TW202313348A

TW202313348A - 層合物及包含其之製品

Info

Publication number: TW202313348A
Application number: TW111119979A
Authority: TW
Inventors: 陳高兵; 白晨豔; 潘健平; 吳杰; 磺卡洛斯卡薩盧畢亞斯
Original assignee: 美商陶氏全球科技有限責任公司; 美商羅門哈斯公司
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-04-01
Also published as: BR112023025153A2; AR126014A1; EP4352141A1; CN117425688A; WO2022256957A1; KR20240019792A

Abstract

本發明提供一種層合物，其包含具有第一內表面及第一外表面之聚烯烴基基板薄膜及具有第二內表面及第二外表面之聚胺基甲酸酯基頂部塗層，其中該第一內表面與該第二內表面接觸，其中該聚胺基甲酸酯基頂部塗層係藉由將氰基異氰酸酯封端之組分與羥基封端之組分混合且將該混合物塗佈於該聚烯烴基基板薄膜之第一內表面上來形成。亦提供製備該層合物之方法、包含該層合物之製品及該層合物在產品之封裝中之用途。

Description

層合物及包含其之製品

本發明大體上係關於封裝材料之領域，且尤其係關於適用於封裝之層合物及包含其之製品。

封裝為產品之重要部分。其為製備用於運輸、倉儲、物流、銷售之商品的協調系統，其通常需要良好柔軟度、透明度以及耐刮擦性。迄今為止，市場由PVC薄膜控制，該PVC薄膜可傳遞封裝應用可接受的性質，但工業已提出關於PVC薄膜之氯化物含量、高硬度及相對較差透明度的問題。

存在對於新穎封裝材料之連續需求，該等封裝材料可具有不可自現有封裝薄膜產品（例如，PVC封裝薄膜）獲得之所需性質組合。

本發明之實施例藉由提供包含塗佈有聚胺基甲酸酯基頂部塗層薄膜之聚烯烴基基板薄膜的層合物來滿足需求。已發現，根據本發明之層合物使得效能平衡改良，包括良好柔軟度、透明度及耐刮擦性，同時降低氯化物含量。

在一個態樣中，本發明提供一種層合物，其包含：具有第一內表面及第一外表面之聚烯烴基基板薄膜，以及具有第二內表面及第二外表面之聚胺基甲酸酯基頂部塗層，其中第一內表面與第二內表面接觸，其中聚胺基甲酸酯基頂部塗層藉由混合異氰酸酯封端之組分及羥基封端之組分且將混合物塗佈於聚烯烴基基板薄膜之第一內表面上而形成，且其中層合物之Zebedee透明度如根據ASTM D1746/15量測不低於 25%，且拉伸模數如根據ASTM D882量測不高於230 MPa。

在另一態樣中，本發明提供製備如本文中所描述之層合物的方法，其包含：（1）提供具有第一內表面及第一外表面之聚烯烴基基板薄膜；（2）混合異氰酸酯封端之組分與羥基封端之組分以形成混合物；及（3）在第一內表面上塗佈在步驟（2）中獲得之混合物，形成具有第二內表面及第二外表面之聚胺基甲酸酯基頂部塗層之層。

在另一態樣中，本發明提供一種包含本文所描述之層合物的製品。

在另一態樣中，本發明提供本文所描述之層合物在產品之封裝中之用途。

如所主張，應理解前文一般描述及以下詳細描述兩者皆僅為例示性及解釋性的，且並不限制本發明。

除非另外定義，否則本文所使用之所有技術及科學術語均具有與本發明所屬領域中之普通技術人員通常所理解之含義相同之含義。此外，本文所提及之所有公開案、專利申請案、專利及其他參考文獻均以引用之方式併入。

如本文所揭示，「及/或」意謂「及，或作為替代」。除非另外指示，否則所有範圍均包括端點。

如本文所揭示，術語「包含」、「包括」、「具有」以及其衍生詞不意欲排除任何額外組分、步驟或程序之存在，不論其是否特定地揭示。為避免任何疑問，除非相反陳述，否則經由使用術語「包含」所主張之所有組合物均可包括任何額外添加劑、佐劑或化合物，無論是聚合的還是其他的。相比之下，術語「基本上由……組成」自任何隨後列舉之範疇中排除任何其他組分、步驟或程序，除了對可操作性而言並非必需的彼等組分、步驟或程序之外。術語「由……組成」排除未具體敍述或列舉之任何組分、步驟或程序。

如本文中所揭示，除非另外規定，否則本文提及之所有百分比均以重量計，且溫度以（℃）為單位。 A. 層合物

本發明之層合物包含聚烯烴基基板薄膜及聚胺基甲酸酯基頂部塗層。

聚烯烴基基板薄膜具有面向聚胺基甲酸酯基頂部塗層之第一外表面及第一內表面，且聚胺基甲酸酯基頂部塗層具有面向聚烯烴基基板薄膜之第二外表面及第二內表面。在一些實施例中，第一內表面可至少部分地或完全地與第二內表面接觸。在一些實施例中，第一內表面可與整個第二內表面接觸。 i. 聚烯烴基基板薄膜

聚烯烴基基板薄膜基本上由聚烯烴形成。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜包含按聚烯烴基基板薄膜之總重量計50重量%至100重量%、55重量%至100重量%或60重量%至100重量%之聚烯烴。

