АКРИЛОВЫЕ ШАРИКИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ МАТОВОСТИ ПОЛИОЛЕФИНОВЫХ ПЛЕНОК Российский патент 2019 года по МПК B32B27/08 B32B27/18 C08J5/18 B29C48/18 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/938529, поданной 11 февраля 2014, которая включена в настоящий документ в качестве ссылки в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к матовым полиолефиновым пленкам, которые особенно полезны для упаковки. Более конкретно, изобретение относится к матовым полиолефиновым пленкам, содержащим базовый слой и поверхностный слой.

ВВЕДЕНИЕ

Матовые полиолефиновые пленки используются для журнальных обложек и упаковки пищевых продуктов. Современные коммерческие технологии используют пленки, содержащие смеси полиэтилена и полипропилена, чтобы обеспечить рассеяние света из-за фазового разделения доменов, или пленки, содержащие неорганические частицы наполнителя. Тем не менее, трудно приготовить матовые полиолефиновые пленки, имеющие хорошие значения матовости, не вызывая при этом потерю прозрачности. Поэтому требуются матовые полиолефиновые пленки, имеющие повышенную мутность без потери прозрачности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном широком варианте способа осуществления настоящего изобретения раскрыта пленка, содержащая, состоящая из, или по существу состоящая из: а) по меньшей мере, одного базового слоя, включающего в себя термопластичный полимерный материал матрицы (т.е. материал термопластичной полимерной матрицы); и б) поверхностный слой, содержащий термопластичный полимерный материал матрицы и от 5 до 80 мас.% полимерных частиц, имеющих средний диаметр частиц от 0,5 мкм до 15 мкм, показатель преломления от 1,46 до 1,7, и, по меньшей мере, 60 мол.% акриловых мономерных групп, при этом пленка растягивается с коэффициентом 2 до 8 одноосно или двухосно и при этом после растяжения поверхностный слой имеет толщину, которая составляет от 50% до 200% от диаметра полимерных частиц. При этом в варианте осуществления способа термопластичный полимерный материал матрицы внешнего слоя является таким же или может отличаться от термопластичного полимерного материала любых других слоёв.

В другом широком варианте способа осуществления настоящего изобретения раскрыт способ получения пленки, содержащий, состоящий из, или состоящий по существу из а) получения концентрата, содержащего I) термопластичный полимерный материал матрицы; и II) полимерных частиц, имеющих средний диаметр частиц от 0,5 мкм до 15 мкм, показатель преломления от 1,46 до 1,7, и, по меньшей мере, 60 мол% акриловых мономерных групп; b) формирования литой многослойной пленки или пленки, получаемой экструзией с раздувом, где пленка содержит, по меньшей мере, два слоя, и где наружный слой содержит концентрат стадии а); и c) растяжения пленки при температуре выше температуры кристаллизации термопластичного полимерного матричного материала, одноосно или двухосно.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Пленка содержит базовый слой. В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения базовый слой представляет собой термопластичный полимерный материал матрицы. В различных вариантах осуществления термопластичный полимерный материал матрицы содержит полиолефины. Полиолефины включают полимеры или сополимеры алкенов, имеющие от двух до десяти атомов углерода в различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения, от двух до восьми атомов углерода в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения, и от двух до четырех атомов углерода в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения. Примеры полиолефинов, пригодных для использования в базовом слое, включают,но не ограничиваются ими, полипропилен, полиэтилен, полибутилен, а также их сополимеры и смеси. Среднемассовая молекулярная масса полиолефина, используемого в данном изобретении, составляет приблизительно от 20000 приблизительно до 500000 в различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения и от 50000 до 300000 в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения.

Могут быть также использованы гомо полиолефины и их сополимеры. Примеры включают, но не ограничиваются ими, следующие вещества: полипропилен и полиэтилен гомо и сополимеры, содержащие от 0 до 40 весовых процентов (вес.%) этилена, пропилена, бутена, октена и/или гексена.

