专利名称：包括二氧化硅层和聚烯烃层的包装材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括二氧化硅层和聚烯烃层的包装材料。
本发明尤其涉及包括覆盖二氧化硅的膜和聚烯烃膜的结构，其中在二氧化硅和聚烯烃膜之间存在粘合剂。例如，就聚烯烃膜而言，可以将该材料热合到纸板上之后在这样得到的结构每一面再覆盖一层聚乙烯。
这类材料可用于制造纸包液体食品的包装材料。
本申请人公司现已发现以含有羟基官能团的聚合物为基础的粘合剂可得到不脱层的材料。
1991年4月25日出版的JP03099842(公开)说明了覆盖二氧化硅的EVOH/乙烯基硅烷膜，其中用聚氨酯粘合剂在膜上粘附一层聚丙烯。但是，难于均匀而又连续地沉积足量的粘合剂。结果是粘结力不足或粘合剂过量，从而导致该材料易损坏。
1993年12月14日出版的JP05330568(公开)也说明了覆盖二氧化硅的聚酯膜，其中用乙烯-马来酸酐-丙烯酸乙酯共聚物粘合剂在膜上粘附一层烯类树脂。但是，粘结力并不令人满意。
本发明提出包括覆盖二氧化硅的膜和聚烯烃膜的材料，其中二氧化硅和聚烯烃膜之间的粘合剂是含至少一个羟基官能团的热塑性树脂。
覆盖二氧化硅的膜在本技术领域已知，例子可举出聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚酰胺(PA)膜。
例如，二氧化硅膜为单分子层或厚达5000埃的层，可通过等离子体，蒸发或任何其他方法沉积而形成。
作为举例，覆盖二氧化硅的膜厚5-200μm。
例如，可用聚乙烯，聚丙烯或乙烯共聚物如乙烯/丙烯，乙烯/丁烯，乙烯/已烯或乙烯/丙烯/丁烯共聚物或乙烯与至少一种选自(i)饱和羧酸乙烯酯或(ii)不饱和羧酸酯和盐的产物的共聚物制成聚烯烃膜。
在本发明的范围之内，除了聚烯烃而外，膜还可包括其他聚合物，任选的相容剂，从而使混合物均匀而足以被转变成膜并以膜形式得到应用。这类膜还可由聚烯烃混合物构成。
作为举例，该膜厚5-5000μm。含至少一个羟基官能团的热塑性树脂可为含羟基官能团的聚合物，均含至少一个羟基官能团的聚合物的混合物或含至少一个羟基官能团的聚合物与另一聚合物的混合物或任何其他组合物。
该树脂可有利地包括来自至少一种烯烃或聚烯烃链的单元。
可通过聚合或用一种或多种适当的单体接枝或通过聚合物中已存在的适当官能团的化学改性而使聚合物带有羟基官能团。
可按本技术领域的原则以固态或熔融态或液态进行各种反应(聚合，接枝或改性)。
一般是通过官能丙烯酸单体如HEA或HEMA(丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯)或通过带有可聚合或可接枝的官能团(如乙烯基)的醇如乙烯基酚引入羟基。这些单体还可带有其他几乎不会或完全不会与羟基官能团反应的官能团如酰胺或胺等官能团。
也可通过聚合物中已存在的适当官能团经适当的反应如乙烯基烷基化物官能团经催化水解而得到羟基官能团。
聚合物中也可存在其他单体如一种或多种烯烃(乙烯，丙烯，丁烯，己烯，辛烯，4-甲基戊烯，乙烯降冰片烯等)，丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯或乙烯基烷基化物。这些单体还可同时存在。
所得产物可单独使用或与本身含有或不含羟基官能团的聚合物混合使用。在应用混合物的情况下，为了保证使聚合物达到良好的可混性和良好的相容性，可能需要采用添加剂或另一聚合物。
聚丙烯酸羟乙酯或聚甲基丙烯酸羟乙酯并不总是热塑性的。因此，可有利地将其与其他聚合物混合而使树脂成为热塑性的。又由于树脂是热塑性的，所以可很容易地转化成膜，以便与例如聚烯烃共同或同时挤出。然后再将包括羟基的聚烯烃/树脂双层热合到覆盖了二氧化硅的膜上而得到本发明材料。
即使带有至少一个羟基官能团的聚合物是热塑性的，也可将其与其他热塑性聚合物混合。
作为可与带有羟基官能团的聚合物混合的聚合物例子，可举出-聚乙烯或聚丙烯；-乙烯与至少一种选自(i)不饱和羧酸盐和酯，(ii)饱和羧酸乙烯酯或(iii)α-烯烃的产物的共聚物，其中单体(i)至(iii)可接枝或共聚；-苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)；-苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；-苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SIS)。
混合物的组成，聚合物的共聚单体含量，羟基官能团量和结构可根据要求的粘结力或结合力和用途而优化或改变。
为使树脂均匀，可能需要向树脂中加入相容剂。这类产品本身已知如可为官能化聚烯烃如乙烯与至少一种选自(i)不饱和羧酸，其盐或其酯，(ii)不饱和二羧酸，其盐，其酯，其半酯或其酸酐，(iii)饱和羧酸乙烯酯，(iv)不饱和环氧化物或(v)α-烯烃的产物的共聚物，其中单体(i)至(v)可接枝或共聚。
作为含有至少一个羟基官能团的热塑性树脂的例子，可举出
