專利名稱：柔性膜的包膠阻隔物及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包膠阻隔膜結(jié)構(gòu)及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及熱塑性、多層包裝膜，該膜具有由熱敏聚合物材料，優(yōu)選乙烯-乙烯醇(ethylene vinyl alcoho1)組成的阻隔層。該材料的作用是，防止氣體例如，舉例為氧氣和/或水蒸氣從該膜的一側(cè)透過到另一側(cè)。該阻隔層被一層或多層相對熱穩(wěn)定的材料包膠起來，該熱穩(wěn)定材料在共擠塑、層壓或涂層時，起著防止該阻隔層受到高溫和/或長停留時間所導(dǎo)致的破壞或?qū)е碌淖韪魧咏到?。該一種或多種熱穩(wěn)定性包膠層有助于該熱敏阻隔層與具有相對更高熔融溫度和/或擠出溫度的外層之間粘合，從而保持了由此所制備膜的光學(xué)透明性。另外，本發(fā)明涉及使用酸性三元共聚物作為將熱敏阻隔芯材料與高溫外層粘合在一起的粘合劑，同時消除了使用其它粘合劑所引起的透明度問題。
一種已知的膜結(jié)構(gòu)，通常稱為MA-Saran并由Dow化學(xué)公司制造，該膜結(jié)構(gòu)使用聚偏氯乙烯(PVdC)或聚偏氯乙烯/丙烯酸甲酯(PVdC/MA)共聚物防止分子通過該膜結(jié)構(gòu)。這些阻隔物通常用于防止分子如氧的透過，但高溫時相當(dāng)不穩(wěn)定，需要由熔融樹脂制備多層膜。典型的，PVdC在高溫下降解形成多烯(烴)，降低了由其制備的膜的透明性。雖然更昂貴，MA-Saran的合適替代物是乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。
另一種通常用作阻隔層的膜是涂覆取向聚丙烯(OPP)的PVdC層，其特別用于食物例如干酪。用這種阻隔材料制成的結(jié)構(gòu)具有良好的阻隔特性。特別是，涂覆OPP的PVdC阻隔層足以限制氧分子或水蒸氣透過由其制造的包裝制品。然而，涂覆OPP的PVdC成本過高。
通常，相對于PVdC或MA-Saran而言，EVOH能在更高溫度下保持穩(wěn)定。然而，EVOH對高溫仍然很敏感，特別是當(dāng)與具有馬來酸酐官能團(tuán)的聚乙烯(PE)層粘合時。盡管可在相比PVdC更高的溫度下擠出EVOH，但用于與其它層壓或涂覆基材用的、要求非常高熔融和/或粘合溫度的層共擠塑，擠出溫度可能仍然太低。
共擠塑典型的方法通常是，將阻隔材料和粘合樹脂進(jìn)料到進(jìn)料單元中，在該處，在經(jīng)模頭擠出之前，它們被配置成“A/B/A”的形式。該粘合層必須與該阻隔層和要層壓和涂覆的基材相容。此外，該粘合層必須在600°F或大于該溫度的條件下適當(dāng)粘合到基材上。然而，該粘合層的熔融溫度要求下游的硬件(例如，進(jìn)料單元和/或模頭)的溫度為600°F或大于該溫度。包括EVOH的許多阻隔材料，特別是EVOH，在暴露于大于約450°F的溫度和延長的時間下容易降解。由于該降解，以及可能發(fā)生在阻隔材料與粘合層之間層界面處的大規(guī)模反應(yīng)，生成的擠出物會產(chǎn)生透明性或其它問題。例如，EVOH與馬來酸酐反應(yīng)，(馬來酸酐是與EVOH一起使用的典型粘合層)，當(dāng)在高溫下共擠塑并延長時間時，會產(chǎn)生“毛玻璃”外觀。
在美國專利5,106,562、5,108,844、5,190,711和5,236,642中描述了已知的共擠塑和層壓熱敏性材料的方法，經(jīng)引用將其整個并入本發(fā)明。公開了各種方法，其用于減少高溫聚合物熔融流體要素對低溫聚合物熔融流體的沖擊。這些方法可包括，將較熱熔融要素過冷到低于其熔融溫度但高于其結(jié)晶溫度，將一種或多種熔融流體要素暴露在不希望的熱條件下有限時間，和/或通過包膠，用一種或多種層作為吸散熱層。
