[go: up one dir, main page]

CN121001875A - 具有优异阻隔性能的金属化层压材料 - Google Patents

具有优异阻隔性能的金属化层压材料

Info

Publication number
CN121001875A
CN121001875A CN202380097518.9A CN202380097518A CN121001875A CN 121001875 A CN121001875 A CN 121001875A CN 202380097518 A CN202380097518 A CN 202380097518A CN 121001875 A CN121001875 A CN 121001875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laminate
substrate
layer
based film
polyethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380097518.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王刚
王世均
白晨艳
杜哲
云小兵
潘健平
陈高兵
胥波
朱建梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN121001875A publication Critical patent/CN121001875A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514—Oriented
    • B32B2307/516—Oriented mono-axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514—Oriented
    • B32B2307/518—Oriented bi-axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable
    • B32B2307/7244—Oxygen barrier

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

层压材料的实施方案包括：第一基材，该第一基材包括第一基于聚乙烯（PE）的膜和设置在该第一基于PE的膜的至少一个表面上的第一金属化层；第二基材，该第二基材包括第二基于PE的膜和设置在该第二基于PE的膜的至少一个表面上的第二金属化层；和粘合剂层，该粘合剂层将该第一基材粘附到该第二基材，该粘合剂层设置在该第一金属化层与该第二金属化层之间，其中基于该层压材料的总重量，该层压材料具有大于90重量%的PE。另外的实施方案涉及包括该层压材料的制品和制造该层压材料的方法。

