专利名称：含水聚合物分散体和从那些分散体得到的产物的制作方法
相关申请的交叉参考本专利申请要求，按照35 U.S.C.§120作为U.S.专利申请No.10/925,693的部分继续申请，它要求如下申请的优先权2003年8月25日提交的U.S.临时申请系列No.60/497527，和2004年2月27日提交的U.S.临时申请系列No.60/548493，该文献的公开内容在此全文引入作为参考。
背景技术：
各种类型热塑性树脂的含水分散体是本领域已知的。由于考虑到可燃性、加工环境、处理方便等，通过使用水作为分散介质制备的含水分散体比通过使用有机溶剂用于分散介质制备的分散体更为有利，含水分散体用于各种领域。例如，当将含水分散体在基材如纸、纤维、木材、金属或塑料模塑制品的表面上涂覆和干燥时，形成的树脂涂层向基材提供耐水性、耐油性、耐化学品性、耐腐蚀性和热密封性。
热塑性树脂的常规含水分散体由如下的一种方法制备，其中将是树脂原材料的可聚合单体由乳液聚合在含水介质中在分散剂存在下聚合，或由如下的一种方法制备，其中通过施加剪切力混合熔融的热塑性树脂和含水介质，以及非必要地分散剂。前一方法与有限数量的可以使用的可聚合单体这一缺点相关，和因此可以生产的热塑性树脂的含水分散体的种类有限。前面的方法也受限于聚合反应的复杂控制以及难以理解的设备。另一方面，后面的方法可在相对简单的设备中应用于很多种树脂。
从分散体制备的涂层的一种特定应用是在包装和贮存容器应用中。为了适用性的目的，使用性能如低热密封起始温度、高热粘性强度、宽热密封窗范围、良好的间层粘合、和高软化点的平衡是所需的。
充分理解平衡的密封剂性能的商业重要性。即，低热密封起始温度对于改进的密封速度和降低能量使用是重要的。宽密封窗范围对于保证包装物整体性，密封设备灵活性和低包装物泄漏率是重要的。
良好的中间层粘合对于良好的包装物整体性以及良好的包装物或容器美观也是重要的。在高温下包装商品如在热填充应用中的情况下需要高软化点或温度。传统上，当尝试达到平衡的密封剂性能时，一种特定树脂性能的增强要求关于另一种重要性能的一些牺牲。
例如，采用乙烯α-烯烃聚合物，典型地通过增加树脂的共聚单体含量达到低的热密封起始温度。相反，典型地通过降低树脂的共聚单体含量达到高维卡(Vicat)软化点和低的正己烷提取物水平。因此，降低热密封起始温度典型地导致按比例降低的维卡软化温度和按比例增加的提取物水平。U.S.专利No.5,874,139，它受让于本发明的受让人和清楚地全文引入作为参考，提供聚烯烃在包装应用中的一般讨论。
几种重要的多层包装和贮存结构物由聚丙烯层，特别地双轴定向聚丙烯均聚物(BOPP)基底或芯层组成。通常，BOPP结构物采用聚丙烯共聚物和三元共聚物作为密封剂材料(和/或粘合层)以保证对BOPP基底层的良好的间层粘合。尽管聚丙烯共聚物和三元共聚物真正地提供对BOPP基底层的良好的间层粘合以及良好的热密封强度性能，这些共聚物和三元共聚物有时显示不所需高的热密封起始温度。
其它材料也已经用作多层包装和贮存结构物的密封剂材料。然而，通常，已知的密封剂材料不提供由转换器和包装物需要的所需的总体性能平衡和/或工艺灵活性。
发明概述在一方面本发明提供一种含水分散体，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12。在另一方面本发明提供一种含水分散体，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水，其中分散体的体积平均粒度小于约5μm。在根据任一方面的一些分散体中，分散剂占小于约4wt％的基于热塑性树脂的重量。在pH为12或更小的一些分散体中，分散体的体积平均粒度也小于约5μm。粒度小于约5μm的一些分散体的pH也小于12。在仍然其它的实施方案中，分散体的pH小于12，和平均粒度小于约5μm，且其中分散剂占小于约4wt％的基于热塑性树脂的重量。
在一些分散体中热塑性树脂是乙烯与至少一种共聚单体的α-烯烃共聚体，该共聚单体选自C4-C20线性、支化或环状二烯烃；或乙烯乙烯基化合物，如醋酸乙烯酯；和由通式H2C＝CHR表示的化合物，其中R是C1-C20线性、支化或环状烷基或C6-C20芳基。优选的共聚单体包括丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯。在一些实施方案中，乙烯的共聚体的密度小于约0.92g/cc。
在其它实施方案中，热塑性树脂包括丙烯与至少一种共聚单体的α-烯烃共聚体，该共聚单体选自乙烯；C4-C20线性、支化或环状二烯烃；和由通式H2C＝CHR表示的化合物，其中R是C1-C20线性、支化或环状烷基或C6-C20芳基。优选的共聚单体包括乙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯。在一些实施方案中，共聚单体的存在数量为共聚体的约5wt％-约25wt％。在一些实施方案中，优选是丙烯-乙烯共聚体。
可用于特定实施方案的丙烯的一些共聚体是富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元。在一些实施方案中，优选是具有如下特点的富含丙烯的α-烯烃共聚体(a)小于90℃的熔点；弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。在一些实施方案中，富含丙烯的α-烯烃共聚体包括6-20wt％乙烯衍生的单元和94-80wt％丙烯衍生的单元。在其它实施方案中，优选是包括8-20wt％乙烯衍生的单元和92-80wt％丙烯衍生的单元的聚合物。在仍然其它的实施方案中，聚合物包括10-20wt％乙烯衍生的单元和90-80wt％丙烯衍生的单元。
在其它实施方案中，优选是包括丙烯和至少一种共聚单体的共聚物的富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚单体选自乙烯和C4-C20α-烯烃，其中共聚物的丙烯含量大于65mol％，重均分子量(Mw)为约15,000-约200,000，重均分子量/数均分子量比例(Mw/Mn)为约1.5-约4。
一些富含丙烯的α-烯烃共聚体由DSC测定的熔化热小于约80J/g，优选为约8-约80，或约8-约30J/g。
在一些实施方案中，至少一种热塑性树脂的结晶度小于约50％。在其它实施方案中，结晶度为约5％-约45％，或约5％-约40％。
可以使用任何合适的分散剂。然而，在特定的实施方案中，分散剂包括至少一种羧酸、至少一种羧酸的盐、羧酸酯或羧酸酯的盐。用作分散剂的羧酸的一个例子是脂肪酸如褐煤酸。在一些优选的实施方案中，羧酸、羧酸盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段含有少于25个碳原子。在其它实施方案中，羧酸、羧酸盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段含有12-25个碳原子。在一些实施方案中，优选是含有15-25个碳原子的羧酸、羧酸盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段。在其它实施方案中，碳原子数目是25-60。一些优选的盐包括选自如下的阳离子碱金属阳离子、碱土金属阳离子、或铵或烷基铵阳离子。
在仍然其它的实施方案中，分散剂选自乙烯羧酸聚合物及其盐，如乙烯丙烯酸共聚物或乙烯甲基丙烯酸共聚物。
在其它实施方案中，分散剂选自烷基醚羧酸酯、石油磺酸酯、磺化聚氧乙烯化醇、硫酸化或磷酸化聚氧乙烯化醇、聚合环氧乙烷/环氧丙烷/环氧乙烷分散剂、伯和仲醇乙氧基化物、烷基糖苷和烷基甘油酯。
任何以上列举的分散剂的组合也可用于制备一些含水分散体。
在此描述的一些分散体具有有利的粒度分布。在特定的实施方案中，分散体由体积平均粒径(Dv)除以数均粒径(Dn)定义的粒度分布小于或等于约2.0。在其它实施方案中，分散体的粒度分布小于或等于约1.5。
在此描述的一些分散体包括平均粒度小于约1.5μm的粒子。在其它实施方案中，平均粒度为约0.05μm-约1.5μm。在仍然其它的实施方案中，分散体的平均粒度为约0.5μm-约1.5μm。
对于pH小于12的分散体，一些分散体的pH为约5-约11.5，优选约7-约11，更优选约9-约11。pH可由许多因素控制，所述因素包括碱(分散剂)的类型或浓度，碱到盐形式的转化程度，要分散的热塑性聚合物的类型，和熔体捏合(如挤出机)加工条件。可以原位调节pH，或在将它加入热塑性树脂和形成分散体之前通过转化羧酸分散剂成盐形式调节pH。在这些中，优选是原位形成盐。
优选，分散体的特征为小于约74vol％的固体含量百分比。一些分散体的固体百分比为约5％-约74vol％。仍然其它分散体的固体百分比小于约70vol％，小于约65vol％，或约5％-约50vol％。
在另一方面，本发明的实施方案提供一种生产含水分散体的方法，该方法包括(1)熔体捏合(A)至少一种热塑性树脂和(B)至少一种分散剂，以形成熔体捏合的产物；和(2)稀释该熔体捏合的产物，和熔体捏合获得的混合物以形成含水分散体，其中分散体的平均粒度小于约5μm。其它实施方案提供一种如下的生产含水分散体的方法，该方法包括(1)熔体捏合(A)至少一种热塑性树脂和(B)至少一种分散剂，以形成熔体捏合的产物；和(2)稀释该熔体捏合的产物，和熔体捏合获得的混合物以生产pH小于12的含水分散体。在根据任一方面的一些方法中，分散剂占小于约4wt％的基于热塑性树脂的重量。在提供pH为12或更小的分散体的一些方法中，分散体的体积平均粒度也小于约5μm。平均粒度小于约5μm的一些分散体的pH小于12。方法的实施方案使用以上描述的热塑性树脂和分散剂。和在一些实施方案中，方法提供具有一种或多种上述性能的分散体。
在另一方面，本发明的实施方案提供一种含水分散体，其包括(A)至少一种富含丙烯的α-烯烃共聚体；(B)至少一种分散剂；和(C)水。一种优选的α-烯烃是乙烯，存在的数量优选为约5wt％-约25wt％。在根据此方面的本发明的一些实施方案中，富含丙烯的α-烯烃共聚体的特征为由13C NMR测量的全同三单元组(mm)大于约0.85。一些这样的富含丙烯的α-烯烃共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元。另外，一些富含丙烯的α-烯烃共聚体具有(a)小于90℃的熔点；(b)弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和(c)弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。在一些实施方案中，富含丙烯的α-烯烃共聚体包括6-20wt％乙烯衍生的单元和94-80wt％丙烯衍生的单元。在其它实施方案中，优选是包括8-20wt％乙烯衍生的单元和92-80wt％丙烯衍生的单元的聚合物。在仍然其它的实施方案中，聚合物包括10-20wt％乙烯衍生的单元和90-80wt％丙烯衍生的单元。
在其它实施方案中，富含丙烯的α-烯烃共聚体包括丙烯和至少一种共聚单体的共聚物，该共聚单体选自乙烯和C4-C20α-烯烃，其中共聚物的丙烯含量大于65mol％，重均分子量(Mw)为约15,000-约200,000，重均分子量/数均分子量比例(Mw/Mn)为约1.5-约4。
用于此方面的一些热塑性树脂或富含丙烯的α-烯烃共聚体由DSC测定的熔化热小于约80J/g，优选为约8-约80，或更优选约8-约30J/g。
在一些实施方案中，富含丙烯的α-烯烃共聚体的结晶度小于约50％。在其它实施方案中，结晶度为约5％-约45％，或约5％-约40％。
在仍然其它的实施方案中，富含丙烯的共聚体根据ASTMD-790-97测量的弯曲模量小于约50kpsi，优选小于约40kpsi，更优选小于约30kpsi。在一些分散体中，优选是具有更低弯曲模量数值的聚合物。例如，一些聚合物的弯曲模量为约2-约15kpsi，特别地约4-约10kpsi。
使用熔点小于约140℃，优选小于约130℃，更优选小于约120℃的富含丙烯的共聚体或热塑性树脂。在一些优选的实施方案中，富含丙烯的共聚体或热塑性树脂的熔点小于约90℃。
任何合适的分散剂可用于本发明此方面的实施方案。然而，在特定的实施方案中，分散剂包括至少一种羧酸、至少一种羧酸的盐、羧酸酯或羧酸酯的盐。在一些优选的实施方案中，羧酸、羧酸盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段含有少于25个碳原子。在其它实施方案中，这样的部分含有12-25个碳原子。在一些实施方案中，优选是15-25个碳原子。在其它实施方案中，分散剂包括至少一种羧酸、至少一种羧酸的盐、羧酸酯或其盐的至少一个羧酸片段，其含有25-60个碳原子。一些优选的盐包括选自如下的阳离子碱金属阳离子、碱土金属阳离子、或铵或烷基铵阳离子。
