專利名稱：多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
背景技術(shù)：
使用涂覆材料以增強(qiáng)不同基材的某些性質(zhì)是通常已知的。涂覆組合物應(yīng)具有某種程度的粘合性質(zhì)以保持期望的結(jié)構(gòu)完整性。同時(shí)，具有可接受水平的粘合性質(zhì)的這種涂覆組合物應(yīng)有助于可接受的加工和下游轉(zhuǎn)化水平。在擠出貼合中，涂布到基材(例如，紙或紙板)表面的涂覆量或重量可達(dá)到加工極限。由于多種不同的原因，這樣的極限可阻止以足夠的基材粘合性涂布較低的涂覆重量，所述原因包括但不限于在提高的涂覆線速度下的氧化程度降低。盡管在努力研究制造多層結(jié)構(gòu)體，但在如擠出貼合法、擠出層壓法、熱層壓法、或熱密封法的方法中，仍對(duì)提供具有高度相容性和改進(jìn)的粘合性質(zhì)的兩個(gè)或多個(gè)層的多層結(jié)構(gòu)體有需求。還需要制造這樣的多層結(jié)構(gòu)體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為多層結(jié)構(gòu)體，和制造多層結(jié)構(gòu)體的方法。所述多層結(jié)構(gòu)體包括(a)包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中該第一層的厚度低于Icm ;(b)包含一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的第二層，其中所述二級(jí)層得自一種或多種聚烯烴分散體，其中所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的厚度低于15 μ m;和(c)包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于150 μ m的三級(jí)層的第三層。所述第二層置于所述第一層和所述第三層之間。制造多層結(jié)構(gòu)體的方法包括以下步驟(1)提供包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中該第一層的厚度低于Icm ； (2)提供一種或多種聚烯烴分散體，所述分散體包含至少一種或多種基礎(chǔ)聚合物，至少一種或多種穩(wěn)定劑，液體介質(zhì)，和任選地一種或多種中和劑；C3)將所述一種或多種聚烯烴分散體涂布到所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的一個(gè)或多個(gè)表面；(4)從所述一種或多種聚烯烴分散體除去所述液體介質(zhì)的至少一部分；( 從而形成包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于15 μ m的一級(jí)層的第二層，其中第二層與第一層的至少一個(gè)表面相連；(6)從而形成中間結(jié)構(gòu)體；(7)提供包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于150 μ m 的三級(jí)層的第三層；(8)將第三層粘結(jié)到中間結(jié)構(gòu)體的一個(gè)或多個(gè)表面；和(9)從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中第二層置于第一層和第三層之間。


為了說明本發(fā)明的目的，在附圖中顯示了示例性的形式；但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所示的確切布置和裝置。圖1為多層結(jié)構(gòu)體的示例實(shí)施方式；圖2為示例性多層結(jié)構(gòu)體1-11的平均熱密封強(qiáng)度和平均熱層壓強(qiáng)度的圖示；圖3為示例性多層結(jié)構(gòu)體12-22的平均熱密封強(qiáng)度和平均熱層壓強(qiáng)度的圖示；圖4為示例性多層結(jié)構(gòu)體23-33的平均熱密封強(qiáng)度和平均熱層壓強(qiáng)度的圖示；圖5為示例性多層結(jié)構(gòu)體34-44的平均熱密封強(qiáng)度和平均熱層壓強(qiáng)度的圖示；和圖6為對(duì)比性多層結(jié)構(gòu)體1-11的平均熱密封強(qiáng)度和平均熱層壓強(qiáng)度的圖示；圖7是用于制造本發(fā)明實(shí)施例1-44以測(cè)試它們的性質(zhì)的示例性熱密封法的第一方案；圖8是表示密封/層壓粘結(jié)強(qiáng)度曲線和密封棒溫度和粘結(jié)強(qiáng)度之間關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中相同數(shù)字表示相同要素，圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體 10的第一實(shí)施方式。參考圖1，多層結(jié)構(gòu)體10包括第一層12、第二層14、和第三層16。第一層12包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層，其如下進(jìn)一步詳細(xì)說明。第二層14包含一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層，其如下進(jìn)一步詳細(xì)說明。第三層16包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層，其如下進(jìn)一步詳細(xì)說明。制造多層結(jié)構(gòu)體的方法包括如下步驟(1)提供包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中該第一層的厚度低于Icm ;(幻提供一種或多種聚烯烴分散體，所述分散體包含至少一種或多種基礎(chǔ)聚合物，至少一種或多種穩(wěn)定劑，液體介質(zhì)，和任選的一種或多種中和劑；C3)將所述一種或多種聚烯烴分散體涂布到所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的一個(gè)或多個(gè)表面；(4)從所述一種或多種聚烯烴分散體除去所述液體介質(zhì)的至少一部分；( 從而形成包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于15 μ m的一級(jí)層的第二層，其中第二層與第一層的至少一個(gè)表面相連；(6)從而形成中間結(jié)構(gòu)體；(7)提供包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于150 μ m的三級(jí)層的第三層；(8)將第三層至少部分地粘結(jié)到中間結(jié)構(gòu)體的一個(gè)或多個(gè)表面；和(9)從而形成所述多層結(jié)構(gòu)體，其中第二層置于第一層和第三層之間。第一層12包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層。所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可由任何材料制成；例如，各一級(jí)層可由一種或多種天然材料、一種或多種合成材料、或它們的組合制成。所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可例如包含一種或多種基于纖維素的材料、一種或多種基于金屬的材料、 和一種或多種基于聚合物的材料、或它們的組合。示例性的基于纖維素的材料包括但不限于，紙、紙板和起皺的紙板。這樣的紙產(chǎn)品可進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)涂層，例如，聚合物涂層或染色涂層。示例性的基于金屬的材料包括但不限于，鋁箔?；诰酆衔锏牟牧习ǖ幌抻?，基于聚烯烴的材料，如基于聚乙烯的材料，基于聚丙烯的材料，基于聚酯的材料，和它們的共聚物。所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可包含膜，例如，單層膜、多層膜如共擠出膜或?qū)訅耗ぁ?網(wǎng)、無紡材料、紡織材料、箔、片材、葉片、或它們的組合。所述一級(jí)層，例如膜，可進(jìn)一步例如用金屬例如鋁合金、氧化硅進(jìn)行表面處理。一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可具有均勻的表面，或在另一種方式中，所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可具有非均勻的表面。所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可具有無變化的表面，例如，光滑的或不變的表面，或在另一種方式中，可具有粗糙的表面。第一層的厚度可為低于lcm。例如，第一層可具有從下限0. ΙμπκΟ. δμπκ μπκ 5 μ m、10 μ m、50 μ m、100 μ m、500 μ m、750 μ m、800 μ m、900 μ m、1mm、10mm、20mm、50mm、70mm 或90mm 至Ij 上限 0. 5 μ m、1 μ m、5 μ m、100 μ m、500 μ m、750 μ m、800 μ m、900 μ m、1mm、10mm、20mm、 50mm、70mm、90mm、或低于Icm的厚度。例如，所述一個(gè)或多個(gè)基材層的厚度可為0. 