TWI819922B - 聚烯烴貼合膠膜 - Google Patents

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王誌鋒
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Abstract

本發明公開一種聚烯烴貼合膠膜，包含支撐基層及共擠押出形成於支撐基層一側表面上的貼合膠層。支撐基層為聚丙烯薄膜。貼合膠層是由經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物形成。聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應形成。馬來酸酐於聚烯烴共聚物上的接枝比率是介於0.5~5%，並且聚烯烴共聚物的熔融指數是介於3~5 g/10min。

Description

聚烯烴貼合膠膜
本發明涉及一種貼合膠膜，特別是涉及一種聚烯烴貼合膠膜。
如圖5所示，現有技術的鋁塑薄膜包裝材料多是採用乾式複合的聚烯烴膜PL/鋁箔AF，兩種材料間通過膠層GL(如：聚酯或聚氨酯膠)貼合。惟，現有技術的鋁塑薄膜包裝材料在貼合製程中存在揮發性有機溶劑(volatile organic solvent，VOC)容易揮發的問題。另，現有技術的鋁塑薄膜包裝材料也有長時間在高溫高濕的環境下，聚烯烴膜PL與鋁箔AF之間接著強度衰退，從而導致接著強度不足的問題。
於是，本發明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種聚烯烴貼合膠膜。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種聚烯烴貼合膠膜，其包括：一支撐基層，其為一聚丙烯薄膜；以及一貼合膠層，其共擠押出形成於所述支撐基層的一側表面上；其中，所述貼合膠層是由經馬來酸酐改質的一聚烯烴共聚物所形成；其中，所述 聚烯烴共聚物是由C2-C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應而形成，所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝比率介於0.5%至5%之間，並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數介於3g/10min至5g/10min之間。
優選地，在所述貼合膠層中，所述聚烯烴共聚物的所述熔融指數是介於3g/10min至4g/10min。
優選地，所述支撐基層為一流延聚丙烯薄膜，並且材料組成包含：一丙烯嵌段聚合物、一乙烯系彈性體、及一聚烯烴共聚物。
優選地，在所述支撐基層中，所述丙烯嵌段聚合物包含由乙烯丙烯彈性橡膠所組成的嵌段，並且所述乙烯丙烯彈性橡膠於所述丙烯嵌段聚合物中的重量佔比為至少18%；其中所述乙烯系彈性體為乙烯/丁烯彈性體，並且所述乙烯系彈性體中的乙烯具有至少30%的重量佔比。
優選地，在所述支撐基層中，所述聚烯烴共聚物是經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物；並且所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種共聚合所形成；所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝比率是介於0.5%至5%；並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是介於3g/10min至5g/10min。
優選地，在所述支撐基層中，基於所述支撐基層的總重為100wt%，所述丙烯嵌段聚合物的含量是介於50wt%至90wt%之間，所述乙烯系彈性體的含量是介於5wt%至30wt%，且經所述馬來酸酐改質的所述聚烯烴共聚物的含量是介於5wt%至20wt%。
優選地，所述聚烯烴貼合膠膜進一步包括：一熱封膜層，且所述熱封膜層是共擠押出形成於所述支撐基層的另一側表面上。
優選地，所述熱封膜層的一材料組成為丙烯聚合物，且所述丙烯聚合物為丙烯共聚物及丙烯均聚物的至少其中之一。
優選地，所述聚烯烴貼合膠膜的所述熱封膜層依據標準測試方法QB/T2358-1998所測定的一熱封強度不小於80N/15mm。
優選地，所述貼合膠層的一第一厚度介於4微米至12微米，所述支撐基層的一第二厚度介於15微米至35微米，並且所述熱封膜層的一第三厚度介於4微米至12微米。
優選地，所述聚烯烴貼合膠膜能通過所述貼合膠層與一金屬鋁箔貼合，並且所述聚烯烴貼合膠膜與所述金屬鋁箔之間是具有不小於10N/15mm的一剝離強度。