在仍然其它的实施方案中，分散剂选自乙烯酸聚合物如乙烯丙烯酸共聚物或乙烯甲基丙烯酸共聚物。
在其它实施方案中，分散剂选自烷基醚羧酸酯、石油磺酸酯、磺化聚氧乙烯化醇、硫酸化或磷酸化聚氧乙烯化醇、聚合物环氧乙烷/环氧丙烷/环氧乙烷分散剂、伯和仲醇乙氧基化物、烷基糖苷和烷基甘油酯。
任何以上列举的分散剂的组合也可用于制备一些含水分散体。
在此描述的一些分散体具有有利的粒度分布。在特定的实施方案中，分散体由体积平均粒径(Dv)除以数均粒径(Dn)定义的粒度分布小于或等于约2.0。在其它实施方案中，分散体的粒度分布小于或等于约1.5。
在此描述的一些分散体包括体积平均粒度小于约1.5μm的粒子。在其它实施方案中，平均粒度为约0.05μm-约1.5μm。在仍然其它的实施方案中，分散体的平均粒度为约0.5μm-约1.5μm。
对于pH小于12的分散体，一些分散体的pH为约5-约11.5，优选约7-约11，更优选约9-约11。
优选，分散体的特征为小于约74vol％的固体含量百分比。一些分散体的固体百分比为约5％-约74vol％。仍然其它分散体的固体百分比小于约70vol％，小于约65vol％，或约5％-约50vol％。
在另一方面，本发明的实施方案提供一种生产含水分散体的方法，该方法包括(1)熔体捏合(A)至少一种富含丙烯的α-烯烃共聚体，(B)至少一种分散剂，以形成熔体捏合的产物；和(2)稀释该熔体捏合的产物，和熔体捏合获得的混合物以形成含水分散体。在特定的实施方案中，其方法包括稀释熔体捏合的产物以提供pH小于12的分散体。一些方法提供体积平均粒度也小于约5μm的分散体。在仍然其它的实施方案中，方法提供包括小于4wt％分散剂的分散体，基于聚合物的重量。方法的实施方案使用以上描述的热塑性树脂和分散剂。和在一些实施方案中，方法提供具有一种或多种上述性能的分散体。
在仍然另一方面本发明的实施方案提供含水分散体，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中热塑性树脂包括富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元，共聚物具有(a)小于90℃的熔点；(b)弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和(c)弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。
在本发明的另一方面，一些分散体适于制备各种制品。一些这样的制品包括涂层、泡沫和泡沫体以及装饰性制品。
在一方面，本发明涉及在基材上形成可热密封涂层的方法，其中所述基材由至少一种定向聚合物形成。在选择的实施方案中，方法包括在基材上沉积含水聚合物分散体，其中所述含水聚合物分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12，和干燥分散体以形成第一层。
在一方面，本发明涉及包括基材的膜层，该基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12。
在一方面，本发明涉及包括基材的膜层，基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的平均体积直径粒度小于约5μm。
在一方面，本发明涉及包括基材的制品，基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的平均体积直径粒度小于约5μm。
在一方面，本发明涉及包括基材的制品，基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12。
在一方面，本发明涉及在基材上形成可热密封涂层的方法，包括采用含水聚合物分散体涂覆该基材，其中所述的含水聚合物分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12；和定向所述基材以形成定向的热塑性聚合物。
在一方面，本发明涉及包括含有涂层的基材的膜层，其中膜层的特征为具有小于80℃的热密封起始温度，和其中涂层厚度小于2微米。
从如下描述和所附的权利要求本发明的其它方面和优点是显然的。
附图简述
图1是用于制备本发明的实施方案的典型熔体-挤出设备的概要表示。
图2是显示根据本发明的实施方案的方法的流程图。
图3显示涂层重量的图。
图4显示热密封数据的图。
详细描述在以下描述中，在此公开的所有数字是近似值，而不管是否将词语″约″或″大约″与其结合使用。它们可变化1％、2％、5％，和有时10-20％。每当公开了具有下限RL和上限RU的数字范围时，具体公开了属于该范围的任何数字。特别地，具体公开了范围内的如下数字R＝RL+k*(RU-RL)，其中k是从1％到100％具有1％增量的变量，即k是1％、2％、3％、4％、5％，...，50％、51％、52％，...，95％、96％、97％、98％、99％、或100％。此外，也具体公开了由如以上定义的两个R数字定义的任何数字范围。
本发明的实施方案涉及以上说明和以下详细讨论的分散体。此外，本发明也涉及从这样分散体形成的膜和其它产品。在本发明的特定实施方案中，将根据在此讨论的方法制备的分散体施加到基材(它可以是聚合物膜)以形成可热密封层。在具体的实施方案中，可以将分散体施加到聚丙烯基材，该基材在一些实施方案中可以是双轴定向聚丙烯。
本发明的方法包括在定向所述基材之前或之后，将含水分散体施加到定向的基材。换言之，根据本发明的一个优选实施方案的方法包括在定向的基材上沉积含水分散体，和干燥分散体以形成可热密封层。
在另一个实施方案中，本发明的方法包括在未定向的基材上沉积涂层和然后定向基材。在此情况下，可以在基材的定向之前或之后干燥涂层。
此外，本发明人发现通过使用特定聚烯烃聚合物(它可以是单一组分聚合物，或聚合物共混物)制备的分散体，可以形成热密封起始温度为80℃或以下的可热密封层。在其它实施方案中，热密封起始温度可以为75℃或以下。在其它实施方案中，热密封起始温度可以为70℃或以下。在其它实施方案中，热密封起始温度可以为65℃或以下。
包括在本发明的含水分散体实施方案中的热塑性树脂(A)是不容易由自身可在水中分散的树脂。在一些实施方案中它在分散体中存在的数量大于0wt％到小于约96wt％。在某些实施方案中，树脂存在的数量为约35-约65wt％分散体。在此使用的术语″树脂″应当解释为包括合成聚合物或化学改性的天然树脂，例如但不限于热塑性材料如聚氯乙烯、聚苯乙烯、和聚乙烯和热固性材料如聚酯、环氧类、和硅氧烷类，它们与填料、稳定剂、颜料、和其它组分一起使用以形成塑料。在此使用的术语树脂包括弹性体并理解为包括烯烃聚合物的共混物。在一些实施方案中，热塑性树脂是半结晶树脂。术语″半结晶″用于定义当经受标准差示扫描量热法(DSC)评价时具有至少一个吸热线的那些。一些半结晶聚合物显示如下的DSC吸热线，即当在最终吸热线最大值之后增加扫描温度时，该吸热线显示相对温和的斜率。这反映宽熔融范围的聚合物而不是通常具有考虑为明显熔点的聚合物。可用于本发明分散体的一些聚合物具有单一熔点而其它聚合物具有多于一个熔点。在一些聚合物中一个或多个熔点可以明显使得所有或一部分聚合物在相当窄的温度范围，如几摄氏度内熔融。在其它实施方案中，聚合物可以约20℃的范围内显示宽的熔融行为。在仍然其它的实施方案中，聚合物可在大于50℃的范围内显示宽的熔融行为。
可用于本发明的热塑性树脂(A)的例子包括α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)，其中所述α-烯烃例如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯，如典型地表示为聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-3-甲基-1-丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯烃的共聚物(包括弹性体)，如典型地由乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物表示；和两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯烃的聚烯烃(包括弹性体)如共聚物，如典型地表示为乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1，5-己二烯共聚物、和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯类共聚物(包括弹性体)如聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物、和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺如尼龙6、尼龙6，6、和尼龙12；热塑性聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚碳酸酯、聚苯醚等。这些树脂可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
在特定的实施方案中，聚烯烃如聚丙烯、聚乙烯、及其共聚物和共混物，以及乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物。在一些实施方案中，优选的烯烃聚合物包括在U.S.Pat.No.3645992中由Elston描述的均匀聚合物；在Anderson的U.S.Pat.No.4076698中描述的高密度聚乙烯(HDPE)；非均匀支化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化的极低线性密度(ULDPE)；均匀支化，线性的乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化，基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物，它可以例如由U.S.Pat.No.5272236和5278272中公开的方法制备，该方法的公开内容在此引入作为参考；和高压，自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物如低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物例如以商品名PRIMACORTM，NucrelTM，和EscorTM和在U.S.Pat.Nos.4599392、4988781、和59384373中描述的那些，每篇文献在此全文引入作为参考，和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物。在U.S.Pat.Nos.6538070、6566446、5869575、6448341，5677383、6,316,549、6111023、或5844045中描述的聚合物组合物，每篇文献在此全文引入作为参考，在一些实施方案中也是合适的。当然，也可以使用聚合物的共混物。在一些实施方案中共混物包括两种不同的齐格勒-纳塔聚合物。在其它实施方案中，共混物可包括齐格勒-纳塔和金属茂聚合物的共混物。在仍然其它的实施方案中，在此使用的热塑性树脂是两种不同金属茂聚合物的共混物。
在一些特定的实施方案中，热塑性树脂是丙烯基共聚物或共聚体。在一些实施方案中，丙烯/乙烯共聚物或共聚体的特征为具有基本全同丙烯序列。术语″基本全同丙烯序列″和相似术语表示序列由13C NMR测量的全同三单元组(mm)大于约0.85，优选大于约0.90，更优选大于约0.92和最优选大于约0.93。全同三单元组是本领域公知的并描述于例如U.S.Pat.No.5504172和WO 00/01745，它表示由13C NMR光谱测定的按照共聚物分子链中三单元组单元的全同序列。NMR光谱如以后所述测定。优选，当含水分散体包括丙烯/乙烯共聚体时，乙烯存在的数量为约5％-约25％(按重量)。