1 μ m Imm ;^5μπι~500μπ ;^100~ 1000μπ ;^200~900μπ ;^300~750μπ ;^0. Iym-90mm ；0· 1 μ m 50mm ；或 Imm 90mmo所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層可通過不同的方法結(jié)合以形成第一層。所述技術(shù)包括但不限于，共擠出法、和層壓法。第二層包含一個(gè)或多個(gè)得自一種或多種聚烯烴分散體的二級(jí)層，其如下進(jìn)一步詳細(xì)說明。所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的厚度可為低于15 μ m。例如，所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層可具有從下限 0. 01 μ m、0. 05 μ m、0. 1 μ m、0. 5 μ m、l μ m、5 μ m、10 μ m、12 μ m、或 13 μ m、到上限ΙμπκδμπκΙΟμπκΗμπ 、或15μπ 的厚度。例如，所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的厚度可 ^ 0. 01 μ m ~ 15 μ m ；0. 05 μ m ~ 15 μ m ；0. 1 μ m ~ 15 μ m ； 0. 5 μ m 15 μ m ； 0. 5 ~ 10 μ m ；或0. 5 8 μ m ；或0. 5 5 μ m。所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層可包含0. 01g/m2 15g/m2 重量的一種或多種聚烯烴分散體。例如，所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層可包含從下限0. 01,0. 05、 0. 1,0. 5、1、3、5、7、10、12、或 14g/m2 到上限 0. 5、1、3、5、7、10、12、14 或 15g/m2 重量的一種或多種分散體。例如，所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層可包含0. 01g/m2 15g/m2、0. lg/m2 15g/m2、 0. 5g/m2 15g/m2、lg/m2 15g/m2、或5g/m2 15g/m2重量的一種或多種分散體。所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層通過不同方法形成；例如，所述一種或多種分散體可通過選自以下的方法涂布到第一層的至少一個(gè)表面噴涂法、幕涂法、刮涂法、計(jì)量施膠法(metered size press process)、棒涂法、苯胺印刷法、凹版印刷法、氣刀涂覆法、浸漬涂覆法(浸涂法)、間隙涂覆法(gap coating process)、或輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)涂覆法。接著，將至少一部分的水從分散體除去； 從而，形成二級(jí)層。所述方法法可重復(fù)，即將分散體涂布到第一層的至少一個(gè)表面，然后從分散體除去一部分水以形成額外的二級(jí)層。聚烯烴分散體可包含至少一種或多種基礎(chǔ)聚合物、任選地一種或多種表面活性劑、和流體介質(zhì)?；A(chǔ)聚合物可例如為選自以下的聚合物基于乙烯的聚合物、和基于丙烯的聚合物。在選擇的實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物由乙烯-α烯烴共聚物或丙烯_α烯烴共聚物形成。尤其是，在優(yōu)選實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物包含一種或多種非極性聚烯烴。在一種特定的實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物為丙烯/α-烯烴共聚物，其特征在于具有基本上為全同立構(gòu)的丙烯序列?！盎旧蠟槿?gòu)的丙烯序列”是指13C NMR測(cè)量的全同立構(gòu)三元組(triad) (mm)為大于約0. 85的序列；在另一種方式中，為大于約0. 90 ；在又一種方式中，為大于約0. 92 ；在又一種方式中，為大于約0. 93。全同立構(gòu)三元組在本領(lǐng)域中是熟知的，并且描述于例如美國專利5，504，172和國際公布WO 00/01745中，它們涉及通過13C NMR譜測(cè)定共聚物分子鏈中的三元組單元的全同立構(gòu)序列。丙烯/ α -烯烴共聚物可具有根據(jù)ASTM D-1238 (在230°C /2. 16Kg)測(cè)量的0. 1 25g/10分鐘的熔體流動(dòng)速率。0. 1 25g/10分鐘的所有單獨(dú)值和子范圍都包含于此并在此公開；例如，熔體流動(dòng)速率可以為從下限0. lg/10分鐘、0. 2g/10分鐘、或0. 5g/10分鐘到上限25g/10分鐘、15g/10分鐘、10g/10分鐘、8g/10分鐘、或5g/10分鐘。例如，丙烯/ α -烯烴共聚物可具有0. 1 10g/10分鐘的熔體流動(dòng)速率；或在另一種方式中，丙烯/α -烯烴共聚物可具有0. 2 10g/10分鐘熔體流動(dòng)速率。
丙烯/ α -烯烴共聚物的結(jié)晶度為至少1重量％ (至少2焦/克的熔化熱) 30 重量％ (低于50焦/克的熔化熱)。1重量％ (至少2焦/克的熔化熱) 30重量％ (的熔化熱低于50焦/克)的所有單獨(dú)值和子范圍都包含于此并在此公開；例如，結(jié)晶度可以為從下限1重量％ (至少2焦/克的熔化熱)、2.5% (至少4焦/克的熔化熱)、或3% (至少5焦/克的熔化熱)到上限30重量％ (低于50焦/克的熔化熱)、24重量％ (低于40 焦/克的熔化熱)、15重量％ (低于Μ.8焦/克的熔化熱)或7重量％ (低于11焦/克的熔化熱)。例如，丙烯/ α -烯烴共聚物可具有至少1重量％ (至少2焦/克的熔化熱) M重量％ (低于40焦/克的熔化熱)的結(jié)晶度；或在另一種方式中，丙烯/α-烯烴共聚物可具有至少1重量％ (至少2焦/克的熔化熱) 15重量％ (低于8焦/克的熔化熱)的結(jié)晶度；或在另一種方式中，丙烯/α-烯烴共聚物可具有至少1重量％ (至少2焦/ 克的熔化熱) 7重量％ (低于11焦/克的熔化熱)的結(jié)晶度；或在另一種方式中，丙烯 /α-烯烴共聚物可具有至少1重量％ (至少2焦/克的熔化熱) 5重量％ (低于8. 3焦 /克的熔化熱)的結(jié)晶度。如上所述，結(jié)晶度通過DSC法測(cè)量。丙烯/α-烯烴共聚物包含得自丙烯的單元和得自一種或多種α -烯烴共聚單體的聚合物單元。用于制造丙烯/ α -烯烴共聚物的示例性的共聚單體有C2、和C4 Cltl α -烯烴；例如，C2, C4, C6和C8 α -烯烴。丙烯/ α -烯烴共聚物包含1 40重量％的一種或多種α -烯烴共聚單體。1 40 重量％的所有單獨(dú)值和子范圍都包含于此并在此公開；例如，共聚單體含量可以為從下限 1重量％、3重量％、4重量％、5重量％、7重量％、或9重量％到上限40重量％、35重量％、 30重量％、27重量％、20重量％、15重量％、12重量％、或9重量％。例如，丙烯/α-烯烴共聚物包含1 35重量％的一種或多種α -烯烴共聚單體；或在另一種方式中，丙烯/α -烯烴共聚物包含1 30重量％的一種或多種α -烯烴共聚單體；或在另一種方式中，丙烯/ α -烯烴共聚物包含3 27重量％的一種或多種α -烯烴共聚單體；或在另一種方式中， 丙烯/ α -烯烴共聚物包含3 20重量％的一種或多種α _烯烴共聚單體；或在另一種方式中，丙烯/ α -烯烴共聚物包含3 15重量％的一種或多種α -烯烴共聚單體。丙烯/α-烯烴共聚物的分子量分布(MWD)(定義為重均分子量除以數(shù)均分子量 (Mw/Mn))為3. 5或更低；在另一種方式中為3. 0或更低；或在又一種方式中為1. 8 3. 0。所述丙烯/ α -烯烴共聚物進(jìn)一步描述于美國專利6，960，635和6，525，157中，所述專利在此通過引用納入。所述丙烯/α-烯烴共聚物可以商品名VERSIFY 購自The Dow Chemical Company，或以商品名 VISTAMAXX 購自 ExxonMobil Chemical Company。 在一種實(shí)施方式中，丙烯/ α -烯烴共聚物進(jìn)一步特征在于包含(A) 60 低于100 重量％、優(yōu)選80 99重量％且更優(yōu)選85 99重量％的得自丙烯的單元，和(B)大于0 40重量％、優(yōu)選1 20重量％、更優(yōu)選4 16重量％且甚至更優(yōu)選4 15重量％的得自至少一種乙烯和/或C4_1(l α -烯烴的單元；并含有每1000個(gè)總碳數(shù)平均至少0. 001、優(yōu)選平均至少0. 005、和更優(yōu)選平均至少0. 01的長(zhǎng)鏈支鏈。丙烯互聚物中長(zhǎng)鏈支鏈的最大數(shù)對(duì)本發(fā)明的限定不是關(guān)鍵的，但典型地其不超過3個(gè)長(zhǎng)鏈支鏈/1000總碳數(shù)。如這里使用的，術(shù)語長(zhǎng)鏈支鏈?zhǔn)侵告滈L(zhǎng)比短鏈支鏈多至少一個(gè)(1)碳，并且這里使用的短鏈支鏈?zhǔn)侵告滈L(zhǎng)比共聚單體中的碳數(shù)低兩個(gè)( 碳。例如，丙烯Λ-辛烯互聚物的主鏈具有長(zhǎng)度為至少七個(gè)(7)碳的長(zhǎng)鏈支鏈，但這些主鏈還具有長(zhǎng)度為僅六個(gè)(6)碳的短鏈支鏈。這樣的丙烯/ α -烯烴共聚物進(jìn)一步詳細(xì)描述于美國臨時(shí)專利申請(qǐng)60/988，999和國際專利申請(qǐng)PCT/
