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CN111164138B - 部分涂布膜和由其形成的包装 - Google Patents

部分涂布膜和由其形成的包装 Download PDF

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CN111164138B CN201880062567.8A CN201880062567A CN111164138B CN 111164138 B CN111164138 B CN 111164138B CN 201880062567 A CN201880062567 A CN 201880062567A CN 111164138 B CN111164138 B CN 111164138B
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coated film
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Abstract

本发明提供涂布膜和由所述膜形成的包装。在一个方面中，部分涂布膜包括(a)具有两个外表面的膜，其中第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70重量％到100重量％的具有0.860g/cm3到0.965g/cm3的密度的聚烯烃；和(b)在所述膜的所述第一外表面上的涂层，所述涂层包括聚氨基甲酸酯，其中所述涂层覆盖所述膜的所述第一外表面的小于25％的表面积，且其中所述膜的所述涂布部分展现在纵向或横向中的至少一个上比未涂布部分在相同方向上的埃尔门多夫撕裂小至少20％的埃尔门多夫撕裂，其中所述埃尔门多夫撕裂根据ASTM D1922测量。

Description

部分涂布膜和由其形成的包装
技术领域
本发明涉及可用于包装的部分涂布膜。此类涂膜可尤其适用于食品包装中。
背景技术
聚烯烃膜通常用于直立式小袋、小包(sachet)、枕袋式小袋和其它类型的包装。当用于在此类包装中时，聚烯烃，如聚乙烯可提供良好机械特性。尽管对于一些包装设计来说一些机械特性可为期望的，但其它机械特性可为较不期望的。举例来说，由聚乙烯形成的包装提供高撕裂强度，其对于一些包装设计来说可为期望的。然而，对于设计为通过撕裂打开的包装设计来说，高撕裂强度可为较不期望的。
因此，期望具有新的膜和相关材料用于包装，所述包装提供机械特性的期望混合，同时也允许易于通过撕裂打开。
发明内容
本发明提供部分涂布膜，其有利地将基于聚烯烃的膜(包含单层和多层膜，存在和不存在层压)与在所述膜的外表面的仅一部分上的聚氨基甲酸酯涂层组合，有利地提供期望机械特性(例如刚性)同时还降低所述涂布区域的抗撕裂性。涂布有聚氨基甲酸酯涂层的区有利地提供较低抗撕裂性区域，所述较低抗撕裂性区域能够促进所述膜或由所述膜形成的包装的易撕裂和易穿刺区。
在一个方面中，本发明提供一种部分涂布膜，其包括(a)具有两个外表面的膜，其中第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70重量％到100重量％的具有0.860g/cm3到0.965g/cm3的密度的聚烯烃；和(b)在所述膜的所述第一外表面上的涂层，所述涂层包括聚氨基甲酸酯，其中所述涂层覆盖所述膜的所述第一外表面的小于25％的表面积，且其中所述膜的所述涂布部分展现在纵向或横向中的至少一个上比未涂布部分在相同方向上的埃尔门多夫(Elmendorf)撕裂小至少20％的埃尔门多夫撕裂，其中埃尔门多夫撕裂根据ASTMD1922测量。在一些实施例中，所述膜为单层膜。在一些实施例中，所述膜为多层膜。
本发明的实施例还提供由本文所公开的部分涂布膜形成的包装(例如柔性包装、小袋、直立式小袋、袋等)。
这些和其它实施例更详细地描述于具体实施方式中。
附图说明
图1示出由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成的包装的打开。
图2示出由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成的饮料容器的穿刺。
图3示出打开由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成的另一包装。
图4示出由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成的包装的另一实施例。
图5示出涂层涂覆到膜。
具体实施方式
除非本文中另外规定，否则百分比为重量百分比(wt％)且温度以℃为单位。
如本文所用，术语“组合物”包含包括所述组合物的材料，以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
术语“包括”和其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论其是否公开于本文中。为避免任何疑问，除非相反陈述，否则本文中经由使用术语“包括”所要求保护的所有组合物均可包含任何额外添加剂、佐剂或化合物，无论聚合或以其它方式。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举范围中排除除了对操作不重要的组分、步骤或程序之外的任何其它组分、步骤或程序。术语“由……组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。
如本文所用，术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合所制备的聚合化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语均聚物(用于指代仅由一种类型的单体所制备的聚合物，应了解痕量的杂质可并入聚合物结构中)和如下文所定义的术语互聚物。痕量杂质可并入聚合物之中和/或之内。
如本文所用，术语“互聚物”是指通过使至少两种不同类型的单体聚合所制备的聚合物。通用术语互聚物因此包含共聚物(用于指代由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由超过两种不同类型的单体所制备的聚合物。如本文所用，术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合所制备的聚合化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语“均聚物”，其通常用于指代仅由一种类型的单体制备的聚合物；以及“共聚物”，其是指由两种或更多种不同单体制备的聚合物。