特別，這些專利描述了用另一種材料包膠一種膜層的方法。專利′562和′844具體涉及PVdC或者，優(yōu)選地，涉及PVdC-MA芯材料，該芯材料用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)或其共混物包膠。這種包膠的PVdC或PVdC-MA從而受到保護(hù)，不受共擠塑加工中高溫的影響。通常，包膠法使用帶十字頭心軸的包膠機，中心膛孔接收來自擠出機的第一熔融流體要素。將第二聚合物熔融流體經(jīng)一進(jìn)口通道通過套筒進(jìn)料到該包膠機中。當(dāng)?shù)诙廴诹黧w進(jìn)入該包膠機時，它分開并圍繞第一熔融流體流動。從而，第二熔融流體完全包圍第一熔融流體，由此形成復(fù)合的熔融流體。該第二熔融流體完全包圍該第一熔融流體地圍繞第一熔融流體四周形成連續(xù)層。因此，盡管第二熔融流體完全圍繞該第一熔融流體并將其包膠在內(nèi)，但第一和第二熔融流體保持它們各自的同一性。然后，該復(fù)合熔融流體可通過輸送管與一種或多種生產(chǎn)多層膜用的其它層一起進(jìn)料到用于共擠塑的進(jìn)料單元中。然而，除了PVdC或PVdC-MA之外，這些專利沒有公開可用作熱敏阻隔材料的其它材料。
因此，本發(fā)明的優(yōu)勢是提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，使用較廉價的阻隔材料防止氣體透過該膜結(jié)構(gòu)的遷移，例如，舉例來說，氧和/或水蒸氣，沒有膜制造設(shè)備中高溫和/或長停留時間所引起的降解。這種包膠的EVOH阻隔層可有效地用于代替成本過高的阻隔材料例如涂覆OPP的PVdC。
本發(fā)明的另一個優(yōu)勢是，提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，其允許在高溫共擠塑/層壓工藝中使用熱敏性阻隔材料。
并且，本發(fā)明的優(yōu)勢是，提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，其在包膠加工中用粘合劑包圍該熱敏性阻隔材料，保護(hù)阻隔材料免于共擠塑/層壓加工可能存在的高溫。
本發(fā)明再進(jìn)一步的優(yōu)勢是，提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，其在阻隔材料的熔融溫度，用粘合劑包膠該阻隔材料。而且，該粘合層可將該阻隔材料與更高熔融溫度的和它一起共擠塑的或者對它層壓的層隔開。此外，該粘合劑可保護(hù)阻隔材料不受硬件高溫及硬件中長停留時間的影響。
而且，本發(fā)明的優(yōu)勢是，提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，其使用例如EVOH的熱敏材料作為阻隔層材料，用于降低該膜結(jié)構(gòu)的成本。
并且，本發(fā)明的另一優(yōu)勢是，提供一種膜結(jié)構(gòu)及其制造方法，其消除了阻隔層材料流動流型中的夾層滲漏和盲點。
在目前優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述中，描述本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點，而且由這些描述以及從附圖中，這些特征和優(yōu)點會更加顯而易見。
圖2A顯示了本發(fā)明一種實施方案中的膜結(jié)構(gòu)，阻隔層被第一粘合層包膠，其又被第二粘合層包膠，然后層壓外基材。
圖2B圖示說明了一種膜結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有被第一粘合層包膠的阻隔層，并與第二和第三粘合層共擠塑。進(jìn)一步地，接著向其層壓外基材層。
圖2C圖示說明了本發(fā)明的一個替換實施方案，阻隔層被第一粘合層包膠，并僅在阻隔層/第一粘合包膠層一側(cè)與單獨的第二粘合層共擠塑。進(jìn)一步地，向其層壓外基材層。
本發(fā)明優(yōu)選實施方案詳述本發(fā)明涉及膜結(jié)構(gòu)和制備該膜結(jié)構(gòu)的方法，更具體地，本發(fā)明涉及具有阻隔層的結(jié)構(gòu)，該阻隔層用于防止分子，如氣體和/或水蒸氣分子的遷移。通常，第一粘合層在相對較低的溫度下包膠熱敏性阻隔層。其它粘合層在比該阻隔層高的溫度下擠出并包膠，或相反第一粘合層與阻隔層一起共擠塑。第二粘合層的高溫有助于其它粘合層與基材之間的粘合。因此，第一粘合層可起到雙重作用作為保護(hù)阻隔層不受共擠塑/層壓工藝高溫影響的吸熱層，和作為幫助將熱敏阻隔層與外基材層粘合在一起的結(jié)合層。再者，本發(fā)明涉及改進(jìn)的粘合層，該層包括用于EVOH的酸性三元共聚物，其可以用于任何高溫共擠塑工藝中。
