CN111684028A - 聚合物涂料组合物及由其涂覆的制品 - Google Patents

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Abstract

提供了聚合物涂料组合物和涂覆有所述聚合物涂料组合物的制品。所述聚合物涂料组合物可以包括基于乙烯的聚合物，其表现出令人期望的熔融性能和分子量分布。所述聚合物涂料组合物可以在制品上提供薄涂层，同时仍然提供有利的性能，例如密封强度。

Description

聚合物涂料组合物及由其涂覆的制品
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年3月20日提交的系列No.62/645505的益处，其公开内容由此通过引用以其全文并入。
发明领域
提供了聚合物涂料组合物及由其涂覆的制品。
发明背景
聚合物涂料组合物可以用于涂覆各种基底来赋予由其制造的制品某些性能，例如当容纳食品或者饮料时赋予防湿气保护性。在各种应用例如一次性杯子、餐具和工业包装中，不需要厚的聚合物涂层。然而，从加工/制造观点来说，聚合物涂料组合物的常规选择不能以高效的方式为基底提供薄涂层。
美国专利No.6565934公开了一种具有改进的密封性的绝热纸杯。所述杯子的主体元件在外表面上涂覆有发泡低密度聚乙烯，和在它的内表面上涂覆有未发泡的改性低密度聚乙烯。所述杯子的底板元件涂覆有发泡或者未发泡的低密度聚乙烯，或者发泡或者未发泡的改性低密度聚乙烯。在制作过程中施加热和压力后，所述主体元件和底板元件在两个元件的界面处形成了结合层。
美国公开No.2014/0367456公开了用于食品或者饮料容器的聚烯烃和纤维素层合体。所述容器可以涂覆有1-7个层。所述层可以包括单独的茂金属催化的聚乙烯或者还有常规的高压釜低密度聚乙烯。所述容器可以通过共挤出方法来涂覆。
美国公开2015/0298438公开了一种具有三层的聚合物涂覆的包装材料。内涂层包括具有10-25wt％的低密度聚乙烯和75-90wt％的熔体粘度高于所述低密度聚乙烯的另一聚乙烯的聚合物共混物。中涂层可以包括大于90wt％的高密度聚乙烯。外涂层可以包括与内涂层相同的聚合物共混物。
美国公开No.2016/0168799公开了一种涂覆的纸杯。所述纸杯可以在杯子的底表面内侧上包括具有聚乙烯共聚物的第一涂层。所述纸杯还可以在杯子的侧部的内侧表面上包括水基涂层。所述水基涂层可以包括水基聚合物，其是水溶性的或者水可分散的。
WO2005/019333公开了聚合物共混物，其包括1-99重量％的乙烯和具有3-10个碳原子的α烯烃的共聚物，和1-99重量％的低密度聚乙烯。所述共聚物可以经由茂金属催化剂来制备。所述聚合物共混物的熔体弹性模量是20-200Pa和可以用于挤出涂覆应用。
WO2011/037590公开了一种用作膜或者涂层的聚合物组合物。所述组合物包括第一组分(其是乙烯和一种或多种C3-C20α-烯烃共聚单体的共聚物)和第二组分(其是低密度聚乙烯)。所述第一组分的密度是0.911-0.918g/cm3，和所述第二组分的熔体指数小于所述第一组分的熔体指数。
WO02/00436公开了一种用作膜或者涂层的聚合物共混物。聚合物共混物包括1-99重量％的密度小于0.916g/cm3的茂金属生产的非常低密度聚乙烯，和1-99重量％的密度为0.916-0.928g/cm3的低密度聚乙烯。所述非常低密度聚乙烯的熔体指数可以是6-15dg/min。
发明概述
在一方面，提供了涂覆制品。所述涂覆制品可以包括纤维质基底例如纸板基底。所述涂覆制品可以进一步包括至少一种聚合物涂层，其固定到所述纤维质基底的第一表面的至少一部分上。所述至少一种聚合物涂层的涂层重量可以是大约13g/m2或者更小。所述至少一种聚合物涂层可以包括大约20wt％-大约80wt％的基于乙烯的聚合物。基于乙烯的聚合物可以具有下面中的一种或多种：a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；d)在110℃和120℃之间至少两个次要熔融温度峰；e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。所述至少一个聚合物层还可以包括大约20wt％-大约80wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
在另一方面，提供了了制造用于容器的涂覆制品的方法。所述方法可以包括接收涂覆有至少一个聚合物层的涂覆的纤维质基底。所述至少一个聚合物层可以以大约15g/m2或者更小，例如10g/m2或者更小的涂层重量涂覆到所述基底上。所述至少一个聚合物层可以包括大约20wt％-大约80wt％的基于乙烯的聚合物。所述基于乙烯的聚合物可以具有下面中的一种或多种：a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；d)在110℃和120℃之间至少两个次要熔融温度峰；e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。所述至少一种聚合物涂层还可以包括大约20wt％-大约80wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。所述方法可以进一步包括将所述涂覆的纤维质基底的第一端部密封到下面之一上：(I)所述涂覆的纤维质基底的第二端部；(II)分别的纤维质基底的一部分；或者(III)其组合。这可以允许形成涂覆制品的密封接缝。密封接缝的通过密封强度测试方法测量的密封强度可以是大约6.0N/15mm或者更大。
在再一方面，提供了薄层组合物。所述薄层组合物包括10g/m2或者更少的组合物，所述组合物包括至少大约20wt％的基于乙烯的聚合物。基于乙烯的聚合物可以具有下面中的一种或多种：a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；d)在110℃和120℃之间至少两个次要熔融温度峰；e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。
附图简要描述
图1显示了在涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其具有在100℃和110℃形成的密封部分。
图2显示了通过将涂覆有各种聚合物组合物的纸基底密封到未涂覆、而是印刷的板上而形成的样品上的T-剥离测试的结果，其具有在130℃形成的密封部分。
图3显示了在挤出涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其中涂覆方法是在层合机生产线速度为300米/min和设定温度为315℃进行的。
图4显示了挤出涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其中涂覆方法是在层合机线速度为100米/min和设定温度为315℃进行的。
图5显示了涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其中涂覆方法是在层合机线速度为100米/min和300m/min进行的。
图6显示了各种聚合物涂料组合物的颈缩值。
图7显示了涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其具有在100℃和110℃形成的密封部分。
图8显示了涂覆有各种聚合物涂料组合物的纸基底上的密封强度测试的结果，其中涂覆方法是在层合机线速度100米/min和300m/min来进行的。
发明详述
综述