“聚乙烯”将意指包括超过50重量％的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。此包含聚乙烯均聚物或共聚物(意指衍生自两种或多于两种共聚单体的单元)。本领域中已知的聚乙烯的常见形式包含低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene；LDPE)；线性低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene；LLDPE)；超低密度聚乙烯(Ultra Low DensityPolyethylene；ULDPE)；极低密度聚乙烯(Very Low Density Polyethylene；VLDPE)；单点催化线性低密度聚乙烯，包含线性和大体上线性低密度树脂(m-LLDPE)两种；中密度聚乙烯(Medium Density Polyethylene；MDPE)；和高密度聚乙烯(High Density Polyethylene；HDPE)。这些聚乙烯材料通常在本领域中已知；然而，以下描述可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”也可称为“高压乙烯聚合物”或“高度支化聚乙烯”且定义为意指聚合物在高压釜或管状反应器中在高于14,500psi(100MPa)的压力下通过使用自由基引发剂(如过氧化物)部分或完全均聚或共聚合(参见例如US4,599,392，其以引用的方式并入本文中)。LDPE树脂典型地具有0.916到0.940g/cm3范围内的密度。
术语“LLDPE”包含使用传统齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)系统以及单点催化剂(包含但不限于双茂金属催化剂(有时称为“m-LLDPE”)和受限几何结构催化剂)制得的树脂，且包含线性、大体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大体上线性乙烯聚合物，其进一步定义于美国专利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；均匀支化的线性乙烯聚合物组合物，如美国专利第3,645,992号中的那些组合物；非均匀支化的乙烯聚合物，如根据美国专利第4,076,698号中公开的方法制备的那些聚合物；和/或其掺合物(如US 3,914,342或US 5,854,045中公开的那些)。LLDPE可经由气相、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，其中气相和浆液相反应器最佳。LLDPE典型地可具有至多0.940g/cm3的密度，且可包含ULDPE和VLDPE，其为具有在范围的下限的密度的LLDPE。
术语“MDPE”是指具有0.926到0.940g/cm3的密度的聚乙烯。“MDPE”典型地使用铬或齐格勒-纳塔催化剂或使用茂金属、受限几何结构或单点催化剂且典型地具有超过2.5的分子量分布(“MWD”)。
术语“HDPE”是指具有约0.940g/cm3或更大的密度的聚乙烯，其一般用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或甚至茂金属催化剂制备。
“聚丙烯”应意指包括超过50重量％的衍生自丙烯单体的单元的聚合物。此包含聚丙烯均聚物或共聚物(意指衍生自两种或多于两种共聚单体的单元)。本领域中已知的聚丙烯的常见形式包含聚丙烯均聚物(hPP)、聚丙烯无规共聚物(rcPP)、聚丙烯抗冲击共聚物(hPP+至少一种弹性抗冲击改质剂)(ICPP)或高冲击强度聚丙烯(HIPP)、高熔融强度聚丙烯(HMS-PP)、等规聚丙烯(iPP)、间规聚丙烯(sPP)和其组合。
“多峰”意指特征可在于在显示分子量分布的GPC色谱图中具有至少两个不同峰的树脂组合物。多峰包含具有两个峰的树脂以及具有多于两个峰的树脂。
除非本文中另外指示，否则在描述本发明的方面中使用以下分析方法：
熔融指数：熔融指数I2(或I2)和I10(或I10)根据ASTM D-1238在190℃下和分别在2.16kg和10kg负载下测量。其值以克/10分钟为单位报导。“熔体流动速率”用于基于聚丙烯的树脂和其它树脂，且根据ASTM D1238(230℃，2.16kg下)测定。
密度：根据ASTM D4703制备用于密度测量的样品。根据ASTM D792，方法B，在一小时样品按压内进行测量。
根据ASTM D1922测量埃尔门多夫撕裂。
通过差示扫描量热计(DSC)测定峰值熔点，其中将膜在230℃下调节3分钟，之后以每分钟10℃的速率冷却到-40℃的温度。在膜在-40℃下保持3分钟之后，以每分钟10℃的速率将膜加热到200℃。
根据ASTM D882-12，用英斯特朗(Instron)万能测试器在纵向(MD)和横向(CD)上测量1％应变和2％应变下的正割模数。
本文中进一步描述额外特性和测试方法。
已发现，通过在聚烯烃膜的选择区中涂覆特定聚氨基甲酸酯涂层，在涂布区中部分涂布膜具有降低的抗撕裂性。通过选择性地涂布此类膜，部分涂布区可因此用于促进易撕裂和/或易穿刺的区，所述区尤其适用于由此类膜形成的包装的开口中。
在一个方面中，本发明提供一种部分涂布膜，其包括(a)具有两个外表面的膜，其中第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70重量％到100重量％的具有0.860g/cm3到0.965g/cm3的密度的聚烯烃；和(b)在所述膜的所述第一外表面上的涂层，所述涂层包括聚氨基甲酸酯，其中所述涂层覆盖所述膜的所述第一外表面的小于25％的表面积，且其中所述膜的所述涂布部分展现在纵向或横向中的至少一个上比未涂布部分在相同方向上的埃尔门多夫撕裂小至少20％的埃尔门多夫撕裂，其中埃尔门多夫撕裂根据ASTM D1922测量。在一些实施例中，当根据ASTM D1922测量时，膜的未涂布部分的埃尔门多夫撕裂为至少50克。在一些实施例中，膜为双轴定向聚丙烯膜。在一些实施例中，膜为流延聚丙烯膜。在一些实施例中，膜由聚乙烯或聚乙烯的掺合物形成，其中所述聚乙烯的密度为0.915g/cm3到0.962g/cm3。
在一些实施例中，膜为单层膜。在其它实施例中，膜为多层膜。在膜为包括两个或更多个层的多层膜的一些实施例中，膜可包括一个或多个包括聚丙烯、丙烯类共聚物、环烯烃共聚物或其混合物的层。在膜为包括两个或更多个层的多层膜的一些实施例中，膜可进一步包括阻挡层。在此类实施例中，阻挡层可包括例如聚酰胺或乙烯乙烯醇。
在一些实施例中，待涂布的膜为吹塑膜。在一些实施例中，待涂布的膜为流延膜。
在一些实施例中，聚氨基甲酸酯由：(a)羟基封端的氨基甲酸酯；和(b)异氰酸酯官能性预聚物形成。在一些实施例中，异氰酸酯官能性预聚物包括芳香族异氰酸酯。在一些实施例中，羟基封端的氨基甲酸酯包括以下至少一种：羟基封端的基于聚醚的氨基甲酸酯、羟基封端的基于聚酯的氨基甲酸酯和羟基封端的基于聚酯-聚醚的氨基甲酸酯。本文提供关于可用于本发明的各种实施例中的涂层中的聚氨基甲酸酯的其它细节。
在一些实施例中，经涂布的膜的外表面部分(或多层膜的一层的外表面)上的涂层的量为1到7g/m2。
在一些实施例中，部分涂布膜具有20到250微米的厚度。在一些实施例中，部分涂布膜具有25到100微米的厚度。
在一些实施例中，本发明提供层压体。在一些此类实施例中，层压体包括层压到第二膜的根据本文所公开的实施例中的任一个的部分涂布膜。