13C NMR光谱学是测量共聚单体引入聚合物和测量丙烯基共聚物中全同三单元组水平的领域中已知的许多技术之一。此技术的例子对于乙烯/α-烯烃共聚物的共聚单体含量描述于Randall(Journal ofMacromolecular Science，Reviews in Macromolecular Chemistry andPhysics(大分子化学和物理的综述)，C29(2&3)，201-317(1989))。测定烯烃共聚体的共聚单体含量的基本过程包括在其中对应于样品中不同碳的峰强度直接与样品中起作用核的总数目成比例的条件下获得13CNMR光谱。保证此比例性的方法是本领域已知的和包括在脉冲之后拥有足够的松弛时间、门控去耦技术的使用、松弛剂等。峰或峰组的相对强度在实践中从它的计算机产生的积分获得。在获得光谱和对峰积分之后，指定与共聚单体相关的那些峰。此指定可以通过参考已知的光谱或文献，或由模型化合物的合成和分析，或通过使用同位素标记的共聚单体进行。共聚单体的摩尔％可以由相当于共聚单体摩尔数的积分对相当于共聚体中所有单体摩尔数的积分的比例确定，例如在Randall中所述。
使用Varian UNITY Plus 400MHz NMR分光仪，相当于100.4MHz的13C共振频率收集数据。选择获取参数以保证在松弛剂存在下的定量13C数据获取。使用门控1H去耦，4000个瞬变过程每个数据文件，7sec脉冲重复延迟，24,200Hz的光谱宽度和32K数据点的文件大小，和加热到130℃的探针头获取数据。由如下方式制备样品将大约3mL的四氯乙烷-d2/邻二氯苯50/50混合物加入在10mm NMR管中的到0.4g样品中，该混合物是在乙酰丙酮铬中的0.025M(松弛剂)。通过采用纯氮的置换净化管子顶部空间的氧。采用由热枪引起的周期性回流加热管子和它的内容物到150℃溶解和均化样品。
优选，丙烯/乙烯共聚体的结晶度小于约50％和根据ASTMD-790-97测量的弯曲模量小于约50kpsi，优选小于约40kpsi，和特别地小于约30kpsi。优选，丙烯/乙烯共聚体的熔点小于约140℃，优选小于约130℃，更优选小于约120℃，特别小于约90℃。用于分散体的丙烯/乙烯共聚体的熔化热也优选小于80J/gm，更优选小于约75J/gm，更优选小于约50J/gm，和可以低至约8J/gm，或低至4J/gm。
在一些优选的分散体中，丙烯基共聚物包括使用非金属茂、金属为中心的、杂芳基配体催化剂制备的丙烯-乙烯共聚物，如在2002年5月5日提交的U.S.公开专利申请No.20030204017中所述，该文献在此全文引入参考关于这样催化剂的它的教导。采用这样非金属茂、金属为中心的、杂芳基配体催化剂制备的丙烯-乙烯共聚物显示独特的区域-误差。区域-误差由相当于约14.6和约15.7ppm的13C NMR峰识别，相信它是丙烯单元进入增长聚合物链的区域选择性2，1-插入误差的结果。在此特别优选的方面，这些峰具有约相等的强度，和它们典型地表示进入均聚物或共聚物链的约0.02-约7mol％丙烯插入。
在本发明的一些方面，丙烯基共聚物由重均分子量除以数均分子量(Mw/Mn)定义的分子量分布(MWD)为约4或更小，和可以低至约1.5。
聚合物的分子量分布使用凝胶渗透色谱(GPC)在装配四个线性混合床柱的Polymer Laboratories PL-GPC-220高温色谱单元(PolymerLaboratories(20-微米粒度))上测定。烘箱温度为160℃及自动取样器热区为160℃和加温区为145℃。溶剂是包含200ppm 2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚的1，2，4-三氯苯。流量是1.0毫升/分钟和注入量是100微升。约0.2wt％样品溶液由如下方式制备用于注射在包含200ppm2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚的氮气净化过的1，2，4-三氯苯中在160℃下采用轻微混合溶解样品2.5hrs。
通过使用十个窄分子量分布聚苯乙烯标准物(来自PolymerLaboratories，580-7,500,000g/摩尔的EasiCal PS1)与它们的洗脱体积结合推出分子量测定。当量丙烯-乙烯共聚物分子量通过使用聚丙烯的适当马克-豪温克系数(如由Th.G.Scholte，N.L.J.Meijerink，H.M.Schoffeleers，和A.M.G.Brands，J.Appl.Polym。Sci.，29，3763-3782(1984)所述)和聚苯乙烯的适当马克-豪温克系数(如由E.P.Otocka，R.J.Roe，N.Y.Hellman，P.M.Muglia，Macromolecules，4，507(1971)所述)在马克-豪温克公式中确定{N}＝KMa其中Kpp＝1.90E-04，app＝0.725和Kps＝1.26E-04，aps＝0.702。
在本发明的一个实施方案中，用于本发明的热塑性树脂的特征为当增加共聚物中不饱和共聚单体数量时Tme基本相同和Tmax降低的DSC曲线。Tme表示熔融结束的温度和Tmax表示峰值熔融温度，两者由本领域技术人员从DSC分析使用来自最后加热步骤的数据确定。对于这样的聚合物，DSC分析可以使用来自TA Instruments，Inc.的型号Q1000 DSC确定，它使用铟和去离子水校准。
在一些其它的实施方案中，热塑性聚合物组合物公开于U.S.Pat.No.6525157，该文献全文引入作为参考。其中描述的聚合物包括主要的丙烯与少量乙烯。这些聚合物组合物包括线性、单一均匀大分子共聚物结构。这些聚合物由于相邻的全同丙烯单元具有有限的结晶度和具有以上所述的熔点。它们通常没有立构规整度共聚单体组成中的任何实质分子间不均匀性，和基本没有二烯烃。它们也没有分子内组成分布的任何实质不均匀性。
在此处描述的分散体的一些实施方案中，共聚物包括从下限5％或6％或8％或10wt％乙烯衍生的单元到上限20％或25wt％乙烯衍生的单元。这些实施方案也包括在共聚物中存在范围为下限75％或80wt％到上限95％或94％或92％或90wt％的丙烯衍生的单元。这些重量百分比是基于丙烯和乙烯衍生的单元的总重量；即基于wt％丙烯衍生的单元和wt％乙烯衍生的单元的总和100％。在这些范围内，这些共聚物由差示扫描量热法(DSC)测量那样是适度结晶的，和显示弹性。如以下详细定义的弹性是这些共聚物从伸长的尺寸恢复。
在本发明的实施方案中，包括重均分子量(Mw)为15,000-5,000,000，或20,000-1,000,000和分子量分布Mw/Mn(有时称为″多分散性指数″(PDI)从下限1.01、1.5或1.8到上限40或20或10或5或3的热塑性树脂。在其它实施方案中，Mw可以为10,000-300,000，或100,000-250,000。
典型地用于聚乙烯聚合物的分子量的另一个量度是聚合物的熔融指数，也称为I2。熔融指数间接与分子量成比例，尽管关系不是线性的。对于聚乙烯，熔融指数根据ASTM D-1238，条件190℃/2.16kg)。用于本发明的实施方案的典型热塑性树脂的I2为0.001-1000g/10min。在一些实施方案中，热塑性树脂(A)的I2为0.5-500g/10min。其它实施方案包括I2为1-300g/10min的热塑性树脂。应当考虑到熔体捏合性的容易和形成的涂层的物理性能选择热塑性树脂的合适I2。
熔体流动速率(MFR)是测量聚丙烯聚合物分子量的另一种方式。如同熔融指数，MFR与分子量间接成比例，尽管关系不是线性的。MFR典型地根据ASTM D-1238，条件230℃/2.16kg)测量。用于本发明的实施方案的典型热塑性树脂的MFR小于约250g/10min。在一些实施方案中，热塑性树脂(A)的MFR为约1-约200g/10min。其它实施方案包括MFR为5-100g/10min的热塑性树脂。
熔点和结晶度差示扫描量热法(DSC)是可用于检验半结晶聚合物的熔融和结晶的通常技术。DSC测量和DSC对研究半结晶聚合物的应用的通用原则描述于标准文本(如，E.A.Turi，ed.，Thermal Characterization ofPolymeric Materials(聚合物材料的热表征)，Academic Press，1981)。例如，DSC分析可以使用来自TA Instruments，Inc.的型号Q1000 DSC确定，它使用铟和去离子水校准。在快速加热样品到230℃和保持3分钟之后，通过在10℃/min下冷却到-40℃获得冷却曲线。在-40℃下保持3分钟之后，记录DSC熔融吸热线同时在10℃/min下加热。熔点使用标准TA DSC软件测定。
这些富含丙烯的聚合物可以由许多方法制备，如由在充分混合连续进料聚合反应器中进行的单阶段稳态聚合。除溶液聚合以外，可以使用其它聚合过程如气相或淤浆聚合。制备这样聚合物的合适方法的其它详细情况描述于U.S.Pat.No.6525157，该文献全文引入作为参考。
典型的全同聚合方法由在催化剂存在下的聚合组成，该催化剂包括双(环戊二烯基)金属化合物和(1)非配位兼容阴离子活化剂，或(2)铝氧烷活化剂。根据本发明的一个实施方案，此方法包括如下步骤在合适的聚合稀释剂中接触乙烯和丙烯与催化剂，催化剂在一个实施方案中，包括如在U.S.Pat.No.5198401中描述的手性金属茂化合物如，双(环戊二烯基)金属化合物，和活化剂。U.S.Pat.No.5391629也描述了用于生产一些共聚物的催化剂，该共聚物适于在此描述的分散体。气相聚合方法例如描述于U.S.Pat.Nos.4543399、4588790、5028670。制备用于本发明的实施方案的一些共聚物的金属茂催化剂的负载方法描述于U.S.Pat.Nos.4808561、4897455、4937301、4937217、4912075、5008228、5086025、5147949、和5238892。用于本发明的上述双环戊二烯基金属茂的许多例子公开于U.S.Pat.Nos.5324800、5198401、5278119、5387568、5120867、5017714、4871705、4542199、4752597、5132262、5391629、5243001、5278264、5296434、和5304614。用于配位聚合包括金属茂阳离子由非配位阴离子活化的离子催化剂的描述在较早的工作中出现于EP-A-0 277 003、EP-A-0 277 004、U.S.Pat.Nos.5,198,401和5,278,119，和WO 92/00333。不包含活性质子但能够产生活性金属茂阳离子和非配位阴离子两者的电离离子化合物的使用也是已知的。参见EP-A-0 426 637、EP-A-0 573 403和U.S.Pat.No.5387568、EP-A-0 427 697和EP-A-0 520 732。用于加成Ionic catalysts foraddition聚合的离子催化剂也可以由包含金属氧化基团以及阴离子基团的阴离子前体，过渡金属化合物的金属中心的氧化制备，参见P-A-0495 375。
一些聚合物可以由包括如下操作的聚合方法制备在聚合条件下在能够引入丙烯序列成全同或间同取向的金属茂催化剂存在下，在至少一个反应器中反应丙烯和至少一种选自乙烯和至少一种C4-C20α-烯烃的共聚单体，以生产含有至少65mol％丙烯的第一共聚物和其中优选至少40％丙烯序列为全同或间同取向；其中共聚物的熔融指数(MI)为约7dg/min-约3000dg/min。聚合物的一些详细情况描述于以下段落。
优选地，大部分的富含丙烯的聚合物或聚合物共混物在40-120℃内熔融。本领域技术人员认识到熔体的引发也可能在更低温度下开始。同样，聚合物或聚合物共混物优选包括数量为至多30mol％，优选3mol％-20mol％和更优选7mol％-15摩尔wt％的乙烯(或如，含有4-20个碳原子的α烯烃)。在此上下文中，乙烯或α烯烃可以是无规半结晶共聚物的单元形成部分，该共聚物包括丙烯单元和乙烯单元两者如，当使用单一共聚物时(不是共混物)。或者，可以使用共混物，其中将全同聚丙烯与聚乙烯共混，在该情况下聚乙烯中的乙烯单元应当是总体聚合物共混物的至多30mol％。
在其它具体的实施方案中，分散体包括富含丙烯的聚合物或聚合物共混物，其中组合物优选包括通过共聚丙烯与乙烯或含有20个或更少碳原子，优选8个或更少碳原子的α-烯烃中的至少一种生产的无规共聚物，无规共聚物的结晶度为衍生自有规立构聚丙烯序列的至少约2％和不大于约65％且熔点为约25℃-约105℃。
在仍然其它具体的实施方案中，富含丙烯的共聚物是自由基引发剂和无规共聚物的反应产物，通过共聚丙烯以及乙烯或含有8个或更少碳原子的α-烯烃中的至少一种生产该无规共聚物，无规共聚物的结晶度为衍生自有规立构聚丙烯序列的至少约2％和不大于约65％且熔点为约25℃-约105℃。
