專利名稱:生產(chǎn)帶涂層聚合物薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種適用于作容器蓋子的帶涂層聚合物薄膜和生產(chǎn)該薄膜的方法。
背景技術(shù):
塑料容器在包裝應(yīng)用中的應(yīng)用日益增長,如食品包裝,尤其是包裝方便食品,如要在微波爐或家用烘箱中加熱的熟食。這類塑料容器常是APET/CPET盤(一種在結(jié)晶聚對苯二甲酸乙二酯層上有一層無定形聚對苯二甲酸乙二酯的復(fù)合材料)。
塑料容器的使用已導(dǎo)致要求蓋子既能密封容器以防貯存期內(nèi)包裝內(nèi)容物泄漏,又要在打開時很易從容器上剝離下來。這類蓋子一般包含一層包含一個基體層和一個可密封涂層的柔性聚合物薄膜。取向聚合物薄膜,特別是雙軸取向聚酯或聚烯烴薄膜最常用作容器蓋子的基體。密封的形成方法是將蓋子置于容器頂上,加熱加壓使可密封涂層軟化或熔化,從而使之粘結(jié)在容器表面并在蓋子與容器之間形成有效的密封。遺憾的是,強到足以防止內(nèi)容物泄漏的密封常導(dǎo)致為打開容器要除去蓋子時出現(xiàn)諸如撕裂之類的困難,即強密封常導(dǎo)致不良的可剝離性。要求在低溫,如室溫,和高溫,如在爐內(nèi)加熱包裝食品內(nèi)容物后,都有強密封性和易剝離性,即一個清潔的剝離。為了提供一種可熱封可剝離的薄膜,需要能控制和改變可密封涂層的厚度。較薄的涂層有較好的可剝離性且更經(jīng)濟,但如果太薄,就不能保證足夠的粘結(jié)性或防止內(nèi)容物泄漏。太厚的可熱封涂層會在打開時因熱封粘接強度過大而撕裂。同時也希望在薄膜橫向和縱向上達到均勻的涂層厚度,從而達到均勻的熱封粘結(jié)強度。均勻的厚度,特別在橫跨薄膜寬度上的均勻厚度,還會改進薄膜的可卷繞性和一般加工性。
對于某些應(yīng)用,有一項附加要求是容器蓋子必須是光學(xué)透明的,即它必須具有低濁度(如本文所述測量)。但是,提供適用于可熱封可剝離涂層的組合物未必提供透明薄膜。
習慣上,可密封層常以“離線”工藝,即在薄膜制造期間所用的任何拉伸和隨后的熱定形步驟之后,涂布到聚合物基體上。
可密封層的“離線”涂布一般已涉及到使用有機溶劑,有機溶劑不適合于涂布步驟出現(xiàn)在所用任何拉伸操作之前、期間或之間的“在線”涂布。有機溶劑會導(dǎo)致薄膜制造期間所用的卷繞操作期間薄膜的粘著或自粘,使用中也可能對人體有害或?qū)Νh(huán)境有毒或有害。除處理這類有害或有毒物質(zhì)的問題之外,以該法制成的薄膜常含有殘留溶劑,所以不適用于要與食品接觸的應(yīng)用中。
如果能生產(chǎn)避免使用有機溶劑的“在線”涂布薄膜,則因減少了所用的工藝步驟數(shù)而具有工業(yè)優(yōu)點。在線工藝也可避免使用“離線”涂布工藝中,尤其“離線”溶劑涂布工藝中,所遇到的進一步加熱或干燥步驟。這些工藝會脆化薄膜并降低拉伸性能。因此,在線涂布的薄膜一般具有更好的力學(xué)性能。
WO-A-96/19333公開了一種由避免使用大量有機溶劑的在線工藝生產(chǎn)的成蓋薄膜。這種薄膜包含一個基體和一個共聚酯涂層,涂層的組成如下(a)40-90mol%至少一種芳族二羧酸,(b)10-60mol%至少一種脂族二羧酸,(c)0.1-10mol%至少一種包含一個游離酸基的二羧酸和/或其鹽,(d)40-90mol%至少一種含2-12個碳原子的二醇,以及(e)10-60mol%至少一種聚亞烷基二醇。涂層以水分散體或溶液涂布,通常帶有少量(最多約10%)有機溶劑,在薄膜基體被拉伸之前或在雙軸拉伸工藝的拉伸步驟之間進行涂布。WO-A-96/19333中所公開的方法限于某些類型的涂料組合物,即那些溶于水或宜分散在水中的涂料組合物。此外,該方法還受可達到的層厚的限制,因為展幅機烘箱僅能除去一定量的含水溶劑;為經(jīng)濟地實施WO-A-96/19333的方法,典型的干涂層厚度約為0.5μm。因此,可達到的最高熱封強度一般為約500-600g/25mm2。從溶液或水分散體在線涂布可熱封共聚酯層的方法也公開在GB-1078813中。
也已用其它方法的在線技術(shù)涂布可熱封涂層。例如,GB-2024715公開了一種用縱向與橫向拉伸操作之間的擠出涂布技術(shù)(“拉伸間”涂布)在聚烯烴基體上涂布聚烯烴材料的方法。為生產(chǎn)可熱封薄膜,在聚酯基體上在線拉伸間擠出涂布聚烯烴的方法公開在GB-1077831中。US-4333968公開了一種在聚丙烯基體上拉伸間擠出涂布乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物以形成一種可熱封可剝離薄膜的方法。
K.A.Mainstone在Modern Plastics Encyclopedia,1983-84,Vol.60,No.10A,Edition 1,pp 195-198(McGraw-Hill,NY)中,以及FranzDurst與Hans-Güte Wagner在Liquid Film Coating(Chapman與Hall;1997;S.F.Kistler與P.M.Schweizer編輯;Chapter 11a)中,都曾描述過擠出涂布。擠出涂布工藝一般用于中等或高粘度(至少50Pa·s以及最高約5000Pa·s)聚合物,且一般使用口模與基體之間的空氣間隙(典型值約6英寸(15cm))。已涂布基體要從一個除熱冷卻輥和一個加壓包復(fù)彈性體的夾輥之間通過。擠出涂布工藝一般在至少300℃和通常在更高的溫度下進行。在線擠出涂布技術(shù)的使用不僅限于粘度合適的聚合物,而且還限于在薄膜后加工中不會引起粘著或自粘著問題的聚合物。
熔融涂布,也稱做熱噴涂或縫涂,是另一種允許聚合物,一般是EVA或改性EVA熔體粘合劑,涂布在多種基體如紙或聚烯烴薄膜上的技術(shù)。Durst和Wagner(同上)曾描述過擠出涂布與熔融涂布之間的差別。一般涂料聚合物是一種低粘度低分子量聚合物,而且涂布一般在約250℃或更低的溫度下進行。熔融涂布設(shè)備一般包含一個熔料器、通過一根絕熱軟管與口模連接。熔料器由料斗組成,料斗底部有加熱元件,加熱元件將聚合物/粘合劑加熱到熔融態(tài)。用常用方法不斷向料斗喂料,使熔料器始終“充滿”,從而盡量減少空氣進入熔融聚合物,以減少熔融聚合物的氧化。然后熔融聚合物被泵過軟管到達一個傳統(tǒng)的“懸吊涂布”口模。在傳統(tǒng)的熔融涂布工藝中,要用一個輥將基體織物壓到貼緊在口模上,從而使口模與基體之間沒有空氣間隙。該輥一般是一個橡膠裱褙輥,它對口模提供足夠的背壓以保證一個均勻的涂層。