Коммерческие сорта включают, но не ограничиваются ими, VERSIFY TM пластомеры, DOWLEX, Engage, Affinity и LDPE смолы, доступные от The Dow Chemical Company.

По выбору, базовый слой может содержать совместимые или несовместимые смеси полиолефинов с другими (со)полимерами, или может содержать неорганические наполнители или добавки, такие как поверхностные смазки, антиадгезивы, и антиоксиданты.

После растяжения, базовый слой, как правило, имеет толщину в интервале от 10 до 250 микрон (мкм). В других вариантах способов осуществления настоящего изобретения базовый слой будет иметь толщину в диапазоне от 15 мкм до 150 мкм и толщину в диапазоне от 15 мкм до 100 мкм в еще одних вариантах способа осуществления настоящего изобретения.

В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения поверхностный слой содержит полимерные частицы, диспергированные в основном полимере. Диапазон возможных составов для базового полимера поверхностного слоя такой же, как и диапазон возможных составов, описанных для базового слоя.

Полимерные частицы содержат органические полимеры, предпочтительно аддитивные полимеры, и предпочтительно являются, в основном, сферическими. Средний диаметр частиц определяется как среднее арифметическое диаметров частиц. В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения полимерные частицы имеют средний диаметр частиц не менее 0,5 мкм. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,5 мкм и выше включены в данный документ и раскрыты в данном документе; например, полимерные частицы могут иметь средний диаметр частиц, по меньшей мере, 0,7 мкм, по меньшей мере, 0,9, по меньшей мере, 1 мкм, по меньшей мере, 1,5 мкм, по меньшей мере, 2 мкм, по меньшей мере, 2,5 мкм, по меньшей мере, 3 мкм, или, по меньшей мере, 3,5 мкм. В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения полимерные частицы имеют средний диаметр частиц не более 15 мкм. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 15 мкм и менее включены в данный документ и раскрыты в данном документе; например, частицы могут иметь средний диаметр частиц не более 10 мкм, не более 8 мкм, не более 6 мкм, или не более 5,5 мкм. В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения полимерные частицы имеют распределение частиц по размерам, указывающее на одномодовый режим распределения; ширина кривой распределения частиц по размерам на половине ее высоты составляет от 0,1 до 3 мкм в различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения и составляет от 0,2 до 1,5 мкм в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения. Пленка может содержать частицы, имеющие разные средние диаметры при условии, что частицы каждого среднего диаметра имеют распределение размера частиц, как описано непосредственно выше. Распределение частиц по размерам определяется с использованием анализатора размера частиц.

Значения показателя преломления (RI) определяются по D линии натрия, где λ=589,29 нм при 20°С, если не указано иное. Как правило, показатель преломления полимерной частицы составляет от 1,46 до 1,7. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1,46 до 1,7, включены и раскрыты в настоящем описании; например, показатель преломления от 1,52 до 1,68, от 1,53 до 1,65 или от 1,54 до 1,6. Как правило, показатель преломления сплошной полимерной фазы составляет от 1,4 до 1,6. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1,4 до 1,6, включены и раскрыты в настоящем описании; например, показатель преломления сплошной полимерной фазы составляет от 1,45 до 1,55, от 1,47 до 1,53 или от 1,48 до 1,52. Как правило, показатель преломления полимерной частицы больше, чем показатель преломления сплошной полимерной фазы в инфракрасной области, то есть в диапазоне от 800 до 2500 нм.