術語「聚烯烴」及「烯烴基聚合物」可在本文中互換使用且係指聚合物，該聚合物以聚合形式包含等於或高於50 wt%或大部分重量%之烯烴（按聚合物之重量計）且視情況可包含一種或多種共聚單體。

術語「聚乙烯」及「乙烯基聚合物」可在本文中互換使用且係指聚合物，該聚合物以聚合形式包含等於或高於50重量%或大部分重量%之乙烯（按聚合物之重量計）且視情況可包含一種或多種共聚單體。術語「聚丙烯」及「丙烯基聚合物」可在本文中互換使用且係指聚合物，該聚合物以聚合形式包含等於或高於50 wt%或大部分重量%之丙烯（按聚合物之重量計）且視情況可包含一種或多種共聚單體。

如本文所用，術語「聚合單體」係指聚合物之單體單元，聚合物通常由一系列鍵聯單體殘基構成。

在一些實施例中，聚烯烴可包含一種或多種選自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其任何組合之烯烴基聚合物。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜可包含按聚烯烴基基板薄膜之總重量計50重量%至100重量%、55重量%至100重量%、60重量%至100重量%、或65重量%至100重量%之聚乙烯或聚丙烯。

在一些實施例中，聚烯烴可包含按乙烯基聚合物之總重量計乙烯含量為50重量%至95重量%、55重量%至95重量%、60重量%至95重量%、65重量%至95重量%或70重量%至95重量%之聚乙烯。

在一些實施例中，聚烯烴可包含按丙烯基聚合物之總重量計丙烯含量為40至95重量%、45重量%至95重量%、50重量%至95重量%、55重量%至95重量%或60重量%至95重量%之聚丙烯。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜可包含按聚烯烴基基板薄膜之總重量計40重量%至95重量%、45重量%至95重量%、50重量%至95重量%或55重量%至95重量%之乙烯聚合單體。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜可包含按聚烯烴基基板薄膜之總重量計40重量%至95重量%、45重量%至95重量%、50重量%至95重量%或55重量%至95重量%之丙烯聚合單體。

聚烯烴可進一步包含一種或多種共聚單體。在一些實施例中，共聚單體可選自由以下組成之群：乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯及其任何組合。在一些實施例中，聚乙烯可包含一種或多種選自以下之共聚單體：丙烯、丁烯、己烯、辛烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯及其任何組合。在一些實施例中，聚丙烯可包含一種或多種選自乙烯、丁烯及其任何組合之共聚單體。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜可具有不小於0.860 g/cm ³、不小於0.865 g/cm ³、不小於0.870 g/cm ³、不小於0.875 g/cm ³、不小於0.880 g/cm ³、不小於0.885 g/cm ³或不小於0.890 g/cm ³之平均密度。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之平均密度可不超過0.930 g/cm ³、不超過0.925 g/cm ³、不超過0.920 g/cm ³、不超過0.915 g/cm ³、不超過0.910 g/cm ³或不超過0.905 g/cm ³。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜可具有在藉由組合以下端點中之任何兩者而獲得的數值範圍內之平均密度：0.860、0.865、0.870、0.875、0.880、0.885、0.890、0.895、0.900、0.905、0.910、0.915、0.920、0.925及0.930 g/cm ³。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之平均密度可為0.860至0.930 g/cm ³、0.870至0.930 g/cm ³、0.880至0.930 g/cm ³、0.890至0.930 g/cm ³、0.880至0.920 g/cm ³或0.890至0.920 g/cm ³。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之厚度不低於40 μm、不低於45 μm、不低於50 μm、不低於55 μm、不低於60 μm、不低於65 μm或不低於70 μm。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之厚度不超過300 μm、不超過250 μm、不超過200 μm、不超過180 μm、不超過150 μm、不超過120 μm或不超過100 μm。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之厚度可在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內：40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、180、200、220、250、280及300 μm。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜之厚度可為40至300 μm，例如45至200 μm、50至200 μm、50至180 μm、50至150 μm或50至120 μm。

在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚乙烯可具有不大於12 g/10 min、不大於11.5 g/10 min、不大於10 g/10 min、不大於9.5 g/10 min或不大於9 g/10 min之熔融指數（MI）。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚乙烯可具有不小於0.1 g/10 min、不小於0.15 g/10 min、不小於0.2 g/10 min、不小於0.3 g/10 min或不少於0.5 g/10 min之MI。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚乙烯可具有在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內之MI：0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5及12 g/10 min。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚乙烯可具有0.1至12 g/10 min，例如0.2至12 g/10 min、0.5至12 g/10 min、0.1至10 g/10 min、0.2至10 g/10 min、0.5至10 g/10 min、0.2至8 g/10 min、0.5至8 g/10 min、0.2至5 g/10 min或0.5至5 g/10 min之MI。大體而言，MI係根據ASTM D 1238在190℃/2.16 kg之條件下量測。