6US08/082599中，各申請(qǐng)通過引用在此納入。在其它選擇的實(shí)施方式中，烯烴嵌段共聚物，例如，乙烯多嵌段共聚物，如國際公布W02005/090427和美國專利申請(qǐng)11/376，835中描述的那些可用作基礎(chǔ)聚合物。所述烯烴嵌段共聚物可為這樣的乙烯/ α -烯烴互聚物，其(a)Mw/Mn為1. 7 3. 5，以攝氏度表示的至少一個(gè)熔點(diǎn)Tm，和以克/厘米3表示的密度d，其中Tm和d的數(shù)值對(duì)應(yīng)于以下關(guān)系Tm > -2002. 9+4538. 5 (d) -2422. 2 (d)2 ；或(b)Mw/Mn* 1. 7 3. 5，特征在于以J/g表示的熔化熱ΔΗ，和以攝氏度表示的變化量Δ T，其定義為最高DSC峰和最高CRYSTAF峰之間的溫度差，其中ΔΤ和Δ H的數(shù)值具有以下關(guān)系ΔΤ >-0. 1299(ΔΗ)+62. 81，其中 Δ H 大于 0 且至多 130J/g，ΔΤ 彡 48°C，其中 ΔΗ 大于 130J/g，其中CRYSTAF峰使用至少5 %的累積聚合物測(cè)定，如果低于5 %的具有可識(shí)別 CRYSTAF峰的聚合物，則CRYSTAF溫度為30°C ；或(c)特征在于用乙烯/ α -烯烴互聚物的壓縮模制膜在300 %的應(yīng)變和1次循環(huán)測(cè)量的以％表示的彈性回復(fù)率Re，并具有以克/厘米3表示的密度d，其中當(dāng)乙烯/ α -烯烴互聚物基本上不含交聯(lián)相時(shí)Re和d的數(shù)值滿足以下關(guān)系Re > 1481-1629 (d)；或(d)當(dāng)使用TREF分級(jí)時(shí)，具有在40°C 130°C洗脫的分子級(jí)分，特征在于該級(jí)分的摩爾共聚單體含量比在相同溫度區(qū)間洗脫的相當(dāng)?shù)臒o規(guī)乙烯互聚物級(jí)分高至少5%，其中所述相當(dāng)?shù)臒o規(guī)乙烯互聚物具有相同的共聚單體并其熔體指數(shù)、密度、和摩爾共聚單體含量(基于總體聚合物)在所述乙烯/α-烯烴互聚物的士 10%以內(nèi)；或(e)具有在25°C的儲(chǔ)能彈性模量G' (25°C )，和在100°C的儲(chǔ)能彈性模量 G' (100°C)，其中 G' (25°C)與 G' (100°C )之比為 1 1 9 1。該乙烯/ α -烯烴互聚物還可(a)具有當(dāng)使用TREF洗脫時(shí)在40°C 130°C之間洗脫的分子級(jí)分，特征在于該級(jí)分的嵌段指數(shù)為至少0. 5且至多約1，分子量分布Mw/Mn*大于約1. 3 ；或(b)平均嵌段指數(shù)為大于0且至多約1.0，且分子量分布Mw/Mn*大于約1.3。在另外的實(shí)施方式中，聚烯烴如聚丙烯、聚乙烯、和它們的共聚物，及它們的共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物可用作基礎(chǔ)聚合物。在一些實(shí)施方式中，示例性的烯烴聚合物包括但不限于，描述于Elston的美國專利3，645，992中的均聚物；描述于 Anderson的美國專利4，076，698中的高密度聚乙烯(HDPE)；非均勻支化的直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)；非均勻支化的直鏈超低密度聚乙烯(ULDPE)；均勻支化的直鏈乙烯/ α _烯烴共聚物；均勻支化的基本上為直鏈的乙烯/α-烯烴聚合物，其可以例如通過美國專利 5，272，236和5，278，272中披露的方法制備，所述專利的公開內(nèi)容在此通過引用納入；和高壓、自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物如低密度聚乙烯(LDPE)。美國專禾Ij6，566，446,6, 538，070,6, 448，341,6, 316，549,6, 111，023,5, 869，575、 5，844，045、或5，677，383中描述的聚合物組合物也可用作基礎(chǔ)聚合物，各專利以其全部?jī)?nèi)容通過引用在此納入。當(dāng)然，聚合物的共混物也可以使用。在一些實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物的共混物包括兩種不同的齊格勒-納塔聚合物。在其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物的共混物可以包括齊格勒-納塔和茂金屬聚合物的共混物。在再其它的實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物共混物可為兩種不同茂金屬聚合物的共混物。在其它實(shí)施方式中，可使用由單一位點(diǎn)催化劑制造的聚合物。在再又一種實(shí)施方式中，可使用嵌段或多嵌段共聚物。這樣的聚合物包括 W02005/090427(其要求2004年3月7日提交的美國專利60/553，906的優(yōu)先權(quán))中描述和要求保護(hù)的那些。在一些特定的實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物為基于丙烯的共聚物或互聚物。在一些實(shí)施方式中，丙烯/乙烯共聚物或互聚物特征在于具有基本上為全同立構(gòu)的丙烯序列。術(shù)語 “基本上為全同立構(gòu)的丙烯序列”和類似的術(shù)語是指通過13C NMR測(cè)量的全同立構(gòu)三元組 (mm)為大于約0. 85、優(yōu)選大于約0. 90、更優(yōu)選大于約0. 92且最優(yōu)選大于約0. 93的序列。全同立構(gòu)三元組在本領(lǐng)域中是熟知的，并且描述于例如美國專利5，504，172和WO 00/01745 中，它們是指通過13C NMR譜測(cè)定的共聚物分子鏈中的三元組單元的全同立構(gòu)序列。在其它特定的實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可為基于乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的聚合物。在其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可為基于乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)的聚合物。在其它特定的實(shí)施方式中，乙烯-α烯烴共聚物可為乙烯-丁烯，乙烯-己烯，或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它特定的實(shí)施方式中，丙烯_α烯烴共聚物可為丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。在某些實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以為這樣的乙烯-辛烯共聚物或互聚物，其密度為0. 863 0. 911g/cc且熔體指數(shù)(190°C，2. 16kg重量)為0. 1 1200g/10min，或在另一種方式中為0. 1 1000g/10min，在又一種方式中為0. 1 100g/10min。在其它實(shí)施方式中，乙烯-辛烯共聚物可具有0. 863 0. 902g/cm3的密度和0. 8 35g/10min的熔體指數(shù)(在190°C、2. 16kg的載荷下測(cè)量)。在某些實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以為這樣的丙烯-乙烯共聚物或互聚物，其具有5 20重量％的乙烯含量和0. 5 300g/10min的熔體流動(dòng)速率(在230°C、2. 16kg的載荷下測(cè)量)。在其它實(shí)施方式中，丙烯-乙烯共聚物或互聚物可具有9 12重量％的乙烯含量和1 lOOg/lOmin的熔體流動(dòng)速率(在230°C、2. 16kg的載荷下測(cè)量)。在某些其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以為密度為0. 911 0. 925g/cm3且熔體指數(shù)(在190°C、2. 16kg的載荷下測(cè)量)為0. 1 lOOg/lOmin的低密度聚乙烯。在其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以具有低于50%的結(jié)晶度。例如，基礎(chǔ)聚合物的結(jié)晶度可為5 35% ；或在另一種方式中，結(jié)晶度可以為7 20%。在某些其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以具有低于110°C的熔點(diǎn)。例如，熔點(diǎn)可為 25 100°C ；或在另一種方式中，熔點(diǎn)可為40 85°C。在某些實(shí)施方式中，基礎(chǔ)聚合物可以具有大于20，000g/摩的重均分子量。例如， 該重均分子量可為20，000 150，OOOg/摩；或在另一種方式中，50，000 100，OOOg/摩。所述的一種或多種基礎(chǔ)聚合物例如熱塑性樹脂可以以1重量％ 96重量％的量包含于水性分散體中。例如，所述一種或多種基礎(chǔ)聚合物例如熱塑性樹脂可以10重量％ 70重量％的量，如20% 50重量％的量存在于水性分散體中。—種或多種表面活性劑可包含于第二內(nèi)部相中或加入種子分散體中。所述表面活性劑可為陰離子、離子、陽離子或兩性離子，或非離子與陽離子、陰離子或兩性離子的混合