Различие показателей преломления, указанные в настоящем документе имеет абсолютные значения. Как правило, разность показателей преломления (то есть абсолютное значение разности), измеренная в диапазоне от 800 нм до 2500 нм между полимерной частицей и непрерывной полимерной фазой составляет, по меньшей мере, 0,06. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,06 и выше включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе; например, разница показателей преломления составляет, по меньшей мере, 0,08, по меньшей мере, 0,09 или, по меньшей мере, 0,1. Как правило, разность показателей преломления (то есть абсолютное значение разности) между полимерной частицей и непрерывной полимерной фазой, измеренная в диапазоне от 800 до 2500 нм составляет, по меньшей мере, 0,2. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,2 и менее включены и раскрыты в настоящем описании; например, разность показателей преломления не более 0,17, или не более 0,15. Как правило, разность показателей преломления (то есть абсолютное значение разности) между полимерной частицей и непрерывной полимерной фазой, измеренная в диапазоне от 400 до 800 нм составляет, по меньшей мере, 0,04. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,04 и выше включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе; например, разница показателей преломления составляет, по меньшей мере, 0,05, по меньшей мере, 0,06, по меньшей мере, 0,07 или, по меньшей мере, 0,08. Как правило, разность показателей преломления между полимерной частицей и непрерывной полимерной фазы, измеренная в диапазоне от 400 нм до 800 нм не более 0,2, не более 0,15 в различных других вариантах осуществления, и не более 0,1, в различных других вариантах способов осуществления настоящего изобретения.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения полимерная частица в поверхностном слое пленки является частицей, имеющей непрерывный градиент показателя преломления ("GRIN" частицы, смотри, например, US 2009/0097123). Частицы GRIN имеют показатель преломления, который непрерывно увеличивается от центра частиц к их поверхности. Как правило, частицы GRIN имеют показатель преломления на поверхности от 1,46 до 1,7. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1,46 до 1,7, включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе; например, показатель составляет преломления от 1,52 до 1,68, от 1,53 до 1,65 или от 1,54 до 1,6. Как правило, частицы GRIN имеют показатель преломления на поверхности от 1,46 до 1,7. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 1,46 до 1,7, включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе; например, показатель преломления в центре составляет от 1,46 до 1,52 или от 1,47 до 1,51, или от 1,55 до 1,6, или от 1,6 до 1,7.

Слой линз GRIN обеспечивает уникальное решение для многослойной пленки. Ниже приведено описание свойств микролинзы GRIN.

GRIN линзы уменьшают потери света и сводят к минимуму сферические и хроматические аберрации. Поскольку показатель преломления сферических линз GRIN непрерывно изменяется в среде линзы, уникальный фокус определяется световыми лучами, которые проходят через линзы. Вследствие этого наблюдается, что световые лучи изгибаются с изменением показателя преломления. Изгиб световых лучей, в результате приводит к устранению потери света из-за полного внутреннего отражения, а также создание четко определенной точки фокуса и фокусного расстояния, уникальных для сферической геометрии линзы.

Полимерные частицы GRIN имеют сферическую геометрию и обладают уникальной морфологией. Существует два хорошо определенных случая полимерных частиц GRIN: в менее привычном случае, который описан в случае I, показатель преломления сферической частицы непрерывно уменьшается в направлении от поверхности частицы к ее центральной сердцевине. В хорошо известном втором случае полимерной частицы GRIN, случай II, показатель преломления частицы непрерывно возрастает по направлению от внешней сферической поверхности частицы к ее внутренней сердцевине. Эти линзообразные полимерные частицы улучшают преломление световых лучей, падающих на полимерную матрицу, на которую эти частицы нанесены или в которую эти частицы диспергированы. Общим эффектом большого коэффициента усиления оптической интенсивности, в связи с повышенной рефракцией света, является уменьшение потерь падающего света лучей из-за отражения и дифракции. Следовательно, частицы улучшают рассеивание света, в случае I; и улучшают передачу фотонов с малыми потерями из-за полного внутреннего отражения в случае II.

Частицы GRIN могут иметь сердцевину, полученную из зародыша полимера, используемого для получения частицы GRIN. Как правило, ядро GRIN частицы составляет не более 95 вес.% частицы, не более 80 вес.% в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения, не более 60 вес.% в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения, не более 40 вес.% в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения и не более 20 вес.% в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения. Показатель преломления частицы GRIN для целей расчета разности показателей преломления является показателем преломления на поверхности частицы. Показатель преломления может варьироваться от высокого в сердцевине к низкому на поверхности частицы и от низкого в сердцевине к высокому на поверхности частицы. Следовательно, показатель преломления в центре частицы может иметь 1,61, а на поверхности 1,40.