本发明的一些实施例涉及包装。在一些此类实施例中，包装包括根据本文所公开的实施例中的任一个的部分涂布膜。在一些实施例中，包装为直立式小袋，且涂布部分接近小袋的上边缘以便打开小袋。在另一实施例中，小袋包括至少一个侧边缘，所述侧边缘具有凹口，且所述凹口形成在所述涂布部分中或与涂布沿相邻。在一些实施例中，包装为饮料容器，且涂布部分位于容器上的位置以允许插入吸管。
膜
根据本发明的实施例，可至少部分地涂布广泛多种膜以提供部分涂布膜。
此类膜具有两个外表面，其中第一外表面为部分涂布有聚氨基甲酸酯的外表面。第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70到100重量％的具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚烯烃。在膜为单层膜的实施例中，膜层可为唯一膜层，或在膜为多层膜的实施例中，膜层可为多层中的一个。
如上文所提及，在一些实施例中，膜为多层膜。在此类实施例中，第一层包括70到100重量％的具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚烯烃。在一些实施例中，第一层为提供部分涂布第一外表面的表面层。70到100重量％(wt％)的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，聚烯烃的量可为70、80或90wt％的下限到80、90或100wt％的上限。举例来说，聚烯烃的量可为80到100wt％，或在替代方案中，70到90wt％，或在替代方案中，75到95wt％，或在替代方案中，80到100wt％。
在各种实施例中，聚烯烃可为聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯的掺合物或聚乙烯与聚丙烯的掺合物。在一些实施例中，膜由聚乙烯或聚乙烯的掺合物形成，其中所述聚乙烯的密度为0.915g/cm3到0.962g/cm3。
在一些实施例中，聚烯烃包括线性低密度聚乙烯。在一些实施例中，线性低密度聚乙烯具有小于或等于0.930g/cc(cm3)的密度。小于或等于0.930g/cc的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，线性低密度聚乙烯的密度可来自0.915、0.920、0.925或0.930g/cc的上限在本发明的一些方面中，第一线性低密度聚乙烯具有大于或等于0.870g/cc的密度。在0.915与0.930之间的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
在一些实施例中，线性低密度聚乙烯具有127℃或更小，优选在70℃与126℃之间，更佳在80℃与125℃之间的峰值熔点。
第一层中线性低密度聚乙烯的熔融指数可取决于多种因素，包含膜是否为吹塑膜或流延膜。在膜为吹塑膜的实施例中，线性低密度聚乙烯具有小于或等于2.0克/10分钟的I2。从2.0克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，第一线性低密度聚乙烯可具有上限为2.0、1.7、1.4、1.1或0.9克/10分钟的熔融指数。在本发明的一个特定方面，线性低密度聚乙烯具有下限为0.1克/10分钟的I2。从0.1克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，第一线性低密度聚乙烯可具有大于或等于0.1、0.2、0.3或0.4克/10分钟的I2。
在其它实施例中，膜可为流延膜。在此类实施例中，线性低密度聚乙烯具有大于或等于2.0克/10分钟的I2。高于2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，第一线性低密度聚乙烯可具有下限为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0或10克/10分钟的熔融指数。在一些实施例中，用于流延膜应用的第一线性低密度聚乙烯可具有15克/10分钟的熔融指数上限。在一些实施例中，取决于第一层或其它层中的其它组分，用于流延膜应用的第一层中的第一线性低密度聚乙烯可具有小于2.0克/10分钟的I2的上限。在一些实施例中，用于流延膜应用的第一层中的线性低密度聚乙烯可具有0.1到2.0克/10分钟或0.5到2.0克/10分钟的熔融指数(I2)。0.1到2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
可用于第一层中的线性低密度聚乙烯的实例包含可以名称AFFINITYTM、DOWLEXTM和ELITETM商购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的那些，包含例如AFFINITYTMPL 1146G、AFFINITYTM1881G、DOWLEXTM2045G、DOWLEXTM2645G、ELITETMAT 6401和ELITETM5401G。可用于第一层中的超低密度聚乙烯的实例包含可以商品名ATTANETM商购自陶氏化学公司的那些，包含例如ATTANETM4203。
在第一层包括<100％的第一线性低密度聚乙烯的实施例中，第一层进一步包括一种或多种额外聚乙烯树脂，如(例如)具有0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种低密度聚乙烯、具有0.915g/cc或更高的密度和0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种额外线性低密度聚乙烯。
在其中膜包括多层膜的实施例中，在一些实施例中第二层包括60到100重量％的聚乙烯。在一些实施例中，第二层为另一表面层。60到100重量％(wt％)的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如聚乙烯的量可为60、70、80或90wt％的下限到70、80、90或100wt％的上限。举例来说，聚乙烯的量可为70到100wt％，或在替代方案中，60到90wt％，或在替代方案中，65到95wt％，或在替代方案中，70到100wt％。
第二层中的聚乙烯具有0.905到0.970g/cc(cm3)的密度。0.910到0.970g/cc的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如聚乙烯的密度可为0.905、0.910、0.920、0.930、0.940或0.950g/cc的下限到0.930、0.940、0.950、0.960、0.970g/cc的上限。在一些实施例中，聚乙烯具有0.910到0.970g/cc，优选在0.920到0.960g/cc之间，更优选在0.940到0.960g/cc之间的密度。
第二层中的聚乙烯具有100℃到135℃，在一些实施例中，优选在102℃与132℃之间，更优选在105℃与132℃之间的峰值熔点。