優選地，在一鋰電池的物性測試/電解液浸泡後剝離測試中，所述聚烯烴貼合膠膜與所述鋁箔貼合形成的一鋁塑積膜置放在85℃的一電解液環境下、經時168小時浸泡再測試能得到大於8.5N/15mm的另一剝離強度。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的聚烯烴貼合膠膜，其能通過“一支撐基層，為一聚丙烯薄膜”以及“一貼合膠層，共擠押出形成於所述支撐基層的一側表面上；其中，所述貼合膠層是由經馬來酸酐改質的一聚烯烴共聚物所形成；其中，所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應形成，所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝比率是介於0.5%至5%之間，並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是介於3g/10min至5g/10min”的技術方案，以使得聚烯烴貼合膠膜能通過以共擠方式形成於支撐基層上的貼合膠層直接地與一金屬鋁箔進行熱貼合，從而不需要使用額外的聚酯膠或聚氨酯膠進行接著。
本發明的聚烯烴貼合膠膜不僅具有自貼合特性，也能解決現有技術貼合製程中存在揮發性有機溶劑(volatile organic solvent，VOC)揮發的問題。另，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100也可以解決現有技術乾式複合 聚烯烴膜/鋁箔包裝材料長時間在高溫高濕的環境下接著強度衰退的問題。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
<本實施例>
100、100’:聚烯烴貼合膠膜
1:貼合膠層
2:支撐基層
3:熱封膜層
T1:第一厚度
T2:第二厚度
T3:第三厚度
AF:金屬鋁箔
<現有技術>
AF:金屬鋁箔
GL:貼合膠層
PL:高分子膜
圖1為本發明第一實施例的聚烯烴膜的示意圖。
圖2為圖1的聚烯烴膜貼合至鋁箔的示意圖(一)。
圖3為圖1的聚烯烴膜貼合至鋁箔的示意圖(二)。
圖4為本發明第二實施例的聚烯烴膜的示意圖。
圖5為現有技術鋁塑薄膜包裝材料的示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1至圖3所示，本發明第一實施例提供一種聚烯烴貼合膠膜100，其包含：一貼合膠層1、一支撐基層2、以及一熱封膜層3。其中，所述貼合膠層1是形成於支撐基層2的一側表面(如圖1支撐基層2的上表面)。所述熱封膜層3是形成於支撐基層2另一側表面(如圖1支撐基層2的下表面)。也就是說，所述支撐基層2位於貼合膠層1及熱封膜層3之間。
在本實施例中，所述聚烯烴貼合膠膜100的貼合膠層1、支撐基層2、及熱封膜層3是通過共擠押出的方式形成為一堆疊膜層結構。也就是說，所述貼合膠層1是以共擠押出的方式形成至所述支撐基層2上。
所述聚烯烴貼合膠膜100能通過其貼合膠層1與一金屬鋁箔AF(aluminum foil)貼合(如圖2及圖3所示)。所述支撐基層2使得聚烯烴貼合膠膜100具有耐衝擊性及支撐性。再者，所述熱封膜層3使得聚烯烴貼合膠膜100具有熱封性。藉此，所述聚烯烴貼合膠膜100適合應用於包裝材料，特別是用於鋰電池的包裝材料或電子產品的包裝材料，但本發明不受限於此。
在厚度範圍方面，所述貼合膠層1的一第一厚度T1是介於4微米至12微米之間、且優選是介於6微米至10微米之間。所述支撐基層2的一第二厚度T2是介於15微米至35微米之間、且優選是介於20微米至28微米之間。另，所述熱封膜層3的一第三厚度T3是介於4微米至12微米之間、並且優選是介於6微米至10微米之間。
進一步地說，所述貼合膠層1是由經改質的聚烯烴共聚物形成。
所述聚烯烴共聚物可以例如是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應所形成。對本領域技術人員而言應當可以理解的是，C2烯烴分子為乙烯(ethylene，PE)，C3烯烴分子為丙烯(propylene，PP)，並且C4烯烴分子為丁烯(butene)，如：1-丁烯。
舉例而言，構成所述聚烯烴共聚物的原料可以例如是。C2烯烴分子及C3烯烴分子、C2烯烴分子及C4烯烴分子、C3烯烴分子及C4烯烴分子、或C2~C4烯烴分子。優選地，構成所述聚烯烴共聚物的原料可為但不限於C3烯烴分子及C4烯烴分子。另，兩種烯烴分子(如C3及C4、或C2及C4)之間的一重量比例可以例如是但不限於30：70至70：30、且優選為40：60至60：40。