離線熔融涂布法用于,例如,制造具有工業(yè)價值的壓敏膠帶中,壓敏膠帶包含一層在纖維素薄膜上的橡膠/樹脂或丙烯酸膠粘劑涂層。將基膜從輥上解卷展開并通過一個干燥箱,在此處,用溶劑涂布法在膜的背面涂布上一層防粘涂層,以防后加工和收卷期間發(fā)生粘著和處理問題。然后讓該膜通過一個熱氧化爐,破壞防粘涂層涂布中所用溶劑的殘余量。然后讓熔融膠粘劑通過口模涂布到該膜上。讓已涂布膜通過一個冷卻鼓并收卷在一個輥筒上。
熔融涂布技術(shù)的使用限于在涂布操作溫度下具有合適低粘度的聚合物。一般地說,熔融涂布工藝先前曾用來涂布聚合物膠粘劑組合物,但不適合于能為用作容器蓋子的薄膜提供所需熱封和剝離性的聚合物。此外,熔融涂布僅普遍用于必須“離線”涂布才能避免后續(xù)加工和收卷期間粘著和處理問題的材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是要克服一個或多個上述問題。特別是,本發(fā)明的一個目的是要提供一種經(jīng)濟的方法來生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜,特別是可熱封可剝離聚合物薄膜,其中已避免了使用環(huán)境不友好或有毒的溶劑,而且其中已避免或減少了后加工與收卷期間的粘著和處理問題。本發(fā)明的另一個目的是要提供一種生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜,特別是可熱封可剝離聚合物薄膜的方法,該薄膜上有一個厚度小于約8μm的連續(xù)涂層膜。本發(fā)明的一個具體目的是要提供生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜,特別是可熱封可剝離聚合物薄膜的另一種方法或改進方法,其中涂層是一種共聚酯。該可熱封可剝離薄膜應(yīng)特別適于用作食品容器,特別是可烘烤食品容器的成蓋薄膜,而且應(yīng)優(yōu)選具有良好的光學(xué)性能,特別是低濁度。薄膜的涂層應(yīng)提供一個強到足以防止容器內(nèi)容物泄漏的熱封粘結(jié),同時又要保留薄膜的可剝離性而不會撕裂,還應(yīng)優(yōu)選地在整個膜表面都有一個均勻的厚度。本發(fā)明的還有一個目的是提供一種具有前述特點和優(yōu)點的可熱封薄膜。
按照本發(fā)明,要提供一種生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜的方法,該方法包含下列步驟(a)熔融擠塑一個聚合物材料基體層;(b)在第一方向上拉伸該基體層;(c)任選地在第二正交方向上拉伸該基體層;(d)任選地熱定形該拉伸薄膜;(e)在基體表面形成一層可熱封涂層,方法是直接在基體層上熔融涂布一種熔融聚合物材料;和(f)冷卻該帶涂層基體,其中涂布步驟(e)在步驟(b)之前或在步驟(b)與(c)之間進行;其中涂層厚度小于約8μm;以及其中熔融的涂層聚合物材料包含一種共聚酯。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,特別在其中涂料聚酯包含對苯二甲酸酯重復(fù)單元的實施方案中,本方法還包含在涂布步驟之前要在涂層聚合物材料中加入水的步驟。優(yōu)選水的加入量最多為涂層中共聚酯重量的約3000ppm,更優(yōu)選最多約2500ppm,更優(yōu)選最多約2000ppm,非常優(yōu)選最多約1600ppm。優(yōu)選水的加入量至少為涂層中共聚酯重量的500ppm,更優(yōu)選至少600ppm,更優(yōu)選至少1000ppm,非常優(yōu)選至少1300ppm。水的加入方法要允許聚合物吸收一定控制量的氣氛濕氣,或者也可以在聚合物切片中加入已知量的水。在每種情況下,實用的做法是,以干燥聚合物開始,然后將聚合物調(diào)濕到所需的含水量。優(yōu)選的方法是讓已知濕度與溫度的空氣通過一個含聚合物的容器一段預(yù)定的時間。聚合物的吸濕量很容易用標準分析方法計算。
在傳統(tǒng)工藝中,聚酯或共聚酯在加工與制膜以前一般要求烘干,因為已知這種聚合物很易因吸收空氣中的水而引起水解。據(jù)已有報告,聚合物在涂布前未經(jīng)烘干會在聚合物熔體中產(chǎn)生氣泡并損失熔體強度,這是在制造要求高力學(xué)強度制品(如纖維、薄膜或瓶子)中的主要缺點。
本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn),如果在涂料組合物中水量不夠,則共聚酯的熔體可涂布性會變得非常差和/或因熱封粘結(jié)太強而不能剝離。如果共聚酯包含太多的水份,則會造成聚合物鏈的過度降解,從而涂層的可熱封性變得不夠,且成品薄膜也會表現(xiàn)出不希望的“白化”(薄膜內(nèi)部或表面的白色殘痕)。因此在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,本發(fā)明提供一種涂布,具體地說,熔融涂布一大類有工業(yè)價值的共聚酯的方法,這些共聚酯原本因它們較高的粘度和水解不穩(wěn)定性而是不可能涂布的。
控制濕含量就可以將以后共聚酯的水解控制到一個能由理論確定的值,因為已知這種反應(yīng)的統(tǒng)計性質(zhì)。本發(fā)明者確信,共聚酯水含量的上限應(yīng)使共聚酯的平均分子量保持在其臨界分子量以上,臨界分子量的定義如下低于該分子量時,粘度直接正比于聚合物鏈長(或分子量),而高于該分子量時,粘度正比于分子量的3.4次方(參考D.Tabor,“Gases,liquids and solids and other states ofmatter”,p340,第3版,1991(Cambridge University Press);及J.M.G.Cowie,“PolymersChemistry and Physics of ModernMaterials”,p251,第2版,1991(Blackie and Son Ltd))。以此方法,聚合物涂料會使最終薄膜具有所需的熱封性能。但是發(fā)明者無意受該理論的束縛。