在各个方面，提供了聚合物涂料组合物和涂覆有所述聚合物涂料组合物的制品。在一个或多个方面，所述聚合物涂料组合物可以包括基于乙烯的聚合物，其表现出令人期望的熔融性能、流动行为和分子量分布。已经出人意料地发现熔融性能和分子量分布的这种组合允许形成出人意料的薄涂层，同时仍然提供作为顶涂层的有利的性能例如密封强度。
传统上，低密度聚乙烯(LDPE)已经用于涂覆纸或者纸板，来例如用于形成涂覆的食品或者饮料制品。这种LDPE涂层可以用于赋予各种性能，例如防湿气保护性或者防物理处置保护性。所述LDPE涂层也可以作为介质，来用于密封封闭一部分的制品。然而，常规的LDPE涂层限于它们的加工能力，例如以高生产线速度下拉(draw down)(形成薄膜而不破裂的能力)和/或在常规加工条件中对于纸基基底的粘附性。虽然转换器(converter)可以用于帮助减轻粘附性损失，但是这会不利地影响这样的涂料组合物的热粘着(hot tack)性能。
本文公开的聚合物涂料组合物减轻了上述的一种或多种问题。例如，在某些方面，所述聚合物涂料组合物包括至少大约20wt％量的基于乙烯的聚合物。在这样的方面，所述基于乙烯的聚合物表现出：
a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；
b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；
c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；
d)在110℃和120℃之间至少两个次要熔融温度峰；
e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；
f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和
g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。
在某些方面，所述聚合物涂料组合物可以包括两种或者更多种聚合物的共混物。在一方面，所述共混物可以包括大约20wt％-大约80wt％量的基于乙烯的聚合物作为第一聚合物组分，和大约20wt％-大约80wt％量的第二聚合物组分。所述第二聚合物组分可以包括：低密度聚乙烯；乙烯丙烯酸共聚物；乙烯-甲基丙烯酸共聚物；丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合所生产的聚合物；或者其混合物。在各个方面，所述聚合物涂料组合物也可以添加有有机或者无机添加剂，其在下面进一步讨论。
出人意料地，已经发现基于乙烯的聚合物(单独的或者在聚合物共混物中)的上面所列性能的，会有益于薄聚合物涂料组合物的形成。例如，所述聚合物涂料组合物可以表现出在加工性能方面的增强的下拉和颈缩，其会有利于以高的生产线加工速度将薄涂层施涂到基底上。此外，已经出人意料地发现与常规的聚合物涂层相比，在类似的涂层重量时，本文所述的聚合物涂料组合物的这些薄涂层可以为涂覆制品提供增强的密封强度。
为了方便起见，在该描述中，具体提及了用作纸基底上的涂层的聚合物涂料组合物。要理解的是这些提及阐述了薄涂层的更一般的概念，其包括提供了独立于具体基底类型的出人意料的益处的基于乙烯的聚合物。
聚合物涂料组合物
如上所述，在某些方面，所述聚合物涂料组合物可以包括具有下面的性能的基于乙烯的聚合物：
a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min，或者大约10g/10min-大约25g/10min(如本文所用的测定熔体指数的技术描述在ASTM D-1238，2.16kg，190℃中)；
b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa(如本文所用的测定熔体弹性模量的技术描述在WO 2005/019333中)；
c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；
d)在110℃和120℃之间至少两个次要熔融温度峰。如本文所用的测定熔融温度峰的技术是基于ASTM D-3417/D 3418。在这样的技术中，可以使用来自于TA instruments的非气密的Tzero盘和目标样品重量3.5mg(其已经在23℃±2℃在受控实验室中进行了调节)，焓可以通过线性积分来测定，并且可以使用TA Q2000 DSC。用于测定聚乙烯的熔融温度峰的示例性DSC方法可以包括：在150℃平衡，等温3分钟，以10℃/min变温到0℃，等温3分钟，和以10℃变温到150℃；
e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol(测定数均分子量(Mn)，重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)的技术在随后进行描述)；
f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和
g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。
在某些方面，所述基于乙烯的聚合物可以表现出的密度是大约0.910g/cm3或者更大(测量密度的技术描述在ASTM D4703/D1505中)。
应当理解，所述基于乙烯的聚合物不限于任何具体的制备方法。在某些方面中，所述基于乙烯的聚合物可以在单活性中心催化剂例如包含茂金属的单活性中心催化剂的存在下聚合。茂金属催化剂、树脂和制造方法的实例描述在美国专利No.6932592中。要注意的是，并非全部的基于乙烯的茂金属聚合物均可以提供本文所述的性能的组合。
在任何实施方案中，所述基于乙烯的聚合物可以是本文描述为PE1类型聚乙烯，PE2类型聚乙烯或者前述的共混物的那些。
PE1类型聚乙烯
下文称作PE1类型的聚乙烯的聚乙烯包含≥50.0wt％的衍生自乙烯的聚合物单元和≤50.0wt％，优选1.0wt％-35.0wt％，甚至更优选1wt％-6wt％的衍生自C3-C20α-烯烃共聚单体(优选己烯或者辛烯)的聚合物单元。PE1类型聚乙烯优选的组成分布宽度指数(CDBI)是60.0％或者更大，优选60.0％-80.0％。所述PE1类型聚乙烯的密度可以是0.910-0.950g/cm3(优选0.915-0.940g/cm3，优选0.918-0.925g/cm3)。PE1类型聚乙烯的根据ASTMD1238(190℃/2.16kg)的熔体指数(I2.16)可以是1-500g/10min，特别是5-30g/10min。优选这些聚合物是茂金属聚乙烯(mPE)。PE1类型聚乙烯可以以商品名ExceedTM mPEs获自ExxonMobil Chemical Company。这样的线性聚乙烯典型的g’vis≥0.95，优选≥0.96和可以通过具有桥连的双(烷基取代的二环戊二烯基)二氯化锆过渡金属组分和甲基铝氧烷助催化剂的气相聚合负载催化剂来制备。
PE2类型聚乙烯