Description

具有优异阻隔性能的金属化层压材料
技术领域
本公开涉及一种层压材料、一种包括该层压材料的制品以及一种用于制备该层压材料的方法。该层压材料表现出优异的阻隔性能。
背景技术
随着可循环经济的大趋势，全聚乙烯（PE）包装在行业中越来越受欢迎。阻隔性能（例如，透氧率（OTR）和透湿率（WVTR））是各种包装的关键属性，为内容物提供关键保护，使其免受外部环境影响，以确保更长的保质期。然而，由于PE固有的较差的氧阻隔性，使用原始PE设计可能难以满足相关的高阻隔性需要。因此，在行业中，存在各种获得阻隔性能的方法，例如通过共挤出掺入聚合物阻隔树脂、在膜基材上真空金属化或在膜表面上涂覆阻隔材料等。然而，就OTR而言，在包装行业中实现可回收全PE结构的高阻隔性能仍然是一个挑战。
由于上述原因，包装行业中仍然需要开发具有优异阻隔性能的可回收全PE包装。
发明内容
本公开的实施方案解决了对具有优异阻隔性能的全PE层压材料的这些需求，该全PE层压材料可用于包装中。
在本公开的第一方面中，本公开提供了一种层压材料，该层压材料包括：第一基材，该第一基材包括第一基于聚乙烯（PE）的膜和设置在该第一基于PE的膜的至少一个表面上的第一金属化层；第二基材，该第二基材包括第二基于PE的膜和设置在该第二基于PE的膜的至少一个表面上的第二金属化层；和粘合剂层，该粘合剂层将该第一基材粘附到该第二基材，该粘合剂层设置在该第一金属化层与该第二金属化层之间，其中基于该层压材料的总重量，该层压材料具有大于90重量%的PE。
根据以下详细描述，将更全面地理解由本公开的实施方案提供的这些和附加特征。
具体实施方式
定义
术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合而制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物包括均聚物，这些均聚物是通过仅使一种单体聚合而制备的聚合物，和共聚物，这些共聚物是通过使两种或更多种不同的单体聚合而制备的聚合物。
“互聚物”是指通过使至少两种不同类型的单体聚合而制备的聚合物。因此，通用术语互聚物包括通过使多于两种不同的单体（诸如三元共聚物）聚合而制备的共聚物和其它聚合物。
术语“聚烯烃”、“聚烯烃聚合物”和“聚烯烃树脂”是指通过使简单烯烃（也称为烯烃，其具有通式CnH2n）单体聚合而制备的聚合物。因此，通用术语聚烯烃包括通过使乙烯单体与或不与一种或多种共聚单体（诸如聚乙烯）聚合而制备的聚合物和通过使丙烯单体与或不与一种或多种共聚单体（诸如聚丙烯）聚合而制备的聚合物。
术语“聚乙烯”和“乙烯基聚合物”是指包含大于50摩尔百分比（%）的乙烯单体衍生单元的聚烯烃，包括聚乙烯均聚物和共聚物。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 DensityPolyethylene，LLDPE）、超低密度聚乙烯（Ultra Low Density Polyethylene，ULDPE）、极低密度聚乙烯（Very Low Density Polyethylene，VLDPE）、中密度聚乙烯（Medium DensityPolyethylene，MDPE）和高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，HDPE）。
术语“熔融流动比”是指聚合物的熔融指数的比率。因此，通用术语熔融流动比包括聚合物的高负荷熔融指数（I21）与聚合物的熔融指数（I2）的比率，也可被称为“MFR21”。
术语“组合物”是指包含组合物的材料的混合物，以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
术语“包含”、“包括”、“具有”及其派生词并不意图排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论其是否被具体公开。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附加的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合的还是其他方式的。与之形成对比，术语“基本上由……组成”从任何后续叙述的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，对可操作性不是必需的那些除外。术语“由……组成（consisting of）”排除没有具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。
“聚乙烯”、“聚乙烯聚合物”、“基于聚乙烯的”、“基于PE的”或“基于乙烯的聚合物”应意指包括主要量（>50mol%、或>60mol%、或>70mol%、或>80mol%、或>90mol%、或>95mol%或>97mol%）的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这包括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）两者；中等密度聚乙烯（MDPE）；以及高密度聚乙烯（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”也可称为“高压乙烯聚合物”或“高度分支聚乙烯”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（诸如过氧化物）部分或完全均聚或共聚合（参见例如US 4,599,392，其以引用的方式并入本文中）。LDPE树脂通常具有在0.916g/cm3至0.935g/cm3的范围内的密度。