第二层中的聚乙烯的熔融指数可取决于多种因素，包含膜是否为吹塑膜或流延膜。在所述膜为吹塑膜的实施例中，聚乙烯具有小于或等于2.0克/10分钟的I2。从2.0克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有上限为2.0、1.7、1.4、1.1或0.9克/10分钟的密度。在本发明的一个特定方面中，聚乙烯具有下限为0.1克/10分钟的I2。从0.1克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有大于或等于0.1、0.2、0.3或0.5克/10分钟的I2。
在其它实施例中，膜可为流延膜。在此类实施例中，第二层中的聚乙烯具有大于或等于2.0克/10分钟的I2。高于2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，第一线性低密度聚乙烯可具有下限为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0或10克/10分钟的熔融指数。在一些实施例中，用于流延膜应用的第二层中的聚乙烯可具有至多15克/10分钟的I2。在一些实施例中，视第二层或其它层中的其它组分而定，用于流延膜应用的第二层中的聚乙烯可具有小于2.0克/10分钟的I2的上限。在一些实施例中，用于流延膜应用的第二层中的聚乙烯可具有0.1到2.0克/10分钟或0.5到2.0克/10分钟的熔融指数(I2)。0.1到2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
可用于第二层中的聚乙烯的实例包含可以名称DOWLEXTM和ELITETM和ATTANETM商购自陶氏化学公司的那些，如DOWLEXTM2045G、DOWLEXTMNG2038B、ELITETM5111G、ELITETM5400G、ELITETM5960G和ATTANE 4203。
在第二层包括<100％上文所描述的聚乙烯的实施例中，第二层进一步包括一种或多种额外聚乙烯树脂，如具有0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种低密度聚乙烯、具有0.950g/cc或更小的密度和0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种额外线性低密度聚乙烯。
在膜包括多层膜的实施例中，第二层包括60到100重量％的聚乙烯。在一些实施例中，第二层为另一表面层。60到100重量％(wt％)的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，聚丙烯的量可为从60、70、80或90wt％的下限到70、80、90或100wt％的上限。举例来说，聚丙烯的量可为70到100wt％，或在替代方案中，60到90wt％，或在替代方案中，65到95wt％，或在替代方案中，70到100wt％。
可用于第二层的聚丙烯可为聚丙烯均聚物(hPP)、聚丙烯无规共聚物(rcPP)、聚丙烯抗冲击共聚物(hPP+至少一种弹性抗冲击改质剂)(ICPP)或高冲击强度聚丙烯(HIPP)、高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)、等规聚丙烯(iPP)、间规聚丙烯(sPP)，和其组合。可在本发明的一些实施例中使用的丙烯均聚物的实例包含可购自利安德巴塞尔工业公司(LyondellBasell Industries)(例如Pro-fax PD702)、可购自布拉斯科(Braskem)(例如D115A)和可购自北欧化工公司(Borealis)(例如WF 420HMS)的丙烯均聚物。可用于第二层中的聚丙烯也可为丙烯-α-烯烃互聚物。此类丙烯/α-烯烃互聚物可以商标名VERSIFYTM购自陶氏化学公司，或以商标名VISTAMAXX购自埃克森美孚化学公司(ExxonMobil ChemicalCompany)。
在第二层包括<100％的上文所描述的聚丙烯的实施例中，第二层进一步包括一种或多种聚乙烯树脂，如(例如)一种或多种具有0.1到5克/10分钟的熔融指数的低密度聚乙烯、一种或多种具有0.930g/cc或更低的密度和0.1到5克/10分钟的熔融指数的额外线性低密度聚乙烯。
在所述膜为具有如上文所描述的第一和第二层的多层膜的实施例中，所述膜可在第一层与第二层之间进一步包括一个或多个内层。在此类实施例中，内层中的至少一个可包括40到100重量％的高密度聚乙烯。40到100重量％(wt％)的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如高密度聚乙烯的量可为40、50、60、70、80或90wt％的下限到50、60、70、80、90或100wt％的上限。举例来说，高密度聚乙烯的量可为50到100wt％，或在替代方案中，60到90wt％，或在替代方案中，65到95wt％，或在替代方案中，70到100wt％。
高密度聚乙烯具有0.930g/cc(cm3)到0.970g/cc的密度。0.930到0.970g/cc的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如聚乙烯的密度可为0.930、0.940、0.950或0.960g/cc的下限到0.950、0.960或0.970g/cc的上限。在一些实施例中，高密度聚乙烯具有0.940g/cc或更大的密度。
在一些实施例中，高密度聚乙烯具有126℃到135℃，优选在126℃与132℃之间，更优选在127℃与132℃之间的峰值熔点。
至少一个内层中的高密度聚乙烯的熔融指数可取决于多种因素，包含膜是否为吹塑膜或流延膜。在膜为吹塑膜的实施例中，高密度聚乙烯具有小于或等于2.0克/10分钟的I2。从2.0克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，高密度聚乙烯可具有上限为2.0、1.7、1.4、1.1或0.9克/10分钟的密度。在本发明的一个特定方面中，高密度聚乙烯具有下限为0.1克/10分钟的I2。从0.1克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，高密度聚乙烯可具有大于或等于0.1、0.2、0.3或0.4克/10分钟的I2。
在其它实施例中，膜可为流延膜。在此类实施例中，高密度聚乙烯具有大于或等于2.0克/10分钟的I2。高于2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，至少一个内层中的高密度聚乙烯可具有下限为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0或10克/10分钟的熔融指数。在一些实施例中，用于流延膜应用的至少一个内层中的高密度聚乙烯可具有至多15克/10分钟的I2。在一些实施例中，视内层或其它层中的其它组分而定，用于流延膜应用的至少一个内层中的高密度聚乙烯可具有小于2.0克/10分钟的I2上限。在一些实施例中，用于流延膜应用的至少一个内层中的高密度聚乙烯可具有0.1到2.0克/10分钟或0.5到2.0克/10分钟的熔融指数(I2)。0.1到2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