Различия показателя преломления измерялись с помощью интерференционного микроскопа Маха-Цандера. Измерительная технология, известная как метод интерферерограммы сдвига, сконцентрирована вокруг определения оптической разности оптического пути лучей. Разность пути понимается как разница между двумя оптическими длинами пути, которые обусловлены различиями в показателе преломления и или толщине. Интерференционная-микроскопическая разница пути - это разница между оптической длиной пути в объекте и в окружающей его среде. Длина оптического пути S является произведением расстояния D, проходимого световыми лучами, и показателя преломления среды, через которую проходят световые лучи.

После синтетической подготовки, сферы оцениваются по их оптическим свойствами (профилю показателя преломления по разности хода) путем первого погружения в соответствующую жидкость с показателем преломления, которая имеет показатель преломления (N_d=1,54) при 25°С. Общее увеличение составляет примерно 110. Картина интерференции или интерференционный рисунок принимаются с помощью ПЗС-камеры, в которых пиксели оценивались после калибровки с масштабной линейки микроскопа около 100 нм в плоскости объекта.

Полимерные частицы могут содержать акриловые мономеры. Акриловые мономеры включают акриловую кислоту (АА), метакриловую кислоту (МАА), сложные эфиры АА и МАА, итаконовую кислоту (IA), кротоновую кислоту (СА), акриламид (AM), метакриламид (МАМ) и производные AM и МАМ, например, алкил (мет)акриламиды. Эфиры АА и MAA включают, но не ограничиваются ими, алкильные, гидроксиалкильные, фософоалкильные и сульфоалкильные сложные эфиры, например, метилметакрилат (ММА), этилметакрилат (EMA), бутилметакрилат (БМА), гидроксиэтилметакрилат (НЕМА), гидроксиэтилакрилат (АЭМ), гидроксипропилметакрилат (НРМА), гидроксибутилакрилат (НВА), метилакрилат (МА), этилакрилат (ЕА), бутилакрилат (ВА), 2-этилгексил акрилат (EHA), циклогексилметакрилат (CHMA), бензилакрилат (BzA) и фосфоалкил метакрилаты (например, PEM). Как правило, полимерные частицы содержат, по меньшей мере, 60 мольных процентов (мол%) акриловых мономерных звеньев. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 60 мол.% и более включены и раскрыты; например, полимерные частицы могут включать в себя, по меньшей мере 65 мол.% акриловых мономерных звеньев, по меньшей мере, 70 мол.% акриловых мономерных звеньев, по меньшей мере, 75 мол.% акриловых мономерных звеньев или, по меньшей мере, 80 мол.% акриловых мономерных звеньев. Полимерные частицы могут также включать в себя стирольные мономеры, которыми могут включать стирол, альфа-метилстирол; 2-, 3- или 4-алкилстиролы, в том числе метил- и этил-стиролы. В одном варианте способа осуществления настоящего изобретения стирольный мономер представляет собой стирол.

Как правило, полимерные частицы содержат, по меньшей мере, 70 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 70 мол.% и более включены в настоящий документ и раскрыты в настоящем документе; например, полимерные частицы могут включать в себя, по меньшей мере 80 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп, по меньшей мере, 90 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп, по меньшей мере, 95 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп, или по меньшей мере 97 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп. Как правило, полимерная частица содержит также от 0 до 5 мол.% кислотных мономерных групп (например, акриловой кислоты (АА), метакриловой кислоты (МАА), итаконовой кислоты (IA), кротоновой кислоты (СА), или от 0,5 до 4% АА и/или МАА, а также может содержать небольшое количество остатков виниловых мономеров.