合适的PE2类型聚乙烯聚合物可以是乙烯和一种或多种极性共聚单体或者C3-C10α-烯烃的共聚物。典型地，本文有用的PE2类型聚乙烯聚合物包括99.0-大约80.0wt％，99.0-85.0wt％，99.0-87.5wt％，95.0-90.0wt％的衍生自乙烯的聚合物单元和大约1.0-大约20.0wt％，1.0-15.0wt％，1.0-12.5wt％，或者5.0-10.0wt％的衍生自一种或多种极性共聚单体的聚合物单元，基于所述聚合物的总重量。合适的极性共聚单体包括但不限于：乙烯基醚例如乙烯基甲基醚，乙烯基正丁基醚，乙烯基苯基醚，乙烯基β-羟基-乙基醚，和乙烯基二甲基氨基-乙基醚；烯烃例如丙烯，丁烯-1，顺式-丁烯-2，反式-丁烯-2，异丁烯，3,3,-二甲基丁烯-1，4-甲基戊烯-1，辛烯-1，和苯乙烯；乙烯基类型酯例如乙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，新戊酸乙烯酯，和碳酸亚乙烯基酯；卤代烯烃例如氟乙烯，偏二氟乙烯，四氟乙烯，氯乙烯，偏二氯乙烯，四氯乙烯和三氟氯乙烯；丙烯酸类型酯例如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸α-氰基异丙酯，丙烯酸β-氰基乙酯，丙烯酸邻-(3-苯基丙-1,3,-二酮基)苯基酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸β-羟乙酯，甲基丙烯酸β-羟丙酯，甲基丙烯酸3-羟基-4-碳-甲氧基-苯基酯，甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯，甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯，甲基丙烯酸2-(1-氮丙啶基)乙酯，富马酸二乙酯，马来酸二乙酯，和巴豆酸甲酯；其他丙烯酸类型衍生物例如丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，马来酸，马来酸甲基羟基酯，衣康酸，丙烯腈，富马酸腈，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，N-叔丁基丙烯酰胺，N-苯基丙烯酰胺，双丙酮丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-苯基甲基丙烯酰胺，N-乙基马来酰亚胺，和马来酸酐；和其他化合物例如烯丙基醇，乙烯基三甲基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，N-乙烯基咔唑，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，乙烯基二丁基氧化膦，乙烯基二苯基氧化膦，双-(2-氯乙基)乙烯基膦酸酯，和乙烯基甲基硫醚。
所述PE2类型聚乙烯聚合物的根据ASTM D1238，2.16kg，190℃所测量的熔体指数(I2.16)可以是1-30.0g/10min，特别是5-20g/10min。
聚合物共混物
在各个方面，所述聚合物涂料组合物可以包含聚合物共混物。在这样的方面，所述聚合物共混物可以包括与第二聚合物组分共混的基于乙烯的聚合物。在某些方面，所述第二聚合物组分可以表现出的熔体指数是大约1g/10min-大约30g/10min，或者大约5g/10min-大约20g/10min。在一个或多个方面，所述第二聚合物组分可以是低密度聚乙烯；乙烯丙烯酸共聚物；丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者其混合物。应当理解，其他共混物搭档物(partner)也可以存在于所述聚合物共混物中，只要这样的聚合物共混物可以实现薄涂层，例如在高生产线速度下涂层重量是大约15g/m2或者更小，或者涂层重量是大约10g/m2或者更小。
在各个方面，所述基于乙烯的聚合物在所述聚合物共混物中的存在量可以是大约20wt％-大约80wt％；大约30wt％-大约70wt％，或者大约40wt％-大约70wt％。在相同的或者供选择的方面，所述聚合物共混物的第二聚合物组分的存在量可以是大约20wt％-大约80wt％；大约30wt％-大约70wt％，或者大约40wt％-大约70wt％。
在某些方面，所述聚合物涂料组合物在不存在第二聚合物组分的情况下包括所述基于乙烯的聚合物。在这方面，所述基于乙烯的聚合物的存在量可以是至少大约70wt％，至少大约90wt％，至少大约95wt％，或者至少大约99wt％。
在各个方面，所述聚合物涂料组合物可以任选地包括一种或多种添加剂。所述添加剂可以包括填料例如无机填料，抗氧化剂，防粘添加剂，UV稳定剂，热稳定剂，增塑剂，抗粘连剂，脱模剂，抗静电剂，颜料，着色剂，染料，蜡，二氧化硅，加工助剂等。所述添加剂在所述聚合物组合物中的存在量可以小于大约15wt％，小于大约10wt％，或者小于大约8wt％。
在一方面，所述添加剂包含无机填料，例如滑石，CaCO3或者其混合物。在这样的方面，所述无机填料可以促进加工(例如切割)由所述聚合物涂料组合物形成的膜或者涂层。
如上所述，所述聚合物涂料组合物可以是薄膜组合物，其涂层重量是大约15g/m2或者更小，大约13g/m2或者更小，大约12g/m2或者更小，大约10g/m2或者更小，大约8g/m2或者更小，或者大约5g/m2或者更小。
在各个方面，所述聚合物涂料组合物可以使用任何常规设备和制备方法来形成，包括将各个组分干燥组合在一起和随后在混合器中熔融，或者将各个组分直接混合到混合器(例如Banbury混合器或者干燥混合器)中，或者混合到单螺杆或者双螺杆挤出机(其可以包括聚合物方法下游所用的配混挤出机和/或侧臂挤出机或者在转换器操作中的在线共混)中。
涂覆制品
如上所述，在某些方面，描述了涂覆制品，其包括涂覆有至少一层上述聚合物涂料组合物的基底。在某些方面，所述基底包含纤维质基底，例如纸或者纸板。应当理解，非纤维质基底的基底也是可以预期的，例如金属和/或塑料基底。
本文所述的涂覆制品可以用作食品、饮料、化妆品或者其他产品的容器。示例性的涂覆制品包括一次性饮料杯、化妆品膏体或者乳液容器、冰激凌容器、外卖食品容器等。
在各个方面，所述涂覆制品可以包括涂覆到基底的一个或多个表面上的一、二、三或者更多个层。如下面进一步讨论的，每个层的组成和/或涂层重量可以是不同的，这取决于这样的层是单层涂覆制品中的单层，还是这样的层是涂覆制品上的多个层之一。为了易于描述，前述内容涉及设计为食品或者饮料容器的涂覆制品；然而，在这部分中所讨论的相同或者类似性能也可以应用于设计来用于非食品或者饮料容器的涂覆制品。
在其中所述涂覆制品是单层涂覆制品的方面中，所述单层包含上面涉及所述聚合物涂料组合物所述的聚合物共混物。如上所述，所述聚合物涂料组合物表现出特定的加工性能，其有利于以高生产线速度和低涂层重量例如大约15g/m2或者更小，大约10g/m2或者更小，大约8g/m2或者更小，或者大约5g/m2或者更小来高效和有效地涂覆基底。在所述方面，所述共混物的基于乙烯的聚合物组分可以提供期望的加工和密封性能，同时所述聚合物共混物的第二聚合物组分提供了在加工性和最终用途性能之间良好的平衡。
出人意料地，单层聚合物涂层虽然以低于常规涂覆制品的涂层重量存在于薄层中，但是表现出增强的密封强度。例如，当涂覆制品包括经由单层聚合物涂层来密封的的至少一个密封接缝时，所述密封接缝的密封强度是至少大约6N/15mm，至少大约7N/15mm，或者至少大约8N/15mm。所述密封强度可以如下面涉及实施例进一步讨论的来测量。
在各个方面，所述单层聚合物涂层可以存在于所述基底的两个(相对)表面上。在供选择的方面，所述单层聚合物涂层可以存在于所述涂覆制品的食品和/或饮料接触侧，并且所述基底的相对表面是未涂覆的。
如上所讨论的，在供选择的方面，涂覆制品可以在基底上包括至少两个聚合物涂层。例如，第一聚合物涂层可以固定到基底的一个表面上，而第二聚合物涂层可以固定到第一聚合物层上，以使得第一聚合物层位于基底表面和第二聚合物涂层之间。在这样的方面，固定到基底上的第一聚合物涂层起到“连接”层的作用和可以提供与基底的粘附性，而固定到第一聚合物涂层上的第二聚合物涂层起到“密封”层的作用，来提供饮料或者食品和基底之间的阻隔，和/或来形成涂覆制品中的密封接缝。