-下列混合物*乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)或聚(甲基)丙烯酸羟乙酯；以及至少一种产物，该产物选自*乙烯与至少一种选自(i)不饱和羧酸，其盐或其酯，(ii)不饱和二羧酸，其盐，其酯，其半酯或其酸酐，(iii)饱和羧酸的乙烯基酯或(iv)不饱和环氧化物的产物的共聚物，其中单体(i)至(iv)可进行接枝或共聚；*聚乙烯或乙烯与α-烯烃的共聚物；-下列混合物*聚乙烯或乙烯与不饱和羧酸酯的共聚物或乙烯与饱和羧酸的乙烯基酯的共聚物；*聚乙烯或乙烯与α-烯烃的共聚物；这些聚合物中的一种或另一种或两者分别或同时用(甲基)丙烯酸羟乙酯接枝；-部分或完全水解的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，这些共聚物也可含有(甲基)丙烯酸烷基酯。
可有利地应用下列树脂-下列混合物*乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；*EVOH*乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/马来酸酐或(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯共聚物；-下列混合物*乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物或聚乙烯；*EVOH*用马来酸酐接枝的聚乙烯(如线性低密度聚乙烯)；
*EPR(乙烯/丙烯)高弹体；-下列混合物*乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；*聚(甲基)丙烯酸羟乙酯；-下列混合物*乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；*乙烯/α-烯烃共聚物；这些共聚物中一种或另一种或两者分别或同时用(甲基)丙烯酸羟乙酯接枝；-乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。
作为举例，该粘合剂层厚5-50μm。
覆盖二氧化硅的膜，聚烯烃膜和含至少一个羟基官能团的热塑性树脂可包括能够用来改善其受热性能，抗UV光照性能或加工性能的各种添加剂如(抗氧化剂，抗UV剂，加工助剂，无机填料等)。
本发明材料可按已知的热塑性材料加工方法得到。
覆盖二氧化硅的膜上可叠加聚烯烃/含羟基官能团的树脂双层膜。
本发明材料可就这样应用或与其他材料如聚合物膜或片或纸板经热合，粘合或共同或同时挤出而制成食品包装材料。
实施例2.16kg和190℃下的熔体流动指数(MFI)表示为dg/mn。
应用下列产物-LOTADER A是乙烯/丙烯酸丁酯/马来酸酐共聚物，其中含5wt％(重量百分比)丙烯酸酯和3wt％酸酐，而其MFI＝5；-OREVAC A是用0.3wt％马来酸酐接枝的聚乙烯，而其MFI＝1；
-SOARNOL A是含44％乙烯的EVOH，而其MFI＝4；-PARATONE 8900是含30％丙烯且Mn＝20000的EPR；-LACQTENE LA0710是加热高压自由基聚乙烯，而其MFI＝7，密度＝0.917g/cm3；-15MA03是乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，其中含有15％丙烯酸甲酯，而其MFI＝3；-STAMYLEX是080876F，乙烯和辛烯的线性共聚物，其密度为0.910g/cm3，而MFI＝6，已同时在过氧化二枯基存在下用15MA03经HEA接枝，所得聚合物含有89wt％乙烯共聚物和11wt％接枝；-EVAOH指EVA(乙烯/乙酸乙烯酯)，其中含有28(质量)％在二月桂酸二丁基锡和丁醇存在下经酯基转移作用而部分水解的乙酸酯。
实施例1得到下列树脂
得到覆盖二氧化硅的PET膜卷，其中用等离子体法沉积的二氧化硅层为200埃，PET为12μm。
得到各种粘合剂后将其共同挤出或热合到上述膜上。以100mm/mn的速度将25mm宽的粘合剂膜和覆盖二氧化硅的PET膜剥离，从而确定粘结力。
在不可能使粘合剂膜与覆盖二氧化硅的PET膜脱层时，就会使PET膜撕裂。
作为对比，得到由下列聚合物构成，但不含羟基官能团的三种其他粘合剂-29MA03，与15MA03相同，但只含29％丙烯酸甲酯；-LOTADERB，与LOTADERA相同，但熔点和VICAT点低20℃以上；-LREVAC B是用马来酸酐接枝的乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，其中含29％丙烯酸酯。
剥离力如下
可以看出这些粘合剂不是很好的粘合剂。
权利要求
1.包括覆盖二氧化硅的膜和聚烯烃膜的材料，其中二氧化硅和聚烯烃膜之间的粘合剂是含有至少一个羟基官能团的热塑性树脂。
2.权利要求1的材料，其中覆盖二氧化硅的膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，而聚烯烃膜则由聚乙烯或乙烯共聚物构成。
3.权利要求1或2的材料，其中粘合剂的羟基官能团来自乙烯醇或(甲基)丙烯酸羟乙酯。
4.包括权利要求1-3中任一项所述材料的包装材料。
全文摘要
本发明涉及包括覆盖二氧化硅的膜和聚烯烃膜的材料，其中二氧化硅和聚烯烃膜之间的粘合剂是含至少一个羟基官能团的热塑性树脂。该材料可用于制造纸包食品的包装材料。
文档编号B32B27/30GK1135408SQ9610259
公开日1996年11月13日 申请日期1996年1月26日 优先权日1995年1月26日
发明者P·布里安特, P·托吉曼 申请人:埃勒夫阿托化学有限公司