值得一提的是，本實施例的聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應所形成，其能使得所述聚烯烴貼合膠層1兼具有較佳的透明性及接著力。
進一步地說，在本實施例中，經改質的所述聚烯烴共聚物是由馬來酸酐(maleic anhydride，MAH)進行改質。經過所述馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物會修飾有羧基(-COOH)，因此樹脂材料的極性會被大幅提升。據此，經改質的所述聚烯烴共聚物、相對於未經改質的聚烯烴共聚物、能具有更佳的水溶性及接著力，從而更適合用於做為貼合膠層。
所述馬來酸酐可以例如是以接枝方式改質至聚烯烴共聚物上。更具體而言，所述馬來酸酐可以例如是以熔融接枝的方式改質至聚烯烴共聚物上。其中，所述熔融接枝可以如是在單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、或是流變儀中進行，並且優選是在雙螺桿擠出機中進行。
在所述聚烯烴貼合膠層1中，所述聚烯烴共聚物的含量不小於90wt%、且優選不小於95wt%。另，所述馬來酸酐於聚烯烴共聚物上的一接枝比率(grafting ratio)優選是控制在介於0.5%至5%之間。
值得一提的是，在本實施例中，所述馬來酸酐的接枝比率需被控制介於0.5%至5%才能提供較佳的接著力。若所述馬來酸酐的接枝比率低於0.5%，則貼合膠層的接著力會變差。反之，若所述馬來酸酐的接枝比率高於5%，則貼合膠層在與鋁箔貼合後會過於剛硬，從而影響了包材的耐彎折性。
需說明的是，在本文中所指的馬來酸酐的接枝比率可以例如是採用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)進行分析。傅立葉紅外光譜儀既能定性分析馬來酸酐是否接枝到聚烯烴共聚物的分子鏈上，也能定量馬來酸酐的接枝比率。從紅外光譜可知，馬來酸酐接枝物在1725cm-1、1790cm-1處有明顯的吸收峰，該吸收峰是馬來酸酐中羧基的特徵峰。另外，馬來酸酐接枝比率的定量分析可以例如是依據朗伯比爾定律進行分析。
進一步地說，在本實施例中，經改質的所述聚烯烴共聚物的一熔融指數(melt flow index，MI)是控制在介於3g/10min至5g/10min之間、且優選介於3g/10min至4g/10min之間。
值得一提的是，在本實施例中，所述聚烯烴共聚物的熔融指數需被控制在介於3g/10min至5g/10min之間，才能使得所述貼合膠層1具有較佳的接著力及透明度，並且能具有較佳的外觀(平整表面無觀察到明顯條紋)。若所述聚烯烴共聚物的熔融指數超出了上述範圍，可能會導致所述貼合膠層1的接著力不佳或包裝材表面出現條紋。
需說明的是，本文中所指的熔融指數是指聚烯烴共聚物在熔體流動測速儀上每10min通過標準口模的重量，單位是g/10min。熔融指數代表在熔融狀態下的流動性，熔融指數越大，分子量越小，流動性就越好。反之，分子量越大，分子鏈越難移動，熔融指數越小，流動性越差。在本實施例中，所述熔融指數是根據ASTM D1238在190℃及2.16kg負載之下量測之結果。
值得一提的是，所述聚烯烴共聚物的製備可以例如是在一過氧化劑存在的條件下(0.3~0.6%)，通過雙螺桿押出機加工造粒，且在過程中，熔融接枝上馬來酸酐接枝物。另外，共聚物的熔融指數也能被控制。
進一步地說，經造粒形成的聚烯烴共聚物可以例如是通過共擠押出的方式形成為所述支撐基層2的側表面上的所述聚烯烴貼合膠層1。
根據上述技術方案，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100能通過自身的貼合膠層1直接與一金屬鋁箔AF進行熱貼合(如圖2及圖3所示)，從而不需要使用額外的聚酯膠或聚氨酯膠進行接著。
本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100不僅具有自貼合特性，也能解決現有技術貼合製程中存在的揮發性有機溶劑(volatile organic solvent，VOC)揮發的問題。另，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100也可以解決現有技術乾式複合聚烯烴膜/鋁箔包裝材料長時間在高溫高濕的環境下，接著強度衰退，從而導致接著強度不足的問題。
請繼續參閱圖1所示，所述支撐基層2可為一流延聚丙烯薄膜(cast polypropylene film，CPP film，又稱未拉伸聚丙烯薄膜)，其用以使得聚烯烴貼合膠膜100具有抗衝擊力及包裝材料需要的支撐性。