术语“LLDPE”包括使用传统齐格勒-纳塔催化剂（Ziegler-Natta catalyst）体系和基于铬的催化剂体系以及单位点催化剂（包括但不限于双茂金属催化剂（有时被称为“m-LLDPE”）和限定几何构型的催化剂）制得的树脂，并且包含线性、基本上线性或异质聚乙烯共聚物或均聚物。与LDPE相比，LLDPE包含较少的长链支化并且包括基本上线性的乙烯聚合物，该基本上线性的乙烯聚合物在美国专利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；均相支化的线性乙烯聚合物组合物，诸如美国专利3,645,992号中的那些；非均相支化的乙烯聚合物，诸如根据美国专利4,076,698号中公开的工艺制备的那些；和/或其共混物（诸如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它们的任何组合，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0.926g/cm3至0.935g/cm3的密度的聚乙烯。“MDPE”通常使用铬或齐格勒-纳塔催化剂或使用单位点催化剂（包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂）制备，并且通常具有大于2.5的分子量分布（“MWD”）。
术语“HDPE”是指具有大于约0.935g/cm3且至多约0.970g/cm3的密度的聚乙烯，其一般用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂（包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂）制备。
术语“ULDPE”是指具有0.880g/cm3至0.912g/cm3的密度的聚乙烯，其一般用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂（包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂）制备。
“聚烯烃塑性体”可以是聚乙烯塑性体或聚丙烯塑性体。聚烯烃塑性体包括例如使用诸如茂金属和限定几何构型的催化剂等单位点催化剂制备的聚合物。聚烯烃塑性体具有0.885克/厘米3（g/cc）至0.915g/cc的密度。本文包括并且本文公开了0.885g/cc至0.915g/cc的所有单独值和子范围；例如，聚烯烃塑性体的密度可以是0.895g/cc、0.900g/cc或0.905g/cc的下限至0.905g/cc、0.910g/cc或0.915g/cc的上限。在一些实施方案中，聚烯烃塑性体的密度为0.890至0.910g/cc。
“聚烯烃弹性体”可以是聚乙烯弹性体或聚丙烯弹性体。聚烯烃弹性体具有0.857g/cc至0.885g/cc的密度。本文包括并且本文公开了0.857g/cc至0.885g/cc的所有单独值和子范围；例如，聚烯烃弹性体的密度可以为0.857g/cc、0.860g/cc、0.865g/cc、0.870g/cc或0.875g/cc的下限至0.870g/cm3、0.875g/cm3、0.880g/cm3或0.885g/cm3的上限。在一些实施方案中，聚烯烃弹性体具有0.860g/cc至0.880g/cc的密度。
“基于聚乙烯的膜”或“基于PE的膜”是指基于膜的总重量，包含至少90重量%的聚乙烯、至少95重量%的聚乙烯、至少97重量%的聚乙烯的膜。
层压材料的实施方案包括第一基材，该第一基材包括第一基于聚乙烯（PE）的膜和设置在该第一基于PE的膜的至少一个表面上的第一金属化层；和第二基材，该第二基材包括第二基于PE的膜和设置在该第二基于PE的膜的至少一个表面上的第二金属化层。层压材料包括粘合剂层，该粘合剂层将该第一基材粘附到该第二基材，该粘合剂层设置在该第一金属化层与该第二金属化层之间。基于层压材料的总重量，层压材料具有大于90重量%的PE。
第一基材和第二基材
第一基于PE的膜和第二基于PE的膜具有至少一个包含聚乙烯的层。另选地，可以有包含聚乙烯的两层或更多层，该两层或更多层被挤出在一起。当有三层（或三层或更多层）包含聚乙烯时，与金属层相邻的层在本文称为表层，第一基于PE的膜和第二基于PE的膜的外侧上与金属层相对的层称为密封剂层，并且表层与密封剂层之间的一层或多层是一层核心层或多层核心层。当只有一层包含聚乙烯时，可以使用本文讨论的聚乙烯中的任何聚乙烯组合物作为表层、核心层或密封剂层。当只有两层包含聚乙烯时，可以使用表层和核心层、表层和密封剂层或核心层和密封剂层的任意组合。当有两层或更多层包含聚乙烯的层时，每个包含聚乙烯的层可以与至少一个其他包含聚乙烯的层紧邻，或者可以在两个或更多个包含聚乙烯的层之间使用粘合剂层或其他中间层。
第一基于PE的膜和第二基于PE的膜可以包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）以及前述两种或更多种的组合。优选地，基于PE的金属化膜中的基于PE的膜可以包含齐格勒-纳塔催化的、单位点催化的（包括但不限于茂金属）、或铬催化的线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、高压釜生产的或管式生产的低密度聚乙烯（LDPE）以及前述两种或更多种的组合。
第一基于PE的膜和第二基于PE的膜还可以包含超低密度聚乙烯、聚烯烃塑性体、聚烯烃弹性体、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯乙烯醇和包含至少50重量%的乙烯单体的任何聚合物以及它们的组合中的至少一种。
表层可以包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）以及前述两种或更多种的组合；优选地可以包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）或它们的组合。该LLDPE可以是单位点催化的聚乙烯（诸如但不限于m-LLDPE）。表层还可包含添加剂，诸如，例如抗氧化剂、紫外光稳定剂、热稳定剂、增滑剂、防结块剂、颜料或着色剂、加工助剂、交联催化剂、阻燃剂、填料和发泡剂。当与核心层或密封剂层结合使用时，表层是金属化的层并且在那种情况下有利地不含增滑剂但可以包含防结块剂（例如滑石、二氧化硅等）、抗氧化剂和加工助剂。在实施方案中，在表层中通常不使用诸如增滑剂和防结块剂等添加剂。
核心层可以包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）以及前述两种或更多种的组合。核心层可以优选地包含中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）或它们的组合。核心层还可以包含如对于表层所提及的添加剂。优选地，在核心层中通常不使用诸如增滑剂和防结块剂等添加剂。该层可以在表层的与金属层相对的一侧与表层相邻。
