Усовершенствованные структуры из полимеров, полученных с применением катализаторов с одним активным центром

Усовершенствованные структуры из полимеров, полученных с применением катализаторов с одним активным центром

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Полимерные материалы широко применяются в упаковочных структурах. Их используют в виде пленок, листов, пластиковых крышек, мешочков, труб и мешков. Эти полимерные материалы могут использоваться в структуре в виде единственного слоя или в виде одного или нескольких слоев. К сожалению, доступным является бесчисленное количество полимерных материалов. Более того, поставщики полимеров часто претендуют на значительно большее число применений продукта по сравнению с количеством применений, для которых в действительности этот продукт является подходящим. Кроме того, ввиду того, что, несмотря на притязания поставщиков, имеются специальные применения и технологические проблемы, и поэтому специалисты в данной области не могут предсказать, будет ли конкретная смола подходящей для соответствующего применения, если ее не подвергнуть испытаниям. Однако в силу различных причин, при применении многих из таких полимерных материалов обычно встречаются различные препятствия. Так, например, сополимер этилена и винилового спирта, который применяется для упаковки пищевых продуктов, является превосходным барьерным материалом для кислорода. Однако на этот полимерный материал может оказывать влияние влага, присутствующая в среде упакованного продукта. В результате часто обнаруживается, что некоторые полимерные материалы больше подходят для определенных применений по сравнению с другими материалами.

Одной из областей, в которых имеется потребность в подходящих полимерах для изготовления пленок, является область термоусадочных пленок. Термоусадочные полимерные пленки применяются обычно при упаковке мяса, в особенности кусков свежего сырого мяса и других больших кусков мяса. Хотя это описание будет в основном подробно описано в отношении употребления пленок для упаковки мяса и мясных продуктов, следует понимать, что эти пленки являются также подходящими для упаковки бесчисленного количества других продуктов, включающих непищевые продукты, например зубные пасты, косметические изделия и лекарственные препараты.

Некоторые из пленок, включенных в настоящее изобретение, предназначены для их применения упаковщиками мяса в форме термоусадочных мешочков с одним открытым концом, которые после помещения в них мяса закрывают и уплотняют. После помещения продукта в их упаковки обычно откачивают воздух и закрывают открытый конец мешочка. Подходящие способы закрытия мешочков включают сварку, применение металлических зажимов, клеящих веществ и т.д. Для инициирования усадки мешочка вокруг мяса сразу же после завершения уплотнения к мешочку прикладывают тепло.

При последующей обработке мяса мешочек можно открыть, вытащить из него мясо и нарезать его на куски, например на куски, подходящие для розничной продажи или для установленного применения.

Подходящие термоусадочные мешки должны удовлетворять ряду критериев. Многие пользователи подобных мешков стремятся найти такие мешки, которые способны выдерживать длительный процесс наполнения, откачки воздуха, уплотнения и термоусадки. Так, например, во время процесса усадки большое напряжение на пленку будут оказывать острые края костей, имеющиеся в мясе. Мешок должен иметь также достаточную прочность для того, чтобы выдержать движение больших кусков мяса вдоль системы распределения, которые могут весить сотни фунтов или более. Вследствие того что многие пищевые продукты, включая мясо, портятся в присутствии кислорода и/или воды, желательно, чтобы мешки имели барьер, предотвращающий проникновение вредных газов и/или потерю или попадание влаги.

