Пленки, полученные из них изделия и способы их получения

Пленки, полученные из них изделия и способы их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка имеет приоритет на основании Европейской Патентной Заявки № 08382024.1, поданной 1 июля 2008 года, и Европейской Патентной Заявки № 08382027.4, поданной 16 июля 2008 года; каждая из которых полностью включена здесь ссылкой.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к многослойным пленкам, каждая из которых содержит по меньшей мере три слоя и где по меньшей мере один внутренний слой формируют из композиции, включающей полимер на основе полиэтилена высокой плотности или сополимер циклического олефина, и где каждый наружный слой, независимо, формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена. Такие пленки проявляют улучшенные характеристики сопротивления разрыву и улучшенные барьерные свойства в отношении влаги.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пленки используют в многообразных вариантах применения для упаковки, таких как упаковка промышленных изделий, пищевых продуктов и специализированных изделий. Для такой упаковки желательно, чтобы упаковку формировали из пленки, которая имеет сочетание конкретных свойств, таких как хорошие характеристики гидроизоляции, хорошие характеристики сопротивления разрыву и хорошие оптические свойства.

Современные литьевые полипропиленовые пленки используют благодаря их хорошим оптическим свойствам в сочетании с высокой прочностью на разрыв по Элмендорфу. Однако в определенных вариантах применения, таких как упаковка для пищевых продуктов, где требуются гидроизолирующие свойства, литьевые полипропиленовые пленки недостаточно пригодны, и нужно использовать пленки ВоРР (ориентированный в двух направлениях полипропилен). Однако пленки из ориентированного полипропилена имеют худшие характеристики сопротивления разрыву. Во многих вариантах применения, где важным условием применимости является сопротивление распространению трещины, требуются другие типы пленок, такие как многослойные пленки. Такие пленки обеспечивают барьерные свойства в отношении влаги и имеют хорошие характеристики сопротивления разрыву. Однако изготовление многослойных пленок является дорогостоящим процессом, и существует потребность в менее дорогих пленках с улучшенными свойствами гидроизоляции и хорошими характеристиками сопротивления разрыву.

Патентная публикация US № 2003/0211350 раскрывает термопластическую многослойную пленку, которая включает: а) сердцевинный слой, включающий полиолефин, выбранный из группы, состоящей из изотактического полипропиленового гомополимера (PP), этилен-пропиленового сополимера (ЕР), HDPE (полиэтилена высокой плотности) и LLDPE (линейного полиэтилена низкой плотности; b) первый переходный слой, наружный относительно сердцевинного слоя, в котором первый переходный слой включает полиолефин, выбранный из группы, состоящей из синдиотактического полипропилена (PP), этилен-пропиленового сополимера (EP), пропилен-бутенового сополимера (PB), этилен-пропилен-бутенового тройного сополимера (EPB), MDPE (полиэтилена средней плотности), LLDPE, LDPE (полиэтилена низкой плотности), полученного металлоценовым катализом полиэтилена, этилен-винилацетатного сополимера (EVA), сополимера этилена и метакриловой кислоты (EMA) и иономера; и с) первый покровный слой, наружный относительно первого переходного слоя и сердцевинного слоя, причем первый покровный слой включает полиолефин, выбранный из группы, состоящей из полипропиленового гомополимера (PP), HDPE, этилен-пропиленого сополимера (EP), этилен-пропилен-бутенового тройного сополимера (EPB), MDPE и LLDPE, причем первый покровный слой имеет толщину по меньшей мере 0,5 микрона (0,5 мкм) с температурой плавления по меньшей мере на 5°С выше, чем первый переходный слой.

Европейская Патентная Заявка № 1529631 А1 представляет легко разрываемую упаковочную пленку, сформированную из соэкструдированной моноленты, имеющей термосвариваемый слой из линейного полиэтилена низкой плотности, барьерный слой из полиэтилена высокой плотности и слой для печати из полипропилена. Монолента является моноаксиально ориентированной в поперечном направлении для придания характеристик линейного разрыва. На пропечатываемый слой наносят краску. Поверх краски на пропечатываемый слой наносят прозрачный слой, отверждаемый энергией излучения, для создания высокого блеска, сопротивления процарапыванию и термической устойчивости.

В статье авторов Mueller и др. “Novel Structures by Microlayer Coextrusion-Talc-Filled PP, PC/SAN, and HDPE/LLDPE” («Новые структуры, полученные микрослойной соэкструзией полипропилена с тальковым наполнителем, смеси поликарбоната и стирол-акрилонитрильного сополимера и смеси HDPE/LLDPE»), Polymer Engineering and Science, февраль 1997 года, том 37, № 2, стр. 355-362, описаны микрослойные и нанослойные структуры, которые содержат большие удельные площади межфазного раздела и которые являются идеальными для фундаментальных исследований таких явлений, как встречная диффузия и адгезия. С помощью способа соэкструзии сформированы три примера микрослойных материалов, содержащих до 1024 слоев.

Патент США 4927885 раскрывает полипропиленовые полимерные композиции для получения полипропиленовых пленок. Полипропиленовые полимерные композиции включают от 70 до 99 весовых частей полипропилена и от 1 до 30 весовых частей специфической гидрированной нефтеполимерной смолы. Гидрированную нефтеполимерную смолу получают из побочных продуктов нефтяной и нефтехимической промышленности, таких как С₅-фракция и С₉-фракция, побочно образуемые в процессе парового крекинга нафты.

Японская Публикация № 2002-137348 (реферат) раскрывает пленку для упаковки из растягивающейся пленки, которая состоит из трехслойной структуры, включающей слой базового материала и два поверхностных слоя. Слой базового материала состоит из следующего: а) 10-30 весовых процентов высококристаллического полипропилена с содержанием изотактических пентад “mmmm” 0,970-0,995, которое определено методом ¹³С-ЯМР, b) 80-40 весовых процентов олефинового мягкого полимера, и с) 10-30 весовых процентов гидрированной смолы, выбранной из нефтеполимерной смолы, терпеновой смолы и канифольной смолы. Оба поверхностных слоя состоят из полимеров, способных к термосвариванию.

Канадская Патентная Заявка № 2125891 представляет пленку, имеющую один или более полиолефиновых слоев и барьерное покрытие. По меньшей мере один полиолефиновый слой имеет поверхность для принятия барьерных покрытий, и который включает полиолефин и углеводородный полимер; барьерное покрытие размещают как смежное с этой поверхностью.

Европейская Патентная Заявка № 0588667 А2 раскрывает многослойную пленку, которая имеет по меньшей мере один слой, включающий смесь пропиленового полимера или сополимера и углеводородный полимер; и два дополнительных слоя, включающих пропиленовый полимер или сополимер, сополимер этилена и альфа-олефина, иономер, полибутен или их смеси. В некоторых вариантах исполнения может быть включен сердцевинный слой из сополимера этилена и винилового спирта или другого кислородно-барьерного материала или полиэтилена высокой плотности.

В статье автора William G. Todd “Variables That Affect/Control High-Density Polyethylene Film Oxygen-Moisture Barrier” («Параметры, которые определяют/регулируют барьерные характеристики пленки из полиэтилена высокой плотности в отношении кислорода-влаги»), Journal of Plastic Film and Sheeting, 2003, том 19, стр. 209-220, описаны многослойные пленки на основе полиолефинов, содержащие полиэтилен в качестве основного компонента пленки, используемой для упаковок, которые эффективны в обеспечении барьеров против влаги и кислорода. Исследованы кристаллическая структура пленок, скорости релаксации расплавленного полиэтилена, технология производства полиэтилена, физические свойства полиэтиленовых полимеров, атмосферные условия и технология изготовления и структура пленок.

Статья авторов Lemstra и др. “Specialty Products Based on Commodity Polymers” («Продукты специального назначения на основе товарных полимеров»), Polymer, 1985, том 26, стр. 1372-1384, описывает синтетические полимеры и, в частности, имеющие высокий модуль упругости высокопрочные полиэтиленовые волокна и барьерные пленки на основе полипропилена.

Международная Патентная Заявка WO 96/02388 раскрывает структуру ориентированной пленки с улучшенной степенью проницаемости водяных паров, которая получена из экструдированной и растянутой смеси следующих компонентов: а) высококристаллического полипропилена (HCPP), имеющего интермолекулярную стереорегулярность более 93 процентов, и b) политерпеновой смолы в количестве, улучшающем барьерные характеристики в отношении влаги.

Публикация США № 2002/0071960 раскрывает биаксиально ориентированную многослойную полипропиленовую пленку, которая включает по меньшей мере один базовый слой В, один промежуточный слой Z и один верхний слой D, и содержит мигрирующие добавки. Пленка содержит максимально 0,15 процента, по весу, мигрирующих добавок, в расчете на общий вес пленки. Структуру многослойной пленки создают соэкструзией и биаксиальным растяжением, с последующими термофиксацией и, необязательно, обработкой коронным разрядом.

Международная Патентная Заявка WO 98/55537 представляет пленки из полиэтилена высокой плотности (HDPE), содержащие углеводородные полимеры, имеющие улучшенные барьерные характеристики в отношении влаги.

Статья автора Thomas R. Mueller “Improving Barrier Properties of Polypropylene Films” («Улучшенные барьерные свойства полипропиленовых пленок»), Journal of Plastic Film and Sheeting, том 14, 1998, стр. 226-233, описывает пленки, сформированные из полиолефинов, и кристаллические сердцевины, кристаллические слои, покрытия из акриловых и поливинилиденхлоридных сополимеров (PVDC), и соэкструзии биаксиально ориентированного полипропилена (OPP) и биаксиально ориентированного полиэтилентерефталата (PET). Испытания проницаемости с использованием ментола и d-лимонена показали, что во многих случаях пленки с пониженной степенью проницаемости водяных паров (WVTR) также создают улучшенный барьер для этих органических соединений, которые имитируют запахи и вкус нескольких типов пищевых продуктов.

В докладе автора German V. Laverde “Blown PP based Coextruded Films as an Alternative for the Flexible Packaging Industry” («Соэкструдированные раздувные пленки на основе полипропилена как альтернатива для производства гибких упаковочных материалов»), ANTEC (Ежегодная Техническая Конференция) 2002 года, стр. 2479-2483, представлены полипропиленовые полимеры для производства соэкструдированных или однослойных раздувных пленок. Эта статья представляет сравнение механических и оптических свойств в ряду структур с использованием различных полипропиленовых полимеров и с различной толщиной слоев.

Статья авторов Aubee и др. “A New Family of sHDPE Polymers for Enhanced Moisture Barrier Performance” («Новое семейство полимеров на основе полиэтилена высокого давления, полученного с использованием односайтовых катализаторов, для повышения эффективности барьерного действия в отношении влаги»), Journal of Plastic Film and Sheeting, 2006, том 22, стр. 315-330, описывает новый класс полимеров на основе полученного с использованием односайтовых катализаторов полиэтилена высокой плотности (sHDPE) для применения в качестве барьера в отношении влаги.

Патент США 5314749 раскрывает многослойную усадочную пленку, ориентированную в продольном и/или поперечном направлениях. Эти пленки включают внутренний слой, включающий полиэтилен высокой плотности, и наружные слои, каждый из которых включает олефиновый полимер или сополимер. Промежуточные полимерные адгезивные слои необязательно могут быть включены в эти соэкструдированные варианты исполнения, которые при отсутствии таких промежуточных слоев не обеспечивают надлежащего термоклеевого связывания.

Патент США 4828928 представляет соэкструдированную многослойную пленку, ориентированную главным образом в продольном направлении, и которая включает сердцевинный слой, включающий полиэтилен высокой плотности, наружные слои, включающие этилен-пропиленовый сополимер, полипропилен или их смеси, и промежуточные слои, связывающие наружные слои с сердцевинным слоем и включающие этиленовый сополимер.

Международная Публикация № WO 2008/079755 раскрывает пленку, включающую по меньшей мере три слоя, и в которой по меньшей мере один слой представляет собой внутренний слой с толщиной, составляющей 20 процентов или меньше от общей толщины пленки. Внутренний слой или полимерный компонент, используемый для формирования внутреннего слоя, имеет одно из следующих свойств: А) прочность на растяжение в продольном направлении (MD), модуль эластичности при 2%-ной деформации по меньшей мере в два раза выше, чем прочность на растяжение в продольном направлении, модуль эластичности при 2%-ной деформации покровного слоя, или В) прочность на растяжение в продольном направлении (MD), модуль эластичности при 2%-ной деформации по меньшей мере в пять раз ниже, чем прочность на растяжение в продольном направлении, модуль эластичности при 2%-ной деформации покровного слоя. Внутренний слой, или по меньшей мере один полимерный компонент внутреннего слоя, также имеет одно из следующих свойств: С) индекс расплава, I2 (190°С/2,16 кг), меньший или равный 2 г/10 минут, или D) показатель текучести расплава, MFR (230°С/2,16 кг), меньший или равный 5 г/10 минут.

Международная Публикация WO № 2004/098882 представляет многослойную соэкструдированную пленку, составленную по меньшей мере одним сердцевинным слоем А и наружными слоями В и С, размещенными на двух сторонах. Сердцевинный слой А включает от 50 до 100% по весу циклического олефинового полимера (COC), имеющего температуру стеклования (Tg) по меньшей мере 60°С. Наружные слои В и С могут включать по меньшей мере один термосвариваемый полимер и один функциональный полимер. Между слоем А и слоями В и С могут быть размещены промежуточные слои для повышения адгезии между слоями. Эта пленка имеет общую толщину в диапазоне от 20 до 200 мкм, причем на сердцевинный слой А приходятся от 5 до 60% общей толщины пленки.

Дополнительно пленки представлены в Патентах США №№ 3817821; 4355076; 4380567; 6391411; Публикациях США №№ 2007/0215610; 2008/0107899; и Международной Публикации WO № 2008/017244.

Остается потребность в альтернативе многослойным биаксиально ориентированным полипропиленовым (ВоРР)/литьевым полипропиленовым пленкам в вариантах применения, где требуется барьер в отношении влаги, например, для упаковки пищевых продуктов. Такие пленки должны обеспечивать хорошие характеристики сопротивления разрыву и хорошие барьерные свойства в отношении влаги. Существует дополнительная потребность в пленках, которые могут быть сформированы с использованием менее дорогостоящего экструзионного процесса, который не требует каких-либо дополнительных стадий до или после экструзии и не нуждается в связующих слоях или компатибилизаторах. Эти и другие потребности были удовлетворены нижеприведенным изобретением.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение представляет пленку, включающую по меньшей мере три слоя, один внутренний слой, смежный с двумя наружными слоями, и в которой по меньшей мере один внутренний слой формируют из композиции, включающей полимер на основе этилена с плотностью, большей или равной 0,945 г/см³, или сополимер циклического олефина; и

в которой каждый наружный слой, независимо, формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена;

и в которой по меньшей мере один внутренний слой имеет толщину, меньшую или равную 25 процентам от общей толщины пленки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 изображает степень проницаемости водяных паров отмеченных пленок.

Фиг. 2 изображает величины сопротивления разрыву в поперечном направлении (CD) и в продольном направлении (MD) отмеченных пленок.

Фиг. 3 изображает результаты испытаний отмеченных пленок методом свободно падающего бойка.

Фиг. 4 изображает модуль эластичности при 2%-ной деформации в поперечном направлении (CD) и в продольном направлении (MD) отмеченных пленок.

Фиг. 5 изображает оптические свойства - значения мутности (%) отмеченных пленок.

Фиг. 6 изображает оптические свойства - значения блеска под углом 45° (UB (единиц блеска)) отмеченных пленок.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как обсуждается выше, изобретение представляет пленку, включающую по меньшей мере три слоя, один внутренний слой, смежный с двумя наружными слоями, и в которой по меньшей мере один внутренний слой формируют из композиции, включающей полимер на основе этилена с плотностью, большей или равной 0,945 г/см³, или сополимер циклического олефина; и

в которой каждый наружный слой, независимо, формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена;

и в которой по меньшей мере один внутренний слой имеет толщину, меньшую или равную 25 процентам от общей толщины пленки.

В одном варианте исполнения по меньшей мере один внутренний слой имеет толщину, меньшую или равную 20 процентам от общей толщины пленки.

В одном варианте исполнения по меньшей мере один внутренний слой имеет толщину, меньшую или равную 18 процентам от общей толщины пленки.

В одном варианте исполнения по меньшей мере один внутренний слой имеет толщину, величина которой составляет от 10 до 25 процентов, предпочтительно от 10 до 20 процентов, от общей толщины пленки.

В одном варианте исполнения по меньшей мере один внутренний слой формируют из композиции, включающей полимер на основе этилена с плотностью, большей или равной 0,945 г/см³. В дополнительном варианте исполнения композиция, используемая для формирования внутреннего слоя, включает более 80 весовых процентов, предпочтительно более 90 весовых процентов и более предпочтительно больше 95 весовых процентов полимера на основе этилена в расчете на вес композиции.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет плотность, большую или равную 0,95 г/см³, предпочтительно большую или равную 0,96 г/см³. В дополнительном варианте исполнения композиция, используемая для формирования внутреннего слоя, включает более 80 весовых процентов, предпочтительно более 90 весовых процентов и более предпочтительно больше 95 весовых процентов полимера на основе этилена в расчете на вес композиции.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена представляет собой этиленовый гомополимер.

Полимер на основе этилена может представлять собой комбинацию из двух или более вариантов исполнения, как здесь описываемых.

В одном варианте исполнения внутренний слой формируют из композиции сополимера циклического олефина. В дополнительном варианте исполнения сополимер циклического олефина получают из этилена и норборнена. В дополнительном варианте исполнения сополимер включает большее количество полимеризованного этилена, в расчете на вес сополимера.

В одном варианте исполнения полимер на основе пропилена имеет плотность, большую или равную 0,88 г/см³, предпочтительно большую или равную 0,89 г/см³, еще более предпочтительно большую или равную 0,90 г/см³.

В одном варианте исполнения полимер на основе пропилена имеет показатель текучести расплава (MFR), больший или равный 6 г/10 минут, предпочтительно больший или равный 8 г/10 минут.

В одном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропиленовый гомополимер.

В одном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропилен-этиленовый интерполимер и предпочтительно пропилен-этиленовый сополимер.

Полимер на основе пропилена может представлять собой комбинацию из двух или более вариантов исполнения, как здесь описываемых.

В одном варианте исполнения наружный слой формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена и по меньшей мере один другой полимер. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропилен-этиленовый интерполимер и предпочтительно пропилен-этиленовый сополимер. В дополнительном варианте исполнения наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена и по меньшей мере один другой полимер. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропилен-этиленовый интерполимер и предпочтительно пропилен-этиленовый сополимер. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения наружный слой формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена и по меньшей мере один другой полимер. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропиленовый гомополимер. В дополнительном варианте исполнения наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена и по меньшей мере один другой полимер. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропиленовый гомополимер. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой формируют из композиции, включающей более 50 весовых процентов, предпочтительно более 80 весовых процентов и более предпочтительно больше 90 весовых процентов полимера на основе пропилена. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена представляет собой пропиленовый гомополимер.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой не включает полимер на основе этилена.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой не включает этилен/α-олефиновый интерполимер.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой не включает этилен/α-олефиновый интерполимер, где α-олефин содержит четыре или более углеродных атомов.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой формируют из одной и той же композиции. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой имеет толщину, большую или равную 30 процентам, предпочтительно большую или равную 35 процентам общей толщины пленки.

В одном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения пленка является неориентированной.

В одном варианте исполнения пленка является ориентированной.

В одном варианте исполнения пленка состоит из трех слоев. В дополнительном варианте исполнения три слоя имеют толщины в соотношениях от 40/20/40 до 45/10/45.

В одном варианте исполнения пленка состоит из пяти слоев.

В одном варианте исполнения пленка состоит из пяти слоев. В дополнительном варианте исполнения пять слоев имеют толщины в соотношении от 25/10/30/10/25.

В одном варианте исполнения пленка состоит из пяти слоев. В дополнительном варианте исполнения пять слоев имеют толщины в соотношении от 25/10/30/10/25. В одном варианте исполнения по меньшей мере два внутренних слоя (10%-ных) формируют из композиции, включающей полимер на основе этилена с плотностью, большей или равной 0,945 г/см³, предпочтительно большей или равной 0,95 г/см³. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой (покровный, каждый по 25%) формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена с плотностью, большей или равной 0,88 г/см³, предпочтительно большей или равной 0,89 г/см³. В дополнительном варианте исполнения полимер на основе пропилена имеет показатель текучести расплава (MFR), больший или равный 6 г/10 минут, предпочтительно больший или равный 8 г/10 минут. В дополнительном варианте исполнения сердцевинный слой (30%-ный) формируют из композиции, включающей полимер на основе пропилена.

В одном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 100 микронам (100 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 55 микронам (55 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 50 микронам (50 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, большую или равную 20 микронам (20 мкм), предпочтительно большую или равную 25 микронам (25 мкм).

В предпочтительном варианте исполнения пленку формируют способом соэкструзии. В дополнительном варианте исполнения пленку формируют способом литья пленки. В еще одном варианте исполнения пленку формируют способом раздувного формования.

В одном варианте исполнения пленку формируют способом литья пленки.

В одном варианте исполнения пленку формируют способом раздувного формования.

В одном варианте исполнения пленка имеет значение степени проницаемости водяных паров (WVTR), меньшее или равное 5,5 г/м²/день, предпочтительно меньшее или равное 5 г/м²/день. В дополнительном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 55 микронам (55 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет значение степени проницаемости водяных паров (WVTR), меньшее или равное 5 г/м²/день, предпочтительно меньшее или равное 4,5 г/м²/день. В дополнительном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 55 микронам (55 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет прочность на разрыв в поперечном направлении (CD), большую или равную 400 г, предпочтительно большую или равную 500 г. В дополнительном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 55 микронам (55 мкм).

В одном варианте исполнения пленка имеет прочность на разрыв в продольном направлении (MD), большую или равную 200 г, предпочтительно большую или равную 300 г. В дополнительном варианте исполнения пленка имеет общую толщину, меньшую или равную 55 микронам (55 мкм).

В одном варианте исполнения внутренний слой имеет модуль эластичности при 2%-ной деформации (в продольном направлении, MD), который на величину от 1,1 до 1,4 больше модуля эластичности при 2%-ной деформации (MD) по меньшей мере одного наружного слоя. В дополнительном варианте исполнения внутренний слой имеет модуль эластичности при 2%-ной деформации (MD), который на величину от 1,1 до 1,4 больше модуля эластичности при 2%-ной деформации (MD) каждого наружного слоя. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения внутренний слой имеет модуль эластичности при 2%-ной деформации (в продольном направлении, MD), который на величину от 1,1 до 1,3 больше модуля эластичности при 2%-ной деформации (MD) по меньшей мере одного наружного слоя. В дополнительном варианте исполнения внутренний слой имеет модуль эластичности при 2%-ной деформации (MD), который на величину от 1,1 до 1,3 больше модуля эластичности при 2%-ной деформации (MD) каждого наружного слоя. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

Толщина пленочного слоя может быть определена, как известно в технологии, по массовым отношениям композиций слоев в экструдерах, используемых для формирования многослойной пленки, и конечной толщине многослойной пленки. Для каждого пленочного слоя определяют плотность в твердом состоянии каждой композиции, и значение массового расхода потока (кг/час) соответствующего экструдера известно из общеупотребительных гравиметрических питателей. По этим двум параметрам можно определить объемный расход потока каждой композиции слоя. Относительный объем каждого слоя может быть определен по величине объемного расхода потока для индивидуального слоя, деленной на значения общего объемного расхода потока всех композиций слоев. Для поддержания постоянными общей толщины и ширины пленки относительная толщина каждого слоя является такой же, как относительный объем.

Толщина пленочного слоя может быть также определена, как известно в технологии, с помощью микроскопических методов, таких как оптическая микроскопия или электронная микроскопия. В качестве примера, тонкий срез пленки отрезают перпендикулярно плоскости пленки с использованием лезвия микротома следующим образом. Пленку охлаждают в жидком азоте в держателе микротома. Затем лезвием микротома срезают несколько шлифов от около 10 до 15 микрон (10-15 мкм) толщиной. Затем эти шлифы рассматривают через оптический микроскоп, и из него проецируют изображение. Для измерения толщины каждого слоя, как показанной на проецируемом изображении, может быть использована известная в технологии компьютерная программа. Измерения могут быть проведены по различным точкам на изображении, и затем может быть определено усредненное значение. Слои в пленке являются четко различимыми по своим различным коэффициентам контрастности.

В одном варианте исполнения толщина указанного внутреннего слоя является меньшей, чем толщина наружного слоя, и предпочтительно меньшей, чем толщина каждого наружного слоя. В дополнительном варианте исполнения каждый наружный слой представляет собой покровный слой.

В одном варианте исполнения пленка не содержит адгезивный слой между двумя слоями пленки.

В еще одном варианте исполнения по меньшей мере один внутренний слой не включает полярный полимер, выбранный из группы, состоящей из этилен-винилацетатного сополимера, полиэтилентерефталата, сложного полиэфира, полиамида и их комбинаций.

Соответствующая изобретению пленка может включать комбинацию двух или более вариантов исполнения, как здесь описываемых.

Изобретение также представляет изделие, включающее соответствующую изобретению пленку.

Соответствующее изобретению изделие может иметь комбинацию из двух или более вариантов исполнения, как здесь описываемых.

Полимеры на основе этилена для применения во внутреннем слое

Полимеры на основе этилена включают этиленовые гомополимеры или интерполимеры, используемые в качестве единичного полимерного компонента, или в качестве основной части (>50 весовых процентов, в расчете на суммарный вес полимеров) полимерного компонента композиции, применяемой для формирования пленочного слоя. Такие полимеры включают полиэтилены высокой плотности (HDPE), однородно разветвленные линейные полимеры на основе этилена, однородно разветвленные главным образом линейные полимеры на основе этилена, и неоднородно разветвленные линейные полимеры на основе этилена. Количество одного или более из таких полимеров, если таковые наличествуют, в пленочной композиции будет варьировать в зависимости от желательных характеристик, других компонентов и типа полимера на основе этилена. Полимер на основе этилена не является функционализированным полимером, содержащим фрагменты карбоновых кислот, ангидридов или аминов (например, таким как полимер на основе этилена, привитый малеиновым ангидридом). В одном варианте исполнения полимер на основе этилена представляет собой этиленовый гомополимер.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет плотность более 0,946 г/см³, предпочтительно большую или равную 0,95 г/см³ и более предпочтительно большую или равную 0,96 г/см³.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет плотность менее 0,98 г/см³, предпочтительно меньшую или равную 0,975 г/см³ и более предпочтительно меньшую или равную 0,97 г/см³.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет индекс расплава (I2), больший или равный 5,0 г/10 минут, предпочтительно больший или равный 5,5 г/10 минут, более предпочтительно больший или равный 6 г/10 минут и еще более предпочтительно больший или равный 7 г/10 минут.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет индекс расплава (I2), меньший или равный 12 г/10 минут, предпочтительно меньший или равный 10 г/10 минут и более предпочтительно меньший или равный 9 г/10 минут.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет индекс расплава (I2), больший или равный 0,5 г/10 минут, предпочтительно больший или равный 1 г/10 минут.

В одном варианте исполнения полимер на основе этилена имеет индекс расплава (I2), меньший или равный 5 г/10 минут, предпочтительно меньший или равный 4 г/10 минут и более предпочтительно меньший или равный 3 г/10 минут.

Пригодные сомономеры, применимые для полимеризации с этиленом, включают, но не ограничиваются таковыми, мономеры с этиленовой ненасыщенностью и сопряженные или несопряженные диены или полиены. Примеры таких сомономеров включают С₃-С₂₀-α-олефины, такие как пропилен, изобутилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен. Предпочтительные сомономеры включают пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен и 1-октен, и более предпочтительно пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен. Другие пригодные мономеры включают стирол, галоген- или алкилзамещенные стиролы, тетрафторэтилены, винилбензоциклобутаны, бутадиены, изопрены, пентадиены, гексадиены, октадиены и циклоалкены, например, циклопентен, циклогексен и циклооктен. Типично этилен сополимеризуют с одним С₃-С₂₀-α-олефином с образованием этилен/α-олефинового сополимера. Предпочтительные сомономеры включают С₃-С₈-α-олефины, и предпочтительно пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-гептен и 1-октен, и более предпочтительно пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

Термины «однородный» и «однородно разветвленный» используются для обозначения этилен/α-олефиновых интерполимеров, в которых α-олефиновый сомономер хаотично распределен внутри данной полимерной молекулы, и все из полимерных молекул имеют одинаковое или по существу одинаковое отношение этилена к сомономеру.

К однородно разветвленным линейным этиленовым интерполимерам относятся этиленовые полимеры, которые не содержат длинных боковых цепей (или длинноцепочечных ответвлений в измеримых количествах), но имеют короткие боковые цепи, внесенные сомономером, который был привлечен для сополимеризации с образованием интерполимера, и которые однородно распределены как внутри одной и той же полимерной цепи, так и между различными полимерными цепями. То есть, однородно разветвленные линейные этиленовые интерполимеры не имеют длинных боковых цепей (или длинноцепочечных ответвлений в измеримых количествах), именно как в случае полимеров на основе линейных полиэтиленов низкой плотности или полимеров на основе линейных полиэтиленов высокой плотности, и получаются при использовании способов полимеризации с однородным распределением разветвлений, как описано, например, автором Elston в Патенте США 3645992. Примеры промышленных однородно разветвленных линейных этилен/α-олефиновых интерполимеров включают полимеры с торговой маркой TAFMER, поставляемые фирмой Mitsui Chemical Company, и полимеры с торговой маркой EXACT, поставляемые фирмой Exxon Chemical Company.

Однородно разветвленные главным образом линейные этиленовые интерполимеры описаны в Патентах США №№ 5272236; 5278272; 5703187; 6054544; 6335410 и 6723810, полное содержание каждого находится здесь. Некоторые из этих литературных источников также раскрывают способы получения этих полимеров. В дополнение, главным образом линейные этиленовые интерполимеры представляют собой однородно разветвленные этиленовые полимеры, имеющие длинноцепочечные ответвления. Длинноцепочечные ответвления имеют такое же сомономерное распределение, как в скелете полимера, и могут иметь примерно такую же длину, как длина полимерного скелета. Длинноцепочечное ответвление по числу атомов углерода является более длинным, чем длина короткой боковой цепи по числу атомов углерода, сформированной введением одного сомономера в полимерный скелет. Длинноцепочечное разветвление может быть определено с использованием спектроскопии ¹³С ядерного магнитного резонанса (NMR, ЯМР), и может быть количественно оценено с использованием метода Рэндалла согласно публикации (Randall, Rev. Macromol. Chem. Phys., том C29 (№№ 2 и 3), 1989, стр. 285-297), содержание которой включено здесь ссылкой.

«Главным образом линейный» типично означает, что блочный полимер может иметь в качестве заместителей, в среднем, от 0,01 длинноцепочечного ответвления на 1000 из общего числа атомов углерода (включая атомы углерода как скелета, так и боковых цепей) до 3 длинноцепочечных ответвлений на 1000 атомов углерода в целом. Полимеры могут иметь в качестве заместителей от 0,01 длинноцепочечного ответвления на 1000 атомов уг