Пленочный барьер для диффузии изоцианатного мономера

Изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А1 и В:А1. Первый пленочный слой А1 формируется из Композиции А1, содержащей полиэтилен и гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе; а также В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат. Изобретение также относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А2 и В: А2. Первый пленочный слой А2 формируется из Композиции А2, содержащей линейный полиэтилен низкой плотности и ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе; и также В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат. Изобретение относится к изделиям, состоящим из указанной многослойной пленки, которые представляют собой пищевые контейнеры, пакеты для содержания и/или хранения пищи. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данной заявкой устанавливается приоритет по отношению к предварительным заявкам США под номерами 61/695654 и 61/695679, которые были поданы 31 августа 2012 года.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Многочисленные товары, в том числе продукты питания, упаковываются в многослойные пленки. В зависимости от их состава и структуры данные пленки могут обеспечивать большое число желательных свойств, таких как прочность, гибкость, оптические характеристики, восприимчивость к печати, барьерные характеристики по отношению к кислороду и/или воде, а также низкую себестоимость. Отдельные слои данных многослойных пленок могут быть соединены друг с другом с помощью ряда различных технических приемов, включая термическое ламинирование, различные технологии нанесения покрытий и, конечно же, адгезионных материалов. Например, см. международные патентные документы с номерами WO 2013/043635 и WO 2013/043652.

Одним из популярных и зачастую используемых классов адгезионных материалов для соединения двух слоев в составе многослойной пленочной структуры является полиуретан. В составе двухкомпонентных отверждаемых полиуретановых адгезионных материалов один компонент представляет содержащий в своем составе изоцианатную группу компонент, а другой компонент представляет собой компонент, который содержит одно или несколько соединений с множеством активных атомов водорода. Двухкомпонентный адгезионный материал получают путем смешивания двух компонентов вместе, и смесь затем наносят на два или более субстрата.

Рецептуры некоторых двухкомпонентных адгезионных материалов содержат один или несколько мономерных ароматических изоцианатных соединений, которые, как правило, являются бифункциональными, а также один или несколько полиолов. Подобные рецептуры способны к участию в химических реакциях, в результате которых образуются уретановые полимеры, и данные реакции, как правило, являются подходящими реакциями отверждения. Мономерные ароматические изоцианаты реагируют с образованием полимеров и/или поперечных сшивок, которые усиливают адгезионное взаимодействие.

Несмотря на то, что адгезионный материал является в достаточной степени отвержденным для образования соединения хорошей прочности, некоторые мономерные изоцианатные соединения могут присутствовать в составе образованного соединения. Наличие мономерных изоцианатных соединений считается нежелательным, так как данные соединения считаются как токсичными, так и реакционно-способными. Также, данные соединения способны вступать в реакцию с водой с образованием аминов. Например, избыток мономерного изоцианата может вступать в реакцию с водой (например, с захваченной водой, образующейся в процессе нанесения адгезионного материала, или с водой, поступающей из атмосферы, характеризующейся высокой влажностью) с образованием первичного амина. Подобные амины считаются нежелательными. Среди подобных аминов первичные ароматические амины (ПАА) представляются в особой степени нежелательными. Для случая пищевых контейнеров, контакт между контейнером и пищей не должен приводить в результате к попаданию заметных количеств ПАА в пищу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А1 и В:

А1. Первый пленочный слой А1 формируется из Композиции А1, содержащей в своем составе по меньшей мере одно из следующих компонентов: гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе и/или амин-функционализированный полимер на этиленовой основе; а также

В. Второй пленочный слой формируется из Композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

Настоящее изобретение также относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя A2 и B:

А2. Первый пленочный слой А2 формируется из Композиции А2, содержащей в своем составе функционализированный ангидридом полимер на этиленовой основе; и

В. Второй пленочный слой B формируется из Композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

В одном варианте осуществления, изобретение представляет собой изделие, содержащее в своем составе многослойную пленку, в соответствии с приводимым выше описанием.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обзор

Гибкая упаковка для пищевых продуктов, как правило, состоит из нескольких слоев пленок, ламинированных вместе с использованием адгезионных материалов. Наружный слой зачастую представляет собой пленку с печатью на обратной стороне, такую как пленку, содержащую в своем составе полиэтилентерефталат (ПЭТ). Структура упаковки может также включать в себя барьерные слои, изготовляемые из алюминия, металлизированных пленок или прочих пленок, которые предотвращают прохождение воздуха и влаги внутрь или из пищи. Внутренний слой, как правило, выполнен из полиолефина, например, полиэтилена, представляющего собой герметизирующую пленку, которая служит для термического запаивания краев упаковки. Полиуретановые адгезионные материалы в общем случае используются для ламинирования данных различных пленочных слоев друг с другом.

Протекание процесса отверждения адгезионного материала может занимать в интервале 8-24 часов, и в течение данного периода времени дальнейшая технологическая обработка пленки, как правило, находится в замороженном состоянии. Данный процесс дальнейшей обработки, как правило, включает в себя разрезание или запаивание с целью изготовления мешков или пакетов. Дополнительные 5-14 дней могут требоваться для целей проведения полного взаимодействия определенных изоцианатов и гарантирования отсутствия значительных количеств ПАА, которые способны диффундировать в содержимое пакетов. Данное изобретение позволяет сократить данный выдерживаемый период времени для распада ПАА, или период времени для достижения прочности соединения с целью допущения дальнейшей обработки, что является целесообразным для производителей пищевых контейнеров. Изобретение обеспечивает как достаточную продолжительность срока работоспособности для обработки при повышенной температуре полимера, из которого изготовляется пленка, например, полимер не достигает вязкости чересчур быстро, что препятствует технологической обработке, но и быстрое протекание процесса отверждения при комнатной температуре. Требование, предъявляемое к продолжительности срока работоспособности, ограничивает использование катализаторов в составе адгезионного материала в целях ускорения процесса отверждения.

Обнаружено, что определенные компоненты в составе герметизирующей пленки способны ускорять протекание процесса отверждения и распада ПАА. Один из подходов заключается в присутствии OH-группы или иной реакционно-способной по отношению к NCO-группе функциональной группы в составе герметизирующей пленки. Это может привести к завершению взаимодействия между NCO-группами в составе адгезионного соединения при меньшей зависимости от наличия влаги из окружающей среды и меньшей изменчивостью, вызываемой сыростью.

Пленки на этиленовой основе могут складываться из нескольких слоев несколько различающегося состава. Герметизирующие пленки могут являться моно- или многослойными. Например, пятислойная полиэтиленовая пленка может собираться таким образом, что функциональные группы с активными атомами водорода (т.е. атомы водорода, присоединенные к атому кислорода, азота или серы) или ангидридные функциональные группы концентрируются на или вблизи поверхности слоя, находящегося в непосредственном контакте с ПУ адгезионным материалом. Внутренние слои, т.е. слои, не находящиеся в прямом контакте с ПУ адгезионным материалом, могут обеспечивать дополнительные функциональные группы или барьерные свойства в целях дальнейшего сокращения диффузии влаги, воздуха, ПАА или изоцианата диффузии мономера через герметизирующие пленки. Пленки могут также содержать добавки или функциональные группы в целях улучшения технологической обработки (например, улучшающие скольжение добавки) или герметичности.

Различные функциональные группы могут вводиться в состав герметизирующих пленок для участия во взаимодействии с изоцианатом или связывания ПАА и предотвращения его диффузии в упаковываемые продукты питания. Подобные функциональные группы включают в себя гидроксильную, амино-группу, ангидридную, карбоновую кислотную группу и т.д. Заявители обнаружили, что ПЭ смолы, содержащие в своем составе ангидридные функциональные группы, являются эффективными для целей снижении содержания наблюдаемых ПАА, в особенности, в течение первых дней испытаний. Несмотря на то, что не предполагается, что ОН-группы химически связывают амины так же, как функциональные группы карбоновых кислот/ангидридов, обнаружено, что ОН-группы действуют на удивление эффективным образом при ускорении процесса снижения содержания ПАА, наблюдаемых в экстрактах ламинатов. Ангидридные и ОН-функциональные группы могут быть химически связаны с пленкой, а также с ОН-функционализированными полимерными смолами на этиленовой основе (Схема 1, патентный документ US 2010/0143651 A1).

Схема 1. Получение OH-со-EO функционализированных Смол

Кроме того, смолы на основе сополимера этилена и винилового спирта (ЭВOH) содержат в своем составе OH-функциональные группы, но данные смолы не проявляют должного адгезионного взаимодействия по отношению к ПЭ смолам в случае, если концентрация винилового спирта является слишком высокой. Тем не менее, обнаружено, что смесь ЭВOH и ОН-функционализированного полиолефина образует слой, который может быть подвергнут совместной экструзии с ПЭ, и получаемый смешением слой прилипает к ПЭ слоям, на что указывает прочность на отслаивание термически заплавленного соединения. Данные ОН-функционализированные смолы обеспечивают более высокую скорость снижения содержания экстрагируемых ПАА. В случае, когда данные пленки подвергают ламинированию с использованием адгезионного соединения на неводной основе, сырая прочность (прочность соединения на продольно-поперечное отслаивание, измеряемая в течение нескольких минут после проведения ламинирования) значительно улучшается.

Варианты осуществления изобретения

Изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А1 и В.

А1. Первый пленочный слой А1 формируется из Композиции А1, содержащей в своем составе по меньшей мере одно из следующих компонентов: гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе и/или амин-функционализированный полимер на этиленовой основе; и

В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

В одном варианте осуществления Слой A1 находится в контакте со Слоем B.

В одном варианте осуществления первый пленочный слой A1 формируется из Композиции A1, содержащей в своем составе по меньшей мере одно из следующих компонентов: гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе и/или вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления первый пленочный слой A1 формируется из Композиции A1, содержащей в своем составе по меньшей мере один гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе содержит в своем составе более, чем 90 мольных %, также более, чем 95 мольных %, также более, чем 99 мольных % первичных гидроксильных групп, в расчет на общее количество молей гидроксильных групп, присутствующих в составе полимера.

В одном варианте осуществления гидроксил (ОН) функционализированный полимер на этиленовой основе не содержит в своем составе вторичные гидроксильные группы.