8物。優(yōu)選的是非離子和陰離子表面活性劑。還可以使用陽離子表面活性劑如銨鹽。陰離子表面活性劑的實(shí)例有磺酸、磷酸和羧酸的金屬或氨鹽。合適的表面活性劑包括脂肪酸的堿金屬鹽，如硬脂酸鈉、棕櫚酸鈉、油酸鉀；脂肪酸硫酸酯的堿金屬鹽，如月桂基硫酸鈉；烷基苯磺酸和烷基萘磺酸的堿金屬鹽，如十二烷基苯磺酸鈉、烷基萘磺酸鈉； 二烷基磺基琥珀酸酯的堿金屬鹽；硫酸化烷基酚聚氧乙烯醚的堿金屬鹽，如辛基苯氧基聚乙氧基乙基硫酸鈉；聚乙氧基醇硫酸的堿金屬鹽和聚乙氧基烷基苯酚硫酸的堿金屬鹽；磺基琥珀酸金屬鹽，如二辛基磺基琥珀酸鈉、月桂基硫酸鈉、磺基琥珀酸與聚乙二醇十二烷基醚的4-酯的二鈉鹽，烷基二磺化二苯氧基二鈉鹽，如單和二烷基二磺化二苯氧基二鈉鹽， 二己基磺基琥珀酸鈉，聚氧-1，2-乙二基-α -十三烷基-ω -羥基磷酸酯，和烷基醚硫酸鈉
Τττ . ο非離子表面活性劑的實(shí)例包括聚乙二醇脂肪酸單和二酯(如PEG-8月桂酸酯、 PEG-10油酸酯、PEG-8 二油酸酯、和PEG-12 二硬脂酸酯)；聚乙二醇甘油脂肪酸酯(如 PEG-40甘油月桂酸酯和PEG-20甘油硬脂酸酯)；醇-油酯交換產(chǎn)物(如PEG-35蓖麻油酯、 PEG-25三油酸酯、和PEG-60玉米甘油脂)；聚甘油化脂肪酸酯(如聚甘油2-油酸酯和聚甘油10-三油酸酯)；丙二醇脂肪酸酯(如丙二醇單月桂酸酯)；單和二甘油酯(如甘油單油酸酯和甘油月桂酸酯)；固醇和固醇衍生物(如膽固醇)；山梨聚糖脂肪酸酯和聚乙二醇山梨聚糖脂肪酸酯(如山梨聚糖單月桂酸酯和PEG-20山梨聚糖單月桂酸酯)；聚乙二醇烷基醚(如PEG-3油基醚和PEG-20硬脂基醚)；糖酯(如蔗糖單棕櫚酸酯和蔗糖單月桂酸酯)； 聚乙二醇烷基苯酚(如PEG-10-100壬基苯酚、和PEG-15-100辛基苯酚醚)；聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(如poloxamer 108和poloxamer 182)；低級(jí)醇脂肪酸酯(如油酸乙酯和肉豆蔻酸異丙酯)；苯酚的環(huán)氧乙烷加合物，如壬基苯酚，以及它們的任意組合。而且，如果疏水相是通過包含乳化非離子、陽離子、或陰離子基團(tuán)而自乳化的，則外部表面活性劑可以是需要的或不需要的。非離子表面活性劑的其它實(shí)例包括聚乙二醇脂肪酸單和二酯(如PEG-8月桂酸酯、PEG-10油酸酯、PEG-8 二油酸酯、和PEG-12 二硬脂酸酯)；聚乙二醇甘油脂肪酸酯(如 PEG-40甘油月桂酸酯和PEG-20甘油硬脂酸酯)；醇-油酯交換產(chǎn)物(如PEG-35蓖麻油酯、 PEG-25三油酸酯、和PEG-60玉米甘油酯)；聚甘油脂肪酸酯(如聚甘油_2_油酸酯和聚甘油-10三油酸酯)；丙二醇脂肪酸酯(如丙二醇單月桂酸酯)；單和二甘油酯(如甘油單油酸酯和甘油月桂酸酯)；固醇和固醇衍生物(如膽固醇)；山梨聚糖脂肪酸酯和聚乙二醇山梨聚糖脂肪酸酯(如山梨聚糖單月桂酸酯和PEG-20山梨聚糖單月桂酸酯)；聚乙二醇烷基醚(如PEG-3油基醚和PEG-20硬脂基醚)；糖酯(如蔗糖單棕櫚酸酯和蔗糖單月桂酸酯)； 聚乙二醇烷基苯酚(如PEG-10-100壬基苯酚、和PEG-15-100辛基苯酚醚)；聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(如poloxamer 108和poloxamer 182)；低級(jí)醇脂肪酸酯(如油酸乙酯和肉豆蔻酸異丙酯)；以及它們的任意組合。合適的離子表面活性劑的其它實(shí)例包括脂肪酸鹽(如月桂酸鈉和肌氨酸月桂酯鈉)；膽汁鹽(如膽酸鈉和?；悄懰徕c)；磷酸酯(如二乙醇銨聚氧乙烯-10油基醚磷酸酯)；羧酸酯(如單和二甘油酯的醚羧酸酯和檸檬酸酯)；乳酸酯(如脂肪酸的乳酸酯，和丙二醇藻酸酯)；硫酸酯和磺酸酯(如硫酸乙氧基化烷基酯、烷基苯磺酸酯、和酰基?；撬狨?；磺酸和磷酸的烷基酯、芳基酯、和烷基-芳基酯；以及它們的任意組合。
在某些實(shí)施方式中，表面活性劑即穩(wěn)定劑可以為具有作為共聚單體或接枝單體的極性聚合物。在示例性的實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑包含一種或多種具有作為共聚單體或接枝單體的極性基團(tuán)的極性聚烯烴。示例性的聚合物穩(wěn)定劑包括但不限于，乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，如可以商標(biāo)I3RIMACORtm購自The Dow Chemical Company，可以商標(biāo) NUCREL 購自 Ε· I. DuPont de Nemours，和可以商標(biāo) ESC0R 購自 ExxonMobil Chemical Company的那些和描述于美國專利4，599，392,4, 988，781、和5，938，437中的那些，所述各專利在此以其全部?jī)?nèi)容通過引用納入。其它示例性聚合物穩(wěn)定劑包括但不限于，乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)、和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)。還可使用其它乙烯-羧酸共聚物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，還可使用其它可用的聚合物。可使用的其它穩(wěn)定劑包括但不限于，具有12 60個(gè)碳原子長(zhǎng)鏈脂肪酸或脂肪酸鹽。在其它實(shí)施方式中，長(zhǎng)鏈脂肪酸或脂肪酸鹽可具有12 40個(gè)碳原子。如果所述聚合物的極性基團(tuán)本來為酸性的或堿性的，則該聚合物穩(wěn)定劑可用中和劑部分或完全中和以形成相應(yīng)的鹽。在某些實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑如長(zhǎng)鏈脂肪酸或EAA的中和可為以摩爾計(jì)25 200% ；或在另一種方式中，可為以摩爾計(jì)50 110%。例如，對(duì)于 EAA來說，中和劑可為堿，如氫氧化銨或氫氧化鉀，例如。其它中和劑可以包括例如氫氧化鋰或氫氧化鈉。在又一種方式中，中和劑可例如為任何胺，如單乙醇胺，或2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，合適的中和劑的選擇取決于配制的具體組合物，并且這樣的選擇在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知道的以內(nèi)?；诰巯N的分散體可進(jìn)一步包含1 85重量％的一種或多種填料，所述填料包括，但不限于，磨碎的玻璃、碳酸鈣、三羥基鋁、滑石、三氧化銻、硫酸鈣、飛灰、粘土、或其它已知填料。在另一種方式中，聚烯烴分散體可包含5 85重量％的一種或多種填料；或在另一種方式中，5 75重量％的一種或多種填料；或在另一種方式中，25 75重量％的一種或多種填料；或在另一種方式中，35 75重量％的一種或多種填料；或在另一種方式中， 45 75重量％的一種或多種填料；或在另一種方式中，25 65重量％的一種或多種填料?；诰巯N的分散體可進(jìn)一步包含一種或多種著色劑、消泡劑、防泡劑、或交聯(lián)劑。第三層包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層。所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可由任何材料形成；例如， 各三級(jí)層可由一種或多種天然材料、一種或多種合成材料、或它們的組合制成；但條件是， 三級(jí)層的與二級(jí)層相連的表面為基于聚合物的材料。所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可例如包含一種或多種基于纖維素的材料、一種或多種基于金屬的材料、和一種或多種基于聚合物的材料、或它們的組合。示例性的基于纖維素的材料包括但不限于，紙、紙板、和起皺的紙板。這樣的紙產(chǎn)品可進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)涂層，例如，聚合物涂層或染色涂層。示例性的基于金屬的材料包括但不限于，鋁箔?；诰酆衔锏牟牧习ǖ幌抻?，基于聚烯烴的材料如基于聚乙烯的材料，基于聚丙烯的材料，基于聚酯的材料，和它們的共聚物。所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可包含膜，例如，單層膜、多層膜如共擠出膜或?qū)訅耗?、網(wǎng)、無紡材料、紡織材料、箔、片材、葉片、或它們的組合。所述三級(jí)層例如膜可進(jìn)一步例如用金屬例如鋁合金、氧化硅進(jìn)行表面處理。一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可具由均勻的表面，或在另一種方式中，所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可具由非均勻的表面。所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可為無變化的表面，例如，光滑的或不變的表面，或在另一種方式中，可為粗糙的表面。