在本发明的还另一个具体的实施方案中，分散体包熔点为约40℃-140℃的无规聚合物。由熔体流动速率在230℃下测量的粘度应当为2-5600，更优选70-370，和最优选300-1800。对应地，在190℃下测量的熔融指数应当为20-1500，更优选40-1000，和最优选100-500。此外，聚合物在室温下的拉伸伸长率应当超过50％，更优选超过100％，和最优选超过300％。优选，无规共聚物是包含数量为80％或以上，优选多于90％的丙烯单元的低分子量共聚物，及丙烯单元优选主要是全同序列(大于80％的单元是全同五单元组)，该数量由13C NMR测量。无规共聚物可具有长链支化，提供用于所需流变性能的更大柔韧性。
仍然其它分散体可包括聚烯烃组合物，该组合物包含物理共混物，其中将乙烯-丙烯共聚物与全同聚丙烯一起共混。那些乙烯-丙烯共聚物优选由溶液聚合使用手性金属茂催化剂得到。那些乙烯-丙烯共聚物优选具有得自全同丙烯序列的结晶度。在那些共混物组合物中，共聚物的组合物包括至多30wt％和优选至多20wt％乙烯。那些共聚物可以是线性或支化的。那些共混物优选包含实质数量的全同聚丙烯，至少约5-10wt％。在具体的实施方案中，共混物可包括数量至多约50wt％，或者至多约80wt％的全同聚丙烯。共混物也可包括其它烯烃基聚合物，如反应器共聚物和抗冲击共聚物。所需地，上述共混物的使用由于全同聚丙烯的存在提供有利的熔融温度，同时提供共聚物的单独分子构造，因此改进粘合剂组合物的流变、弹性和柔韧性。
在仍然其它的实施方案中，一些分散体包括选自如下的热塑性树脂乙烯和/或丙烯与其它单体的共聚物和共聚体，该单体选自C4-C10烯烃，优选α-烯烃，更优选C4-C8α-烯烃和最优选选自正丁烯、正己烯和正辛烯。热塑性树脂的乙烯或丙烯含量为树脂的约2-98w％。
在一些实施方案中，选择主要为乙烯基的聚烯烃，其中乙烯构成聚合物的约98-65％。在其它实施方案中，可以选择主要为丙烯基的聚烯烃，丙烯构成聚合物的约98-65％。选择的共聚单体组成聚合物的剩余部分。
在一些这样的实施方案中，乙烯聚合物具有如下特性和性能1)当经受标准差示扫描量热法(DSC)评价时，由至少一个吸热线的观察确定的结晶度；2)熔融指数为约30-约0.1g/10min，优选25-0.25g/10min，更优选22-0.5g/10min和最优选18-0.75g/10min；和3)根据ASTMD-792测定的密度为约0.845-约0.925g/cc，优选0.8510-0.91g/cc，和更优选0.855-0.905g/cc，和最优选0.86-0.90g/cc。
特别适用于本发明的实施方案的一类树脂是乙烯和1-辛烯或1-丁烯的共聚物，其中乙烯构成共聚物的约90-约50，更优选85-55wt％，和1-辛烯或1-丁烯构成共聚物的约10-约50，更优选约15-45wt％，和熔融指数为约0.25-约30，更优选0.5-20g/10min。或者，代替单一聚合物，也可以采用具有上述物理特性的聚合物共混物。例如，可根据需要共混具有在上述范围以外的相对高MI的第一聚合物和具有相对低MI的另一种聚合物，使得共混物的结合的MI和平均密度在以上说明的范围内。
除热塑性树脂以外，在此描述的分散体还包括分散剂。任何分散剂可用于本发明的实施方案。在此使用的术语″分散剂″表示有助于分散体的形成和/或稳定的试剂。一些分散剂也可用于形成乳液并由PaulBecher详细描述(EmulsionsTheory and Practice(乳液理论和实践)，第3版，Oxford University Press，纽约，2001)，该文献在此全文引入作为参考。分散剂通常属于三个类别1)表面活性材料，2)天然材料，3)细分的固体。表面活性试剂，也称为表面活性剂是降低在两个不混溶液体相之间的界面张力的材料。它们根据分子中的亲水性基团分类阴离子的、阳离子的、非离子的、或两性(两性的)。市售分散剂的例子发现于McCutcheon(McCutcheon乳化剂和洗涤剂，Glen Rock，NJ，每年发布)。天然材料的例子包括磷脂、甾醇、羊毛脂、水溶性树脂、藻酸盐、角叉菜胶、和纤维素衍生物。细分固体的例子包括金属的碱性盐、炭黑、粉状二氧化硅、和各种粘土(主要地膨润土)。
在一些实施方案中，羧酸或羧酸盐用作分散剂。典型的盐包括脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。其它盐包括羧酸的铵或烷基铵盐。在一些实施方案中，羧酸或它的盐含有12到少于25个碳原子。在分散剂是盐的情况下，碳的数目表示与羧酸片段相关的碳原子。在其它实施方案中，采用含有15-25个碳原子的脂肪酸片段形成盐。特定的实施方案使用芥酸的碱金属盐。芥酸是含有22个碳原子的羧酸。一些实施方案使用形式为菜籽油的芥酸，它是包含大约40-约50％芥酸的天然油及剩余部分主要由含有18个碳原子的链组成。芥酸的碱金属盐也在在一些实施方案中有用。
本发明的一些实施方案使用脂肪酸或它的盐，其衍生自脂肪酸酯。构成这样酯的醇残基可优选包含2-30个碳原子，和最优选6-20个碳原子。这样的残基可以是直链或支化残基，和也可以是每种包含不同数目碳原子的两种或更多种残基的混合物。例示的这样醇残基包括含有10-20个碳原子的高级醇如鲸蜡醇、硬脂醇、和油醇的残基。一些实施方案使用芥酸的酯蜡。
在特定的实施方案中，包含少于25个碳原子的脂肪酸的盐由如下方式生产中和包含少于25个碳原子的脂肪酸或由包含少于25个碳原子的脂肪酸酯的皂化。
在其它实施方案中，分散剂可以是乙烯丙烯酸共聚物。仍然其它实施方案使用烷基醚羧酸酯作为分散剂。在一些实施方案中，石油磺酸酯是有用的。在其它实施方案中，分散剂是磺化或聚氧乙烯化醇。在仍然其它的实施方案中，硫酸化或磷酸化的聚氧乙烯化醇是合适的。称为泊咯沙姆(poloxamer)的聚合环氧乙烷/环氧丙烷/环氧乙烷分散剂用作分散剂。伯和仲醇乙氧基化物也在一些分散体中是合适的。烷基糖苷和烷基甘油酯用于一些分散体。当然，这些分散剂的组合也是合适的。
除以上描述的组分以外，在此描述的含水分散体的实施方案还包含水。典型优选地是去离子水。在一些实施方案中，具有过度硬度的水可不所需地影响合适分散体的形成。特别应当避免包含高碱土离子，如Ca2+水平的水。在此使用的术语″分散体″表示在连续液体介质中的细分固体或液体。含水分散体是其中连续液体介质是水的分散体。与本发明的组合物结合在此使用的术语″分散体″表示采用热塑性树脂和分散剂制备的基本液体材料的乳液，和固体粒子的分散体均包括在其范围以内。这样的固体分散体可以，例如通过如先前所述制备乳液，和然后由各种措施引起乳液粒子固化而获得。因此，当结合组分时，一些实施方案提供含水分散体，其中分散剂含量的存在范围是0.5-30重量份，和(C)水含量是1-35wt％每100重量份热塑性聚合物；和(A)和(B)的总含量为65-99wt％。在特定的实施方案中，分散剂为2-20重量份，基于100重量份聚合物。在一些实施方案中，分散剂的数量小于约4wt％，基于热塑性聚合物的重量。在一些实施方案中，分散剂包括约0.5wt％-约3wt％，基于使用的热塑性聚合物数量。在其它实施方案中，使用1.0-约3.0wt％分散剂。优选是含有小于约4wt％分散剂的实施方案，其中分散剂是羧酸。
本发明一些实施方案的一个特征在于分散体具有小粒度。典型地平均粒度小于约5μm。一些优选的分散体的平均粒度小于约1.5μm。在一些实施方案中，平均粒度的上限是约4.5μm、4.0μm、3.5μm、3.75μm、3.5μm、3.0μm、2.5μm、2.0μm、1.5μm、1.0μm、0.5μm、或0.1μm。一些实施方案的平均粒度下限为0.05、0.7μm、0.1μm、0.5μm、1.0μm、1.5μm、2.0μm、或2.5μm。因此，一些特定的实施方案中，例如平均粒度为约0.05μm-约1.5μm。而在其它实施方案中，分散体中粒子的平均粒度为约0.5μm-约1.5μm。对于不是球形的粒子，粒子直径是粒子长轴和短轴的平均值。粒度可以在Coulter LS230光散射粒度分析仪或其它合适的设备上测量。
表征分散体中粒子的另一个参数是粒度分布，在此定义为体积平均粒径(Dv)除以数均粒径(Dn)。一些实施方案的特征为小于或等于约2.0的粒度分布。在其它实施方案中，分散体的粒度分布小于或等于约小于1.9、1.7、或1.5。
在还另一个特定的实施方案中，含水分散体的包括(A)热塑性树脂的固体含量的浓度为10-70％。固体含量的另一个量度按体积计。在一些实施方案中，分散体的固体百分比小于约74vol％。其它分散体的固体含量为约5％-约74vol％。在一些实施方案中，分散体的固体百分比小于约70vol％，小于约65vol％，或约5％-约50vol％。
在此描述的一些分散体的一个特征是pH，它可影响分散体适合的用途。典型地，分散体的pH小于12。优选，pH为约5-约11.5，优选约7-约11，更优选约9-约11。然而，希望pH下限为约5、约6、约7、约8、约9、约10、或约11的分散体。设想pH上限为约6、约7、约8、约9、约10、约11、或约12的分散体。
尽管可以使用任何方法，制备在此所述的分散体的一种方便方式是通过熔体捏合。本领域已知的任何熔体捏合措施可以使用。在一些实施方案中使用捏合机、班伯里混合机、单螺杆挤出机、或多螺杆挤出机。熔体捏合可以在典型地用于熔体捏合热塑性树脂(A)的条件下进行。不特别限制生产根据本发明的分散体的方法。一种优选的方法，例如是包括熔体捏合根据U.S.Pat.No.5756659和U.S.专利申请No.20010011118的上述组分的方法。优选的熔体捏合机是，例如含有两个或更多个螺杆的多螺杆挤出机，可以在螺杆的任何位置加工捏合块。如需要，可允许挤出机具有第一材料供应入口和第二材料供应入口，以及另外的第三和第四材料供应入口并采用此顺序从上游到下游沿要捏合的材料的流动方向排列。此外，如需要，可以在挤出机的非必要位置加上真空排气口。在一些实施方案中，将分散体首先稀释以包含约1-约3wt％水和然后随后进一步稀释以包括大于25wt％水。在一些实施方案中，进一步的稀释提供含有至少约30wt％水的分散体。通过熔体捏合获得的含水分散体可以进一步由乙烯-乙烯基化合物共聚物，或分散剂的含水分散体补充。
图1概要说明本发明的这样挤出设备实施方案。挤出机20，其在某些实施方案中为双螺杆挤出机，结合到背压调节器，熔体泵，或齿轮泵30。一些实施方案也提供碱储槽40和初始水储槽50，它们每个均包括泵(未显示)。将所需数量的碱和初始水分别从碱储槽40和初始水储槽50提供。可以使用任何合适的泵，但在一些实施方案中在240巴的压力下提供约150cc/min的流量的泵用于提供碱和初始水到挤出机20。在其它实施方案中，液体注射泵在200巴下提供300cc/min的流量或在133巴下提供600cc/min的流量。在一些实施方案中将碱和初始水在预热器中预热。
将形式为粒料、粉末或薄片的树脂从进料器80送到挤出机20的入口90，其中熔融或配混树脂。在一些实施方案中，将分散剂与树脂一起通过开口而加入到树脂和在其它实施方案中，将分散剂单独提供到双螺杆挤出机20。然后将树脂熔体从混合和输送区输送到挤出机的乳化区，其中通过入口55加入来自储槽40和50的初始数量的水和碱。在一些实施方案中，可以将分散剂另外或专有地加入水流。在一些实施方案中，将乳化的混合物在挤出机20的稀释和冷却区中由通过入口95的来自储槽60的另外水进一步稀释。典型地，将分散体在冷却区中稀释到至少30wt％水。此外，可以将稀释的混合物稀释任何数直到达到所需的稀释水平。在一些实施方案中，不将水加入双螺杆挤出机20但在熔体从挤出机离开之后加入包含树脂熔体的物流。采用此方式，消除挤出机20中的蒸气压累积。
在一些实施方案中将碱性物质或水溶液、分散体或其淤浆在工艺任何点加入分散体，优选加入挤出机。典型地将碱性物质作为水溶液加入。但在一些实施方案中，将它采用其它方便的形式，如粒料或颗粒加入。在一些实施方案中，碱性物质和水通过挤出机的单独入口加入。可用于熔体捏合中的中和或皂化的碱性物质的例子包括碱金属和碱土金属如钠、钾、钙、锶、钡；无机胺如羟基胺或肼；有机胺如甲基胺、乙基胺、乙醇胺、环己胺、氢氧化四甲基铵；碱金属和碱土金属的氧化物、氢氧化物和氢化物如氧化钠、过氧化钠、氧化钾、过氧化钾、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢化锶、氢氧化钡、氢化钠、氢化钾、氢化钙；以及碱金属和碱土金属的弱酸盐如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙；或氢氧化铵。在特定的实施方案中，碱性物质是碱性金属的氢氧化物或碱金属的氢氧化物。在一些实施方案中，碱性物质选自氢氧化钾、氢氧化钠或其组合。
可以将含水分散体由各种过程而涂覆到基材上，例如由喷涂、帘流涂覆、采用辊涂覆器或凹版印刷涂覆器的涂覆、刷涂、浸渍。尽管干燥可以由任何合适的措施完成，优选通过加热涂覆的基材到50-150℃下1-300秒来干燥涂层。