В одном варианте осуществления ОН-функционализированный полимер на этиленовой основе дополнительно содержит в своем составе имидную группу. В дополнительном варианте осуществления, имидная группа представляет собой гидроксиалкилмалеимид (например, см. Схему 1). В другом варианте осуществления, алкил представляет собой С2-С6-алкил, дополнительно представляет собой С2-С5-алкил, дополнительно представляет собой С2-С4-алкил, дополнительно представляет собой С2-С3-алкил.

В одном варианте осуществления, ОН функционализированный полимер на этиленовой основе представляет собой ОН функционализированный этилен/α-олефиновый интерполимер, и, более того представляет собой ОН функционализированный этилен/α-олефиновый сополимер. Удовлетворяющие требованиям α-олефины включают в себя C3-C10 α-олефины, и также пропилен, бутилен, гексен и октен.

В одном варианте осуществления, ОН-функционализированный полимер на этиленовой основе содержит в своем составе в интервале 0,01% масс-10% масс, также в интервале 0,1% масс-5,0% масс, также в интервале 0,5% масс-2,0% масс, ОН-групп в расчете на общую массу полимера.

В одном варианте осуществления, гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе представляет собой полимер на этиленовой основе с концевыми гидроксильными (ОН) группами.

Гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в соответствие с приводимым выше описанием.

В одном варианте осуществления, первый пленочный слой A1 формируется из Композиции A1, содержащей в своем составе по меньшей мере один амин-функционализированный полимер на этиленовой основе, а также в еще одном варианте осуществления по меньшей мере один вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, первый пленочный слой A1 формируется из Композиции A1, содержащей в своем составе по меньшей мере один гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе, а также по меньшей мере один амин-функционализированный полимер на этиленовой основе, а также в еще одном варианте осуществления по меньшей мере один вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, ОН- и/или амин-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из полимера на этиленовой основе, который характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,87-0,96 г/см3, а также значением индекса расплава (I2), составляющим в интервале 0,1-1000 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, ОН- и/или амин-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1, формируется из этилен/α-олефинового интерполимера, и, также этилен/α-олефинового сополимера. Удовлетворяющие требованиям α-олефины включают в себя C3-C10 α-олефины, а также пропилен, бутилен, гексен и октен.

В одном варианте осуществления, ОН- и/или амин-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 дополнительно содержит в своем составе имидную группу.

В одном варианте осуществления, композиция A1 дополнительно содержит в своем составе ЭВOН.

В одном варианте осуществления, композиция A1 содержит в своем составе менее чем 50% масс ЭВOH в расчете на общую массу композиции A1.

В одном варианте осуществления, Композиция A1 дополнительно содержит в своем составе полимер на этиленовой основе. В еще одном варианте осуществления, полимер на этиленовой основе представляет собой этилен/α-олефиновый интерполимер. В еще одном варианте осуществления, Композиция A1 дополнительно содержит в своем составе этилен/α-олефиновый сополимер. Удовлетворяющие требованиям α-олефины включают в себя C3-С10-α-олефины, а также пропилен, бутилен, гексен и октен.

Изобретение также относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя A2 и B.

А2. Первый пленочный слой А2 формируется из Композиции А2, содержащей в своем составе ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе; а также

В. Второй пленочный слой B формируется из Композиции B, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

В одном варианте осуществления, слой А2 находится в контакте со слоем B.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 формируется из полимера на этиленовой основе, который характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,87-0,96 г/см3 и значением индекса расплава (I2), составляющим в интервале 0,1-1000 г/10 мин, а также составляющим в интервале 0,5-200 г/10 мин, а также составляющим в интервале 1-50 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе содержит в своем составе в интервале 1% масс-15% масс, а также в интервале 1,5% масс-10% масс, дальше в интервале 2,0% масс-5,0% масс ангидридных групп, в расчете на общую массу полимера.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 формируется из этилен/α-олефинового интерполимера, а также этилен/α-олефинового сополимера. Удовлетворяющие требованиям α-олефины включают в себя C3-C10 α-олефины, а также пропилен, бутилен, гексен и октен.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 дополнительно содержит в своем составе имидную группу.

В одном варианте осуществления, Композиция А2 дополнительно содержит в своем составе ЭВOH.

В одном варианте осуществления, Композиция А2 содержит в своем составе менее, чем 50% масс ЭВOH в расчете на общую массу Композиции А2.

В одном варианте осуществления, Композиция А2 дополнительно содержит в своем составе полимер на этиленовой основе. В еще одном варианте осуществления, полимер на этиленовой основе представляет собой этилен/α-олефиновый интерполимер. В еще одном варианте осуществления, Композиция А2 дополнительно содержит в своем составе этилен/α-олефиновый сополимер. Удовлетворяющие требованиям α-олефины включают в себя C3-C10-α-олефины, а также пропилен, бутилен, гексен и октен.

В одном варианте осуществления, первый пленочный слой А2 является наружным пленочным слоем, и ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе характеризуется значением индекса расплава (I2), большим или равным 5 г/10 мин. В другом варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе характеризуется значением индекса расплава (I2), составляющим в интервале 5-50 г/10 мин, а также в интервале 5-20 г/10 мин, а также в интервале 5-15 г/10 мин.

Ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления, в соответствие с приводимым выше описанием.

В одном варианте осуществления изобретения пленочный слой В содержит в своем составе двухкомпонентный полиуретановый (ПУ) адгезионный материал.

В одном варианте осуществления, пленочный слой В содержит в своем составе одно-компонентный ПУ адгезионный материал.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере три слоя.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка дополнительно содержит в своем составе пленочный слой C, который находится в контакте с пленочным слоем В. В другом варианте осуществления, пленочный слой С формируется из одного из следующих: полиэтилентерефталат (ПЭТ) или металлическая фольга.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка, в соответствии с одним или более вариантами осуществления, описываемыми в контексте данного документа, состоит в основном из Слоя A1 и Слоя В, или Слоя А2 и Слоя В.

В одном варианте осуществления, Композиция A1 содержит в своем составе гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, Композиция A1 содержит в своем составе вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, Композиция A1 содержит в своем составе как гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе, так и вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, Композиция A2 содержит в своем составе ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере 3 слоя.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере 5 слоев.

В одном варианте осуществления, многослойный пленочный слой содержит в своем составе слой A1, формируемый из Композиции A1, а также один или более дополнительных слоев, формируемых из композиции, отличной от Композиции А, например, из Композиции А, не содержащей одного или как гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе, так и вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, многослойный пленочный слой содержит в своем составе слой А2 формируемый из Композиции А2, а также один или более дополнительных слоев, формируемых из композиции, отличной от Композиции А, например, из Композиции А, содержащей один или как гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе, так и вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, ОН- или вторичный амин-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из ПЭНД, ПЭВД, ЛПЭНП, гомогенно-разветвленных линейных этилен/α-олефиновых интерполимеров, гомогенно-разветвленных практически линейных этилен/α-олефиновых интерполимеров, или из комбинации двух или более данных полимеров на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 формируется из ПЭНД, ПЭВД, ЛПЭНП, гомогенно-разветвленных линейных этилен/α-олефиновых интерполимеров, гомогенно-разветвленных практически линейных этилен/α-олефиновых интерполимеров, или из комбинации двух или более данных полимеров на этиленовой основе.

В одном варианте осуществления, ОН- или амин (а также вторичный амин)-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из полимера на этиленовой основе, который характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,87-0,96 г/см3, или составляющим в интервале 0,89-0,95 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,94 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,93 г/см3; а также характеризуется значением показателя текучести расплава (I2), составляющим в интервале 0,1-1000 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,1-500 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,5-50 г/10 мин, или составляющим в интервале 1-10 г/10 мин, или составляющим в интервале 2-5 г/10 мин. В еще одном варианте осуществления, ОН- или вторичный амин-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из этилен/α-олефинового интерполимера, а также в еще одном варианте осуществления, он формируется из этилен/α-олефинового сополимера.

В одном варианте осуществления, ОН-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из полимера на этиленовой основе, который характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,87-0,96 г/см3, или в составляющим интервале 0,89-0,95 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,94 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,93 г/см3; а также характеризуется значением показателя текучести расплава (I2), составляющим в интервале 0,1-1000 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,1-500 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,5-50 г/10 мин, или составляющим в интервале 1-10 г/10 мин, или составляющим в интервале 2-5 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 формируется из полимера на этиленовой основе, который характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,87-0,96 г/см3, или составляющим в интервале 0,89-0,95 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,94 г/см3, или составляющим в интервале 0,90-0,93 г/см3; а также характеризуется значением показателя текучести расплава (I2), составляющим в интервале 0,1-1000 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,1-500 г/10 мин, или составляющим в интервале 0,5-50 г/10 мин, или составляющим в интервале 1-10 г/10 мин, или составляющим в интервале 2-0,5 г/10 мин. В еще одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 формируется из этилен/α-олефинового интерполимера, а также в еще одном варианте осуществления, он формируется из этилен/α-олефинового сополимера.

В одном варианте осуществления, ОН- или амин (а также вторичный амин)-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из гомогенно-разветвленного практически линейного этилен/α-олефинового («ЭАО») интерполимера, а также из сополимера. В другом варианте осуществления, интерполимер, а также сополимер, характеризуется значением реологического соотношения при обработке («РСО») до функционализации, составляющим в интервале 4-70.

В одном варианте осуществления, ОН-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 формируется из гомогенно-разветвленного практически линейного этилен/α-олефинового («ЭАО») интерполимера, а также из сополимера. В другом варианте осуществления, интерполимер, а также сополимер, характеризуется значением реологического соотношения при обработке («РСО») до функционализации, составляющим в интервале 4-70.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A2 формируется из гомогенно-разветвленного практически линейного этилен/α-олефинового («ЭАО») интерполимера, а также из сополимера. В другом варианте осуществления, интерполимер, а также сополимер, характеризуется значением реологического соотношения при обработке («РСО») до функционализации, составляющим в интервале 4-70.

В одном варианте осуществления, ОН- или амин (а также вторичный амин)-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 дополнительно содержит в своем составе имидную группу.

В одном варианте осуществления, ОН-функционализованный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A1 дополнительно содержит в своем составе имидную группу.