可用于至少一个内层中的高密度聚乙烯的实例包含可以名称DOWLEXTM和ELITETM商购自陶氏化学公司的那些，如ELITETM5940G和ELITETM5960G。在一些实施例中，可在内层中使用中密度聚乙烯替代高密度聚乙烯，或除高密度聚乙烯之外还使用中密度聚乙烯。此类中密度聚乙烯的一个实例为来自陶氏化学公司的DOWLEXTM2038.68G。
在内层包括<100％的上文所描述的聚乙烯的实施例中，内层进一步包括一种或多种额外聚乙烯树脂，如具有0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种低密度聚乙烯、具有0.930g/cc或更小的密度和0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种线性低密度聚乙烯。
除包括40到100重量％高密度聚乙烯的内层以外，在一些实施例中，膜可包括一个或多个额外内层，所述额外内层包括其它聚乙烯或聚乙烯的组合，如一种或多种低密度聚乙烯、一种或多种线性低密度聚乙烯或其组合。举例来说，在一个实施例中，膜包括至少一个额外内层，其中所述额外内层包括50到100重量％的具有0.920g/cc(cm3)或更低密度的聚乙烯。从0.920g/cc开始的聚乙烯密度的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如聚乙烯的密度可为到0.900、0.905、0.910、0915或0.920g/cc的上限。可提供此类内层例如以增强膜的强度。
至少一个额外内层中的聚乙烯的熔融指数可视多种因素而定，包含膜是否为吹塑膜或流延膜。在膜为吹塑膜的实施例中，至少一个额外层中的聚乙烯具有小于或等于2.0克/10分钟的I2。从2.0克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有上限为2.0、1.7、1.4、1.1或0.9克/10分钟的密度。在本发明的一个特定方面中，聚乙烯具有下限为0.01克/10分钟的I2。从0.1克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有大于或等于0.1、0.2、0.3或0.4克/10分钟的I2。
在其它实施例中，膜可为流延膜。在此类实施例中，至少一个额外内层中的聚乙烯具有大于或等于2.0克/10分钟的I2。高于2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有下限为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0或10克/10分钟的熔融指数。在一些实施例中，用于流延膜应用的至少一个额外内层中的聚乙烯可具有至多15克/10分钟的I2。在一些实施例中，视内层或其它层中的其它组分而定，用于流延膜应用的至少一个额外内层中的聚乙烯可具有小于2.0克/10分钟的I2上限。在一些实施例中，用于流延膜应用的至少一个额外内层中的聚乙烯可具有0.1到2.0克/10分钟或0.5到2.0克/10分钟的熔融指数(I2)。0.1到2.0克/10分钟的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
可用于至少一个额外内层中的具有0.920g/cc或更小的密度的聚乙烯的实例包含可以名称DOWLEXTM、ELITETM和ATTANETM商购自陶氏化学公司的那些，如DOWLEXTM2045G、ELITETM5401G和ATTANETM4203G。
在多层膜的上述层中的任一个(但优选在内层中)中，出于多种原因，除聚乙烯外，可包含其它聚烯烃树脂。举例来说，多层膜中的层可包括其它聚烯烃树脂，如聚丙烯和/或环状烯烃共聚物(例如可购自TOPAS先进聚合物(Advanced polymers)的环状烯烃共聚物，如TOPAS 6013)，以在不明显损害材料之间的相容性和潜在可循环性的情况下提供提高的硬度。在此类实施例中，额外聚烯烃树脂可以小于50重量％的量提供。
在一些实施例中，可用于本发明的部分涂布膜的多层膜可包括3层或更多层。在一些实施例中，可用于本发明的部分涂布膜的多层膜可包括至多7层。膜中的层数可视多种因素而定，包含例如多层膜的所期望厚度、多层膜的所期望特性、多层膜的预期用途和其它因素。
在一些实施例中，视膜的所期望用途或需求而定，所述膜可包括其它层，如阻挡层。举例来说，对于一些用途，可能期望膜提供对湿气、光、香味/臭味和/或氧气穿透的阻挡。此类阻挡层可包含例如聚酰胺膜、乙烯乙烯醇膜和本领域的技术人员已知的其它层。在此类实施例中，一个或多个连接层可包含于膜中以使阻挡层粘附到聚乙烯基层。
在一些实施例中，多层膜中的一个或多个层可包括一种或多种添加剂。添加剂可包含但不限于抗静电剂、颜色增强剂、染料、润滑剂、填充剂(例如TiO2或CaCO3)、遮光剂、成核剂、加工助剂、主要抗氧化剂、次要抗氧化剂、UV稳定剂、防粘剂、助滑剂、增粘剂、阻燃剂、抗微生物剂、臭味减少剂、抗真菌剂、氧气清除剂、湿气清除剂和其组合，视特定应用的需求而定。
在一些实施例中，涂布有聚氨基甲酸酯涂料的膜包括单层膜。此类膜具有两个外表面，其中第一外表面为部分涂布有聚氨基甲酸酯的外表面。第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70到100重量％的具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚烯烃。
单层膜包括70到100重量％的具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚烯烃。70到100重量％(wt％)的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，聚烯烃的量可为70、80或90wt％的下限到80、90或100wt％的上限。举例来说，聚烯烃的量可为80到100wt％，或在替代方案中，70到90wt％，或在替代方案中，75到95wt％，或在替代方案中，80到100wt％。
在一些实施例中，单层膜为双轴定向聚丙烯膜。
在一些实施例中，单层膜为流延聚丙烯膜。
在一些实施例中，单层膜包括70到100重量％具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚乙烯。在一些实施例中，单层膜包括70到100重量％具有0.915到0.962g/cm3的密度的聚乙烯。
在一些实施例中，单层膜包括70到100重量％具有小于0.930g/cm3的密度、小于2.0克/10分钟的熔融指数(I2)和小于126℃的峰值熔点的聚乙烯。70到100重量％(wt％)的所有单独值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如聚乙烯的量可为70、80或90wt％的下限到80、90或100wt％的上限。举例来说，聚乙烯的量可为80到100wt％，或在替代方案中，70到90wt％，或在替代方案中，75到95wt％，或在替代方案中，80到100wt％。