Общепринятую упаковку для многих продуктов часто изготавливают из многослойных пленок, имеющих, по меньшей мере, три слоя. Такие многослойные пленки обычно снабжены, по меньшей мере, одним центральным слоем, состоящим из барьерного материала для кислорода, такого как сополимер винилиденхлорида, сополимер этилена и винилового спирта, найлон или металлическая фольга, предпочтительно алюминиевая. Так, например, для изготовления термоусадочных мешков для мяса обычно используют сополимеры винилиденхлорида. Сополимер винилиденхлорида может быть, например, сополимером с винилхлоридом или метилакрилатом. При изготовлении сжимаемых раздаточных контейнеров в форме труб могут быть использованы один или несколько слоев фольги или слои фольги могут не применяться. Слои фольги снабжают раздаточную трубу не только барьером для кислорода, а также обеспечивают ее неразглаживающейся (“мертвой”) складкой, т.е. свойство сжимаемой раздаточной трубы оставаться при сжатии в сжатом положении без возврата в прежнее положение. Сжимаемые раздаточные трубы, в которых применен слой фольги, раскрыты в патентах США №№3172571 и 3347419, описания которых включены в это описание в качестве ссылки. Однако для сжимаемых раздаточных труб слой фольги не является необходимым. Для их изготовления можно применять один или несколько слоев термопластичных или полимерных материалов. Примеры таких труб раскрыты в патентах США №4418841 и 4986053, описания которых включены в это описание в качестве ссылки. Способы изготовления сжимаемых раздаточных труб хорошо известны и раскрыты в вышеуказанных и других патентах США. Обычно пластиковые трубы, не имеющие слоя фольги, имеют стенку корпуса, которая может представлять собой пластиковый лист, состоящий из одного слоя, или пленку, которая может быть экструдирована в виде трубы и разрезана на отрезки желательной длины. Многослойный пластиковый лист и пленка могут быть изготовлены ламинированием, включающим нанесение слоев методом совместной экструзии, или способами совместной экструзии, такими как совместная экструзия пленки через щелевую головку или совместной экструзии через трубчатую головку. Однослойный и многослойный лист или пленку, которые были отлиты или ламинированы, обычно формуют с применением цилиндрического сердечника и герметически заделывают вдоль бокового шва с образованием трубчатого тела. Однослойный и многослойный лист или пленка, которые соответственно экструдируют или соэкструдируют через трубчатую головку, могут быть экструдированы с получением почти окончательных размеров и проклеены в вакууме для получения необходимых окончательных размеров. Однослойный и многослойный лист и пленку можно получать совместной экструзией и раздувом в форме большой трубы, которая может быть разрезана вдоль и формована в трубу, которая будут представлять собой плоский лист или пленку. Формованную стенку трубчатого тела соединяют с головкой, имеющей обычно горловину с раздаточным отверстием и выступом. Один конец трубчатого тела соединен с выступом головки. Головка может быть предварительно формована прямым прессованием или листовым формованием. Обычно для того, чтобы головка и трубчатое тело были сплавлены или связаны вместе, трубчатое тело вставляют в мундштук экструдера и головку подвергают литьевому формованию на конце трубчатого тела. Образующий головку мундштук может быть таким, который формуется с образованием головки, имеющей цельный колпачок с цельно образованным гибким шарнирным соединением. Обычно головку трубы закрывают колпачком, осуществляют наполнение трубы через нижний открытый конец трубы, который затем герметически заделывают. Хотя сжимаемые раздаточные трубы обычно изготавливают вышеуказанным способом, некоторые сжимаемые раздаточные трубы и некоторые контейнеры изготавливают посредством пневмоформования с экструзией заготовки, при котором экструдируют однослойную или многослойную заготовку или предварительно отформованную заготовку и затем раздувают в форме с получением желательных форм конечной емкости, например, такой, которая имеет выполненные в виде целого стенку тела, выступ, горловину и закрытое дно. Некоторые контейнеры, включающие сжимаемые раздаточные трубы, изготавливают литьевым формованием с тем, чтобы они имели выполненные в виде целого стенку тела, выступ и горловину, которая может иметь образованные в виде единого целого гибкое шарнирное соединение и колпачок, и открытое дно.

Наружные слои пленок и стенок корпуса контейнеров, применяемых в упаковке пищевых продуктов, могут быть любым подходящим полимерным материалом, таким как линейный полиэтилен высокого давления, полиэтилен высокого давления, смеси этих полиэтиленов и иономеры, включающие иономеры натрия и цинка. Такие иономеры включают Surlyn, сополимер этилена и винилацетата и т.д. В обычно применяемых термоусадочных мешках наружные слои обычно являются полиэтиленом высокого давления или его смесями. Подходящие наружные слои для мешков, предназначенных для упаковки мяса, описаны в патенте США №4457960 Newsome, который включен в это описание в качестве ссылки.

