[发明专利]金属化膜结构

说明书

本发明涉及金属化聚合物膜领域。更具体地涉及可封合的双轴定向的复合金属化膜结构，其中可封合的表层含有交联烃基取代的聚硅氧烷微粒。

在食品，如糖果、土豆片、饼干等的小吃食品包装中通常使用多层膜。聚丙烯膜由于它们优越的物理性质，如透明性、坚固、防潮特性和其它特性而被广泛地用于包装工业。尽管有这些极为需要的性质，但未改性的聚丙烯膜也有特性摩擦系数高和膜与膜之间在贮存时有破坏性的粘连等不良性质。膜与膜之间的摩擦系数高使聚丙烯膜不能以未改性形式成功地用于自动包装设备。

聚丙烯和其它热塑性膜的摩擦系数特性可通过包含滑爽剂的聚合物来有利地改进。大多数滑爽剂是可渗移的，如聚二烷基硅氧烷或诸如芥酸酰胺和油酸酰胺的脂肪酸酰胺。虽然它们确实降低了摩擦系数，但它们的有效性取决于渗移到膜表面的能力。所需的低摩擦系数很大程度上取决于酰胺的类型和数量及其时间和温度的老化效应。甚至在贮存和装运以及随后的转化过程期间膜的热变化也会明显地影响摩擦系数。另外，这些类型脂肪酸酰胺在膜表面上的存在导致由于增加了浑浊、降低了光泽和条纹的存在而对外观有不利影响。这些材料负面地影响了溶剂和水基油墨、涂料和粘合剂的可湿性和粘合性。

为了克服与可渗移的滑爽剂相关的问题，人们开发出了非渗移性系统。所揭示的非渗移性滑爽剂材料是交联烃基-取代的聚硅氧烷微粒，这在世界范围里由Toshiba Silicone Co.,Ltd.出售，在美国由General Electric Co.出售，商品名为TOSPEAEL。

美国专利4,966,933；4,769,418；4,652,618；和4,594,134揭示了使用硅氧烷树脂微粒得到改进膜的烯烃聚合物膜。

美国专利4,966,933揭示了丙烯聚合物膜，它含100重量份数丙烯聚合物，0.01到0.5重量份数交联的硅氧烷树脂细粉，和0.3到3.0重量份数羟基脂肪酸甘油酯。

本发明提供了金属化膜，它具有低的摩擦系数，良好的可机加工性、良好的可热封性、低浑浊度、良好的(非金属化膜的)光泽、无粘连性和良好到优秀的防渗透性质。

更具体的是，本发明提供了金属化膜的结构，它包括烯烃聚合物核心层，它有至少一层包括烯烃聚合物的表面层，其外表面可热封和可机加工，该层含有非渗移的交联烃基取代的聚硅氧烷微粒。特别好的交联烃基取代聚硅氧烷微粒包括聚单烷基硅氧烷。在烯烃聚合物核心层的另一面是有可金属化外表面的烯烃聚合物层，它不含非渗移交联烃基取代的聚硅氧烷微粒。非渗移滑爽剂在任何程度上都不影响金属化膜的防渗透性质和与其它定向聚丙烯基膜或聚酯基膜的层压粘合强度。

进一步更具体的是，本发明涉及金属化的膜结构，包括烯烃共聚物或三元共聚物的第一外皮层(a)，其外表面在核心烯烃聚合物层(b)的一面可热封和可机加工，第一皮层含非渗移交联烃基取代的聚硅氧烷微粒，核心层的相反面是第二外皮层(c)，它不含第一皮层的交联烃基取代的聚硅氧烷微粒，它包括乙烯均聚物，第二皮层有金属沉积其上。

本发明进一步涉及制备金属化膜的方法，包括共挤出下列膜结构的步骤，该膜结构包括可热封的外层(a)，它包括含交联烃基取代的聚硅氧烷微粒的烯烃共聚物或三元聚合物；含烯烃聚合物的核心层(b)及其含乙烯均聚物的可金属化外层(c)，它不含层(a)的交联烃基取代的聚硅氧烷微粒；外层(c)表面通过金属沉积在其上来金属化。

所谓改进的可机加工性指的是膜显示的摩擦系数低，具有改进的抗滑动和抗粘连特性。

膜机构包括上部热封层，该热封层包括烯烃共聚物或三元共聚物，其外表面可热封和可机加工，该层含作为滑爽剂的交联烃基取代的聚硅氧烷微粒，核心层包括烯烃聚合物，以及下部金属化层包括烯烃均聚物。

用于本文膜的核心层的特别好的聚合物是聚丙烯，特别是高度等规性的聚丙烯。优选的聚丙烯是本技术领域公知的。典型的是在立构特定的催化剂系统存在下使丙烯聚合形成。它们在230℃时的熔融指数范围为0.1-25。结晶熔点通常为160℃。数均分子量典型地是25,000到100,000。密度范围典型地为0.90到0.91。

为了叙述方便，本发明的膜结构被叙述为具有上皮层(a)、核心层(b)和下皮层(c)。本技术领域人员可知，对于特定皮层的术语“上”和“下”仅是相对的。此外，虽然它指皮层，但根据总体结构的功能需要，上层和下层也可有附加的结构粘合其上。