所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的厚度可為低于150 μ m。例如，所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可的厚度從下限 0. ΙμπκΟ. 5μπι、1μπι、5μπι、10μπι、15μπι、20μπι、50μπι、80μπι、或 IOOymgJ 上限 0· 5μπ 、1μπ 、5μπ 、10μπ 、50μπ 、75μπ 、80μπ 、100μπ 、或 149 μ m。例如,所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的厚度可為0. 1 μ m 低于150 μ m ；或0. 1 μ m 125 μ m ；或0. 1 μ m 100 μ m ； gJc 0. 1 μ m ~ 85 μ m ； nJc 0. 1 μ m ~ 50 μ m ；0. 1 μ m ~ 25 μ m ；0. 1 μ m ~ 15 μ m。所述一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層可通過不同的方法結(jié)合以形成第三層。這樣的技術(shù)包括但不限于，共擠出法、和層壓法。在生產(chǎn)中，提供如上所述的包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層。將如上所述的一種或多種聚烯烴分散體涂布到第一層的至少一個(gè)或多個(gè)表面。一種或多種聚烯烴分散體可通過單步法或多步法以單層或多層涂布。接著，將至少一部分水從涂布到第一層的聚烯烴分散體除去從而形成與第一層的至少一個(gè)表面相連的第二層，從而形成第一中間結(jié)構(gòu)體。至少一部分水的去除可通過不同的方法完成，例如，空氣干燥、加熱干燥、或紅外線干燥。包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層可例如通過擠出貼合形成并同時(shí)粘結(jié)到第一中間層，從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中所述一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置在第一和第三層之間。在另一種方式中，包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層可為預(yù)形成層，例如，通過擠出或共擠出法制成的片材，然后例如通過層壓粘結(jié)到第一中間層，從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中所述一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置在第一和第三層之間。在一種實(shí)施方式中，一種或多種聚烯烴分散體還可涂布到第三層的至少一個(gè)表面。接著，將至少一部分的水從涂布到第三表面的聚烯烴分散體除去從而形成與第三層的至少一個(gè)表面相連的一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層，從而形成第二中間結(jié)構(gòu)體。在一種實(shí)施方式中，第二中間結(jié)構(gòu)體可例如通過熱感應(yīng)的層壓粘結(jié)到第一中間結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)表面，從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置于第一和第三層之間。在另一種實(shí)施方式中，第二中間結(jié)構(gòu)體可粘結(jié)到第一層從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置于第一和第三層之間。層壓法可例如包括熱感應(yīng)層壓(heat induced lamination)。熱感應(yīng)層壓可通過常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)，所述常規(guī)方法如輻射加熱、紅外線加熱器、對(duì)流加熱、感生加熱、接觸加熱例如加熱輥。第二層的存在有助于降低擠出貼合法的熔融溫度水平。擠出貼合法中熔融溫度水平的降低進(jìn)一步有助于改進(jìn)多層結(jié)構(gòu)體的某些性質(zhì)，同時(shí)有助于改進(jìn)加工速度水平。所述改進(jìn)包括但不限于，改進(jìn)的不同層之間的粘結(jié)水平，同時(shí)保持可接受的加工或下游轉(zhuǎn)化水平。第二層的存在進(jìn)一步減少了例如在擠出貼合方法中對(duì)不同層的預(yù)處理以改進(jìn)它們之間的粘結(jié)性質(zhì)的需要。在一種實(shí)施方式中，第二中間結(jié)構(gòu)體可例如通過熱感應(yīng)密封(heat induced sealing)粘結(jié)到第一中間結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)表面從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置于第一和第三層之間。在另一種實(shí)施方式中，第二中間結(jié)構(gòu)體可粘結(jié)到第一層從而形成多層結(jié)構(gòu)體，其中一個(gè)或多個(gè)第二層設(shè)置于第一和第三層之間。熱密封可通過常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)，所述常規(guī)方法如加熱器棒密封、感生密封、超聲波密封、脈沖密封、加熱輥密封、 熱空氣密封、火焰密封、或它們的組合。第二層的存在有助于降低的密封溫度和改進(jìn)的成型灌裝密封(form fill seal)加工。降低的密封溫度有助于成型灌裝密封加工速度的改進(jìn)。 第二層的存在進(jìn)一步減少了對(duì)不同層的預(yù)處理以改進(jìn)它們之間的粘結(jié)性質(zhì)的需要。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體可形成為不同制品。所述制品包括但不限于，密封容器、密封袋、密封管，或折疊制品如折疊紙盒，或任何柔性的或半剛性的包裝產(chǎn)品或剛性包裝產(chǎn)品。
11在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供包含如上所述的多層結(jié)構(gòu)體的制品。在另一種實(shí)施方式中， 本發(fā)明提供制造制品的方法，所述方法包括如下步驟提供如上所述的多層結(jié)構(gòu)體，將該多層結(jié)構(gòu)體形成為制品。實(shí)施例以下實(shí)施例說明本發(fā)明但不意圖限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實(shí)施例展示了根據(jù)本發(fā)明的具有降低的涂覆重量同時(shí)保持可接受的粘結(jié)水平以及加工水平的多層結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明實(shí)施例1-11本發(fā)明實(shí)施例1-11根據(jù)以下方法制備。提供包括重量為255g/m2的紙板(紙板 1)的第一層即基材。提供包含聚烯烴分散體(POD 1)、填料(HC90ME)、和羧甲基纖維素(CMC FF330)的涂覆組合物(CCl)。POD 1為水性的酸改性的基于丙烯聚合物的分散體，其固含量為約42重量％，pH為約9. 5。CCl的配方組分在表I中給出。CCl通過刮涂涂布以4_6g/m2的涂覆重量涂布到紙板1。接著，涂布到紙板1的CCl 通過與空氣干燥組合的紅外線干燥進(jìn)行干燥以將紙板1的水分含量降低到約5重量％，從而形成與紙板1相連的第二層，由此形成第一中間結(jié)構(gòu)體1 (FISl)。提供各種聚合物涂覆的鋁箔(TLl-Il)作為包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層。 TLl-Il的聚合物涂覆組合物(PCCl-Il)在表II中給出。PCCl為低密度聚乙烯，其根據(jù)ISO 1133的熔體指數(shù)(I2)為約7. 7g/10分鐘；根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 918g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 DOff LDPE PG 7008提供。PCC 2為低密度聚乙烯，其根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 7. 7g/10 分鐘；根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 918g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 DOff LDPE PG 7008 提供。PCC 3為共聚單體百分比為約8. 5的乙烯丙烯酸共聚物，其根據(jù)ISO 1238(在 190°C和2. 16kg)或在制造時(shí)根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約7. 5， 由 The Dow Chemical Company 以 PRIMAC0R 3540 提供。PCC 4為共聚單體百分比為約3的乙烯丙烯酸共聚物，其在制造時(shí)根據(jù)ISO 1238(在 190 °C 和 2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 7. 