CN1090531A

CN1090531A - 对铝具有高粘合性能的共挤塑上金流延膜

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Publication number: CN1090531A
Application number: CN93119118.1A
Authority: CN
Inventors: 李光浩; 沈载宪; 尹应梭
Original assignee: STC Corp
Current assignee: STC Corp
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2013-10-12
Also published as: KR960000751B1; MY112771A; JP2711386B2; JPH06285948A; CN1052943C

Abstract

本发明揭示了一种共挤塑，上A1金属流延聚丙烯膜，它改进了铝对膜的粘合性能。真空上A1表面层是由热塑性的等规均聚丙烯或共聚物，并和具有良好溶混性的极性聚合物材料共混而组成。

Description

本发明涉及共挤塑，热塑性流延膜，尤其是涉及上铝的流延聚丙烯膜，这种膜改进了铝与膜之间的粘合。

通常，上Al金属流延聚丙烯膜广泛地用于食品包装，如快餐和面条，这是由于它们具有高光泽度，优异的水汽/氧气隔离层，和低的热封性能。

这些上金属流延膜是将聚乙烯（MI 7.5，软化温度84℃）与印刷好的材料在300-320℃的温度下挤塑层压在一起。聚乙烯的这种高挤塑温度导致了流延丙烯膜的收缩并破坏了铝与膜之间的粘合，铝粘合性的破坏会引起光泽度，水汽和氧气隔离层性能的急剧下降，最终使聚乙烯从食品包装的已印刷过的材料上脱落下来。

若降低聚乙烯的挤塑温度以减少对铝与膜间粘合性的破坏，则上金属的聚乙烯与Al的结合强度就会由于聚乙烯的氧化不充分而变弱。

因此，本发明的目的是在于提供具有优良粘合性的上铝流延膜。即本发明的目的是提供一种在经挤塑层压后仍能保持优良的光泽度和防水汽及氧气渗透性能的上Al共挤塑流延膜。

按本发明所提供的对Al有高粘合性的共挤塑流延膜包括：

a）中心层，由热塑性等规均聚丙烯组成;

b）一层所述中心层的表面层，由可热封的聚丙烯共聚物组成;

c）另一层所述中心层的表面层，它作为真空镀Al层由热塑性等规均聚丙烯或聚丙烯共聚物与对聚丙烯有良好溶混性的极性材料混合而组成。

这类膜显示出优异的性能，包括优良的Al与膜基材间的粘合性，光泽度以及优良的防水汽和气体的渗透性能，甚至在聚乙烯与取向聚丙烯或聚酯挤塑层压后也能较好地保持这些性能。

为更好地理解本发明，及其它目的，下面将作详细描述，并在所附权利要求书中指出其范围。

下面将详细描述本发明流延聚丙烯膜的制造方法。

流延聚丙烯膜由三层结构组成，包括中心层（A），聚丙烯共聚物组成的热封表面层（B），和上金表面层（C），它含均聚丙烯，聚丙烯共聚物或它们的共混物以及与聚丙烯有良好溶混性的极性聚合物材料。中心层材料为均聚丙烯，特别好地为只含抗氧剂和Cl俘获剂的等规均聚丙烯。其它添加剂，如防粘剂，滑爽剂，或会渗移到上金表面层上的抗静电剂，从而减弱铝与膜的粘合强度。

上述抗氧剂可为2，6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚，3，5-二-叔-丁基-4-羟基氢肉桂酸十八烷基酯，硫代二丙酸二月桂酯，硫代二丙酸二（mirystyl）酯，和三（2，4-二-叔-丁基苯基）亚磷酸酯。Cl俘获剂可为硬脂酸钙，硬脂酸锌，DHT-4A（水合羟基碳酸镁铝）。对这些抗氧剂和Cl俘获剂并没有特别的限制，但通常用于聚丙烯的试剂都可使用。

两个表面层之一的可热封表面层为聚丙烯共聚物，如丙烯-乙烯共聚物，丙烯-丁烯共聚物，丙烯-辛烯共聚物，丙烯-乙烯-丁烯三聚物，或丙烯-乙烯-辛烯三聚物。用于此表面层的防粘剂可防止膜与膜的粘连，表面层的厚度为膜总厚度的1/70至1/2的范围内，1/25-1/2是特别理想的。

另一层表面层，即真空上Al金属层，为等规均聚丙烯，或同样可用于可封层的聚丙烯共聚物和与聚丙烯有良好溶混性的极性聚合物材料的共混物。极性聚合物材料为乙烯醋酸乙烯酯共聚物，乙烯丙烯酸共聚物，乙烯丙烯酸甲酯共聚物，乙烯丙烯酸乙酯共聚物，离子交联聚合物，聚酯弹性体，聚甲基丙烯酸甲酯，马来酸酐或乙酸酯接枝聚合物或它们的共混物。这些材料在不破坏其它物理性能的情况下增加了Al与上金层间的粘合强度。