В одном варианте осуществления, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции A2 дополнительно содержит в своем составе имидную группу.

В одном из вариантов осуществления, Композиция A1 или Композиция A2 дополнительно содержит в своем составе ЭВOH.

В одном варианте осуществления, содержание ЭВOH составляет менее, чем 50% масс от Композиции A1 или Композиции A2.

В одном варианте осуществления, пленочный слой B содержит в своем составе слой B, формирующийся из Композиции B, а также один или более дополнительных слоев A1, формирующихся из композиции, отличной от Композиции В.

В одном варианте осуществления, изоцианат в составе Композиции В представляет собой, по меньшей мере, один из ароматических, алифатических и циклоалифатических диизоцианатов.

В одном варианте осуществления, изоцианат в составе Композиции В представляет собой метилен-бис-(фенилизоцианат), включая 4,4'-изомер, 2,4'-изомер, а также их смеси, а также метилен-бис-(циклогексилизоцианат), включая его различные изомеры.

В одном варианте осуществления, многослойная пленочная структура содержит в своем составе слой C, находящийся в контакте с пленочным слоем B.

В одном варианте осуществления, слой С содержит в своем составе полиолефин, например, полиэтилен, полипропилен и т.д.; сложный полиэфир, например, полиэтилентерефталат (ПЭТ); нейлон; металлическую фольгу или металлизированную пластиковую пленки; или нейлон.

Настоящее изобретение также относится к изделию, состоящему из многослойной пленки в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления в контексте данного описания.

В одном варианте осуществления, изделия в соответствии с предыдущими вариантами осуществления представляют собой пищевые контейнеры. В другом варианте осуществления, изделия представляют собой пакеты для содержания и/или хранения пищи.

В одном варианте осуществления, пленочный слой A1 или пленочный слой А2 является смежным со скоропортящимся материалом.

В одном варианте осуществления, скоропортящийся материал представляет собой продукт питания или фармацевтический препарат.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере три слоя, в которой один слой изготовляется из Композиции A1 или Композиции А2, один слой представляет собой пластиковую пленку, металлическую фольгу или иной субстрат, и два слоя соединены с третьим слоем, содержащим в своем составе ПУ адгезионный материал.

В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере пять слоев, в которой один слой изготовляется из Композиции A1 или Композиции А2, три слоя независимо друг от друга представляют собой пластиковую пленку (которая может представлять собой пластиковую пленку, изготовляемую из Композиции А), металлическую фольгу или иные субстраты, и слой адгезионного материала для присоединения слоя, изготовляемого из Композиции А, к любому из других слоев.

Многослойная пленка может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Изделие согласно изобретению может включать в себя комбинацию двух или нескольких вариантов осуществления в контексте данного описания.

Композиция A1 может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Композиция А2 может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Композиция В может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Пленочный слой A1 может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Пленочный слой А2 может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Пленочный слой В может включать в себя комбинацию из двух или более вариантов осуществления в контексте данного описания.

Полимеры на Этиленовой Основе

Примеры, удовлетворяющие требованиям полимеров на этиленовой основе, включают в себя полиэтилен высокой плотности (ПЭНД), полиэтилен низкой плотности (ПЭВД), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), гомогенно-разветвленные линейные этилен/α-олефиновые интерполимеры или гомогенно-разветвленные практически линейные этилен/α-олефиновые интерполимеры, а также их комбинации.

Этилен/α-олефиновые интерполимеры, как правило, характеризуются степенью включение сомономера(ов) в состав конечного полимера, большей, чем 2 процента по массе, более типично, большей, чем 5 процентов по массе, в расчете на общую массу подвергаемых полимеризации мономеров. Количественное содержание включаемого сомономера(ов) может составлять больше, чем 10 процентов по массе, и может являться даже больше, чем 15 или 20 процентов по массе, в расчете на общую массу подвергаемых полимеризации мономеров.

Сомономеры включают в себя, но не ограничиваются, пропилен, изобутилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен и 1-октен, несопряженные диены, полиены, бутадиены, изопрены, пентадиены, гексадиены (например, 1,4-гексадиен), октадиены, стирол, галоген-замещенный стирол, алкил-замещенный стирол, тетрафторэтилены, винилбензоциклобутилен, нафтены, циклоалкены (например, циклопентен, циклогексен, циклооктен), а также их смеси. Как правило, и преимущественным образом этилен подвергается сополимеризации с одним С320-α-олефином. Предпочтительные сомономеры включают в себя пропилен, 1-бутилен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен и 1-октен, и более предпочтительно, включают в себя пропилен, 1-бутилен, 1-гексен и 1-октен.

Наглядные примеры интерполимеров включают в себя этилен/пропиленовые (ЭП) сополимеры, этилен/бутеновые (ЭБ) сополимеры, этилен/гексеновые (ЭГ) сополимеры, этилен/октеновые (ЭО) сополимеры, этилен/α-олефин/диеновые (ЭАОД) интерполимеры, такие как этилен/пропилен/диеновые (ЭПД) интерполимеры и этилен/пропилен/октеновые терполимеры. Предпочтительные сополимеры включают в себя ЭП, ЭБ, ЭГ и ЭО полимеры.

Гомогенно-разветвленный линейный этилен/α-олефиновый сополимер или гомогенно-разветвленный практически линейный этилен/α-олефиновый интерполимер в соответствии с данным изобретением, как правило, характеризуется значением индекса текучести расплава («I2»), составляющим в интервале 0,01 г/10 мин-30 г/10 мин, более типично, составляющим в интервале 0,1 г/10 мин-20 г/10 мин, и еще более типично, составляющим в интервале 0,1 г/10 мин-15 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, полимер на этиленовой основе представляет собой гомогенно-разветвленный практически линейный этилен/α-олефиновый («ЕАО») интерполимер, который содержит длинноцепочечные ответвления, по сравнению с линейными (с короткоцепочечные ответвления или не имеется каких-либо ответвлений) этилен/α-олефиновыми интерполимерами. «Длинноцепочечное ответвление» («ДЦО») обозначает длину цепи, которая превышает длину короткой цепи, которая образуется в результате включения α-олефина в структуру основной цепи этилен/α-олефинового полимера. В другом варианте осуществления этилен/α-олефиновые интерполимеры получают по меньшей мере из одного катализатора, который способен образовывать длинноцепочечные боковые ответвления внутри основной цепи интерполимера.

Описание полимеров, содержащих в своей структуре ДЦО, приводится в патентном документе с номером USP 5272236, в котором степень содержания ДЦО составляет в интервале 0,01 ДЦО/1000 атомов углерода-3 ДЦО/1000 атомов углерода, и в котором катализатор представляет собой катализатор со стерически затрудненной геометрией. В соответствии с работой авторов P. Doerpinghaus и D. Baird, в издании The Journal of Rheology, 47(3), стр. 717-736, Май/Июнь 2003 г., «Separating the Effects of Sparse Long-Chain Branching on Rheology from Those Due to Molecular Weight in Polyethylenes» свободнорадикальные процессы, как те, которые используются при производстве полиэтилена низкой плотности (ПЭВД), приводят к получению полимеров, характеризующихся очень высоким уровнем содержания ДЦО. Например, смола под торговым наименованием NA952 в Таблице I в работе авторов P. Doerpinghaus и D. Baird представляет собой ПЭВД, изготовляемый по свободно-радикальному технологическому процессу, и, в соответствии с таблицей II, она содержит 3,9 ДЦО/1000 атомов углерода. Этилен/α-олефины (этилен-октеновые сополимеры), доступные от компании Dow Chemical Company (Мидленд, штат Мичиган, США), которые, как считается характеризуются средними уровнями содержания ДЦО, включают в себя смолы под торговым наименованием AFFINITY™ PL1880 и под торговым наименованием AFFINITY™ PL1840 и содержат 0,018 и 0,057 ДЦО/1000 атомов углерода, соответственно.

Существуют различные способы, которые могут быть использованы для определения содержания ДЦО в структуре макромолекулы, такие как Реологическое соотношение при обработке («РСО»), в котором задействуются величины вязкости интерполимера для расчета приблизительных уровней содержания ДЦО в структуре полимера.

Вязкость интерполимеров в целях удобства измеряется в Пуазах (дин-секунда/квадратный сантиметр (дин-с/см2)) при скорости сдвига, составляющей в диапазоне 0,1-100 радиан в секунду (рад/с) и при температуре 190°С в атмосфере азота с использованием динамического механического спектрометра (например, модели RMS-800 или модели ARES производства компании Rheometrics), в соответствии с динамической разверткой, выполняемой в интервале 0,1-100 рад/сек. Величины вязкости при 0,1 рад/сек и 100 рад/с могут быть представлены, соответственно, в виде V0,1 и V100, при этом данные два соотношения называются РС и выражаются в виде дроби V0,1/V100.

Для некоторых практических применений этилен/α-олефиновый интерполимер характеризуется значением РСО, составляющим в интервале 4-70, предпочтительно, составляющим в интервале 8-70, более предпочтительно, составляющим в интервале 12-60, еще более предпочтительно, составляющем в интервале 15-55, и в наибольшей степени предпочтительно, составляющим в интервале 18-50. Значение РСО рассчитывается по формуле:

РСО=РС+[3,82-вязкость интерполимера по Муни (Mooney) (ML1+4 при 125°C)]×0,3 (Уравнение 1);

Определение величины РСО приводится в патентном документе с номером USP 6680361.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, в особенности для практических применений, требующих повышенной прочности расплава полиолефина, этилен/α-олефиновые интерполимеры характеризуются величиной прочности расплава (ПрР), составляющей 5 сН или более, как правило, 6 сН или более, и более характерно, 7 сН или более. Прочность расплава, в контексте данного описания, представляет собой максимальное значение силы натяжения в сН, измеряемое для нити расплава, выполненной из расплава полимера, получаемой экструзией из фильеры капиллярного реометра при постоянной скорости сдвига, составляющей 33 обратных секунды (с-1), в процессе растяжения нити с помощью пары прижимных валков, которые ускоряют нить при скорости 0,24 сантиметра в секунду (см/с) от начальной скорости, составляющей 1 см/с. Нить расплава, предпочтительно, генерируется путем нагрева 10 грамм (г) полимера, который упаковывают в цилиндрический корпус капиллярного реометра модели Instron, выдерживания полимера при 190°С в течение пяти минут (мин), а затем экструдирования полимера со скоростью движения поршня, составляющей 2,54 см/мин, через капиллярную фильеру с диаметром 0,21 см и длиной 4,19 см. Растягивающее усилие, предпочтительно, измеряют с помощью прибора для испытаний на растяжение в расплавленном состоянии модели Goettfert Rheotens, который располагают таким образом, чтобы прижимные валки находились на уровне 10 см непосредственно ниже точки, в которой нить покидает капиллярную фильеру.