本發(fā)明方法的優(yōu)點包括可實現(xiàn)較薄的可熱封涂層;用在線工藝提高了制造效率而降低了成本;聚合物薄膜的涂層中無殘余溶劑;所得帶涂層薄膜具有良好的熱封粘結(jié)強度,同時保留良好的可剝離性(即抗撕裂);提供光學(xué)透明、低濁度薄膜;以及帶涂層薄膜的可卷繞性和后加工性。
如本文所用,術(shù)語“熔融涂布”是指一種具有下列特征的涂布方法(i)強迫一種涂料液體通過一個涂布口模到達基體上,從而在涂布口模寬度上提供一個均勻的液流速率;(ii)所述涂布口模包含一個分布室、一個喂料縫和下游與上游口模唇,其中所述喂料縫將所述下游與上游模唇分開,以及其中,由模唇與基體限定的區(qū)域界定一個涂布間隙。
(iii)下游模唇以下的涂布間隙充滿涂料液體;以及(iv)上游模唇以下的涂布間隙未注入、部分注入或完全充滿涂料液體,但優(yōu)選部分注入或完全充滿涂料液體。
在熔融涂布法中,涂布間隙比其它涂布方法如擠出涂布法中的小。熔融涂布中的涂布間隙優(yōu)選是濕涂層厚度的2-10倍。在有些情況下,涂布間隙可小于濕涂層厚度的2倍或大于10倍,取決于涂料液體的粘度、涂布線速度和涂布口模的尺寸與幾何形狀等因素。FranzDurst和Hans-Gunte Wagner(同上;其中,把熔融涂布稱做“縫涂”)已對熔融涂布法和所用的設(shè)備作過詳述,文中公開的內(nèi)容包括于此供參考。
在熔融涂布中,熔融涂料液體在涂布到基體的時刻,粘度決不能太高,否則聚合物將不能適當流動,從而導(dǎo)致難以涂布和涂層厚度不均勻。優(yōu)選涂層聚合物在加工溫度下的粘度不超過約50Pa·s,優(yōu)選不超過約30Pa·s,更優(yōu)選不超過約20Pa·s,以及一般至少為0.005Pa·s,優(yōu)選至少0.1Pa·s,更優(yōu)選至少1Pa·s,更優(yōu)選至少2Pa·s,更優(yōu)選至少5Pa·s,尤其優(yōu)選至少10Pa·s。聚合物呈現(xiàn)這類熔體粘度的典型操作溫度范圍為200-260℃,尤其220-250℃,更尤其230-250℃。
在本發(fā)明的熔融涂布工藝中,涂料液體從涂布口模直接涂布到擬涂布的基體上。
如本文所用,術(shù)語“可熱封可剝離薄膜”是指在加熱條件下能在表面形成密封且該密封能在薄膜不斷裂的前提下破壞的薄膜。
涂層的優(yōu)選共聚酯可由一種或多種二羧酸或它們的低級烷基(最多14個碳原子)二酯與一種或多種二醇,特別是脂族或環(huán)脂族二醇,優(yōu)選脂族二醇,更優(yōu)選一種亞烷基二醇的縮聚反應(yīng)獲得。
適用的二羧酸包括芳族二羧酸,如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸或2,5-,2,6-或2,7-萘二羧酸,和脂族二羧酸,如丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸。優(yōu)選共聚酯衍生自至少兩種二羧酸。優(yōu)選共聚酯包含一種芳族二羧酸和一種脂族二羧酸。一種優(yōu)選的芳族二羧酸是對苯二甲酸。優(yōu)選的脂族二羧酸選自癸二酸、己二酸和壬二酸。一種特別優(yōu)選的脂族二羧酸是癸二酸。共聚酯中存在的芳族二羧酸的濃度優(yōu)選在共聚酯中所有二羧酸組分的40-70mol%范圍內(nèi),更優(yōu)選45-60mol%,尤其50-55mol%。共聚酯中存在的脂族二羧酸的濃度優(yōu)選在共聚酯中所有二羧酸組分的30-60mol%范圍內(nèi),更優(yōu)選40-55mol%,尤其45-50mol%。
涂層共聚酯的二醇組分優(yōu)選含2-8個碳原子,更優(yōu)選2-4個碳原子。適用的二醇包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇。優(yōu)選一種脂族二醇,特別是乙二醇或1,4-丁二醇。在一個特別優(yōu)選的實施方案中,脂族二醇是1,4-丁二醇。
涂層共聚酯特別優(yōu)選的實例是(i)壬二酸和對苯二甲酸與一種脂族二醇,優(yōu)選乙二醇的共聚酯,并優(yōu)選其中壬二酸/對苯二甲酸/脂族二醇的比例是40-50/60-50/100;(ii)己二酸和對苯二甲酸與脂族二醇,優(yōu)選乙二醇的共聚酯;和(iii)癸二酸和對苯二甲酸與脂族二醇,優(yōu)選丁二醇的共聚酯,并優(yōu)選其中癸二酸/對苯二甲酸/脂族二醇的比例是45-55/55-45/100。特別優(yōu)選的是癸二酸和對苯二甲酸與一種脂族二醇,優(yōu)選丁二醇的共聚酯。
習慣上,共聚酯的形成是用已知方法在一般最高為275℃的溫度下通過縮聚或酯交換進行的。
為保證良好的可剝離性和盡量減小撕裂的危險,優(yōu)選涂層聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于10℃,更優(yōu)選低于0℃,特別在-50℃-0℃范圍內(nèi),尤其-50--10℃。
為獲得足夠的熱封粘結(jié)性,優(yōu)選涂層聚合物的熔點在90℃-250℃范圍內(nèi),更優(yōu)選110℃-175℃,特別是110℃-155℃。
在一個實施方案中,所述共聚酯是一種壬二酸/對苯二甲酸/乙二醇(45/55/100)共聚酯,其Tg為-15℃,Tm為150℃。一種特別優(yōu)選的共聚酯是一種癸二酸/對苯二甲酸/丁二醇(50/50/100)共聚酯,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-40℃和熔點(Tm)為117℃。
如本文所述,涂層的優(yōu)選共聚酯一般將提供一個非無定形層。這類層的結(jié)晶度將至少是5%,優(yōu)選至少10%,優(yōu)選至少20%,以及更優(yōu)選至少30%。
基體是一種自支持薄膜或片材,是指一種能在無支持基材時獨立存在的薄膜或片材。基體可由任何適用的成膜材料形成。優(yōu)選熱塑性聚合物材料。這類材料包括乙烯、丙烯和1-丁烯之類1-烯烴的均聚物或共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、PVC、PVA、聚丙烯酸酯、纖維素以及特別是合成線形聚酯。