在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚丙烯可具有不大於50 g/10 min、不大於45 g/10 min、不大於40 g/10 min、不大於35 g/10 min或不大於30 g/10 min之熔體流動速率（MFR）。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚丙烯可具有不小於0.2 g/10 min、不小於0.3 g/10 min、不小於0.5 g/10 min、不小於0.8 g/10 min或不少於1 g/10 min之MFR。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚丙烯可具有在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內之MFR：0.2、0.3、0.5、0.8、1、3、5、7、10、12、15、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、42、45、48及50 g/10 min。在一些實施例中，包含於聚烯烴基基板薄膜中之聚丙烯可具有0.2至50 g/10 min，例如0.5至50 g/10 min、0.8至50 g/10 min、1至50 g/10 min、2至50 g/10 min、0.5至45 g/10 min、0.5至40 g/10 min、0.8至40 g/10 min、1至40 g/10 min、1至30 g/10 min或1至25 g/10 min之MFR。大體而言，MFR係根據ASTM D 1238在230℃/2.16 kg之條件下量測。

聚烯烴基基板薄膜可為單層薄膜或多層薄膜。聚烯烴基基板薄膜可具有多種厚度，其取決於例如層之數目、薄膜之預期用途及其他因素。

在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜為單層薄膜。

在其他實施例中，聚烯烴基基板薄膜為包含兩個或兩個以上聚烯烴基基板層之多層薄膜，該多層薄膜視應用而定通常包括於多層薄膜中，包括（例如）表層、核心層、密封層、障壁層、連接層、其他聚烯烴層等。在一些實施例中，兩個或兩個以上聚烯烴基基板層可具有相同或不同材料。在一些實施例中，兩個或兩個以上聚烯烴基基板層中之每一者之厚度為5至100微米，例如5至80微米、5至60微米、5至50微米、10至50微米。在例示性實施例中，多層聚烯烴基基板薄膜包含表層、密封層及包夾於表層與密封層之間的核心層。一般而言，外層（諸如表層、密封層）若存在，則比內層（諸如核心層）薄。

如本文所描述之聚烯烴基基板薄膜可進一步包含如本領域中熟習此項技術者已知的一種或多種添加劑，諸如選自以下中之一或多者：抗氧化劑、紫外光穩定劑、熱穩定劑、助滑劑、防結塊劑、顏料或著色劑、加工助劑、交聯催化劑、阻燃劑及填充劑。 ii. 聚胺基甲酸酯基頂部塗層

聚胺基甲酸酯基頂部塗層基本上由聚胺基甲酸酯形成。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層包含按聚胺基甲酸酯基頂部塗層之總重量計80重量%至100重量%，例如85重量%至100重量%、90重量%至100重量%、95重量%至100重量%或98重量%至100重量%之聚胺基甲酸酯。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層可包含聚胺基甲酸酯組合物，其包含羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層可由聚胺基甲酸酯組合物藉由混合羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分來製備。

在一些實施例中，羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分可為無溶劑或基於溶劑的。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯組合物可為無溶劑的。如本文所用，術語「無溶劑」意謂可在無有機溶劑或水性載劑的情況下塗覆聚胺基甲酸酯組合物（例如多達百分之一百固體）。在本發明之一些實施例中，聚胺基甲酸酯組合物包含小於4重量%、小於3重量%、小於2重量%、小於1重量%、小於0.5重量%、小於0.2重量%、小於0.1重量%、小於100重量ppm、小於50重量ppm、小於10重量ppm、小於1重量ppm之任何有機或無機溶劑或水，或不含任何有機或無機溶劑或水。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯組合物可為基於溶劑的。如本文所揭示，術語「溶劑」係指其功能僅溶解一種或多種固體、液體或氣體材料而不產生任何化學反應之有機及無機液體。在一些實施例中，溶劑可為有機溶劑。常見適合之有機溶劑可包括丙酮、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯、甲苯、環己烷、其任何混合物及其類似物，較佳無濕氣以防止聚胺基甲酸酯之異氰酸酯基過早反應。在一些實施例中，溶劑可選自由以下組成之群：丙酮、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯、甲苯、己烷及其任何組合。

在一些實施例中，異氰酸酯封端之組分及羥基封端之組分的NCO/OH比率可在1:1至3:1、1.2:1至3:1、1.5:1至3:1、1:1至2.5:1、1:1至2:1、1:1至1.8:1或1:1至1.5:1範圍內。如本文所用，術語「NCO/OH比率」係指在混合之前異氰酸酯組分與多元醇組分或異氰酸酯組分與多元醇組分之混合物中異氰酸酯基之數目與羥基之數目的比率。

在一些實施例中，用於形成聚胺基甲酸酯基頂部塗層之羥基封端之組分可包含一種或多種聚醚多元醇、一種或多種聚酯多元醇、一種或多種異氰酸酯化合物之羥基封端之反應產物及一種或多種選自聚酯多元醇、聚醚多元醇或其組合之多元醇。在一些實施例中，羥基封端之組分包含羥基封端之反應產物，其為羥基封端之胺基甲酸酯預聚物。在一些實施例中，羥基封端之胺基甲酸酯預聚物可由選自聚醚多元醇、聚酯多元醇或其組合及一種或多種如本文所描述之異氰酸酯單體的一種或多種（例如兩種或兩種以上）多元醇製備。

如本文所用，術語「多元醇」係指具有兩個或兩個以上羥基之化合物。具有恰好兩個羥基之多元醇為「二醇」。具有恰好三個羥基之多元醇為「三醇」。具有恰好四個羥基之多元醇為「四醇」。在一些實施例中，一種或多種多元醇包含一種或多種二醇、三醇、四醇及其任何組合。

在相同的線性原子鏈中含有兩個或更多個醚鍵之化合物在本文中稱為「聚醚」。作為聚醚及多元醇之化合物為「聚醚多元醇」。在一些實施例中，聚醚多元醇可具有不超過10,000 g/mol之分子量。在一些實施例中，聚醚多元醇可具有至少1.5之羥基官能度（即， f≥1.5）。

