[发明专利]挤出涂覆制品

说明书

技术领域

本发明涉及具有涂覆在基底上的聚烯烃层的挤出涂覆制品。聚烯烃层包括LDPE和m-LLDPE的共混物。

背景技术

使用挤出涂覆方法将聚合物薄层施加至例如纸或金属箔的基底以提供一定的性能例如热封性能、抗穿刺性能以及撕裂强度。通常使用低密度聚乙烯(LDPE)的原因是因为其容易加工、物理性能以及相当低的成本。然而，需要额外的改进，特别是在保持物理性能的同时还需要对延伸性(drawdown)(施加薄涂层的能力)进行改进。为了改善延伸性，使用具有更高熔融指数的LDPE，但是其导致性能上的损失，例如热粘着强度和密封强度的损失。

已经使用聚乙烯共混物完成了一些工作。举例来说，美国专利US4,339,507揭示了用于挤出涂覆的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和LDPE共混物。涂覆有包含75-85％LLDPE共混物的纸被热密封，但是其并没有揭示密封强度或者热粘着强度。其没有揭示茂金属LLDPE(m-LLDPE)。差示扫描量热结果没有被公开，但是通过所描述的方法制备的LLDPE具有一个熔点。

美国专利US5,376,439揭示了由低至中密度聚乙烯，包括LDPE，和由茂金属催化剂制备的极低密度聚乙烯(VLDPE)的共混物制备的膜。VLDPE具有“基本上单一熔点特性”。膜的厚度范围为约0.5密耳(mil)至约2密耳(12.7微米至50.8微米)，优选为约0.75密耳至约1.5密耳(19微米至38微米)。还揭示了ABA层状薄膜，其中A表示共混物。未揭示挤出涂层。未公开挤出涂层重要的特性例如延伸性、热粘着强度以及密封强度。

美国专利US5,395,471揭示了利用热塑性组合物挤出涂覆基底的方法。该热塑性组合物包含0wt％至90wt％选自齐格勒-纳塔线性乙烯聚合物和LDPE的聚合物以及10wt％至100wt％具有特定流变学和分子量分布要求的并且优选通过限制几何构型的单中心催化剂制备的基本上线性的乙烯聚合物。该基本上线性的乙烯聚合物具有0.85g/cm³至0.96g/cm³的密度和单一熔点。

共混组分对特性例如延伸性、热粘着强度以及密封强度的作用还没有被完全了解，但是宽分子量分布和在齐格勒-纳塔催化的LLDPE中引入非均一共聚单体以促使组合性能的改善是可能的。然而，这一宽分子量分布和非均一共聚单体的引入还促使产生蜡状副产物，其增加了制造成本和复杂性。

尽管进行了大量的研究，但是仍在加工性能和物理性能之间寻求着平衡点。如果能够获得这样的改进，那么其将是十分有用的。

发明概述

在一方面，本发明涉及挤出涂覆制品。在基底上涂覆有聚烯烃层。该聚烯烃层具有2微米至12微米的厚度范围并且包括低密度聚乙烯(LDPE)和基于单中心的具有至少两个熔点的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)的共混物。本发明还包括多层制品，其具有基底、内层聚合物层以及外层聚烯烃层。还包括挤出涂覆方法。

发明详述

本发明涉及挤出涂覆制品。挤出涂覆通常涉及加热聚合物至高于其熔点的温度，通过平模将其挤出至基底上，该基底穿过熔融聚合物的帘幕，使涂覆的基底受到一定的压力以产生粘合力，并且之后冷却。涂层的厚度受到不同因素的影响，包括挤出条件、聚合物的流变学特性以及基底穿过帘幕的速度。优选地，在保持涂层性能的同时尽可能薄地施涂。一种便利地测试涂层厚度的量度为磅(lbs.)每令(pounds per ream)。一令为3000平方英尺(ft²)。延伸性是用来测试熔融聚合物在断裂之前可以被延伸至多薄的量度。延伸性可以通过在基底上涂覆一定重量的涂层并降低涂覆的重量直至涂层变得有瑕疵来测定，该瑕疵归因于不稳定的熔体帘幕或者涂层的变异性，尤其是在其边缘。在挤出涂覆中，取决于材料和涂覆条件，涂层在基底边缘处可以更厚。这被称之为边缘熔珠(edge bead)。边缘熔珠通常是由于基底移动速度相对于挤出物退出模具速度的比率增大时而产生的。延伸性数值是提供均一涂层的最小涂覆重量。优选地，该延伸性数值小于7磅每令。

本发明的挤出涂覆制品包括基底和涂覆在基底上的聚烯烃层。基底可以是薄膜、片材或者制品并且可以是纸、纸板、塑料膜、金属膜或者金属箔。该金属或者金属箔可以是任意金属。合适的金属包括铁、不锈钢、铜和铝。优选地，基底是平的并且是纸、纸板或者金属箔。