5g/10 分鐘，由 The Dow Chemical Company 以 AMPLIFY AA 698 提供。PCC 5為聚乙烯，其根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 12g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 911g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 ELITE 5800G 提供。PCC 6為聚乙烯，其根據(jù)ASTM D_1238(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 8g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 919g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 ELITE 58IlG 提供。PCC 7為聚乙烯，其根據(jù)ASTM D_1238(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 8g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 919g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 ELITE 58IlG 提供。PCC 8為基于乙烯的聚合物，其根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù) (I2)為約 7. 5g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 9029g/cm3,由 The Dow ChemicalCompany 以 AFFINITY PT1451G 提供。PCC 8為基于乙烯的聚合物，其根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù) (I2)為約 7. 5g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 902g/cm3,由 The Dow Chemical Company 以 AFFINITY PT1451G 提供。PCC 10為基于丙烯的聚合物，其根據(jù)ASTM D-792的密度為約0. 885g/cm3,且DSC 熔點(diǎn)溫度為約 106，由 The Dow Chemical Company 以 DP 5000. 01 提供。PCC 11為乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，其根據(jù)ASTM D_1238(在190°C和2. Wkg) 的熔體指數(shù)(I2)為約12g/10分鐘，根據(jù)ASTM D-792的密度為約0. 927g/cm3,由The Dow Chemical Company 以 DP 5030. 00 提供。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體I-Il(MSl-Il)分別通過用TLl-Il熱密封FISl而制造。熱密封法包括首先進(jìn)行熱密封步驟，然后在環(huán)境溫度進(jìn)行至少M(fèi)小時(shí)的固化步驟，然后在拉伸測(cè)試儀上測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封在配有5mm寬的涂有0. 5mm特氟隆涂層的密封棒的Kopp Lab密封機(jī)SGPE 20上在以下條件下進(jìn)行在0. 5N/mm2的密封壓力下，密封時(shí)間0. 5秒，保持密封棒在環(huán)境溫度下面向三級(jí)層，并在至多約160°C的密封棒溫度的變化溫度下控制密封棒接觸攜帶聚烯烴層的38微米鋁箔。在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存M小時(shí)后制備15mm寬的試樣。 在Lloyd Instruments Ltd拉伸測(cè)試儀LI^K上進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量，適用35mm的固定夾具間距。粘結(jié)強(qiáng)度以每個(gè)試樣寬度(15mm)的力(N)為單位測(cè)得，將三級(jí)層以lOOmm/min的十字頭速度從中間層拉開，記錄在5mm的密封寬度上的以N/15mm表示的平均粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封用作描述利用熱感應(yīng)密封實(shí)現(xiàn)的粘結(jié)的模型，以及用于將三個(gè)主要參數(shù)溫度、時(shí)間和壓力都施加于相遇的界面的熱感應(yīng)層壓。參考圖7，熱層壓法適當(dāng)?shù)赝ㄟ^應(yīng)用經(jīng)涂覆的鋁箔進(jìn)行，將高度導(dǎo)熱的鋁箔側(cè)朝向選擇的熱源。熱量容易地傳導(dǎo)到與中間層接觸的聚烯烴層。 平均熱密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度定義為在實(shí)現(xiàn)可測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度的溫度范圍內(nèi)密封強(qiáng)度(其描述為密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度)測(cè)量的平均值。等于或高于3N/15mm的平均粘結(jié)強(qiáng)度水平表示層壓體完整性的可實(shí)現(xiàn)量度，而較低的水平典型地有受限的實(shí)用性。結(jié)果圖示于圖2 中。本發(fā)明實(shí)施例12-22本發(fā)明實(shí)施例12-22根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為255g/m2的紙板(紙板 2)的第一層即基材。提供包含聚烯烴分散體(P0D 2)、填料(HC90ME)、和羧甲基纖維素(CMC FF330)的涂覆組合物(CC2)。P0D 2為水性的酸改性的基于乙烯聚合物的分散體，其固含量為約44重量％，pH為約9. 5。CC2的配方組分在表I中給出。CC2通過刮涂涂布4_6g/m2的涂覆重量到紙板2。接著，涂布到紙板2的CC2通過與空氣干燥組合的紅外線干燥進(jìn)行干燥以將紙板2的水分含量降低到約5重量％，從而形成與紙板2相連的第二層，從而形成第一中間結(jié)構(gòu)體2 (FIS2)。提供各種聚合物涂覆的鋁箔(TLl-Il)作為包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層。 TLl-Il的聚合物涂覆組合物(PCCl-Il)，如本發(fā)明實(shí)施例1-11中更加詳細(xì)描述的，在表II 中給出。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體12-22 (IMS12-22)分別通過利用TL1-11熱密封FIS2制成。 熱密封法包括首先進(jìn)行熱密封步驟然后在環(huán)境溫度進(jìn)行至少M(fèi)小時(shí)的固化步驟，然后在拉伸測(cè)試儀上測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封在配有5mm寬的涂有0. 5mm特氟隆涂層的密封棒的Kopp Lab密封機(jī)SGPE 20上在以下條件下進(jìn)行在0. 5N/mm2的密封壓力下，密封時(shí)間0. 5 秒，保持密封棒在環(huán)境溫度下面向三級(jí)層并控制密封棒接觸攜帶聚烯烴層的38微米鋁箔在至多約160°C的密封棒溫度的變化溫度下。在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存M小時(shí)后制備15mm寬的試樣。在Lloyd Instruments Ltd拉伸測(cè)試儀LI^K上進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量，適用35mm的固定夾具間距。粘結(jié)強(qiáng)度以每個(gè)試樣寬度(15mm)的力(N)為單位測(cè)得，將三級(jí)層以IOOmm/ min的十字頭速度從中間層拉開，記錄在5mm的密封寬度上以N/15mm表示的平均粘結(jié)強(qiáng)度。 熱密封用作描述利用熱感應(yīng)密封實(shí)現(xiàn)的粘結(jié)的模型，以及用于將三個(gè)主要參數(shù)溫度、時(shí)間和壓力都施加于相遇的界面的熱感應(yīng)層壓。參考圖7，熱層壓法適當(dāng)?shù)赝ㄟ^應(yīng)用經(jīng)涂覆的鋁箔進(jìn)行，將高度導(dǎo)熱的鋁箔側(cè)朝向選擇的熱源。熱量容易地傳導(dǎo)到與中間層接觸的聚烯烴層。平均熱密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度定義為在實(shí)現(xiàn)可測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度的溫度范圍內(nèi)密封強(qiáng)度 (其描述為密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度)測(cè)量的平均值。