根據本發明之適用的聚醚多元醇可為環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃、環氧丁烷之加成聚合產物；以及其共加成及接枝產物；以及藉由多元醇之縮合所獲得的聚醚多元醇；或其混合物。適合使用之聚醚多元醇之實例包括但不限於聚丙二醇（「PPG」）、聚乙二醇（「PEG」）、聚丁二醇及聚四亞甲基醚乙二醇（「PTMEG」）。

在原子之同一直鏈中含有兩個或更多個酯鍵之化合物在本文中稱為「聚酯」。聚酯及多元醇的化合物在本文中稱為「聚酯多元醇」。在一些實施例中，聚酯多元醇可具有不超過10,000公克/莫耳之分子量。在一些實施例中，聚酯多元醇可具有至少1.5之羥基官能度（即， f≥1.5）。在一些實施例中，聚酯多元醇之羥基官能度可不超過10（亦即， f≤10），例如不超過8或不超過6。

適合根據本發明使用之聚酯多元醇包括但不限於二醇以及視情況存在的多元醇（例如，三醇、四醇）之聚縮合物，及二羧酸以及視情況存在的聚羧酸（例如，三羧酸、四羧酸）或羥基羧酸或內酯之聚縮合物。聚酯多元醇亦可衍生自對應聚羧酸酐或低級醇之對應聚羧酸酯，而非游離聚羧酸。

適合之二醇包括但不限於乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、戊二醇、己二醇、聚伸烷二醇，諸如聚乙二醇，以及1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇及新戊二醇。為了達成大於2之聚酯多元醇官能基，官能基為3之多元醇可視情況包括於黏著劑組合物中（例如三羥甲基丙烷、甘油、赤藻糖醇、季戊四醇、三甲基苯或異氰脲酸參羥乙酯）。

適合之二羧酸包括但不限於脂族酸、芳族酸及其組合。適合之芳族酸的實例包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸及四氫鄰苯二甲酸。適合之脂族酸之實例包括六氫鄰苯二甲酸、環己二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯鄰苯二甲酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3,3-二乙基戊二酸、2,2-二甲基丁二酸及偏苯三甲酸。如本文所用，術語「酸」亦包括任何該酸之酸酐。另外，單羧酸，諸如苯甲酸及己烷羧酸應自所揭示組合物減至最少或排除。飽和脂族酸及/或芳族酸亦適合根據本發明使用，諸如己二酸或間苯二甲酸。

在一些實施例中，羥基封端之組分中所使用之聚酯多元醇中之一或多者可經一種或多種選自由以下組成之群的多元醇置換：聚碳酸酯多元醇、聚己內酯多元醇、用羥基封端之其他聚合物及其組合。

在羥基封端之組分包含一種或多種多元醇及一種或多種異氰酸酯化合物之羥基封端之反應產物（例如羥基封端之胺基甲酸酯預聚物）的實施例中，一種或多種多元醇可選自所描述之聚酯多元醇、聚醚多元醇或其組合，且一種或多種異氰酸酯化合物為可與所選多元醇反應之異氰酸酯化合物且可選自如本文所描述之異氰酸酯單體、經改質之異氰酸酯及其組合。在實施例中，羥基封端之胺基甲酸酯預聚物係由至少一種（例如，一種、兩種、三種、四種或五種）聚醚多元醇（例如，二醇、三醇、四醇或其混合物）及至少一種（例如，一種、兩種、三種、四種或五種）異氰酸酯單體製備。

在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之重量平均分子量（Mw）可在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內：120、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200、1500、1800、2000、2200、2500、2800、3000、3200、3500、3800、4000、4200、4500、4800、5000、5200、5500、5800、6000、6200、6500、6800、7000、7200、7500、7800、8000、8200、8500、8800、9000、9200、9500、9800及10000 g/mol。在實施例中，一種或多種多元醇之M _w可為不小於200 g/mol，例如不小於250 g/mol或不小於300 g/mol。在實施例中，一種或多種多元醇之M _w可為不大於5000 g/mol，例如不大於3000 g/mol或不大於2000 g/mol。在實施例中，一種或多種多元醇之M _w可在200至8000 g/mol範圍內，例如250至6000 g/mol、300至3000 g/mol、350至2000 g/mol或350至1800 g/mol。

在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之羥基官能基可在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內：2、3、4、5、6及7。在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之羥基官能基可不超過7、不超過6、不超過5或不超過4。在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之羥基官能基可為2至7，例如2至6、2至5或2至4。

在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇可具有藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內之羥基數目：80、100、110、120、130、150、170、200、220、240、260、280、300、350、400、450、500、600、700、800、900及1000 mg KOH/g。在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之羥基數目可為不高於1000 mg KOH/g，例如不高於800 mg KOH/g、不高於600 mg KOH/g或不高於500 mg KOH/g。在實施例中，根據本發明使用之一種或多種多元醇之羥基數目可為100至600 mg KOH/g、100至500 mg KOH/g或100至400 mg KOH/g。

