[发明专利]聚烯烃结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含阻挡层的聚烯烃(PO)结构、制造所述PO结构的方法、一种共混的阻挡层聚合物和由其形成阻挡层，以及由所述PO结构制成或包含所述PO结构的产品，尤其是容器，例如药品和饮食容器。

背景技术

塑料包装，例如药品包装或饮食包装，可由聚烯烃制成。

聚烯烃，例如聚丙烯，具有优异的耐热性，并且易于塑形以提供具有良好抗冲击性的刚性容器。这些材料还提供优异的耐水和水蒸气的性质，从而防止被包装的物品吸潮。

但是，PO包装的缺点在于，它不能完全阻止氧气、二氧化碳、液态和气态烃的渗透，这导致包裹在其中的易变质的产品如药品和食品饮料迅速变质。

这一问题通常通过提供具有附加的阻挡层的PO结构来解决，所述附加的阻挡层通常由其它的聚合物构造，起到对氧气、二氧化碳、液态和气态烃的渗透的阻挡作用。

但是，由于这些其它的聚合物(典型的实例为EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)和PA(聚酰胺-尼龙))的极性比PO大得多，因此这样的层缺少相容性，并且需要另外的粘结剂层以粘结所述PO层和阻挡层。

因此，为了提供合适的PO包装，需要通过施加更多的独立的粘结剂层将很多PO层和阻挡层粘在一起。

例如，如果最终结构的两个外表面都需要是PO，就像在食品或药品包装的情况下，这意味着包括阻挡层的最终结构具有至少5个独立的层(PO/粘结剂/阻挡/粘结剂/PO)。

这些多层体系中使用的粘结剂通常为接枝了极性单体如丙烯酸或马来酸酐的PO。

但是，这样的包装在加工过程中容易受到流动不稳定性的影响，这会导致产品不稳定性，并且容易在终产品中出现分层的情况。

另外，这样的多层结构不适于注塑和包括注塑步骤的方法，如注射拉伸吹塑(ISBM)。

JP 2004082499 A2、EP 115163和WO 00/63085公开了三层结构。尤其是WO 00/63085公开了由两层表皮层和核心层组成的三层结构，其中两层表皮层包含聚丙烯和少量的增容剂和/或粘结剂，核心层为具有良好的隔氧性的极性聚合物。当提供可接受的隔氧性时，这些结构存在的主要问题是这些层不能很好的粘附彼此，从而导致得到的包装体系的分层和不稳定性。

因此，寻求一种替换的结构，既能保持三层体系的简单性和良好的隔氧性，同时也能克服所述分层问题。

发明内容

根据第一方面，本发明提供一种PO结构，包括至少一层PO层和与所述PO层相邻的阻挡层以及一种所述PO层和阻挡层的增容剂，所述增容剂使所述PO层和阻挡层能够粘在一起，其中所述阻挡层包含所述增容剂。

由此，这种含有至少两层的结构不需要独立的粘结剂层。

所述增容剂与所述阻挡层聚合物共混以形成粘结剂/阻挡性混合物。因此，所述增容剂优选能够与所述阻挡层聚合物共混。

所述增容剂与所述阻挡层聚合物的共混能够减少所述PO结构的层数。

所述阻挡层优选形成对氧气(O₂)、二氧化碳(CO₂)、液态或气态烃(HC)的屏障，并且可包括极性共聚物，如聚酰胺(PA)、聚乙烯醇共聚物(PVOH)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或它们的共混物。所述PO层形成液态或气态水(H₂O)的屏障，并且可包括聚烯烃，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。

更特别地，形成所述阻挡层的聚合物可选自晶态或非晶态的脂肪族或芳香族聚酰胺，如聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6-6(PA-66)、聚酰胺-12(PA-12)、聚己二酰间苯二甲胺(尼龙MXD6)或聚庚二酰间苯二甲胺(尼龙MXD7)；或者选自聚乙烯醇共聚物(PVOH)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或它们的共混物。

甚至更特别地，所述阻挡层可选自聚己二酰间苯二甲胺(尼龙MXD6，可由日本三菱石化购得)和含有32wt％乙烯的乙烯-乙烯醇共聚物(EVALF101A，可由比利时EVAL欧洲公司购得)。

形成所述PO层的聚合物优选选自晶态聚烯烃，如高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或聚丙烯均聚物或共聚物(PP)。

本发明中使用的聚丙烯或聚乙烯聚合物可为单峰或多峰的。在单峰聚合物中，其分子量特征曲线包含单个峰。所谓多峰(优选双峰)意为其分子量特征曲线并不是只包含单个峰而是包含以不同的平均分子量为中心的两个或更多个峰的组合(这可以是分立或不分立的)，这是由于所述聚合物包含两种或多种独立产生的组分，例如共混的两种或多种组分或更优选为原位制备的两种或多种组分。