这些极性聚合物的含量范围为等规聚丙烯或可用于热封层的聚丙烯共聚物或它们的共混物的1-50%（重量）。若含量超出50%（重量），上金膜的光泽度就会下降。若含量小于1%（重量），Al与膜的粘合性就会变劣。

除了上述的极性材料外，也可选择性地使用聚萜烯，聚丁烯，无环烃聚合物或它们的共混物，这并不是为了增加Al的粘合强度，而是用于增加膜的光泽。上金层的厚度为膜总厚度的1/100-1/2。

本发明的上金流延聚丙烯膜的理想膜厚为10μm-100μm。若膜厚超出此范围，在经济上是不合算的，较好的上Al金属层的厚度为25-500

，然而，100-300

是符合要求的。若厚度小于25

，光泽度和防渗层性能就会被破坏。若厚度超出500

，即使再有大量的Al沉积，对光泽度和防渗层性能的影响也变得平缓，而由于增加了Al的额外费用，在经济上也是不合算的。

不象通常以前的上Al流延聚丙烯膜，Al高粘合性和共挤塑流延聚丙烯膜及其上金膜保持着优良的性能，如优异的强防湿气和氧气渗透性能，高光泽度，而且不管在如何高的挤塑层压温度下，层压生产率也能增加10%的。

下述实施例阐明了本发明的精髓。

实施例1

组合物（A）

（1）含1，000ppm的四〔亚甲基-3-（3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基）丙酸酯）甲烷和300ppm的硬脂酸钙的等规均聚丙烯，由Honam Petrochemical公司制造，Korea“FC 150B”（商品名）〔Tm（熔点）165℃，MI（熔触指数）4.0，等规度96%〕：10kg（100%重量）。

组合物（B）

（1）聚丙烯三聚物（乙烯-丁烯-丙烯;4%，4%，92%），由Honam Petrochemical公司制造，Korea“SFC 750B”（商品名）〔Tm 125℃，MI 4，）：2kg（100%重量）

组合物（C）

（1）如（B）层中的三聚物：1.9kg（95%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯的含量5%），由Hangyang Petrochemical公司制造，Korea“EVA 1123”（商品名）：100g（5%重量）。

将上述所列的组合物（A），（B）和（C）分别在各自的挤塑机中熔融捏合，并送至共挤塑膜头（口）。挤塑机筒温对于（A）层为180，190，200和250℃，对于（B）和（C）层分别为200，250和250℃。将熔融组合物在模头内以这种方法进行共挤塑，即使得组合物（A）位于中间层，而组合物（B）和（C）则位于中间层的两个外侧。

然后将此共挤塑结构的流延在流延辊筒上，并以130m/min的速率缠绕此上Al的基膜。

然后将所得的流延膜在压力为10^-4乇的真空室中，以600m/min的速率上Al金属，将上Al金属的厚度控制在200

。

所得结果列于表1

实施例2和实施例3

除了分别用下述组合物（C’）代替组合物（C）外，基本上按实施例1相同的方法来制备对Al具有高粘合性能的共挤塑流延聚丙烯膜。

实施例2

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯的含量5%）

“EVA 1123”：200g（10%重量）

实施例3

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯的含量5%）

“EVA 1123”：300g（15%重量）

实施例4-实施例6

实施例4

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.9kg（95%重量）

（2）由Kolon制造的聚酯弹性体，Korea“KP 3772”（商品名）〔MI 7，Tm 216℃〕：100g（5%重量）

实施例5

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：200g（10%重量）

实施例6

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：300g（15%重量）

实施例7-实施例9

实施例7

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”，1.9kg（95%重量）

（2）由Honam Petrochemical公司制造的马来酸酐接枝聚合物，Korea“FP 150SL”（商品名）〔MI10，Tm 165℃〕：100g（5%重量）

实施例8

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：200g（10%重量）

实施例9

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：300g（15%重量）

实施例10-实施例12

实施例10

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.9kg（95%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：50g（2.5%重量）

（3）聚酯弹性体“KP 3772”：50g（2.5%重量）

实施例11

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：100g（5%重量）

（3）聚酯弹性体“KP 3772”：100g（5%重量）

实施例12

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：150g（7.5%重量）

（3）聚酯弹性体“KP 3772”：150g（7.5%重量）

实施例13-实施例15

实施例13

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.9kg（95%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：50g（2.5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：50g（2.5%重量）

实施例14

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：100g（5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：100g（5%重量）

实施例15

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）乙烯醋酸乙烯酯共聚物（醋酸乙烯酯5%）“EVA 1123”：150g（7.5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：150g（7.5%重量）

实施例16-实施例18

实施例16

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.9kg（95%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：50g（2.5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：50g（2.5%重量）

实施例17

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.8kg（90%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：100g（5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：100g（5%重量）

实施例18

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：150g（7.5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FP 150SL”：150g（7.5%重量）