現(xiàn)在參考附圖，其中用相同數(shù)字代表相似部分，

圖1舉例說明了一個包膠系統(tǒng)1。包膠系統(tǒng)1可包括擠壓機3，其可以用本技術(shù)領(lǐng)域熟知的技術(shù)將阻隔材料2熔融并擠出，形成熔融流體4。阻隔材料2可在相對較低的溫度下熔融和擠出，從而在擠壓機3中的阻隔材料2不會降解。粘合劑材料10可以在第二擠壓機9中擠出形成粘合熔融流體8。粘合劑材料10可以在與阻隔層2相同或類似的熔融溫度下熔融和擠出。熔融流體4可以進(jìn)料到包膠機6中，并用美國專利5,106,562、5,108,844、5,190,711和5,236,642中描述的方法以粘合劑材料10包膠，所述每項專利經(jīng)引用整個并入本發(fā)明。通過用粘合劑材料(熔融流體8)包膠熱敏性阻隔層2(熔融流體4)，可以保護(hù)阻隔材料2不受系統(tǒng)1中存在的高溫的影響。進(jìn)而，粘合劑材料10(熔融流體8)可有助于減少阻隔層2在下游共擠塑硬件中的停留時間。停留時間減少是因為包膠粘合劑材料10增加了阻隔層2通過硬件時的層流(laminar flow)。換句話說，由于阻隔層不與硬件表面接觸，所以阻隔層2不會被下游硬件的表面阻滯。
由此產(chǎn)生包膠熔融流體12，可將其隨后喂入到進(jìn)料單元14中。進(jìn)料單元14可以是Cloeren進(jìn)料單元，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的任何其它進(jìn)料單元。在此處，為了產(chǎn)生許多不同的結(jié)構(gòu)，有多種不同的選擇。首先，可以用第二粘合劑材料18產(chǎn)生的熔融流體16包膠熔融流體12，粘合劑材料18是在第三擠壓機15中被熔融和擠出的。如果包膠材料不完全包圍所包膠的材料，則會產(chǎn)生部分包膠。其次，在第四擠壓機19中熔融和擠出的第三粘合劑材料20，其所形成熔融流體16和/或熔融流體17可以與包膠熔融流體12在進(jìn)料單元14中共擠塑。當(dāng)讓該熔融流體通過模頭21后，可形成多層共擠塑板材22，將該材料變成薄且展開的平板22。在制成板材22后，可用例如各種以下參考圖2A-2C詳細(xì)描述的外層層壓。
圖2A顯示改進(jìn)結(jié)構(gòu)100，其可用參考圖1的上述系統(tǒng)制造。該結(jié)構(gòu)100可包括可能完全被第一粘合層112包膠的阻隔層110。阻隔層110可由任何熱塑性聚合物材料組成，該聚合物材料可阻止例如象氧和水蒸氣的分子遷移，從而使結(jié)構(gòu)100制成的包裝袋中包含的敏感材料得到保護(hù)。例如，可將結(jié)構(gòu)100用作袋，該袋可四周密封，阻隔層110可優(yōu)選由具有超級阻隔性能的材料制成，例如象，EVOH聚合物和/或共聚物以及EVOH的尼龍或聚乙烯共混物。而且，其它材料可包括聚酰胺類聚合物、共聚物及其共混物；PVdC和PVdC-MA；丙烯腈聚合物及共聚物；以及聚乙烯共聚物和/或共混物。
阻隔層110可受到第一粘合層112的保護(hù)，該粘合層可通過圖1所描述的系統(tǒng)對阻隔層110包膠。產(chǎn)生由完全被第一粘合層112包圍的阻隔層110組成的第一包膠擠出物113。然后第一擠出物113可與第二粘合層114共擠塑和/或被第二粘合層114在比第一包膠擠出物113更高溫度下包膠。第一粘合層112可保護(hù)阻隔層110免受充分熔融和擠出第二粘合層114所需高溫的，或被共擠塑、層壓或其它緊貼第一粘合層112配置的任何其它層熔融和擠出所需高溫的破壞。
可將外層116、118和/或120層壓到第一擠出物113上，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。外層116、118和/或120可包括向結(jié)構(gòu)物100附加所需性能時必需的任何基材。例如，外層116可以包括增加結(jié)構(gòu)100的強度、剛度、耐熱性、耐用性和/或可印刷性的任何材料。此外，外層116可起到阻止某些類型分子，例如舉例來說，水分滲透到結(jié)構(gòu)100內(nèi)層的作用。此外，層116可增加所制成的膜結(jié)構(gòu)的耐撓裂性。另外，外層120可由加熱時能起到密封膠作用的材料組成。但是，應(yīng)注意到，外層116、118和/或120可由為結(jié)構(gòu)100提供所需性能的本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何材料組成。