密封剂层可以包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚烯烃弹性体或塑性体以及前述两种或更多种的组合。优选地，密封剂层可以包含齐格勒-纳塔催化的、单位点催化的（包括茂金属）、或铬催化的线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中等密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、高压釜生产的或管式生产的低密度聚乙烯（LDPE）以及前述两种或更多种的组合，优选地包含线性低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）或它们的组合。该LLDPE可以是单位点催化的聚乙烯（例如mLLDPE）。这可以是膜的外层。
密封剂层可以有利地包含防结块剂。防结块剂是最小化或防止膜的两个相邻层之间结块（即，粘合）的化合物。例如，在展开膜卷的过程中，结块可以导致问题。防结块剂的使用是本领域普通技术人员所熟知的。常见的防结块剂的示例包括但不限于二氧化硅、滑石、碳酸钙和它们的组合。
在一个实施方案中，防结块剂可以以至少约200ppm、至少约1000ppm或至少约1500ppm、优选地不大于约6000ppm或不大于约5000ppm的量存在于密封剂层中。
另外，增滑剂（例如，芥酸酰胺）可能会有所帮助。增滑剂是添加到膜中以减少膜之间和/或膜与设备之间的摩擦的化合物。典型的增滑剂包括迁移增滑剂和非迁移增滑剂，并且是本领域普通技术人员所熟知的。例如，基于密封剂层的总重量，增滑剂可以以小于500ppm、或小于300ppm、或小于200ppm、小于100ppm、优选地小于50ppm、或等于0ppm的量存在于密封剂层中。
第一基于PE的膜和第二基于PE的膜可以是吹塑膜、流延膜、纵向定向膜或双轴定向膜。第一基于PE的膜和第二基于PE的膜可以通过吹塑、流延、水淬、双泡或本领域普通技术人员已知的其他技术来制作，诸如在Film Processing Advances, Toshitaka Kanai和Gregory A. Campbell（编辑），第7章（Biaxial Oriented Film Technology），第194页至第229页中描述的那些技术。在一些实施方案中，在制作之后，可对膜进行纵向定向（MDO）或双轴定向工艺，以分别提供纵向定向膜或双轴定向膜。
第一金属化层和第二金属化层可以通过任何已知的用于金属化聚乙烯膜的方法来金属化。例如，可以使用真空金属化来施加第一金属化层和第二金属化层。这可以包括在真空环境中提供金属源并将其蒸发，使其凝结在膜的表面上。第一金属化层和第二金属化层可以沉积在第一基于PE的膜和第二基于PE的膜的表层上。第一金属化层或第二金属化层的金属独立地包括Al、Zn、Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Ti、Sn或它们的氧化物。在一些实施方案中，第一金属化层和第二金属化层可以由铝或氧化铝（Al2O3）形成。
第一基材和第二基材的总厚度可以为至少10微米、至少20微米或至少30微米。根据某些实施方案的第一基材和第二基材的总厚度为不超过200微米、不超过150微米、不超过120微米、不超过100微米、不超过80微米、不超过70微米或不超过60微米。
第一基材和第二基材可以具有至少1.5或至少1.8并且不超过4.0、不超过3.5或不超过3.0的光密度（OD）。在一些实施方案中，OD为2.0。光密度（例如，包括沉积有金属层的聚乙烯膜的多层结构的光密度）可以使用光密度计（来自深圳林商科技（Shenzhen LinshangTechnology）的型号LS177）来测量。
第一基材和第二基材可以在金属化后的至少一周或至少两周内保持至少34达因/厘米、至少38达因/厘米、至少40达因/厘米、至少42达因/厘米或至少46达因/厘米的金属化表面的表面能。
第一基材和第二基材的特征可以在于不存在（0ppm）或基本上不存在脂肪酸或其衍生物。此类不存在或基本上不存在的脂肪酸或其衍生物包括具有4至28个偶数个碳原子的饱和脂肪酸（诸如硬脂酸（18个碳原子）和棕榈酸（16个碳原子）等），以及相应的脂肪酸的金属盐（诸如硬脂酸钙、硬脂酸锌、棕榈酸钙等）。具体地，基于基于PE的金属化膜的总重量，基于PE的金属化膜中的脂肪酸或其衍生物的浓度可以不超过300ppm、不超过300ppm、不超过200ppm、不超过100ppm、或不超过50ppm或等于0ppm。
在第一基于PE的膜或第二基于PE的膜中还可以包含附加添加剂。一个示例是抗氧化剂，该抗氧化剂包含在聚合物膜中以稳定聚合物或防止聚合物氧化降解。基于第一基材和/或第二基材的总重量，第一基材和/或第二基材中的抗氧化剂的浓度可以小于3000ppm、或小于2000ppm、或小于1500ppm或小于1300ppm。不受理论的限制，
粘合剂层
各种粘合剂被视为适用于粘合剂层。在一个或多个实施方案中，粘合剂层可以包括基于溶剂的粘合剂、无溶剂粘合剂或基于水的粘合剂。在一个或多个实施方案中，粘合剂层实现至少4N/15mm、至少6N/15mm或至少8N/15mm的粘合剂粘结强度。不受理论的限制，当使用测试方法测量时，合适的粘合剂在设置在第一金属化层与第二金属化层之间时可协同地实现小于1.0cc/m2*24小时的OTR，如在23℃和0%相对湿度的条件下测量的。
各种组合物被视为适用于粘合剂。在一个实施方案中，粘合剂层可以衍生自双组分基于溶剂的聚氨酯粘合剂组合物，双组分基于溶剂的聚氨酯粘合剂组合物包含聚酯多元醇组分和多异氰酸酯组分。基于聚酯多元醇的总干重，聚酯多元醇组分包含40重量%至60重量%的芳香族化合物，并且聚酯多元醇组分包含介于5,000g/mol与50,000g/mol之间的重均分子量（Mw）；并且聚酯多元醇组分与多异氰酸酯组分的重量比为100:5至100:30或100:10至100:20。
粘合剂层衍生自双组分基于溶剂的聚氨酯粘合剂组合物，其中双组分基于溶剂的聚氨酯粘合剂组合物包含聚酯多元醇组分和多异氰酸酯组分。
根据本公开的实施方案，该粘合剂组合物是包含聚酯多元醇组分与多异氰酸酯组分的“双组分”或“两部分”组合物。根据另一实施方案，该聚酯多元醇组分与该多异氰酸酯组分分开包装、运输和储存，在用于制造层压材料之前不久配混或在即将用于制造层压材料之前配混。