Хотя общепринятые пленки были подходящими для многих применений, было обнаружено, что имеется потребность в пленках, которые являются, например, более прочными и более легко подвергаются обработке, чем традиционно применяемые пленки. При изготовлении мешков для упаковки мяса возникает потребность в пленках и мешках, которые обладают высокой ударопрочностью и способностью к герметической заделке, а также способностью подвергаться сшиванию без чрезмерного ухудшения качества и разрушения. Поэтому цель настоящего изобретения предусматривает усовершенствованные структуры, включающие однослойные и многослойные пленки, листы, пластиковые крышки и контейнеры, например мешочки, трубы и мешки. В особенности имеется потребность в структурах, применяемых в усадочных мешках, способных выдерживать производственные напряжения и процесс усадки.

Было также обнаружено, что имеется потребность в контейнерах, например сжимаемых раздаточных контейнерах или трубах, обладающих высокой прочностью сцепления между слоем или компонентом, являющимся пропиленовым полимером, и компонентом, являющимся этиленовым полимером. Таким образом, другая цель этого изобретения предусматривает усовершенствованные полимерные структуры с усовершенствованными адгезионными свойствами. Так, например, известно, что в промышленности по производству упаковок было трудно связать структуру, такую как головка или слой сжимаемой раздаточной трубы или просто слой, изготовленный из пропиленового полимера, такого как полипропилен или сополимер пропилена и этилена, непосредственно со структурой, например со слоем, изготовленным из этиленового полимера, например полиэтилена высокого давления (“LDPE”). Хотя добавление этиленового полимера к структуре пропиленового полимера для повышения адгезии к структуре этиленового полимера является известным, однако до сих пор для достаточного повышения адгезии было необходимо добавлять значительное количество этиленового полимера. Это является нежелательным. При добавлении значительного количества желательные свойства пропиленового полимера значительно ухудшаются. Так, например, головки сжимаемой раздаточной трубы, имеющие цельный поворачивающийся колпачок, соединенный в виде одного целого с головкой посредством шарнирного соединения, изготавливают обычно из пропиленового полимера, например полипропилена, или сополимера пропилена и этилена, вследствие того что свойства полипропилена позволяют шарнирному соединению неоднократно сгибаться без растрескивания или разрыва. Добавление значительного количества полиэтилена к пропиленовому полимеру, применяемому для образования головки трубы, позволяет получить удовлетворительную адгезию к слою стенки полиэтиленового корпуса и приводит к уменьшенной эластичности гибкого шарнирного соединения и/или преждевременному разрушению шарнирного соединения. Кроме того, поскольку головки труб, изготовленные из пропиленового полимера, до сих пор не могли быть надежно непосредственно связаны со слоем стенки корпуса сжимаемой раздаточной трубы, изготовленным из полиэтилена, промышленность по производству упаковок ограничивалась типами головок и материалами для головок, которые могли быть использованы, а также типами материалов для слоя стенки корпуса, которые можно было связать с пропиленовыми головками. Поэтому главная цель этого изобретения предусматривает прежнюю связь структуры, например головки сжимаемой раздаточной трубы или слоя, состоящего из пропиленового полимера, со структурой, например со слоем стенки корпуса трубы, состоящим из этиленового полимера.

Другая цель этого изобретения предусматривает упаковочную структуру или пленку, имеющую слой из пропиленового полимера, который может быть надежно связан или который связан с прилегающим слоем этиленового полимера.

Другая цель изобретения предусматривает контейнер, например сжимаемый раздаточный контейнер или головку сжимаемой раздаточной трубы, включающую пропиленовый полимер, соединенную или которая может быть соединена с высокой прочностью сцепления непосредственно со структурой, например со слоем или с стенкой корпуса или слоем боковой стенки контейнера или трубы, где слой включает полиэтилен.

Другая цель этого изобретения предусматривает вышеуказанный сжимаемый раздаточный контейнер или трубу, которая не дает трещины, вследствие напряжения, между слоем стенки корпуса, состоящим из первого этиленового полимера, и головкой из пропиленового полимера, после подвержения раздаточного контейнера или трубы агентам, вызывающим образование трещин вследствие напряжения.

Другая цель изобретения предусматривает сжимаемый раздаточный контейнер или трубу, которая упоминалась выше, чья головка имеет цельный колпачок, непосредственно связанный с головкой в виде единого целого гибким шарнирным соединением, которое может подвергаться 10000 циклам изгиба без трещин, возникающих вследствие напряжения, или разрывов.

Еще одна цель этого изобретения предусматривает способ повышения адгезии между вышеуказанными структурами без применения клеящего вещества.

Сущность изобретения

Структуры настоящего изобретения могут быть однослойными или многослойными пленками, листами, пластиковыми крышками, мешочками, контейнерами, трубами и мешками, где, по меньшей мере, один слой содержит полимер, обычно сополимер, образованный реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одними активным центром, такого как металлоцен. Примерами такого полимера являются этиленовый и пропиленовый полимеры и их сополимеры. Одним предпочтительным сополимером является сополимер этилена и альфа-олефина, где такой альфа-олефин имеет длину углеродной цепи С₃-С₂₀. Структуры настоящего изобретения могут также включать смеси полимеров и сополимеров у образованных реакцией полимеризации в присутствии катализаторов с одним активным центром, или смеси полимера и сополимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, и другой полимерный материал. Примеры подходящих полимеров для смешивания включают: полиэтилен низкого и среднего давления (HDPE, MDPE), линейный полиэтилен высокого давления (LLDPE), полиэтилен высокого давления (LDPE), сополимер этилена и винилацетата (EVA), полиэтилен сверхвысокого давления (ULDPE или VLDPE), полипропилен (РР) и иономеры, такие как Surlyn.

Настоящее изобретение может также представлять собой многослойную структуру, состоящую, по меньшей мере, из двух слоев или, по меньшей мере, из трех слоев, где центральный слой является барьерным слоем. В одном варианте настоящего изобретения может быть первый наружный слой из этиленового или пропиленового полимера или сополимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, барьерный слой и второй наружный слой из полимерного материала. Второй наружный слой может быть этиленовым или пропиленовым полимером или сополимером, образованным реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, или слоем из другого полимерного материала, такого как полиэтилен низкого давления, полиэтилен среднего давления, линейный полиэтилен высокого давления, полиэтилен сверхвысокого давления, полиэтилен высокого давления, сополимер этилена и винилацетата, иономер или их смеси. Первый наружный слой может быть также смесью этиленового сополимера с другим подходящим полимерным материалом, например, таким, который описан выше. Предпочтительный полимер, образованный катализатором с одним активным центром, является сополимером этилена и альфа-олефина, такого как бутен-1 или октен-1. В структуре между одним или обоими наружным слоями или на верхней поверхности одного или обоих наружных слоев могут находиться дополнительные слои, такие как клеевые прослойки или другие полимерные слои. Структуру настоящего изобретения можно сделать одноосно-ориентированной или двуосно-ориентированной и сшить с помощью подходящих средств, таких как облучение или химическое сшивание.

Настоящее изобретение включает структуру в форме сжимаемого раздаточного контейнера, который может быть в форме трубы, состоящей из слоя полимера или из полимера, обычно сополимера, полученного реакцией полимеризации в присутствии системы металлоценового катализатора или в присутствии катализатора с одним активным центром, например металлоцена. Полимер может быть этиленовым или пропиленовым полимером. Слой может быть смесью вышеуказанного этиленового полимера или сополимера с полиолефином. Этиленовый полимер может быть сополимером или интерполимером этилена и С₃-С₂₀-альфа-олефина. Этиленовый полимер предпочтительно является сополимером этилена и бутена-1, предпочтительно сополимером линейного этилена и бутена-1. Полиолефин смеси может быть пропиленовым полимером, который может быть полипропиленом, сополимером пропилена, например сополимером пропилена и этилена, или терполимером пропилена, например эластомерным терполимером, полученным из этилена и пропилена. Пропиленовый полимер смеси может составлять значительное количество, предпочтительно от около 70 до 90 мас.% от массы смеси, и этиленовый полимер смеси может составлять незначительное количество, предпочтительно от около 10 до 30 мас.% от массы смеси. В предпочтительной смеси пропиленовый полимер, например эластомерный терполимер пропилена и этилена, может составлять от около 85 до 90 мас.% от массы смеси, и этиленовый полимер, например сополимер этилена и альфа-олефина, может составлять от около 10 до около 15 мас.% от массы смеси. Предпочтительный пропиленовый полимер смеси может включать сополимер, содержащий около 75 мас.% полипропилена и около 25 мас.% полиэтилена в расчете на массу сополимера. Пропиленовый сополимер может иметь плотность около 0,899 до около 0,903 г/см³, скорость потока расплава около 2 г/10 мин и температуру плавления в соответствии с DSC (дифференциальной сканирующей калориметрией) около 161°С. Сополимер этилена и альфа-олефина, предпочтительно сополимер линейного этилена и бутена-1, может иметь индекс расплава от около 3,5 до около 4,5 дг/мин, плотность от около 0,900 до 0,905 г/см³ и пик температуры плавления в соответствии с DSC от около 92 до около 98°С.

Сжимаемый раздаточный контейнер или труба изобретения может иметь стенку корпуса, которая представляет собой или включает слой, состоящий из этиленового полимера, иногда называемого в этом описании первым этиленовым полимером, и прилегающий слой, состоящий из смеси пропиленового полимера и этиленового полимера, иногда называемого в этом описании вторым этиленовым полимером.

Сжимаемый раздаточный контейнер или труба может состоять из головки, имеющей раздаточное отверстие и выступ, и слоя стенки тела, непосредственно связанного с головкой, причем слой состоит из первого этиленового полимера, и головка состоит из смеси пропиленового полимера и второго этиленового полимера. В этих контейнерах второй этиленовый полимер смеси образован реакцией полимеризации в присутствии системы металлоценового катализатора или в присутствии катализатора с одним активным центром, например металлоцена. Контейнеры изобретения могут иметь слой пленки корпуса, состоящий из смеси, содержащей от около 85 до около 90 мас.% терполимера пропилена и от около 10 до около 15 мас.% сополимера этилена и бутена-1. В смеси контейнера или головки трубы пропиленовый полимер может быть сополимером, содержащим около 75 мас.% полипропилена и около 25 мас.% полиэтилена в расчете на массу сополимера, и может составлять от около 70 до около 80 мас.% от массы смеси, и второй этиленовый полимер может быть сополимером этилена и альфа-олефина и может составлять от около 20 до 30 мас.% от массы смеси.

Настоящее изобретение включает способ повышения адгезии между первым слоем, включающим первый этиленовый полимер, и прилегающим вторым слоем, включающим пропиленовый полимер, или способ повышения адгезии между сжимаемым раздаточным контейнером или головкой трубы, состоящей из пропиленового полимера, и слоем стенки корпуса сжимаемой раздаточной трубы, состоящим из первого этиленового полимера, где способ может включать смешивание с пропиленовым полимером, образующим второй слой головки трубы, второго этиленового полимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии системы металлоценового катализатора или катализатора с одним активным центром, которым может быть металлоцен. Способ может также включать смешивание с первым этиленовым полимером, образующим первый слой, пропиленового полимера, иногда называемого в этом описании вторым пропиленовым полимером, образованным реакцией полимеризации в присутствии системы металлоценового катализатора или в присутствии катализатора с одним активным центром, которым может быть металлоцен. Предпочтительный способ включает смешивание второго этиленового полимера с пропиленовым полимером, образующим второй слой или головку трубы.

В структурах контейнеров и способах настоящего изобретения головка трубы может иметь цельный колпачок, который в виде одного целого связан с головкой гибким шарнирным соединением.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид трехслойной структуры настоящего изобретения в вертикальном разрезе.

Фиг.2 представляет собой вид пятислойной пленки настоящего изобретения в вертикальном разрезе.

Фиг.3-6 являются примерами структуры металлоценовых катализаторов, применяемых при полимеризации полимера, используемого в структурах настоящего изобретения.

Фиг.7 представляет собой вид двухслойной пленки настоящего изобретения в вертикальном разрезе.

Фиг.8 представляет собой вид спереди сжимаемой раздаточной трубы изобретения с отдельными элементами, изображенными в вертикальном разрезе.

Фиг.9 представляет собой вид окруженной части головки и стенки корпуса сжимаемой раздаточной трубы фиг.8 в увеличенном масштабе.

Фиг.10 представляет собой вид альтернативной сжимаемой трубы изобретения с отдельно изображенными элементами в вертикальном разрезе.

Подробное описание изобретения

Структуры настоящего изобретения включают пленки, листы, пластиковые крышки, мешочки, контейнеры, трубы и мешки. Эти структуры могут быть однослойными или многослойными. Структуры состоят из полимеров, которые были получены полимеризацией в присутствии катализатора с одним активным центром, которым может быть металлоцен. Металлоцен является комплексной металлоорганической молекулой, обычно содержащей цирконий или титан и пару циклических алкильных молекул. Более конкретно, металлоценовые катализаторы обычно представляют собой соединения с двумя циклопентадиеновыми кольцами, химически связанными с металлом. Эти катализаторы обычно используют с алюмоксанами в качестве сокатализатора или активатора. Один подходящий алюмоксан является металюмоксаном. Кроме титана и циркония в качестве металла, с которым связан циклопентадиен, может быть также использован гафний. Альтернативные металлоцены могут включать переходные металлы IVA, VA и VIA групп с двумя циклопентадиеновыми кольцами. Вместо двух циклопентадиенов в металлоцене могут альтернативно находиться также моноциклопентадиеновые кольца или сибиламиды. Другие металлы, к которым может быть присоединен циклопентадиен, включают металлы ряда лантаноидов. Фиг.3, 4, 5 и 6 показывают типичные металлоцены, которые являются подходящими катализаторами с одним активным центром.

Хотя механизм реакции понятен неполностью, предполагается, что металлоцен, являющийся катализатором с одним активным центром, ограничивает реакцию полимеризации до одного активного центра на полимере, регулируя тем самым размещение сомономера, длину боковой цепи и разветвление. Образованные в присутствии металлоценовых катализаторов с одним активным центром сополимеры являются высокостереорегулярными продуктами с узким молекулярно-массовым распределением. Металлоцены могут быть использованы для полимеризации этилена, пропилена, этиленовых и ацетиленовых мономеров, диенов и монооксида углерода. Сомономеры, применяемые с этиленом и пропиленом, включают стирол, замещенный стирол, винил, акрилонитрил, метилакрилат, метилметакрилат и 1,4-гексадиен. Металлоценовые катализаторы с одним активным центром способны давать изотактические полимеры и синдиотактические полимеры, т.е. полимеры, в которых кристаллические ответвления регулярно чередуются на обеих сторонах главной цепи полимера. Имеется два основных типа катализаторов с одним активным центром. Первый тип катализаторов представляют нестереоселективные катализаторы, которые были созданы фирмой Exxon and Dow и которые используют для получения полимеров Exxon’s Exact и полимеров Dow’s CGCT. См. фиг.3 и 4. Второй тип катализаторов представляет стереоселективные катализаторы, созданные Hoechst and Fina для стереоспецифической полимеризации, в частности, полипропилена и других олефинов, таких как бутен-1 и 4-метилпентен-1 (см. фиг.5 и 6).

Этилен и альфа-олефины, полимеризуемые с помощью катализатора с одним активным центром, имеют низкую кристалличность и плотность в диапазоне от 0,854 до 0,97 г/см³. Хотя такой диапазон плотности подобен диапазону плотности традиционных этиленовых полимеров, т.е. LDPE, LLDPE и ULDPE, полимеры в структурах настоящего изобретения имеют узкое молекулярно-массовое распределение и однородное разветвление. Молекулярно-массовое распределение предпочтительных полимеров может быть представлено формулой:

ММР M_w/M_n=<2,5

Предпочтительные полимеры могут иметь ММР от около 1,97, более предпочтительно от около 2,0 до 2,2.

Кроме того, обрабатываемость расплава этих полимеров (I₁₀/I₂) находится в диапазоне от около 5,5 до около 12, тогда как обычные гомогенные полимеры имеют обычно показатели обрабатываемости расплава менее 6,5 при ММР, равном 2. Натяжение расплава этих полимеров находится в диапазоне от около 1,5 до 3 граммов.

ММР этих полимеров может быть определено с применением Waters 150 GPC (гель проникающей хроматографии при 140°С с линейными колонками (103₆ А-10⁶ А⁰) от Polymer Labs и дифференциального рефрактометрического детектора. Сравнение ММР 1MI, полимера CGCT с плотностью 0,920, с таковым 1MI обычного LLDPE с плотностью 0,920 показывает очень узкое ММР полимеров CGCT, которые обычно имеют M_w/M_n, равное примерно 2, по сравнению с М_w/М_n LLDPE, равным 3 или более. Предпочтительный этиленовый сополимер является сополимером этилена и С₁-С₂₀-альфа-олефина. Предпочтительным сополимером является сополимер этилена и октена с низким модулем, продаваемый фирмой Dow. Этот сополимер образован с помощью технологии, разработанной фирмой Dow, в которой используется катализатор с ограниченной конфигурацией и одним активным центром, такой как комплексы циклопентадиенилтитана. Для лучшего понимания, катализаторы с ограниченной конфигурацией фирмы Dow основаны на переходных металлах XV группы, которые ковалентно связаны с моноциклопентадиениальной группой, соединенной мостиковой связью с гетероатомом. Угол связи между моноциклопентадиениальной группой, центром титана и гетероатомом составляет менее 115°. Когда альфа-олефин присутствует в сополимере в диапазоне от около 10 до 20% по массе такие сополимеры относят к пластомерам. Когда содержание альфа-олефина составляет более 20%, такие сополимеры называют эластомерами. Предпочтительный сополимер этилена и октена имеет сомономер октена, присутствующий в количестве менее 25%. Примеры сополимера этилена и октена фирмы Dow имеют следующие физические свойства.

Молекулярно-массовое распределение определено как отношение средневесовой молекулярной массы к среднечисленной молекулярной массе. Чем ниже цифра, тем уже молекулярно-массовое распределение. Коэффициент вязкости расплава определен как отношение индекса расплава, который определяется при нагрузке 10 кг, к индексу расплава, определяемому при нагрузке 2 кг. Чем выше коэффициент, тем больше обрабатываемость материала. Коэффициент вязкости расплава определен в виде поверхностного натяжения расплава, измеренного в граммах. Чем выше значение, тем больше прочность расплава. Другие подходящие полимеры представляют полимеры Exact, продаваемые фирмой Еххоn. Некоторые из этих полимеров имеют следующие свойства:

Типичные свойства полиэтиленов Exact сорта, приемлемого в медицине

Структура настоящего изобретения состоит из этиленового, пропиленового или стиролового полимера или сополимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, предпочтительно металлоцена. (Образованный таким образом полимер или сополимер иногда указан в этом описании как второй полимер, например как второй этиленовый полимер или как второй пропиленовый полимер, чтобы его можно было отличить от этиленового или пропиленового полимера или сополимера, который не образован таким способом, последний иногда указан как первый этиленовый полимер или первый пропиленовый полимер). Этилен может быть сополимеризован с любым подходящим мономером, таким как С₃-С₂₀-альфа-олефин, включающий пропилен, бутен-1, 1-пентен, 4-метилпентен-1, гексен-1 и октен-1. Предпочтительным сомономером является октен-1. Другим предпочтительным сомономером является бутен-1. Предпочтительный сополимер этилена и альфа-олефина настоящего изобретения имеет плотность в диапазоне от 0,880 г/см³ до около 0,920 г/см³, более предпочтительно в диапазоне от 0,890 г/см³ до около 0,915 г/см³ и наиболее предпочтительно от около 0,900 г/см³ до около 0,912 г/см³.

Фиг.1 показывает поперечное сечение трехслойной совместно экструдированной структуры. Слой 14 является центральным слоем, который может быть барьерным слоем, уменьшающим пропускание кислорода в структуру. Предпочтительными барьерными материалами являются поливинилиденхлоридные сополимеры, такие как сополимеры винилиденхлорида и винилхлорида или алкилакрилата, например метилакрилата. Другие предпочтительные барьерные материалы включают этиленвиниловый спирт, найлон или металлическую фольгу, такую как алюминиевая. Слой 14 может быть также сополимером этилена и стирола, образованным в реакции полимеризации с применением катализатора с одним активным центром. Сополимер винилиденхлорида может быть также полимеризован реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром. Кроме того, слой 14 может быть также полистиролом, образованным реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром. Одним таким полистиролом является кристаллический синдиотактический полистирол, продаваемый фирмой Idemitsu Petro-Chemical Co., Токио, Япония.

На сторонах, расположенных напротив центрального слоя 14 фиг.1, находятся слои 12 и 16. По меньшей мере, одним из слоев 12 является полимер, образованный реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром. Оставшийся слой 16 может быть любым подходящим полимерным материалом, таким как сложный полиэфир, сложный сополиэфир, полиамид, поликарбонат, полипропилен, сополимер пропилена и этилена, сополимер этилена и пропилена, комбинации полипропилена и сополимер этилена и винилацетата, полиэтилен сверхвысокого давления, полиэтилен высокого давления, полиэтилен среднего давления, полиэтилен низкого давления, сополимеры линейного полиэтилена высокого давления, сополимер линейного полиэтилена среднего давления, сополимер линейного полиэтилена низкого давления, иономер, сополимер этилена и акриловой кислоты, сополимер этилена и этилакрилата, сополимер этилена и метилакрилата или сополимер этилена и метакриловой кислоты.

В альтернативном варианте слой 12 может быть смесью полимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, и соответствующего полимерного материала, например, такого, который указан при описании вышеуказанного слоя 16.

Как видно из фиг.2, структура может также включать варианты, которые имеют на первом слое 22 четвертый слой 28 и на третьем слое 26 пятый полимерный слой 30. Состав четвертого слоя 28 может быть выбран из той же самой группы материалов, из которой выбран состав первого слоя 12 или третьего слоя 16, и пятый слой 30 может также иметь такой же состав, который имеет первый слой 22 или третий слой 26.

В альтернативном варианте фиг.2 пятислойная структура может иметь первый слой 28, подобный по составу слою 12 фиг.1, т.е. пленка может иметь первый слой из полимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром, или его смесей с другим подходящим полимерным материалом. Один или оба из второго 22 и четвертого 26 слоев может(гут) быть клеевой(ыми) прослойкой(ами).

Состав клеевых прослоек 22 и 26 выбирают в зависимости от их способности связывать центральный или барьерный слой 24 с поверхностными слоями 28 и 30. К центральному или барьерному слою 24 хорошо прилипает множество хорошо известных экструдируемых клеящих полимеров. Таким образом, если, например, слой 30 является полипропиленом, для слоя 26 желательно выбрать клеящий полимер на основе полипропилена. Примерами таких клеящих веществ являются экструдируемые полимеры, доступные под торговыми марками Admer QF-500, QF-550 или QF-551 от фирмы Mitsui Petrochemical Company, или Exxon 5610 А2.

Если слой 28 или 30 состоит из полимера или сополимера на основе этилена, для слоя 22 предпочтительно выбирают клеящий полимер на основе этилена, включая при этом гомополимеры и сополимеры этилена. Таким предпочтительным клеящим составом является состав на основе сополимера этилена и винилацетата, содержащего от 25% до 30% по массе винилацетата. Другие гомополимеры и сополимеры на основе этилена, модифицированные для усиления клеящих свойств, хорошо известны, например, под торговыми названиями Bynel и Plexar. Типичными основными полимерами для таких экструдируемых клеящих веществ являются полиэтилен и сополимеры этилена и винилацетата. Такие клеящие полимеры, включающие полимеры на основе полипропилена, обычно модифицируют карбоксильными группами, такими как ангидридные. В качестве клеящих веществ являются также приемлемые сополимеры этилена и метилакрилата (ЕМА).

В структурах настоящего изобретения могут также присутствовать дополнительные слои. Так, например, настоящее изобретение предполагает в пленке настоящего изобретения наличие 4, 6, 7, 8 и большего числа слоев, и могут также присутствовать различные комбинации слоистых структур. Так, например, может присутствовать более одного барьерного слоя, т.е. два слоя поливинилиденхлоридных сополимеров, два слоя фольги или два слоя EVOH или найлона. Альтернативно может присутствовать слой EVOH или найлона. Альтернативно может присутствовать слой EVOH и слой поливинилиденхлоридного сополимера или полиамида или полистирола и другие комбинации из материалов центрального слоя. Дополнительные слои структур настоящего изобретения также включают более одного полимера, образованного реакцией полимеризации в присутствии катализатора с одним активным центром. Полимеры могут быть в слое по отдельности или в форме смеси. Полимеры, подходящие для смешивания с этиленовым полимером, образованным в реакции полимеризации, проводимой в прису