劑 1 ）
Figure 108122872-A0304-0006
 本發明之塗層組成物 3 （在乾燥之經塗佈層中之 3.8 重量百分比的添加劑 1 ）
Figure 108122872-A0304-0007
 本發明之塗層組成物 4 （在乾燥之經塗佈層中之 2.4 重量百分比的添加劑 1 ）
Figure 108122872-A0304-0008
 本發明之塗層組成物 5 （在乾燥之經塗佈層中之 1.2 重量百分比的添加劑 1 ）
Figure 108122872-A0304-0009
 比較性塗層組成物 A （在乾燥之經塗佈層中之 35.8 重量百分比的添加劑 2 ）
Figure 108122872-A0304-0010
 比較性塗層組成物 B （在乾燥之經塗佈層中之 24.0 重量百分比的添加劑 2 ）
Figure 108122872-A0304-0011
 比較性塗層組成物 C （在乾燥之經塗佈層中之 14.4 重量百分比的添加劑 2 ）
Figure 108122872-A0304-0012
 比較性塗層組成物 D （在乾燥之經塗佈層中之 6.5 重量百分比的添加劑 2 ）
Figure 108122872-A0304-0013
 比較性塗層組成物 E （在乾燥之經塗佈層中之 1.2 重量百分比的添加劑 2 ）
Figure 108122872-A0304-0014
 比較性塗層組成物 F （在乾燥之經塗佈層中之 24.0 重量百分比的添加劑 3 ）
Figure 108122872-A0304-0015
 比較性塗層組成物 G （在乾燥之經塗佈層中之 16.2 重量百分比的添加劑 3 ）
Figure 108122872-A0304-0016
 比較性塗層組成物 H （在乾燥之經塗佈層中之 9.5 重量百分比的添加劑 3 ）
Figure 108122872-A0304-0017
 比較性塗層組成物 I （在乾燥之經塗佈層中之 3.8 重量百分比的添加劑 3 ）
Figure 108122872-A0304-0018
 比較性塗層組成物 J （在乾燥之經塗佈層中之 1.2 重量百分比的添加劑 3 ）
Figure 108122872-A0304-0019
前述討論描述兩種組分（反應物組成物A及反應物組成物B）的合成，其等可由塗層供應商提供，且其等可用以形成用於本發明之一些實施例之聚胺甲酸酯塗層。如下文所討論者，反應物組成物A及反應物組成物B可係施加至膜及反應（例如，藉由膜轉換器）以在膜上形成聚胺甲酸酯塗層。針對此等實例，將指定量的反應物組成物A與指定量的反應物組成物B混合（例如，針對本發明之塗層組成物1，100份的反應物組成物A對35.27份的反應物組成物B）。將組成物混合在一起以確保均質性，並以目標塗層重量施加至目標膜上。為了在此等樣本中達到適當的動態黏度，施加處的目標固體不應高於38%。較佳的塗層技術係輥施加（直接或逆向凹版），使用或不使用平整桿。接著藉由強制乾燥或空氣乾燥加熱烘箱來移除溶劑。反應物組成物A及反應物組成物B之胺甲酸酯反應在溶劑移除時開始。為了此等實例之目的，由反應物組成物A及反應物組成物B所形成之聚胺甲酸酯塗層應稱為PU塗層。
針對下文所討論的實例，在混合之後，攪拌混合物兩分鐘以均質化混合物。如圖1所示使用邁耶桿(Mayer bar) 5從頂部至底部將塗層混合物施加至聚乙烯膜。針對下列實例之各者的目標塗層重量係每平方公尺2克。將塗層空氣加熱以移除溶劑。
實例中所用的膜係五層共擠出聚乙烯膜，其具有下列組成物：
Figure 108122872-A0304-0020
樹脂之各者皆可商購自The Dow Chemical Company。
共擠出5層膜樣本係藉由在表示為層A/B/C/D/E/F/G（如上表中標示）之7層的兩者中使用相同聚合物進料來運行之Alpine 7層吹塑膜上生產，其中「A」層（底部）在氣泡內。5層結構係藉由組合「B」及「C」層與「D」及「e」層來達成。個別進料管路皆係50 mm 30:1 L/D溝槽進料擠出機，其中各擠出機係從4組分摻合機進料。所組合的7個擠出機生產至23 kg/hr之75 mm 7層平模(16/16/26/26/16)的進料。吹開比率(blow up ratio)係2.5:1。標準冰凍線(frost line)高度係30 cm。膜厚度使用自動分佈空氣環系統(auto profile air ring system)及IBC維持。