Полимерные частицы могут также содержать сшивающие агенты. Сшивающими агентами являются мономеры, имеющие две или более этилен-ненасыщенные группы, или связующие агенты (например, силаны), или ионные сшиватели (например, оксиды металлов). Сшивающие агенты, имеющие две или более этилен-ненасыщенные группы, могут включать в себя, например, дивинилароматические соединения, ди-, три- и тетра-акрилата или метакрилата, сложные эфиры, соединения ди-, три- и тетра-аллиловых эфиров или сложных эфиров, и аллилакрилат или аллилметакрилат. Примеры таких мономеров включают дивинилбензол (DVB), триметилолпропандиаллиловый эфир, тетрааллил пентаэритрит, триаллил пентаэритрит, диаллил пентаэритрит, диаллилфталат, диаллилмалеат, триаллилцианурат, бисфенола А диаллиловый эфир, аллиловые сахарозы, метиленбисакриламид, триметилолпропантриакрилат, аллилметакрилат (ALMA), этиленгликоль-диметакрилат (EGDMA), гексан-1,6-диол диакрилат (HDDA) и бутилен-диметакрилат (BGDMA). Как правило, количество полимеризованного остатка сшивающего вещества в полимерной частице составляет не более чем 10%. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 10% или менее, включены и раскрыты в настоящем описании; например, полимеризованный остаток сшивающего агента в полимерных частицах составляет не более 9%, не более 8%, не более 7% или не более 6%. Как правило, количество полимеризованного остатка сшивающего вещества в полимерной частице составляет не менее чем 0,1%. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 0,1% и выше, включены и раскрыты в настоящем документе; например, количество полимеризованного сшивающего остатка в полимерной частицы составляет, по меньшей мере, 0,5%, по меньшей мере, 1%, по меньшей мере, 2%, или по меньшей мере 3%. Как правило, если сшиватели присутствуют, они имеют молекулярную массу от 100 до 250. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 100 до 250, включены и раскрыты в настоящем документе; например, сшивающие агенты могут иметь молекулярную массу от 110 до 230, от 110 до 200, или от 115 до 160. Как правило, сшиватели являются бифункциональными или трифункциональными, то есть, с двойными или с тройными этилен-ненасыщенными связями, соответственно.

Полимерные частицы получают, как правило, в водной среде с помощью известных эмульсионных полимеризационных методик, с последующей распылительной сушкой полученного полимерного латекса. Распылительная сушка обычно приводит к образованию кластеров полимерных частиц, имеющих средний диаметр от 0,5 до 15 мкм.

Полимерные частицы, как правило, присутствуют в поверхностном слой в диапазоне от 5 до 80 вес.%. Все индивидуальные значения от 5 до 80 вес.%, включены и раскрыты в настоящем описании; например, полимерные частицы могут присутствовать в скин-слое в диапазоне от 10 до 80 вес.%, от 10% до 70 вес.%, от 20% до 70 вес.%, от 30 до 80 вес.%, и от 40 до 80 вес.%.

В различных вариантах способов осуществления настоящего изобретения поверхностные слои также могут содержать другие полимеры или сополимеры, которые совместимы или несовместимы с базовым слоем (ями), неорганические наполнители или добавки, такие, как поверхностные смазки, антиадгезивы, диспергирующие вещества или антиоксиданты. Полимеры и добавки, используемые в базовом слое, как это описано выше, могут также быть использованы в поверхностном слое.

После растяжения, поверхностный слой, как правило, имеет толщину в интервале от 0,5 до 5 мкм. В других вариантах способов осуществления настоящего изобретения поверхностный слой будет иметь толщину в диапазоне от 1 до 3 мкм и толщину в диапазоне от 1 мкм до 2 мкм, в еще одних вариантах способа осуществления настоящего изобретения. В различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения толщина поверхностного слоя, составляет, по меньшей мере, от 50 до 200% от среднего диаметра полимерных частиц. Толщина поверхностного слоя составляет, по меньшей мере, от 75 до 150% от среднего диаметра полимерных частиц в других вариантах способа осуществления настоящего изобретения, и, по меньшей мере, от 75 до 125% от среднего диаметра полимерных частиц в других вариантах способа осуществления настоящего изобретения.

После растяжения отношение толщин базового слоя (слоев) и поверхностного слоя находится, как правило, в пределах от 2 до 1 или составляет от 5 до 1 в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения, и от 10 до 1 в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения.