如本文所用，「異氰酸酯單體」為含有兩個或兩個以上異氰酸酯基團之任何化合物。「芳族異氰酸酯」為含有一個或多個芳環之異氰酸酯。「脂族異氰酸酯」不含芳環。

適合根據本發明使用之異氰酸酯單體可選自由以下組成之群：芳族異氰酸酯、脂族異氰酸酯、碳化二亞胺改質之異氰酸酯及其組合。適合根據本發明使用之芳族異氰酸酯的實例包括但不限於：二聚異氰酸亞甲基二苯酯（「MDI」）之異構體，諸如4,4-MDI、2,4-MDI及2,2'-MDI；或經修飾MDI，諸如經碳化二亞胺修飾之MDI或經脲基甲酸酯修飾之MDI；甲苯-二聚異氰酸酯（「TDI」）之異構體，諸如2,4-TDI、2,6-TDI；萘-二聚異氰酸酯（「NDI」）之異構體，諸如1,5-NDI；及其組合。適合根據本發明使用之脂族異氰酸酯的實例包括但不限於六亞甲基二聚異氰酸酯（「HDI」）之異構體、異佛酮二聚異氰酸酯（「IPDI」）之異構體、二甲苯二聚異氰酸酯（「XDI」）之異構體、亞甲基-雙-(4-環己基異氰酸酯）（「HMDI）」之異構體，及其組合。在一些實施例中，異氰酸酯單體包含選自由以下組成之群的二異氰酸酯單體：異佛酮二異氰酸酯（IPDI）、亞甲基-雙-(4-環己基異氰酸酯)（HMDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、亞甲基二苯基二異氰酸酯（MDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）及其組合。

在一些實施例中，羥基封端之組分可為基於溶劑的。在一些實施例中，羥基封端之組分可進一步包含選自催化劑、界面活性劑、防腐劑、顏料、阻燃劑、著色劑、抗氧化劑、生物阻滯劑、增強劑、消泡劑、穩定劑及其任何組合中之一或多者的成分，如本文所描述。

可能傾向於促進胺基甲酸酯反應之適合催化劑之實例通常包括脒、三級胺、有機金屬化合物及其組合。此等可包括（但不限於）脒，諸如1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一-7-伸基及2,3-二甲基-3,4,5,6-四氫嘧啶及三級胺，諸如三乙胺、三丁胺、二甲基苯甲胺、N-甲基-、N-乙基-及N-環己基

啉、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N,N',N'-四甲基丁烷二胺及-己二胺、五甲基二伸乙基三胺、四甲基二胺基乙基醚、雙(二甲胺基丙基)脲、二甲基哌

、二甲基環己胺、1,2-二甲基-咪唑、l-氮雜-雙環[3.3.0]辛烷及在一些較佳實施例中，l,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷。亦可選擇烷醇胺化合物，諸如三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基-及N-乙基二乙醇胺，及二甲基乙醇胺。亦可採用以上各者中之任一者之組合。

在一些實施例中，在25℃下量測，羥基封端之組分之黏度可在1000 cps至4000 cps，例如1500 cps、1800 cps、2000 cps、2200 cps或2500 cps至2800 cps、3000 cps、3200 cps、3500 cps或4000 cps之範圍內。較佳地，藉由ASTM 4878-15量測，羥基封端之組分之黏度在2000 cps至3500 cps且更佳2500 cps至3500 cps之範圍內。

在一些實施例中，按羥基封端之組分之總重量計，羥基封端之組分之固體含量可不小於50%、不小於55%、不小於60%或不小於65%。

在一些實施例中，用於形成聚胺基甲酸酯基頂部塗層之異氰酸酯封端之組分可包含選自如本文所描述之異氰酸酯單體、經改質之異氰酸酯及其組合中之一或多者。在其他實施例中，異氰酸酯封端之組分可包含異氰酸酯封端之胺基甲酸酯預聚物，其為如本文所描述之一種或多種異氰酸酯單體與一種或多種多元醇之反應產物。

在一些實施例中，異氰酸酯封端之組分之黏度可在100至1000 cp，例如100 cps、120 cps、150 cps或180 cps至200 cps、250 cps、300 cps、350 cps、400 cps、500 cps、600 cps、700 cps、800 cps、900 cps或1000 cps之範圍內。較佳地，藉由ASTM 4878-15量測，異氰酸酯封端之組分之黏度在120 cps至500 cps且更佳150 cps至400 cps之範圍內。

在一些實施例中，按異氰酸酯封端之組分之總重量計，異氰酸酯封端之組分之固體含量可不低於40%、不低於45%、不低於50%、不低於55%或不低於60%。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層之塗層重量（例如，乾塗層重量）可在藉由組合以下端點中之任何兩者而獲得的數值範圍內變化：0.5、0.8、1.0、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、3.0、3.5、4.0及4.5 gsm。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層之塗層重量（乾塗層重量）可在0.5 gsm至4.5 gsm、0.8 gsm至4.0 gsm、1.0 gsm至4.0 gsm、0.5 gsm至2.5 gsm、例如0.8 gsm至2.2 gsm或1.0 gsm至2.0 gsm間變化。

在實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層可藉由將異氰酸酯封端之組分與如所描述之羥基封端之組分混合且將呈層形式之混合物（例如）塗佈至根據本發明之聚烯烴基基板薄膜上來形成。

在一些實施例中，羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分可以0.2:1、0.4:1、0.5:1、0.8:1或1:1至1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1或5:1之重量比混合。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層可進一步包含一種或多種助劑及/或選自由以下組成之群的添加劑：其他共催化劑、界面活性劑、韌化劑、流動改質劑、稀釋劑、穩定劑、塑化劑、催化劑去活化劑、分散劑、著色劑及其混合物。