在一些实施例中，单层中所使用的聚乙烯具有小于或等于0.965g/cc(cm3)的密度。小于或等于0.965g/cc的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，聚乙烯的密度可为0.950、0.940、0.930或0.910g/cc的上限。在本发明的一些方面中，聚乙烯具有大于或等于0.870g/cc的密度。在0.870与0.930g/cc之间的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。
在一些实施例中，单层中所使用的聚乙烯具有135℃或更低，优选在100℃132℃之间，更优选在105℃与131℃之间的峰值熔点。
在一些实施例中，单层中所使用的聚乙烯的熔融指数(I2)小于或等于2.0克/10分钟。从2.0克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有上限为2.0、1.7、1.4、1.1或0.9克/10分钟的密度。在本发明的一个特定方面中，聚乙烯具有下限为0.1克/10分钟的I2。从0.1克/10分钟开始的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中。举例来说，聚乙烯可具有大于或等于0.1、0.2、0.3或0.4克/10分钟的I2。
可用于根据一些实施例的单层膜中的具有0.930g/cc或更小的密度、2.0克/10分钟或更小的熔融指数(I2)和126℃或更小的峰值熔点的聚乙烯的实例包含可以名称AFFINITYTM、ELITETMAT和ATTANETM商购自陶氏化学公司的那些，如AFFINITYTMPL 1146G、AFFINITYTM1888、ELITETMAT 6401、ELITETM5401G和ATTANETM4203。
在单层膜的情况下，出于多种原因，除聚乙烯以外，其它聚烯烃树脂可包含于单层中。举例来说，单层可包括聚烯烃树脂，如聚丙烯和/或环状烯烃共聚物(例如可购自TOPAS先进聚合物的环状烯烃共聚物，如TOPAS 6013)以提供提高的硬度。在此类实施例中，额外聚烯烃树脂可以小于50重量％的量提供。
在单层包括<100％上文所描述的聚乙烯的实施例中，单层进一步包括一种或多种额外聚乙烯树脂，如(例如)具有0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种低密度聚乙烯、具有0.930g/cc或更小的密度和0.1到5克/10分钟的熔融指数的一种或多种额外线性低密度聚乙烯。
在一些实施例中，单层膜中的一个或多个层可包括一种或多种添加剂。添加剂可包含但不限于抗静电剂、颜色增强剂、染料、润滑剂、填充剂(例如TiO2或CaCO3)、遮光剂、成核剂、加工助剂、主要抗氧化剂、次要抗氧化剂、UV稳定剂、防粘剂、助滑剂、增粘剂、阻燃剂、抗微生物剂、臭味减少剂、抗真菌剂、氧气清除剂、湿气清除剂和其组合，视特定应用的需求而定。
在一些实施例中，可用于本发明的部分涂布膜的单层膜或多层膜的特征在于在涂布之前其埃尔门多夫撕裂强度。在一些实施例中，当根据ASTM D1922测量时，膜的未涂布部分的埃尔门多夫撕裂为至少50克。
优选地，本发明的实施例中所用的膜在吹塑膜或流延膜方法中形成如本领域中一般已知，但可使用其它方法，如层压。
聚氨基甲酸酯涂层
本发明在膜的外表面的仅一部分上提供基于聚氨基甲酸酯的涂层。通过仅涂布膜的一部分，部分涂布膜在涂布部分中提供易撕裂和/或易穿刺区。此尤其适用于由此类膜形成的包装的打开。因此，只有膜的选择区涂布有聚氨基甲酸酯。因此，膜的未涂布部分可有利地具有较高抗撕裂性和/或抗穿刺性，其有益于由膜形成的包装，同时在涂布部分中提供易打开功能。
在一些实施例中，涂层覆盖膜的第一外表面的小于25％的表面积。在一些实施例中，涂层覆盖膜的第一外表面的小于20％的表面积。在一些实施例中，涂层覆盖膜的第一外表面的小于15％的表面积。在其它实施例中，涂层覆盖膜的第一外表面的小于10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％的表面积。
在多层膜的情况下，外表面为膜层的外表面，其包括70到100重量％的具有0.860到0.965g/cm3的密度的聚烯烃。在单层膜的情况下，基于聚氨基甲酸酯的涂层部分涂布于膜的外表面中的一个上。
术语“基于聚氨基甲酸酯的涂层”用于指示在固化后，所述涂层主要包括聚氨基甲酸酯，但涂层在一些实施例中也可包含未反应的反应物(例如多元醇、异氰酸酯等)以及其它添加剂。
在一些实施例中，聚氨基甲酸酯由：(a)羟基封端的多元醇或氨基甲酸酯；和(b)异氰酸酯官能性预聚物形成。在一些实施例中，异氰酸酯官能性预聚物包括芳香族异氰酸酯。可用于本发明的一些实施例中的芳香族异氰酸酯的实例包含甲苯二异氰酸酯(TDI)的任何或所有异构体，和/或亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的任何或所有异构体。在一些实施例中，异氰酸酯官能性预聚物包括脂肪族异氰酸酯。可用于本发明的一些实施例中的脂肪族异氰酸酯的实例包含异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的任何和所有异构体、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的任何和所有异构体、二异氰酸亚二甲苯酯(XDI)的任何和所有异构体、氢化二异氰酸亚二甲苯酯(H6XDI)的任何和所有异构体、和二异氰酸间四甲基二甲苯酯(TMXDI)的任何和所有异构体。在一些实施例中，羟基封端的氨基甲酸酯包括以下至少一个：羟基封端的基于聚醚的氨基甲酸酯、羟基封端的基于聚酯的氨基甲酸酯和羟基封端的基于聚酯-聚醚的氨基甲酸酯。
聚氨基甲酸酯可通过以规定混合比率将两种单独组分混合在一起，且随后在两种组分之间反应后固化来形成。在一些实施例中，可制备两种反应物组分以便提供1:1的混合比(羟基封端的多元醇或氨基甲酸酯与异氰酸酯官能性预聚物的比率)以有助于测量和混合。在一些实施例中，所述混合比可在1:0.2到1:2的范围内。在一些实施例中，在所述混合比下，异氰酸酯指数在约1:1到约3:3范围内。在一些实施例中，聚氨基甲酸酯可为单组分异氰酸酯封端的预聚物，其与环境水分或湿气反应以完成其固化。
聚氨基甲酸酯组分可由聚醚多元醇、聚酯多元醇或这两种的组合构成。在一些实施例中，此类多元醇可为直链或支链的。在一些实施例中，具有芳香族组分的聚酯可用以针对目标应用赋予替代性能特性，如耐化学性或耐热性。在一些实施例中，涂层由分子量介于100与4700道尔顿之间的多元醇形成，且使用赋予分支的多官能性试剂，如三异丙醇胺和三羟甲基丙烷。当一起反应且与某些非反应性添加剂组合时，此类所选择的材料可有利地提供在根据本发明的一些实施例的部分涂布膜的涂布部分中的抗撕裂性的期望降低。
可使用典型地将涂层涂覆到膜的各种技术，包含但不限于，例如凹版涂布、柔版涂布和平版印刷，将涂层涂覆到膜的外表面的一部分(例如小于表面积的25％)。也可使用其它薄涂布技术。使用施加溶剂基和/或水基涂料和粘着剂的设备，本领域的技术人员可容易地调整其工艺以将聚氨基甲酸酯涂层涂覆到膜上以获得本发明的部分涂布膜，其中涂层涂覆到25％或更小的膜的外表面的表面积。为实现足够动态粘度，涂覆时的目标固体将视具体涂层而定，但在一些实施例中，可在15％到80％范围内。