用于涂覆的基材包括热塑性树脂的膜，所述热塑性树脂例如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、其它聚烯烃、定向聚烯烃，如双轴定向聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯硫醚、聚砜、芳族聚酯、聚醚醚酮、聚醚砜、和聚醚酰亚胺。优选的基材是包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚酰胺、和/或聚碳酸酯的膜，和最优选的基材是包括聚丙烯和特别地，双轴定向聚丙烯的膜。典型地膜的厚度为0.5-50微米，尽管一些的厚度为1-30微米。
在此所述的分散体的一些实施方案能够形成显示优异耐水性、耐油性、或耐化学品性的涂层。一些实施方案显示对非极性料的粘合，和因此，当将本发明的含水分散体在基材如纸、纤维、木材、金属、或塑料模塑制品的表面上涂覆和干燥时，获得的树脂涂层向基材提供耐水性、耐油性、耐化学品性、耐腐蚀性和热密封性。从在此所述的一些分散体获得的涂层显示优异的防潮性、抗水性、对纸的热粘合，特别地对于水和/或油脂屏蔽和油墨涂料层、金属、玻璃、木材、纤维(天然纤维和合成纤维)、和非织造织物，传热性能，耐磨性，耐冲击性，耐候性，耐溶剂性，柔韧性，和对高频制造的适应性。一些分散体特别适于形成包括织物浸渍的纺织品涂层。一些分散体也适于用作地毯背衬层。也设想用于建筑工作的涂层以及用于在肥料粒料上的受控释放涂层的涂层或作为控制表面性能如摩擦系数的涂层。另外一些分散体可用于制备稳定的泡沫体和泡沫，如在2004年8月25日提交的″分散的烯烃聚合物的泡沫体和耐用泡沫及从其制备的制品″PCT申请号2004027593(委托摘要号63,213C)中所述。
在此所述的一些含水分散体用作涂覆墙纸的涂层组合物中的粘结剂；纤维涂覆剂(用于改进纤维的强度、水分吸收、或抗水性)；用于构造的网，尼龙、聚酯或玻璃纤维的上浆剂；纸或非织造织物的上浆剂/热粘合剂；和向纸或膜赋予热密封性的试剂；灭菌纸的热粘合剂；油墨或涂层组合物的粘结剂；适用于喷墨打印机的纸或膜的表面涂覆剂；改进汽车涂层组合物的耐成碎性的试剂等。
在一些实施方案中，含水分散体含有数量不有害地影响本发明目的的数量的另外组分。例示的这样另外组分包括水溶性氨基树脂如水溶性蜜胺树脂和水溶性苯并胍胺树脂和水溶性环氧树脂以改进涂层性能；有机增稠剂如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基甲基醚、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、甲基纤维素、和羟乙基纤维素和无机增稠剂如二氧化硅、活性粘土、和膨润土以改进分散体的稳定性并调节分散体的粘度；分散剂如非离子分散剂和阴离子分散剂和水溶性多价金属盐以改进分散体的稳定性；其它添加剂如防锈剂、防霉剂、UV吸收剂、热稳定剂、发泡剂、防沫剂等；颜料如钛白、氧化铁红、酞菁、炭黑、永久黄；和填料如碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、滑石、氢氧化铝、硫酸钙、高岭土、云母、和硅酸钙。
实施例制备实施例1将100重量份购自DuPont的，醋酸乙烯酯含量为约28wt％，密度为约0.95g/cm3(ASTM D-792)和熔融指数为约6g/10min.(如根据ASTM D1238在190℃和2.16kg下测定)，和熔点为约73℃(如根据ASTM D3417测定)的热塑性乙烯-醋酸乙烯酯和4.2重量份C32羧酸(由Baker-Petrolite制造的Unicid 425，酸值97mg KOH/g)在180℃下在双螺杆挤出机中在8.3kg/hr的速率下熔体捏合。
在熔体捏合树脂/表面活性剂上，将4.6wt％氢氧化钾水溶液在速率0.9kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物10wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在5.7kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。获得在pH 10.7下固体含量为56wt％的含水分散体。由CoulterLS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由0.56微米的平均体积直径和1.45的粒度分布(dv/dn)组成。术语″分散的聚合物相″简单地表示分散体中的热塑性树脂。
制备实施例2将100重量份的，辛烯含量为约38wt％，密度为约0.87g/cm3(ASTM D-792)和熔融指数为约5g/10min.(如根据ASTM D1238在190℃和2.16kg下测定)，Mw/Mn为约2.0，和熔点为约63℃(如由DSC在约10℃每分钟的扫描速率下测定)，购自DuPont Dow Elastomers的热塑性乙烯/1-辛烯共聚物和3.1重量份C18/C16羧酸(由CK Witco制造的Industrene 106，酸值200mg KOH/g)在125℃下在双螺杆挤出机中在7.9kg/hr的速率下熔体捏合。
在已经熔体捏合的树脂/表面活性剂上，将23.9wt％氢氧化钾水溶液在速率0.2kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物2.5wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在5.4kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。为进一步稀释获得的分散体，在混合物离开挤出机之后将另外的水在0.7kg/hr的速率下加入。获得在pH 9.6下固体含量为56wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由2.04微米的平均体积直径和1.18的粒度分布(dv/dn)组成。
制备实施例3将100重量份辛烯含量为约38wt％，密度为约0.87g/cm3(ASTMD-792)和熔融指数为约5g/10min.(如根据ASTMD 1238在190℃和2.16kg下测定)，Mw/Mn为约2.0，和熔点为约63℃(如由DSC在约10℃每分钟的扫描速率下测定)，购自DuPont Dow Elastomers的热塑性乙烯/1-辛烯共聚物和3.6重量份C22/C18羧酸(由Montana Specialty密耳ls制造的高芥酸类菜籽油，酸值97mg KOH/g)在150℃下在双螺杆挤出机在5.0kg/hr的速率下熔体捏合。
在已经熔体捏合的树脂/表面活性剂上，将16.3wt％氢氧化钾水溶液在速率0.1kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物2.0wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在3.2kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。为进一步稀释获得的分散体，在混合物离开挤出机之后将另外的水在0.8kg/hr的速率下加入。获得在pH 10.7下固体含量为55wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由1.11微米的平均体积直径和1.85的粒度分布(dv/dn)组成。
制备实施例4
将100重量份辛烯含量为约38wt％，密度为约0.87g/cm3(ASTMD-792)和熔融指数为约5g/10min.(如根据ASTMD 1238在190℃和2.16kg下测定)，Mw/Mn为约2.0，和熔点为约63℃(如由DSC在约10℃每分钟的扫描速率下测定)，购自DuPont Dow Elastomers的热塑性乙烯/1-辛烯共聚物和3.1重量份C26羧酸(由Baker-Petrolite制造的Unicid350，酸值115mg KOH/g)在150℃下在双螺杆挤出机在9.7kg/hr的速率下熔体捏合。
在熔体捏合过的树脂/表面活性剂上，将12.5wt％氢氧化钾水溶液在速率0.2kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物2.0wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在7.5kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。获得在pH 10.8下固体含量为56wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由0.79微米的平均体积直径和1.95的粒度分布(dv/dn)组成。
制备实施例5将100重量份乙烯含量为约12.7wt％，密度为约0.864g/cm3(ASTM D-792)和熔体流动速率为约23g/10min.(如根据ASTMD1238在230℃和2.16kg下测定)，熔点为60-70℃，Mw/Mn为约2.0，和弯曲模量为约4kpsi的热塑性丙烯-乙烯共聚物，和6.4重量份C26羧酸(由Baker-Petrolite制造的Unicid 350，酸值115mg KOH/g)在150℃下在双螺杆挤出机在1.6kg/hr的速率下熔体捏合。
在熔体捏合过的树脂/表面活性剂上，将25wt％氢氧化钾水溶液在速率0.08kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物4.8wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在5.5kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。获得在pH 11.6下固体含量为51wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由0.61微米的平均体积直径和1.31的粒度分布(dv/dn)组成。
制备实施例6将100重量份共聚单体含量为约9wt％，熔点为86℃，熔体流动速率为约25g/10min.(如根据ASTM D1238在230℃和2.16kg下测定)，和Mw/Mn为约2.0的热塑性丙烯-乙烯共聚物，和42.9重量份从Dow Chemical Company以商品名PRIMACORTM 5980i购得，根据ASTM D1238在125℃/2.16kg下测定的熔融指数为约15g/10min(它等于当根据ASTM D1238在190℃/2.16kg下测定时的约300g/10min)，丙烯酸含量为约20.5wt.％，和DSC熔点为约77℃的乙烯丙烯酸共聚物在170℃下在双螺杆挤出机在4.3kg/hr的速率下熔体捏合。
在熔体捏合过的树脂/表面活性剂上，将11.7wt％氢氧化钾水溶液在速率1.6kg/hr下连续送入下游注入端口(在总混合物27.1wt％的速率下)。将此含水分散体随后采用另外的水在2.7kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。为进一步稀释获得的分散体，在混合物离开挤出机之后将另外的水在2.3kg/hr的速率下加入。获得在pH 9.9下固体含量为41wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由0.86微米的平均体积直径和1.48的粒度分布(dv/dn)组成。
如以上展示的那样，本发明的实施方案提供通过在基材上施加和干燥分散体来制造涂覆基材的新方法，而那些涂覆的基材用于许多应用。在一些情况下，新方法使用分散体制备涂料具有一种或多种如下优点。首先，一些从分散体制备的新涂料具有更好的耐用性。某些从分散体制备的涂料显示改进的粘合性能和其它可具有改进的粘合以及良好的韧性和耐用性。从分散体制备的其它涂料更容易在熔体挤出工艺中加工。特别地，从分散体制备的一些涂料由于从分散体沉积的聚合物的低熔点而更容易加工。从分散体制备的一些涂料具有低变黄的特征。
其它特性和另外的优点对本领域技术人员是显然的。
如以上讨论的那样，根据在此所述的实施方案制备的含水分散体可特别用于产生各种基材的涂料。例示的基材包括，但不限于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、其它聚烯烃、定向聚烯烃，如双轴定向聚丙烯(BOPP)、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯硫醚、聚砜、芳族聚酯、聚醚醚酮、聚醚砜、和聚醚酰亚胺。