已發現，根據本發明之層合物使得效能平衡改良，包括良好柔軟度、透明度及耐刮擦性，同時降低氯化物含量。

在一些實施例中，根據本發明之層合物不含氯化物。如本文所用，術語「不含氯化物」係指按層合物之總重量計不含氯化物或含有低於0.01、或低於0.001、或低於0.0001重量%氯化物的層合物。

在一些實施例中，根據ASTM D1746/15，當藉由Zebedee® CL-100清晰度計量測時，根據本發明之層合物的Zebedee透明度為至少25%，或較佳至少28%。

在一些實施例中，如根據ASTM D882所量測，根據本發明之層合物的拉伸模數不高於220 MPa，或較佳不高於210 MPa。在一些實施例中，如根據ASTM D882所量測，根據本發明之層合物的拉伸模數不低於130 MPa，或較佳不低於140 MPa。在一些實施例中，根據本發明之層合物的拉伸模數在藉由組合以下端點中之任何兩者獲得的數值範圍內：120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220及230 MPa。在一些實施例中，根據本發明之層合物的拉伸模數在120 MPa、130 MPa、140 MPa或150 MPa至200 MPa、210 MPa、220 MPa或230 MPa範圍內。 B. 製備層合物

本發明進一步提供製備如本文中所描述之層合物的方法，其包含：（1）提供具有第一內表面及第一外表面之聚烯烴基基板薄膜；（2）混合異氰酸酯封端之組分與羥基封端之組分以形成混合物；及（3）在第一內表面上塗佈在步驟（2）中獲得之混合物，形成具有第二內表面及第二外表面之聚胺基甲酸酯基頂部塗層之層。

聚烯烴基基板薄膜如本文所描述且可以單層薄膜或多層薄膜形式提供。在一些實施例中，聚烯烴基基板薄膜為單層薄膜。在其他實施例中，聚烯烴基基板薄膜為包含兩個或兩個以上聚烯烴基基板層之多層薄膜，該多層薄膜視應用而定通常包括於多層薄膜中，包括（例如）表層、核心層、密封層、障壁層、連接層、其他聚烯烴層等。在一些實施例中，兩個或兩個以上聚烯烴基基板層可具有相同或不同材料。在一些實施例中，兩個或兩個以上聚烯烴基基板層中之每一者之厚度為5至100微米，例如5至80微米、5至60微米、5至50微米、10至50微米。在例示性實施例中，多層聚烯烴基基板薄膜包含表層、密封層及包夾於表層與密封層之間的核心層。

聚烯烴基基板薄膜之層可形成有與本文所描述相同或不同的聚烯烴。一般而言，外層（諸如表層、密封層）若存在，則比內層（諸如核心層）薄。

基於本文中之教示，可使用本領域中熟習此項技術者已知的技術形成層合物中可用作聚烯烴基基板薄膜之多層薄膜。舉例而言，對於可經共擠壓之彼等層，此類層可基於本文中之教示使用本領域中熟習此項技術者已知之技術共擠壓為吹製薄膜或鑄造薄膜。特定言之，基於本文所揭示之不同薄膜層之組合物，吹製薄膜製造線及鑄造薄膜製造線可經組態以在單一擠出步驟中基於本文中之教示使用熟習此項技術者已知之技術共擠出本發明之多層薄膜。

聚胺基甲酸酯基頂部塗層係如本文所描述且可藉由混合羥基封端之組分與如所描述之異氰酸酯封端之組分而提供。在一些實施例中，混合物可藉由以1:1至3:1之NCO/OH比混合羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分來製備。

在一些實施例中，藉由混合羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分所形成之混合物可用溶劑稀釋，例如與羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分中所用相同的溶劑，或選自由以下組成之群的有機溶劑：丙酮、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯、甲苯、己烷及其任何組合，得到按經稀釋之混合物之總重量計經稀釋之固體含量為20%至50%的經稀釋之混合物。

在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層之塗層重量（乾塗層重量）可在藉由組合以下端點中之任何兩者而獲得的數值範圍內變化：0.5、0.8、1.0、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、3.0、3.5、4.0及4.5 gsm。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯基頂部塗層之塗層重量（乾塗層重量）可在0.5 gsm至4.5 gsm、0.8 gsm至4.0 gsm、1.0 gsm至4.0 gsm、0.5 gsm至2.5 gsm、例如0.8 gsm至2.2 gsm或1.0 gsm至2.0 gsm間變化。

羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分之混合物可藉由凹版、彈性凸版或光滑輥法或此項技術中已知之任何其他方法塗覆於聚烯烴基基板薄膜上，形成聚胺基甲酸酯基頂部塗層。

在一些實施例中，製備本發明之層合物之方法進一步包含自聚胺基甲酸酯基頂部塗層蒸發溶劑或允許溶劑蒸發。

在一些實施例中，製備本發明之層合物之方法進一步包含固化聚胺基甲酸酯基頂部塗層或使其固化。層合物塗層可在適合固化溫度，例如25℃至60℃下固化。 C. 塗覆層合物

本發明進一步提供一種包含本文所描述之層合物的製品。本發明進一步提供本文所描述之層合物在產品之封裝中之用途。實例

本發明之一些實施例現將描述於以下實例中，其中除非另外規定，否則所有份數及百分比均按重量計。然而，本發明之範疇當然不限於此等實例中所闡述之調配物。確切而言，實例對本發明而言僅為發明性的。

