[發(fā)明專利]薄膜組合物和制造該薄膜組合物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610088038.8
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN105500870A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋光震;陸邦嘉;E·R·H·勒諾克斯;G·F·克里特克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 金達(dá)膠片美國有限責(zé)任公司
• 主分類號: B32B27/32
• 分類號: B32B27/32;C08J5/18;C08L23/12;C08L23/16
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 寧家成

本申請是申請日為2009年4月15日、申請?zhí)枮?00980158669.0、 發(fā)明名稱為“薄膜組合物和制造該薄膜組合物的方法”的中國專利申 請(PCT/US2009/040678)的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體而言涉及薄膜組合物和制備所述薄膜組合物的方法。 更具體而言，本發(fā)明涉及包含聚烯烴與金屬茂催化的聚烯烴共聚物的 共混物的薄膜組合物，其具有高的金屬粘合性。

發(fā)明背景

金屬化的薄膜可以被用作阻隔層，以在柔性包裝中提供產(chǎn)品保護。 例如，可密封的高阻隔薄膜可以被用在要求非常低的濕氣和氧氣透過 率的芯片袋(chipbag)的內(nèi)部。非常低的透過率被定義為小于約20， 優(yōu)選小于約15cc/m²/天/atm的氧氣透過率(OTR)和小于約0.5，優(yōu)選小 于約0.2g/m²/天的水蒸氣透過率(WVTR)。為了始終如一地實現(xiàn)非常低 的OTR和WVTR透過率，要求高的金屬粘合性。

金屬化的薄膜在蒸氣沉積的金屬層和薄膜的金屬接收層間具有足 夠的粘合力是希望的。通常，在薄膜的金屬接收層和金屬層間的結(jié)合 強度越高越好。更高的金屬粘合可以導(dǎo)致就阻隔性能、層合物結(jié)合強 度和在包裝工藝中當(dāng)薄膜在VFFS機器上被牽引通過形成凸緣 (formingcollar)時金屬脫落和損失方面的改進而言更強的薄膜。 更具體而言，通過改善金屬粘合，阻隔性能通過使在真空金屬化工藝 和重繞工藝過程中金屬脫落和損失的量最小化而被改善。當(dāng)具有高金 屬粘合性的金屬化的薄膜被用在多層層合物中時，包裝層合物的結(jié)合 強度被改善。在密封區(qū)域具有許多結(jié)點板和折疊的厚的多層袋(例如直 立式袋(stand-uppouches))中，所述金屬層經(jīng)常從金屬接收層剝離。 這可能引起包裝失敗或?qū)е隆按鼉?nèi)袋”現(xiàn)象。因此，具有高的金屬粘 合性能的薄膜是非常合乎需要的。

美學(xué)外觀也是重要的。希望金屬化薄膜的金屬表面具有明亮的、 有光澤的、反射性的外觀。當(dāng)所述包裝在完成的圖形中包括明亮的、 反射性的金屬時，這樣的有光澤的金屬外觀是特別希望的。

金屬化的聚合物薄膜的另一個方面是確保所述金屬層在擠出層壓 工藝中不會“開裂”。由于來自熔融聚合物的高的熱負(fù)荷，所述金屬 接收層可能熔化或變形并且可能斷裂和出現(xiàn)裂紋。這將使薄膜的氣體 和濕氣阻隔性能降低。

聚合物金屬接收層(例如包含齊格勒-納塔催化的聚丙烯均聚物 (z-nPP)的金屬接收層)的制備和金屬化是困難的工藝。表面處理盡管 被要求以獲得低的透過率和高的金屬與金屬接收層表面的粘合力，但 是表面處理破壞所述表面的聚合物鏈，從而在所述表面上產(chǎn)生低分子 量的低聚物材料(LMWOM)。在金屬化之后，低分子量的低聚物材料可以 從所述表面脫落，使得金屬粘合性差。

另外，對于聚丙烯(PP)和其它高熔點的聚合物材料(約155至 168℃)，在加工方向取向(MDO)中產(chǎn)生的擦痕可能是持久的問題。可能 要求頻繁清潔MDO輥，以保持好的外觀。對于在～148℃以上熔化的 z-nPP和丙烯-丁烯(PB)共聚物的共混物，觀察到高百分比的擦痕。

美國專利申請2007/0292682號描述了層壓薄膜，其包括聚烯烴基 礎(chǔ)層，和包括丙烯均聚物或微無規(guī)(mini-random)丙烯-乙烯共聚物 與無定形聚α-烯烴或乙烯-丙烯彈性體的共混物的金屬接收層。所述 金屬接收層可以還包括乙烯-丙烯共聚物。所述層壓薄膜可以還包括另 外的層，例如另外的含聚烯烴樹脂的層、金屬層或它們的組合。

低熔點的聚合物材料(約120至150℃)在MDO工藝中具有更好的 牽引性能。在MDO工藝中形成的缺陷往往在橫向取向(TDO)工藝的烘箱 中熔化和消除。然而，使用具有低于約148℃的熔點的丙烯基材料使 得所述表面更容易在擠出層壓過程中出現(xiàn)裂紋。

向聚丙烯樹脂中添加乙烯-丙烯(EP)共聚物、低分子量蠟或烴樹脂 改善金屬粘合性，但是增加開裂的傾向和在應(yīng)變下阻隔性的降低。而 且，添加太多的齊格勒-納塔催化的乙烯-聚丙烯(z-nEP)共聚物增加透 過率。

因此，需要開發(fā)具有非常低的透過率、高的金屬粘合性和在擠出 層壓工藝中的低開裂的薄膜。

發(fā)明概述