聚酯多元醇通常通过使具有2至12个碳原子、优选地2至10个碳原子的多官能醇与具有2至12个碳原子、优选地2至10个碳原子的多官能羧酸或其酸酐/酯反应而获得。用于制备聚酯多元醇的典型多官能醇优选地是二醇、三醇、四醇，并且可以包括乙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、甘油、赤藓糖醇、季戊四醇、三羟甲基苯以及它们的任何组合。用于制备聚酯多元醇的典型多官能羧酸可以是脂肪族、脂环族、芳脂族、芳香族或杂环的，并且可以例如被卤素原子取代，和/或可以是饱和或不饱和的。优选地，多官能羧酸选自由以下组成的组：己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙二酸、2-甲基琥珀酸、3,3-二乙基戊二酸、2,2-二甲基琥珀酸、偏苯三酸、它们的酸酐以及它们的任何组合。优选己二酸或己二酸和间苯二甲酸的混合物。在另一实施方案中，聚酯多元醇具有2mg KOH/g至30mg KOH/g，优选地5mg KOH/g至25mg KOH/g，并且更优选地8mg KOH/g至20mg KOH/g的OH值。
根据本公开的实施方案，聚酯多元醇具有至少1.8、或至少1.9、或至少2.0、或至少2.1、或至少2.2、或至多2.3、或至多2.4、或至多2.5、或至多2.6、或至多2.7、或至多2.8、或至多2.9、或至多3.0或在通过组合上述端点中的任意两者获得的数值范围内的羟基官能度。聚酯多元醇可以具有5000g/mol至50,000g/mol、或5500g/mol至30,000g/mol、或6,000g/mol至25,000g/mol、或10,000g/mol至15,000g/mol或在通过组合上述端点中的任意两者获得的数值范围内的分子量。关于聚酯多元醇的来源、制备方法、类别、分子结构和各种参数的上述介绍也适用于该第二聚酯多元醇。
根据本公开的实施方案，基于聚酯多元醇的干重，聚酯多元醇具有约40重量%至约60重量%或约45重量%至约55重量%或约47重量%至约55重量%的芳香族环含量。
聚酯多元醇组分的固体含量可以为40重量%至85重量%，优选地50重量%至80重量%，更优选地55%至75%，并且用于聚酯多元醇的溶剂可以是乙酸乙酯或MEK，或组合，优选地乙酸乙酯。
多异氰酸酯可以包括具有2个或更多个异氰酸酯基团的任何分子，以及它们的混合物。此类多异氰酸酯可以是脂肪族、脂环族、芳香族、芳脂族或它们的混合物。多异氰酸酯的平均官能度可以大于2或为2.5至10。合适的多异氰酸酯的示例包括C2-C12脂肪族二异氰酸酯以及其二聚体和三聚体，诸如例如C2-C8亚烷基二异氰酸酯，诸如四亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、1,12-十二烷二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯；C6-C15脂环族二异氰酸酯以及其二聚体和三聚体，诸如例如异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、1,4-环己烷二异氰酸酯和1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷；C6-C12芳香族二异氰酸酯以及其二聚体和三聚体，诸如例如甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）；C7-C15芳脂族二异氰酸酯以及其二聚体和三聚体，诸如例如
优选地，多异氰酸酯包含脂肪族或芳香族多异氰酸酯。更优选地，多异氰酸酯是六亚甲基二异氰酸酯均聚物、六亚甲基二异氰酸酯加合物、异佛尔酮二异氰酸酯均聚物、异佛尔酮二异氰酸酯加合物、甲苯二异氰酸酯（TDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）加合物、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）加合物或它们的混合物。多异氰酸酯中的三聚体（或异氰脲酸酯）可以通过例如，如在Daussin等人的美国专利公开号2006/0155095A1中公开的本领域中已知的方法，通过以下方式来制备：在一种或多种三聚催化剂（诸如例如叔胺或膦或非均相催化剂）存在下且如果需要在溶剂和/或助剂（诸如助催化剂）的存在下，适当地在高温下，将脂环族二异氰酸酯（例如异佛尔酮二异氰酸酯）三聚，直至已达到所需的异氰酸酯（NCO）含量，并且然后使用无机和有机酸、相应的酰卤和烷化剂使催化剂失活，并且优选加热。含有来自脂肪族二异氰酸酯的异氰脲酸酯的异氰脲酸酯组合物同样可以通过在一种或多种三聚催化剂的存在下使脂肪族二异氰酸酯环化并且接着使催化剂失活来形成。可以通过常规方法将任何异氰脲酸酯进一步改性以含有氨基甲酸酯、脲、亚氨基-s-三嗪、脲酮亚胺或碳二亚胺部分。优选地，可用于本公开的多异氰酸酯选自由以下组成的组：芳香族二异氰酸酯、其二聚体和三聚体或它们的混合物。
可用于本公开的多异氰酸酯可以包括一种或多种多异氰酸酯预聚物，该多异氰酸酯预聚物可通过使二异氰酸酯与一元醇、二醇、二胺或单胺反应来形成，接着通过使附加的异氰酸酯反应以形成脲基甲酸酯或缩二脲改性的预聚物来改性。此类预聚物可以进一步包含聚烷氧基或聚醚链。可替代地，可将此类预聚物与三聚催化剂混合，得到脲基甲酸酯或缩二脲改性的多异氰酸酯组合物。此类脲基甲酸酯或缩二脲预聚物的制备、随后三聚在本领域中是已知的，参见例如美国专利5,663,272号和6,028,158号。再者，合适的多异氰酸酯可以由离子化合物诸如氨基磺酸改性。
可商购获得的多异氰酸酯可以包括例如Desmodur L75、N3300、N3600和N3900多异氰酸酯以及Bayhydur XP 2655、401-60和401-70多异氰酸酯（科思创公司（Covestro））；Tolonate HDT、HDT-LV和HDT-LV2和Easaqua L 600多异氰酸酯（康睿化学公司（VencorexChemicals））；DURANATE TLA-100和TMA-100多异氰酸酯（旭化成公司（AsahiKASEI））；以及Aquolin 268、269和270多异氰酸酯（万华化学公司（Wanhua Chemicals））。