可替換地，如圖2B和圖2C所示，第一擠出物113可與一層或多層材料共擠塑，而不是用粘合層114包膠?，F(xiàn)在參考圖2B，可在第一擠出物113的一個表面上將第一擠出物113與粘合層130共擠塑?？稍诘谝粩D出物113的相對表面上共擠塑另一個粘合層132。粘合層130、132可以是相同材料，或者替換地，可由不同材料組成。根據(jù)粘附其上的材料的類型，粘合層130、132可以不同，以便形成外層116、118和/或120。然而，可在其上疊加任何類型的層，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而易見。
另外，第一擠出物113，其包括阻擋層110和第一粘合層112，可具有粘合層134，層134如圖2C所示僅在第一擠出物113的一個表面上共擠塑。另外，在第一擠出物113的相對表面上可不存在粘合層。另外，在粘合層134上可層壓外層116、118。
緊貼EVOH阻擋層共擠塑、層壓或布置的常規(guī)粘合層一般由接枝了馬來酸酐的聚乙烯樹脂組成。然而，如前所述，馬來酸酐傾向于與EVOH共聚物鏈反應(yīng)，引起馬來酸酐接枝的聚乙烯與EVOH之間發(fā)生交聯(lián)。許多交聯(lián)會降低阻隔層的品質(zhì)，并可進(jìn)一步降低膜的光學(xué)透明性，引起波狀的“毛玻璃”外觀。
因此，本發(fā)明中可使用其它材料作為粘合層，用于對EVOH阻隔層包膠、與其共擠出、向其層壓或以其它方式緊貼其配置。例如，已經(jīng)確定，優(yōu)選的乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸酯的酸性三元共聚物能很好地將EVOH阻隔層固定到該膜結(jié)構(gòu)的外層，同時保護(hù)EVOH阻隔層在擠出硬件中不受高溫和長停留時間的破壞。而且，酸性三元共聚物可用作以下后續(xù)阻隔層的粘合層EVOH；EVOH/尼龍共混物；EVOH/聚乙烯(“PE”)共聚物；聚酰胺和丙烯腈。雖然酸性三元共聚物可能不能與EVOH很好地粘合，但是，本發(fā)明允許EVOH與酸性三元共聚物經(jīng)歷長停留時間，以便彼此充分粘合。
此外，聚酰胺或俗稱的尼龍也可充分地將EVOH粘合到外部基材層上。聚酰胺粘合層可在相對低熔融溫度粘合到以下阻隔層上EVOH、EVOH/尼龍共混物、EVOH/PE共聚物以及聚酰胺。而且，酸性三元共聚物和尼龍可為EVOH提供良好粘合性，但卻不引起馬來酸酐所具有的光學(xué)透明度問題。
還應(yīng)當(dāng)注意到，盡管酸性三元共聚物和尼龍可用于如上述的包膠，但不應(yīng)當(dāng)將它們限于這一點上。具體地，可將粘合到EVOH上的酸性三元共聚物和尼龍粘合層用于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的任何制膜法中，包括共擠塑法和層壓法。
而且，盡管當(dāng)作粘合劑使用與EVOH一起時，接枝到PE上的馬來酸酐可能引起透明度問題，但是，仍會使用馬來酸酐，尤其當(dāng)透明度無關(guān)緊要時。接枝了馬來酸酐官能團(tuán)的聚乙烯可粘合到以下阻隔層上EVOH、EVOH/尼龍共混物、EVOH/PE共聚物、聚酰胺和PVdC-MA。
可用于粘合到阻隔層上并將該阻隔層結(jié)合到外層上的其它粘合層可包括聚苯乙烯嵌段共聚物、優(yōu)選用于粘合到丙烯腈阻隔層上。此外，可將乙烯丙烯酸共聚物(“EAA”)用于對PVdC-MA或丙烯腈阻隔層的粘合。
如圖2A-2C中所示的粘合層114、130、132和/或134可以幫助將粘合層112粘合到基材上，這些基材可被配置到該膜結(jié)構(gòu)的外側(cè)表面上。通?？稍谳^高溫度熔融和/或共擠塑粘合層114、130、132和/或134，因為粘合層112保護(hù)了阻隔層110。EVOH受到粘合層112的保護(hù)，這一事實允許使用足夠?qū)⒄澈蠈?14、130、132和/或134粘合到外基材層上的高溫。
