用于共挤出阻隔膜的改进透明度的粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了适用于粘合阻隔性树脂的粘合剂组合物。该粘合剂是具有能形成网状结构的硬相、软相的乙烯－α烯烃共聚物基础树脂与官能化改性乙烯－α烯烃共聚物的共混物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用作共挤出阻隔膜的粘结层的粘合剂组合物。具有改进透明度的该粘合剂组合物是具有能形成网状结构的硬相、软相的乙烯-α烯烃共聚物基础树脂与经烯键式不饱和羧酸或羧酸衍生物接枝的乙烯-α烯烃共聚物的共混物。本专利技术还涉及采用改进了的粘合剂共混物而制得的具有改进透明度的多层阻隔膜结构。
技术介绍
多层膜已广泛用于包装工业。多层膜的层数、各层的排列以及所用聚合物树脂的类型随该膜的预期最终用途而定。所用聚合物树脂包括各种能提供必要性能(如结构整体性、抗穿刺性、耐磨蚀性等)而选择的极性和非极性聚合物。具有阻隔性能的树脂通常用作阻隔层以阻止氧气和水分穿过包装食品的多层结构。通常用于该领域的树脂包括聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物、尼龙等。为了使不同的聚合物树脂层易于粘合，要使用称为粘结层的粘合剂层。该粘结层通常是官能化聚烯烃即聚合物主链上接枝有极性官能度的聚烯烃与非官能化聚烯烃的混合物。虽然已知有各种增粘树脂组合物能有效使聚乙烯与EVOH或尼龙相粘合，但据认为，由这类增粘树脂中的官能度与EVOH或尼龙阻隔性树脂中的官能基团反应而引起的界面变形，通常会导致薄膜透明度的不良下降。虽然粘合剂的粘合强度与粘结层-EVOH(或尼龙)界面上形成的粘合键的数量成正比，但这种粘合键也会有效放大由增粘树脂与阻隔性树脂间的粘度差而引起的剪切应力。这种现象可通过共挤出线形低密度聚乙烯(LLDPE)与EVOH薄膜并增加接枝在LLDPE上的马来酸酐(MAH)的数量观察到。当接枝的MAH量增加时，粘合性和界面变形也随之增加，即薄膜的透明度随之下降。即使当接枝的MAH数量增加时，LLDPE的粘度并没有明显的改变，也会发生这种现象。界面变形的程度可采用窄角光散射技术(ASTM D1746-03)测得。具有网状结构的乙烯共聚物已公开在美国专利6171993中。美国专利6177516公开了包含35-95重量％具有网状结构的乙烯共聚物与5-65重量％含酸或酸衍生官能度的改性聚烯烃的粘合剂共混物。该粘合剂共混物，优选另外包含7-35重量％的弹性体均聚物或共聚物，主要用作粘结层以粘合那些承受高应力/高要求条件的多层结构，其中已观察到该组合物的粘合强度和耐脱层性能能长期保持不变。如果可获得作为粘结层适用于阻隔性聚合物(如尼龙和EVOH)粘合的、并具有改进透明度的粘合剂组合物是极有利的。如果粘合剂组合物在共挤出阻隔膜中既具有改进的透明度又能保持合格的粘合性的话，这会是更加有利的。下面将对本专利技术组合物所具有的这些和其它优点进行详细说明。
技术实现思路
本专利技术涉及适用作阻隔性树脂的粘结层的粘合剂组合物。该粘合剂组合物用于共挤出多层阻隔膜(如用于食品包装)的制造是特别有利的。使用该粘合剂组合物可制得具有改进透明度的多层阻隔膜。更具体说，本专利技术粘结层粘合剂组合物是由95重量％或以上(以组合物重量计)的密度为0.925克/立方厘米或以下，具有能形成网状结构的硬相、软相的乙烯-C4-8α烯烃共聚物基础树脂与低于5重量％(以组合物重量计)的密度为0.905-0.965克/立方厘米，用0.5-2.5重量％烯键式不饱和羧酸或烯键式不饱和羧酸衍生物接枝的乙烯-C3-8α烯烃共聚物的改性聚烯烃所组成的。在一个特别适用的实施方案中，基础树脂是熔体指数为0.5-2.5克/10分钟的乙烯-己烯-1共聚物。改性聚烯烃优选是经马来酸酐接枝的乙烯-α烯烃共聚物，特别适用的组合物采用经马来酸酐接枝的、熔体指数为0.5-20克/10分钟、密度为0.945-0.965克/立方厘米的HDPE树脂。该粘合剂组合物特别适用于粘合包含一层或多层EVOH或尼龙阻隔层的多层结构。本专利技术还提供以挤塑和共挤塑方法制得的、包含与本专利技术粘结层粘合剂组合物粘合的EVOH或尼龙层的多层薄膜。