將如上文所述之聚胺甲酸酯塗層施加至膜樣本之各者的頂層。聚胺甲酸酯塗層使用不同的添加劑及不同的添加劑量，如表6中所歸納者：表 6
Figure 108122872-A0304-0021
添加劑的重量百分比代表添加劑在乾塗層中的重量百分比。 光澤度測試
測量本發明之經塗佈的膜及比較膜之各者的光澤度。所執行之光澤度測試係在45°下使用BYK Gardner Micro-Tri-Gloss光澤度計之ASTM D2457。結果係顯示於表7中：表 7
Figure 108122872-A0304-0022
當在45°測量時，11單位或更低之光澤度測量表示具有消光光度之經塗佈的膜。本發明之膜1明確地提供消光光度，且本發明之膜2及膜3係接近的。而本發明之膜4及膜5不提供那麼低的光澤度值，該等膜仍提供如本文所提出之其他優點。 耐熱性測試
亦評估本發明之膜1至膜5的耐熱性。將耐熱性與以下相比較：未經塗佈之聚乙烯膜（未經塗佈的膜）、如WO2016/196168之實例1中所述之具有聚胺甲酸酯塗層的聚乙烯膜（比較膜K）、及具有來自Siegwerk之基於水之消光塗層的聚乙烯膜（比較膜L）。耐熱性係使用基於ASTM F1921-98的測試進行測量。在此測試中，使用設置在40 psi及0.5 sec的Sencor密封機將測試樣品面對面密封。溫度係從120℃增加至180℃。在各溫度，膜的耐熱性係評等為「通過」、「正常」、或「熔化」。「通過(pass)」之評等意指在經塗佈的膜表面上沒有任何可見的變化。「正常(regular)」的評等意指密封區域由於熱暴露而開始伸長。「熔化(melt)」之評等意指經塗佈的膜由於熱暴露而劣化。結果係顯示於表8中：表 8 ：
Figure 108122872-A0304-0023
如表8中所示，本發明之膜1至膜5各顯示120℃至超過180℃的耐熱性範圍。比較膜K具有與本發明之膜2至膜5類似的性能，但具有光澤表面光度而非消光表面光度。未經塗佈的膜及比較膜L（基於水之塗層）各顯示低於140℃的耐熱性範圍。
5‧‧‧邁耶桿
［圖1］繪示一塗層至一膜之施加。
5‧‧‧邁耶桿

Claims (10)

  1. 一種經塗佈的膜，其包含： (a) 一膜； (b) 一塗層，其在該膜之一外表面上，該塗層包含聚胺甲酸酯及複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。
  2. 如請求項1之經塗佈的膜，其中該複數個[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子具有1至20微米的一平均粒度(D＜50)。
  3. 如請求項1或請求項2之經塗佈的膜，其中以該塗層的該總重量計，該塗層包含1.2至6.5重量百分比之該等[(三甲基矽基)氧基]改質二氧化矽粒子。
  4. 如前述請求項中任一項之經塗佈的膜，其中當根據ASTM D2457在45°下進行測量時，該膜之經塗佈之該外表面具有11單位或更低之一光澤度。
  5. 如前述請求項中任一項之經塗佈的膜，其中該膜包含聚乙烯、聚丙烯、或其組合。
  6. 如請求項5之經塗佈的膜，其中以該未經塗佈的膜之該總重量計，該膜包含95重量百分比或更多的聚乙烯。
  7. 如前述請求項中任一項之經塗佈的膜，其中該經塗佈的膜在80℃至200℃的一溫度範圍內於ASTM F1921-98的密封條件下具耐熱性。
  8. 如前述請求項中任一項之經塗佈的膜，其中該聚胺甲酸酯係由以下形成：(a)羥基封端多元醇或胺甲酸酯；及(b)異氰酸酯官能性預聚物。
  9. 一種包含如前述請求項中任一項之經塗佈的膜的物品，其中該經塗佈的膜具有20至200微米之一厚度。
  10. 一種層壓體，其包含如請求項1至8中任一項之經塗佈的膜。
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