粘合層114、130、132和/或134可包含以下任意種類酸性三元共聚物、馬來酸酐接枝的聚乙烯、EMA、EVA或聚苯乙烯嵌段共聚物。而且，EMA可用于將粘合層112結(jié)合到以下外層上取向聚酯、取向聚丙烯、取向尼龍、金屬箔、紙和紙板。進(jìn)而，EVA可用作粘合層114、130、132和/或134，用于將粘合層112粘合到取向聚酯、金屬箔、單軸取向聚丙烯或高密度聚乙烯(“HDPE”)、紙和紙板上。最后，可將聚乙烯，例如低密度(“LDPE”)、線性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、中密度聚乙烯(“MDPE”)和HDPE用作粘合層114、130、132和/或134，以便將粘合層112結(jié)合到除雙軸取向聚丙烯、單軸取向聚丙烯或HDPE之外的許多其它類型的層上。
可將阻隔層110、粘合層112、114、130、132和/或134層壓到基材上形成完整的膜結(jié)構(gòu)。如圖2A和2B所示，這些基材包括外層116、118和/或120。這些基材可由任何以下材料組成取向聚酯及其變體包括金屬化聚酯、取向聚丙烯及其變體包括金屬化PP、雙軸取向尼龍、金屬箔、單軸取向PP或HDPE、紙和紙板、非取向尼龍或EVOH/尼龍共混物，包括它們的金屬化變體、擠壓涂敷的PET/尼龍、單位置催化(“SSC”)的聚烯烴以及含離子交聯(lián)聚合物。應(yīng)當(dāng)注意到以上列舉的基材是非窮舉的，任何聚合物可為了任何目的作為基材使用，只要這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見。下表列出了常見基材及通常用作粘合劑的材料。另外，該表列出了足夠?qū)⒄澈蟿┎牧险澈系竭@些基材上所必需的熔融溫度。
優(yōu)選的膜結(jié)構(gòu)
如結(jié)構(gòu)1中所示，并與圖2A或2B中顯示的膜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，EVOH或EVOH共混物(＞75％EVOH)可以用作阻隔層110，作為粘合層112的酸性三元共聚物或接枝馬來酸酐的PE包膠EVOH阻隔層110。在優(yōu)選實施方案中，EVOH阻隔層可以被酸性三元共聚物包膠，在第一溫度下形成第一擠出物113，該溫度相對比較低，因為EVOH和酸性三元共聚物均會在400°F-450°F相同的溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選在410°F擠出。接著，PE共聚物或其共混物可以與EVOH和酸性三元共聚物或馬來酸酐形成的第一擠出物共擠塑，形成與圖2B膜結(jié)構(gòu)對應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)。替換地，可進(jìn)料第一擠出物113經(jīng)過第二包膠機，從而用PE共聚物，例如，舉例來說，EMA將第一擠出物包膠，由此形成與圖2A膜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選，粘合層114、130為EMA的。為了將EMA充分粘合到取向聚丙烯層上，如結(jié)構(gòu)1所示，應(yīng)該在約550°F的溫度擠出該EMA。而且，粘合到PET外層120上的粘合層114、132應(yīng)該在約610°F的溫度下擠出，以便充分粘合到PET上。如前述，粘合層112保護(hù)EVOH阻隔層免受粘合層114、130和/或132包膠或共擠塑時的高溫或長時間停留影響。
如結(jié)構(gòu)2中所示，并與圖2A或2B顯示的膜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，EVOH或EVOH共混物(＞75％EVOH)可以用作阻隔層110，作為粘合層112的尼龍包膠EVOH阻隔層110。EVOH阻隔層可以在400°F-450°F的溫度范圍，優(yōu)選在410°F內(nèi)擠出，而且可被尼龍包膠，其可在440°F-470°F溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選在450°F擠出。