Этилен/α-олефиновый интерполимер может включать в себя комбинацию двух или нескольких вариантов осуществления, в контексте настоящего описания.

Этилен/α-олефиновый сополимер может включать в себя комбинацию двух или нескольких вариантов осуществления, в контексте настоящего описания.

Функционализированный полимер на этиленовой основе

Композиция А содержит в своем составе гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе, вторичный амин-функционализированный полимер на этиленовой основе, ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе или их комбинации. Функционализированный полимер на этиленовой основе может представлять собой полимер на этиленовой основе, в соответствии с приводимым выше описанием, содержащий в своей структуре привитые ангидридные, гидроксильные и/или вторичные аминные функциональные группы, или он может представлять собой сополимер, содержащий в своем составе звенья, получаемые из этилена и сомономера, содержащего в своем составе гидроксильные и/или аминные функциональные группы.

В одном варианте осуществления, гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе (содержащий в своем составе по меньшей мере одну гидроксильную группу) включает в себя, но не ограничивается, следующие соединения: имид, содержащий гидроксильные функциональные группы, получаемый из полимера на этиленовой основе, содержащего в своей структуре привитой малеиновый ангидрид, поливиниловый спирт (ПВС), и сополимер этилена и винилового спирта (ЭВOH).

В одном варианте осуществления, функционализированный полимер на этиленовой основе демонстрируется Структурой 1, приводимой ниже:

в которой волнистая линия представляет собой полимерную цепь, которая может являться или может не являться разветвленной; L представляет собой связывающую группу, а Х представляет собой функциональную группу, выбираемую из гидроксильной группы и вторичной аминогруппы.

В одном варианте осуществления, функционализованный полимер на этиленовой основе демонстрируется Структурой 2, приводимой ниже:

в которой волнистая линия представляет собой полимерную цепь, которая может являться или может не являться разветвленной; и Y и Y' каждое независимо друг от друга представляют собой группы, выбираемые из водорода, гидроксильной группы и аминогруппы, и в которой по меньшей мере одно из Y или Y' представляет собой гидроксильную группу и вторичную аминогруппу.

В одном варианте осуществления, функционализованный полимер на этиленовой основе демонстрируется Структурой 3, приводимой ниже:

в которой волнистая линия представляет собой полимерную цепь, которая может являться или может не являться разветвленной; и Y, Y' и Y'' каждое независимо друг от друга, выбираются из водорода, гидроксильной группы, и вторичной аминогруппы, и в которой, по меньшей мере, одно из Y, Y' или Y'' представляет собой гидроксильную группу. Функционализированный полимер на этиленовой основе представляет собой полимер, содержащий в своем составе следующее: (а) полимеризованный этилен в качестве большей части весового процентного соотношения, т.е. мономерные структурные звенья формируются из этилена и где массовые проценты рассчитываются на основе общей массы функционализированного полимера, и (b) по меньшей мере один полимеризованный сомономер или вступающий во взаимодействие функционализирующий агент, каждый из которых содержит по меньшей мере одну функциональную группу.

Функционализированные полимеры на этиленовой основе содержат в своем составе полярные группировки, которые служат в качестве функционализирующий функциональной группы, т.е. гидроксильную группу (например, гидролизованный ПЭ-со-ЭВА), и вторичный амин.

В одном варианте осуществления функционализованный полимер на этиленовой основе содержит в своем составе в интервале 0,1 моль/кг-8 моль/кг, или содержит в интервале 0,1 моль/кг-5 моль/кг, или содержит в интервале 0,1 моль/кг-3,5 моль/кг гидроксильные функциональные группы (в расчете на килограммы полимера).

Содержание функциональной группы, выражаемой в моль/кг, рассчитывается путем деления веса функциональной группы (определяемого из количества моль функциональных групп в структуре полимера, например, методом титрования), приходящегося на килограмм полимера, на молекулярный вес функциональной группы.

Содержание функциональной группы также может быть рассчитано путем деления веса полимеризованного мономерного структурного звена или вступающего во взаимодействие функционализирующего агента (или продукта его реакции, такого как продукта гидролиза), приходящегося на килограмм полимера, на молекулярный вес полимеризованного мономера или вступающего во взаимодействие функционализирующего агента (или продукта его реакции, такого как продукта гидролиза), с последующим умножением на число функциональных групп, приходящихся на полимеризованное мономерное структурное звено, или на вступающий во взаимодействие функционализирующий агент (или продукт его реакции, такой как продукт гидролиза).

В одном варианте осуществления функционализированный полимер на этиленовой основе характеризуется значением плотности, составляющим в интервале 0,86-0,96 г/см3, или составляющим в интервале 0,87-0,95 г/см3, или составляющим в интервале 0,88-0,94 г/см3.

В одном варианте осуществления, функционализированный полимер на этиленовой основе характеризуется значением показателя текучести расплава (I2: 2,16 кг/190°С), составляющим в интервале 0,5 г/10 мин-50 г/10 мин, или составляющим в интервале 1 г/10 мин-30 г/10 мин.

В одном варианте осуществления, функционализованный полимер на этиленовой основе представляет собой ПВС или ЭВOH.

В одном варианте осуществления, функционализированный полимер на этиленовой основе представляет собой полиэтилен, содержащий в своей структуре привитое содержащее гидроксильные или амино-группы соединение, такое как, но не ограничиваясь, полимер на этиленовой основе с привитыми гидроксильными группами (например, продукт под торговым наименованием ENGAGE™ 8407, используемый в качестве основного полимера) и полимер на этиленовой основе с привитыми амино-группами (например, продукт под торговым наименованием ENGAGE™ 8407, используемый в качестве основного полимера).

Удовлетворяющие требованиям коммерческие функциональные полимеры на олефиновой основе включают в себя полимеры под торговым наименованием EVAL™ F101 (ЭВOH), доступные от компании Kuraray.

Функционализованный полимер на этиленовой основе может включать в себя комбинацию из двух или более удовлетворяющих требованиям вариантов, в контексте настоящего описания.

Добавки

В одном варианте осуществления, композиция содержит в своем составе по меньшей мере одну добавку. Удовлетворяющие требованиям добавки включают в себя, но не ограничиваются, наполнители, антиоксиданты, УФ-стабилизаторы, вспенивающие агенты, ингибиторы горения, красители или пигменты, агенты, препятствующие слипанию, антифрикционные добавки, а также их комбинации.

Антиоксиданты включают в себя, но не ограничиваются, экранированные фенолы; бисфенолы; и тиобисфенолы; замещенные гидрохиноны; трис-(алкилфенил)фосфиты; диалкилтио-дипропионаты; фенилнафтиламины; замещенные дифениламины; диалкил-, алкиларил- и диарил-замещенные п-фенилендиамины; мономерные и полимерные дигидрохинолины; 2-(4-гидрокси-3,5-трет-бутиланилин)-4,6-бис(октилтио)-1,3,5-триазин; гексагидро-1,3,5-трис-β-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-пропионил-S-триазин; 2,4,6-трис-(н-1,4-диметилпентил-фенилен-диамино)-1,3,5-триазин; а также трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат.

Полиуретан

Композиция В содержит в своем составе по меньшей мере один изоцианат. В одном варианте осуществления, Композиция В содержит в своем составе термореактивный полиуретан, содержащий в своем составе по меньшей мере один изоцианат. Полиуретан в соответствии с данным изобретением не имеет ограничений в отношении его рецептуры, за исключением того факта, что он является термореактивным по своей природе. В патентном документе с номером US 2010/0143651 A1 указывается на то, что полиолефиновые смеси, содержащие в своем составе по меньшей мере один амин-, гидроксил-, имид-, ангидрид-функционализированный или функционализированный карбоновой кислотой полимер, улучшают адгезию между полиолефином и термопластичным полиуретаном (ТПУ). Термопластичные полиуретаны получают из, по существу, бифункциональных ингредиентов, например, органических диизоцианатов и компонентов, которые, по существу, являются бифункциональными по содержащимся в их составе функциональным группам с активными атомами водорода. Тем не менее, в некоторых случаях могут быть использованы незначительные пропорции ингредиентов, характеризующихся функциональностью выше, чем два. Более того, практически стехиометрические эквивалентные количества изоцианатных и гидроксильных групп используются в целях получения ТПУ (Книга Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, изд-во Wiley, 1988 г., том 13, стр. 275-276). Химические процессы имеют место протекать в процессе изготовления ТПУ. Таким образом, они содержат малое количество, или же не содержат вовсе не прореагировавший изоцианат. ТПУ являются твердыми при комнатной температуре, но становятся мягкими и пригодными к обработке при нагревании. Они могут быть измельчены, подвергнуты литью под давлением (патентный документ автора Kolycheck E.G. с номером US 3493634) или подвергнуты литью до состояния мягкой пленки при нагревании (патентный документ авторов Аggеr, R.T.; Taylor J.R., и Cosby A.H. с номером US 5068143).

Поскольку ТПУ являются по существу линейными полимерами, содержащими в своей структуре небольшую долю разветвлений или сшивок, они в общем случае характеризуются слабой термической, химической устойчивостью и стойкостью к действию растворителей. С другой стороны, термореактивные полиуретаны зачастую содержат компоненты, характеризующиеся функциональностью, большей, чем два, и зачастую в них задействуется избыток изоцианата по отношению к полиолам или прочим реакционно-способным функциональным группам. Термореактивные полиуретаны не могут быть измельчены или подвергнуты литью под воздействием тепла. Они являются более универсальными и их рецептуры могут быть составлены с той целью, чтобы обеспечивать хорошую термическую и химическую устойчивость (Книга автора Doyle, E.N.; The Development and Use of Polyurethane Products, изд-во McGraw-Hill, 1971 г., 323 стр.).

