[发明专利]具有改进的连接层的多层热塑性结构

说明书

本申请要求2011年8月26日提交的美国申请序列号13,218,560的优先权。

发明领域

本公开涉及在可用于薄膜包装的多层结构中具有改进的层间粘着性的连接层。特别是，连接层包括由活性(live)接枝聚烯烃和烯烃弹性体的反应产物组成的接枝组合物。将具有这样的连接层的多层结构共挤出，并且与阻挡层和用于多层结构的层具有优良的粘着性。此外，本公开涉及取向并且可用于薄膜和可热收缩的包装应用的多层结构。

发明背景

通常已知利用热塑性多层结构(例如薄膜、片材等)来包装产品。例如，用热塑性多层结构包装的典型的产品包括易坏产品，例如食物。特别是，肉和奶酪通常包装在热塑性结构中。此外，已知收缩薄膜用于包装食品，例如肉和奶酪。

当肉和奶酪包装在热塑性多层结构内时，水分阻挡和氧性质是重要的。通过使用阻挡树脂例如EVOH和聚酰胺得到氧阻挡。通常通过共挤出制备的多层薄膜通常包括聚烯烃层，例如LDPE、LLDPE、HDPE、EVA、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、离聚物等。所用的阻挡树脂通常为乙烯-乙烯醇(EVOH)或聚酰胺树脂例如尼龙。

连接层粘合剂用于在多层，共挤出的结构中使聚烯烃与不同的基材结合，特别是用于吹塑和流延薄膜、挤出涂布、吹塑、片材挤出、金属丝和电缆、管道和其它工业应用。连接层粘合剂通常包含聚烯烃基础树脂(其为主导组分)和接枝聚烯烃。接枝聚烯烃通过使聚烯烃与不饱和单体在升高的温度下含有或不含自由基引发剂反应而生产。市售可得的连接层粘合剂包括Plexar?树脂，Equistar Chemicals，LP的产品，其为酸酐改性的聚烯烃。

除了基础树脂和接枝聚烯烃以外，连接层粘合剂通常还包括其它聚合物树脂或添加剂，以提供更好的粘着性、澄清度或其它益处。通常，存在折衷。例如，改进粘着性的改性通常降低澄清度，反之亦然。

弹性体(无规或嵌段共聚物)通常包括在连接层粘合剂组合物中，以改进相容性、提高粘着性或赋予其它益处。例如，基于苯乙烯的嵌段共聚物已用于在需要聚乙烯与苯乙烯聚合物结合的多层构造中改进粘着性(美国专利申请公布号2007/0071988和2007/0167569)。

其它常用的弹性体包括烯烃弹性体，例如乙丙橡胶(EPR)或三元乙丙单体橡胶(EPDM)。许多参考文献教导将烯烃弹性体与其它连接层粘合剂组分共混(参见例如，美国专利申请公布号2004/0097637、2008/0032148、2009/0035594和2010/0174036)，但是这些参考文献中没有一个提出在制造接枝聚烯烃期间使烯烃弹性体与接枝聚烯烃反应。

多层薄膜的澄清度通常成为问题，特别是对于食品包装行业。肉和奶酪、零食、烘烤混合物和许多其它用途的包装需要阻挡层(例如，EVOH、聚酰胺、聚烯烃)，以防止氧和/或水分的传送，并且使得这样的结构具有高澄清度造成难以克服的挑战。添加剂(例如美国专利申请公布号2007/0054142的双环改性剂)有时用于改进澄清度而不会牺牲粘着性。

美国专利申请公布号2010/0174036教导具有澄清度和粘着性的有利平衡的可用于多层薄膜的连接层粘合剂可通过按顺序共混接枝的(“马来酸酯化的”)聚烯烃、聚烯烃弹性体和LLDPE而制备。同样，未建议使聚烯烃弹性体与接枝聚烯烃反应。

美国专利申请公布号2004/0175465教导多层结构可通过共挤出包括连接层的若干层而制备。所用的连接层为酸酐改性的LLDPE。此外，未建议连接层含有烯烃弹性体与接枝聚烯烃的反应产物。

美国申请12/924,540公开了一种可用于连接层粘合剂和具有改进的粘着性和澄清度的多层结构的接枝组合物，其中所述接枝组合物含有LLDPE以及活性接枝聚烯烃和烯烃弹性体的反应产物。

需要适用于制备具有良好的粘着性和高澄清度的多层结构的改进的连接层粘合剂组合物。有价值的方法将避免昂贵的添加剂和性能折衷。理想地，可使用经济的原料、常用的设备和熟悉的技术来制备改进的连接层粘合剂。此外，还需要经取向以提供可热收缩的包装的共挤出的多层结构。

发明概述

在一方面，本公开提供一种用于收缩包装的取向的多层结构，其包含聚合层和粘附于所述聚合层的连接层，其中所述连接层包含活性接枝聚烯烃和烯烃弹性体的反应产物。在另一方面，取向的多层结构通过共挤出或气泡法而制备。

发明详述

本公开的接枝组合物包含活性接枝聚烯烃和烯烃弹性体的反应产物。