在另一个很适用的实施方案中，多层阻隔膜还包含一层或多层聚烯烃树脂层，其中粘结层粘合剂粘结在阻隔性树脂层的一面或两面上，并配置在阻隔性树脂层与聚烯烃树脂层之间。具体实施例方式本专利技术的粘结层粘合剂组合物是由作为主要组分(通常为80重量％或以上)的具有网状结构的线形低密度乙烯-α烯烃共聚物(LLDPE)与低于5重量％的官能化聚烯烃所组成的。可任选包含少量的至多约15重量％的其它聚烯烃，但对于获得改进性能是非必需的。本文所采用的基础树脂一词是指乙烯-α烯烃共聚物。官能化聚烯烃在本文中称为改性聚烯烃或接枝组分。除非另有说明，所有百分比都是指以组合物总重量计的重量百分比。熔体指数(MI)值是根据ASTMD1238-01测定的，测定条件为190/2.16。密度是根据ASTM D1505测定的。用作本专利技术粘结层粘合剂共混物的LLDPE基础树脂具有网状结构。对于本专利技术来说，具有网状结构的聚合物是包含硬相和软相的乙烯共聚物。软橡胶相的特征在于高度支化的乙烯/共聚单体橡胶，即每1000个总碳原子中包含约35-65个支链烷基。硬相是具有低支链含量的乙烯均聚物或共聚物，即每1000个总碳原子中包含的支链烷基低于35个。一般认为，通过这些硬相、软相以一种能赋予树脂独特的熔体弹性的方式相结合，至少部分形成该网状结构。由于硬相与软相相互作用而产生网状结构，因此LLDPE共聚物具有独特的熔体弹性行为和改进的树脂性能。具有网状结构的乙烯共聚物以及它们的表征方法和制备方法已在美国专利6171993中有所说明，该专利内容已列入本文供参考。乙烯共聚物基础树脂是现场制备的，即它们是在聚合催化剂、助催化剂和任选助催化剂改性剂存在下，通过乙烯与至少一种其它C4-8α烯烃进行共聚合而制得的反应器制造产物。由乙烯与己烯-1进行共聚获得的共聚物或共聚物混合物特别适用作本专利技术组合物中的基础树脂。当共聚物包含5％或以上，更优选5-20％己烯-1，并具有密度为0.925克/立方厘米或以下，更优选0.910克/立方厘米-0.920克/立方厘米时是特别有利的。共聚物的MI值为0.5-5.0克/10分钟，更优选为0.5-2.5克/10分钟。LLDPE共聚物的网状结构已经为它们因低剪切变形或溶剂溶解而具有独特的流变性能所证实，也就是说，当它们处于粒料形态时，会因经历流变仪的低剪切变形或溶剂溶解而使熔体弹性(ER)下降10％或以上直至最终ER值为1.0或以下。乙烯共聚物基础树脂中橡胶相的含量通常为约15体积％或以上(根据扫描电子显微镜(SEM)测得)。这一技术包括对压塑试样表面进行除去任何橡胶态、无定形或低结晶度聚合物的处理，以留下可确定的空隙，供随后通过显微照相进行统计分析。F.Mirabella等人在“Morphological Explanation of the Extraordinary FractureToughness of Linear Low Density Polyethylenes”(J.PolymerSciencePart BPolymer Physics，vol.26，No，9.1988，8.pp.1995-2005)一文中对橡胶相含量的SEM测定技术作了说明。LLDPE基础树脂中存在的网状结构已通过下述事实得到证实该共聚物的ER会随由反应器制造产物-料粒呈现可逆的增高，即在流变仪的低剪切变形下ER会降低。ER是从聚合物熔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘结层粘合剂组合物，该组合物包含：（ａ）以组合物重量计８０－９５重量％或以上的密度为０．９２５克／立方厘米或以下，具有能形成网状结构的硬相、软相的乙烯－Ｃ↓［４－８］α烯烃共聚物基础树脂；和（ｂ）以组合物重量计低于５重量％的密度为０．９０５－０．９６５克／立方厘米，用０．５－２．５重量％烯键式不饱和羧酸或烯键式不饱和羧酸衍生物接枝的乙烯－Ｃ↓［３－８］α烯烃共聚物的改性聚烯烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DR沃德，
申请(专利权)人：伊奎斯塔化学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]