可用于本公开的多异氰酸酯可直接使用或在与多元醇组分混合之前用一种或多种溶剂稀释以形成多异氰酸酯溶液。此类溶剂（也称为“稀释溶剂”）可以降低多异氰酸酯的粘度并且与多异氰酸酯没有反应性。基于多异氰酸酯的重量，溶剂可以以5重量％至150重量％、15重量％至130重量％、20重量％至120重量％或30重量％至100重量％的量使用。合适的稀释溶剂可以包括例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、MEK或它们的混合物。多异氰酸酯组分的固体含量可以是40重量%至100重量%，优选地50重量%至90重量%，更优选地55重量%至80重量%。本公开的聚氨酯粘合剂组合物可以具有在例如1:1至2.0:1，或1:1至1.8:1，或1:1至1.5:1或1:1至1.2:1的范围内的多异氰酸酯（其可以含有若干种不同的多异氰酸酯）中的异氰酸酯基团当量的总数与聚酯多元醇组分中的羟基基团当量的总数的当量比。根据本公开的优选实施方案，适当地选择多异氰酸酯化合物的量，使得异氰酸酯基团以相对于聚酯多元醇组分中所包含的羟基基团的总摩尔量的化学计量摩尔量存在。
本公开的聚氨酯粘合剂组合物还可以包含常规添加剂，诸如例如增强固化的催化剂、颜料、光稳定剂、紫外线（UV）吸收化合物、流平剂、润湿剂、分散剂、中和剂、消泡剂或流变改性剂，或它们的混合物。基于聚氨酯组合物的重量，这些添加剂可以以0重量%至20重量%、1重量%至10重量%的量存在。
根据本公开的实施方案，聚酯多元醇组分与多异氰酸酯组分的重量比为约100:5至约100:30，优选地约100:8至约100:25，更优选地约100:10至约100:20。
聚氨酯粘合剂可以通过将聚酯多元醇组分和多异氰酸酯组分混合在一起以将它们均匀地混合，并添加一定量的溶剂以获得期望的固体含量来制备。
层压材料
基于层压材料的总重量，层压材料中的PE的含量大于90重量%、或大于92重量%、大于93重量%、大于95重量%、大于98重量%。
本公开的层压体当使用本文所述的测试方法测量时，可以具有在23℃和0%相对湿度的条件下测量的低于1.0cc/m2*24小时，或当使用本文所述的测试方法测量时，具有0.5cc/m2*24小时的OTR。不受理论的限制，粘附第一金属化层和第二金属化层以接合第一基材和第二基材提供了OTR的显著降低以及改善的粘合强度。
虽然对层压体的讨论集中于粘附具有超过90重量%的聚乙烯的第一基材和第二基材，但也设想具有层压到第一基材和第二基材的层压体的附加膜。在一个实施方案中，定向PE膜，例如双轴定向聚乙烯膜可粘附到第一基材、第二基材或两者。
层压材料可以用于形成制品，诸如包装。可以由本公开的层压材料形成的包装的示例可以包括柔性包装、小袋、直立小袋和预制包装或小袋。本公开的层压材料可以用于食品包装。可以包含在此类包装中的食品的示例包括肉类、奶酪、谷物、坚果、果汁、调味汁等。基于本文的教导并且基于包装的特定用途（例如，食品的类型、食品的量等），可以使用本领域技术人员已知的技术来形成此类包装。
测试方法
密度
除非另外指明，所有密度均根据ASTM D792-08方法B测量。
熔体指数（I2）
除非另有说明，否则所有熔融指数（I2）均根据ASTM D1238-10方法B在190℃和2.16kg负荷下测量，并以分克/分钟（dg/min）报告。
透氧率（OTR）
OTR是根据ASTM D-3985，使用MOCON OX-TRAN 2/21型测量装置，在23℃的温度、0%的相对湿度下，使用纯化氧气测量的。
粘合剂粘结强度
使用Dow Internal Method在INSTRON 5965下以测试速度=250mm/min和25℃的温度进行测试（剥离模式：T-剥离，样品宽度：15mm）。
实施例
现在将在以下实施例中描述本发明的一些实施方案。然而，本公开的范围当然不限于这些实施例中所述的制剂。相反，实施例仅仅是为了说明本公开。
参照表2，通过吹塑膜工艺制作基于PE的膜1。使用OD=2.0的工业金属化机器（机器类型K5 EXPERT，博斯特公司（BOBST Company））在基于PE的膜1的表层上进行真空金属化。如表3所示，MET 1分别是反映基于PE的膜1的金属化版本的符号。首先，粘合剂层压在K-涂覆机（型号101，R K印刷涂覆仪器有限公司（R K Print-Coat Instruments Ltd.））上经受刮涂以实现3.5gsm涂层重量。粘合剂层设置在第一金属化层与第二金属化层之间。接下来，在40psi的压力和150F的辊隙温度下进行手动层压（热辊层压机，HR-101，化学仪器有限公司（Chem-Instruments Ltd.））。
参照表4，比较例2是无层压的单层MET 1膜。OTR测量为47.1cc/m2-天。比较例1是包括通过丙烯酸粘合剂L95D粘结的两层MET 1膜的层压体。OTR为约29cc/m2-天，这接近单层MET 1的一半，并且粘结强度为约2.6N/15mm。本发明实施例1是包括通过聚氨酯粘合剂100ER/F粘结在一起的两层MET 1膜的层压体。OTR可以急剧降低至0.5cc/m2-天，这显著低于比较例1和比较例2的OTR的一半。另外，6N/15mm的粘合剂粘结强度（其远高于丙烯酸粘合剂层压体（比较例1））可以在储存、运输等期间保证更安全的保护。
本文所公开的尺寸和值不应理解为严格限于所列举的精确数值。实际上，除非另外指定，否则每一此类尺寸旨在表示所叙述的值和围绕所述值的功能上等效的范围两者。例如，公开为“40g/cm3”的尺寸旨在表示“约40g/cm3”。
本文所包括的式中使用的符号是指它们在数学领域中所理解的标准含义。例如，“=”表示等于，“×”表示乘法运算，“+”表示加法运算，“-”表示减法运算，“>”是“大于”符号，“<”是“小于”符号，“/”表示除法运算。
除非明确地排除或以其它方式限制，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专利申请以及任何专利或专利申请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相对于本文中所公开或所要求的任何实施方案为现有技术，或其单独或与任何其它一个参考文件或多个参考文件组合教示、表明或公开任何此类实施方案。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。