適合作基體的合成線形聚酯可由一種或多種二羧酸或它們的低級烷基(最多6個碳原子)二酯,如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,5-,2,6-或2,7-萘二羧酸、丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、4,4′-二苯基二羧酸、六氫化對苯二甲酸或1,2-雙-對-羧基苯氧基乙烷(任選地與一種單羧酸如新戊酸),與一種或多種二醇,特別是脂族或環(huán)脂族二醇,例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇進行縮聚反應(yīng)而獲得。優(yōu)選一種脂族二醇。
在一個優(yōu)選實施方案中,聚酯選自聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二羧酸乙二酯。特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
基體還可包含一種聚芳醚或其硫代類似物,特別是聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚醚酮、聚芳醚醚砜或它們的一種共聚物或硫代類似物。這類聚合物的實例公開在EP-A-001879、EP-A-0184458和US-4008203中。也可以用這類聚合物的共混物。
適用于作基體的熱固性樹脂聚合物材料包括加聚樹脂,如丙烯酸類、乙烯基類、雙馬來酰亞胺和不飽和聚酯;甲醛縮聚樹脂如與脲、蜜胺或苯酚的縮聚產(chǎn)物、氰酸酯樹脂、官能化聚酯、聚酰胺或聚酰亞胺。
基體可包含一層或多層上述成膜材料的分立層。各層的聚合物材料可以相同也可以不同。例如,基體可包含一層、兩層、三層、四層或五層或更多層,以及典型的多層結(jié)構(gòu)可具有AB、ABA、ABC、ABAB、ABABA或ABCBA型結(jié)構(gòu)。
在一個實施方案中,基體包含2個分立層,層A和層B,其中層B是在其上涂布涂料組合物的層,層A是離涂料組合物最遠的層。在該實施方案中,層B可包含一種其本身具有可熱封性的聚合物。換言之,層B的聚合物在低于層A熔點的溫度下軟化。在一個實施方案中,層B的聚合物應(yīng)在層A聚合物材料的熔點以下約5-50℃,優(yōu)選約5-30℃,優(yōu)選至少約10℃的溫度下熔化。層A宜包含一種聚酯,優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二酯。層B宜包含一種聚酯,特別是一種共聚酯,特別是一種衍生自本文提及的一種或多種二羧酸或它們的低級烷基二酯與一種或多種二醇的共聚酯。
在一個優(yōu)選實施方案中,雙層基體的層B包含一種衍生自一種脂族二醇和至少兩種二羧酸,特別是芳族二羧酸,優(yōu)選對苯二甲酸和間苯二甲酸的共聚酯。一種優(yōu)選的共聚酯衍生自乙二醇、對苯二甲酸和間苯二甲酸。對苯二甲酸組分與間苯二甲酸組分的優(yōu)選摩爾比范圍為50∶50-90∶10,優(yōu)選65∶35-85∶15。在一個優(yōu)選實施方案中,該共聚酯是一種乙二醇與約82mol%對苯二甲酸與約18mol%間苯二甲酸的共聚酯。
在另一個優(yōu)選實施方案中,雙層基體中的層B包含一種衍生自一種脂族二醇和一種環(huán)脂族二醇與一種或多種,優(yōu)選一種二羧酸,優(yōu)選一種芳族二羧酸的共聚酯。實例包括對苯二甲酸與一種脂族二醇和一種環(huán)脂族二醇,尤其是與乙二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇的共聚酯。環(huán)脂族二醇與脂族二醇的優(yōu)選摩爾比范圍為10∶90-60∶40,優(yōu)選20∶80-40∶60,以及更優(yōu)選30∶70-35∶65。在一個優(yōu)選實施方案中,所述共聚酯是一種對苯二甲酸與約33mol%1,4-環(huán)己烷二甲醇和約67mol%乙二醇的共聚酯。這種聚合物的一個實例是PETGTM6763(Eastman),它包含一種對苯二甲酸、約33mol%1,4-環(huán)己烷二甲醇和約67mol%乙二醇的共聚酯,而且它總是無定形的。在本發(fā)明的另一個實施方案中,層B的聚合物可包含丁二醇代替乙二醇。
層B的厚度一般在層A厚度的約1與30%之間。層B的厚度最多約50μm,優(yōu)選最多約25μm,更優(yōu)選最多約15μm,更優(yōu)選最多約10μm,更優(yōu)選在約0.5-6μm之間,更優(yōu)選在約0.5-4μm之間。
當要求較強的熱封粘結(jié)并保持良好的可剝離性時,基體為雙層AB結(jié)構(gòu)的實施方案特別有利。包含這樣一種雙層基體的帶涂層薄膜的熱封強度一般處于本文所述范圍的上部,即這樣的雙層基體一般提供約1200g/25mm2的熱封強度。具有相應(yīng)涂層組合物厚度的單層基體的典型值為約800g/25mm2。
對于給定強度的熱封粘結(jié)性,包含雙層基體的帶涂層薄膜,與包含單層基體的帶涂層薄膜相比,可以減少所需的涂層組合物用量。由于涂層聚合物材料一般比本文所述雙層基體中層B所用的聚合物材料更貴,因此包含雙層基體的帶涂層薄膜的附加優(yōu)點是,與包含帶涂層單層基體的帶涂層薄膜相比,生產(chǎn)成本更低。
與未涂布可熱封薄膜,如上述僅包含一個未涂布雙層AB基體的可熱封薄膜相比,本發(fā)明帶涂層薄膜的優(yōu)點是使熱封強度既強又易剝離而不會撕裂。
基體的形成可用本領(lǐng)域內(nèi)公知的傳統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)?;w的形成很容易由按下述方法的擠出實現(xiàn)。總的說來,本方法包含下列步驟擠出一層熔融聚合物、淬火該擠出物并在至少一個方向上取向該淬火擠出物。
基體可進行單軸取向,但優(yōu)選通過在薄膜平面內(nèi)兩個相互垂直的方向上拉伸而雙軸取向,以獲得令人滿意的力學(xué)與物理性能的綜合性能。取向可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的生產(chǎn)取向薄膜的任何方法例如,管形膜或平膜工藝實現(xiàn)。