在某些方面，所述第一聚合物层可以包括一种或多种官能化共聚物或者三元共聚物，或者均聚物或者共聚物。官能化共聚物或者三元共聚物的非限制性实例列表包括乙烯丙烯酸共聚物(EAA)，例如ExxonMobil EscorTM，丙烯酸乙基-甲基酯共聚物(EMA)，例如ExxonMobil OptemaTM树脂，乙烯丙烯酸正丁酯共聚物(EnBA)，例如ExxonMobil EnBATM树脂，或者马来酸酐官能化聚烯烃(均聚物或者共聚物)，例如ExxonMobil ExxelorTM树脂。在各个方面，所述第一聚合物层中的均聚物或者共聚物可以包括乙烯均聚物和/或乙烯共聚物，包括乙烯-己烯共聚物，或者其他α-烯烃共聚物。这样的乙烯均聚物和/或乙烯共聚物通常可以称作基于乙烯的聚合物。
在所述方面，选择所述第一聚合物层来提供与基底的足够的粘附性。在这样的方面，这种粘结连接层是以相对低的涂层重量来涂覆的，例如大约7g/m2或者更小，或者大约5g/m2或者更小。
在所述方面，所述第二聚合物层包括上述的聚合物涂料组合物。例如，在这样的方面，所述第二聚合物层可以包括上述基于乙烯的聚合物，其是单独的或者处于上述聚合物共混物中。
所述第二聚合物层可以以涂层重量为大约15g/m2或者更小，大约13g/m2或者更小，大约12g/m2或者更小，大约10g/m2或者更小，大约8g/m2或者更小，或者大约5g/m2或者更小而存在，其与常规密封层相比，对于密封层(和食品接触层)来说是减少的涂层重量。已经出人意料地发现，当至少一部分的涂覆基底形成密封接缝时，处于这种减少的涂层重量的第二聚合物层可以表现出足够的或者增强的密封强度。例如，本文所述的包含第一和第二聚合物层的涂覆制品可以具有密封强度是至少大约6N/15mm，至少大约7N/15mm，或者至少大约8N/15mm的密封接缝。
在一个或多个方面，涂覆制品可以包括在制品的一侧或者两侧上的第三聚合物层。在某些方面，所述第三聚合物层可以固定到第二聚合物层上，并且与第一聚合物层相对。在所述方面，第三聚合物层可以具有与上述其他聚合物层相同的参数。在其中涂覆制品包括三个聚合物层的各个方面，三个聚合物层中的每个可以具有相同或者类似的聚合物组合物。
形成涂覆制品的方法
所述涂覆制品可以根据任何常规方法来制造。例如，所述涂覆制品可以经由本领域技术人员已知的挤出涂覆、共挤出涂覆和层合方法来制造。在其中所述涂覆制品在基底的相对两侧上包括聚合物涂层的方面中，在涂覆第二侧之前，所述基底可以在第一侧上经由挤出涂覆或者共挤出涂覆来涂覆。
在各个方面，如上所讨论的，所述涂覆制品可以包括密封接缝，其可以经由聚合物涂料组合物来密封。在这样的方面，所述涂覆制品的一端可以密封到涂覆制品的另一端，密封到分别的基底(涂覆或者未涂覆的)的一部分，或者其组合。在这样的方面，所述涂覆制品可以暴露于热能来促进密封接缝的形成。应当理解，取决于所期望的制品，任何数目的密封接缝可以存在于所述涂覆制品中。任何常规设备或者方法可以用于将所述制品形成最终的涂覆制品。
分子量测试方法
分子量的分布和矩(moment)(Mw，Mn，Mw/Mn等)是用装备有基于多通道带通滤波器的红外检测器IR5、18-角光散射检测器和粘度计的高温凝胶渗透色谱法(Polymer CharGPC-IR)测定的。使用三个Agilent PLgel 10μm混合-B LS柱来提供聚合物分离。将含有300ppm抗氧化剂丁基化羟基甲苯(BHT)的Aldrich试剂级1，2，4-三氯苯(TCB)用作流动相。将TCB混合物通过0.1μm特氟龙过滤器来过滤，并且用在线脱气机脱气，然后进入GPC仪器。标称流速是1.0mL/min和标称注射体积是200μL。整个***(包括转移管线、柱、检测器)容纳于保持在145℃的烘箱中。称重给定量的聚合物样品，并且将其密封在其中加入了80μL流动标记剂(庚烷)的常规小瓶中。在将小瓶装入自动进样器后，聚合物自动溶解在含有8mL加入的TCB溶剂的仪器中。对于大部分PE样品，通过在160℃连续振荡大约1小时来将聚合物溶解。浓度计算中所用的TCB密度在室温是1.463g/ml和在145℃是1.284g/ml。样品溶液浓度是0.2-2.0mg/ml，并且较低的浓度用于较高分子量的样品。
在色谱图每个点的浓度(c)是由减去基线的IR5宽带信号强度(I)，使用下面的等式来计算的：
c＝βI，
其中β是用PE标准物测定的质量常数。质量回收率由浓度色谱法在淋洗体积内的积分面积和注射质量(其等于预定浓度乘以注射回路体积)之比来计算。
常规分子量(IR MW)是将通用校正关系与柱校正相结合来测定的，所述柱校正是用700-10M的一系列单分散的聚苯乙烯(PS)标准物来进行的。在每个淋洗体积的MW是用下面的等式计算的：
Figure BDA0002618983570000141
其中带有下标“PS”的变量表示聚苯乙烯，而没有下标的那些表示测试样品。在这种方法中，αPS＝0.67和KPS＝0.000175，而α和K是由ExxonMobil中建立并且公开在文献(T.Sun，P.Brant，R.R.Chance，和W.W.Graessley，Macromolecules，第34卷，第19期，第6812-6820页，(2001))中的一系列经验式计算的。具体地，对于PE来说，a/K＝0.695/0.000579。用于数据处理的参数是：
标称MHK＝0.000534，标称MHa＝0.695；dn/dc＝0.1048mL/mg；A2＝0.00150。
全部浓度是以g/cm3表示的，分子量是以g/mol表示的，和特性粘度是以dL/g表示的，除非另有指示。
实施例-薄膜聚合物组分
在下面的实施例中，描述了各种薄层聚合物涂层和这样的薄层聚合物涂层的组合。薄层聚合物涂层对应于包括下面类型的聚合物中的一种或多种的涂层。
低密度聚乙烯A(LDPE A)表示可商购获得的低密度聚乙烯树脂。LDPE A的熔体指数是8.2g/10min和峰值熔融温度是106℃。LDPE A不具有在110℃和120℃之间的次要熔融温度峰。在其他应用中，LDPE A传统上用作其中期望水蒸气良好的感官性能的应用的涂料。
低密度聚乙烯B(LDPE B)表示另一可商购获得的低密度聚乙烯涂料。LDPE B的熔体指数是5.0g/10min和峰值熔融温度是105℃。在其他应用中，LDPE B传统上用于低速挤出涂覆和它的低颈缩性能。LDPE B也具有良好的感官性能。
共聚物C是可商购获得的乙烯-丙烯酸共聚物树脂。共聚物C的熔体指数是8.2g/10min，峰值熔融温度是102℃，和在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)大于15Pa。共聚物C还具有处于上述基于乙烯的聚合物的重均分子量(Mn)范围之外的重均分子量(Mn)。在其他应用中，共聚物C传统上用于挤出涂覆和共挤出涂覆，并且具有对于各种表面良好的粘附特性。
基于乙烯的聚合物1(EB聚合物1)是可商购获得的茂金属乙烯-己烯共聚物。在其他应用中，EB聚合物1传统上用于挤出涂覆和共挤出涂覆方法。EB聚合物1的熔体指数是～19g/10min。EB聚合物1在170℃的熔体弹性模量G’是大约6.7Pa，在170℃的松弛时间λ低于0.003秒，在112℃和115℃之间具有至少两个次要熔融温度峰，重均分子量是25000g/mol，分子量分布(Mw/Mn)是2.5，和Mz/Mw比率是1.7。已经出人意料地发现，当用于比常规涂层薄的涂层时，EB聚合物1可以提供优异的密封和结合性能。
基于乙烯的聚合物D(EB聚合物D)是另一可商购获得的茂金属乙烯-己烯共聚物，具有良好的拉伸性能和冲击和穿刺韧性。EB聚合物D的熔体指数是～3.5g/10分钟。
如本文所用的，“λ松弛时间”是通过在170℃使用ARES旋转流变仪在氮气气氛中，使用25mm直径的平板-平板几何形状，通过动态频率扫描来计算的。应变保持在小于或者等于10％和频率在100rad/s-0.2rad/s变化，并且每十进位(per decade)测量5个点。记录了动态模量(即，储能模量G’和损耗模量G”)，并且根据下面的等式1计算范数复数粘度：
η*ω＝G'2+G”2ω 等式1。
然后用Cross模型根据下面的等式2来拟合复数粘度的范数：
η*ω＝η01+λω1-n 等式2，
其中η0是零剪切粘度，λ是平均松弛时间，和n是剪切变稀指数。
在下表中，术语“涂层重量”指的是聚合物涂层的厚度，其是以每平方米上聚合物涂料组合物的重量(以克为单位)来表示的(g/m2)。
在下表中，“速度(米/min)”指的是其中聚合物涂料组合物施涂到基底上的层合机或者挤出涂覆生产线的速度，并且以米/分钟(m/min)表示。
下表中所述和所分析的涂覆的纸样品是根据下面的程序来制造的。单和共挤出涂覆是使用2.5英寸和3.5英寸挤出机，28：1L/D来施涂的。所用的750mm直径辊是糙面精整的，并且在运行过程中保持尽可能冷。纸基底是70克/平方米(g/m2)牛皮纸，其在涂覆之前在生产线上进行了电晕放电处理。空气间隙保持在170mm。
在下表中，“密封强度测试”指的是样品密封和该密封部分强度的测量。样品密封程序是基于ASTM F2029。首先，将纸基底以特定速度和涂层重量，用表中规定的涂料组合物来涂覆。热封是在标准实验室条件下制备的。密封条件包括具有光滑表面的5mm密封棒，0.5秒的时间和500N的压力。热封是在若干温度例如90-100℃，110℃或者120℃进行的。将密封的样品在恒温实验室中在23℃+/-2℃和50％+/-相对湿度调节至少40小时。热封力是基于ASTM F88测试的。将密封试样的每个尾部固定在间隔20mm的相对的夹具中，并且在进行测试时，密封部分保持无支撑。测量热封力的测试速度是100米/min。Zwick机器的100N室给出了以“N/15mm”表示的平均热封力。
在下表中，“T-剥离测试”指的是将在一部分的纸杯和70g/m2纸基底(其已经用表中规定的涂料组合物进行了涂覆)之间形成的密封部分剥离开所需的力。样品是通过切割纸杯来使得杯子的侧壁展平来制备的。使用Kopp热封机将杯子展平的外侧壁和纸基底使用20mm的具有光滑表面的密封棒在压力1600N进行1秒钟来密封在一起。密封部分是在表中规定的温度形成的。将密封的样品在恒温实验室在23℃+/-2℃和50％+/-相对湿度调节至少40小时。然后将密封的样品用样品切割机切割成至少五个15mm条。然后将15mm条部分地撕开，并且将撕开的端部通过在具有100N室和平嵌件的Zwick机器中距离20mm布置的夹具保持在固定位置。Zwick机器然后测量了撕开其余密封部分所需的力。Zwick机器给出了作为“N/15mm”表示的平均热封力。
在下表中，“颈缩”指的是当以25，50，100和200米/分钟生产线速度以35rpm输出挤出到纸上时，聚合物涂层宽度的减少。
实施例-在涂层重量为10g/m2或者更小时薄单层聚合物涂料组合物的性能
下表1a、1b和1c显示了使用各种组合物以涂层重量5g/m2所制造的各种样品。将表1a、1b和1c中所示的涂料在挤出涂覆方法过程中以各种层合机生产线速度(米/分钟(m/min))施涂。表1a、1b和1c中的涂料表示施涂到70gsm纸基底上的涂料。
表1a显示了涂层重量为5g/m2时5个聚合物涂层的实施例。列1和2对应于以层合机生产线速度100m/min和300m/min涂覆的基于LDPE A的聚合物涂层。列5、6和7分别对应于以层合机生产线速度100m/min、300m/min和500m/min涂覆的基于LDPE B(20wt％)和EB聚合物1(80wt％)的聚合物共混物的聚合物涂层。
在表1a和1b中，编号为1和2的列对应于使用LDPE A形式的常规低密度聚乙烯的涂层。在层合机生产线速度100m/min和300m/min时加入涂层重量5g/m2。所观察到的最高密封强度小于5.0。相比之下，在110℃和/或120℃的密封温度下，具有EB聚合物1和LPDE B的共混物(列5和6)或者EB聚合物1和LPDE A的共混物(列10和11)的涂层具有大于5.0或者大于6.0的增加的密封强度。如所预期的，密封强度受到挤出生产线速度、粘附性的组合效应和空气间隙中聚合物停留时间的影响。
表1a
Figure BDA0002618983570000171
Figure BDA0002618983570000181
表1b显示了EB聚合物1与传统的低密度聚乙烯(LDPE A)的另外的共混物的结果。类似于表1a的列5和6中的共混物，在110℃和/或120℃的密封温度下，具有EB聚合物1和LPDE A的共混物的涂层(列10和11)具有大于5.0，或者大于6.0的增加的密封强度。
表1b还显示了包括三种聚合物的共混物的涂层的结果。列14显示了LDPE A、EB聚合物1和共聚物C的共混物。如表1b所示，将乙烯-丙烯酸共聚物并入共混物中产生了不粘附到纸基底上的层。这归因于这样的事实，即，当用酸共聚物来加工时，实际挤出温度被限制到保持低于300℃。列17、18和19显示了LDPE A、EB聚合物1和ED聚合物D的共混物的结果。这些列显示了当具有低熔体指数的一部分的乙烯共聚物包括在共混物中时，保持了用于薄涂层的EB聚合物1的益处，但是实现了较低的强度。类似于表1a中的结果，增加层合机速度影响了密封强度。
表1b
Figure BDA0002618983570000182
Figure BDA0002618983570000191
表1c显示了具有增加量的EB聚合物D的三种聚合物的共混物的结果。如表1c所示，在每个层合机生产线速度，相对于具有仅仅20wt％的EB聚合物D的相当的涂层(如表1b的列17、18和19所示)，列22、23和24中的较高量的EB聚合物D产生了较低的密封强度的涂层。这些结果归因于这样的事实，即，EB聚合物D不具有如EB聚合物1所表现出的特定的流动行为。
表1c
22 23 24
LDPE A 20％ 20％ 20％
LDPE B
EB聚合物1 40％ 40％ 40％
EB聚合物D 40％ 40％ 40％
共聚物C
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 5 5 5
速度(m/min) 100 300 500
密封强度
110℃ 5.5 2.5 2.1
120℃ 6.3 4.8 3.6
表2a-2c提供了来自于类似于表1a-1c所示的那些的测试的数据，但是基于在涂层重量为10g/m2时所形成的涂层，以代替表1a-1c所示的5g/m2数据。在表2a中，列3和4涉及类似于表1a的列1和2中的那些的聚合物涂层，但是处于10g/m2的较高的涂层重量。列8和9中的涂层也类似于表1a的列5和6。如表2a所示，在增加的涂层重量10g/m2时保持了使用含有EB聚合物1的涂层的出人意料的益处。
表2a
Figure BDA0002618983570000192
Figure BDA0002618983570000201
表2b的列12和13显示了类似于表1b的列10和11的那些的涂层的结果。除了提供对于增加的密封强度的类似优点之外，列13中的涂层还提供了在120℃在300米/分钟的较高的层合机速度时保持杯子上的密封的优点。这是与列4中的结果相反的，在列4中对于常规低密度聚乙烯聚合物，在涂层重量10g/m2时将生产线速度增加到300米/分钟产生了杯子上密封值的显著降低。
表2b
12 13
LDPE A 20％ 20％
LDPE B
EB聚合物1 80％ 80％
EB聚合物D
共聚物C
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 10 10
速度(m/min) 100 300
密封强度
100℃ 5.5 4.1
110℃ 7.0 5.8
120℃ 7.8 7.1
T-剥离测试(杯-纸)
110℃ 1.2 <0.2
120℃ 3.4 3.6
在表2c中，列20和21对应于类似于表1b的列17和18中的涂层的聚合物涂层。在110℃或者120℃的密封温度和100米/分钟的层合机生产线速度，列20表现出提供了相对于列3改进的密封强度。然而，这个优点表现出在300米/分钟的较高线速度时消失。列25和26中的具有增加的EB聚合物D含量的聚合物共混物表现出显示类似的行为。
表2c
20 21 25 26
LDPE A 20％ 20％ 20％ 20％
LDPE B
EB聚合物1 60％ 60％ 40％ 40％
EB聚合物D 20％ 20％ 40％ 40％
共聚物C
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 10 10 10 10
速度(m/min) 100 300 100 300
密封强度
110℃ 6.6 5.1 6.3 3.2
120℃ 6.9 5.9 7.4 4.2
T-剥离测试(杯-纸)
110℃ 0.6 <0.2 - -
120℃ 3.2 0.4 - -
上表1a-1c聚焦于涂层重量为5g/m2的层的数据，而表2a-2c聚焦于涂层重量为10g/m2的层的数据。为了更好地阐述使用包括20wt％-80wt％的聚合物例如EB聚合物1的聚合物涂层的益处，图4将来自于表1a和1b，和表2a和2b的各个列的密封强度数据进行了组合。在图4中，显示了两组条形图。图4左侧上的条形图对应于在110℃形成的密封部分的密封强度，而该图右侧上的条形图对应于在120℃形成的密封部分的密封强度。在每组条中，最左边的条对应于来自于表1a的列1的涂层；接下来的条对应于表2a的列3；接下来的条对应于表1b的列10；和最右边的条对应于表2b的列12。
如图4所示，在涂层重量5g/m2时包括EB聚合物1的涂层(列10，表1b)提供的密封强度大于在涂层重量10g/m2时的常规聚乙烯涂层(列3，表2a)。在涂层重量仅仅为5g/m2时包括EB聚合物1的聚合物的这种出人意料的高密封强度证实了可以使用较薄的涂层，同时仍然为所形成的涂覆制品提供优异的密封强度。
图5显示了基于表2a和2b的另外的对比。在图5中，比较了列3、4、12和13中的涂层的密封强度。这些涂层对应于涂层重量是10g/m2。列3和4分别对应于在层合机生产线速度100米/分钟或者300米/分钟时施涂的常规低密度聚乙烯。列12和13分别对应于在生产线速度100米/分钟和300米/分钟时基于20wt％的LDPE A和80wt％的EB聚合物1的涂层。如图5所示，在层合机生产线速度300米/分钟施涂的含有EB聚合物1的涂层的密封强度提供了优于在较慢的生产线速度100米/分钟施涂的常规聚乙烯的密封强度。这证实了包括具有EB聚合物1的特性的聚合物的聚合物共混物在高于预期的层合机生产线速度时提供令人期望的密封强度的出人意料的能力。
使用包括具有EB聚合物1的性能的聚合物的聚合物共混物还可以提供密封力的益处，如图3所示。图3显示了在生产线速度300米/分钟，设定温度315℃和密封温度120℃时将涂层密封到纸基底上的密封力(单位牛顿/15mm)。图3包括了在对应于表1a的列2，表2a的列4，表1b的列11和表2b的列13的层上的这种数据。
如图3所示，常规低密度聚乙烯在这些条件下在涂层重量为5g/m2时不形成密封部分，而包括EB聚合物1的聚合物共混物提供了密封部分。在涂层重量为10g/m2时，包括各种量的EB聚合物1的聚合物共混物提供了明显高于相应的低密度聚乙烯涂层的密封力值。
实施例-在涂层重量为15g/m2-20g/m2时聚合物涂料组合物的性能
表3a-3b和表4a-4c提供了在净涂层重量15g/m2和20g/m2时制造的聚合物涂层的性能。表3a和3b中的涂层对应于聚合物或者聚合物共混物的单涂层。表4a-4c中的涂层对应于包括两个涂层的涂层。对于包括两个涂层的涂层来说，挤出B对应于与用于支撑所述涂层的纸基底接触的层。挤出A对应于在涂层表面处暴露的涂层。
表3a和表3b提供了在涂层重量15g/m2或者20g/m2时，共聚物C、EB聚合物1和LDPE A的各种组合的单层涂层的性能。在表3a和3b中，任一共聚物C将表现出是用于在进一步研究减少的涂层重量时的涂层的最强的候选品。在涂层重量为15g/m2时，共聚物C提供了最高的密封强度，最高的在杯子上的密封值，和最低的颈缩值。LDPE A在20g/m2的较高涂层重量时表现得不太好(列4)。80wt％的EB聚合物1和20wt％的LDPE A的共混物在涂覆厚度20g/m2时表现良好(列3)，但是在15gsm时不太好(列2)。30wt％的EB聚合物1和70wt％的LDPE A的共混物(列7和9)的颈缩值与共聚物C或者LDPE A单层相比稍高，同时提供了仅仅相当的密封强度。共聚物C和EB聚合物1的聚合物共混物表现出在密封温度110℃时相对高的密封强度。然而，列8中的涂层的颈缩值仍高于列3中的EB聚合物1和LDPE A的共混物。结果，这种共混物不是优选的选项。
表3a
1 2 3 4
挤出A
共聚物C 100％
EB聚合物1 80％ 80％
LDPE A 20％ 20％ 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 15 15 20 20
T-剥离测试(杯-纸)
130℃ 3.5 2.6 3.5 3.4
密封强度
100℃ 9.4 7.7 10.7 5.9
110℃ 9.2 8.3 10.0 6.3
颈缩测量(mm) 50 185 170 45
最终涂层宽度 450 315 330 455
工作纸宽度：500mm
表3b
6 7 8 9
挤出A
共聚物C 100％ 20％
EB聚合物1 30％ 80％ 30％
LDPE A 70％ 70％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 20 15 20 20
T-剥离测试(杯-纸)
130℃ 3.2 3.7 3.4 3.9
密封强度
100℃ 9.8 6.9 2.0 8.6
110℃ 11.5 7.6 10.5 9.4
颈缩测量(mm) 45 55 265 60
最终涂层宽度 455 445 235 440
工作纸宽度：500mm
基于表3a和3b所示的结果，在涂层重量为15g/m2或者更大时，EB聚合物1与共聚物C和/或EB聚合物1与LDPE A的聚合物共混物将表现出不如其他类型的涂层那样有利。然而，包括性能类似于EB聚合物1的聚合物的聚合物共混物的有益性能可以使用两层涂层来实现，其中所述层之一对应于含有EB聚合物1(或者类似性能的聚合物)的聚合物共混物。
表4a-4c显示了包括两个分别的层(例如共挤出层)的涂层在总涂层重量为15g/m2或者20g/m2的表征结果。如表4a所示，添加EB聚合物1的连接层(挤出B)通常没有导致密封强度和/或其他性能的改进。但是该数据证实了与使用LDPE(LDPE A)相比，当使用共聚物C和/或EB聚合物1与共聚物C的共混物作为密封剂时，在杯纸板上更好的密封/粘附性。
表4a
20 21 22 23
挤出A
共聚物C 100％ 100％
EB聚合物1
LDPE A 100％ 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 10.5 14 10.5 14
挤出B
共聚物C
EB聚合物1 100％ 100％ 100％ 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 4.5 6 4.5 6
总涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 15 20 15 20
T-剥离测试(杯-纸)
130℃ 3.5 3.6 1.4 0.9
密封强度
100℃ 3.2 4.2 - -
110℃ 4.4 5.5 - -
颈缩测量(mm) 45 50 55 55
最终涂层宽度 455 450 445 445
工作纸宽度：500mm
在列26和27中，与LDPE A顶层组合使用共聚物C的连接层。基于相对低的T-剥离测试值，列26和27中的涂层产生了不太有利的密封特性。
表4b
24 25 26 27
挤出A
共聚物C 20％ 20％
EB聚合物1 80％ 80％
LDPE A 100％ 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 10.5 14 10.5 14
挤出B
共聚物C 100％ 100％
EB聚合物1 100％ 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 4.5 6 4.5 6
总涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 15 20 15 20
T-剥离测试(杯-纸)
130℃ 2.9 3.3 0.5 0.4
密封强度
100℃ 2.8 1.4 - -
110℃ 5.5 5.7 - -
颈缩测量(mm) 345 255 35 35
最终涂层宽度 155 245 465 465
工作纸宽度：500mm
表4c显示了连接层和顶层另外的组合。对于包括EB聚合物1和LDPE A的共混物的顶层来说，连接层的选择产生了不同的颈缩值，但是列11、28和29中的每个的T-剥离强度值是相当的。
当共聚物C的连接层与作为顶层的EB聚合物1和共聚物C的共混物一起使用时，发现了出人意料的不同的行为。列30对应于总涂层重量是15g/m2，而列31对应于总涂层重量是20g/m2。这种层组合产生了密封强度高于表3a的列1中的共聚物C的净涂层。连接层的存在还导致了颈缩值与表3b的列8的涂层或者表3a的列2和3的涂层相比减少。基于共挤出层的其他组合所示的不利结果，当使用共挤出层时这种性能改进是出人意料的。
表4c
11 28 29 30 31
挤出A
共聚物C 20％ 20％
EB聚合物1 80％ 80％ 80％ 80％ 80％
LDPE A 20％ 20％ 20％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 14 10.5 14 10.5 14
挤出B
共聚物C 100％ 100％ 100％ 100％
EB聚合物1 100％
涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 6 4.5 6 4.5 6
总涂层重量(g/m<sup>2</sup>) 20 15 20 15 20
T-剥离测试(杯-纸)
130℃ 1.7 1.8 1.8 2.7 2.5
密封强度
100℃ - - - 8.7 10.0
110℃ - - - 9.7 12.2
颈缩测量(mm) 135 60 60 120 105
最终涂层宽度 365 440 440 380 395
工作纸宽度：500mm
表3a-3b和表4a-4c所示的结果进一步显示在图1-2和6-7中。图1显示了对应于表3a的列2，表3a的列4和表4c的列30的层的密封强度。如图1所示，使用共聚物C连接层和对应于EB聚合物1和共聚物C的共混物的薄顶层产生了相对于EB聚合物1与LDPE A的单层或者相对于LDPE A的较厚的单层改进的密封强度。
在表3a-3b和表4a-4c所示的较厚涂层值时，除了评价在涂覆的杯子上的密封强度和密封之外，还评价了挤出的涂层的颈缩值。要注意的是，颈缩是用于表征聚合物层的常规测量，并且增加的颈缩值通常被认为是不利的。如下表3a-3b所示，在涂层重量未15g/m2和20g/m2时，包括EB聚合物1的单涂层表现出相比于其他常规涂层例如共聚物C和LDPE A的颈缩值来说，明显增加的颈缩值。
图2显示了对应于表4a的列22，表4b的列24和表4c的列30的层的T-剥离测试强度值。如图2所示，与使用相同EB聚合物1薄层作为连接层和常规LDPE顶层相比，使用具有EB聚合物1的薄层的连接层和EB聚合物1和共聚物C的共混物的顶层产生了明显更高的T-剥离测试值。此外，与使用相同EB聚合物1薄层作为连接层和常规LDPE顶层相比，使用共聚物C薄层和EB聚合物1和共聚物C的共混物的顶层的连接层产生了明显更高的T-剥离测试值。
图6显示了对应于表3a的列2-4和表3b的列7和9的涂层的颈缩值。图7显示了图6所示相同的涂层的密封强度测试数据。如图6所示，相对于LDPE A层，80wt％的EB聚合物1和20wt％的LDPE A的共混物在15g/m2和20g/m2的厚度时将表现出对于形成较薄的涂层来说低的适合性。30wt％的EB聚合物1和70wt％的LDPE A的共混物的颈缩值类似于LDPE A层，但是如表3b所示和图7所示，表3b的列7和9的涂层将对于EB聚合物1和LDPE的共混物(其显示在表1a-1c和表2a-2c中)没有表现出明显改进的性能。
图8显示了表2b的列12和13，以及表2c的列20、21、25和26的涂层的密封强度。这些涂层对应于涂层重量为10g/m2。列12和13分别对应于在100米/分钟和300米/分钟的层合机生产线速度时基于20wt％的LDPE A和80wt％的EB聚合物1的涂层。列20和21分别对应于在层合机生产线速度100米/分钟和300米/分钟时基于60wt％的EB聚合物1、20wt％的LDPE A和20wt％的EB聚合物D的涂层。列25和26分别对应于在层合机生产线速度100米/分钟和300米/分钟时基于40wt％的EB聚合物1、20wt％的LDPE A和40wt％的EB聚合物D的涂层。如图8所示，在较高的生产线速度(300rpm)时，含有20wt％(列21)和40wt％(列26)的EB聚合物D的涂层的密封强度表现出降低的密封强度。这些结果表明EB聚合物D的较低熔体指数(～3.5g/10min)会不利地影响涂层的密封强度。
虽然已经在具体的实施方案方面描述了本发明，但是本发明不限于此。用于在具体条件下运行的合适的改变/修改对于本领域技术人员来说应当是显然的。所以意在下面的权利要求被解释为涵盖了落入本发明的精神/范围内的全部这样的改变/修改。

Claims (28)

1.涂覆制品，其包含：
纤维质基底；和
固定到所述纤维质基底的第一表面的至少一部分上的至少一种聚合物涂层，所述至少一种聚合物涂层的涂层重量是大约13g/m2或者更小，其中所述至少一种聚合物涂层包含：
1)大约20wt％-大约80wt％的基于乙烯的聚合物，其具有：
a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；
b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；
c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；
d)在110℃和120℃之间存在至少两个次要熔融温度峰；
e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；
f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和
g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1；和
2)大约20wt％-大约80wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合所生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
2.根据权利要求1的涂覆制品，其进一步包含在所述纤维质基底的第一端部和下面之一之间的密封接缝：(I)所述纤维质基底的第二端部；(II)分别的纤维质基底的一部分；或者(III)其组合，其中所述密封接缝的通过密封强度测试方法来测量的密封强度是大约6.0N/15mm或者更大。
3.根据权利要求1和2任一项的涂覆制品，其中所述基于乙烯的聚合物的密度是大约0.910g/cm3或者更大。
4.根据权利要求1-3任一项的涂覆制品，其中所述基于乙烯的聚合物的熔体指数是大约10g/10min-大约25g/10min。
5.根据权利要求1-4任一项的涂覆制品，其中所述纤维质基底包含纸或者纸板。
6.根据权利要求1-5任一项的涂覆制品，其中所述至少一种聚合物涂层包含大约20wt％-大约80wt％的低密度聚乙烯，通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物，或者其组合。
7.根据权利要求1-6任一项的涂覆制品，其中所述至少一种聚合物涂层包含大约30wt％-大约60wt％的所述基于乙烯的聚合物，和大约40wt％-大约70wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
8.根据权利要求1-7任一项的涂覆制品，其中所述至少一种聚合物涂层的涂层重量是大约10g/m2或者更小。
9.根据权利要求1-8任一项的涂覆制品，其中下面中的一种或多种的熔体指数是大约2g/10min-大约12g/10min：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
10.根据权利要求1-9任一项的涂覆制品，其中所述涂覆制品用于容纳食品、饮料或者化妆品。
11.制造用于容器的涂覆制品的方法，所述方法包括：
接收用至少一个聚合物层以大约15g/m2或者更小的涂层重量涂覆的涂覆的纤维质基底，其中所述至少一个聚合物层包含：
1)大约20wt％-大约80wt％的基于乙烯的聚合物，其具有：
a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；
b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；
c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；
d)在110℃和120℃之间存在至少两个次要熔融温度峰；
e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；
f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和
g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1；和
2)大约20wt％-大约80wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合；和
将所述涂覆的纤维质基底的第一端部密封到下面之一上：(I)所述涂覆的纤维质基底的第二端部；(II)分别的纤维质基底的一部分；或者(III)其组合，由此形成涂覆制品的密封接缝，其中所述密封接缝的通过密封强度测试方法测量的密封强度是大约6.0N/15mm或者更大。
12.根据权利要求11的方法，其中所述涂覆的纤维质基底是经由将所述至少一个聚合物层挤出涂覆到所述纤维质基底上来形成的。
13.根据权利要求11和12任一项的方法，其中密封所述涂覆的纤维质基底的第一端部包括将所述涂覆的纤维质基底暴露于足以形成密封接缝的热能。
14.根据权利要求11-13任一项的方法，其中所述基于乙烯的聚合物的密度是大约0.910g/cm3或者更大。
15.根据权利要求11-14任一项的方法，其中所述基于乙烯的聚合物表现出大约10g/10min-大约25g/10min的熔体指数。
16.根据权利要求11-15任一项的方法，其中所述纤维质基底包含纸或者纸板。
17.根据权利要求11-16任一项的方法，其中所述容器是食品容器、饮料容器或者化妆品容器。
18.根据权利要求11-17任一项的方法，其中所述至少一个聚合物层包含大约20wt％-大约80wt％的低密度聚乙烯，通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物，或者其组合。
19.根据权利要求11-18任一项的方法，其中所述至少一个聚合物层包含大约30wt％-大约60wt％的所述基于乙烯的聚合物和大约40wt％-大约70wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
20.根据权利要求11-19任一项的方法，其中所述至少一个聚合物层的涂层重量是大约10g/m2或者更小。
21.根据权利要求11-20任一项的方法，其中以下中的一种或多种表现出大约2g/10min-大约12g/10min的熔体指数：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
22.薄层组合物，其包含：
10g/m2或者更少的组合物，其包含：
至少大约20wt％的基于乙烯的聚合物，其具有：
a)熔体指数是大约5g/10min-大约30g/10min；
b)在170℃的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)低于15Pa；
c)在170℃的松弛时间λ低于0.003s；
d)在110℃和120℃之间存在至少两个次要熔融温度峰；
e)重均分子量(Mw)是大约10000g/mol-大约55000g/mol；
f)分子量分布(Mw/Mn)是大约2.0-大约5.0；和
g)Mz/Mw比率是大约1.5-大约2.1。
23.根据权利要求22的薄层组合物，其中所述组合物进一步包含大约20wt％-大约80wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
24.根据权利要求22和23任一项的薄层组合物，其中下面中的一种或多种的熔体指数是大约2g/10min-大约12g/10min：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
25.根据权利要求22-24任一项的薄层组合物，其中所述组合物包含大约20wt％-大约80wt％的所述基于乙烯的聚合物。
26.根据权利要求22-25任一项的薄层组合物，其中所述基于乙烯的聚合物的密度是大约0.910g/cm3或者更大。
27.根据权利要求22-26任一项的薄层组合物，其中所述基于乙烯的聚合物的熔体指数是大约10g/10min-大约25g/10min。
28.根据权利要求22-27任一项的薄层组合物，其中所述组合物包含大约30wt％-大约60wt％的所述基于乙烯的聚合物，和大约40wt％-大约70wt％的：(i)低密度聚乙烯；(ii)乙烯丙烯酸共聚物；(iii)丙烯酸乙基-甲基酯共聚物；(iv)通过在50MPa-g或者更大的压力下聚合而生产的聚合物；(v)乙烯-甲基丙烯酸共聚物；或者(vi)其组合。
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