等于或高于3N/15mm的平均粘結(jié)強(qiáng)度水平是層壓體完整性的可實(shí)現(xiàn)量度，而較低的水平典型地有受限的實(shí)用性。結(jié)果圖示于圖 3中。本發(fā)明實(shí)施例23-33本發(fā)明實(shí)施例23-33根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為255g/m2的紙板(紙板 3)的第一層即基材。提供包含聚烯烴分散體(POD 2)和羧甲基纖維素(CMC FF330)的涂覆組合物(CC3)。POD 2為基于水性酸改性的乙烯聚合物的分散體，其固含量為約44重量％， PH為約9. 5。CC3的配方組分在表I中給出。CC3通過刮涂涂布4_6g/m2的涂覆重量涂布到紙板3。接著，涂布到紙板3的CC3 通過與空氣干燥組合的紅外線干燥進(jìn)行干燥以將紙板3的水分含量降低到約5重量％，從而形成與紙板3相連的第二層，從而形成第一中間結(jié)構(gòu)體3 (FIS3)。提供各種聚合物涂覆的鋁箔(TLl-Il)作為包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層。聚合物涂覆組合物(PCC1-11)，如本發(fā)明實(shí)施例1-11中更加詳細(xì)描述的，在表II中給出。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體23-33 (IMS23-33)分別通過利用TLl-Il熱密封FIS3的制成。熱密封法包括首先進(jìn)行熱密封步驟，然后在環(huán)境溫度進(jìn)行至少M(fèi)小時(shí)的固化步驟， 然后在拉伸測(cè)試儀上測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封在配有5mm寬的涂有0. 5mm特氟隆涂層的密封棒的Kopp Lab密封機(jī)SGPE 20上在以下條件下進(jìn)行在0. 5N/mm2的密封壓力下，密封時(shí)間 0. 5秒，保持密封棒在環(huán)境溫度下面向三級(jí)層并控制密封棒接觸攜帶聚烯烴層的38微米鋁箔在至多約160°C的密封棒溫度的變化溫度下。在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存M小時(shí)后制備15mm寬的試樣。在Lloyd Instruments Ltd拉伸測(cè)試儀LI^K上進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量，適用35mm的固定夾具間距。粘結(jié)強(qiáng)度以每個(gè)試樣寬度(15mm)的力(N)為單位測(cè)得，將三級(jí)層以IOOmm/ min的十字頭速度從中間層拉開，記錄在5mm的密封寬度上以N/15mm表示的平均粘結(jié)強(qiáng)度。 熱密封用作描述利用熱感應(yīng)密封實(shí)現(xiàn)的粘結(jié)的模型，以及用于將三個(gè)主要參數(shù)溫度、時(shí)間和壓力都施加于相遇的界面的熱感應(yīng)層壓。參考圖7，熱層壓法適當(dāng)?shù)赝ㄟ^應(yīng)用經(jīng)涂覆的鋁箔進(jìn)行，將高度導(dǎo)熱的鋁箔側(cè)朝向選擇的熱源。熱量容易地傳導(dǎo)到與中間層接觸的聚烯烴層。平均熱密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度定義為在實(shí)現(xiàn)可測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度的溫度范圍內(nèi)密封強(qiáng)度 (其描述為密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度)測(cè)量的平均值。等于或高于3N/15mm的平均粘結(jié)強(qiáng)度水平是層壓體完整性的可實(shí)現(xiàn)量度，而較低的水平典型地有受限的實(shí)用性。結(jié)果圖示于圖 4中。
本發(fā)明實(shí)施例34-44本發(fā)明實(shí)施例34-44根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為255g/m2的紙板(紙板 4)的第一層即基材。提供包含聚烯烴分散體(POD 1)、填料(HC90ME)、和羧甲基纖維素(CMC FF330)的涂覆組合物(CC4)。P0D 1為基于水性酸改性的丙烯聚合物分散體，其固含量為約 42重量％，pH為約9. 5。CC4的配方組分報(bào)告于表I。CC4通過刮涂涂布4_6g/m2的涂覆重量涂布到紙板1。接著，涂布到紙板1的CCl 通過與空氣干燥組合的紅外線干燥進(jìn)行干燥以將紙板1的水分含量降低到約5重量％，從而形成與紙板1相連的第二層，從而形成第一中間結(jié)構(gòu)體1 (FISl)。提供各種聚合物涂覆的鋁箔(TLl-Il)作為包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層。 TLl-Il的聚合物涂覆組合物(PCCl-Il)，如本發(fā)明實(shí)施例1-11中進(jìn)一步詳細(xì)描述的，在表 II中給出。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)體34-44(IMS34-44)分別通過利用TLl-Il熱密封FISl制成。 熱密封法包括首先進(jìn)行熱密封步驟，然后在環(huán)境溫度進(jìn)行至少M(fèi)小時(shí)的固化步驟，然后在拉伸測(cè)試儀上測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封在配有5mm寬的涂有0. 5mm特氟隆涂層的密封棒的 Kopp Lab密封機(jī)SGPE 20上在以下條件下進(jìn)行在0. 5N/mm2的密封壓力下，密封時(shí)間0. 5 秒，保持密封棒在環(huán)境溫度下面向三級(jí)層，并控制密封棒接觸攜帶聚烯烴層的38微米鋁箔在至多約160°C的密封棒溫度的變化溫度下。在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存M小時(shí)后制備15mm寬的試樣。在Lloyd Instruments Ltd拉伸測(cè)試儀LI^K上進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量，適用35mm的固定夾具間距。粘結(jié)強(qiáng)度以每個(gè)試樣寬度(15mm)的力(N)為單位測(cè)得，將三級(jí)層以IOOmm/ min的十字頭速度從中間層拉開，記錄在5mm的密封寬度上以N/15mm表示的平均粘結(jié)強(qiáng)度。 熱密封用作描述利用熱感應(yīng)密封實(shí)現(xiàn)的粘結(jié)的模型，以及用于將三個(gè)主要參數(shù)溫度、時(shí)間和壓力都施加于相遇的界面的熱感應(yīng)層壓。參考圖7，熱層壓法適當(dāng)?shù)赝ㄟ^應(yīng)用經(jīng)涂覆的鋁箔進(jìn)行，將高度導(dǎo)熱的鋁箔側(cè)朝向選擇的熱源。熱量容易地傳導(dǎo)到與中間層接觸的聚烯烴層。平均熱密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度定義為在實(shí)現(xiàn)可測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度的溫度范圍內(nèi)密封強(qiáng)度 (其描述為密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度)測(cè)量的平均值。等于或高于3N/15mm的平均粘結(jié)強(qiáng)度水平是層壓體完整性的可實(shí)現(xiàn)量度，而較低的水平典型地有受限的實(shí)用性。結(jié)果圖示于圖 5中。對(duì)比例1-11對(duì)比例1-11根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為255g/m2的紙板(紙板幻的第