本發明及比較結構列於表1中。表1.樣品薄膜之結構資訊

樣品	結構
本發明-1	PU塗層/聚烯烴薄膜#1
本發明-2	PU塗層/聚烯烴薄膜#2
比較-1	PVC薄膜50 µm
比較-2	聚烯烴薄膜#1
比較-3	聚烯烴薄膜#2

表2.聚烯烴薄膜#1之調配物

表層	核心層	密封層
15微米100% Dowlex 2047G	50微米100% Engage 7256	15微米100% Dowlex 2047G

Engage 7256：2.5 MI，0.885 g/cm ³密度，乙烯-丁烯共聚物，乙烯含量為79% wt%。

Dowlex 2047G：2.3 MI，0.917 g/cm ³密度。乙烯-辛烯共聚物，乙烯含量為88 wt%。表3.聚烯烴薄膜#2之調配物

表層	核心層	密封層
10微米100% Dowlex 2047G	30微米100% Dowlex 2047G	10微米100% Dowlex 2047G

關於聚胺基甲酸酯基頂部塗層，如下製備說明性基於溶劑之羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分。表4.聚胺基甲酸酯塗層之異氰酸酯封端之組分

成分	描述	量（ wt.% ）
乙酸乙酯	來自UNIVAR公司之溶劑	24.049
三羥甲基丙烷	來自朗盛公司（Lanxess Corp），官能度=3	11.480
單體二異氰酸甲苯酯（TDI）	來自科思創（Covestro）之Mondur TD-80 B級	43.612
蠟酯	來自Werner G. Smith公司之Synaceti 125	1.191
玉米油	脂肪三酸甘油酯，來自嘉吉公司之精製玉米油	1.191
環己烷	來自UNIVAR公司之環己烷	18.423
苯甲醯氯	來自奧德里奇化學公司（Aldrich Chemical Co.）之苯甲醯氯	0.055

程序：蠟酯及三羥甲基丙烷裝載至反應器，隨後為乙酸乙酯。將TDI真空裝入反應器，接著裝入剩餘乙酸乙酯作為沖洗。將批料在70℃下保持3小時。隨後將批料冷卻至55℃。量測批料之黏度。若黏度小於380 mPa*s（380 cP），則藉由添加三羥甲基丙烷將批料之黏度調節至380 mPa*s（380 cP）。若黏度大於380 mPa*s（380 cP），或在添加額外三羥甲基丙烷之後，隨後使反應器冷卻至55℃。將玉米油真空裝入反應器中。隨後將環己烷添加至反應器中，且將內容物保持在45℃下並且攪拌45分鐘直至內容物變得澄清。隨後將苯甲醯氯真空裝入反應器，且攪拌內容物15分鐘。隨後儲存所獲得之組合物用於使用。表5.聚胺基甲酸酯塗層之羥基封端之組分

成分	描述	量（ wt.% ）
乙酸乙酯	來自UNIVAR公司之溶劑	26.5861
三異丙醇胺（TIPA）	來自陶氏化學公司之多元醇；MW=191；官能度：3	20.2901
單體二異氰酸甲苯酯（TDI）	來自科思創之Mondur TD-80 B級	17.8299
Voranol ^TM220-260	來自陶氏化學公司（The Dow Chemical Company）之聚醚二醇（標稱分子量為425），官能度=2，OHN=260	13.8618
Voranol ^TM220-110N	來自陶氏化學公司之聚醚多元醇，MW=1000；官能度：2；OHN=110	21.4276
SAG-47	來自邁圖高新材料公司（Momentive Performance Materials）之消泡劑	0.0046

程序：使TIPA熔融。將Voranol 220-260真空裝載至反應器。將熔融之TIPA真空裝載至反應器，接著裝入VORANOL 220-110N。用乙酸乙酯沖洗真空管線且在75 RPM下攪拌反應器之內容物。將乙酸乙酯真空裝入反應器。經由冷卻水套冷卻反應器之內容物。冷卻後，將TDI載入反應器，且用乙酸乙酯沖洗真空管線。由於反應之放熱性質，將反應器之內容物冷卻至75℃之溫度。反應器中之溫度在攪動下保持在75℃下4小時。隨後將反應器之內容物冷卻至60℃，將消泡劑及剩餘乙酸乙酯之混合物真空裝入反應器。隨後攪拌內容物30分鐘。隨後將反應器冷卻至50℃。隨後儲存所獲得之組合物用於使用。

羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分之特性概述如下。表6.羥基封端之組分及異氰酸酯封端之組分之特性

特性	羥基封端之組分	異氰酸酯封端之組分
黏度（25℃）	3000 cps	200 cps
密度	1.03 g/cm ³	1.03 g/cm ³
溶劑	乙酸乙酯	乙酸乙酯及環己烷
混合比	50 ppw	50 ppw
稀釋劑	胺基甲酸酯級乙酸乙酯	胺基甲酸酯級乙酸乙酯

對異氰酸酯封端之組分及稀釋劑溶劑進行稱重且充分混合。對羥基封端之組分進行稱重且添加至經預稀釋之異氰酸酯封端之組分中，隨後充分混合直至獲得澄清溶液，以產生經稀釋之聚胺基甲酸酯溶液。在塗覆聚胺基甲酸酯塗層用於層壓之前（之前20 min內）隨即獲得聚胺基甲酸酯溶液。