实施例19

除了用下述组合物（C’）代替组合物（C）以改进上金膜的金属光泽外，基本上按实施例1相同的方法来制备对Al具有高粘合性能的共挤塑流延聚丙烯膜。

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.6kg（80%重量）

（2）聚酯弹性体“KP 3772”：150g（7.5%重量）

（3）马来酸酐接枝聚合物“FL 150SL”：150g（7.5%重量）

（4）由Shell Chemical公司U.S.A制造的聚丁烯，（MI 250，Tm 125℃）“DP 0800”：100g（5%重量）

实施例20-实施例22

实施例20

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）由Mistui-Dupont公司制造的乙烯丙烯酸乙酯共聚物（E.A.9%）“Evaflex-EEA A-701”（商品名）：100g（5%重量）

（3）由Eastman Chemical公司制造的聚萜烯，“Eastotac H-130W烃树脂”（商品名）：100g（5%重量）

（4）由Hangyang Petrochemical公司Korea制造的聚异丁烯酸甲酯，“HY 040H”（商品名）：100g（5%重量）

实施例21

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）由STC公司，Korea制造的醋酸接枝聚合物（醋酸1%接枝至聚丙烯上）：200g（10%重量）

（3）由EXXON Chemical公司制造的乙烯丙烯酸甲酯共聚物，“TC120A”（商品名）：100g（5%重量）

实施例22

组合物（C’）

（1）三聚物“SFC 750B”：1.7kg（85%重量）

（2）由Mitsubish Petrochemical公司制造的乙烯丙烯酸共聚物（丙烯酸7%），“Yukalon A201M”（商品名）：200g（10%重量）

（3）由EXXON Chemical公司制造的离子交联聚合物，“ESCOREX 900”（商品名）：100g（5%重量）

下述目前商业上可进行的对照实验，是在如上述明显显示出本发明优点的实施例相同的条件下进行的。

对比实施例1

除了组合物（C）与组合物（B）相同外，按实施例1相同的方法制备流延聚丙烯膜

表1列出了实施例1-实施例19和对比实施例1在聚乙烯挤塑层压后Al粘合强度和光泽度的实验结果，而表2列出了对比实施例1和实施例1的Al粘合强度，光泽度，氧气转移速率和水蒸汽转移速率的实验结果。

至此，上述这些描述已使人理解了本发明的较好实施例，那些文献中的技术熟练者将认识到，在不偏离本发明精髓范围内可作改变和改进，并且试图所作的所有这些改变和改进都将落在本发明实际的范围内。

表2

对比实施例1 实施例1

氧气转移速率 250 150

(cc/m²/天)

水气转移速率 3.0 2.4

(g/m²/天)

对Al的粘合强度 30 60

(g/10mm)

(%增长) 100 200

光泽度 ○ ◎

上述表1和表2是由下述方法进行的

（1）膜结构

←双轴向取向的聚丙烯（20μm）

←聚乙烯（挤塑层压，13-15μm）

←上Al金属

←流延聚丙烯（25μm）

（2）对Al的粘合强度

-介于聚乙烯（13-15μm）和上金属流延聚丙烯间的强度

-张力试验机，横梁速度：300mm/min

-%增长：与对比实施例1相比较增长的%

-光泽度：◎优异

○平均

Claims

1、一种用于上Al金属的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于它包含：

a)中心层，由热塑性等规聚丙烯组成；

b)所述中心层的一个表面层，它由可热封聚丙烯共聚物组成；

c)所述中心层的另一个表面层，它作为真空上Al金属层由热塑性等规均聚丙烯或聚丙烯共聚物和与聚丙烯有良好溶混性的极性材料组成。

2、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，所述的中心层为只含抗氧剂和氯俘获剂的等规均聚丙烯。

3、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，所述的聚丙烯共聚物为选自乙烯-丙烯，丁烯-丙烯或丙烯-辛烯的无规共聚物，或乙烯-丙烯-丁烯或乙烯-丙烯-辛烯的三聚物中的一种。

4、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，所述真空上Al金属为如权利要求3的共聚物或三聚物与极性聚合物材料的共混物，此极性聚合物材料为选自乙烯醋酸乙烯酯共聚物，乙烯丙烯酸共聚物，乙烯丙烯酸甲酯共聚物，乙烯丙烯酸乙酯共聚物，聚异丁烯酸甲酯，离子交联聚合物，聚酯弹性体，或马来酸酐或醋酸酯接枝的聚合物或它们的共混物。

5、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，在所述的真空上Al金属层中可加入至少一种选自聚萜烯，聚丁烯或无环烃聚合物或其共混合物的聚合物材料。

6、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，所述膜的总厚度约在10-100μm的范围内。

7、如权利要求1的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，所述真空上Al金属层为真空下上Al金属。

8、如权利要求8的共挤塑流延聚丙烯膜，其特征在于，真空上Al金属层的厚度为在25-500

的范围内。