Поверхностный слой пленки по настоящему изобретению, как правило, получают смешением смеси термопластичного полимерного матричного материала и полимерных частиц с получением концентрата. Для приготовления концентрата, полимерные частицы могут быть смешаны в сухом виде с гранулами основной смолы и, при необходимости, с другими добавками, с помощью способа "встряхивания в мешке" либо с использованием механического миксера. Эта смесь затем может быть подана в двухшнековый экструдер, и экструдат охлаждают на водяной бане или с помощью потока воздуха, перед тем как его гранулировать. Концентрат затем может быть при необходимости объединен с большим количеством основной смолы для разбавления и, при необходимости, с другими добавками.

Базовый слой (слои) также может содержать термопластичный полимерный материал матрицы. Этот термопластичный полимерный материал матрицы может быть таким же или может отличаться от термопластичного полимерного матричного материала, используемого для получения концентрата, содержащего полимерные частицы. Концентрат и компоненты базового слоя (слоев) со-экструдированы в литую пленку на линии литой пленки, или в пленку, получаемую экструзией с раздувом пленки на линии пленки, получаемой экструзией с раздувом пленки. Многослойные пленки могут быть получены по этим линиям, причем слой, содержащий полимерные шарики представляет собой внешний/поверхностный слой. Многослойная пленка может содержать от двух до 9 или более слоев.

В различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения пленка является по существу свободной от неорганических наполнителей, то есть, содержать менее 5 вес.% неорганических наполнителей. Все индивидуальные значения и поддиапазоны от 5% или менее, включены и раскрыты, например, пленка содержит менее 2 вес.% неорганических наполнителей, менее 1 вес.% неорганических наполнителей, менее 0,5 вес.% неорганических наполнителей, или менее 0,2 вес.% неорганических наполнителей. Диспергирующее вещество может быть добавлено, чтобы помочь диспергированию частиц, как правило, в количестве от 0,1 до 15 вес.%, в расчете на всю пленку. Все индивидуальные значения и поддиапазоны в пределах между 0,1 и 15 вес.% включены и раскрыты в данном документе, например, по меньшей мере, 0,5 вес.% масс диспергирующего вещества, по меньшей мере, 1 вес.% диспергирующего вещества, не более 15 вес.% диспергирующего вещества, не более чем на 12 вес.% диспергирующего вещества, не более 10 вес.% диспергирующего вещества, не более 8 вес.% диспергирующего вещества или не более 6 вес.% диспергирующего вещества. В различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения диспергирующее вещество представляет собой полиолефин-акриловый сополимер, содержащий от 60 до 95% полиолефиновых групп и от 5 до 40 вес.% акриловых мономерных групп. Полиолефин-акриловый сополимер составляет от 70 до 90 вес.% полиолефина, и от 10 до 30 вес.% акрила в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения. В различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения акриловые мономеры представляют собой сложные эфиры АА или MAA, алкиловые эфиры с одним до двенадцати атомами углерода в различных вариантах способа осуществления настоящего изобретения, и сложные эфиры АА с двумя до восьми атомами углерода в различных других вариантах способа осуществления настоящего изобретения. В других вариантах способа осуществления настоящего изобретения акриловые мономеры являются АА, МАА или их солями.

Пленка может быть растянута любым подходящим способом, известным специалистам в данной области техники, например, одноосно или двухосно. Растяжение может быть осуществлено любым подходящим способом, известным специалистам в данной области техники. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения растяжение происходит при температуре 125°C с 2-х минутным временем предварительного нагрева, скоростью растягивания 30 мм/секунду и 2 минутным охлаждением после растяжения.

Пленка, как правило, растягивается с коэффициентом от 2 до 8. Все индивидуальные диапазоны от 2 до 8, включены в настоящий документ и описаны в настоящем документе, например, пленка может быть растянута с коэффициентами от 2,5 до 7, от 3 до 7, от 3 до 6,5, от 3 до 6, от 3 до 5,5, от 3 до 5, от 3 до 4,5, или 3 до 4.

Пленки по настоящему изобретению, как правило, имеют мутность в диапазоне от 40 до 99%, а коэффициент пропускания в диапазоне от 85 до 98% после растяжения.

Пленки по настоящему изобретению могут быть использованы в различных областях, включая (но не ограничиваясь ими) обложки книг, журнальные обложки и пищевые упаковки.

ПРИМЕРЫ

Смесь акриловых шариков (EXL-5138, 0,85 мкм в диаметре, 6,0 фунтов, доступная от The Dow Chemical Company) и VERSIFY 3000 (MFR=8г/10 мин, 9 фунтов (4,1 кг)) смешивались при помощи двухшнекового экструдера Haake Polylab Micro-18, чтобы получить 15 фунтов (6,8 кг) 40 процентного по массе концентрата акриловых шариков в VERSIFY 3000.

Образец 1 был получен путем литья трехслойной пленки, содержащей описанный выше концентрат, на 3-слойной линии Коллина литой пленки. Слой А представлял собой поверхностный слой, содержащий концентрат, включающий в себя акриловые шарики, чтобы обеспечить матовый вид. Слои В и С были базовыми слоями VERSIFY 3000, чтобы обеспечить структурную поддержку.

Сравнительная трехслойная пленка без акриловых шариков (сравнительный пример А) также была отлита с теми же толщинами слоев. Составы образцов приведены ниже.

Образец А:

Скорость подачи=6 кг/ч, Температура расплава 210°C, датчик 12,6 мил (320 мкм)

Слой А - VERSIFY 3000 @ 5%

Слой B - VERSIFY 3000 @ 35%

Слой С - VERSIFY 3000 @ 60%

Образец 1

Скорость подачи=6 кг/ч, температура расплава 210°C, датчик 12,6 мил (320 мкм)

Слой А - VERSIFY 3000+0,85 микронные шарики @ 5%

Слой B - VERSIFY 3000 @ 35%

Слой С - VERSIFY 3000 @ 60%

Пленки затем были растянуты двухосно, 3×3 или 4×4 с использованием растяжной машины IWAMOTO модели № BIX-703. Растяжение происходило при температуре 125°C с 2-х минутным временем предварительного нагрева, скоростью растягивания 30 мм/секунду и 2 минутным охлаждением после растяжения.

Растянутая 4×4 пленка А обозначена "Аа"; растянутая 3×3 пленка 1 обозначена «1а»; и растянутая 4×4 пленка 1 обозначена "1b".

Характеристики толщины пленки до и после растяжения приведены в таблице 1 ниже.

Таблица 1 Характеристики пленок, показывающие составы и толщины до и после растягивания

% по массе
Состав слоя А % по массе
Состав слоя B Толщина слоя А (микрон) Толщина слоя B (микрон) Образец VERSIFY 3000 VERSIFY 3000 0,85 мкм шарики Степень растяжения Перед растя-жением После растя-жения Перед растя-жением После растя-жения Аа 100 100 0 4X4 (по двум осям) 304 19 16 1 1a 100 60 40 3X3 (по двум осям) 304 33,8 16 1,78 1b 100 60 40 4X4 (по двум осям) 304 19 16 1

Оптические свойства образцов пленок измеряли с помощью BYK Gardner Haze-Gard плюс; пропускание и матовость были измерены в соответствии с методикой ASTM D1003, а прозрачность была измерена в соответствии с методикой ASTM D1746.

Результаты испытания приведены в таблице 2.

Таблица 2 Оптические данные для нерастянутых и растянутых пленок

Образец Шарики Растянутые Пропускание (%) Дымчатость (%) Прозрачность (%) A нет нет 94 13,8 92,3 1 да нет 94,6 43,3 73,7 Aa нет 4×4 93,8 2,38 98,4 1a да 3×3 95,3 53,8 96,8 1b да 4×4 96,1 60,4 92,5

Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что наличие акриловых шариков в растянутых пленках приводит к значительному увеличению мутности по сравнению с пленками без акриловых шариков, с минимальным влиянием на коэффициент пропускания. Кроме того, как мутность, так и прозрачность пленок, содержащих акриловые шарики, значительно увеличиваются при растяжении (по сравнению с нерастянутой пленкой).