更具體地說，所述支撐基層2的材料組成包含：丙烯嵌段聚合物(propylene block polymer)、乙烯系彈性體(vinyl elastomer)、經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物(MAH modified polyolefin copolymer)、及滑劑。
基於所述支撐基層2的總重為100wt%，所述丙烯嵌段聚合物的含量是介於50wt%至90wt%之間、且優選是介於60wt%至80wt%。另，所述乙烯系彈性體的含量是介於5wt%至30wt%、且優選是介於15wt%至25wt%。所述經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物的含量是介於5wt%至20wt%、且優選是介於5wt%至15wt%。所述滑劑的含量是介於100ppm至5,000ppm、且優選是介於1000ppm至4,000ppm。
進一步地說，所述丙烯嵌段聚合物包含由乙烯丙烯彈性橡膠(ethylene-propylene rubber，EPR)所組成的嵌段，且所述乙烯丙烯彈性橡膠於丙烯嵌段聚合物中的一重量佔比為至少18%以上，並且優選是介於18~30%，但本發明不受限於此。
值得一提的是，所述乙烯丙烯彈性橡膠於丙烯嵌段聚合物中需滿足上述重量佔比(如：18%至30%)可以使支撐基層2具有良好的沖型性。
進一步地說，所述乙烯系彈性體可例如是乙烯/丁烯之彈性體，其是由乙烯與丁烯，及添加微量的羧基酸群體的架橋端單體形成的共聚物。其中，所述乙烯於乙烯系彈性體中的一重量佔比為至少30%以上，並且優選是介於30~60%。藉此，所述乙烯系彈性體可以使支撐基層2具有較佳的沖型性且可以避免沖型白化。
在所述支撐基層2中，所述經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物可以例如是與貼合膠層1的材料特徵類似。所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種共聚合所形成。進一步地說，所述馬來酸酐於聚烯烴共聚物上的一接枝比率是控制在介於0.5%~5%之間。經改質的所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是控制在介於3g/10min至5g/10min之間。
在本實施例中，由於所述支撐基層2包含少量的經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物(如：5~20wt%)，其與貼合膠層1具有較高的親和力，因此能使得所述支撐基層2與貼合膠層1之間具有良好的層間接著強度。
若所述經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物於支撐基層2中的含量範圍低於上述含量範圍，則層間接著強會變差。反之若所述經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物於支撐基層2中的含量範圍高於上述含量範圍，則包裝材料的沖型性會變差。
進一步地說，所述滑劑可以例如是但不限於二氧化矽(SiO2)或滑石，其可以改善所述支撐基層2的沖型性及加工性。
進一步地說，所述支撐基層2的可見光穿透率是介於80~99%、且霧度是介於5~30%，但本發明不受限於此。需說明的是，所述可見光穿透率及霧度是按照ASTM D1003的國際標準測試規格進行測試。
請繼續參閱圖1所示，所述熱封膜層3的材料組成為丙烯聚合物。
舉例而言，所述丙烯聚合物可以例如是丙烯共聚物(co-PP)及丙烯均聚物(homo-PP)的至少其中之一。其中，所述丙烯共聚物可以例如是由丙烯及乙烯進行共聚合反應所形成。在本實施例中，乙烯於丙烯共聚物中的一重量佔比優選是不大於2%。藉此，所述熱封膜層3能使聚烯烴貼合膠膜100具有較佳的熱封強度。
根據上述技術方案，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100能通過以共擠方式形成於支撐基層2上的貼合膠層1直接與一金屬鋁箔AF進行熱貼合(如圖2及圖3所示)，從而不需要使用額外的聚酯膠或聚氨酯膠進行接著。本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100不僅具有自貼合特性，也能解決現有技術貼合製程中存在揮發性有機溶劑(volatile organic solvent，VOC)揮發的問題。另，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100也可解決現有技術乾式複合聚烯烴膜/鋁箔包裝材料長時間在高溫高濕的環境下接著強度衰退，從而導致接著強度不足的問題。再者，本發明實施例聚烯烴貼合膠膜100的熱封膜層3具優異的熱封強度。本發明實施例聚烯烴貼合膠膜100依標準測試方法QB/T2358-1998測定的一熱封強度可以達到80N/15mm。測試條件可以例如是在180℃的溫度，1kgf/cm2的壓力下於3秒的熱封時間後，裁成15mm測定。該聚烯烴貼合膠膜在85℃的電解液環境下經時168小時仍具有大於8.5N/15mm的層間接著強度。本發明實施例聚烯烴貼合膠膜100適合應用於包裝材料，特別是用於鋰電池的包裝材料或電子產品的包裝材料。