Claims (14)

1.一种层压材料，所述层压材料包括
第一基材，所述第一基材包括第一基于聚乙烯（PE）的膜和设置在所述第一基于PE的膜的至少一个表面上的第一金属化层；
第二基材，所述第二基材包括第二基于PE的膜和设置在所述第二基于PE的膜的至少一个表面上的第二金属化层；和
粘合剂层，所述粘合剂层将所述第一基材粘附到所述第二基材，所述粘合剂层设置在所述第一金属化层与所述第二金属化层之间，
其中基于所述层压材料的总重量，所述层压材料具有大于90重量%的PE。
2.根据权利要求1所述的层压材料，其中所述粘合剂层包含基于溶剂的粘合剂、无溶剂粘合剂或基于水的粘合剂。
3.根据权利要求1所述的层压材料，其中所述粘合剂层衍生自双组分聚氨酯粘合剂组合物，所述双组分聚氨酯粘合剂组合物包含聚酯多元醇组分和多异氰酸酯组分。
4.根据权利要求3所述的层压材料，其中基于所述聚酯多元醇的总干重，所述聚酯多元醇组分包含40重量%至60重量%的芳香族环，并且所述聚酯多元醇组分包含介于5,000g/mol与50,000g/mol之间的重均分子量（Mw）；并且所述聚酯多元醇组分与所述多异氰酸酯组分的重量比为100:5至100:30或100:10至100:20。
5.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中基于所述第一基材的总重量，所述第一基材中的脂肪酸或脂肪酸衍生物的浓度小于500ppm，并且基于所述第二基材的总重量，所述第二基材中的脂肪酸或脂肪酸衍生物的浓度小于500ppm。
6.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中所述第一基于PE的膜和所述第二基于PE的膜包含高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）或它们的组合。
7.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中所述第一基于PE的膜和所述第二基于PE的膜各自包含表层、核心层和密封剂层。
8.根据权利要求7或8中任一项所述的层压材料，其中基于所述密封剂层的总重量，防结块剂以至少200ppm的量存在于所述密封剂层中。
9.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中所述第一金属化层或所述第二金属化层的金属独立地包括Al、Zn、Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Ti、Sn或它们的氧化物。
10.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中基于所述第一基材、所述第二基材或两者的总重量，所述第一基材、所述第二基材或两者中的抗氧化剂的浓度小于3000ppm。
11.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中所述第一基于PE的膜、所述第二基于PE的膜或两者是吹塑膜、流延膜、纵向定向膜或双轴定向膜。
12.根据任一前述权利要求所述的层压材料，其中基于所述层压材料的所述总重量，所述层压材料具有大于95重量%的PE。
13.一种制品，所述制品包括根据权利要求1至12中任一项所述的层压材料。
14.一种用于制备根据权利要求1至12中任一项所述的层压材料的方法，所述方法包括通过使用所述双组分聚氨酯粘合剂组合物将所述第一基材与所述第二基材粘附在一起。
CN202380097518.9A 2023-05-08 2023-05-08 具有优异阻隔性能的金属化层压材料 Pending CN121001875A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2023/092677 WO2024229647A1 (en) 2023-05-08 2023-05-08 Metallized laminate material with superior barrier performance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN121001875A true CN121001875A (zh) 2025-11-21