在干燥之后，获得的膜可用于许多应用。图2是描述本发明的一个实施方案的流程图。如图2所示，工艺中的第一步骤是生产含水聚合物分散体(步骤200)。下一个步骤(步骤202)是采用分散体涂覆基材。然后干燥涂覆过的基材以形成最终产物(步骤204)。以下更详细地解释每个步骤。
形成分散体(步骤200)在以上段落基础上详细讨论此步骤。然而，以下为清楚起见提供一些讨论。在形成分散体中，重要的是注意到提供分散体基底的树脂是重要的因素并控制或改进至少如下特性热密封行为-热密封起始温度、密封强度、和热粘性；对基底膜基材的粘合；和成膜特性-在分散体的干燥期间，粒子优选聚合以形成内聚的透明层。
可用于本发明的实施方案的聚合物包括AFFINITYTMEG 8200共聚物(0.870g/cc，5MI)和/或DE 4300.02丙烯基共聚物(12％乙烯，25MFR)，它们两者购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan。两种聚合物提供低热密封起始温度，对基材的良好粘合，和当干燥时可形成膜。
在其它实施方案中，可以使用丙烯、乙烯、非必要地一种或多种不饱和共聚单体，如C4-20α-烯烃、C4-20二烯烃、乙烯基芳族化合物(如，苯乙烯)等的共聚物。这些共聚物的特征为包括至少约60wt％(wt％)衍生自丙烯的单元，约0.1-35wt％衍生自乙烯的单元，和0-约35wt％衍生自一种或多种不饱和共聚单体的单元，条件是衍生自乙烯的单元和不饱和共聚单体的结合wt％不超过约40。这些共聚物的特征也为具有至少一种如下性能(i)对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13C NMR峰，峰的强度大约相等，(ii)大于约-1.20的倾斜度指数Six，(iii)当共聚物中的共聚单体，即衍生自乙烯和/或不饱和共聚单体的单元数量增加时，DSC曲线的Tme基本相同，而Tmax降低。
在其它实施方案中，可以使用丙烯和一种或多种不饱和共聚单体的共聚物。这些共聚物的特征为含有至少约60wt％衍生自丙烯的单元，和约0.1-40wt％衍生自不饱和共聚单体的单元。这些共聚物的特征也为具有至少一种如下性能(i)对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13C NMR峰，峰的强度大约相等，(ii)大于约-1.20的倾斜度指数Six，(iii)当共聚物中的共聚单体，即衍生自不饱和共聚单体的单元数量增加时，Tme基本相同和Tmax降低的DSC曲线。
在其它实施方案中，可以使用两种或更多种共聚物的共混物，其中至少一种共聚物是上述丙烯/乙烯和丙烯/不饱和共聚单体共聚物中的至少一种(单独或集合″P/E*共聚物″)。共混物中每种组分的数量可以方便地变化。基于共混物总重量，共混物可包含任何重量百分比的任一组分，和共混物可以是均相或多相的。如果是后者，本发明第一或第二实施方案的共聚物可以是连续或间断(即分散)相。
在其它实施方案中，本发明涉及如下物质的共混物(a)至少一种丙烯均聚物，和(b)至少一种其它聚合物，如EP或EPDM橡胶。丙烯均聚物的特征为具有对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13CNMR峰，峰的强度大约相等。优选，丙烯均聚物的特征为具有基本全同丙烯序列，即序列由13C NMR测量的全同三单元组(mm)于约0.85。
(b)的至少一种其它聚合物可以是聚烯烃如聚乙烯、乙烯/α-烯烃、丁烯/α-烯烃、乙烯/苯乙烯等中的一种或多种。基于共混物总重量，共混物可包含任何重量百分比的任一组分，并且共混物可以是均相或多相的。如果是后者，丙烯均聚物可以是连续或分散相。
形成这些类型聚合物的方法公开于U.S.公开的专利申请No.20030204017，该文献清楚地全文引入作为参考。
此外，如在以上部分的分散体中讨论的那样，表面活性剂(或表面活性剂混合物)可用于稳定分散体。通过精明地选择一种表面活性剂或多种表面活性剂，可以控制或改进至少一些如下特性分散体粒度；成膜特性；剪切和保存稳定性-分散体承受高剪切(剪切稳定性)和延长时间(保存稳定性)而没有分散体性能(如，粒度)显著变化的能力；润湿性-流动到基材上而不在基材上″缩回″或″弯曲″的能力；和对基材的粘合。
如上所述，表面活性剂可以是单一表面活性剂或几种表面活性剂的共混物。选择的表面活性剂应当能够初始分散所需的聚合物或聚合物溶液。对此有效的选择的表面活性剂包括通过碱(典型地NaOH、KOH、和NH4OH)中和的长链脂肪酸(C18到C32)。此类型的一个特定例子是通过KOH中和的油酸。其它表面活性剂包括通过碱中和的乙烯-丙烯酸共聚物。一个例子是通过KOH中和的PRIMACORTM5980I共聚物(20wt％丙烯酸，300 MI，购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan)。另一组有用的表面活性剂包括磺酸盐。一个例子是RhodocalTMDS-10表面活性剂(购自Rhodia，Inc.Cranbury，New Jersey)。
除初始用于分散聚合物的表面活性剂以外，可以加入另外的表面活性剂以改进特性如润湿性和剪切稳定性。磺酸盐证明在此能力中是有效的。
用于聚烯烃分散体的表面活性剂包的一个特定例子包括数量为基于聚合物的0-10wt％的C12-C60长链脂肪酸，数量为基于聚合物的0-50wt％的乙烯-丙烯酸(EAA)，和数量为基于聚合物的0-10wt％的磺酸盐，其中总表面活性剂加载量基于聚合物小于约50wt％。在其它实施方案中，总表面活性剂加载量可以小于约10wt％，基于聚合物。在其它实施方案中，总表面活性剂加载量可以小于约5％，基于聚合物。在具体的实施方案中，以摩尔基础计通过加入数量为25-200％的碱来中和长链脂肪酸和EAA。
在另一个实施方案中，用于聚烯烃分散体的表面活性剂包括数量为基于聚合物的0-5wt％的C12-C40长链脂肪酸，数量为基于聚合物的0-30wt％的乙烯-丙烯酸，和数量为基于聚合物的0-5wt％的磺酸盐，其中总表面活性剂加载量小于约1.0wt％，基于聚合物。在具体的实施方案中，以摩尔基础计通过加入数量为50-150％的碱中和长链脂肪酸和EAA。
在另一个实施方案中，用于聚烯烃分散体的表面活性剂包括数量为基于聚合物的2-4wt％的C18-C30长链脂肪酸，和数量为基于聚合物的1-3wt％的磺酸盐。在选择的实施方案中，以摩尔基础计通过加入数量为75-125％的碱中和长链脂肪酸和EAA。
可以进行控制以在基材上提供有用涂层的根据本发明的分散体的另一个特征包括控制分散体粒度。在选择的实施方案中，分散体的平均粒度(基于体积分率)可以小于1微米以在所需的低涂层厚度(1-2微米干燥涂层厚度)下达到透明膜。
然而，依赖于选择的特定应用其它粒度可以是有用的。在一些实施方案中，分散体的粒度可以是＜5微米。在选择的实施方案中，分散体的粒度可以是＜2微米，和在某些实施方案中，分散体的粒度可以是＜1微米。
可以控制的根据本发明的分散体的另一方面是固体含量。当较少的水伴随于聚合物时，分散体的合适固体含量范围可防止分散的聚合物粒子从水的分离和/或降低运输成本。在选择的实施方案中，分散体的固体含量可以大于50wt％固体。在一些实施方案中，分散体的固体含量是10-70wt％固体。在其它实施方案中，分散体的固体含量是20-60wt％固体，和在其它实施方案中，分散体的固体含量是40-55wt％固体。
可以控制的根据本发明的分散体另一方面是剪切稳定性。在低厚度下将分散体涂覆到膜基材上的方法通常要求分散体曝露于非常的高剪切速率。在优选的实施方案中，分散体能够承受此曝露而没有可感知的凝结。在某些实施方案中，基于100g曝露于高剪切的分散体样品，需要含有小于0.5g的聚合物凝结物。
同样，分散体的总体pH可以在控制润湿性和分散体对于所需膜基材上的粘合中是显著的。对于低表面能基材如双轴定向聚丙烯(BOPP)，分散体的pH优选小于11。在一些实施方案中，分散体的pH是7.5-13。在其它实施方案中，分散体的pH是8-12，和在其它实施方案中，分散体的pH是8-11。
涂层施加条件(步骤202)在生产分散体之后，将它涂覆到基材上。对于涂层厚度，施加的涂层厚度在控制完成膜的热粘性和密封强度中是重要的。典型地需要1-2微米的涂层厚度以产生＞200g/in.的密封强度，这是对于包装应用合适的强度。干燥涂层的优选厚度是0.5-75微米。在某些实施方案中，干燥涂层的涂层厚度是0.5-25微米。在其它实施方案中，干燥涂层的涂层厚度是0.75-5，或0.75-2微米。
可以使用的典型树脂包括单独和在共混物中的如下树脂乙烯均聚物如LDPE，乙烯-乙烯基化合物如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)，乙烯-α烯烃共聚物如乙烯-丁烯、乙烯-己烯、和乙烯-辛烯共聚物，丙烯均聚物，和丙烯共聚物和共聚体如丙烯-乙烯共聚物和丙烯-乙烯-丁烯共聚体。
作为在BOPP和其它聚烯烃基材上涂层的更优选聚合物包括密度为0.85-0.90g/cc和熔融指数(ASTM D-1238 190℃采用2.16kg重物)为0.1-100g/10min的乙烯-辛烯共聚物。丙烯-乙烯共聚物的乙烯含量为5-20wt％和熔体流动速率(ASTM D-1238 230℃采用2.16kg重物)为0.5-300g/10min。作为在BOPP和其它聚烯烃基材上涂层的更优选聚合物包括密度为0.86-0.88g/cc和熔融指数(ASTM D-1238 190℃采用2.16kg重物)为0.8-35g/10min的乙烯-辛烯共聚物。在其它实施方案中，使用乙烯含量为9-15wt％和熔体流动速率(ASTM D-1238 230℃采用2.16kg重物)为1-30g/10min的丙烯-乙烯共聚物。
本发明的实施方案特别适用于定向的基材。″固态定向″在此表示在高于组成主要结构的树脂的最高Tg(玻璃化转变温度)和低于至少一些膜树脂的最高熔点的温度下，即在组成结构的至少一些树脂不在熔融态的温度下进行的定向。固态定向可以与包括热吹制膜的″熔体态定向″成对比，其中在熔融聚合物膜刚刚从挤出模头出现时立即进行拉伸。
″固态定向的″在此表示由如下方式获得的膜不同层的树脂的共挤出或挤出涂覆以获得主要厚的片或管(主要带)，将它们快速冷却到固态以停止或减缓聚合物的结晶，因此提供固体主要膜片，和然后将固体主要膜片再加热到所谓的定向温度，和其后在定向工艺(例如捕获的气泡方法)下双轴拉伸再加热的膜或使用同时或按顺序的拉幅机(tenterframe)方法，和最终快速冷却拉伸的膜以提供可热收缩的膜。在捕获的气泡固态定向工艺中，将主要带在横向(TD)由采用空气压力的充气拉伸以产生气泡，以及在纵向(LD)由包含气泡的两套压料辊之间的不同速度拉伸。在拉幅机工艺中将片或主要带通过加速片向前在纵向拉伸，而同时或按顺序通过发散几何框来导引热软化的片而在横向拉伸。
当提及分散体中热塑性树脂的平均体积直径，或具有平均体积直径粒度的分散体时，本领域技术人员认识到其它材料如填料也可以在分散的粒子中存在，并包括在直径尺寸中。当测量平均体积直径时，包括所有分散的固体。
基材如膜和膜结构物特别得益于在此所述的新颖涂覆方法和涂层组合物且那些基材可以使用常规吹制膜制造技术或其它双轴定向工艺如拉幅机或双气泡工艺制备。常规的热吹制膜工艺描述于，例如化学技术百科全书，Kirk-Othmer，第三版，John Wiley & amp；Sons，纽约，1981，Vol.16，pp.416-417和Vol.18，pp.191-192。如在U.S.Pat.No.3,456,044(Pahlke)中的″双气泡″工艺中描述的双轴定向膜制造工艺，和在U.S.Pat.No.4,352,849(Mueller)，U.S.Pat.No.4,597,920(Golilce)，U.S.Pat.No.4,820,557(Warren)，U.S.Pat.No.4,837,084(Warren)，U.S.Pat.No.4,865,902(Golike等人)，U.S.Pat.No.4,927,708(Herran等人)，U.S.Pat.No.4,952,451(Mueller)，U.S.Pat.No.4,963,419(Lustig等人)，和U.S.Pat.No.5,059,481(Lustig等人)中描述的方法也可用于制备由在此所述的新颖涂覆方法所涂覆的基材和涂料组合物。基材膜结构物也可以由拉幅机技术中所述的，例如用于定向聚丙烯的拉幅机技术来制备。