Изобретение относится к пленке, содержащей а) по меньшей мере, один базовый слой, включающий термопластичный полимерный материал матрицы; и b) поверхностный слой, содержащий термопластичный полимерный материал матрицы и от 5 до 80 вес.% полимерных частиц, имеющих средний диаметр частиц от 0,5 до 15 мкм, показатель преломления от 1,46 до 1,7, и, по меньшей мере, 60 мол.% акриловых мономерных групп, при этом пленка растягивается с коэффициентом от 2 до 8 одноосно или двухосно, и при этом после растяжения поверхностный слой имеет толщину, которая составляет от 50% до 200% от диаметра полимерных частиц; а также к способу получения вышеуказанной пленки. Плёнки по изобретению обладают повышенной мутностью без потери прозрачности. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Пленка, содержащая:

а) по меньшей мере один базовый слой, содержащий термопластичный полимерный материал матрицы; а также

б) поверхностный слой, содержащий термопластичный полимерный материал матрицы и от 5 до 80 мас.% полимерных частиц, имеющих средний диаметр частиц от 0,5 до 15 мкм, показатель преломления от 1,46 до 1,7 и по меньшей мере 60 мол.% акриловых мономерных групп,

при этом пленка растягивается с коэффициентом от 2 до 8 одноосно или двухосно;

и после растяжения, поверхностный слой имеет толщину, которая составляет от 50% до 200% от диаметра полимерных частиц.

2. Пленка по п.1, в которой термопластичный полимерный материал матрицы содержит по меньшей мере один полиолефин.

3. Пленка по п.2, в которой полиолефин выбран из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена, полибутилена, их сополимеров и смесей.

4. Пленка по п.1, в которой полимерные частицы имеют непрерывный градиент показателя преломления.

5. Пленка по п.4, в которой полимерные частицы имеют показатель преломления на поверхности от 1,46 до 1,7 и показатель преломления в центре от 1,45 до 1,53.

6. Пленка по любому из пп.1-5, в которой полимерные частицы имеют средний диаметр частиц в диапазоне от 0,5 до 10 мкм.

7. Пленка по п.1, в которой суммарная толщина базового слоя(ев) по меньшей мере в 2 раза больше, чем у поверхностного слоя после растяжения.

8. Пленка по любому из пп.1-5, в которой полимерные частицы содержат по меньшей мере 70 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп.

9. Пленка по п.6, в которой полимерные частицы содержат по меньшей мере 70 мол.% акриловых и стирольных мономерных групп.

10. Пленка по п.1, при этом пленка имеет мутность в диапазоне от 40% до 99% после растяжения.

11. Пленка по п.1, при этом пленка имеет коэффициент пропускания в диапазоне от 85% до 98% после растяжения.

12. Способ получения пленки, включающий:

а) получение концентрата, содержащего

i) термопластичный полимерный материал матрицы; и

ii) полимерные частицы, имеющие средний диаметр частиц от 0,5 мкм до 15 мкм, показатель преломления от 1,46 до 1,7 и по меньшей мере 60 мол.% акриловых мономерных групп;

b) формирование литой многослойной пленки или пленки, получаемой экструзией с раздувом, при этом пленка содержит по меньшей мере два слоя, и при этом наружный слой содержит концентрат этапа а); и

c) растяжение пленки при температуре выше температуры кристаллизации термопластичного полимерного материала матрицы одноосно или двухосно.

13. Способ по п.12, в котором термопластичный полимерный материал матрицы внешнего слоя является таким же или может отличаться от термопластичного полимерного материала любых других слоев.

14. Журнальная или книжная обложка, изготовленная с использованием пленки по любому из пп.1-11.

15. Упаковка пищевой продукции, изготовленная с использованием пленки по любому из пп.1-11.