在一些实施例中，基于本文中的教导，在使用本领域的技术人员已知的技术涂覆涂层之前，可对待部分涂布膜的表面进行电晕处理。
在一些实施例中，涂覆到膜的涂层的量可为至少1克/平方米。如本文所用，涂层的量通过测量涂布之前和涂覆和干燥涂层之后膜的重量差来确定。在一些实施例中，涂覆到膜的涂层的量为至多7克/平方米。在一些实施例中，涂覆到膜的涂层的量为1到7克/平方米。1到7克/平方米的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，涂层的量可为1、2、3、4、5或6克/平方米的下限到2、3、4、5、6或7克/平方米的上限。在一些实施例中，涂层的量在一些实施例中为2到4克/平方米。
如先前所论述，本发明的部分涂布膜的各种实施例可具有一种或多种期望特性，包含例如在部分涂布膜的一部分中的低抗撕裂性，在部分涂布膜的一部分中的低抗穿刺性和/或其它特质。
根据本发明的一些实施例，部分涂布膜具有在纵向或横向中的至少一个上比相同方向上的未涂布部分的埃尔门多夫撕裂小至少20％的埃尔门多夫撕裂值，其中埃尔门多夫撕裂根据ASTM D1922测量。在一些实施例中，纵向和横向上的埃尔门多夫撕裂各自比相应方向上未涂布部分的埃尔门多夫撕裂小至少20％，其中埃尔门多夫撕裂根据ASTM D1922测量。在一些实施例中，当根据ASTM D1922测量时，膜的未涂布部分的埃尔门多夫撕裂为至少50克。
本发明的实施例还涉及层压体，其中所述层压体包括根据本文中所描述的本发明具体实例中的任一个的部分涂布膜。在将涂层涂覆到部分涂布膜的外表面的一部分之前或之后，可将其层压到另一种膜。可使用本领域的技术人员已知的各种方法将本发明的部分涂布膜层压到另一种膜。例如且不限于，无溶剂粘着剂可用作干燥层压工艺的一部分。适合可商购的无溶剂粘着剂包含，例如且不限于，来自陶氏化学公司的MOR-FREETM。
可根据例如膜的预期用途形成各种不同的层压体。举例来说，如果层压体将用于形成包装，则包装的尺寸、包装的类型、包装的期望外观、包装的内含物和其它因素在选择用于形成本发明的部分涂布膜的膜以及其将层压到的膜时可为重要的。另一种膜可为单层膜或多层膜，同样取决于多种因素，如以上陈述的那些因素。在一些实施例中，本发明的部分涂布膜为聚乙烯膜且层压到另一聚乙烯膜。在一些实施例中，本发明的部分涂布膜为聚丙烯膜且层压到聚乙烯膜。在一些实施例中，本发明的部分涂布膜为聚乙烯膜且层压到聚丙烯膜。在一些实施例中，本发明的部分涂布膜为聚丙烯膜且层压到另一聚丙烯膜。在一些实施例中，彼此层压的膜都不为定向的。
本发明的实施例还涉及由本文所公开的部分涂布膜中的任一个形成的制品。在一些实施例中，制品为包装。在一些实施例中，包装包括根据本发明的第一部分涂布膜和根据本发明的第二部分涂布膜。在一些实施例中，包装包括根据本发明的部分涂布膜和第二膜。在一些实施例中，使用加热可密封的侧或表面(例如未经部分涂布的表面)将根据本发明的部分涂布膜热封到另一加热可密封的表面，无论膜或薄片或任何适合的构造的成型容器。替代性地，包装可由经折叠、成型和热封的单一的本发明的部分涂布膜形成。
在一些实施例中，包装呈以下中的一或多者的形式：小袋、小包、直立式小袋、具有由部分涂布膜形成的盖的盘、具有经设计的撕裂区域的枕袋式小袋和其它。包装可基于本文中的公开内容使用本领域的技术人员已知的技术形成。
在一些实施例中，包装可经设计以使得部分涂布膜的涂布部分定位成便于消费者或使用者打开包装。
图1示出呈直立式小袋5的形式的包装的打开。小袋5由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成。小袋5包含涂布有聚氨基甲酸酯涂层的涂布部分10和未涂布部分15。涂布部分10接近小袋5的上边缘以便于打开小袋。涂布部分10沿涂布部分10刻划20，以为使用者提供打开小袋5的引导件。由于涂布部分10的撕裂强度较低，故使用者可更容易地打开小袋5。移除小袋的顶部部分25以供使用者获取小袋5的内容物。尽管未在图1中示出，但凹口可形成于小袋5的侧边缘上以便于引发撕裂以移除顶部部分25。
图2示出吸管55插入到饮料容器50中。饮料容器50为由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成的袋型容器。在所展示的实施例中，涂布有聚氨基甲酸酯涂层的涂布部分60仅为在待插入吸管55的位置处的小圆形区域。由于涂布部分60的穿刺或撕裂强度较低，故使用者可容易地插入吸管55以获取容器60中的饮料。
图3示出呈具有盖85的盘80形式的包装的打开。盘80在所示实施例中为热成型膜，但也可由其它材料构造。盖85由根据本发明的一个实施例的部分涂布膜形成。盖85包含涂布有聚氨基甲酸酯涂层的涂布部分90。涂布部分90围绕盖85的周界延伸，以便于盖85从盘80移除。由于涂布部分90的撕裂强度较低，故使用者可更容易地从盘80移除盖85。
图4示出呈具有盖105的盘100形式的包装的另一实施例。在此实施例中，包装设计成通过移除包装的顶部部分110而打开。因此，具有聚氨基甲酸酯涂层的涂布部分115在整个包装的顶部部分110中延伸。凹口120设置于盘100的侧边缘125上，以便于引发撕裂以移除顶部部分110。
用于形成包装的部分涂布膜的厚度可取决于多种因素，包含例如包装的尺寸、包装的容积、包装的内容物、包装的期望特性和其它因素来选择。在一些此类实施例中，部分涂布膜具有在本发明的包装中所用的厚度，厚度为20到200微米。20到200微米的所有个别值和子范围包含于本文中且公开于本文中；例如，部分涂布膜的厚度可为20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180或190微米的下限到30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200微米的上限。在一些实施例中，部分涂布膜具有25到100微米的厚度。
本发明的包装适合容纳的内容物的非限制性实例包含食物(饮料、汤、乳酪、谷物)、液体、洗发剂、油、蜡、润肤剂、乳液、保湿霜、药剂、糊剂、表面活性剂、凝胶、粘着剂、悬浮液、溶液、酶、肥皂、化妆品、擦剂、可流动微粒和其组合。
现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
实例
实例1
针对聚氨基甲酸酯涂层制备反应物组合物
以下实例中的一些包含根据本发明的一个实施例的涂布有聚氨基甲酸酯涂层的单层膜。这些实例中所用的聚氨基甲酸酯涂层(PU涂层1)可由如下两种反应物组合物制备。
反应物组合物A包括羟基封端的氨基甲酸酯且由以下成分制备：
Figure BDA0002426392930000221