在優(yōu)選的平膜工藝中,將基體-形成聚酯從一個狹縫口模中擠出并在冷卻的澆注鼓上迅速淬火,以保證把聚酯淬火到無定形狀態(tài)。然后通過在高于聚酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下在至少一個方向上拉伸淬火擠出物而實現(xiàn)取向。順序取向可通過先在一個方向上,通常在縱向上,即通過薄膜拉伸機的前進方向上,然后在橫向上拉伸淬火擠出物實現(xiàn)。擠出物的前拉伸很容易在一套旋轉(zhuǎn)輥筒上或在兩對夾輥之間進行,然后橫向拉伸可以在一個展幅設(shè)備上進行?;蛘?,也可以在一個雙軸展幅機內(nèi)同時在前向和橫向上拉伸澆注薄膜。拉伸要進行到一個由聚酯性質(zhì)所決定的程度,例如,聚對苯二甲酸乙二酯通常要拉伸到使取向薄膜在拉伸方向上或在每個拉伸方向上的尺寸是原尺寸的2-5倍,更優(yōu)選2.5-4.5倍。典型地,拉伸在70-125℃范圍內(nèi)的溫度下進行。如果只需要在一個方向上取向,則可以用較大的拉伸比(例如,最大約8倍)。在縱向與橫向上不一定拉伸到同一拉伸比,但如果需要均衡的性能,則優(yōu)選這樣做。
拉伸薄膜可以,并優(yōu)選,在聚酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上但在其熔點以下的溫度下,在尺寸限制條件下熱定形,以誘導(dǎo)聚酯的結(jié)晶,從而使尺寸穩(wěn)定化。在薄膜收縮不是大問題的應(yīng)用中,薄膜可以在較低溫度下熱定形或根本不經(jīng)熱定形。另一方面,隨薄膜熱定形溫度的提高,薄膜的抗撕裂性會發(fā)生變化。因此實際的熱定形溫度與時間將隨薄膜的組成而變,但選擇的條件不應(yīng)明顯降低薄膜的抗撕裂性。在這些限制條件下,約135-250℃的熱定形溫度一般是理想的,如GB-A-838708所述。
當基體包含一層以上時,基體的制備可用共擠出法方便地進行,或者將各成膜層同時從多孔口模的各獨立孔中共擠出,然后整合仍處于熔化態(tài)的各層,或者,優(yōu)選從單通道共擠出,在其中各聚合物的熔體流先在一個通向口模歧管的流道中整合,然后在流動流線不交混的條件下從口??讛D出而形成多層聚合物膜,該膜可以如前文所述進行取向和熱定形。多層基體的形成也可用傳統(tǒng)的層合技術(shù)實現(xiàn),例如將預(yù)成型的第一層與預(yù)成型的第二層層合在一起,或通過,例如,在預(yù)成型第二層上澆注第一層而實現(xiàn)。
基體的厚度宜在約5-350μm之間,優(yōu)選9-約150μm,尤其約12-約40μm。
涂層的干厚度最好為約0.1μm-約8μm,優(yōu)選約0.5μm-約8μm,更優(yōu)選約0.5μm-約5μm,最理想的是約1.0μm-約2.5μm。涂層一般在約1.5μm-約2μm范圍內(nèi)。如上所述,較厚的涂層一般產(chǎn)生較強的熱封粘結(jié)。
優(yōu)選涂層組合物應(yīng)在雙軸拉伸操作的兩個階段(縱向和橫向)之間涂布到薄膜基體上。為生產(chǎn)帶涂層線形聚酯薄膜基體,特別優(yōu)選這樣的拉伸和涂布順序,優(yōu)選先在一系列旋轉(zhuǎn)輥上沿縱向拉伸,涂布涂料組合物,然后在展幅爐內(nèi)橫向拉伸,優(yōu)選接著熱定形。
在將涂料組合物涂布到聚合物基體上之前,如果需要,基體的暴露表面可經(jīng)化學(xué)或物理表面改性處理,以提高表面與隨后涂布的涂料組合物之間的粘結(jié)性。一種優(yōu)選的處理方法,因其簡單性與有效性,特別宜于處理聚烯烴基體,是讓基體表面暴露于電暈放電中的高壓電應(yīng)力下。或者,基體也可以用本領(lǐng)域已知的對基體聚合物有溶劑或溶脹作用的試劑進行預(yù)處理。這類特別宜于處理聚酯基體的試劑的實例,包括一種溶于普通有機溶劑的鹵代苯酚,例如對氯-間甲酚、2,4-二氯代苯酚、2,4,5-或2,4,6-三氯代苯酚或4-氯代間苯二酚在丙酮或甲醇中的溶液。
優(yōu)選電暈放電處理,可以用高頻、高壓發(fā)生器,優(yōu)選在1-100kV電壓下的功率輸出為1-20kW的傳統(tǒng)設(shè)備,在大氣壓空氣中進行。習慣上,放電是讓薄膜以一個優(yōu)選為1.0-500m/min的線速度從放電站的介電支撐輥之上通過而實現(xiàn)。放電電極可位于離移動膜表面0.1-10mm處。
聚合物薄膜的一層或多層,即基體層和/或涂層,可便利地含有聚合物薄膜制造中常用的任何添加劑。因此,只要合適,在基體和/或涂層中可加入交聯(lián)劑、染料、顏料、成洞劑、潤滑劑、抗氧劑、自由基捕獲劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、防粘劑、表面活性劑、滑爽劑、熒光增白劑、光澤改性劑、助降解劑、粘度改性劑和分散穩(wěn)定劑等試劑。特別是基體和/或涂層可包含一種顆粒填料,例如,可以是顆粒狀無機填料或不相容的樹脂填料,或兩種或多種這類填料的混合物。
所謂“不相容樹脂”是指在擠出和薄膜制造期間所遇到的最高溫度下不會熔化或與聚合物基本不混溶的樹脂。不相容樹脂的存在通常導(dǎo)致一個含孔層,是指該層包含一種含至少一部分分立閉孔的微孔結(jié)構(gòu)。適用的不相容樹脂包括聚酰胺和烯烴聚合物,特別是一種分子內(nèi)最多含6個碳原子的單-α-烯烴的均聚物或共聚物。優(yōu)選的材料包括低密度或高密度烯烴均聚物,特別是聚乙烯、聚丙烯或聚4-甲基戊烯-1,一種烯烴共聚物,特別是一種乙烯-丙烯共聚物或兩種或多種這類聚合物的混合物。無規(guī)、嵌段或接枝共聚物都可以用。
顆粒無機填料包括常用的無機填料,特別是金屬或非金屬氧化物,如氧化鋁、氧化硅(尤其是沉淀或硅藻土二氧化硅和二氧化硅凝膠)和氧化鈦、煅燒陶土及堿金屬鹽,如鈣與鋇的碳酸鹽和硫酸鹽。顆粒無機填料可以有成洞或非成洞型。適用的顆粒無機填料可以是均質(zhì)且基本上由一種填料或化合物,如二氧化鈦或硫酸鋇單獨組成?;蛘?,至少一部分填料可以是非均質(zhì)的,即主要填料與其它改性組分的組合。例如,主要填料顆??梢杂帽砻娓男詣珙伭?、肥皂、表面活性偶聯(lián)劑或其它改性劑進行處理,以促進或改變填料與聚合物層的相容程度。
優(yōu)選的顆粒無機填料包括二氧化鈦和二氧化硅。