用于食品包装应用的其它多层膜制造技术描述于Packaging FoodsWith Plastics(采用塑料包装食品)，Wilmer A.Jenkins和James P.Harrington(1991)，pp.19-27，和描述于″Coextrusion Basics″(共挤出基础)Thomas I. Butler，Film Extrusion ManualProcess，Materials，Properties(膜挤出手册工艺，材料，性能)pp.31-80(出版商TAPPIPress(1992))。
基材膜可以是单层或多层膜。要涂覆的基材膜也可以与其它层共挤出或可以在第二操作中将膜层压到另一个层上以形成要涂覆的基材，如在Packaging Foods With Plastics(采用塑料包装食品)，Wilmer A.Jenkins和James P.Harrington(1991)中所述的或在″Coextrusion ForVarrier Packaging″(″用于屏蔽包装的共挤出″)W.J.Schrenk和C.R.F英寸，Society of Plastics Engineers RETEC Proceedings，Jun.15-17(1981)，pp.211-229中所述的。如果将单层基材膜通过管式膜(即，吹制膜技术)或平面模头(即，流延膜)生产，如由K.R.Osborn和W.A.Jenkins在″Plastic Films，Technology and Packaging Applications″(″塑料膜，技术和包装应用″)(Technomic Publishing Co.，Inc.(1992))中所述，则膜必须通过粘合剂的另外后挤出步骤或挤出层压到其它包装材料层上以形成要用作基材的多层结构物。如果基材膜是两个或更多个层的共挤出(也由Osborn和Jenkins所述)，依赖于最终膜的物理要求，膜可仍然层压到包装材料的另外层上。
″Laminations Vs.Coextrusion″(″层压Vs.共挤出″)D.Dumbleton(Converting Magazine(1992年9月))也讨论了层压与共挤出。单层和共挤出膜也可以通过其它后挤出技术，如双轴定向工艺。
使用在此所述的新颖涂覆方法和涂料组合物，挤出涂覆仍然是生产多层膜结构物作为要涂覆的基材的另一种技术。新颖的涂料组合物构成涂覆膜结构物的至少一个层。相似于流延膜，挤出涂覆是平面模头技术。
本发明的一个或多个膜层适用于垂直或水平-形成-填充-密封(HFFS或VFFS)应用。描述这些应用的相关专利包括US 5,228,531、US 5,360,648、US 5,364,486、US 5,721,025、US 5,879,768、US 5,942,579、US 6,117,465。
通常，对于多层膜结构物，新颖的涂覆方法将涂料组合物施加到基材以形成多层膜结构物整体的至少一个层。多层结构物的其它层可包括但不限于屏蔽层、和/或结合层、和/或结构层。
各种材料可用于这些层，及它们中+的一些用作相同膜结构物中的多于一个层。这些材料的一些包括箔、尼龙、乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、定向聚丙烯(OPP)、乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸(EMAA)共聚物、LLDPE、HDPE、LDPE、尼龙、接枝粘合剂聚合物(例如，马来酸酐接枝的聚乙烯)、和纸。通常，多层膜结构物包括2-7个层。
基材膜可以由流延挤出(用于单层膜)或共挤出(用于多层膜)由本领域公知的技术制备。可以将膜骤冷，由电子束辐射在20-35kGy(千戈)的剂量下辐射，并再加热到它们的定向温度，和然后在至多1.5∶1，或至多2∶1，或至多3∶1，或至多4∶1，或至多5∶1的比例下在纵向(也称为机器方向)和横向(也称为交叉方向)的每一个中定向。在一个实施方案中，定向在横向中是约5∶1和在纵向中是10∶1。在另一个实施方案中定向在纵向和横向每一个中是约7∶1。
基材膜可以由任何合适的方法制备，该方法包括共挤出、层压、挤出涂覆、或电晕粘合，和可以由管式流延共挤出制备，如在U.S.Pat.No.4,551,380(Schoenberg)中所示。从膜制备的袋子可以由任何合适的方法制备，如在U.S.Pat.No.3,741,253(Brax等人)中所示。侧或端密封袋可以从单卷绕或双卷绕膜制备。
基材膜可以由任何合适的方法定向，该方法包括捕获的气泡工艺或者同时或按顺序的拉幅机工艺。膜可具有所需的任何总厚度，只要膜提供对于使用膜的特定包装操作所需的性能。依赖于工艺，最终用途应用等，最终的膜厚度可变化。典型的厚度为0.1-20密耳，优选0.2-15密耳，更优选0.3-10密耳，更优选0.3-5密耳，更优选0.3-2密耳，如0.3-1密耳。
合适的热塑性聚合物材料包括，但不限于聚酯、聚碳酸酯、聚芳基化物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰胺、聚醚酰亚胺、聚芳基醚、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚苯乙烯和它们的衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚丙烯(优选均聚物)、其它聚烯烃、含有主要烯烃单体的共聚物、氟化聚合物和共聚物、氯化聚合物、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚醚、离聚物树脂、弹性体、硅树脂、环氧树脂、和聚氨酯。任何以上命名的聚合物的混溶或不混溶聚合物共混物，和包括任何以上命名的聚合物的任何组分单体的共聚物也是合适的，条件是定向膜可以从这样的共混物或共聚物生产。
在此使用的术语″共聚物″和″共聚体″可互换使用，以表示从两种或更多种单体形成的聚合物。
尽管提及了具体的热塑性树脂，本发明的实施方案通常可以采用任何合适的热塑性树脂使用。此外，尽管提及单一层，清楚地在本发明范围内的是可以使用多个层。因此，可以使用如在此所述的那些层的组合。此外，然而，清楚地在本发明范围内的是从其它材料形成的其它层可以在从此处公开的分散体形成的层之间覆盖或插入。
干燥条件(步骤204)一旦将分散体涂覆到所需的基材上，干燥涂层以除去水和聚结的聚合物粒子形成基本连续膜。在一个实施方案中，烘箱可用于促进干燥工艺。为适当地聚结聚合物粒子，优选使得涂层达到比聚合物熔点高大约20℃的温度，由此生产分散体。作为例子，在从AFFINITYTMEG8200共聚物(由DSC在约10℃每分钟的扫描速率下测定的60℃熔点)生产的分散体的情况下，涂覆的膜应当达到约80℃的温度。
在选择的实施方案中，使用的温度范围为从分散体的聚合物基底物峰值熔点到基底膜的软化点。在某些实施方案中，涂覆的基材可在从大于分散体的聚合物基底物峰值熔点10℃到小于基底膜的软化点10℃的温度下离开干燥烘箱。在其它实施方案中，基材可在从大于分散体的聚合物基底物峰值熔点20℃到小于基底膜的软化点20℃的温度下离开干燥烘箱。
实施例1在一个实施方案中，将AFFINITYTMEG-8200共聚物的样品，使用在U.S.专利No.5,539,021(Pate)中描述的方法(该文献由此全文引入作为参考)，使用4wt％RhodacalTMDS-10表面活性剂作为乳化剂和甲苯作为溶剂进行分散。在真空汽提之后，获得的分散体在46.0％固体加载量下的平均体积直径为0.80μm。
将由DOWLEXTM2071聚乙烯(购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan)制备的2密耳(50.8微米)厚度的未处理(即，无电晕处理)LLDPE膜切成12英寸乘6英寸片。将每个片用带子连接到玻璃片并使用圆丝棒(棒#4、12、20、和28)涂覆。下表1和图3显示各种样品的涂层重量。
表1分散体涂覆的LDPE膜样品的涂层重量和厚度
对于每个涂覆的重量，使用在40psi密封压力和0.5秒停留时间下设定的Packforsk Hot Tack Tester将不含有衬垫的单个条(1英寸宽)分别在45、50、55、60、65、70、75、和80℃下热密封。在Instron model 4501拉伸测试设备上拉动之前，使得密封的样品在70(21.1℃)和50％相对湿度下设定的房间中平衡至少一天。对于此试验，如果密封力大于要求不可逆伸长和再定向2密耳(50.8微米)厚LLDPE膜中晶体结构的力(4磅(1.8kg))，密封宣告为″焊接″。试验结果以下见表2和图4。
在此使用的，达到0.5lb/in的密封强度的温度已知为热密封起始温度。取决于涂层重量，在此实施例组中涂层的热密封起始温度为45℃-60℃。
表2乙烯-辛烯共聚物分散体涂覆的LDPE膜的剥离强度
以下提供以上表的公制同等物乙烯-辛烯共聚物分散体涂覆的LDPE膜的剥离强度
实施例2使用在先未决US申请No.10/925,693中描述的技术，将丙烯-乙烯共聚物(乙烯含量为12wt％及根据ASTMD1238在230℃下采用2.16kg重物测定的熔体流动速率为约25g/10min)的样品转化成含水分散体。将100重量份丙烯-乙烯共聚物和3.1重量份C26羧酸(由Baker-Petrolite制造的Unicid 350，酸值115mg KOH/g)在150℃下在双螺杆挤出机中在6.6kg/hr的速率下熔体捏合。
向熔体捏合的树脂/表面活性剂共混物中，将13.5wt％氢氧化钾水溶液在速率0.17kg/hr下连续送入下游注入端口(它等于总混合物的2.5wt％)。将此含水分散体随后在两步骤工艺中采用包含5.0wt％磺基琥酸酸二辛基钠(由Cytec Industries制造的Aerosol OT-100)的水在3.7kg/hr的速率下，和其次采用加入的另外水在1.1kg/hr的速率下在离开挤出机之前稀释。为进一步稀释获得的分散体，在混合物离开挤出机之后将另外的水在1.8kg/hr的速率下加入。获得在pH 10.2下固体含量为51wt％的含水分散体。由Coulter LS230粒子分析仪测量的分散的聚合物相由0.64微米的平均体积直径和1.33的粒度分布(dv/dn)组成。
尽管在此讨论的聚合物提供良好的低温热密封起始性能，其它聚合物也可以包括在分散体中以改进其它性能。例如，非常低或极低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或高密度聚乙烯可以包括在分散体中以改进其它性能。如果定向的基材是尼龙，可以有利地包括官能化聚合物如乙烯丙烯酸或马来酸酐接枝的聚丙烯。相似地，如果定向的基材是聚酯，其它官能化聚合物如乙烯醋酸乙烯酯共聚物或乙烯丙烯酸乙酯共聚物可以有利地包括在分散体中。
将1.2密耳的电晕处理的BOPP(由Mobil Chemical Corporation制造的BICORLBW)切割成12英寸乘14英寸片。将每个片由带子连接到平板发泡塑料板并使用圆丝棒(棒#4、12和18)将上述分散体涂覆到BOPP(侧面没有增滑添加剂)。发泡塑料板的目的是达到更一致的涂层厚度。
将涂覆的片在135℃下放入对流烘箱5分钟以干燥分散体涂层。由重量分析测定获得的涂层厚度。将涂覆膜样品的十个片(1-英寸乘1英寸)单个称重并通过减去基底BOPP基材的重量确定涂层厚度。0.864g/cc的密度用于根据重量差计算涂层厚度。
表3分散体涂覆BOPP膜样品的涂层重量和厚度
对于每个涂覆的重量，使用在40psi密封压力和0.5秒停留时间下设定的Packforsk Hot Tack Tester将不含有衬垫的单个条(1英寸宽)从50到140℃以10℃增量热密封。在Instron model 4501拉伸测试设备上在10英寸每分钟的速率下拉动之前，使得密封的样品在70(21.1℃)和50％相对湿度下设定的ASTM房间中平衡至少一天。以下显示试验结果。
在此使用的，达到0.5lb/in的密封强度的温度已知为热密封起始温度。依赖于涂层重量，在此实施例组中涂层的热密封起始温度为56℃-76℃。
表4丙烯-乙烯共聚物分散体涂覆的BOPP膜的剥离强度
以下提供以上表的公制同等物
因此，根据本发明的实施方案的分散体可用于涂覆基材。特别地，本发明的实施方案提供一种膜(从涂覆的基材获得)，其热密封起始温度可以为约45℃-90℃。在其它实施方案中，热密封起始温度可以为65℃-80℃，70℃-75℃，或70℃-80℃。本领域技术人员认识到其它数据可以包括在本发明范围内。
在选择的实施方案中，可以选择丙烯共聚物以提供所需的表现性能。例如，热密封起始温度和热密封范围是选择的丙烯共聚物的函数。具有更高共聚单体含量的共聚物通常具有更低的热密封起始温度。