为制备反应物组合物A，使TIPA熔融。将聚醚二醇(标称分子量为425)真空装载于反应器中。将熔融TIPA真空装载于反应器中，随后聚醚多元醇(VORANOL 220-110N)。将真空线用乙酸乙酯淋洗且反应器内容物以75RPM搅拌。将乙酸乙酯真空装载于反应器中。反应器内容物经由冷却水套冷却。冷却后，将TDI载入反应器，且将真空线用乙酸乙酯淋洗。由于反应的放热性质，因此使反应器内容物冷却到75℃的温度。反应器中的温度在搅拌下保持在75℃下4小时。然后使反应器的内容物冷却到60℃，且测量粘度。如果黏度<2500cP，则使反应器的内容物冷却到40℃，且添加0.393重量％TDI(以初始TDI装料计)，且加热混合槽内容物且保持在75℃一小时。如果黏度>2500cP，则将消泡剂和剩余乙酸乙酯的混合物真空载入反应器。随后将内容物搅拌30分钟。随后使反应器冷却到50℃，且将反应物组合物A包装以供使用。
反应物组合物B包括异氰酸酯官能性预聚物且由以下成分制备：
Figure BDA0002426392930000222
为制备反应物组合物B，使添加剂与润滑剂预混合且保持在50℃下。将三羟甲基丙烷载入反应器，随后载入乙酸乙酯。将TDI真空载入反应器，随后载入剩余乙酸乙酯作为淋洗。批料在70℃下保持3小时。随后使批料冷却到55℃。测量批料的粘度。如果黏度<380cP，则通过添加三羟甲基丙烷将批料的粘度调节到>380cP。如果黏度>380cP，或在添加额外三羟甲基丙烷之后，随后使反应器冷却到55℃。将预混合添加剂/润滑剂真空载入反应器。随后将环己烷添加到反应器中，且将内容物保持在45℃且搅拌45分钟直到内容物澄清(例如添加剂必须溶解)。随后将苯甲酰氯真空载入反应器，且搅拌内容物15分钟。随后包装反应物组合物B以供使用。
前述论述描述两种组分(反应物组合物A和反应物组合物B)的合成，所述组分可由涂料供应商提供且可用以形成本发明的一些实施例的聚氨基甲酸酯涂层。如下文所论述，可将反应物组合物A和反应物组合物B涂覆到膜上且(例如通过膜转换器)反应以在膜上形成聚氨基甲酸酯涂层。一般来说，一份反应物组合物A与一份反应物组合物B混合。将组合物混合在一起以确保均质性，且以目标涂布重量涂覆于目标膜上。为在这些样品中实现足够动态粘度，涂覆时的目标固体应为约30％。优选涂布技术为辊涂，直接或反向凹版印刷，具有或不具有平滑棒。随后通过强制干燥或风干加热烘箱移除溶剂。反应物组合物A与反应物组合物B的氨基甲酸酯反应在溶剂移除之后开始。在1:1混合比下，理论异氰酸酯指数为约1.4:1。出于这些实例的目的，由反应物组合物A和反应物组合物B形成的聚氨基甲酸酯涂层应称作PU涂层1。
这些实例中所用的比较涂层为Siegwerk 11V143FG。此涂层为一般使用柔版、轮转凹版印刷或胶版印刷工艺，或甚至使用涂布机涂覆的基准高光泽叠加印刷清漆(OPV)。参考OPV为不包含聚氨基甲酸酯的单组分基于溶剂的材料。在以下实施例中，其被称作比较涂层。
使用具有2.0的吹胀比和320mm的平放宽度的80mm模在5层Collin共挤出吹塑膜线上形成两个单层膜。各单层膜具有50微米的标称厚度。膜1由DOWLEXTMTG 2085B形成，其为具有0.919g/cm3的密度和0.95克/10分钟的熔融流动指数(I2)的线性低密度聚乙烯，可从陶氏化学公司商购获得。膜2由DOWLEXTM2050B形成，其为具有0.950g/cm3的密度和0.95克/10分钟的熔融流动指数(I2)的高密度聚乙烯，可从陶氏化学公司商购获得。
膜1和膜2的样品各自涂布有不同量的PU涂层1和比较涂层。使用Mayer棒125将涂层混合物从顶部到底部涂覆到膜，如图5所示。各种样品概述于表1中：
表1
Figure BDA0002426392930000241
对各膜测量厚度、纵向和横向上的埃尔门多夫撕裂和纵向和横向上的2％正割模数。根据ASTM D1922测量埃尔门多夫撕裂。对各样品进行十五次埃尔门多夫撕裂测量且取平均值。根据ASTM D882-12，用英斯特朗万能测试器在纵向(MD)和横向(CD)上测量2％应变下的正割模数。对各样品进行五次不同2％正割模数测量且取平均值。结果展示于表2中：
表2
Figure BDA0002426392930000251
如表2中所展示，本发明的膜各自展示比相应比较实例高的2％正割模数。在1.5g/m2的涂布量下，本发明的膜展示比在相同涂布量下的比较膜低的抗撕裂性。在4g/m2的涂布量下，抗撕裂性的降低更显著。相对于未涂布膜，还展示本发明的膜的抗撕裂性的降低。此数据显示用PU涂层1部分涂布膜可用于提供具有相对于包装的未涂布部分降低的抗撕裂性的区域(或多个区域)，以便于打开包装或获取包装的内容物。

Claims (15)

1.一种部分涂布膜，其包括：
（a）具有两个外表面的膜，其中第一外表面由膜层提供，所述膜层包括70重量%到100重量%的聚烯烃，其中所述聚烯烃是聚乙烯或聚乙烯的掺合物，其中所述聚乙烯的密度为0.915 g/cm3到0.962 g/cm3；和
（b）在所述膜的所述第一外表面上的涂层，所述涂层包括聚氨基甲酸酯，
其中所述涂层覆盖所述膜的所述第一外表面的小于25%的表面积，且其中所述膜的所述涂布部分展现在纵向或横向中的至少一个上比未涂布部分在相同方向上的埃尔门多夫撕裂小至少20%的埃尔门多夫撕裂，其中所述埃尔门多夫撕裂根据ASTM D1922测量。
2.根据权利要求1所述的部分涂布膜，其中所述涂布膜为单层膜。
3.根据权利要求1所述的部分涂布膜，其中所述涂布膜为多层膜。
4.根据权利要求3所述的部分涂布膜，其中所述膜还包括阻挡层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的部分涂布膜，其中当根据ASTM D1922测量时，所述膜的未涂布部分的埃尔门多夫撕裂为至少50克。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的部分涂布膜，其中所述聚氨基甲酸酯由以下形成：（a）羟基封端的多元醇或氨基甲酸酯；和（b）异氰酸酯官能性预聚物。
7.根据权利要求6所述的部分涂布膜，其中所述异氰酸酯官能性预聚物包括芳香族异氰酸酯。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的部分涂布膜，其中所述羟基封端的氨基甲酸酯包括羟基封端的基于聚醚的氨基甲酸酯、羟基封端的基于聚酯的氨基甲酸酯和羟基封端的基于聚酯-聚醚的氨基甲酸酯中的至少一种。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的部分涂布膜，其中在所述膜的所述第一外表面的所述涂布部分上的涂层的量为1到7 g/m2。
10.根据权利要求1所述的部分涂布膜，其中所述聚氨基甲酸酯使用分子量介于100与4700道尔顿之间的多元醇且使用赋予分支的多官能性试剂形成。
11.一种层压体，其包括层压到第二膜的根据权利要求1至10中任一项所述的部分涂布膜。
12.一种包装，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的部分涂布膜。
13.根据权利要求12所述的包装，其中所述包装为自立式小袋且其中所述涂布部分接近所述小袋的上边缘以便于打开所述小袋。
14.根据权利要求13所述的包装，其中所述小袋包括至少一个具有凹口的侧边缘且其中所述凹口形成于所述涂布部分中或邻近于所述涂布部分。
15.根据权利要求12所述的包装，其中所述包装为饮料容器，且其中所述涂布部分定位于所述容器上的一位置以允许吸管的插入。
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