接著，含有LDPE或EMA的粘合層114、130和/或132可以與EVOH和尼龍形成的第一擠出物113包膠或相反共擠塑，形成與圖2A或2B膜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)。為了將LDPE或EMA充分粘合到取向聚丙烯層上，如結(jié)構(gòu)2中所示，LDPE或EMA應(yīng)該在約550°F的溫度下擠出。而且，粘合到PET外層120上的含有LDPE或EMA的粘合層114、132應(yīng)該在約610°F的溫度擠出，以便充分粘合到PET上。如前述，粘合層112保護(hù)EVOH阻隔層免受粘合層114、130和/或132包膠或共擠塑時的高熔融溫度或長停留時間影響。
結(jié)構(gòu)3可對應(yīng)圖2B的膜結(jié)構(gòu)，不同的是，沒有外層116。換句話說，結(jié)構(gòu)3可以具有EVOH的阻隔層110，其被粘合層112包膠，112優(yōu)選地包括酸性三元共聚物。再次地，EVOH和酸性三元共聚物可在400°F-450°F之間的溫度擠出。粘合層114、130和/或132可包膠，或相反與包含EVOH和酸性三元共聚物的第一擠出物113共擠塑。粘合到含EVA的外層118上的粘合層114、130可在580°F-620°F之間的某一溫度擠出。粘合到含PET的外層120上的粘合層114、132可在約610°F的溫度擠出。去除OPP層允許使用LDPE作為粘合層114或130。
結(jié)構(gòu)4舉例說明本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案。在本實施方案中，阻隔層110可以是EVOH或與尼龍共混的EVOH，其使含尼龍的粘合層112包膠該阻隔層110。再次地，可在大體相同的溫度下擠出并包膠阻隔層110和第一粘合層112，以保護(hù)阻隔層免于因受熱或長時間停留造成的降解。進(jìn)而，粘合層114、130和/或132可包括與馬來酸酐官能團(tuán)接枝的聚乙烯共混的聚乙烯，而且可包膠該阻隔層和第一粘合層，或者可相反與其共擠塑。該粘合層114、130和/或132可在與阻隔層和粘合層112相比較高的溫度下擠出約580°F到約620°F。外層116可以包括取向聚丙烯層或配置在粘合層114或130與外層118之間的尼龍層，可包含EVA或其它材料的密封劑層。進(jìn)而，外層120可為PET或雙軸取向尼龍。另一個實施方案可以在粘合層114或130與外層118之間不配置外層116。
應(yīng)當(dāng)理解，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，針對這里所描述的目前優(yōu)選實施方案的各種變化和修改是顯而易見的。在不背離本發(fā)明精髓和范圍以及不減少其所伴隨優(yōu)點的情況下，可以做出這些變化和修改。因此，試圖用所附的權(quán)利要求覆蓋這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種膜結(jié)構(gòu)，其包括熱敏性阻隔層，該層由熔融溫度范圍在約400°F-約450°F之間的第一聚合物材料制成；第一組粘合層，其配置在該阻隔層的相對表面上，其中，第一層粘合層由熔融溫度在約400°F-約450°F之間的第二聚合物制成；和第二組粘合層，其配置在該第一粘合層的外表面上，熔融溫度在約580°F-約620°F之間。
2.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，其中該阻隔層由含有乙烯乙烯醇的材料制成。
3.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，其中該阻隔層由選自以下一組的材料制成乙烯乙烯醇共聚物；與聚酰胺共混的乙烯乙烯醇共聚物；與聚乙烯共混的乙烯乙烯醇共聚物；聚酰胺；聚偏氯乙烯共聚物和丙烯腈。
4.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，其中該第一組粘合層由聚合物材料制成，該聚合物材料選自酸性三元共聚物、聚酰胺、被馬來酸酐所接枝的聚烯烴共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯嵌段共聚物和乙烯丙烯酸共聚物。
5.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，其中該第二組粘合層由聚合物材料制成，該聚合物材料選自聚乙烯、聚乙烯共聚物和被馬來酸酐所接枝的聚乙烯共聚物。
6.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一種構(gòu)成該膜結(jié)構(gòu)外層的密封劑層，其緊貼第二粘合層外表面配置；和一種該膜結(jié)構(gòu)的外層，其配置在該膜結(jié)構(gòu)的該密封劑層的對側(cè)。
7.權(quán)利要求1的膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一取向聚丙烯層，其配置在第二組粘合層中一層的一個外表面上；一構(gòu)成該膜結(jié)構(gòu)外層的密封劑層，其緊貼該聚丙烯層配置；和一該膜結(jié)構(gòu)的外層，其配置在該膜結(jié)構(gòu)的該密封劑層的對側(cè)。
8.權(quán)利要求6的膜結(jié)構(gòu)，其中該外層由聚酯或雙軸取向尼龍制成。
9.權(quán)利要求7的膜結(jié)構(gòu)，其中該外層由聚酯或雙軸取向尼龍組成。
10.權(quán)利要求6的膜結(jié)構(gòu)，其中該密封層包含一種材料，該材料選自乙烯-醋酸乙酯共聚物、單位置催化聚烯烴、聚乙烯、離子交聯(lián)聚合物和聚丙烯。
11.權(quán)利要求7的膜結(jié)構(gòu)，其中該密封層包含一種材料，該材料選自乙烯-醋酸乙酯共聚物、單位置催化聚烯烴、聚乙烯、離子交聯(lián)聚合物和聚丙烯。
12.一種膜結(jié)構(gòu)，其包括由熱敏材料制成的阻隔層；第一粘合劑材料，其中，通過該熱敏材料和該第一粘合劑材料在第一溫度下的共擠塑，該熱敏性材料被該第一粘合劑材料包膠，形成第一擠出物，其中該第一粘合劑材料在該阻隔層相對的側(cè)面上形成第一和第二粘合劑層；和粘合到該第一擠出物的第二粘合劑材料，其粘合到該第一擠出物的一個表面上，其中，該第二粘合劑材料在第一粘合劑材料的至少一個外側(cè)面上形成第三粘合層，其中該第二粘合劑材料與第一擠出物在第二溫度下共擠塑形成第二擠出物，其中第二溫度高于第一溫度。
13.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其中在約400°F-450°F的溫度范圍內(nèi)擠出該阻隔層和該第一粘合劑材料，而且進(jìn)而其中在約580°F-620°F的溫度范圍內(nèi)擠出該第二粘合劑材料。
14.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括層壓在該第二擠出物每一外側(cè)表面上的外層。
15.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括第三粘合劑材料，其在第二粘合層的另一外側(cè)表面上形成第四粘合層。
16.權(quán)利要求15的膜結(jié)構(gòu)，其中該第二和第三粘合劑材料包膠第一和第二粘合層以及該阻隔層。
17.權(quán)利要求15的膜結(jié)構(gòu)，其中該第二和第三粘合劑材料是同一類型的材料。
18.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其中該膜結(jié)構(gòu)是將該第二擠出物經(jīng)模頭擠出成形為膜而形成的。
19.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其中該第一粘合劑材料選自由酸性三元聚合物和聚酰胺組成的組中。
20.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其中該第二粘合劑材料選自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物以及結(jié)合馬來酸酐的聚乙烯共聚物。
21.權(quán)利要求12的膜結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括取向聚丙烯層，其層壓到第二擠出物的外側(cè)表面上；密封劑層，其層壓到該聚丙烯層上；和外層，其層壓到該第二擠出物的另一外側(cè)表面上。