為了能證實本發明所提供的聚烯烴貼合膠膜的上述技術效果，以下將以示範例及比較例進行說明。其中，示範例為能證實本發明技術效果的組別，而比較例為試驗效果較差的組別。然而，以下示範例僅作為幫助了解本發明，本發明的範圍並不限於這些示範例。
<示範例1>以共擠押出方式形成三層疊構的聚烯烴貼合膠膜，其包含依序堆疊的貼合膠層、支撐基層、及熱封膜層。貼合膠層是由經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物所形成；聚烯烴共聚物是由丙烯(C3)及丁烯(C4)進行共聚合形成；聚烯烴共聚物的含量為99.5wt%；馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為0.5%；聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為3.2g/10min。以支撐基層的總重為100wt%，該支撐基層的材料組成包含70wt%的丙烯嵌段聚合物、20wt%的乙烯系彈性體(即乙烯/丁烯彈性體)、10wt%經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物、及微量SiO2。熱封膜層是由丙烯共聚物(co-PP)構成，其由丙烯及乙烯進行共聚合反應所形成，並且乙烯的重量佔比不大於2%。另，貼合膠層的厚度8微米，支撐基層的厚度24微米，並且熱封膜層的厚度8微米。<示範例1>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為6%，並且外觀無明顯條紋。該聚烯烴貼合膠膜依QB/T2358-1998測定的熱封強度約為81N/15mm。聚烯烴貼合膠膜通過其貼合膠層進一步與一鋁箔貼合，並且測得聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為10.2N/15mm。再者，將上述聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜，置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可以發現該鋁塑積膜仍具有8.5N/15mm的剝離強度(層間接著強度)，表示該聚烯烴貼合膠膜相當耐高溫及高濕的環境。另，該鋁塑積膜的耐彎折次數為12次、並且成型高度為6mm，其適合用於鋰電池包裝材料。
<示範例2>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<示範例2>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物由丙烯(C3)及丁烯(C4)共聚形成，且含量為97wt%，馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為3%。聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為3.1g/10min。<示範例2>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為7%，外觀無明顯條紋。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998測定的一熱封強度為82N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為 14.2N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可發現該鋁塑積膜仍具13.2N/15mm的剝離強度。另外，該鋁塑積膜的耐彎折次數為13次、且成型高度為6.5mm，其適合用於鋰電池包裝材料。
<示範例3>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<示範例3>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物由丙烯(C3)及丁烯(C4)共聚形成，且含量為95wt%，馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為5%。聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為3.4g/10min。<示範例3>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為6.5%，外觀無明顯條紋。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998測定的一熱封強度為81N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為13.2N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可發現該鋁塑積膜仍具12.0N/15mm的剝離強度。另外，該鋁塑積膜的耐彎折次數為11次、且成型高度為5mm，其適合用於鋰電池包裝材料。
<示範例4>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<示範例4>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物由乙烯(C2)及丁烯(C4)共聚形成，且含量為97wt%，馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為3%。聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為3.2g/10min。<示範例4>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為15%，外觀無法觀察。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998測定的一熱封強度為83N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為12.8N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可以發現該鋁塑積膜仍具11.2N/15mm的剝離強度。另外，該鋁塑積膜的耐彎折次數為12次、並且成型高度為6mm。儘管該聚烯烴貼合膠膜的霧度較高，但仍適合用於鋰電池包裝材料。
<比較例1>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<比較例1>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物由丙烯(C3)及丁烯(C4)共聚形成，且含量為94wt%，馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為6%。聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為3.5g/10min。<比較例1>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為7.5%，外觀無明顯條紋。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998測定的一熱封強度為80.5N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為13.5N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可以發現該鋁塑積膜仍具13N/15mm的剝離強度。另，該鋁塑積膜的耐彎折次數僅為7次、且成型高度僅為4.5mm。由前述實驗結果可知，<比較例1>的聚烯烴貼合膠膜的耐彎折次數及成型高度皆較示範例1~4低，其較不適合用於鋰電池包裝材料。物性差的原因可能在於比較例1的馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率過高(6%)，其大於理想值得5%，從而導致聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合後的硬度過高，不耐彎折且不耐沖型。