二氧化鈦顆??删哂袖J鈦礦或金紅石晶體形式。二氧化鈦顆粒優(yōu)選包含大部分金紅石,更優(yōu)選至少60重量%,特別是至少80重量%,尤其約100重量%金紅石。顆粒可以用標準方法制備,例如氯化物法或硫酸鹽法。二氧化鈦顆粒可優(yōu)選涂有無機氧化物,例如(氧化)鋁、(氧化)硅、(氧化)鋅、(氧化)鎂或它們的混合物。優(yōu)選涂層還包含有機化合物,如脂肪酸,且優(yōu)選烷醇,且含8-30個碳原子,優(yōu)選含12-24個碳原子。聚二有機硅氧烷或聚有機氫硅氧烷如聚二甲基硅氧烷或聚甲基氫化硅氧烷是適用的有機化合物。涂料宜以水懸浮液涂布到二氧化鈦顆粒上,如本領(lǐng)域內(nèi)已知。二氧化鈦顆粒上的涂層優(yōu)選含占二氧化鈦重量1-12%的無機氧化物和0.5-3%的有機化合物。
無機填料應(yīng)是細研磨的,且其體積分布中值顆粒直徑(對應(yīng)于所有顆粒體積中50%的等效球直徑,從體積%與顆粒直徑的累積分布曲線上讀取,常稱為“D(v,0.5)值”)優(yōu)選在0.01-5μm范圍內(nèi),更優(yōu)選0.05-1.5μm,尤其是0.15-1.2μm。優(yōu)選至少90體積%,更優(yōu)選至少9 5體積%無機填料顆粒在體積分布中值顆粒直徑的±0.8μm,尤其±0.5μm范圍內(nèi)。填料顆粒的顆粒尺寸可以用電鏡、coulter計數(shù)器、沉降分析和靜態(tài)與動態(tài)光散射法測量。優(yōu)選基于激光衍射的技術(shù)。中值顆粒尺寸可以通過作小于選定顆粒尺寸的顆粒體積百分數(shù)的累積分布曲線并測量50%處所對應(yīng)的尺寸來確定。
如果用于可熱封涂層,則相對于涂層聚合物重量填料顆??烧纪繉拥募s0重量%-約200重量%。
為提高薄膜的最終性能,優(yōu)選涂層還可含一種防粘劑,如山萮酰胺或油酰胺。防粘劑一般在引進熔融涂布機料斗之前與涂層組合物中的聚合物共混,且一般以最多占聚合物重量約5%的含量存在。
對于某些涂料組合物,涂布額外的防粘劑能提高加工性。因此優(yōu)選在第二次拉伸操作之前,在帶涂層薄膜基體上涂布防粘劑,如加洛巴蠟溶液(濃度一般為約14%)。
一層組合物內(nèi)的各組分可以用常用方法混合在一起。例如,與產(chǎn)生層聚合物的單體反應(yīng)物混合,或者各組分也可以用轉(zhuǎn)鼓與聚合物混合或干混,或在擠出機內(nèi)復(fù)合,然后冷卻,并通常要粉碎成顆料或切片。也可以用母粒技術(shù)。
在一個實施方案中,本發(fā)明的基體層是光學(xué)透明的,優(yōu)選散射可見光(濁度)<10%的,優(yōu)選<6%,更優(yōu)選<3.5%,尤其<2%,按ASTMD1003測量。在該實施方案中,填料一般僅以少量存在,一般不超過基體重量的0.5%,優(yōu)選<0.2%。
在另一個實施方案中,基體層是不透明的和高填充的,優(yōu)選呈現(xiàn)的透射光密度(TOD)(Sakura光密度計,PDA 65型;透射模式)在0.1-2.0范圍內(nèi),更優(yōu)選0.2-1.5,更優(yōu)選0.25-1.25,更優(yōu)選0.35-0.75,以及優(yōu)選0.45-0.65。通過在聚酯共混物中加入有效量的不透明劑,很容易使基體不透明。合適的不透明劑包括一種不相容樹脂填料、一種顆粒無機填料或兩種或多種這類填料的混合物,如上文所述。不透明基體層中存在的填料量優(yōu)選占基體層聚合物重量的1重量%-30重量%,更優(yōu)選3重量%-20重量%,特別4重量%-15重量%,尤其5重量%-10重量%。不透明基體層的表面表現(xiàn)出的白度指數(shù),如本文所述測定,優(yōu)選在60-120單位范圍內(nèi),更優(yōu)選80-110,特別90-105,以及尤其95-100單位。
為提高涂料組合物對聚合物薄膜基體的濕潤性與流平性,涂料組合物的表面能最好小于薄膜基體的。表面張力的適當減小可通過在涂料組合物中加入一種或多種表面活性劑實現(xiàn)。
本文將基體上涂布本發(fā)明第一發(fā)明點的涂料組合物的表面稱為主面。本文將基體上不涂布該涂料組合物的那一面稱為次面?;w的次面上也可以有一層或多層其它聚合物層或涂料。次面上的任何涂料都優(yōu)選“在線”涂布。
在一個實施方案中,為提高膜的加工性與可卷繞性,特別當薄膜基體是一種聚酯基體時,次面上的附加涂料可包含一種“滑爽涂料”。適當?shù)幕苛峡梢允牵?,丙烯酸?或甲基丙烯酸聚合物樹脂,任選地還包含一種交聯(lián)劑的一個不連續(xù)層,如BP-A-0408197所述,該專利的公開內(nèi)容包括于此供參考。另一種滑爽涂料可包含一種硅酸鉀涂料,例如,如美國專利號5925428和5882798所述,專利中公開的內(nèi)容包括于此供參考。
在第二個發(fā)明點中,本發(fā)明還提供一種可熱封的聚合物薄膜,它包含一個聚合物材料的基體層,其表面有一個可熱封的含共聚酯涂層,其中涂層的厚度小于約8μm。
按照本發(fā)明的聚合物薄膜適用于密封熱成型盤、熱成型碗或吹塑瓶子之類的容器或提供一個蓋子。容器可由聚酯如聚對苯二甲酸乙二酯,或聚丙烯、聚苯乙烯成型,或者,也可以涂上PVDC,或是玻璃的。按照本發(fā)明的薄膜特別適合作APET/CPET容器的蓋子,尤其是適用于包裝食品或飲料的熱成型盤。適用的其它容器類型包括箔盤(特別是鋁箔盤)、金屬化盤和由帶PET涂層的硬紙板或紙板形成的盤。由金屬化(特別是閃蒸金屬化)PET硬紙板形成的盤特別有用。例如這類盤子可以由已金屬化到光密度范圍為約0.01-4.0并已層合到硬紙板上的PET生產(chǎn)。在一個實施方案中,這種盤是由如GB-A-2280342,EP-A-0563442或GB-A-2250408所公開的那些材料制成的底盤,或是按照這些文獻中的公開內(nèi)容生產(chǎn)的底盤,這些文獻包括于此供參考。
由本文所述方法可獲得的帶涂層薄膜,當密封到標準APET/CPET盤上時,一般具有250-1800g/25mm2范圍內(nèi)的熱封強度,如本文所述方法測量。優(yōu)選密封到標準APET/CPET盤上時,熱封強度至少400,優(yōu)選至少600,優(yōu)選至少700,更優(yōu)選至少800g/25mm2。為提供可剝離熱封粘結(jié),優(yōu)選帶涂層薄膜與APET/CPET盤的熱封強度在800-1500g/25mm2范圍內(nèi),優(yōu)選800-1200g/25mm2。