本领域技术人员也认识到取决于应用可以采用非均匀、或局部化的方式应用本发明的实施方案。例如，可以将涂层仅施加到需要密封的基材部分(如，在一端的条或带)。
尽管在此讨论的聚合物提供良好的低温热密封起始性能，其它聚合物也可以包括在分散体中以改进其它性能。例如，可以将少量均聚物聚丙烯或无规共聚物聚丙烯加入分散体以改进耐热性或延伸在更高温度下的热粘性强度。如果定向的基材是尼龙，可以有利地包括官能化聚合物如乙烯丙烯酸或马来酸酐接枝的聚丙烯。相似地，如果定向的基材是聚酯，其它官能化聚合物如乙烯醋酸乙烯酯共聚物或乙烯丙烯酸乙酯共聚物可以有利地包括在分散体中。
有利地，本发明的一个或多个实施方案提供可热密封的膜，该膜可允许更高的包装线速度(由于更低的热密封起始温度)，提供在宽操作窗范围内密封包装物的能力，和提供良好的包装物整体性。
换言之，本发明的一个或多个实施方案提供在宽操作窗范围内密封包装物的能力。在包装线的启动和停工期间，密封设备的温度可通常偏离于设定点，有时还偏离较大的数量。采用具有低热密封起始温度的包装膜，如果密封设备在一定程度上比所需的温度低，仍然可产生适当的密封。
尽管由有限数目的实施方案描述了本发明，一个实施方案的具体特征应当不归于本发明的其它实施方案。没有单一的实施方案代替本发明的所有方面。此外，存在由其的变化和改进。例如，在此描述的分散体可包括其它组分。各种添加剂也可用于增强一种或多种性能。在一些实施方案中，分散体基本没有未在此具体列举的任何添加剂。在此描述的分散体的一些实施方案由列举的组分组成或基本由列举的组分组成。此外，在此描述的方法的一些实施方案由列举的步骤组成或基本由列举的步骤组成。所附的权利要求希望覆盖所有这样的变化和改进如属于本发明的范围。
权利要求
1.一种在基材上形成可热密封涂层的方法，包括采用含水聚合物分散体涂覆基材，其中所述基材包括至少一种定向聚合物，其中所述含水聚合物分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12；和干燥分散体以形成第一层。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的至少一种定向聚合物选自聚酯、聚碳酸酯、聚芳基化物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰胺、聚醚酰亚胺、聚芳基醚、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚苯乙烯及其衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚丙烯、其它聚烯烃、含有主要烯烃单体的共聚物、氟化聚合物和共聚物、氯化聚合物、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚醚、离聚物树脂、弹性体、硅树脂、环氧树脂、和聚氨酯、混溶或不混溶聚合物共混物、或任何以上命名的聚合物的任何组分单体的共聚物。
3.根据权利要求2的方法，其中所述的基材包括至少一种选自如下的物质双轴定向聚丙烯、双轴定向聚酰胺、双轴定向聚酯、双轴定向聚乙烯、或双轴定向聚苯乙烯。
4.根据权利要求1的方法，其中所述的分散体包括丙烯/乙烯共聚物，该共聚物包括至少约60wt％衍生自丙烯的单元和至少约0.1wt％衍生自乙烯的单元，共聚物的特征为含有对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13C NMR峰，所述峰的强度大约相等。
5.根据权利要求1的方法，其中所述的热塑性树脂包括富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元，所述共聚物具有(a)小于90℃的熔点；(b)弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和(c)弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。
6.根据权利要求1的方法，其中所述的热塑性树脂包括乙烯与至少一种共聚单体的共聚体，该共聚单体选自C4-C20线性、支化或环状二烯烃、醋酸乙烯酯、或由通式H2C＝CHR表示的化合物，其中R是C1-C20线性、支化或环状烷基或C6-C20芳基。
7.根据权利要求6的方法，其中所述的热塑性树脂的密度为0.85-0.90g/cc。
8.根据权利要求1的方法，其中将至少一个其它层布置在所述第一层上。
9.根据权利要求1的方法，其中所述分散体的平均体积直径粒度小于5微米。
10.根据权利要求9的方法，其中所述分散体的平均体积直径粒度小于2微米。
11.根据权利要求10的方法，其中所述分散体的平均体积直径粒度小于1微米。
12.根据权利要求1的方法，其中在干燥之后，涂层的厚度为0.5-75微米。
13.根据权利要求12的方法，其中在干燥之后，涂层的厚度为0.5-25微米。
14.根据权利要求13的方法，其中在干燥之后，涂层的厚度为0.75-2微米。
15.根据权利要求1的方法，其进一步包括将涂层加热到热密封起始温度。
16.根据权利要求15的方法，其中热密封起始温度小于80℃。
17.根据权利要求16的方法，其中热密封起始温度小于70℃。
18.一种膜层，包括基材，该基材包括定向聚合物，含有涂层，其中所述涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12。
19.根据权利要求18的膜层，其中所述的涂层可热密封。
20.根据权利要求18的膜层，其中所述的至少一种定向聚合物选自聚酯、聚碳酸酯、聚芳基化物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰胺、聚醚酰亚胺、聚芳基醚、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚苯乙烯和它们的衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚丙烯、其它聚烯烃、含有主要烯烃单体的共聚物、氟化聚合物和共聚物、氯化聚合物、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚醚、离聚物树脂、弹性体、硅树脂、环氧树脂、和聚氨酯、混溶或不混溶聚合物共混物、或任何以上命名的聚合物的任何组分单体的共聚物。
21.根据权利要求20的膜层，其中所述的基材包括至少一种选自如下的物质双轴定向聚丙烯、双轴定向聚酰胺、双轴定向聚酯、双轴定向聚乙烯、或双轴定向聚苯乙烯。
22.根据权利要求18的膜层，其中所述的分散体包括丙烯/乙烯共聚物，该共聚物包括至少约60wt％衍生自丙烯的单元和至少约0.1wt％衍生自乙烯的单元，共聚物的特征为含有对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13C NMR峰，所述峰的强度大约相等。
23.根据权利要求18的膜层，其中所述的热塑性树脂包括富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元，所述共聚物具有(a)小于90℃的熔点；(b)弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和(c)弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。
24.根据权利要求18的膜层，其中所述的热塑性树脂包括乙烯与至少一种共聚单体的共聚体，该共聚单体选自C4-C20线性、支化或环状二烯烃、醋酸乙烯酯、和由通式H2C＝CHR表示的化合物，其中R是C1-C20线性、支化或环状烷基或C6-C20芳基。
25.根据权利要求24的膜层，其所述热塑性树脂的密度为0.85-0.90g/cc。
26.根据权利要求19的膜层，其中所述涂层的特征为具有小于80℃的热密封起始温度。
27.根据权利要求26的膜层，其中所述涂层的特征为具有小于70℃的热密封起始温度。
28.一种膜层，包括基材，该基材包括定向聚合物，含有涂层，其中所述涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的平均体积直径粒度小于约5μm。
29.根据权利要求28的膜层，其中所述的涂层可热密封。
30.根据权利要求28的膜层，其中所述的至少一种定向聚合物选自聚酯、聚碳酸酯、聚芳基化物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰胺、聚醚酰亚胺、聚芳基醚、聚芳基醚酮、脂族聚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚苯乙烯和它们的衍生物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素衍生物、聚乙烯、聚烯烃、含有主要烯烃单体的共聚物、氟化聚合物和共聚物、氯化聚合物、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚醚、离聚物树脂、弹性体、硅树脂、环氧树脂、和聚氨酯、混溶或不混溶聚合物共混物、或任何以上命名的聚合物的任何组分单体的共聚物。
31.根据权利要求30的膜层，其中所述的基材包括至少一种选自如下的物质双轴定向聚丙烯、双轴定向聚酰胺、双轴定向聚酯、双轴定向聚乙烯、或双轴定向聚苯乙烯。
32.根据权利要求28的膜层，其中所述的分散体包括丙烯/乙烯共聚物，该共聚物包括至少约60wt％衍生自丙烯的单元和至少约0.1wt％衍生自乙烯的单元，该共聚物的特征为含有对应于在约14.6和约15.7ppm的区域-误差的13C NMR峰，所述峰的强度大约相等。
33.根据权利要求28的膜层，其中所述的热塑性树脂包括富含丙烯的α-烯烃共聚体，该共聚体包括5-25wt％乙烯衍生的单元和95-75wt％丙烯衍生的单元，共聚物具有(a)小于90℃的熔点；(b)弹性对500％拉伸模量的关系使得弹性小于或等于0.935M+12，其中弹性以百分比计和M是以MPa计的500％拉伸模量；和(c)弯曲模量对500％拉伸模量的关系使得弯曲模量小于或等于4.2e0.27M+50，其中弯曲模量以MPa计和M是以MPa计的500％拉伸模量。
34.根据权利要求28的膜层，其中所述的热塑性树脂包括乙烯与至少一种共聚单体的共聚体，该共聚单体选自C4-C20线性、支化或环状二烯烃、醋酸乙烯酯、和由通式H2C＝CHR表示的化合物，其中R是C1-C20线性、支化或环状烷基或C6-C20芳基。
35.根据权利要求34的膜层，其中所述热塑性树脂的密度为0.85-0.90g/cc。
36.根据权利要求29的膜层，其中所述涂层的特征为具有小于80℃的热密封起始温度。
37.根据权利要求36的膜层，其中所述涂层的特征为具有小于70℃的热密封起始温度。
38.一种制品，包括基材，该基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的平均体积直径粒度小于约5μm。
39.一种制品，包括基材，该基材包括定向聚合物，含有涂层，其中涂层从含水分散体获得，该分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12。
40.一种在基材上形成可热密封涂层的方法，包括采用含水聚合物分散体涂覆基材，其中所述的含水聚合物分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中所述分散体的pH小于12；和定向所述基材以形成定向的热塑性聚合物。
41.根据权利要求40的方法，进一步包括干燥分散体以形成第一层。
42.一种膜层，包括具有涂层的基材，其中所述膜层的特征为具有小于80℃的热密封起始温度，和其中涂层厚度小于2微米。
全文摘要
本发明提供一种在基材上形成可热密封涂层的方法，其中基材从至少一种定向聚合物形成。方法包括在基材上沉积含水聚合物分散体，其中含水聚合物分散体包括(A)至少一种热塑性树脂；(B)至少一种分散剂；和(C)水；其中分散体的pH小于12，和干燥分散体以形成第一层。
文档编号C08L1/00GK1860159SQ200580000789
公开日2006年11月8日 申请日期2005年2月28日 优先权日2004年2月27日
发明者B·M·蒙克拉, S·T·埃克斯利, R·G·采雷平斯基, C·F·迪尔, M·J·卡利诺夫斯基, D·C·施米特 申请人:陶氏环球技术公司