От полиуретановых адгезионных материалов, используемых в целях ламинирования гибких пленок для упаковки, в общем случае, требуется устойчивость к действию тепла, воды, масел, воды, слабых кислот, растворителей и т.д. Таким образом, они представляют собой термореактивные полиуретаны. Термореактивные полиуретановые адгезионные материалы для целей ламинирования применяются в чистом виде в форме маловязких жидкостей (при давлении 250-30000 МПа при 25°C) или в растворителях, таких как этилацетат. Они, как правило, представляют собой двухкомпонентные системы, в которых один компонент представляет собой многофункциональный изоцианат или преполимер с NCO-концевыми группами, а второй компонент представляет собой многофункциональный полиол. Амины или прочие функциональные группы, которые реагируют с изоцианатами, могут быть использованы при определенных обстоятельствах.

Химическая реакция процесса отверждения, в результате которого выстраивается высокомолекулярный полиуретан, протекает после того, как два компонента адгезионного материала наносятся на пленочный субстрат и две пленки подвергаются обжатию одна с другой. Рецептуры коммерческих адгезионных материалов составляются таким образом, что присутствует значительный избыток изоцианата по отношению к гидроксильными группами. Таким образом, протекание взаимодействия воды с избытком изоцианата и последующее образование аминных и мочевинных сшивок является неотъемлемой частью процесса отверждения. Ароматические изоцианаты широко используются в составе упаковочных адгезионных материалов. В течение периода времени, требуемого для завершения процесса отверждения, ароматические амины, образующиеся в результате химической реакции изоцианатов с водой в пленочном слое B, могут диффундировать через полиолефиновый герметизирующий материал (пленочный слой А) и загрязнять упакованные ингредиенты опасным первичным ароматическим амином (ПАA). В соответствии с приводимым ранее упоминанием, присутствие OH-функциональных групп в полиолефиновом герметизирующем слое представляется, на удивление, эффективным при сокращении периода времени, требуемого для завершения химической реакции процесса отверждения, а также содержания детектируемых ПАА.

Предпочтительными полиуретанами являются продукт под торговым наименованием MOR-FREE™ 698A и сореагент под торговым наименованием MOR-FREE™ C-79 (в соотношении 100:50) (двух-составной не содержащий в своем составе растворитель полиуретановый адгезионный материал является доступным от компании Rohm and Haas), а также продукт под торговым наименованием ADCOTE™ 536A (двух-компонентный адгезионный материал на неводной основе с изоцианатным компонентом является доступным от компании The Dow Chemical Company).

Полиуретановый компонент в составе смесей, используемых в практике вариантов осуществления, может включать в себя комбинацию двух или более удовлетворяющих требованиям вариантов осуществления в соответствии с описанием.

Если представляется желательным, в состав полиуретанов могут быть включены на любой соответствующей стадии их изготовления добавки, такие как пигменты, наполнители, смазывающие вещества, стабилизаторы, антиоксиданты, красители, ингибиторы горения, катализаторы или промоторы адгезии, которые обычно используются в сочетании с полиуретановыми адгезионными материалами.

Многослойные пленки

Многослойная пленка в соответствии с изобретением содержит в своем составе по меньшей мере два слоя, в соответствии с приводимым выше описанием. В одном варианте осуществления, многослойная пленка содержит в своем составе по меньшей мере три слоя: пленочный слой A1 или А2, присоединенный к слою субстрата C с помощью слоя адгезионного материала В.

В одном варианте осуществления, Пленочный слой A1 формируется из Композиции А1, содержащей в своем составе полимер на этиленовой основе, смешиваемый с ОН- или амин-функционализированным полимером на этиленовой основе. Слой адгезионного материала В содержит в своем составе ПУ адгезионный материал, который содержит, по меньшей мере, одну изоцианатную группу. Слой субстрата С содержит что-либо, к чему ПУ адгезионный материал способен прилипать, например, пластиковую пленку, металлическую фольгу, бумагу и т.д.

В одном варианте осуществления, Пленочный слой А2 формируется из Композиции A2, содержащей в своем составе полимер на этиленовой основе, смешиваемый с ангидрид-функционализированным полимером на этиленовой основе. Слой адгезионного материала В содержит в своем составе ПУ адгезионный материал, который содержит по меньшей мере одну изоцианатную группу. Слой субстрата С содержит что-либо, к чему ПУ адгезионный материал способен прилипать, например, пластиковую пленку, металлическую фольгу, бумагу и т.д.

Определения

В случае, если не указывается иное, не выражаемое прямо из контекста, или принятое в данной области техники, все части и проценты являются массовыми. Для целей патентной практики в пределах Соединенных Штатов, количественное содержание любого реферируемого патентного документа, патентной заявки или публикации включается в качестве ссылочного материала во всей его полноте (или его эквивалентная американская версия включается таким образом в качестве ссылочного материала), в особенности по отношению к раскрытию синтетических методик, определений (в части, не противоречащей любым определениям, специально предусматриваемых в настоящем описании), и общих знаний в данной области техники.

«Композиция», «рецептура» и подобные термины обозначают смесь или смесь двух или более компонентов. В контексте смеси или замеси материалов, из которых изготавливается пленочный слой, композиция содержит в своем составе все компоненты смеси, например, полимерные добавки, наполнители и т.д.

«Полимер» и подобные термины обозначают соединение, изготавливаемое путем полимеризации мономеров, которые являются мономерами одного и того же, или другого типа. Таким образом, общий термин полимер охватывает термин гомополимер (используемый для обозначения полимеров, получаемых только из одного типа мономера, с пониманием, что следовые количества примесей могут быть включены в структуру полимера), и термин интерполимер, в соответствии с приводимым ниже определением.

«Интерполимер» и схожие термины обозначают полимер, изготавливаемый путем полимеризации, по меньшей мере, двух различных типов мономеров. Таким образом, общий термин сополимер включает в себя сополимеры (используемые для обозначения полимеров, получаемых из двух различных типов мономеров), а также полимеры, получаемые более чем из двух различных типов мономеров.

«Полимер на этиленовой основе» и подобные термины означают, что полимер содержит в составе его полимеризованной формы наибольшее количество этиленового мономера (в расчете на общую массу полимера), и, необязательно, может содержать в своем составе один или более сомономеров.

«Этилен/α-олефиновый интерполимер» и подобные термины означают, что интерполимер содержит в составе его полимеризованной формы наибольшее количество этиленового мономера (в расчете на общую массу сополимера) и по меньшей мере один α-олефин.

«Этилен/α-олефиновый сополимер» и подобные термины означают, что сополимер содержит в составе его полимеризованной формы наибольшее количество этиленового мономера (в расчете на общую массу сополимера), и α-олефин в качестве двух единственных типов мономеров.

«Функционализированный полимер» и подобные термины означают, что полимер содержит в своем составе соединенную ковалентной связью химическую группу (химический заместитель), содержащую в своем составе по меньшей мере один гетероатом. Гетероатом определяется как атом, который не является атомом углерода или водорода. Общими случаями гетероатомов являются кислород, азот, сера и фосфор.

«Функциональная группа» и подобные термины обозначают химический заместитель, содержащий, по меньшей мере, один гетероатом.

«Полимеризованное мономерное звено, содержащее в своем составе функциональную группу (например, сополимеризованную акриловую кислоту и сополимеризованный малеиновый ангидрид)» и подобные термины обозначают химическое звено в составе (со/интер) полимера, который состоит из полимеризованного функционального сомономера, который используется в ходе реакции полимеризации и который содержит в своем составе функциональную группу, в соответствии с приводимым выше определением. Функциональная группа может видоизменяться в процессе или по прошествии реакции полимеризации (например, гидролиз звена малеинового ангидрида с образованием дикарбоновой кислоты).

«Прореагировавший агент функционализации, содержащий в своем составе функциональную группу (например, MAн-привитая к полимеру концевая аминогруппа)» и подобные термины обозначают химическое звено, содержащее функциональную группу, в соответствии с приводимым выше определением, и которое не является частью полимеризованного мономерного звена. Оно включает в себя привитые сополимеры, например звено янтарного ангидрида в составе сополимера ПЭ-со-MAн, а также функционализированные по концевым группам (со)полимеры, такие как полиоксиалкиленамины с концевой аминогруппой. Функциональная группа может видоизменяться в процессе или по прошествии реакции полимеризации (например, гидролиз звена малеинового ангидрида с образованием дикарбоновой кислоты).

«Содержащее в своем составе изоцианат соединение» и подобные термины обозначают органическое соединение или полимер, содержащий, по меньшей мере, одну изоцианатную группу.

«Гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе» и подобные термины обозначают полимер, образующийся из полимера на этиленовой основе и одного или более прочих соединений, в котором по меньшей мере одно соединение, содержит, по меньшей мере, одну гидроксильную группу.

«Амин-функционализованный полимер на этиленовой основе» и подобные термины обозначают полимер, образующийся из полимера на этиленовой основе и одного или более прочих соединений, в котором по меньшей мере одно соединение, содержит аминогруппу.

«Вторичный амин-функционализованный полимер на этиленовой основе» и подобные термины обозначают полимер, образующийся из полимера на этиленовой основе и одного или более прочих соединений, в котором по меньшей мере одно соединение, содержит вторичную аминогруппу.

«Ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе» и подобные термины обозначают полимер, образующийся из полимера на этиленовой основе и одного или более прочих соединений, в котором по меньшей мере одно соединение, содержит ангидридную группу.

«Скоропортящийся материал» и подобные термины обозначают органические вещества, которые могут портиться или разлагаться, или которые характеризуются снижением активности одного или более из их активных компонентов с течением времени.

«Содержащий в своем составе», «включающий в себя», «содержащий» и их производные формы, не предназначены для исключения присутствия какого-либо дополнительного компонента, стадии или процедуры, является или нет то же самое специальным образом описанным. Во избежание возникновения каких-либо сомнений, все композиции, заявляемые путем использования термина «содержащий в своем составе», могут включать в себя любые дополнительные добавки, адъюванты или соединения, полимерные или иного характера, в случае, если не указывается иное. В отличие от этого, термин «состоящий главным образом из» исключает из сферы какого-либо последующего чтения любой прочий компонент, стадию или процедуру, за исключением тех, которые не являются необходимыми для обеспечения работоспособности. Термин «состоящий из» исключает любой компонент или стадию процедуры, конкретным образом не очерчиваемую или не приводимую в списке.

Методики Проведения Испытаний

Плотность

Плотность полимера измеряется в соответствии со стандартом ASTM D-792.

Показатель Текучести Расплава

Величина показателя текучести расплава (I2) полимера на этиленовой основе измеряется в соответствии со стандартом ASTM D-1238 при условиях 190°С/2,16 кг. Величину показателя текучести расплава (I5) полимера на этиленовой основе измеряется в соответствии со стандартом ASTM D-1238 при условиях 190°С/5,0 кг. Величина показателя текучести расплава (I10) полимера на этиленовой основе измеряется в соответствии со стандартом ASTM D-1238 при условиях 190°С/10,0 кг. Величина показателя текучести расплава при высокой нагрузке (I21) полимера на этиленовой основе измеряется в соответствии со стандартом ASTM D-1238 при условиях 190°С/21,0 кг.

Следующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают в явной или неявной форме объем настоящего изобретения.

ЭЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

I. Материалы

Следующие смолы и пленки используются в примерах.

Преламинатная пленка, изготовленная из полиэтилентерефталата (ПЭТ, толщиной 12 мкм (мкм)), ламинируемая прокатыванием на мягкую алюминиевую фольгу класса ламинирования марки AMCOR ™ (толщиной 9 мкм) с использованием продукта под торговым наименованием ADCOTE ™ 550/Coreactant ™ F (производства компании The Dow Chemical Company). Данную ламинированную структуру получают от компании AMP AC Company, Кэри, штат Иллинойс.

Продукт под торговым наименованием DOWLEX ™ 5056NG Polyethylene Resin представляет собой линейный PE низкой плотности, характеризующийся значением плотности, составляющим 0,919 г/см3, и величиной I2, составляющей 1,1 г/10 мин, доступный от компании Dow Chemical Company.

Продукт под торговым наименованием ELITE ™ 5400G представляет собой бимодальный этилен/октеновый сополимер, характеризующийся значением плотности, составляющим 0,92 г/см3, и значением I2, составляющим 1 г/10 мин, доступный от компании The Dow Chemical Company.

ОН-со-ЭО представляет собой полимер, содержащий первичные гидроксильные функциональные группы, на этиленовой основе, в соответствии с описанием, приводимым в патентном документе с номером US 2010/0143651, характеризующийся значением плотности, составляющим 0,88 г/см3, и величиной I2, составляющей 1 г/10 мин.

Этилен-виниловый спирт (ЭВОН) является продуктом под торговым наименованием EVAL ™ F101 от компании Kuraray, Япония; он содержит 32 моль % сополимера этилена и винилового спирта.

Полиуретановый адгезионный материал: продукт под торговым наименованием (PU2A) MOR-FREE ™ 698 A (компонент с концевыми изоцианатными группами) и продукт под торговым наименованием (PU2B) MOR-FREE ™ C79 (компонент с гидроксильными концевыми группами), каждый из которых доступен от компании The Dow Chemical Company).

Продукт под торговым наименованием LOTADER ™ 4210 представляет собой статистический терполимер этилена, бутилакрилата (6%) и малеинового ангидрида (MAн, 3,8%) характеризующийся величиной I2, составляющей 9 г/10 мин (при температуре 190°С, 2,16 кг) и значением плотности, составляющим 0,94 г/см3.

II. Преламинатная пленка (ПЭ-пленка) - процедура нанесения

Композицию А для получения ПЭ пленки (двухслойная пленка) получают путем смешивания в сухом состоянии продукта под торговым наименованием ELITE ™ 5400G и OH-со-EO и/или EVOH при определенных соотношениях смешения. Образцы пленки, приводимые ниже, получают методом экструзии пленки с раздувом с использованием небольшой технологической линии по получению пленки методом экструзии с раздувом. Технологическая линия оснащена фильерой для раздува пленки диаметром 2'' (50,8 мм) с размером щели фильеры экструдера, составляющим приблизительно 0,033'' (0,84 мм).

ПЭ пленки из Композиции А (однослойная пленка) получают путем смешивания в сухом состоянии продукта под торговым наименованием DOWLEX ™ 5056NG и продукта под торговым наименованием LOTADER ™ 4210 (10% масс) с использованием технологической линии по получению пленки методом отлива из раствора конструкции Colin. Пленки отливают при температуре расплава, составляющей в диапазоне 200-220°С. Толщина пленки составляет при этом 50 мкм.

III. Получение Ламинатного Материала - Стандартная методика проведения

Структура ламинатного слоистого материала на основе ПУ Адгезионного Материала и условия ламинирования обсуждаются ниже.

Таблица A
Структура Ламинатного Слоистого материала на основе ПУ Адгезионного Материала и Условия Ламинирования
Полиолефиновый (герметизирующий) Слой Полиолефиновый Пленочный Слой
Функционализированная ПЭ Пленка (Композиция А)
Слой Полиуретанового Адгезионного Материала (Композиция В) Пленки адгезионного материала на основе компонентов PU2A/PU2B, массовый расход покрытия составляет 2 г/м2
Пленка «Преламинатного материала» Алюминиевая фольга (12 мкм)
Продукт под торговым наименованием ADCOTE ™ 550/Coreactant ™ F (PU1A/PU1B), (4,1 г/м2)
ПЭТ (12 мкм)

Адгезионные материалы разводят этилацетатом до содержания твердого вещества, составляющего приблизительно 40%. Проволочный стержень используют с целью нанесения адгезионного материала на сторону листа, покрытую фольгой (площадью приблизительно 20×30 см) преламинатной пленки, описание которой приводится в Таблице 1. Полоска бумаги шириной приблизительно 5 см и длиной 20 см накладывается по центру листа с целью образования не подвергнутого ламинированию полосного участка в целях разделения пленок для проведения испытаний на отслаивание. Полиэтиленовые пленки подвергают обработке коронным разрядом, а затем ламинируют к покрытой адгезионным материалом алюминиевой фольге посредством обжатия с помощью стального прижимного валка при температуре, составляющей приблизительно 82°C (180°F). Листы помещают между двумя стальными пластинами и выдерживаются в герметичном контейнере, продуваемом сухим азотом. В интервалах, указываемых в ниже следующих Таблицах, вырезаются три полоски шириной 15 мм (мм) и проводятся испытания на продольно-поперечное отслаивание на приборе модели Thwing Albert tester при скорости разделения, составляющей 10 см/мин.

ПЭТ/Al преламинатный материал удерживается при этом в верхнем (неподвижном) зажиме и исследуемые пленки удерживаются в нижнем (движущемся) зажиме. Посредством испытания измеряют усилие, требуемое для отслаивания полиолефинового слоя (Композиция А) от алюминиевой фольги в составе преламинатного материала. Усилие возрастает по мере отверждения жидкообразного адгезионного материала. Когда адгезионный материал отверждается и при этом развивается достаточная когезионная прочность, полиолефиновая пленка не отслаивается или не отделяется от фольги, но приложенное усилие вызывает растяжение или разрушение полиолефиновой пленки. Данные испытаний на продольно-поперечное отслаивание, приводимые в нижеследующих таблицах, представляют среднее по трем образцам.

Соединения, получаемые термическим запаиванием, оценивают после того, как образцы отверждаются по меньшей мере в течение 7 дней. Данное испытание включает в себя нарезание 1'' (25,4 мм) полос и термическое запаивание концов полос одного с другим с использованием устройства модели Sencorp 12ASL/1. Условиями запаивания ламинатных материалов на ПЭ основе являются 2,8 бар при 175°C.

Полосы растягивают друг от друга на приборе модели Instron 5569. Данные результаты указывают на прочность запаивания, и механизм разрушения демонстрирует, характеризуется ли адгезионный материал достаточной адгезией и термостойкостью, чтобы выдерживать условия запаивания (ПЭ должен разрываться без расслоения).

IV. Изготовление Пакетов и Измерение Уровня Содержания ПАА

Уровень содержания первичных ароматических аминов (ПАА), например МДА (метилендифенилдиамина) и ТДА (толуолдиамина/метилфенилен диамина) в составе имитатора пищевого продукта анализируют посредством диазотирования компонентов ПАА таким образом, что концентрация компонентов ПАА может быть определена колориметрическим путем. Ароматические амины, присутствующие в составе исследуемого раствора, подвергают диазотированию в хлоридном растворе, а затем подвергают сочетанию с N-(1-нафтил)-этилендиаминдигидрохлоридом с получением фиолетового раствора. Обогащение цвета осуществляют с использованием экстракционной колонны с фиксированной фазой. Количественное содержание ПАА определяют фотометрическим путем при величине длины волны, составляющей 550 нм. Концентрацию ПАА обозначают как «число эквивалентов гидрохлорида анилина» и приводят в единицах «микрограмм гидрохлорида анилина на 100 мл (или 50 мл) имитатора пищевого продукта на единицу площади 4 дм2 внутренней поверхности пакета (герметизирующий слой)».

Ламинатные материалы изготовляют в соответствии с приводимым выше описанием. Каждый пакет формируют путем разрезания полос, характеризующейся габаритами приблизительно 28 см×16,3 см, из средней секции (по ширине) ламинатного материала. Каждую полосу сворачивают с целью формирования поверхности, характеризующейся габаритами 14 см×16,3 см, а край свернутого ламинатного материала заплавляют приблизительно на 1 см вдоль каждого открытого продольного края свернутой полосы с целью формирования пакета, характеризующегося габаритами 14 см×14,3 см, за исключением заплавленного края. Пленочная структура стенки пакета, следующей от внутреннего слоя к наружному слою, является следующей: структура внешней многослойной пленки (ПЭ пленка/ПУ Адгезионный Материал/преламинатный материал (Al-Адгезионный материал-ПЭТ)). Оборудование, используемое для заплавления краев, представляет собой устройство модели Sencorp 12ASL/1. Условиями запаивания ламинатных материалов на ПЭ основе являются 2,8 бар при 160°C.

Четыре пакета (два заготовочных и два испытательных пакета), площадь внутренней поверхности каждого из которых составляет приблизительно 14,0 см×14,3 см, используются для случая каждой пленки согласно изобретению в данном исследовании. Каждый пакет формируется по прошествии двух дней с момента формирования соответствующего ламинатного материала. По два испытательных пакета на каждый день и по два заготовочных пакета на каждый день изготовляют из каждого ламинатного материала. Перед процедурой формирования пакета, ламинатный материал выдерживают при комнатной температуре в атмосфере окружающей среды. Каждый пакет заполняют 100 мл 3% водного раствора уксусной кислоты (то есть, имитатором пищевого продукта). Данные пакеты хранят при 70°С в печи с воздушной циркуляцией в течение двух часов. После охлаждения тестового раствора (содержимое пакета) до комнатной температуры 100 мл испытуемого раствора смешивают с 12,5 мл раствора соляной кислоты (1N) и 2,5 мл раствора нитрита натрия (0,5 г в 100 мл раствора), и проводят взаимодействие при данных условиях между содержимым в течение десяти минут. Добавляют сульфамат аммония (5 мл; 2,5 г на 100 мл водного раствора) и проводят взаимодействие при данных условиях в течение десяти минут. Добавляют связывающий агент (5 мл; 1 г N-(1-нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида на 100 г водного раствора) проводят взаимодействие при данных условиях в течение 120 минут. После каждого добавления получаемую в результате смесь перемешивают стеклянной палочкой. Для «заготовочных пакетов» 100 мл испытательного раствора перемешивают с получающимися реагентами, в соответствии с приводимым выше описанием, за исключением нитрита натрия. Раствор концентрируют путем элюирования через СОД колонку твердофазной экстракции (обратимая фаза на основе СОД, С18-эндкепированная) и поглощение измеряют при помощи прибора модели EVOLUTION 300 Spectrophotometer (производства компании Thermo-Fisher Company). Колонку промывают при помощи 12 мл метанола, затем 12 мл элюирующего растворителя, а затем 12 мл водного раствора соляной кислоты (0,1 N). Каждый производный образец вносится к колонку с использованием стеклянного стакана, который заранее дважды промывают 3 мл водного раствора соляной кислоты (0,1 N). Колонку подключают к вакууму (приблизительно 127 мм рт. ст.) и проводят вытяжку с целью удаления всех смывок, в течение одной минуты. Затем 5 мл элюирующего растворителя вносят в колонку, и данную стадию повторяют до тех пор, пока не набирается 10 мл элюента. Поглощение (абсорбцию) элюента измеряют в 5 см кювете при длине волны 550 нм. В целях определения концентрации ПАА, поглощение продукта реакции измеряют при 550 нм, в 5 см кювете, против пустого раствора реагента и серии стандартов с известными концентрациями гидрохлорида анилина, которые обрабатывают параллельно.

Пример 1

Получают ламинатные материалы с использованием коммерческого адгезионного материала под торговым наименованием ADCOTE™ 536A с участием и без со-реагента под торговым наименованием ADCOTE™ 536B. Результаты первого набора тестов продемонстрированы в Таблице 1. Образцы 1-7 получают с использованием только материала под торговым наименованием ADCOTE™ 536A (содержащего NCO-концевые группы) без полиольного со-реагента под торговым наименованием 536B. Целью является увидеть, вносит ли свой вклад наличие функциональных групп в составе пленки в протекание процесса отверждения в сухой атмосфере. Образцы 3, 5 и 7 с функциональными пленками демонстрируют более высокие значения прочности во влажном состоянии, чем в случае контрольной пленки 1, не содержащей в своем составе каких-либо функциональных добавок. В случае, когда содержание ЭВOH во втором слое полиэтиленовой пленки является большими или равным 50% (Образцы 2, 3 и 4), или в случае, когда получаемый совместной экструзией слой состоит на 100% из ОН-со-EO (Образец 6), два слоя в составе получаемой совместной экструзией полиэтиленовой пленки расходятся, когда проводится испытание на продольно-поперечное отслаивание или термическое запаивание. Адгезионный материал удерживает один слой полиэтиленовой пленки с алюминиевой фольгой, но получаемые совместной экструзией слои разделяются. Образующиеся на ранних стадиях более слабые соединения для случая пленок 2-4 и 6 обусловлены скорее разделением получаемых совместной экструзией слоев полиэтилена, чем разрушением адгезионного соединения. Смеси OH-со-EO (Образец 5) удерживаются вместе в ходе испытаний и ПЭ отслаивается от фольги в ходе испытания на продольно-поперечное отслаивание, или же пленка ломается (разрушается) в процессе испытания на термическое запаивание. Смесь ОН-ЭО/полиэтилен/ЭВOH (Образец 7) демонстрирует некоторое разделение ПЭ слоев, когда проводится испытание на отслаивание, но разделение протекает при более высоких значениях и термоплавкие соединения, получаемые термическим запаиванием, удерживаются (полиэтиленовая пленка скорее ломается, чем подвергается расслоению). Смесь ОН-со-EO/ЭВOH/ПЭ приводит к продукту совместной экструзии, который удерживается целостным. Слой Образца под номером 5 (OH-со-EO/PE) удерживается довольно хорошо, приводит к более прочным влажным соединениям и более быстрому образованию соединений, чем в случае сравнительного образца под номером 1.

Таблица 1
Композиция из двухслойной полиэтиленовой пленки, получаемой экструзией с раздувом, и результаты испытаний ламинатного материала
№ Образца 1 2 3 4 5 6 7 8
Сравн. Сравн. Сравн. Сравн. Сравн. Сравн.
Слой 1 Слой 1 Слой 1 Слой 1 Слой 1 Слой 1 Слой 1 Слой 1
% масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс.
Продукт под торговым наименованием ELITEТМ 5400G 100 100 100 100 100 100 100 100
Слой 2 Слой 2 Слой 2 Слой 2 Слой 2 Слой 2 Слой 2 Слой 2
% масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс. % масс.
Продукт под торговым наименованием ELITEТМ 5400G 100 50 0 0 50 0 34 100
ЭВОН под торговым наименованием EVALТМ F101
0 50 50 100 0 0 33 0
ОН-со-ЭО 0 0 50 0 50 100 33 0
Испытание на продольно-поперечное отслаивание (Н/15 мм)
Прочность Сырых Связей 1,6 AS 0,7 AS 3,3 РП 0,6 AS 5,3 AS 1,6 ОАВ 4,1 РП 3 AS
1 День 10,9 СД 0,9 ОАВ 3,4 РП 2,9 РП 13,4 СД 2,4 AS 10 РП/СД 16,3 ПАМ
7 Дней 6,1 ПАМ 0,6 РП 3,2 РП 3,5 РП 10 СД 2,9 ПАМ 6,9 РП 13,1 ПАМ

Испытание на Термическое Запаивание 59,2 Р 22 РП 39,3 РП 17,6 РП 62,7 Р 33,7 РП 53,4 Р 70,4 Р
Сравн. - Сравнительный Пример
ПАМ = Переход Адгезионного Материала с первичной (А1) на вторичную пленку
ОАВ = Отсутствие Адгезионного Взаимодействия между адгезионным материалом и первичной пленкой (А1)
РП = Расслоение Пленки (слои полученной методом совместной экструзии пленки разъединяются, не взаимодействуя с адгезионным материалом) FS = Film Split (layers of coextmded film separate, not related to adhesive)
СД = Адгезионный материал удерживает субстраты друг с другом и ПЭ пленка растягивается
Р = Разламывание, Адгезионный материал удерживает пленки друг с другом и ПЭ пленки разламывается
РП/СД = Адгезионный материал удерживает субстраты друг с другом, ПЭ пленка растягивается до некоторого предела и слои, полученные методом совместной экструзии, отделяются друг от друга

Слой ЭВOH легко отделяется от ПЭ слоя в Образце 2 и 4. Также, Образец под номером 4 является шероховатым и сморщенным. Пленки 3, 7, и 8, где смола на основе ЭВOH смешивается со смолой на основе ОН-со-EO, характеризуется наилучшим внешним видом и наилучшей адгезией между слоями.

Пример 2

Образцы пленок 1, 5 и 7 из Таблицы 1 ламинируют к стороне, покрытой фольгой, пленки на основе ПЭТ/фольги, в соответствии с приводимым выше описанием, с использованием коммерческого адгезионного материала для ламинирования под торговым наименованием MOR-FREE™ 79 в сочетании с со-реагентом под торговым наименованием MOR-FREE™ 79 от компании Dow Chemical Company. Ламинатные материалы спрессовывают между пластинами и оставляют для отверждения в условиях окружающей среды (но не в контейнере в атмосфере сухого азота). Пакеты получают из ламинатов и подвергают испытаниям на диффузию ПАА, в соответствии с приводимым выше описанием. В Таблице 2 продемонстрировано, что функционализированные пленки 5 и 7 резко снижают уровень содержания ПАА, обнаруживаемых на 2, 3 и 7 день.

Таблица 2
Данные по разложению ПАА* для ОН-функционализированных экспериментальных пленок на ПЭ основе
№ Образца Описание ПЭ пленки Тип ОН-группы Содержание ПАА по прошествии 2 дней Содержание ПАА по прошествии 3 дней Содержание ПАА по прошествии 7 дней
1 Контроль ПЭ (ELITEТМ 5400G) Не содержится 20,25 8,32 0,66
5 ПЭ/ОН-со-ЭО (1:1) Первичные 4,98 0,95 0,37
7 ПЭ/ЭВОН/ОН-со-ПЭ (1:1:1) Вторичные и первичные 4,97 0,92 0,28
*Данные по содержанию ПАА приводятся в мкг Анилин HCl/100 мл

Другой набор ламинатных материалов получают и подвергают испытаниям, в соответствии с приводимым выше описанием. Данный набор включает в себя ангидрид-функционализированный ПЭ (Продукт под торговым наименованием LOTADER™ 4210). Результаты, обобщаемые в Таблице 3, демонстрируют, что как ОН-, так и ангидридные функциональные группы приводят к быстрому снижению содержания ПАА в составе экстракта. Ангидрид демонстрирует более низкое содержание ПАА в течение первых дней, но OH-функционализированная смола дает лучшие результаты при более длительном периоде времени (9 дней). Оба типа функционализированных пленок дают приемлемые результаты испытаний на отслаивание. См. Таблицу 3.

Таблица 3
Результаты испытаний на продольно-поперечное отслаивание ламинатного материала
Содержание Функциональных Групп
(ммоль/100 г)
Содержание ПАА (мкг Анилин HCl/100 мл) Продольно-поперечное отслаивание, Н/15 мм
№ Образца Описание 2 Дня 3 Дня 9 Дней 1 День 7 Дней
1 ELITE™ 5400G (Контроль) 0 17,5 7,3 0,58 4,4 3,6
5 ELITE™ 5400G/50% ОН-со-ЭО 2,7 4,9 1,7 0,48 2,2 3,1
DOWLEX™ 5056 (Контроль) 0 11,6 4,9 0,54 6,2 6,2
DOWLEX™ 5056/10% Продукт А под торговым наименованием LOTADER™ 4210 3,6 1,8 1,4 0,9 4,3 5,5
*Продукт под торговым наименованием DOWLEXТМ 5056 представляет собой линейный полиэтилен высокого давления.

1. Многослойная пленка, содержащая в своем составе по меньшей мере два слоя А1 и В:

А1. Первый пленочный слой А1 формируется из Композиции А1, содержащей полиэтилен и гидроксил(ОН)-функционализированный полимер на этиленовой основе; а также

В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

2. Многослойная пленка по п. 1, в которой слой А1 находится в контакте со слоем В.

3. Многослойная пленка по п. 1 или 2, в которой ОН функционализированный полимер на этиленовой основе в составе композиции А1 образуется из этилен/α-олефинового интерполимера.

4. Многослойная пленка по п. 1 или 2, в которой Композиция А1 дополнительно содержит в своем составе ЭВОН.

5. Многослойная пленка, содержащая в своем составе по меньшей мере два слоя А2 и В:

А2. Первый пленочный слой А2 формируется из Композиции А2, содержащей линейный полиэтилен низкой плотности и ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе; и также

В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат.

6. Многослойная пленка по п. 5, в которой Слой А2 находится в контакте со Слоем В.

7. Многослойная пленка по любому из пп. 5-6, в которой ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе в составе Композиции А2 образован из этилен/α-олефинового интерполимера.

8. Многослойная пленка по п. 7, в которой Композиция А2 дополнительно содержит в своем составе ЭВОН.

9. Многослойная пленка по п. 7, в которой пленочный слой В содержит в своем составе двухкомпонентный полиуретановый (ПУ) адгезионный материал.

10. Многослойная пленка по п. 7, дополнительно содержащая в своем составе пленочный слой С, который находится в контакте с пленочным слоем В.

11. Изделие, содержащее в своем составе многослойную пленку по любому из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многослойной, предпочтительно соэкструдированной, пластиковой пленке с улучшенными свойствами модуля упругости, которая является пригодной, в частности, для получения трехмерных формованных изделий.

Изобретение относится к декоративным облицовочным звукоизолирующим материалам и касается защитного слоя со звукоизолирующими свойствами, в частности, для поверхностей из древесных материалов и ламината со звукоизолирующими свойствами.

Изобретение относится к многослойным конструкционным материалам, в частности, для изготовления конструкционных элементов или кузовных деталей и касается многослойного металлического листа и способа его изготовления.

Изобретение относится к изделиям спасательной техники. Материал прорезиненный для изготовления надувных спасательных средств включает текстильную несущую основу и граничащие с ним наружный лицевой и наружный нелицевой слои на основе синтетического каучука.

Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для изготовления облегченных ударостойких слоистых композиций остекления, которые могут использоваться в качестве ударопрочного остекления оконных проемов и витрин, авиационного и транспортного остекления.
Группа изобретений относится к многослойной лакокрасочной пленке и способу получения многослойной лакокрасочной пленки (варианты). Пленку получают термоформованием, состоящим в следующем порядке из: а) слоя выстилочного листа, выполненного из термопластичной смолы; b) слоя адгезионного материала; c) по меньшей мере одного промежуточного слоя; d) мягкого на ощупь слоя с уровнем блеска, обладающего поверхностью, характеризующейся величиной блеска при величине угла 60° не более 20 единиц блеска; e) слоя чувствительного к давлению адгезионного материала, характеризующегося более высокой адгезией по отношению к съемному защитному слою f), чем по отношению к мягкому на ощупь слою с низким уровнем блеска d); и f) съемного защитного слоя.

Изобретение относится к многослойной пленке для декоративного формования, которая имеет многослойную структуру, где защитный слой, окрашивающий слой и клеящий слой скомпонованы в данном порядке, а пленку для формования компонуют между любыми двумя слоями или на поверхности защитного слоя, при этом упомянутая поверхность является обратной стороной по отношению к поверхности со стороны окрашивающего слоя.

Изобретение относится к пленочным композитам с одним покрытием из материала твердого покрытия. Пленочный композит состоит из подложки, включающей по меньшей мере один слой полиэфирной пленки, где подложка имеет на одной ее стороне атмосферостойкое твердое покрытие, состоящее из: по меньшей мере одного мономера или олигомера многофункционального акрилата, смолы двойного отверждения, содержащей алифатический уретановый полиакрилат, имеющий изоцианатные функциональные группы, и алифатический уретановый полиакрилат, имеющий гидроксильные функциональные группы, ультрафиолетового (УФ) стабилизатора и фотоинициатора.

Изобретение относится к многослойной теплоизоляционной плите для фасадов зданий. Теплоизоляционная плита включает высокоэффективный изолирующий слой, расположенный по меньшей мере на одной стороне с облицовкой, и базовый слой, расположенный по меньшей мере на одной из поверхностей облицовки, в которой базовый слой выполнен на основе полиизоцианата, при этом высокоэффективный изолирующий слой представляет собой жесткую полиуретановую или полиизоциануратную пену, а облицовка выполнена из алюминия или бумаги.

Изобретение относится к панелям с противопожарными свойствами. Панель (22) содержит металлическую облицовку (12, A), изоляционный слой (D) пеноматериала и по меньшей мере один противопожарный слой (B, C) между металлической облицовкой (12, A) и изоляционным слоем (D) пеноматериала.

Изобретение относится к многослойной, предпочтительно соэкструдированной, пластиковой пленке с улучшенными свойствами модуля упругости, которая является пригодной, в частности, для получения трехмерных формованных изделий.

Изобретение относится к многослойной полимерной пленке, содержащей два герметизирующих слоя и полиолефиновый базовый слой в следующей последовательности слоев: герметизирующий слой - базовый слой - герметизирующий слой, где герметизирующий слой содержит полипропилен и где герметизирующий слой из полипропилена SL-PP содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 0,5 до 25 мас.%, и по меньшей мере одного C5-12 альфа-олефина, в количестве от 0,5 до 4,0 мол.%, и содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле XS, составляет от 20 до 60 мас.%, и фракция, растворимая в холодном ксилоле, содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 4 до 50 мас.%.

Изобретение относится к ленточным носителям информации, используемым в электронно-вычислительной технике, автоматизированных системах управления, средствах связи и других областях.

Изобретение относится к пленочным упаковочным материалам для упаковки свежих пищевых продуктов и касается многослойной термоусадочной пленки. Пленка содержит наружный поверхностный слой, содержащий термостойкий термопластичный полимер, промежуточный слой, содержащий полимер на основе полиамида, внутренний поверхностный слой, содержащий сополимер на основе этилена, и имеет адгезионную прочность между внутренними поверхностными слоями после обработки горячей водой при 80°C не менее чем 10 Н/15 мм.

Изобретение относится к декоративно-облицовочным материалам и касается декоративного листа и декоративного элемента, в котором он применяется. Лист включает основной лист, сформированный из полиэфирной смолы или полиолефиновой смолы; орнаментальный слой и защищающий поверхность слой.

Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для изготовления облегченных ударостойких слоистых композиций остекления, которые могут использоваться в качестве ударопрочного остекления оконных проемов и витрин, авиационного и транспортного остекления.

Изобретение относится к изделиям, содержащим контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, к изделиям, содержащим упаковочный контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, а также к способу формирования контейнера для пищевых продуктов или напитков или его части.

Изобретение относится к полимерным материалам для упаковки и касается изделия, содержащего слои полимолочной кислоты, и способа его изготовления. Слоем является вспененная полимолочная кислота.

Изобретение относится к области создания полимерных связующих на основе эпоксивинилэфирного олигомера с наполнителем в виде коротких волокон для полимерных композиционных материалов (ПКМ), получаемых из листового полуфабриката (SMC-препрега) методом прямого прессования (sheet molding compound - SMC-технологии), которые могут быть использованы для изготовления предметов интерьера и объектов инфраструктуры.

Изобретение относится к полимерным материалам, например к изделиям на основе сложнополиэфирной композиции для использования их в производстве упаковки, такой как упаковочный контейнер, преформа для контейнера, к способу изготовления их.

Изобретение относится к многослойной полимерной пленке, содержащей два герметизирующих слоя и полиолефиновый базовый слой в следующей последовательности слоев: герметизирующий слой - базовый слой - герметизирующий слой, где герметизирующий слой содержит полипропилен и где герметизирующий слой из полипропилена SL-PP содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 0,5 до 25 мас.%, и по меньшей мере одного C5-12 альфа-олефина, в количестве от 0,5 до 4,0 мол.%, и содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле XS, составляет от 20 до 60 мас.%, и фракция, растворимая в холодном ксилоле, содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 4 до 50 мас.%.

Изобретение относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А1 и В:А1. Первый пленочный слой А1 формируется из Композиции А1, содержащей полиэтилен и гидроксил-функционализированный полимер на этиленовой основе; а также В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат. Изобретение также относится к многослойной пленке, содержащей в своем составе по меньшей мере два слоя А2 и В: А2. Первый пленочный слой А2 формируется из Композиции А2, содержащей линейный полиэтилен низкой плотности и ангидрид-функционализированный полимер на этиленовой основе; и также В. Второй пленочный слой В формируется из Композиции В, содержащей в своем составе по меньшей мере один изоцианат. Изобретение относится к изделиям, состоящим из указанной многослойной пленки, которые представляют собой пищевые контейнеры, пакеты для содержания иили хранения пищи. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх