CN115916524A - 包含聚乙烯的无胶热层合物阻挡热密封膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了包含聚乙烯的热密封的阻挡层合物。该层合物可以是无粘附的并且与聚乙烯再循环流完全相容。与同聚乙烯再循环流完全相容的现有层合物结构相比，它们可以表现出改善的、持续的或期望的特性。该层合物包括多层膜和定向膜。定向膜被热层合到多层膜的外层以提供该层合物。
Description
技术领域
本公开的实施方案大体上涉及层合物，并且更具体地涉及包含聚乙烯的层合物。
背景技术
掺入聚丙烯、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的层合物含有多个层并且广泛用于消费品的柔性包装中。例如，用于柔性包装的典型层合物可以包括双轴定向聚丙烯(BOPP)的外部印刷基底、金属化膜的阻挡层、基于溶剂的粘合剂的粘合层和聚乙烯的密封剂层。层和材料的组合可以允许宽密封窗户的耐热性、良好的可印刷性、高阻挡性能和在不具有收缩率的情况下密封。但是，由于不同类型的材料彼此不能可再循环相容，此类层合物可能难以(如果不是不可能的话)再循环在一起。随着对可持续且可循环使用的材料的需求继续上升，仍存在对可更容易再循环且表现出与现有结构相当或改进的性能特性的层合物的强烈需求。
发明内容
本公开的实施方案通过提供在没有层合粘合剂的情况下热粘结并且可以在聚乙烯再循环流中完全再循环相容的层合物来满足前述需要。本发明的层合物的性能可以好于其它层合物(例如包含BOPP的层合物)或至少与其相当，并且例如可以允许在制造期间使用更快的包装速度。在各方面中，当与现有层合物相比时，可循环使用的层合物可以表现出改善或维持的特性，诸如粘结强度、氧气透射率(OTR)、水蒸气传输率(WVTR)、热密封起始温度(HSIT)、热密封强度、热粘性强度、热粘性起始温度和/或收缩率。
本文公开了一种层合物。在实施方案中，层合物包括：(a)多层膜，其包含：(1)外层，该外层包含酸酐改性的乙烯丙烯酸酯共聚物、酸酐改性的聚乙烯、酸酐改性的乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/丙烯酸乙烯共聚物、聚乙烯/丙烯酸酯共聚物或聚乙烯弹性体/塑性体中的至少一种；(2)阻挡层，该阻挡层包含乙烯乙烯醇共聚物；(3)密封剂层，其中密封剂层包含至少70重量％的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚合物；以及(4)粘结层，该粘结层位于阻挡层与密封剂层之间；以及(b)定向膜，该定向膜被热层合到多层膜的外层并且包含密度为0.900g/cm3至0.970g/cm3的基于乙烯的聚合物。
在具体实施方式中更详细地描述了这些和其它实施方案。
附图说明
图1是下文论述的比较例和本发明实施例的热密封强度图。
图2是下文论述的比较例和本发明实施例的热粘性强度图。
具体实施方式
下文更详细地描述了所公开的层合物的各方面。层合物可以具有广泛多种应用，包括例如袋、直立袋、枕袋、大袋、预制造的包装、小袋等。然而，本公开不应被解释为限制下文阐述的实施方案，因为本公开是本文描述的实施方案的说明性实施方式。
如本文所用，术语“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体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。这包含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)和乙烯类弹性体(POE)；中等密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。这些聚乙烯材料为所属领域中一般已知的；然而，以下描述可能有助于理解这些不同聚乙烯树脂中的一些之间的差异。
术语“LDPE”也可以被称为“高压乙烯聚合物”或“高度支化的聚乙烯”，并且其被定义成意指所述聚合物在使用自由基引发剂(如过氧化物)的情况下在高于14,500psi(100MPa)的压力下的高压釜或管式反应器中部分地或全部地均聚或共聚(参见例如US 4,599,392，所述文献特此通过引用掺入本文)。LDPE树脂的密度通常在0.916g/cm3至0.935g/cm3的范围内。
术语“LLDPE”包含使用传统的齐格勒-纳塔催化剂***(Ziegler-Natta catalystsystem)和铬基催化剂***以及单位点催化剂(包含但不限于取代的单或双环戊二烯基催化剂(通常被称为茂金属)、受限几何催化剂、膦亚胺催化剂和多价芳氧基醚催化剂(通常称为双苯基苯氧基)制得的两种树脂，并且包含线性、基本上线性或异质聚乙烯共聚物或均聚物。LLDPE含有比LDPE少的长链支化，且包含在美国专利5,272,236、美国专利5,278,272、美国专利5,582,923和美国专利5,733,155中进一步定义的基本上线性乙烯聚合物；均匀支化的线性乙烯聚合物组合物，如美国专利第3,645,992号中的那些；非均匀支化的乙烯聚合物，如根据美国专利第4,076,698号中公开的制程制备的那些；和/或其共混物(如US 3,914,342或US 5,854,045中公开的那些)。LLDPE可通过气相、溶液相或浆液聚合或其任何组合，使用本领域中已知的任何类型的反应器或反应器配置制得。
术语“MDPE”是指具有的密度为0.926g/cm3至0.935g/cm3的聚乙烯。“MDPE”通常使用铬或齐格勒-纳塔催化剂或使用单位点催化剂制备，包括但不限于取代的单-或双-环戊二烯基催化剂(通常称为茂金属)、受限几何催化剂、膦亚胺催化剂和多价催化剂芳氧基醚催化剂(通常称为双苯基苯氧基)，并且通常具有大于2.5的分子量分布(“MWD”)。
术语“HDPE”是指密度大于约0.935g/cm3且至多约0.980g/cm3的聚乙烯，其一般用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂(包括但不限于取代的单-或双-环戊二烯基催化剂(通常称为茂金属)、受限几何催化剂、膦亚胺催化剂和多价催化剂芳氧基醚催化剂(通常称为双苯基苯氧基)制备。
术语“ULDPE”是指密度为0.855至0.912g/cm3的聚乙烯，其一般用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂(包括但不限于取代的单-或双-环戊二烯基催化剂(通常称为茂金属)、受限几何催化剂、膦亚胺催化剂和多价催化剂(通常称为双苯基苯氧基))制备。ULDPE包括但不限于聚乙烯(基于乙烯)塑性体和聚乙烯(基于乙烯)弹性体。
如本文所用，术语“聚乙烯弹性体/塑性体”应意指包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体，或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体，或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元的含有均相短链支化分布的基本上线性或线性乙烯/α-烯烃共聚物。聚乙烯弹性体/塑性体的密度为0.865g/cm3、或0.870g/cm3、或0.880g/cm3、或0.890g/cm3至0.900g/cm3、或0.902g/cm3、或0.904g/cm3、或0.909g/cm3、或0.910g/cm3。聚乙烯弹性体/塑性体的非限制性示例包括AFFINITYTM塑性体和弹性体(可购自陶氏化学公司(The DowChemical Company))、EXACTTM塑性体(可购自埃克森美孚化学(ExxonMobil Chemical))、Tafmer(可购自三井(Mitsui))、NexleneTM(可购自鲜京化学公司(SK Chemicals Co.))和LuceneTM(可购自乐金化学有限公司(LG Chem Ltd.))。
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。
层合物的多层膜
本文公开的层合物包括多层膜。根据本文公开的实施方案的多层膜包括外层、阻挡层、密封剂层和粘结层。在另外的实施方案中，除外层、阻挡层、密封剂层和粘结层之外，多层膜还包括第二粘结层。
多层膜的外层
层合物的多层膜包括外层。
在实施方案中，多层膜的外层如下所述地层合到定向膜，并且可以靠近或紧邻包含乙烯乙烯醇共聚物的阻挡层来定位。在其他实施方案中，第二粘结层置于外层与阻挡层之间。在甚至另外的实施方案中，附加层可以置于外层与阻挡层之间。
根据本文公开的实施方案，多层膜的外层包含酸酐改性的乙烯丙烯酸酯共聚物、酸酐改性的聚乙烯、酸酐改性的乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯/丙烯酸乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/丙烯酸酯共聚物或聚乙烯弹性体/塑性体中的至少一种。
在外层包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的实施方案中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的密度可以在0.930g/cm3至0.980g/cm3范围内。本文公开并包括0.930g/cm3至0.980g/cm3的密度的所有个别值和子范围；例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的密度可以在0.930g/cm3至0.980g/cm3、0.935g/cm3至0.970g/cm3、0.935g/cm3至0.950g/cm3、0.935g/cm3至0.945g/cm3或0.940g/cm3至0.945g/cm3范围内。
在外层包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的实施方案中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔体指数(I2)为0.1g/10min至500g/10min、或0.2g/10min至400g/10min、或0.5g/10min至100g/10min、或0.1g/10min至30g/10min、或0.1g/10min至10g/10min。
在外层包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的实施方案中，基于乙烯乙酸乙烯酯共聚物的总重量，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可以具有5重量％至50重量％的乙酸乙烯酯含量。本文公开并包括5重量％至50重量％的乙酸乙烯酯含量的所有个别值和子范围。例如，在一些实施方案中，基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的总重量，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可以具有5重量％至10重量％、10重量％至30重量％或30重量％至50重量％的乙酸乙烯酯含量。
可用于一些实施方案中的可商购获得的乙烯-乙酸乙烯酯的示例包括可从密歇根州米德兰的陶氏化学公司购得的ELVAXTM 470(18％重量％的乙酸乙烯酯含量)。
在外层包含聚乙烯/丙烯酸酯共聚物的实施方案中，聚乙烯/丙烯酸酯共聚物的密度可以在0.925g/cm3至0.955g/cm3范围内。本文公开并包括0.925g/cm3至0.955g/cm3的密度的所有个别值和子范围；例如，聚乙烯/丙烯酸酯共聚物的密度可以在0.925g/cm3至0.955g/cm3、0.925g/cm3至0.945g/cm3、0.930g/cm3至0.955g/cm3、0.930g/cm3至0.945g/cm3、0.935g/cm3至0.955g/cm3或0.935g/cm3至0.945g/cm3范围内。
在外层包含聚乙烯/丙烯酸酯共聚物的实施方案中，聚乙烯/丙烯酸酯共聚物熔体指数(I2)可以为0.1g/10min至50g/10min、或0.5g/10min至20g/10min、或1.0g/10min至10g/10min。
可用于外层中的聚乙烯/丙烯酸酯共聚物的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称BYNELTM商购获得的那些，包括例如BYNELTM 22E780粘胶树脂和BYNELTM 22E757粘胶树脂。
在外层包含聚乙烯弹性体/塑性体的实施方案中，聚乙烯弹性体/塑性体的密度可以在0.865g/cm3至0.910g/cm3范围内。本文公开并包括0.865g/cm3至0.910g/cm3的密度的所有个别值和子范围；例如，聚乙烯弹性体/塑性体的密度可以在0.865g/cm3至0.910g/cm3、0.865g/cm3至0.900g/cm3、0.865g/cm3至0.890g/cm3、0.865g/cm3至0.880g/cm3、0.870g/cm3至0.910g/cm3、0.870g/cm3至0.900g/cm3、0.870g/cm3至0.890g/cm3、0.870g/cm3至0.880g/cm3、0.880g/cm3至0.910g/cm3、0.880g/cm3至0.900g/cm3、0.880g/cm3至0.890g/cm3、0.890g/cm3至0.910g/cm3、0.890g/cm3至0.900g/cm3或0.900g/cm3至0.910g/cm3范围内。
在外层包含聚乙烯弹性体/塑性体的实施方案中，聚乙烯弹性体/塑性体的熔体指数(I2)在0.50g/10分钟至20g/10分钟(g/10min)范围内。本文公开并包括0.50g/10min至20g/10min的熔体指数的所有个别值和子范围；举例来说，聚乙烯弹性体/塑性体的熔体指数可以为从上限0.50g/10min、1.0g/10min、2.0g/10min、5.0g/10min、10.0g/10min、15g/10min或18g/10min到下限1.0g/10min、2.0g/10min、5.0g/10min、10.0g/10min、15g/10min、18g/10min、19g/10min或20g/10min。
可用于外层的聚乙烯弹性体/塑性体的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称AFFINITYTM商购获得的那些，包括例如AFFINITYTM VP 8770G1、AFFINITYTM PF7266、AFFINITYTM PL 1881G和AFFINITYTM PF1140G。
在实施方案中，外层还包含线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。在此类实施方案中，外层可以包含至多50重量％的线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。
多层膜的阻挡层
层合物的多层膜包括阻挡层。
在实施方案中，多层膜的阻挡层可以靠近或紧邻下文描述的粘结层和上文描述的外层来定位。根据本文公开的实施方案的阻挡层包含乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)。
在实施方案中，阻挡层的EVOH的乙烯含量为20mol％到50mol％。本文公开20mol％至50mol％的乙烯含量的所有子范围和个别值。例如，在实施方案中，阻挡层的EVOH的乙烯含量为20mol％至50mol％、或22mol％至45mol％、或25mol％至40mol％。本领域普通技术人员将理解，EVOH的乙烯含量可以有助于本文公开的层合物的更低更高OTR(即，通常，乙烯含量越低，可实现OTR值越低)。本领域普通技术人员还将理解，包含具有较低乙烯含量的EVOH的阻挡层可以适用于柔性瓶和管应用，并且包含具有较高乙烯含量的EVOH的阻挡层可以允许更容易处理、长期运行稳定性以及需要柔性(柔性裂纹阻力)的包装类型，诸如热成形性。
可用于阻挡层的EVOH的可商购获得的示例包括从日本东京可乐丽公司(KurarayCo.,Ltd.(Tokyo,Japan))以名称EVALTM商购获得的那些，包括例如EVALTM H171B(38mol％乙烯含量)和EVALTM F171b(32mol％乙烯含量)。
对于多层膜设想了各种厚度。在实施方案中，阻挡层为多层膜的总厚度的5％至25％。
多层膜的密封剂层
层合物的多层膜包括密封剂层。
多层膜的密封剂层包含至少70重量％的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚合物。密封剂层可以充当层合物的内表面，并且例如可以提供用于密封包装产品周围的包装的方式。密封剂层的组成可能影响层合物和密封剂层在较低密封温度下获得高密封粘结强度的能力。在实施方案中，密封剂层为至少10微米厚。在另外的实施方案中，密封剂层为多层膜的总厚度的25％至60％。
基于密封剂层的总重量，多层膜的密封剂层包含至少70重量％的聚合物。本文公开并包括至少70重量％的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，基于密封剂层的总重量，密封剂层可以包含至少70重量％、至少80重量％、至少90重量％、至少95重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、或70重量％至100重量％、75重量％至99重量％、80重量％至95重量％或90重量％至95重量％的聚合物。
多层膜的密封剂层包含至少70重量％的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚合物。本文公开并包括108℃或更低的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，密封剂层的聚合物的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低、106℃或更低、104℃或更低、102℃或更低、100℃或更低、98℃或更低、96℃或更低、94℃或更低、或92℃或更低、或70℃至108℃、70℃至100℃、70℃至95℃、75℃至108℃、75℃至100℃或75℃至95℃，其中最高峰值熔融温度(Tm)可以根据下文所描述的DSC测试方法测量。
在实施方案中，密封剂层的聚合物包含最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚乙烯弹性体/塑性体或由其组成。在此类实施方案中，密封剂层的聚乙烯弹性体/塑性体的密度可以在0.865g/cm3至0.910g/cm3范围内。本文公开并包括0.865g/cm3至0.910g/cm3的密度的所有个别值和子范围；例如，聚乙烯弹性体/塑性体的密度可以在0.865g/cm3至0.910g/cm3、0.865g/cm3至0.900g/cm3、0.865g/cm3至0.890g/cm3、0.865g/cm3至0.880g/cm3、0.865g/cm3至0.870g/cm3、0.870g/cm3至0.910g/cm3、0.870g/cm3至0.900g/cm3、0.870g/cm3至0.890g/cm3、0.870g/cm3至0.880g/cm3、0.880g/cm3至0.910g/cm3、0.880g/cm3至0.900g/cm3、0.880g/cm3至0.890g/cm3、0.890g/cm3至0.910g/cm3、0.890g/cm3至0.900g/cm3或0.900g/cm3至0.910g/cm3范围内。
在密封剂层的聚合物包含聚乙烯弹性体/塑性体或由其组成的实施方案中，聚乙烯弹性体/塑性体的熔体指数(I2)可以在0.50g/10分钟至20g/10分钟(g/10min)范围内。本文公开并包括0.50g/10min至20g/10min的熔体指数的所有个别值和子范围；举例来说，聚乙烯弹性体/塑性体的熔体指数可以为从上限0.50g/10min、1.0g/10min、2.0g/10min、5.0g/10min、10.0g/10min、15g/10min或18g/10min到下限1.0g/10min、2.0g/10min、5.0g/10min、10.0g/10min、15g/10min、18g/10min、19g/10min或20g/10min。
可用于密封剂层的聚乙烯弹性体/塑性体的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称AFFINITYTM商购获得的那些包括例如AFFINITYTM VP8770G1、AFFINITYTM PF7266、AFFINITYTM PL 1881G和AFFINITYTM PF1140G。
在实施方案中，密封剂层的聚合物包含最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的乙烯(甲基)丙烯酸共聚物的离聚物(在本文中也称为“乙烯酸共聚物的离聚物”)或由其组成。乙烯酸共聚物的离聚物的阳离子源可以是单价阳离子源或二价阳离子源，包括甲酸根、乙酸根、氢氧根、硝酸根、碳酸根和碳酸氢根。在实施方案中，乙烯酸共聚物的离聚物可能已用一种或多种阳离子或阳离子源进行处理，所述阳离子或阳离子源可包括镁、钠、锌或其组合。
在实施方案中，基于乙烯酸共聚物的离聚物的总重量，乙烯酸共聚物的离聚物的乙烯含量大于50重量％或大于60重量％。例如，基于乙烯酸共聚物的离聚物的总重量，乙烯酸共聚物的离聚物的乙烯含量可以为50重量％至95重量％、50重量％至90重量％、50重量％至85重量％或60重量％至80重量％。
在实施方案中，乙烯酸共聚物的离聚物的熔体指数(I2)为0.1g/10min至16g/10min、0.5g/10min至15g/10min、3g/10min至13g/10min、3.5g/10min至10g/10min或5g/10min至8g/10min。可商购获得的乙烯酸共聚物的离聚物包括以名称SURLYNTM从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)商购的那些。
在实施方案中，密封剂层的聚合物包含最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚乙烯或由其组成。例如，在实施方案中，密封剂层的聚合物可以包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)或由其组成。线性低密度聚乙烯的密度可以小于或等于0.930g/cm3。本文包括并公开小于或等于0.930g/cm3的所有单个值和子范围；例如，线性低密度聚乙烯的密度可以从下限0.870g/cm3至上限0.928g/cm3、0.925g/cm3、0.920g/cm3或0.915g/cm3。本文中包括并且公开0.870g/cm3与0.930g/cm3之间的所有个别值和子范围。
可用于密封剂层的聚乙烯的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司以名称ELITETM AT商购获得的那些，包括例如ELITETM AT 6202和ELITETM AT 6410。
除了至少70重量％的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚合物之外，在实施方案中，密封剂层可以还包含至少一种另外的聚合物和/或至少一种添加剂。例如，至少一种另外的聚合物可以选自下组：聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸或其组合，其量小于密封剂层的30重量％。并且例如，至少一种添加剂可以选自下组：抗氧化剂、紫外线稳定剂、热稳定剂、增滑剂、防粘连剂、抗静电剂、颜料或着色剂、加工助剂、交联催化剂、阻燃剂、填料、发泡剂或其组合，其量小于所述密封剂层的30重量％。
多层膜的粘结层
多层膜包括阻挡层与密封剂层之间的粘结层。粘结层可以将阻挡层粘附到密封剂层。
在实施方案中，粘结层包含选自酸酐接枝的基于乙烯的聚合物、乙烯酸共聚物和乙烯醋酸乙烯酯的粘胶树脂。酸酐接枝部分的示例可包括但不限于马来酸酐、柠康酸酐、2-甲基马来酸酐、2-氯马来酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、双环[2,2,1]-5-庚烯-2,3-二羧酸酐和4-甲基-4-环己烯-1,2-二羧酸酐、双环(2.2.2)辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、邻-八氢萘-2,3-二羧酸酐、2-氧杂-1,3-二酮基螺(4.4)壬-7-烯、双环(2.2.1)庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、降冰片烯二酸酐、甲基降冰片烯二酸酐和x-甲基-双环(2.2.1)庚-5-烯-2,3-二羧酸酐。在一个实施方案中，酸酐接枝部分包含马来酸酐。
在实施方案中，粘结层包括酸酐改性的线性低密度聚乙烯。在实施方案中，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的密度在0.860g/cm3至0.935g/cm3范围内。本文公开并包括0.860g/cm3至0.935g/cm3的所有个别值和子范围；例如，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的密度可以在0.875g/cm3至0.935g/cm3、0.900g/cm3至0.925g/cm3、0.910g/cm3至0.935g/cm3、0.910g/cm3至0.925g/cm3、0.915g/cm3至0.935g/cm3或0.920g/cm3至0.930g/cm3范围内。在实施方案中，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的熔体指数(I2)为0.1g/10min至50g/10min、或0.5g/10min至20g/10min、或1.0g/10min至10g/10min。
在实施方案中，基于粘结层的总重量，粘结层包含0至100重量％的酸酐改性的线性低密度聚乙烯。本文公开并包括0重量％至100重量％的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，基于粘结层的总重量，粘结层可以包含10重量％至90重量％、20重量％至80重量％、30重量％至70重量％或40重量％至60重量％的酸酐改性的线性低密度聚乙烯。
可用于实施方案的可商购的酸酐改性的线性低密度聚乙烯的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)商购获得的BYNELTM系列4100树脂，诸如BYNELTM 41E710和BYNELTM 41E687。
在实施方案中，粘结层还包含线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。例如，在实施方案中，粘结层还包含密度在0.945g/cm3至0.970g/cm3范围内的高密度聚乙烯。本文公开并包括0.945g/cm3至0.970g/cm3的所有个别值和子范围；例如，高密度聚乙烯的密度可以在0.945g/cm3至0.965g/cm3、0.950g/cm3至0.970g/cm3、0.950g/cm3至0.965g/cm3、0.955g/cm3至0.970g/cm3、0.955g/cm3至0.965g/cm3或0.955g/cm3至0.965g/cm3范围内。
在存在高密度聚乙烯的实施方案中，粘结层的高密度聚乙烯可以是乙烯和C3-C12共聚单体的共聚物。在实施方案中，基于粘结层的总重量，粘结层还包含0重量％至90重量％的高密度聚乙烯。本文公开并包括0重量％至90重量％的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，基于粘结层的总重量，粘结层可以包含10重量％至90重量％、20重量％至80重量％、30重量％至70重量％或40重量％至60重量％的高密度聚乙烯。在实施方案中，高密度聚乙烯的熔体指数(I2)可以是0.3g/10min至10.0g/10min、0.3g/10min至7.0g/10min、0.3g/10min至5.0g/10min、0.3g/10min至4.0g/10min、0.3g/10min至3.0g/10min、0.3g/10min至2.0g/10min或0.3g/10min至1.5g/10min、或0.5g/10min至1.0g/10min。
可用于粘结层的高密度聚乙烯的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称ELITETM 5960G1和DOWLEXTM 2006G商购获得的那些。
多层膜的第二粘结层
在实施方案中，多层膜还包括在外层与阻挡层之间的第二粘结层。第二粘结层可以将外层粘附到阻挡层。
在实施方案中，第二粘结层包含选自酸酐接枝的基于乙烯的聚合物、乙烯酸共聚物和乙烯醋酸乙烯酯的粘胶树脂。酸酐接枝部分的示例可包括但不限于马来酸酐、柠康酸酐、2-甲基马来酸酐、2-氯马来酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、双环[2,2,1]-5-庚烯-2,3-二羧酸酐和4-甲基-4-环己烯-1,2-二羧酸酐、双环(2.2.2)辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、邻-八氢萘-2,3-二羧酸酐、2-氧杂-1,3-二酮基螺(4.4)壬-7-烯、双环(2.2.1)庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片-5-烯-2,3-二羧酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、降冰片烯二酸酐、甲基降冰片烯二酸酐和x-甲基-双环(2.2.1)庚-5-烯-2,3-二羧酸酐。在一个实施方案中，酸酐接枝部分包含马来酸酐。
在实施方案中，第二粘结层包含酸酐改性的线性低密度聚乙烯。在实施方案中，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的密度在0.860g/cm3至0.935g/cm3范围内。本文公开并包括0.860g/cm3至0.935g/cm3的所有个别值和子范围；例如，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的密度可以在0.875g/cm3至0.935g/cm3、0.900g/cm3至0.925g/cm3、0.910g/cm3至0.935g/cm3、0.910g/cm3至0.925g/cm3、0.915g/cm3至0.935g/cm3或0.920g/cm3至0.930g/cm3范围内。在实施方案中，酸酐改性的线性低密度聚乙烯的熔体指数(I2)为0.1g/10min至50g/10min、或0.5g/10min至20g/10min、或1.0g/10min至10g/10min。
在实施方案中，基于第二粘结层的总重量，第二粘结层包含0重量％至100重量％的酸酐改性的线性低密度聚乙烯。本文公开并包括0重量％至100重量％的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，基于第二粘结层的总重量，第二粘结层可以包含10重量％至90重量％、20重量％至80重量％、30重量％至70重量％或40重量％至60重量％的酸酐改性的线性低密度聚乙烯。
可用于实施方案的可商购的酸酐改性的线性低密度聚乙烯的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)商购获得的BYNELTM系列4100树脂，诸如BYNELTM 41E710和BYNELTM 41E687。
在实施方案中，第二粘结层还包含线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。例如，在实施方案中，第二粘结层还包含密度在0.945g/cm3至0.970g/cm3范围内的高密度聚乙烯。本文公开并包括0.945g/cm3至0.970g/cm3的所有个别值和子范围；例如，第二粘结层的高密度聚乙烯的密度可以在0.945g/cm3至0.965g/cm3、0.950g/cm3至0.970g/cm3、0.950g/cm3至0.965g/cm3、0.955g/cm3至0.970g/cm3、0.955g/cm3至0.965g/cm3或0.955g/cm3至0.965g/cm3范围内。
在存在高密度聚乙烯的实施方案中，第二粘结层的高密度聚乙烯可以是乙烯和C3-C12共聚单体的共聚物。在实施方案中，基于第二粘结层的总重量，第二粘结层包含0重量％到90重量％的高密度聚乙烯。本文公开并包括0重量％至90重量％的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，基于第二粘结层的总重量，第二粘结层可以包含10重量％至90重量％、20重量％至80重量％、30重量％至70重量％或40重量％至60重量％的高密度聚乙烯。在实施方案中，第二粘结层的高密度聚乙烯的熔体指数(I2)可以为0.3g/10min至10.0g/10min、0.3g/10min至7.0g/10min、0.3g/10min至5.0g/10min、0.3g/10min至4.0g/10min、0.3g/10min至3.0g/10min、0.3g/10min至2.0g/10min或0.3g/10min至1.5g/10min、或0.5g/10min至1.0g/10min。
可用于第二粘结层的高密度聚乙烯的可商购获得的示例包括可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称ELITETM 5960G1和DOWLEXTM 2006G商购获得的那些。
层合物的定向膜
本文公开的层合物包括定向膜。根据本文公开的实施方案的定向膜被热层合到多层膜的外层，并且包含密度为0.900g/cm3至0.970g/cm3的基于乙烯的聚合物。
在实施方案中，定向膜的基于乙烯的聚合物的密度为0.900g/cm3至0.970g/cm3。本文公开并包括0.900g/cm3至0.970g/cm3的密度的所有个别值和子范围。例如，基于乙烯的聚合物的密度可以为0.900g/cm3至0.970g/cm3、0.910g/cm3至0.957g/cm3、0.920g/cm3至0.947g/cm3、0.920g/cm3至0.937g/cm3、0.920g/cm3至0.930g/cm3或0.920g/cm3至0.927g/cm3。
在实施方案中，基于乙烯的聚合物的熔体指数(I2)为0.1g/10min至10g/10min、或0.5g/10min至8g/10min、或0.5g/10min至5g/10min。
在实施方案中，基于定向膜的总重量，基于乙烯的聚合物占定向膜的至少50重量％。本文公开并包括至少50重量％的所有个别值和子范围。例如，基于定向膜的总重量，基于乙烯的聚合物可以占定向膜的至少50重量％、至少75重量％、至少90重量％、至少99重量％或至少99.9重量％。
除了基于乙烯的聚合物之外，在实施方案中，定向膜可以还包含至少一种另外的聚合物，并且至少一种另外的聚合物可以选自下组：超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯弹性体/塑性体、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸或其组合，其量小于定向膜的50重量％。
在实施方案中，定向膜是纵向定向膜。在此类实施方案中，定向膜可以是纵向定向(MDO)的聚乙烯膜。在其它实施方案中，定向膜是双轴定向的。在此类实施方案中，定向膜可以是双轴定向的聚乙烯(BOPE)膜。在定向膜是BOPE的实施方案中，BOPE可以使用拉幅机顺序双向拉伸工艺进行双向拉伸，并且可以称为拉幅机双向拉伸聚乙烯(TF-BOPE)。此类技术一般为本领域的技术人员已知。在其它实施方案中，基于本文的教导，可以使用本领域的技术人员已知的其它技术(如双气泡定向工艺)使定向膜双轴定向。通常，使用拉幅机顺序双向拉伸工艺，将拉幅机作为挤出生产线的一部分并入。在从平模挤出之后，将膜在冷却辊上冷却，并且浸入到填充有室温水的水浴中。然后将流延膜传送到一系列具有不同旋转速度的辊上，以实现在纵向方向上拉伸。在生产线的MD拉伸区段中有若干对辊，并且所述若干对辊都是油加热的。成对的辊顺序地用作预热辊、拉伸辊和用于松弛和退火的辊。单独控制各对辊的温度。在纵向方向上拉伸之后，将膜幅材传送到具有加热区的拉幅机热风烘箱中，以进行横向方向上的拉伸。前若干区用于预加热，后接的区用于拉伸，且随后最终区用于退火。