22.一種膜結(jié)構(gòu)，其包括多層；在該多層中的阻隔層，其中該阻隔層由乙烯-乙烯醇制成；和緊貼該阻隔層配置的粘合層，其中該粘合層將阻隔層粘合到該多層中剩余層的至少一層上，而且進(jìn)一步地，其中該粘合層由酸性三元共聚物組成。
23.權(quán)利要求22的膜結(jié)構(gòu)，其中該酸性三元共聚物包括乙烯/丙烯酸甲酯/丙烯酸的三元共聚物。
24.一種生產(chǎn)膜結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括如下步驟提供第一擠壓機，用于擠出熱敏性阻隔層；提供第二擠壓機，用于擠出第一粘合劑材料；在第一溫度下，在第一包膠機中以該第一粘合劑材料包膠該阻隔材料，形成第一擠出物；提供第二粘合劑材料；經(jīng)第三擠壓機擠出該第二粘合劑材料；在第二溫度下，將第一擠出物粘合到該第二粘合劑上，形成復(fù)合的熔融流體，其中第二溫度比第一溫度高，并且進(jìn)料該復(fù)合熔融流體，經(jīng)模頭形成平板材，其中該平板材包括在該阻隔層相對的雙側(cè)被第一粘合層包膠的阻隔層，并且進(jìn)一步地，其中在該第一粘合層的外表面上，至少一個第一粘合層被粘合到第二粘合層上。
25.權(quán)利要求24的方法，其中該第一溫度介于約400°F-450°F之間，且進(jìn)而其中該第二溫度介于約580°F-620°F之間。
26.權(quán)利要求24的方法，其進(jìn)一步包括步驟向該膜層壓多層。
27.權(quán)利要求24的方法，其進(jìn)一步包括步驟將取向聚丙烯層層壓到第二粘合層的外表面上。
28.權(quán)利要求24的方法，其中該阻隔材料選自乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物與聚酰胺的共混物、乙烯-乙烯醇與聚乙烯的共混物、聚酰胺、聚偏氯乙烯共聚物和丙烯腈。
29.權(quán)利要求24的方法，其進(jìn)一步包括步驟結(jié)合第三粘合劑材料，以便在第一粘合層的第二外表面上形成第三粘合層；在第三粘合層的外表面上層壓外層；以及在聚丙烯層的外表面上層壓密封層。
30.權(quán)利要求24的方法，其中該第一粘合劑材料選自聚酰胺、帶馬來酸酐官能團(tuán)的聚乙烯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯嵌段共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物。
31.由權(quán)利要求24所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
32.由權(quán)利要求25所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
33.由權(quán)利要求26所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
34.由權(quán)利要求27所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
35.由權(quán)利要求28所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
36.由權(quán)利要求29所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
37.由權(quán)利要求30所述方法制成的膜結(jié)構(gòu)。
全文摘要
共擠塑膜，其具有熱敏性阻隔層(110)，該阻隔層包括例如EVOH、尼龍等材料，該層已經(jīng)被第一粘合劑材料(112)包膠，而且額外的更高熔點聚合物的粘合劑層(113)配置在該第一粘合層上。該第一粘合層有助于保護(hù)熱敏阻隔材料不受擠出/層壓的高溫影響。
文檔編號B32B7/02GK1466519SQ01816281
公開日2004年1月7日 申請日期2001年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月29日
發(fā)明者R·J·布勒姆伯格, R J 布勒姆伯格, G·L·佩特科夫西克, 佩特科夫西克, C·M·佩雷, 佩雷 申請人:佩希內(nèi)昂巴拉熱靈活歐洲公司