容器的密封用本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的技術(shù)進行。一旦擬包裝的內(nèi)容物已裝進了容器,就可以將可熱封膜蓋放在容器上,使膜的可熱封層與容器接觸,并用傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備靠溫度和/或壓力使之固定。
在第三個發(fā)明點中,本發(fā)明還提供一種已密封容器,它包含一個含食品或飲料的容器和一個由本發(fā)明第二發(fā)明點的聚合物膜形成的蓋子,如本文所定義。
下述試驗方法可用來表征聚合物薄膜(i)寬角濁度用Hazegard System XL-211,按照ASTM D 1003-61測定。
(ii)白度指數(shù)用Colorgard System 2000,Model/45(PacificScientific)以ASTM D313所述的原則為基礎(chǔ)進行測定。
(iii)熱封強度用下述方法測定用Microseal PA 201(PackagingAutomation Ltd,England)盤封機,用涂層法,將帶涂層膜在180℃/80psi壓力/1秒鐘的條件下密封到標準APET/CPET盤上。沿密封90°方向?qū)⒚芊饽づc盤切成條,用Instron Model 4301以0.2m/min的十字頭速度操作,測定拉開密封所需的載荷。重復(fù)該步驟,計算5個結(jié)果的平均值。
(iv)熔體粘度可用平行板粘度計按常用技術(shù)測量。將樣品放在Rheometrics流變儀的兩塊直徑為40mm的平行板之間,加熱到測量溫度(等于熔融涂布聚合物中所用的加工溫度(典型值為200-260℃))。在樣品上施壓以除去所有的孔洞,直到間隙為1-2mm。除去周邊的多余物料。在與剪切速率無關(guān)的平臺區(qū)(典型頻率范圍為10-4-103弧度/秒)測定熔體粘度。
(v)結(jié)晶度是以結(jié)晶態(tài)存在的聚合物的質(zhì)量或體積分數(shù),其余部分以無定形態(tài)存在(“Polymer Physics”;Ulf W.Gedde;Chapman andHall;1995;p157)。(因此,結(jié)晶度為20%是指聚合物中有20%的質(zhì)量或體積以結(jié)晶結(jié)構(gòu)存在)。習慣上,聚合物層的結(jié)晶度從密度測定推出。一開始,對一種給定的聚合物材料,要測定2個結(jié)晶度值已知(不同)的樣品的密度。為方便起見,對一個結(jié)晶度為0%(無定形的密度)的樣品測定一個密度值,它很容易通過用常用技術(shù)測定熔融聚合物的密度而獲得。第二個密度值是對一個其結(jié)晶度已用粉末X射線衍射技術(shù),通常還結(jié)合差示掃描量熱法(DSC)測定的聚合物樣品測得的密度。密度與結(jié)晶度之間的線性關(guān)系使得能根據(jù)密度測定用這些數(shù)據(jù)計算出該聚合物其它樣品的結(jié)晶度。聚合物層的厚度用標準技術(shù)測定(如用橢圓光度法或反射計法測定)。然后測量聚合物層的質(zhì)量(例如,洗去一特定面積上的涂料,計算前后的重量差)。然后就能計算出聚合物層的密度值。該層的結(jié)晶度值就能用原先對已知結(jié)晶度測得的密度值計算出來。
本發(fā)明可參考
圖1進行說明,該圖示意一個正在熔融涂布來自口模(3)的涂料液體(2)的聚合物基體(1),所述口模包含一個分布室(4)、一個喂料縫(5)、一個下游唇(6)和一個上游唇(7)。基體(1)與口模唇(6,7)確定一個涂布間隙(8),在其中,形成一個涂料凸緣(9)。薄膜沿箭頭所示方向移動。為比較起見,圖2示意了一個擠出涂布裝置,其單元序號與圖1中的對應(yīng)。
本發(fā)明還要用下面的實施例作進一步說明。應(yīng)理解這些實施例只是為了說明,而無意限制上述本發(fā)明。細節(jié)上可作修改而不會偏離本實施例實施例1在制備本發(fā)明的帶涂層薄膜中,將熔融涂布口模定位于前拉輥與實施橫向拉伸的展幅爐之間。在該實施例中,涂料組合物包含一種癸二酸/對苯二甲酸/丁二醇(50/50/100)共聚酯,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-40℃,熔點(Tm)為117℃,以及在240℃的初始熔體粘度約為70Pa·s。將該共聚酯和一種防粘劑(山萮酰胺)與約1300ppm水共混,如本文所述。水的加入使共聚酯在240℃的熔體粘度迅速降至約10Pa·s。
將一種包含聚對苯二甲酸乙二酯的聚合物組合物熔融擠塑、澆注到一個冷卻的旋轉(zhuǎn)鼓上,并在擠出方向上拉伸到其原尺寸的約3倍。然后將該冷卻的拉伸薄膜在一面熔融涂布上共聚酯組合物以得到一個8μm厚的濕涂層。然后讓該帶涂層膜通進一個溫度為100℃的展幅爐,膜在此處被烘干并在橫向上被拉伸到其原尺寸的約3倍。用常用方法將該雙軸拉伸的帶涂層薄膜在約230℃熱定形。最終薄膜的總厚度為25μm;涂層的干厚度為約1.5-2μm。該膜是透明膜。用上述方法測得膜的濁度為6%。用上述方法測得該膜與APET/CPET盤的熱封強度是850g/25mm2。
實施例2以實施例1中的方式用一種Tg為-15℃和Tm為150℃的壬二酸/對苯二甲酸/乙二醇(45/55/100)共聚酯制備帶涂層薄膜。為盡量減小粘著性,要在熔融涂布薄膜進入展幅爐之前涂以14%加洛巴蠟溶液。最終膜的總厚度是25μm;涂層的干厚度為約1.5-2μm。該共聚酯在制膜后結(jié)晶。平均濁度值約為2 2%。用上述方法測得該膜與APET/CPET盤的熱封強度是850g/25mm2。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜的方法,該方法包含下列步驟(a)熔融擠塑一個聚合物材料基體層;(b)在第一方向上拉伸該基體層;(c)任選地在第二正交方向上拉伸該基體層;(d)任選地熱定形該拉伸薄膜;(e)在基體的一個表面成形一層可熱封涂層,方法是直接在基體層上熔融涂布一種熔融聚合物材料;和(f)冷卻該帶涂層基體,其中涂布步驟(e)在步驟(b)之前或在步驟(b)與(c)之間進行;其中涂層厚度小于約8μm;以及其中熔融的涂層聚合物材料包含一種共聚酯。