Family

ID=93431842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380097518.9A Pending CN121001875A (zh) 2023-05-08 2023-05-08 具有优异阻隔性能的金属化层压材料

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN121001875A (zh)
AR (1) AR132642A1 (zh)
CO (1) CO2025017061A2 (zh)
MX (1) MX2025012933A (zh)
WO (1) WO2024229647A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2588312T3 (pl) * 2010-06-29 2021-01-25 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Bezrozpuszczalnikowe spoiwo laminacyjne do laminowania elastycznych opakowań i struktury laminowane wytworzone ze spoiwem
US10150275B2 (en) * 2013-06-27 2018-12-11 Dow Global Technologies Llc Metallized polyethylene film with improved metal adhesion
JP5942032B1 (ja) * 2015-09-04 2016-06-29 大日精化工業株式会社 接着剤組成物及び積層体
US11498999B2 (en) * 2017-05-11 2022-11-15 Dow Global Technologies Llc Aqueous polyurethane dispersion adhesive compositions
EP3661741A1 (en) * 2017-07-31 2020-06-10 Dow Global Technologies LLC All-polyethylene laminate film structures having barrier adhesive layer
EP3873738A4 (en) * 2018-11-01 2022-05-11 Dow Global Technologies LLC LAMINATES AND ARTICLES WITH LAMINATES
US20220355587A1 (en) * 2020-01-31 2022-11-10 Kim Pack Co., Ltd. High scratch resistant laminate tube with metalized polyethylene layer decoration

Also Published As

Publication number Publication date
AR132642A1 (es) 2025-07-16
WO2024229647A1 (en) 2024-11-14
CO2025017061A2 (es) 2025-12-19
MX2025012933A (es) 2025-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11858242B2 (en) All-polyethylene laminate film structures having barrier adhesive layer
CN113195217B (zh) 层压结构和合并有其的软包装材料
EP3344695B1 (en) Resins for use as tie layer in multilayer structure and multilayer structures comprising the same
EP3180190B1 (en) A multilayer metallized cast film and packaging made therefrom
TW202019709A (zh) 層壓物及併有層壓物之製品
WO2024225339A1 (ja) 延伸積層ポリオレフィン系樹脂フィルム、包装材料、包装袋、及び包装体
CN121001875A (zh) 具有优异阻隔性能的金属化层压材料
CN118317869A (zh) 气体阻隔涂层膜
CN118159423A (zh) 具有优异阻隔性能的层压物及其制备方法
EP3775038B1 (en) Resin for use as a tie layer in multilayer structure having polyethylene terephthalate
CN118159419A (zh) 具有优异阻隔性能的层压材料及其制备方法
EP2750881B1 (en) Layered structures and articles prepared therefrom
CN120966405A (zh) 用作多层结构中的粘结层的树脂和包含其的多层结构
US20240336818A1 (en) Two-Component Polyurethane Adhesive Composition for Film Lamination
EP3684611B1 (en) Laminate film structures having barrier adhesive layer
WO2024163128A9 (en) Recyclable solventless adhesive
CN110740865A (zh) 含有滑移剂的多层膜以及层压材料
KR20210009787A (ko) 접착성이 우수한 포장용 리드필름
WO2025070687A1 (ja) ラミネート積層体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication