Смесь и пленка, проявляющие стойкость к истиранию краски

Смесь и пленка, проявляющие стойкость к истиранию краски

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пригодным для нанесения печати смесям и пригодным для нанесения печати пленкам, в частности, к многослойным упаковочным пленкам. Изделия с нанесенной печатью, такие как пленки с нанесенной печатью, применяют для изготовления различных упаковочных изделий, таких как мешки, пакеты и подобные изделия, в частности, для применения при упаковывании широкого ряда продуктов, включая продукты питания. Такие упаковочные пленки включают многослойные пленки, первый внешний слой которых служит в качестве термозапаиваемого слоя, который запаивается с самим собой или с другим компонентом упаковки при упаковывании продукта, или который запаивается сам с собой при превращении пленки в упаковочное изделие, которое затем применяют при упаковывании продукта. Первый внешний термозапаиваемый слой разработан с обеспечением прочного термозапаянного соединения с самим собой или с другим компонентом упаковки. Второй внешний слой имеет внешнюю поверхность, которая образует по меньшей мере часть внешней поверхности упаковки, содержащей продукт. Второй внешний слой разработан для того, чтобы выдерживать воздействие нагревательного элемента термозапаивающего устройства, применяемого при превращении пленки в упаковочное изделие и/или применяемого при упаковывании продукта.

Термозапаиваемый слой обычно выполнен с возможностью запаивания при относительно низкой температуре, а второй внешний слой выполнен таким образом, чтобы он не плавился или не испытывал другого вредного воздействия под действием тепла от термозапаивающего устройства. Второй внешний слой в общем случае изготовлен из полимера, имеющего более высокую температуру плавления, чем полимер, из которого изготовлен первый внешний термозапаиваемый слой. Благодаря своим низкой стоимости и термостойкости полимеры на основе пропилена, такие как сополимер пропилена/этилена и терполимер пропилена/этилена/бутена, являются предпочтительными полимерами для применения во втором внешнем слое многослойных термоусадочных упаковочных пленок. Полимеры на основе пропилена могут выдерживать воздействие тепла, проходящего сквозь толщину пленки для расплавления термозапаиваемого слоя при осуществлении термозапаивания пленки с самой собой или с другим компонентом упаковки.

Желательно изготавливать упаковку из термоусадочной упаковочной пленки, на внешнем слое которой выполнена печать краской. Тем не менее, было обнаружено, что печать, выполненная краской на внешнем слое пленки, изготовленном из сополимера пропилена/этилена и терполимера пропилена/этилена/бутена, не выдерживает внешних воздействий, в результате чего происходит истирание краски в нежелательной степени. Было бы желательно разработать термоусадочную многослойную упаковочную пленку, имеющую пригодный для нанесения печати внешний слой, содержащий сополимер пропилена/этилена и/или терполимер пропилена/этилена/бутена, на котором краска выдерживает трение во время обработки пленки при преобразовании и упаковывании, а также при манипуляциях с упакованным продуктом, при его транспортировке и использовании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было обнаружено, что стойкость к истиранию краски можно улучшить при использовании смеси (i) олефинового блок-сополимера (ОБС) с (ii) полимером на основе пропилена, например, гомополимером пропилена и/или сополимером пропилена, включая сополимер пропилена/этилена (ПЭС) и/или терполимер пропилена/этилена/бутена (ПЭБ). Было обнаружено, что присутствие смеси в пригодном для нанесения печати внешнем слое многослойной пленки обеспечивает стойкость к истиранию краски при обработке пленки во время преобразования и упаковывания, а также при манипуляциях с пленкой, при транспортировке и применении пленки при изготовлении упакованного продукта.

Первый аспект настоящего изобретения относится к полимерной смеси, содержащей (i) гомополимер или сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 95 массовых процентов от общей массы смеси, и (ii) олефиновый блок-сополимер в количестве от 5 до 25 массовых процентов от общей массы смеси. Олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/C_3-20 α-олефина, имеющий плотность от 0,85 до 0,89 г/см³ и индекс расплава от 0,5 г/10 мин до 10 г/10 мин. В одном из вариантов реализации олефиновый блок-сополимер имеет коэффициент полидисперсности M_w/M_n по меньшей мере 1,7 и содержит жесткие сегменты и мягкие сегменты, причем жесткие сегменты составляют от 10 до 40 массовых процентов от общей массы блок-сополимера, при этом содержание сомономера в жестких сегментах составляет менее 3 мольных процентов, в то время как содержание сомономера в мягких сегментах доставляет от 14 до 28 мольных процентов.

Второй аспект настоящего изобретения относится к стойкой к истиранию краски многослойной пленке с нанесенной печатью, содержащей первый внешний слой, который представляет собой термозапаиваемый слой, и второй внешний слой, содержащий смесь (i) гомополимера или сополимера на основе пропилена в количестве от 75 до 95 массовых процентов от общей массы смеси и (ii) олефинового блок-сополимера в количестве от 5 до 25 массовых процентов от общей массы смеси, причем олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/ С_3-20 α-олефина с плотностью от 0,85 до 0,89 г/см³ и индексом расплава от 0,5 г/10 мин до 10 г/10 мин, причем на внешней поверхности второго внешнего слоя нанесена печать. В одном из вариантов реализации олефиновый блок-сополимер имеет коэффициент полидисперсности M_w/M_n по меньшей мере 1,7 и содержит жесткие сегменты и мягкие сегменты, причем жесткие сегменты составляют от 10 до 40 массовых процентов от общей массы блок-сополимера, при этом содержание сомономера в жестких сегментах составляет менее 3 мольных процентов, при этом содержание сомономера в мягких сегментах составляет от 14 до 28 мольных процентов.

В одном из вариантов реализации смесь содержит гомополимер или сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 90 массовых процентов от общей массы слоя и олефиновый блок-сополимер в количестве от 10 до 25 массовых процентов от общей массы слоя, причем олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/C_4-12 α-олефина с плотностью от 0,870 до 0,884 г/см³ и индексом расплава от 0,8 г/10 мин до 7 г/10 мин, причем олефиновый блок-сополимер содержит жесткие сегменты и мягкие сегменты, причем жесткие сегменты составляют от 15 до 30 массовых процентов от общей массы блок-сополимера, при этом содержание сомономера в жестких сегментах составляет менее 2 мольных процентов и содержание сомономера в мягких сегментах составляет от 15 до 20 мольных процентов.

В одном из вариантов реализации смесь содержит гомополимер или сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 85 массовых процентов от общей массы слоя и олефиновый блок-сополимер в количестве от 15 до 25 массовых процентов от общей массы слоя, причем олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/С_6-8 α-олефина с плотностью от 0,875 до 0,879 г/см³ и индексом расплава от 0,9 г/10 мин до 6 г/10 мин, и имеет коэффициент полидисперсности M_w/M_n от 1,7 до 3,5, причем олефиновый блок-сополимер содержит жесткие сегменты и мягкие сегменты, причем жесткие сегменты составляют от 23 до 27 массовых процентов от общей массы блок-сополимера, при этом содержание сомономера в жестких сегментах составляет менее 1 мольного процента, в то время как содержание сомономера в мягких сегментах составляет от 17 до 19 мольных процентов.

В одном из вариантов реализации олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/октена с плотностью от 0,876 до 0,878 г/см³ и индексом расплава примерно от 4,8 до 5,2 г/10 мин.

В одном из вариантов реализации олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/октена с плотностью от 0,876 до 0,878 г/см³ и индексом расплава примерно от 0,9 до 1,1 г/10 мин.

В одном из вариантов реализации печать содержит краску на основе нитроцеллюлозы/полиуретана.

В одном из вариантов реализации многослойная пленка дополнительно содержит внутренний слой пленки, расположенный между первым и вторым внешними слоями, причем указанный внутренний слой пленки содержит вторую смесь, содержащую от 10% до 60% по массе по меньшей мере одного полимера A, выбранного из группы, состоящей из сополимеров этилена-ненасыщенного сложного эфира, сополимера этилена-ненасыщенной кислоты и иономерной смолы, и от 5% до 50% по массе по меньшей мере одного полимера В, выбранного из сополимеров этилена/α-олефина с плотностью от 0,868 до 0,910 г/см³, предпочтительно от 0,868 до 0,905 г/см³, и от 30% до 65% по массе по меньшей мере одного полимера С, выбранного из сополимеров этилена/α-олефина с плотностью от 0,912 до 0,935 г/см³, предпочтительно от 0,912 до 0,925 г/см³, причем указанный полимер C имеет бимодальное молекулярно-массовое распределение или представляет собой длинноцепочечный разветвленный полимер.

В одном из вариантов реализации вторая полимерная смесь содержит от 30% до 50% по массе, предпочтительно от 20% до 55% по массе, полимера A, и от 10% до 30%, предпочтительно от 7% до 40% по массе, полимера B, и от 35% до 60% по массе, предпочтительно от 40% до 50%, полимера C.

В одном из вариантов реализации индекс расплава (MFI, измеренный согласно ASTM D1238 при 190°C и 2,16 кг) указанного полимера B составляет от 0,5 до 5 г/10 мин, предпочтительно от 1,0 до 3,0 г/10 мин и/или индекс расплава (MFI) указанного полимера C составляет от 0,5 до 5 г/10 мин, предпочтительно от 1,0 до 3,0 г/10 мин.

В одном из вариантов реализации процентное содержание по массе второй полимерной смеси по отношению ко всей пленке составляет от 5% до 60%, или от 10% до 40%, или от 20% до 35%.

В одном из вариантов реализации первый внешний термозапаиваемый слой содержит полимер, выбранный из сополимеров этилена-винилацетата (ЭВА), гомогенных или гетерогенных линейных сополимеров этилена/α-олефина и смесей указанных полимеров.

В одном из вариантов реализации скорость проникновения O₂ (OTR, измеренная при 23°C и 0% отн. влажности согласно ASTM D-3985) находится в диапазоне от 1000 до 10000 см³/м²⋅день⋅атм.

В одном из вариантов реализации пленка дополнительно содержит внутренний газонепроницаемый слой, содержащий по меньшей мере один газонепроницаемый полимер, выбранный из сополимеров винилиденхлорида (ПВДХ), сополимеров этилена-винилового спирта (EVOH), полиамидов и сополимеров на основе акрилонитрила и смесей указанных полимеров.

В одном из вариантов реализации скорость проникновения O₂ (OTR, измеренная при 23°C и 0% отн. влажности согласно ASTM D-3985) ниже, чем 100 см³/м²⋅день⋅атм, предпочтительно ниже 80 см³/м²⋅день⋅атм.

В одном из вариантов реализации скорость проникновения O₂ (OTR, измеренная при 23°C и 0% отн. влажности согласно ASTM D-3985) составляет от 100 до 500 см³/м²⋅день⋅атм, предпочтительно от 150 до 450 см³/м²⋅день⋅атм.

В одном из вариантов реализации пленка демонстрирует процент свободной усадки при 85°C (ASTM D2732) по меньшей мере в одном или в обоих направлениях выше 5%, или выше 10%, или выше 15%, или выше 20%.

В одном из вариантов реализации пленка представляет собой шестислойную пленку, включающую первый внешний запаиваемый слой, второй внутренний слой, содержащий смесь согласно любому из пунктов формулы изобретения 1-3, третий и пятый соединительные слои, четвертый газонепроницаемый слой и шестой внешний слой, подвергающийся внешним воздействиям.

Третий аспект настоящего изобретения относится к упаковочному изделию в форме бесшовного пленочного рукава согласно второму аспекту, причем указанная пленка содержит смесь согласно первому аспекту, причем первый внешний термозапаиваемый слой представляет собой самый внутренний слой рукава. Как вариант, упаковочное изделие находится в форме гибкого контейнера, полученного путем термозапаивания с самой собой пленки согласно второму аспекту, причем указанная пленка содержит смесь согласно первому аспекту.

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к продукту питания, упакованному в упаковочное изделие согласно третьему аспекту, прием указанное упаковочное изделие содержит пленку согласно второму аспекту, причем указанная пленка содержит смесь согласно первому аспекту.

В одном из вариантов реализации продукт выбран из мяса, птицы, сыра, подвергшегося технологической обработке и копченого мяса, свинины и ягнятины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение поперечного сечения двухслойной пленки согласно настоящему изобретению.

ФИГ. 2 представляет собой схематическое изображение поперечного сечения трехслойной пленки согласно настоящему изобретению.

ФИГ. 3 представляет собой схематическое изображение поперечного сечения шестислойной пленки согласно настоящему изобретению.

ФИГ. 4 представляет собой схематическое изображение способа изготовления многослойной пленки согласно настоящему изобретению.

ФИГ. 5 представляет собой схематическое изображение горизонтального способа непрерывного упаковывания для применения при изготовлении упакованного продукта, включающего упаковочное изделие согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании термин «пленка» относится к пластиковому полотну, независимо от того, имеет ли пленка форму листа или рукава. В настоящем описании термины «внутренний слой» и «внутрилежащий слой» относятся к любому слою пленки, обе главные поверхности которого непосредственно приклеены к другому слою пленки. В настоящем описании выражение «внешний слой» или «наружный слой» относится к любому слою пленки, лишь одна из главных поверхностей которого непосредственно приклеена к другому слою пленки. В настоящем описании «запаиваемый слой», «запаивающий слой», «термозапаиваемый слой» и «заклеивающий слой» относятся к внешнему слою пленки, участвующему в запаивании пленки с самой собой, с другим слоем этой же или другой пленки и/или с другим изделием, не являющимся пленкой. В настоящем описании выражения «соединительный слой» и «адгезивный слой» относятся к любому внутреннему слою пленки, главным назначением которого является склеивание двух слоев пленки между собой.

В настоящем описании выражения «направление экструзии», сокращаемое в настоящей заявке как «НЭ», и «продольное направление», сокращаемое как «ПрН», относится к направлению «по длине» пленки, т.е. в направлении экструзии пленки. В настоящем описании выражение «поперечное направление», сокращаемое как «ПоН», относится к направлению поперек пленки, перпендикулярно направлению экструзии или продольному направлению.

В настоящем описании термин «приклеенный» относится к слоям пленки, главные поверхности которых находятся в прямом или опосредованном (посредством одного или более дополнительных слоев, расположенных между ними) контакте друг с другом посредством совместной экструзии, нанесения покрытия экструзией или ламинирования с клеем. В настоящем описании у слоев пленки, которые являются «непосредственно приклеенными», главные поверхности находятся в прямом контакте друг с другом, без клея или другого слоя между ними. В настоящем описании слой, определенный как находящийся «между» двумя другими слоями, включает прямое приклеивание определенного слоя к обоим другим слоям, прямое приклеивание определенного слоя к первому из других слоев и опосредованное приклеивание определенного слоя ко второму из других слоев, а также опосредованное приклеивание основного слоя к обоим другим слоям.

В настоящем описании термин «газонепроницаемый слой» относится к слою, содержащему смолу, которая ограничивает прохождение одного или более газов (например, кислорода, двуокиси углерода, и т.д.) через слой. В настоящем описании выражение «барьерный слой» относится к слою, изготовленному из полимера, который служит барьером для проникновения кислорода O₂, измеренного при 23°C и 0% отн. влажности. Кислородный барьер может обеспечить скорость проникновения кислорода, измеренную согласно ASTM D-3985, менее 500 см³/м²⋅день⋅атм, предпочтительно менее 100 см³/м²⋅день⋅атм.

В настоящем описании выражения «гибкий контейнер» и «упаковочное изделие» включают мешки с торцевой запайкой, мешки с боковой запайкой, мешки с L-образной запайкой, мешки с U-образной запайкой (также называемые «пакетами»), мешки с боковыми фальцами, рукава со швом и бесшовные оболочки. В настоящем описании термин «мешок» относится к упаковочному контейнеру, имеющему открытый верх, боковые края и нижний край. Термин «мешок» включает плоско укладываемые мешки, пакеты и оболочки, включая бесшовные оболочки и оболочки со швом на верхней грани, последние включают оболочки со швом внахлест, оболочки со швом с гребнем, и оболочки со швом встык на верхней грани, поверх которого наклеена соединительная клейкая лента. Различные конфигурации мешков и оболочек описаны в патентах США №6,764,729 и №6,790,468 (оба указанных документа полностью включены в настоящую заявку посредством ссылок), включая мешки с L-образной запайкой, мешки со швом на верхней грани и мешки с U-образной запайкой.

В настоящем описании выражение «бесшовный рукав» относится к рукаву без термозапайки, проходящей вдоль рукава. Бесшовный рукав в общем случае изготавливают путем экструзии через круглую фильеру.

Первый внешний слой представляет собой внутренний слой рукава и служит в качестве термозапаиваемого слоя для склеивания внутреннего слоя с самим собой (или с другим компонентом упаковочного изделия, если рукав представляет собой щелевое отверстие), включая мешки, оболочки, пакеты со швом на верхней стороне, и т.д. Термозапаиваемый слой можно запаивать с самим собой при изготовлении мешков с торцевой запайкой, мешков с боковой запайкой, оболочек со швом с гребнем, мешков с U-образной запайкой т.д.

В настоящем описании выражение «стабильность при обработке» является взаимозаменяемым с термином «обрабатываемость» и относится к стабильности пленки во время изготовления, при экструзии, ориентации и преобразовании.

В настоящем описании термин «ориентированный» относится к термопластиковой мембране, которая была вытянута при температуре выше температуры размягчения, в одном направлении («одноосевое») или двух направлениях («двухосевое»), с последующим охлаждением пленки для «закрепления», при котором по существу сохраняются вытянутые размеры. Ориентирование в твердом состоянии при температуре выше температуры размягчения приводит к получению пленки, обладающей свойствами термоусадки при последующем нагревании. Ориентирование в расплавленном состоянии, например, при производстве пленки с раздувом, не приводит к получению термоусадочной пленки. Ориентирование как в расплавленном состоянии, так и в твердом состоянии увеличивает степень ориентации полимерных цепей, благодаря чему улучшаются механические свойства получаемой ориентированной пленки.

В настоящем описании выражения «термоусадочный», «термоусадка» и подобные выражения указывают на склонность пленки сжиматься при воздействии тепла, т.е. сокращаться при нагревании, так что размер пленки уменьшается, при этом пленка находится в незакрепленном состоянии. Свободную усадку измеряют согласно ASTM D 2732, и определяют как процентное изменение размеров образца 10 см×10 см при воздействии выбранного нагрева, путем погружения образца на 5 секунд в водяную баню, нагретую до 85°C.

Многослойная пленка согласно настоящему изобретению может быть нетермоусадочной или термоусадочной. В настоящем описании выражение «нетермоусадочный» применяют в отношении пленки, демонстрирующей свободную усадку при 85°C менее 5% в направлении экструзии (НЭ) и менее 5% в поперечном направлении (ПоН), при общей (НЭ + ПоН) свободной усадке при 85°C менее 10%, измеренной согласно ASTM D2732. В настоящем описании выражение «термоусадочный» применяют в отношении пленки, демонстрирующей свободную усадку при 85°C по меньшей мере 5% по меньшей мере в одном направлении (НЭ и/или ПоН) и общую свободную усадку (НЭ + ПоН) при 85°C по меньшей мере 10%, измеренную согласно ASTM D2732. Термоусадочная многослойная пленка может иметь свободную усадку при 85°C по меньшей мере 10% по меньшей мере в одном направлении (НЭ и/или ПоН) или свободную усадку при 85°C по меньшей мере 10% в каждом направлении (НЭ и ПоН), или свободную усадку при 85°C по меньшей мере 15% по меньшей мере в одном направлении (НЭ и/или ПоН), или свободную усадку при 85°C по меньшей мере 20% по меньшей мере в одном направлении (НЭ и/или ПоН), или свободную усадку при 85°C по меньшей мере 15% в обоих направлениях (НЭ и ПоН), или свободную усадку при 85°C по меньшей мере 20% в обоих направлениях (НЭ и ПоН).

В настоящем описании термин «полимер» относится к продукту реакции полимеризации и включает гомополимеры и сополимеры. В настоящем описании термин «гомополимер» применяют в отношении полимера, полученного при полимеризации единственного мономера, т.е. полимера, состоящего по существу из одного типа звеньев, т.е. повторяющихся звеньев. В настоящем описании термин «сополимер» относится к полимерам, полученным по реакции полимеризации по меньшей мере двух различных мономеров. Например, термин «сополимер» включает продукт реакции сополимеризации этилена и α-олефина, такого как 1-гексен. При использовании в качестве родового термина, термин «сополимер» также включает, например, терполимеры. Термин «сополимер» также включает статистические сополимеры, блок-сополимеры и привитые сополимеры.

В настоящем описании термин «полиолефин» относится к полимеризованному олефину, который может быть линейным, разветвленным, циклическим, алифатическим, ароматическим, замещенным или незамещенным. Полиолефин включает олефиновый гомополимер, олефиновый сополимер, сополимер олефина и неолефинового сомономера, сополимеризуемого с олефином, такого как виниловые мономеры, модифицированные полимеры указанных мономеров и подобные соединения. Конкретные примеры включают гомополимер этилена, гомополимер пропилена, гомополимер бутена, сополимер этилена/С_4-8 α-олефина, и подобные соединения, сополимер пропилена/α-олефина, сополимер бутена/α-олефина, сополимер этилена/ненасыщенного сложного эфира (например, сополимер этилена/этилакрилата, сополимер этилена/бутилакрилата, сополимер этилена/метилакрилата), сополимер этилена/ненасыщенной кислоты (например, сополимер этилена/акриловой кислоты, сополимер этилена/метакриловой кислоты), сополимер этилена/винилацетата, иономерную смолу, полиметилпентен и т.д.

В настоящем описании выражение «сополимер этилена/α-олефина» относится к гетерогенным и гомогенным полимерам, таким как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) с плотностью обычно в диапазоне примерно от 0,900 г/см³ примерно до 0,930 г/см³, линейный полиэтилен средней плотности (ЛПЭСП) с плотностью обычно в диапазоне примерно от 0,930 г/см³ примерно до 0,945 г/см³, и полиэтилен очень низкой плотности и сверхнизкой плотности (ПЭОНП и ПЭСНП) с плотностью менее примерно 0,915 г/см³, обычно в диапазоне от 0,868 до 0,915 г/см³, и таким как катализированные металлоценом гомогенные смолы Exact^® и Exceed^®, поставляемые Exxon, одноцентровые смолы Affinity^®, поставляемые Dow, и Tafmer^® гомогенные смолы сополимера этилена/α-олефина, поставляемые Mitsui. Все указанные материалы в общем включают сополимеры этилена и одного или более сомономеров, выбранных из С_4-10 α-олефина, такого как бутен-1, гексен-1, октен-1, и т.д., причем молекулы сополимеров содержат длинные цепи с относительно небольшим числом боковых ветвей или поперечно сшитые структуры.

В настоящем описании выражение «гетерогенный полимер» или «полимер, полученный путем гетерогенного катализа» относится к продуктам реакции полимеризации с относительно широким диапазоном вариаций по молекулярной массе и относительно широким диапазоном вариаций по композиционному распределению, т.е. обычные полимеры, полученные, например, при помощи обычных катализаторов Циглера-Натта, например, галогенидов металлов, активированных металлоорганическим катализатором, т.е. хлорид титана, факультативно содержащий хлорид магния, образующий комплекс с триалкилалюминием, и могут быть найдены в таких патентах, как патент США №4,302,565, выданный на имя Goeke и других, и патент США №4,302,566, выданный на имя Karol и других. Гетерогенно катализированные сополимеры этилена и олефина могут включать линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен очень низкой плотности (ПЭОНП) и полиэтилен сверхнизкой плотности (ПЭСНП). Некоторые сополимеры указанного типа доступны, например, от компании The Dow Chemical Company, находящейся в Midland, Michigan, США, и продаются как смолы под торговой маркой Dowlex.

В настоящем описании выражение «гомогенный полимер» или «полимер, полученный путем гомогенного катализа», или «полимер, полученный на одноцентровом катализаторе (ssc)» относится к продуктам реакции полимеризации с относительно узким молекулярно-массовым распределением и относительно узким композиционным распределением. Гомогенные полимеры отличаются по структуре от гетерогенных полимеров тем, что гомогенные полимеры демонстрируют относительно однородное распределение сомономеров вдоль цепи, идентичное распределение последовательности во всех цепях и близость длин все цепей, т.е. более узкое молекулярно-массовое распределение. Указанный термин включает гомогенные полимеры, полученные при помощи металлоценов или других катализаторов одноцентрового типа (ssc, от англ. «single site catalyzed»), а также гомогенные полимеры, полученные при помощи катализаторов типа Циглера-Натта в гомогенных условия катализа. Сополимеризация этилена и α-олефинов в гомогенных условиях катализа включает, например, сополимеризацию под действием металлоценовых систем катализаторов, которые содержат катализаторы с вынужденной геометрией, т.е. моноциклопентадиенильные комплексы переходных металлов, описанные в патенте США №5,026,798 на имя Canich.

Гомогенный сополимер этилена/α-олефина (гомогенный ЭАО) включает модифицированные или немодифицированные гомогенные сополимеры этилена/α-олефина, продаваемые как смолы Tafmer^® от Mitsui Petrochemical Corporation, расположенной в Токио, Япония, и модифицированные или немодифицированные линейные гомогенные сополимеры этилена/α-олефина, продаваемые как смолы Exact^® от ExxonMobil Chemical Company, расположенной в Houston, Texas, США, модифицированные или немодифицированные гомогенные сополимеры этилена/α-олефина, содержащие длинноцепочечные разветвления, продаваемые как смолы под маркой Affinity^® от The Dow Chemical Company. В настоящем описании «длинноцепочечный разветвленный» сополимер этилена/α-олефина относится к сополимеру, содержащему ветви с длиной сравнимой с длиной основной цепи полимера. Длинноцепочечный разветвленный сополимер этилена/α-олефина имеет отношение I₁₀/I₂ (а именно, отношение индекса расплава при 10 кг и 2,16 кг) по меньшей мере 6, или по меньшей мере 7, или от 8 до 16.

В настоящем описании выражение «сополимер этилена/α-олефина с бимодальным молекулярно-массовым распределением» относится к сополимеру этилена/α-олефина, содержащему компонент сополимера этилена/α-олефина с по меньшей мере одной идентифицируемой более высокой молекулярной массой и компонент сополимера этилена/α-олефина с по меньшей мере одной идентифицированной более низкой молекулярной массой. На графике, на котором горизонтальная ось представляет собой логарифм молекулярной массы (log MW), бимодальный сополимер этилена/α-олефина показывает по меньшей мере два пика, показанные, например, на ФИГ. 1 в патенте США №7,193,017, полностью включенном в настоящую заявку посредством ссылки. В настоящем описании «бимодальный сополимер» относится к сополимерам, обладающим коэффициентом молекулярно-массового распределения, или полидисперсности, М_w/М_n, в диапазоне от 5 до 20.

В настоящем описании термин «модифицированный полиолефин» включает модифицированный полимер, полученный путем сополимеризации гомополимера олефина или сополимера олефина с ненасыщенной карбоновой кислотой, например, малеиновой кислотой, фумаровой кислотой или подобными кислотами, или производным указанной кислоты, таким как ангидрид, сложный эфир или соль металла, или подобными соединениями. Указанный термин также включает модифицированные полимеры, полученные путем включения в олефиновый гомополимер или сополимер, путем смешивания или прививки к полимерной цепи ненасыщенной карбоновой кислоты, например, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты или подобных кислот, или производного указанной кислоты, такого как ангидрид, сложный эфир или соль металла, или подобных соединений.

Полимеры этилена и ненасыщенной кислоты включают гомополимеры и сополимеры, содержащие мостики акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты между мономерными звеньями. Смолы на основе акриловой кислоты могут быть получены любым способом, известным специалисту в данной области техники, которые могут включать полимеризацию акриловой кислоты или метакриловой кислоты в присутствие света, нагревания или катализаторов, таких как бензоилпероксиды, или при помощи сложных эфиров указанных кислот с последующим омылением. Примеры смол на основе акриловой кислоты включают, без ограничения, сополимер этилена/акриловой кислоты (ЭАК), сополимер этилена/метакриловой кислоты (ЭМАК) и смеси указанных соединений.

Полимеры этилена-ненасыщенного сложного эфира включают гомополимеры и сополимеры, содержащие мостик сложного эфира акриловой кислоты между мономерными звеньями. Смолы на основе акрилатов могут быть получены любым способом, известным специалисту в данной области техники, такими как, например, полимеризацией акрилатного мономера теми же способами, которые описаны для смол на основе акриловой кислоты. Примеры смол на основе акрилатов включают, без ограничения, сополимер метил/метакрилата (ММА), сополимер этилена/винилакрилата (ЭВА), сополимер этилена/метакрилата (ЭМА), сополимер этилена/н-бутилакрилата (ЭнБА) и смеси указанных полимеров.

В настоящем описании выражение «этилен/винилацетат» (ЭВА) относится к сополимеру, образованному из мономеров этилена и винилацетата, в котором звенья этилена присутствуют в большем количестве, а звенья винилацетата присутствуют в меньшем количестве. Типичное количество винилацетата может варьироваться от примерно 5 до примерно 20% по массе.

В настоящем описании термин «иономерная смола» относится к сополимеру на основе солей металлов сополимеров этилена и винилового мономера, содержащего кислотную группу, такого как метакриловая кислота, и поперечно сшитым полимерам, содержащим ионные мостики (т.е. ионные связи между цепями) вместе с ковалентными связями. Иономерные смолы содержат положительно и отрицательно заряженные группы, которые не ассоциированы друг с другом, что обеспечивает полярный характер смолы. Металл может находиться в форме одновалентных или двухвалентных ионов, таких как литий, натрий, калий, кальций, магний и цинк. Ненасыщенные органические кислоты включают акриловую кислоту и метакриловую кислоту. Ненасыщенные органические сложные эфиры включают метакрилат и изобутилакрилат. Иономерная смола может включать смесь двух или более сополимеров этилена/ненасыщенной органической кислоты или сложного эфира.

Соединительные слои могут быть расположены между соответствующими слоями в том случае, если между соседними слоями не обеспечивается достаточная адгезия. Адгезивная смола может предпочтительно содержать один или более полиолефинов, один или более модифицированных полиолефинов или смесь вышеуказанных полимеров. Конкретнее, без ограничений, примеры указанных полимеров могут включать: сополимеры этилена-винилацетата, сополимеры этилена-(мет)акрилата, сополимеры этилена/α-олефина, любой из вышеуказанных полимеров, модифицированный карбоксильными или, предпочтительно, ангидридными функциональными группами, эластомеры и смеси указанных смол.

В пленках согласно настоящему изобретению могут присутствовать дополнительные «средние слои» помимо вышеуказанных внутренних слоев, «средний слой» обозначает любой другой внутренний слой пленки, который предпочтительно выполняет функцию, отличную от функции адгезивного средства или средства, обеспечивающего сочетаемость, для приклеивания двух слоев друг к другу.

Многослойная пленка содержит по меньшей мере два слоя, или может содержать от 2 до 50 слоев, или от 3 до 36 слоев, или от 4 до 12 слоев, или от 5 до 8 слоев, или от 6 до 7 слоев. Многослойная пленка имеет толщину (до усадки, если подвержена усадке) до 500 микрон (т.е. до 20 мил), или может иметь общую толщину от 10 до 150 микрон, или от 20 до 60 микрон, или от 25 до 40 микрон.

Полимеры, применяемые для первого внешнего термозапаиваемого слоя выбирают так, чтобы обеспечить высокие прочность запайки и легкость термозапаивания. Такие полимеры включают сополимеры этилена/ненасыщенного сложного эфира (например, сополимер этилена/винилацетата (ЭВА) и сополимер этилена/бутилацетата (ЭБА)), иономерную смолу, олефиновый гомополимер (например, полиэтилен и т.д.), гомогенный сополимер этилена/α-олефина, гетерогенный сополимер этилена/α-олефина и смеси указанных полимеров. Сополимеры этилена/α-олефина включают гетерогенные сополимеры, такие как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) с плотностью от 0,91 до 0,93 г/см³, линейный полиэтилен средней плотности (ЛПЭСП) с плотностью примерно от 0,93 г/см³ примерно до 0,945 г/см³, и полиэтилен очень низкой и сверхнизкой плотности (ПЭОНП и ПЭСНП) с плотностью менее примерно 0,915 г/см³, а также гомогенные сополимеры, такие как катализированные металлоценом гомогенные смолы Exact^® и Exceed^®, поставляемые Exxon, одноцентровые смолы Affinity^®, поставляемые Dow (например, гомогенные сополимеры этилена/октена, содержащие ограниченное длинноцепочечное разветвление, Affinity^® PL 1281G1 и Affinity^® PL 1845G), и гомогенные смолы сополимеры этилена/α-олефина Tafmer^®, поставляемые Mitsui. Смолы Exact^®, Exceed^® и Tafmer^® представляют собой сополимеры этилена с одним или более сомономерами, выбранными из С_4-10 α-олефинов, таких как бутен-1, гексен-1, октен-1 и т.д., содержащие длинные цепи с относительно малым числом боковых ветвей или поперечно сшитых структур. Указанные полимеры можно смешивать в различных процентных отношениях для регулировки свойств при склеивании пленки в зависимости от ее применения для упаковывания, как известно специалистам в данной области техники. Смолы для применения в термозапаиваемом слое могут иметь температуру начала сваривания ниже 110°C, или ниже 105°C, или ниже 100°C. Термозапаиваемый слой пленки согласно настоящему изобретению может иметь обычную толщину от 2 до 20 микрон, или от 3 до 15 микрон, или от 3 до 12 микрон.

Второй внешний слой обеспечивает термостойкость на стадии склеивания и содержит полимеры с температурой плавления выше температуры плавления по меньшей мере одного полимера в термозапаиваемом слое, и содержит двухкомпонентную полимерную смесь, обеспечивающую улучшенную стойкость к истиранию краски. Второй внешний слой может иметь толщину от 1 до 20 микрон, или от 1 до 15 микрон, или от 1 до 10 микрон.

Двухкомпонентная смесь для второго внешнего слоя представляет собой смесь полимера на основе пропилена и олефинового блок-сополимера (ОБС). Полимер на основе пропилена составляет большую часть от массы второго внешнего слоя, и обеспечивает термостойкость и другие свойства второго внешнего слоя. ОБС составляет меньшую часть от массы второго внешнего слоя и улучшает стойкость к истиранию краски.

Второй внешний слой может содержать сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 95% масс., (или от 75 до 90% масс., или от 75 до 85% масс.) от массы слоя, и ОБС в количестве от 5 до 25% масс. (или от 10 до 25% масс., или от 10 до 20% масс., или от 15 до 25% масс.) от массы слоя, отдельно или факультативно в дополнительной комбинации с полисилоксаном (в частности, полидиметилсилоксаном) в количестве от 5 до 20% масс. (или от 10 до 20% масс., или от 12 до 18% масс. от массы слоя). Аналогично, второй внешний