2.按照權(quán)利要求1的方法,其中所述基體包含聚酯。
3.按照權(quán)利要求1的方法,其中所述基體包含聚對苯二甲酸乙二酯。
4.按照權(quán)利要求1的方法,其中所述基體包含一層A和一層B,其中層B是在其上涂布涂層組合物的層,其中,層A包含聚對苯二甲酸乙二酯及層B包含一種衍生自一種或多種二羧酸和一種或多種二醇的共聚酯。
5.按照權(quán)利要求4的方法,其中層B包含一種衍生自乙二醇、對苯二甲酸和間苯二甲酸的共聚酯,優(yōu)選其中對苯二甲酸組分與間苯二甲酸組分的摩爾比在65∶35-85∶15范圍內(nèi),更優(yōu)選約82∶18。
6.按照權(quán)利要求4的方法,其中層B包含一種衍生自對苯二甲酸、乙二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇的共聚酯,優(yōu)選其中1,4-環(huán)己烷二甲醇與乙二醇的摩爾比在30∶70-35∶65之間,更優(yōu)選約33∶67。
7.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,其中所述涂層包含一種衍生自一種芳族二羧酸、一種脂族二羧酸和一種或多種等化學(xué)計量二醇的共聚酯。
8.按照權(quán)利要求7的方法,其中所述芳族二羧酸在共聚酯中的濃度范圍為共聚酯中所有二羧酸組分的40-70mol%,所述脂族二羧酸在共聚酯中的濃度范圍為共聚酯中所有二羧酸組分的30-60mol%。
9.按照權(quán)利要求7的方法,其中所述芳族二羧酸在共聚酯中的濃度范圍為共聚酯中所有二羧酸組分的50-55mol%,所述脂族二羧酸在共聚酯中的濃度范圍為共聚酯中所有二羧酸組分的45-50mol%。
10.按照權(quán)利要求7,8或9之一的方法,其中所述芳族二羧酸是對苯二甲酸。
11.按照權(quán)利要求7-10中任何一項的方法,其中所述脂族二羧酸選自癸二酸、己二酸和壬二酸。
12.按照權(quán)利要求7-10中任何一項的方法,其中所述二羧酸是癸二酸。
13.按照權(quán)利要求7-12中任何一項的方法,其中涂層共聚酯的二醇組分是一種脂族二醇。
14.按照權(quán)利要求7-12中任何一項的方法,其中涂層共聚酯的二醇組分是1,4-丁二醇。
15.按照權(quán)利要求7-12中任何一項的方法,其中所述涂層包含一種選自下列一組的聚合物(i)壬二酸和對苯二甲酸與一種脂族二醇,優(yōu)選乙二醇的共聚酯;(ii)己二酸和對苯二甲酸與一種脂族二醇,優(yōu)選乙二醇的共聚酯;和(iii)癸二酸和對苯二甲酸與一種脂族二醇,優(yōu)選丁二醇的共聚酯。
16.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,其中所述涂層包含一種選自下列一組的聚合物(i)一種癸二酸/對苯二甲酸/丁二醇(50/50/100)的共聚酯,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-40℃,熔點(Tm)為117℃;和(ii)一種壬二酸/對苯二甲酸/乙二醇(45/55/100)的共聚酯,Tg為-15℃,Tm為150℃。
17.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,其中涂層的熔融聚合物材料的粘度范圍為0.005-50Pa·s。
18.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,其中涂層的熔融聚合物材料的粘度范圍為0.005-20Pa·s。
19.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,該方法還包含在涂布步驟之前在涂層的聚合物材料中加入水,其中所述水的加入量在涂層中共聚酯重量的約600ppm-約2500ppm范圍內(nèi)。
20.按照權(quán)利要求19的方法,其中水的加入量在約1000ppm-約2000ppm范圍內(nèi)。21.按照權(quán)利要求19的方法,其中水的加入量在約1300ppm-約1600ppm范圍內(nèi)。
22.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法,其中基體層在所述正交方向上拉伸,以及所述步驟(e)在所述步驟(b)與(c)之間進行。
23.一種可熱封聚合物薄膜,它包含一個聚合物材料基體層,基體層表面有一個可熱封的如權(quán)利要求1-18任何之一所述的含共聚酯涂層,其中涂層厚度小于約8μm。
24.由權(quán)利要求1-22中任何一項的方法獲得的可熱封聚合物薄膜。
25.按照任何前述權(quán)利要求之一的方法或薄膜,其中所述可熱封薄膜是可剝離的。
26.一種密封容器,它包含一個含食品或飲料的容器和一個由按照權(quán)利要求23,24或25之一的聚合物薄膜形成的蓋子。
全文摘要
一種生產(chǎn)可熱封聚合物薄膜,特別是一種可熱封可剝離聚合物薄膜的方法,以及由所述方法生產(chǎn)的可熱封聚合物薄膜。所述方法包含下列步驟(a)熔融擠塑一個聚合物材料基體層;(b)在第一方向上拉伸該基體層;(c)任選地在第二正交方向上拉伸該基體層;(d)任選地熱定形該拉伸薄膜;(e)在基體表面成形一層可熱封涂層,方法是直接在基體層上熔融涂布一種熔融聚合物材料;和(f)冷卻該帶涂層基體,其中涂布步驟(e)在步驟(b)之前或在步驟(b)與(c)之間進行;其中涂層厚度小于約8μm;其中熔融的涂層聚合物材料包含一種共聚酯,以及其中所述方法還任選地包含在涂布步驟之前在涂層的聚合物材料中加水的步驟,其中所述水的加入量在涂層內(nèi)共聚酯重量的約600ppm-約2500ppm范圍內(nèi)。
文檔編號B65D77/20GK1489613SQ0280414
公開日2004年4月14日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月25日
發(fā)明者S·W·桑基, S W ?;? K·埃文斯, 乃, M·R·霍奇森, 霍奇森 申請人:美國杜邦泰津膠片合伙人有限公司