<比較例2>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<比較例1>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物完全由丙烯(C3)及丁烯(C4)構成，聚烯烴共聚物無馬來酸酐的接枝，並且該聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為5g/10min。<比較例2>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為6.2%，外觀無明顯條紋。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998所測定的一熱封強度為82N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度僅為5.2N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可以發現該鋁塑積膜僅剩3.2N/15mm的剝離強度。該鋁塑積膜的耐彎折次數為10次、並且成型高度為6mm。<比較例2>聚烯烴貼合膠膜可能因無馬來酸酐的改質，因此具有較差的層間剝離強度。
<比較例3>：與上述<示範例1>製備條件大致相同。不同的是，在<比較例3>的貼合膠層中，聚烯烴共聚物由丙烯(C3)及丁烯(C4)形成，且含量為97wt%，馬來酸酐(MA)於聚烯烴共聚物的接枝比率為3%，並且該聚烯烴共聚物的熔融指數(MI)為7g/10min。<比較例3>的聚烯烴貼合膠膜的霧度為6.1%，外觀有嚴重條紋。該聚烯烴貼合膠膜依據QB/T2358-1998測定的一熱封強度為83N/15mm。該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔之間的一剝離強度為11.2N/15mm。將該聚烯烴貼合膠膜與鋁箔貼合形成的鋁塑積膜置放在85℃的電解液環境下經時168小時浸泡再測試，可以發現該鋁塑積膜具有9.5N/15mm的剝離強度。該鋁塑積膜的耐彎折次數為11次、且成型高度為6mm。<比較例3>的聚烯烴貼合膠膜可能因為熔融指數過高(MI大於5g/10min)，因此使得外觀具有嚴重條紋，導致不適合用於鋰電池包裝材料。
需說明的是，上述「霧度」及「熱封強度」的測試方法已經於上述說明書實施方式中描述，在此不便多作墜述。
進一步地說，本文中述及的「剝離強度」指黏合在一起的材料(如：聚烯烴貼合膠膜與鋁箔間的剝離強度)，從接觸面進行單位寬度剝離時所需要的最大力。儀器裝置可使用萬能材料試驗機。儀器的示值誤差應在實際值的正負1%以內。試驗環境試樣在23℃正負2℃、50%正負5%相對濕度的環境中放置4小時以上，並在此條件下進行試驗。試樣製備是取試樣適量，將試樣寬度方向兩端除去50mm，均勻截取縱、橫向寬度為15.0mm正負0.1mm，長度為200mm的試樣各5條。測定方法是將試樣剝開部分的兩端分別夾在試驗機上下夾具中，使試樣剝開部分的縱軸與上、下夾具中心連線重合，並鬆緊適宜。試驗速度為300mm/min正負30mm/min，記錄試樣剝離過程中的剝離力曲線。每組試樣分別計算其縱、橫向剝離強度算術平均值為試驗結果，取兩位元有效數字，單位是以N/15mm表示之。
進一步地說，本文中述及的「彎折次數」是指聚烯烴貼合膠膜貼合於鋁箔後所形成的鋁塑積膜，進行四腳對折可以承受的次數(不會發生裂痕的次數)。另外，本文中述及的「成型高度」是指該鋁塑積膜以鋰電池的5cm*6cm模具，以冷壓方式進行充坑，所記錄的高度，單位以mm表示。
包裝材料外觀的評估方法是通過一試驗人員以肉眼對所述包裝材料的貼合膠層的表面進行觀察(距離約30cm)。若不能觀察到明顯條紋，則紀錄為無條紋。若能觀察到明顯條紋，則紀錄為嚴重條紋。若因包裝材料霧度過高從而無法觀察，則紀錄為無法觀察。
[第二實施例]
請參閱圖4所示，本發明第二實施例另提供一種聚烯烴貼合膠膜100’，其包含：一貼合膠層1及一支撐基層2，其中，所述支撐基層2是以共擠押出的方式形成至所述支撐基層2上。不同於上述的第一實施例，本發明第二實施例的聚烯烴貼合膠膜100’可以例如是未包含有熱封膜層3。
在第二實施例中，所述貼合膠層1及支撐基層2的材料特徵類似第一實施例，在此不多作墜述。
根據上述配置，本發明第二實施例的聚烯烴貼合膠膜100’可以通過以共擠方式形成於支撐基層2上的貼合膠層1直接與一金屬鋁箔AF，進行熱貼合，從而不需要使用額外的聚酯膠或聚氨酯膠進行接著。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明所提供的聚烯烴貼合膠膜，其能通過“一支撐基層，為一聚丙烯薄膜”以及“一貼合膠層，共擠押出形成於所述支撐基層的一側表面上；其中，所述貼合膠層是由經馬來酸酐改質的一聚烯烴共聚物所形成；其中，所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應形成，所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝 比率是介於0.5%至5%之間，並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是介於3g/10min至5g/10min”的技術方案，以使得聚烯烴貼合膠膜能通過以共擠方式形成於支撐基層上的貼合膠層直接地與一金屬鋁箔進行熱貼合，從而不需要使用額外的聚酯膠或聚氨酯膠進行接著。