一層即基材。各種聚合物涂覆的鋁箔(TLl-Il)提供作為包含一個(gè)或多個(gè)三級(jí)層的第三層。 TLl-Il的聚合物涂覆組合物(PCCl-Il)，如本發(fā)明實(shí)施例1-11中更加詳細(xì)描述的，報(bào)告于表II。對(duì)比的多層結(jié)構(gòu)體I-Il(CMSl-Il)分別通過利用TLl-Il熱密封FISl制成。熱密封法包括首先進(jìn)行熱密封步驟，然后在環(huán)境溫度進(jìn)行至少M(fèi)小時(shí)的固化步驟，然后在拉伸測(cè)試儀上測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封在配有5mm寬的涂有0. 5mm特氟隆涂層的密封棒的Kopp Lab密封機(jī)SGPE 20上在以下條件下進(jìn)行在0. 5N/mm2的密封壓力下，密封時(shí)間0. 5秒，保持密封棒在環(huán)境溫度下面向三級(jí)層，并控制密封棒接觸攜帶聚烯烴層的38微米鋁箔在至多約160°C的密封棒溫度的變化溫度下。在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存M小時(shí)后制備15mm寬的試樣。在Lloyd Instruments Ltd拉伸測(cè)試儀LI^K上進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)量，適用35mm的固定夾具間距。粘結(jié)強(qiáng)度以每個(gè)試樣寬度(15mm)的力(N)為單位測(cè)得，將三級(jí)層以lOOmm/min的十字頭速度從中間層拉開，記錄在5mm的密封寬度上以N/15mm表示的平均粘結(jié)強(qiáng)度。熱密封用作描述利用熱感應(yīng)密封實(shí)現(xiàn)的粘結(jié)的模型，以及將三個(gè)主要參數(shù)溫度、時(shí)間和壓力都施加于相遇的界面的熱感應(yīng)層壓。參考圖7，熱層壓法適當(dāng)?shù)赝ㄟ^應(yīng)用經(jīng)涂覆的鋁箔進(jìn)行，將高度導(dǎo)熱的鋁箔側(cè)朝向選擇的熱源。熱量容易地傳導(dǎo)到與中間層接觸的聚烯烴層。平均熱密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度定義為在實(shí)現(xiàn)可測(cè)量粘結(jié)強(qiáng)度的溫度范圍內(nèi)密封強(qiáng)度(其描述為密封強(qiáng)度或熱層壓強(qiáng)度)測(cè)量的平均值。等于或高于3N/15mm的平均粘結(jié)強(qiáng)度水平是層壓體完整性的可實(shí)現(xiàn)量度，而較低的水平典型地有受限的實(shí)用性。結(jié)果圖示于圖6中。本發(fā)明實(shí)施例1A-36A本發(fā)明實(shí)施例1A-36A根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為60g/m2的紙(B 1)的第一層即基材。提供第二層涂覆組合物，其包含基于水性酸改性的乙烯聚合物的分散體，該分散體固含量為約42重量％，pH為約9. 5。POD 2為基于水性酸改性的乙烯聚合物的分散體，其PH為約9. 5。第二層涂覆組合物的配方組分在表III中給出。表III中給出的各第二層涂覆組合物通過來自Metso Paper, Inc.的計(jì)量施膠涂覆機(jī)OptiSizer以0. 2-2. 5g/m2的涂覆重量、500m/分鐘的涂覆速度分別涂布到Bi。接著， 涂布到Bl的涂覆組合物通過與空氣干燥組合的紅外線干燥進(jìn)行干燥以將Bl的水分含量降低到約5重量％，從而形成與Bl相連的第二層，從而形成第三中間結(jié)構(gòu)體。提供如下所述的PCC 12-14作為涂覆組合物以形成第三層。PCC12-14通過擠出貼合以200m/分鐘涂布到第三中間結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生約20g/m2的涂覆重量。根據(jù)以下方法測(cè)試最終產(chǎn)品的粘合評(píng)級(jí)，結(jié)果報(bào)告于表IV。選擇15 30mm寬的樣品。至少五名獨(dú)立成員的小組將樣品拉開。記錄粘合評(píng)級(jí)和失效分級(jí)，如表IV中所示。各報(bào)告的評(píng)級(jí)為每樣品至少 5次人工評(píng)級(jí)的平均值。粘合評(píng)級(jí)等級(jí)為1 (沒有粘合)到10 (不可分離)，失效分級(jí)如下 DL =脫層/三級(jí)層剝離；FT 纖維撕裂一一級(jí)層；和FB 膜破裂一三級(jí)層。PCC 12為聚乙烯，其根據(jù)ISO 1133(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 4. lg/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 922g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 LDPE PG7004 提供。PCC 13為聚乙烯，其根據(jù)ASTN D_1238(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 8g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 919g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 ELITE 58IlG 提供。PCC 14為聚乙烯，其根據(jù)ASTN D_1238(在190°C和2. 16kg)的熔體指數(shù)(I2)為約 12g/10 分鐘，根據(jù) ASTM D-792 的密度為約 0. 911g/cm3，由 The Dow Chemical Company 以 ELITE 5800G 提供。對(duì)比例1B-12B本發(fā)明實(shí)施例1B-12B根據(jù)以下方法制備。提供包含重量為60g/m2的紙(Bi)的
第一層即基材。提供PCC 12-14作為涂覆組合物以形成涂覆層。PCC12-14通過擠出貼合以200m/ 分鐘涂布到Bi，產(chǎn)生約20g/m2的涂覆重量。根據(jù)以下方法測(cè)試最終產(chǎn)品的粘合評(píng)級(jí)，結(jié)果在表IV中給出。選擇15 30mm寬的樣品。至少五名獨(dú)立成員的小組將樣品拉開。報(bào)告粘
16合評(píng)級(jí)和失效分級(jí)，如表IV中所示。各報(bào)告的評(píng)級(jí)為每樣品至少5次人工評(píng)級(jí)的平均值。 粘合評(píng)級(jí)等級(jí)為1 (沒有粘合)到10 (不可分離)，失效分級(jí)如下DL =脫層/三級(jí)層剝離； FT 纖維撕裂一一級(jí)層；和FB 膜破裂一三級(jí)層。表I
權(quán)利要求
1.一種多層結(jié)構(gòu)體，其包含包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中所述第一層的厚度低于Icm ； 包含一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的第二層，其中所述二級(jí)層得自一種或多種聚烯烴分散體；其中所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的厚度低于15 μ m ；和包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于150 μ m的三級(jí)層的第三層； 其中所述第二層設(shè)置于所述第一層和所述第三層之間。
2.制造多層結(jié)構(gòu)體的方法，包括以下步驟提供包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中所述第一層的厚度低于Imm ； 提供一種或多種聚烯烴分散體，其包含 至少一種或多種基礎(chǔ)聚合物； 至少一種或多種穩(wěn)定劑； 液體介質(zhì)；和任選的一種或多種中和劑； 任選的一種或多種填料；將所述一種或多種聚烯烴分散體涂布到所述一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的一個(gè)或多個(gè)表面； 從所述一種或多種聚烯烴分散體除去所述液體介質(zhì)的至少一部分； 從而形成包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于15 μ m的二級(jí)層的第二層，其中所述第二層與所述第一層的至少一個(gè)表面相連； 從而形成中間結(jié)構(gòu)體；提供包含一個(gè)或多個(gè)厚度低于150 μ m的三級(jí)層的第三層；將所述第三層粘結(jié)到所述中間結(jié)構(gòu)體的一個(gè)或多個(gè)表面；從而形成所述多層結(jié)構(gòu)體，其中所述第二層設(shè)置于所述第一層和所述第三層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三層通過擠出貼合方法形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三層的形成和粘結(jié)到所述中間層的步驟通過擠出貼合層壓法進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三層通過層壓法粘結(jié)到所述中間層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述第三層的至少部分表面粘結(jié)到所述中間層的步驟通過熱密封法進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及多層結(jié)構(gòu)體，和制造多層結(jié)構(gòu)體的方法。該多層結(jié)構(gòu)體包括(a)包含一個(gè)或多個(gè)一級(jí)層的第一層，其中該第一層的厚度為低于1cm；(b)包含得自一種或多種聚烯烴分散體的一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的第二層，其中所述一個(gè)或多個(gè)二級(jí)層的厚度為低于15μm；和(c)包含一個(gè)或多個(gè)厚度為低于150μm的三級(jí)層的第三層。第二層置于第一層和第三層之間。
文檔編號(hào)B32B15/20GK102427939SQ201080019910
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者A.希普, B.費(fèi)爾, J.維約伊卡, K.朱爾徹, P.薩爾米南, R.維弗斯 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司