使用輪轉凹版圓柱在Nordmeccanica Labo Combi 400中試塗佈機上進行聚胺基甲酸酯塗佈。處理參數如下列出：表7.PU塗層之處理參數

處理參數	PU 塗層
運行固體之黏著劑	25%
乾塗層重量	1.8 gsm
乾燥條件	具有增大剖析背景55℃、65℃、75℃之3個烘箱區
層合物之固化條件	25℃，7天

結果及論述：表8.效能評估結果：

	PU 塗層 // 聚烯烴 1#	PU 塗層 // 聚烯烴 2#	比較 -1 來自市場之 PVC 薄膜	比較 -2 僅聚烯烴薄膜 1#	比較 -3 僅聚烯烴薄膜 2#
PU塗層重量，gsm	1.0	1.8	4.0	1.0	0	0	0
耐刮擦性	良好	良好	良好	良好	良好	較差	較差
Zebedee透明度，%	34.4	29.9	33.4	38.9	22	41.6	38.9
柔軟度模數（拉伸模數，Mpa）	142.08	152.33	206.62	199.5	197	123.86	173.2

實驗室中試塗佈機試驗及評估結果表明本發明層合物可傳遞無氯化物封裝溶液用於服裝/靜止封裝，以滿足替換現有PVC溶液之苛刻要求。

本發明層合物可解決現有聚烯烴薄膜之較差耐刮擦性，同時相對於PVC薄膜達成更佳透明度/柔軟度。

測試以下樣品群組之耐刮擦性且結果展示於圖1中： 1. PVC：刮擦測試後幾乎沒有損壞； 2. 僅聚烯烴薄膜#1：刮擦測試後嚴重損壞； 3. 1.0 gsm PU塗層+聚烯烴薄膜#1：刮擦測試後幾乎沒有損壞； 4. 1.8 gsm PU塗層+聚烯烴薄膜#1：刮擦測試後幾乎沒有損壞； 5. 僅聚烯烴薄膜#2：刮擦測試後嚴重損壞； 6. 1.0 gsm PU塗層+聚烯烴薄膜#2：刮擦測試後極輕微的損壞。

測試方法： 1.耐刮擦性用薩瑟蘭油墨摩擦試驗機（Sutherland Ink Rub Tester）進行耐刮擦性。將薄膜樣品切成20 cm*5 cm紙張，隨後將其置於500克重的紙托下，刮擦30秒以檢查刮擦損壞。較輕損壞表示較佳耐刮擦性。 2.透明度藉由Zebedee® CL-100透明度計量測薄膜透明度。 3.模數

根據ASTM D882-18標準測試方法量測/計算以用於薄塑膠片卷之拉伸特性的模數。

無

圖1展示耐刮擦性測試之結果。

Claims

一種層合物，其包含：聚烯烴基基板薄膜，其具有第一內表面及第一外表面，及聚胺基甲酸酯基頂部塗層，其具有第二內表面及第二外表面，其中該第一內表面與該第二內表面接觸，其中該聚胺基甲酸酯基頂部塗層係藉由混合異氰酸酯封端之組分與羥基封端之組分且將該混合物塗佈至該聚烯烴基基板薄膜之該第一內表面上來形成，且其中如根據ASTM D1746/15量測，該層合物之Zebedee透明度不低於25%，且如根據ASTM D882量測，拉伸模數不高於230 MPa。
如請求項1之層合物，其中該層合物不含氯化物。
如請求項1之層合物，其中該聚烯烴包含一種或多種選自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其任何組合之烯烴基聚合物。
如請求項1之層合物，其中該聚烯烴基基板薄膜之平均密度不超過0.930 g/cm ³。
如請求項1之層合物，其中藉由ASTM 4878-15所量測，該羥基封端之組分之黏度在2000 cps至3500 cps範圍內，且該異氰酸酯封端之組分之黏度在120 cp至500 cps範圍內。
如請求項1之層合物，其中該異氰酸酯封端之組分及該羥基封端之組分以1:1至3:1之NCO/OH比混合。
如請求項1之層合物，其中該羥基封端之組分及該異氰酸酯封端之組分係基於溶劑的。
如請求項7之層合物，其中該溶劑包括丙酮、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯、甲苯、環己烷或其任何混合物。
如請求項1之層合物，其中該聚烯烴基基板薄膜為單層薄膜或多層薄膜。
一種製備如請求項1之層合物之方法，其包含：（1）提供具有第一內表面及第一外表面之聚烯烴基基板薄膜；（2）混合該異氰酸酯封端之組分及該羥基封端之組分以形成混合物；及（3）在該第一內表面上塗佈在步驟（2）中獲得之混合物以形成具有第二內表面及第二外表面之該聚胺基甲酸酯基頂部塗層的層。
如請求項10之方法，其中以1:1至3:1之NCO/OH比混合該羥基封端之組分及該異氰酸酯封端之組分以形成該聚胺基甲酸酯基頂部塗層。
如請求項10之方法，其中藉由ASTM 4878-15所量測，該羥基封端之組分之黏度在2000 cps至3500 cps範圍內，且該異氰酸酯封端之組分之黏度在120 cps至500 cps範圍內。