本發明的聚烯烴貼合膠膜不僅具有自貼合特性，也能解決現有技術貼合製程中存在揮發性有機溶劑(volatile organic solvent，VOC)揮發的問題。另，本發明實施例的聚烯烴貼合膠膜100也可以解決現有技術乾式複合聚烯烴膜/鋁箔包裝材料長時間在高溫高濕的環境下接著強度衰退的問題。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
100:聚烯烴貼合膠膜
1:貼合膠層
2:支撐基層
3:熱封膜層
T1:第一厚度
T2:第二厚度
T3:第三厚度

Claims (12)

  1. 一種聚烯烴貼合膠膜，其包括： 一支撐基層，其為一聚丙烯薄膜；以及 一貼合膠層，共擠押出形成於所述支撐基層的一側表面上； 其中，所述貼合膠層是由經馬來酸酐改質的一聚烯烴共聚物所形成； 其中，所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種進行共聚合反應形成，所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝比率是介於0.5%至5%之間，並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是介於3 g/10min至5 g/10min。
  2. 如請求項1所述的聚烯烴貼合膠膜，其中在所述貼合膠層中，所述聚烯烴共聚物的所述熔融指數是介於3 g/10min至4 g/10min。
  3. 如請求項1所述的聚烯烴貼合膠膜，其中所述支撐基層為一流延聚丙烯薄膜，並且材料組成包含：一丙烯嵌段聚合物、一乙烯系彈性體、及一聚烯烴共聚物。
  4. 如請求項3所述的聚烯烴貼合膠膜，其中在所述支撐基層中，所述丙烯嵌段聚合物包含由乙烯丙烯彈性橡膠所組成的嵌段，並且所述乙烯丙烯彈性橡膠於所述丙烯嵌段聚合物中的重量佔比為至少18%；其中所述乙烯系彈性體為乙烯/丁烯彈性體，並且所述乙烯系彈性體中的乙烯具有至少30%的重量佔比。
  5. 如請求項4所述的聚烯烴貼合膠膜，其中在所述支撐基層中，所述聚烯烴共聚物是經馬來酸酐改質的聚烯烴共聚物；並且所述聚烯烴共聚物是由C2~C4烯烴分子中的至少兩種共聚合所形成；所述馬來酸酐於所述聚烯烴共聚物上的一接枝比率是介於0.5%至5%；並且所述聚烯烴共聚物的一熔融指數是介於3 g/10min 至5 g/10min。
  6. 如請求項5所述的聚烯烴貼合膠膜，其中在所述支撐基層中，基於所述支撐基層的總重為100 wt%，所述丙烯嵌段聚合物的含量是介於50 wt%至90 wt%之間，所述乙烯系彈性體的含量是介於5 wt%至30 wt%，且經所述馬來酸酐改質的所述聚烯烴共聚物的含量是介於5 wt%至20 wt%。
  7. 如請求項1所述的聚烯烴貼合膠膜，其進一步包括： 一熱封膜層，並且所述熱封膜層是共擠押出形成於所述支撐基層的另一側表面上。
  8. 如請求項7所述的聚烯烴貼合膠膜，其中所述熱封膜層的一材料組成為丙烯聚合物，並且所述丙烯聚合物為丙烯共聚物（co-PP）及丙烯均聚物（homo-PP）的至少其中之一。
  9. 如請求項7所述的聚烯烴貼合膠膜，其中所述聚烯烴貼合膠膜的所述熱封膜層依據標準測試方法QB/T2358-1998所測定的一熱封強度不小於80 N/15mm。
  10. 如請求項7所述的聚烯烴貼合膠膜，其中所述貼合膠層的一第一厚度介於4微米至12微米，所述支撐基層的一第二厚度介於15微米至35微米，且所述熱封膜層的一第三厚度介於4微米至12微米。
  11. 如請求項1至請求項10中任何一項所述的聚烯烴貼合膠膜，其中所述聚烯烴貼合膠膜能通過所述貼合膠層與一金屬鋁箔貼合，並且所述聚烯烴貼合膠膜與所述金屬鋁箔之間是具有不小於10 N/15mm的一剝離強度。
  12. 如請求項11所述的聚烯烴貼合膠膜，其中，所述聚烯烴貼合膠膜與所述鋁箔貼合形成的一鋁塑積膜置放在85℃的一電解液環境下、經時168小時浸泡再測試，能得到大於8.5 N/15mm的另一剝離強度。
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