定向膜也可以是多层膜或单层膜。例如，在实施方案中，定向膜可以是包含基于乙烯的聚合物的单层TF-BOPE膜。在其它实施方案中，定向膜是多层膜并且包括至少两层。例如，在实施方案中，定向膜可以是包括三层的多层TF-BOPE膜(例如，A/B/C结构，其为通过使用单个基于乙烯的聚合物树脂共挤出三层制成的TF-BOPE膜)。定向膜的实施方案可以包括例如粘结层、密封剂层或阻挡层。在实施方案中，定向膜包括包含乙烯乙烯醇共聚物的阻挡层。
在实施方案中，定向膜的横向拉伸比大于其纵向拉伸比，并且定向膜的在纵向上的断裂伸长率百分比与在横向上的断裂伸长率百分比的比率为至少2:1。在实施方案中，当根据ASTM D882测量时，定向膜在纵向上的断裂伸长率百分比可以比在横向上的断裂伸长率百分比大至少2倍，或者在替代方案中，大至少5倍，或者在替代方案中，大至少8倍，或者在替代方案中，大至少10倍。
在实施方案中，定向膜在纵向和/或横向上定向。在实施方案中，定向膜可以以2:1到6:1的拉伸比，或者在替代性方案中以3:1到5:1的拉伸比在纵向方向上拉伸。在实施方案中，定向膜可以以2:1到9:1的拉伸比，或者在替代性方案中以3:1到8:1的拉伸比在横向方向上拉伸。
在实施方案中，根据例如最终用途应用，可以在层合到密封剂膜之前或之后使用本领域的技术人员已知的技术对定向膜进行电晕处理、等离子处理或印刷。
本文公开的多层膜和定向膜可以具有各种厚度，这取决于例如层的数目。例如，在实施方案中，多层膜或定向膜可以具有10至200微米或可替代地15至100微米的厚度。
添加剂
应当理解，多层膜或定向膜的前述层中的任何前述层可以进一步包括本领域的技术人员已知的一种或多种添加剂，例如抗氧化剂、紫外线稳定剂、热稳定剂、增滑剂、防粘连剂、抗静电剂、颜料或着色剂、加工助剂、交联催化剂、阻燃剂、填充剂和发泡剂。例如，在实施方案中，多层膜的密封剂层包括增滑剂或防粘连剂中的至少一种。
层合物
如上所述，定向膜被热层合到多层膜的外层，并且多层膜和定向膜的组合提供层合物。
本发明的层合物可以具有若干种期望的特性。例如，本发明的层合物可以具有以下特性中的一种或多种：至少2.00N/25mm的粘结强度；小于5.25cm3/天/m2的OTR；小于5.75g/天/m2的WVTR；在5N下小于115℃的热密封起始温度；在120℃下至少为4.0N/25mm的密封强度；在1N下小于95℃的热粘性起始；在110℃下至少1.20N的热粘性强度；以及在70℃至110℃范围内的温度下的零百分比(0％)收缩率。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出至少至少2.00N/25mm、或可替代地至少3.50N/25mm、或至少5.00N/25mm、或至少5.50N/25mm、或至少6.50N/25mm、或至少7.00N/25mm、或至少7.50N/25mm的粘结强度，其中粘结强度可以根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出小于5.25cm3/天/m2、或可替代地小于4.00cm3/天/m2、或可替代地小于3.00cm3/天/m2、或可替代地小于2.50cm3/天/m2的OTR，其中OTR可以根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出小于5.75g/天/m2、或可替代地小于5.00g/天/m2、或可替代地小于4.75g/天/m2的WVTR，其中WVTR可以根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出小于115℃、或可替代地小于110℃、或可替代地小于105℃、或可替代地小于95℃、或可替代地小于85℃、或可替代地小于75℃的在5N下的热密封起始温度，其中在5N下的热密封起始可根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出至少4.0N/25mm、或可替代地至少10.0N/25mm、或可替代地至少30.0N/25mm、或可替代地至少50.0N/25mm、或可替代地至少55.0N/25mm的在120℃下的密封强度，其中在120℃下的密封强度可根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出小于95℃、或可替代地小于80℃、或可替代地小于78℃、或可替代地小于76℃、或可替代地小于72℃的在1牛顿下的热粘性起始，其中在1牛顿下的热粘性起始可根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可以表现出至少1.20N、或可替代地至少1.60N、或可替代地至少1.80N、或可替代地至少4.00N、或者至少5.00N的在110℃下的热粘性强度，其中热粘性强度可以根据下文所描述的测试方法测量。
在实施方案中，本发明的层合物可在70℃、80℃、90℃、100℃和110℃下表现出零百分比(0％)收缩率，其中收缩率根据下文所描述的测试方法测量，并且可提供45℃或更小、或可替代地40℃或更小、或可替代地35℃或更小的密封窗口。
在实施方案中，基于层合物的总重量，本发明的层合物包含至少90重量％的聚乙烯、或至少95重量％的聚乙烯、或至少99重量％的聚乙烯、或至少99.5重量％的聚乙烯、或至少99.9重量％的聚乙烯。
在实施方案中，本发明的层合物不含粘合剂(例如，基于溶剂的粘合剂或水性粘合剂)。
制品
本发明的实施方案还提供了由本文所描述的层合物形成的制品。此类制品的示例可以包括包装、柔性包装、袋和小袋。在一些实施方案中，本发明的包装可以包含液体、散剂、食品或其它物品。鉴于本文中的教示，本发明的制品和包装可使用本领域中熟习所属领域者已知的技术由本文所公开的层合物形成。
测试方法
密度
密度根据ASTM D792测量，并以克/cm3(g/cm3)表示。
熔体指数(I2)
熔体指数(I2)根据ASTM D-1238在190℃下于2.16kg下测量。数值以g/10min报告，其与每10min洗脱的克数相对应。
透氧率(OTR)
根据ASTM D3985使用Mocon Ox-Tran 2/21测量透氧率(OTR)。将样品在23℃、100％ O2气体干燥、0％ RH、50cm2样品尺寸下测试。将值以cm3/天/m2报告。
水蒸气透过率(WVTR)
根据ASTM F1249使用Mocon Permatran-W 3/34&3/60测量水蒸气透过率(WVTR)。将样品在37.8℃、100％ RH、50cm2样品尺寸下测试。将值以g/天/m2报告。
热粘性起始和热粘性强度
使用J&B热粘性测试仪4000进行热粘性测试，密封宽度为25mm，停留密封时间为0.5s，密封压力为0.275N/mm2(40psi)且热粘性拉动速度为200mm/s。热粘性起始被报告为达到1牛顿力的以摄氏度计的最小温度。将热粘性强度以牛顿/25mm(N/25mm)的单位测量。
热密封起始温度和密封强度
为了确定热密封起始温度(HSIT)和密封强度，通过J&B Hot Tack 4000测试仪密封样品。样品宽度为25mm，停留密封时间为0.5秒且密封压力为0.275N/mm2。将热密封样品调节24小时，然后使用配备有200N测压元件的Zwick拉伸机且以500mm/min的拉伸速度进行测量。HSIT被报告为达到5牛顿力的以摄氏度计的最小温度。密封强度以N/25mm来报告。
收缩率
收缩率(％)是通过在将膜热封在一起后测量密封区域纵向(MD)和横向(TD)上的长度和宽度并计算与密封条宽度相比的变化百分比来获得的，其中密封条宽度可以在1mm到15mm之间。如果标准热封机(包括PULSA脉冲封口机或J&B热封测试仪)具有准确且可调节的温度控制器，可以使用这些机器。密封条件包括钳口压力(40-80psi或0.275-0.552N/mm2)、停留时间(0.1-1.5秒)和密封温度(60-150℃)窗口，并取决于包装速度，其中高速包装机的典型条件是钳口压力为40psi(0.275N/mm2)，停留时间为0.5秒。
粘合强度
用Zwick拉力试验机，以250mm/min的拉伸速度并用25mm宽的条带测量粘合强度。拉力试验机配有一个夹具(样品保持T形)，用于在被拉开之前固定部分分层或部分剥离的样品的两端。连接至十字头的上夹具在拉伸方向上被驱动，以测量多层样品的两个相邻层之间所需的力或粘合强度。最大力和平均力结果通过5次测量计算得出，并以牛顿(N/25mm条)为单位记录。
最高峰值熔融温度(Tm)
使用差示扫描量热法(DSC)测量聚合物在广泛温度范围内的熔融和结晶行为。例如，使用配备有RCS(冷藏冷却***)和自动取样器的TA仪器(TA Instruments)Q1000 DSC来执行此分析。首先使用软件校准向导对仪器进行校准。首先通过将单格间从-80℃加热至280℃，来获得基线，在DSC铝皿中没有任何样品。然后按照校准向导的指示使用蓝宝石标准。接着，通过将标准样品加热至180℃，以10℃/分钟的冷却速率，冷却至120℃，然后将标准样品在120℃等温保持1分钟，来分析1至2毫克(mg)的新鲜铟样品。然后将标准样品以10℃/分钟的加热速率从120℃加热至180℃。然后，确定铟标准样品具有熔化热(Hf)＝28.71±0.50焦耳/克(J/g)和起始熔体温度＝156.6℃±0.5℃。然后在DSC仪器上分析测试样品。
在测试期间，使用50ml/min的氮气吹扫气流。将每个样品在约175℃下熔融压制成薄膜；然后将熔融的样品空气冷却至室温(约25℃)。通过在175℃、1,500psi下挤压“0.1克到0.2克”样品持续30秒以形成“0.1密耳到0.2密耳厚的”膜来形成膜样品。从冷却的聚合物中提取3mg-10mg、6mm直径的样本，称重，放在轻铝盘(约50mg)中，并且压盖封闭。接着执行分析以确定其热性质。
通过使样品温度斜升和斜降以产生热流对温度的曲线来确定样品的热行为。首先，将样品快速加热到180℃，并且等温保持五分钟，以便去除其热历程。接着，以10℃/分钟的冷却速率将样品冷却至-40℃，并且于-40℃等温保持五分钟。然后以10℃/分钟的加热速率将样品加热至150℃(这是“第二加热”斜变)。记录冷却曲线和第二加热曲线。通过设置从结晶开始到-20℃的基线终点来分析冷却曲线。通过设置从-20℃到熔融结束的基线终点来分析加热曲线。测定的值是最高峰值熔融温度(Tm)、最高峰值结晶温度(Tc)、起始结晶温度(Tc起始)、熔化热(Hf)(以焦耳/克为单位)，聚乙烯样品的计算结晶度％使用以下公式进行计算：PE的结晶度％＝((Hf)/(292J/g))×100，并且聚丙烯样品的计算结晶度％使用以下公式进行计算：PP的结晶度％＝((Hf)/165J/g))×100。从第二热曲线报告熔化热(Hf)和最高峰值熔融温度。根据冷却曲线确定最高峰值结晶温度和起始结晶温度。
实施例
以下实施例说明本公开的特征，但并不意图限制本公开的范围。
使用的聚合物/膜
以下材料包括在以下讨论的示例层合物中。
ELITETM 5960G1是一种增强型聚乙烯树脂，其密度为0.962g/cm3并且熔体指数(I2)为0.85g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
DOWTM LDPE 450E是一种低密度聚乙烯，其密度为0.923g/cm3并且熔体指数(I2)为2.0g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
BYNELTM 22E780是一种聚乙烯/丙烯酸酯共聚物树脂，其密度为0.94g/cm3并且熔体指数(I2)为2g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
ELVAXTM 470是一种乙烯乙酸乙烯酯共聚物，其具有18重量％乙酸乙烯酯共聚单体含量，密度为0.941g/cm3并且熔体指数(I2)为0.7g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
BYNELTM 41E710是一种线性低密度聚乙烯，其密度为0.922g/cm3并且熔体指数(I2)为2.7g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
EVALTM H171B是一种38mol％乙烯乙烯醇共聚物，其密度为1.17g/cm3并且熔体指数(I2)为1.7g/10min，并且可商购自可乐丽公司(日本东京)。
SURLYNTM 1707是用钠阳离子源中和的乙烯酸共聚物的离聚物，其最高峰值熔融温度(Tm)为92℃且密度为0.95g/cm3并且熔体指数(I2)为0.9g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
AFFINITYTM PF 7266是一种聚乙烯弹性体/塑性体，其最高峰值熔融温度(Tm)为76℃，密度为0.885g/cm3并且熔体指数(I2)为2.5g/10min，并可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
ADCOTETM 545S/共反应物F是一种基于溶剂的2组分聚氨酯粘合剂，其可商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
CONPOLTM 13B是一种防粘连剂母料，其商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
CONPOLTM 20S1是一种滑液母料，其商购自陶氏化学公司(密歇根州米德兰)。
TF-BOPE膜是一种线性低密度聚乙烯的双轴定向膜，其通过拉幅机在纵向上以3-5X的拉伸比并在横向上以7-9X的拉伸比延伸到20微米的厚度。线性低密度聚乙烯的密度为0.926g/cm3且熔体指数(I2)为1.7g/10min，并且可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以名称INNATETM XUS 59910.08商购获得。
BOPP膜是一种印刷的双轴定向膜，其以36达因处理并具有18微米规格。
被指定为本发明实施例1-5和比较例1-2的层合物形成于PRINT-A-B-C-B-D的构造中，其中“PRINT”对应于本发明实施例的TF-BOPE膜和比较例的BOPP膜(定向膜)并且“A-B-C-B-D”对应于五层多层共挤出膜(多层膜)。对于每个本发明实施例，使用在160℃温度、60psi压力和0.75m/min速度下在ChemInstruments#007416上进行的热辊层合工艺将TF-BOPE膜热层合到五层多层膜上。将实施例调节并固化24小时。对于每个比较例，使用以3gsm-3.5gsm的涂层重量施加的ADCOTETM 545S/共反应物F将BOPP膜层合到五层多层膜上。使实施例在室温(25℃)下固化两天，并且在75℃温度、60psi压力和1.66m/min速度下在ChemInstruments#007416上进行热辊层合工艺。
在具有以下参数的Collin 5层吹塑共挤出管线上形成用于每个本发明实施例和比较例的五层多层共挤出膜：目标膜厚度：55μm；挤出物：4个挤出机；层配置：A/B/C/B/D；层比率(％)：18.2％/13.6％/18.2％/13.6％/36.4％(或2/1.5/2/1.5/4)；层厚度(μm)：10/7.5/10/7.5/20；模径(mm)：50；吹塑比(BUR)：3.0；布线宽度：235mm；总通量为8kg/h；线速度为5.4m/min；挤出机A、B、C和D的熔融温度(℃)为163-174℃、191℃、195℃和175-185℃。
下表1提供了层合物实施例、本发明实施例1-5和比较例1-2的结构和组成。
表1-层合物结构和组成
*除了80％ AFFINITYTM PF 7266以外，D层包含10％
CE505和10％
AB5。
**除了93.5％ SURLYNTM 1707以外，D层包含4％ CONPOLTM 13B和2.5％ CONPOLTM20S1。
测量实施例的厚度、透氧率(OTR)、水蒸气透过率(WVTR)和粘结强度。表2提供了结果。如表2所示，与比较例的粘结强度相比，本发明实施例的粘结强度令人惊讶地高。尽管层合物中不存在层合粘合剂，但本发明实施例在多层膜与定向膜之间没有分层。尽管在各方面的比较例显示出较低OTR和WVTR值，但是比较例与聚乙烯再循环流不相容。此外，本领域普通技术人员将理解，可以根据阻挡层的厚度和EVOH的乙烯含量来调整层合物的OTR(即，通常，阻挡层越厚或乙烯含量越低，可实现的OTR值越低)。如上所述，本发明实施例是非限制性实施例，不旨在限制本公开的范围，并且根据本发明的实施方案的多层膜可以包括阻挡层，所述阻挡层包含乙烯含量为20mol％至50mol％的EVOH。
表2-厚度粘结强度、OTR和WVTR
*用于比较例的BOPP膜是印刷的BOPP，其中印刷油墨侧使用基于溶剂的层合粘合剂被层合到五层膜上，并且因此根据BOPP的印刷油墨侧到五层膜测量粘结强度。
测量热密封起始温度(HSIT)、热密封强度、在1牛顿下的热粘性起始温度和热粘性强度。图1示出了比较例1和本发明实施例1-3的热密封强度曲线。图2示出了比较例2和本发明实施例4-5的热粘性强度曲线。表3提供比较例1和本发明实施例1-3的结果，其中AFFINITYTM PF 7266是密封剂层/层D的一部分。从表3的数据中，本发明实施例具有较低HSIT，并且在各方面具有更高密封强度。表4提供了比较例2和本发明实施例4-5的结果，其中SURLYNTM 1707是密封剂层/层D的一部分。从表4的数据中，本发明实施例显示出更高或期望的热粘性强度。根据表3和4，本发明实施例示出了期望或维持的低热粘性起始温度和低HSIT。本发明实施例还在期望的、维持的或改进的密封强度性能方面实现。
表3-比较例1和本发明实施例1-3的HSIT、密封强度、热粘性起始和热粘性强度。
表4-比较例2和本发明实施例4-5的HSIT、密封强度、热粘性起始和热粘性强度。
测量实施例的在70℃、80℃、90℃、100℃、110℃和120℃下的收缩率(％)。没有实施例在纵向(MD)或横向(TD)上显示出在70℃、80℃、90℃、100℃或110℃下的收缩率。实施例的收缩结果(％)报告于表5中。尽管与比较例相比，本发明实施例在120℃下显示出一些收缩率，但是本发明实施例可以在大约70℃-110℃的较低温度范围内等效于或类似于比较例来表现，这提供至少40℃的宽密封窗口。
表5-在热密封窗口内在70℃与120℃之间的收缩率(％)
*密封条尺寸：0.5cm(MD方向)X2.5cm(TD方向)。
除非明确地排除或以其他方式限制，否则本文引用的每一文献(如果存在)，包含本申请要求优先权或权利的任何交叉引用的或相关的专利或申请以及任何专利申请或专利在此以全文引用的方式并入本文中。任何文件的引用均不承认其为本文中所公开或所要求的任何发明的现有技术，或其单独或与任何其他一个参考文件或一个以上参考文件组合教示、表明或公开任何此类发明。另外，在此文件中的术语的任何意义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何意义或定义冲突的情况下，应以在此文件中赋予所述术语的意义或定义为准。
虽然已经说明且描述了本发明的具体实施方案，但本领域的技术人员将显而易见，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出多种其他改变和修改。因此，旨在在所附权利要求书中涵盖在本发明的范围内的所有此类改变和修改。
Claims (12)
1.一种层合物，包括：
(a)多层膜，所述多层膜包含：
(1)外层，所述外层包含以下中的至少一种：酸酐改性的乙烯丙烯酸酯共聚物、酸酐改性的聚乙烯、酸酐改性的乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/丙烯酸乙烯共聚物、聚乙烯/丙烯酸酯共聚物或聚乙烯弹性体/塑性体；
(2)阻挡层，所述阻挡层包含乙烯乙烯醇共聚物；
(3)密封剂层，其中所述密封剂层包含至少70重量％的最高峰值熔融温度(Tm)为108℃或更低的聚合物；和
(4)粘结层，所述粘结层位于所述阻挡层与所述密封剂层之间；和
(b)定向膜，所述定向膜被热层合到所述多层膜的所述外层并且包含密度为0.900g/cm3至0.970g/cm3的基于乙烯的聚合物。
2.根据权利要求1所述的层合物，其中所述多层膜还包括在所述外层与所述阻挡层之间的第二粘结层。
3.根据权利要求1至2所述的层合物，其中所述阻挡层为所述多层膜的总厚度的5％至25％。
4.根据权利要求1至3所述的层合物，其中所述密封剂层为至少10微米厚。
5.根据权利要求1至4所述的层合物，其中所述密封剂层为所述多层膜的总厚度的25％至60％。
6.根据权利要求1至5所述的层合物，其中所述定向膜包括包含乙烯乙烯醇共聚物的阻挡层。
7.根据权利要求1至6所述的层合物，其中所述定向膜是纵向定向膜。
8.根据权利要求1至6所述的层合物，其中所述定向膜是双轴定向膜。
9.根据权利要求1至8所述的层合物，其中所述密封剂层包含聚乙烯弹性体/塑性体。
10.根据权利要求1至9所述的层合物，其中所述密封剂层包含乙烯酸共聚物的离聚物。
11.根据权利要求1至10所述的层合物，其中所述外层还包含以下中的至少一种：线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
12.根据权利要求1至11所述的层合物，其中所述粘结层包含酸酐改性的线性低密度聚乙烯以及以下中的至少一种：线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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