CN101287598B - 多层薄膜、制备方法和由其制备的制品 - Google Patents

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Abstract

提供了特别适合于包装应用的多层薄膜，其包括芯层、由至少10wt％的第一聚合物制得的连接层，并且其中该第一聚合物优选不存在于芯层中。任选地，该多层薄膜可以具有表层、第二连接层和/或第二表层。一些实施方案可以具有提高的密封强度、气密性、热粘性和降低温度的密封性的优点。

Description

多层薄膜、制备方法和由其制备的制品
发明领域
本发明总的涉及可热密封的多层薄膜。更具体地，本发明涉及具有提高的密封性能的多层薄膜。
发明背景
聚丙烯-型多层薄膜被广泛用于包装应用，例如用于干食品混合物、宠物食品、零食和种子的袋子。这类多层薄膜必须具有在相对低的温度下形成可靠的气密性密封的能力。在一些情况下，在密封区域中来自袋子内容物的污染物的存在下，薄膜必须这样。
Kume等人的美国专利6,624,247B1(SumitomoChemicalCompany，Ltd.)披露了一种包含以下物质的树脂组合物(C)的聚丙烯-型薄膜：40-95wt％的丙烯-型共聚物(A)和5-60wt％的具有5.0wt％或更大的二甲苯可溶性组分(“CXS”)的聚丙烯-乙烯和/或α-烯烃嵌段共聚物(B)，其中该CXS具有14-35摩尔％的乙烯和/或α-烯烃含量并且其中该组合物(C)的薄膜的热密封温度比组合物(A)或(B)的各自薄膜的那些低3℃或更多。
Hanyu等人的美国专利6,641,913B1(FinaTechnology，Inc.)披露了一种适合于其中形成热密封的包装应用的类型的多层聚烯烃薄膜。该多层薄膜包含由具有界面的结晶热塑性聚合物形成的基层。可热密封的表面层粘结在该基层的界面上并且由在小于110℃的密封温度下有效地与其本身制得热密封的间规立构丙烯聚合物形成。该多层薄膜可以是双轴取向的。在多层薄膜的制备中，将结晶热塑性聚合物挤出并且成型为基层薄膜。将包含有效地形成热密封表面层的间规立构丙烯聚合物的第二聚合物单独挤出形成表面层，此后在150℃-260℃的温度下将该表面层粘结在基层的界面上。
Vadhar的美国专利6,534,137B1(Cryovac，Inc.)披露了适用于包装制品例如宠物食品的双组分层压多层薄膜，其包含第一组分和非-热收缩的第二组分。该第一组分包含外面的第一薄膜层、任选的第二薄膜层和任选的第三薄膜层。该第一和第三薄膜层包含乙烯/α-烯烃共聚物，而第二薄膜层是改性的乙烯共聚物。该第二组分包含外面的第四层、氧阻隔第五层、充当连接层并且位于阻隔层的每一侧的第六和第七层。该多层薄膜可对本身和另外的薄膜热密封。
Bader的美国专利6,794,021B2(ExxonMobilOilCorporation)披露了一种用于在包装上形成气密性密封的热塑性多层薄膜，该多层薄膜包括：包含聚乙烯的层A、包含聚丙烯的层B、包含共聚物的层C和涂覆在层C上的粘合促进涂料，和一种改进多层薄膜的方法，由此可以简单并且有效地形成气密性密封并且由此获得优良的密封特性。
Donovan等人的美国专利5,888,648X6(MobilOilCorporation)披露了一种具有改进的复合结构、用于对在高速包装设备中制造的包装提供气密性密封的多层薄膜。该多层薄膜的结构包括主基材和密封剂层。该密封剂层依次包括在密封期间具有柔性主要功能的中间层，和具有对完成的密封提供粘合性的主要功能的密封层。
Kong等人的美国专利6,326,068B1(MobilOilCorporation)披露了一种具有改进的复合结构、用于对在高速包装设备中制造的包装提供气密性密封的多层薄膜。该多层薄膜的结构包括层A/B/C/D。表层A由熔体流动速率大于1的聚丙烯共聚物或者熔体指数大于1的线型高密度聚乙烯形成。芯层B由聚丙烯形成。中间层C在密封期间具有柔性的主要功能，密封层D具有对完成的密封提供粘合性的主要功能。该密封层D包括防结块剂，该防结块剂包含平均颗粒尺寸大于6微米的非-变形有机聚合物颗粒。
于2002年2月20日提交的Bader的相关美国申请序列号10/079,662披露了一种芯层B，其包含共混在芯层中的软化添加剂以提高密封包装的气密性。该软化添加剂增强了芯层与可密封层的柔性，同时密封区域在密封操作期间在卷边钳(crimpjaws)内在压力下加热。该‘662申请的发明在密封操作期间起到进行更气密的密封的作用。‘662申请中使用的术语“柔性”与由于在加热的密封操作期间芯层提高的流动性而因此在密封操作期间密封钳内非-弹性的变形或一致性相关，并不是指后-密封的密封强度和后-密封的密封性能。根据‘662申请，有可能提高气密性而不一定显著提高最小密封强度。
Datta等人的美国专利6,927,258B2和美国申请序列号11/123,904(ExxonMobilChemicalCompany)披露了包含全同立构聚丙烯组分与α-烯烃和丙烯共聚物组分的改进的热塑性聚合物共混物组合物，所述共聚物包含可结晶的α-烯烃序列。在一个优选实施方案中，提供了包含35％-85％全同立构聚丙烯和30％-70％的乙烯和丙烯共聚物的改进的热塑性聚合物共混物，其中所述共聚物包含全同立构可结晶的丙烯序列并且主要是丙烯。所得的共混物表现出不可预期的相容特性、增强的拉伸强度和改进的加工特性例如单熔点。
对于一些现今的挑战性包装操作而言，没有一个上述薄膜组合了所希望的密封强度、气密性、热粘性和充分降低的密封温度的改进。在许多温度敏感的包装操作例如冰淇淋棒、巧克力棒和干粒状食品中，存在着聚合物薄膜代替其它包装基材例如纸和箔的机会。本发明满足这些和其它需要。
发明概述
本发明总的涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的差示扫描量热(DSC)熔点和2dg/min-100dg/min的熔体流动速率(MFR)的第一聚合物。优选地，芯层基本不含该第一聚合物。
在另一个实施方案中，本发明总的涉及包含芯层、表层和介于芯层与表层中间的连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的包含75wt％-96wt％丙烯和4wt％-25wt％乙烯的第一聚合物，该第一聚合物具有0.850g/cm3-0.900g/cm3的密度。
在仍然另一个实施方案中，本发明总的涉及包含芯层、表层和介于芯层与表层中间的连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的具有不超过2100MPa的挠曲模量和至少300％的伸长率的第一聚合物。
在仍然另一个实施方案中，本发明总的涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的第一聚合物，该第一聚合物具有全同立构的有规立构性并且包含84wt％-93wt％的丙烯、7wt％-16wt％的乙烯，并且该第一聚合物具有42℃-85℃的DSC熔点、小于75J/g的熔化热、2％-65％的结晶度，和2.0-3.2的分子量分布。
本发明的一些实施方案总的涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的由包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物制成的第一聚合物，聚合物(A)占该共混物的60wt％-98wt％，并且聚合物(A)包含82wt％-93wt％衍生自丙烯的单元和7wt％-18wt％衍生自选自乙烯和不同于乙烯的不饱和单体的共聚单体的单元，并且聚合物(A)进一步特征在于包含可结晶的丙烯序列，并且聚合物(B)包含不同于聚合物(A)的全同立构热塑性聚合物。
另外，本发明的一些实施方案总的涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的由包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物制成的第一聚合物，聚合物(A)占该共混物的60wt％-98wt％，并且聚合物(A)包含65wt％-96wt％衍生自丙烯的单元和4wt％-35wt％衍生自选自乙烯和不同于乙烯的不饱和单体的共聚单体的单元，并且聚合物(A)进一步特征在于包含可结晶的丙烯序列，并且聚合物(B)包含不同于聚合物(A)的全同立构热塑性聚合物。
在另一个实施方案中，本发明总的涉及一种制备多层薄膜的方法，该方法包括以下步骤：形成共挤出的多层薄膜，其中该薄膜包含芯层、表层和介于芯层与表层中间的连接层，该连接层具有至少10wt％的具有0.850g/cm3-0.900g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的MFR的第一聚合物，该芯层基本不含第一聚合物；和将该多层薄膜在至少一个方向上取向。
在一些实施方案中，本发明总的涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，该连接层具有至少10wt％的具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的熔体流动速率的第一聚合物，该多层薄膜被成型为适于容纳产品的包装。优选地，该芯层基本不含第一聚合物。
本发明还包括包含上述薄膜结构的成品包装、袋子、密封袋和其它制品。
附图简述
该附图是解释通过本文中描述的测试方法测量的气密面积的图。
发明详述
现在将描述本发明的各个特定实施方案、变型和实施例，包括出于理解所要求保护的发明的目的而在本文中使用的例举的实施方案和定义。尽管以下详述给出了特定的优选实施方案，但本领域技术人员将理解的是这些实施方案仅仅作为例子并且本发明可以以其它方式实施。出于确定侵权的目的，本发明的范围将是指所附的权利要求，包括与记载的那些等价的它们的等价物和要素或限制。任何对“发明”的提及可以是指一个或多个，但不一定是全部的权利要求所限定的发明。
本文中使用的“聚合物”可用于指代均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等。同样，“共聚物”可以是指包含两种单体的聚合物或者包含三种或多种单体的聚合物。
本文中使用的“全同立构”被定义为根据通过13C-NMR分析，具有至少40％的衍生自丙烯的全同立构甲基五元组的聚合物立体规整性。
本文中使用的“立体规整”被定义为是指在聚丙烯中或者在共混物(例如不包括任何其它单体例如乙烯的冲击共聚物)的聚丙烯连续相中的主要数目，例如大于80％的丙烯残基具有相同的1，2插入并且侧挂的甲基的立体化学取向是相同的-内消旋或外消旋的。
本文中使用的“中间”被定义为多层薄膜的一个层的位置，其中所述层位于两个其它确定的层中间。在一些实施方案中，中间层可与两个确定的层的一个或两个直接接触。在另一些实施方案中，另一些层也可以存在于中间层与两个确定的层的一个或两个中间。
本文中使用的“弹性体”被定义为可以借助于力延伸或拉伸至其初始长度的至少100％并且当除去力时迅速地(例如在5秒之内)返回至其初始尺寸的丙烯-型或乙烯-型共聚物。
本文中使用的“塑性体”被定义为具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度和至少40℃的DSC熔点的丙烯-型或乙烯-型共聚物。
本文中使用的“基本不含”被定义为是指所提及的薄膜层大部分，但不是全部，不存在特定的组分(例如第一聚合物)。在一些实施方案中，作为标准制备方法(包括加工期间的薄膜废料和切边回收)的结果，少量组分可以存在于所提及的层中。
本文中使用的“第一聚合物”可被定义为包括具有下组性能的至少一个的那些均聚物、共聚物或聚合物共混物：
a)0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的MFR；
b)包括75wt％-96wt％丙烯、4wt％-25wt％乙烯并且具有0.850g/cm3-0.900g/cm3的密度的丙烯-乙烯共聚物；
c)不超过2100MPa的挠曲模量和至少300％的伸长率；
d)84wt％-93wt％丙烯、7wt％-16wt％乙烯的全同立构立体规整度，42℃-85℃的DSC熔点、小于75J/g的熔化热、2％-65％的结晶度和2.0-3.2的分子量分布；
e)包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物，聚合物(A)占该共混物的60wt％-98wt％，并且聚合物(A)包含82wt％-93wt％衍生自丙烯的单元和7wt％-18wt％衍生自选自乙烯和不同于乙烯的不饱和单体的共聚单体的单元，并且聚合物(A)进一步特征在于包含可结晶的丙烯序列，并且聚合物(B)包含不同于聚合物(A)的全同立构热塑性聚合物；和
f)包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物，聚合物(A)占该共混物的60wt％-98wt％，并且聚合物(A)包含65wt％-96wt％衍生自丙烯的单元和4wt％-35wt％衍生自选自乙烯和不同于乙烯的不饱和单体的共聚单体的单元，并且聚合物(A)进一步特征在于包含可结晶的丙烯序列，并且聚合物(B)包含不同于聚合物(A)的全同立构热塑性聚合物。
我们已经发现具有改进的性能的某些薄膜结构。根据本发明的薄膜包括共挤出的聚合物层的排列，该聚合物层单独和整体地有助于提高薄膜的密封强度、气密性(例如不允许气体例如空气通过的密封)、热粘性和降低温度的密封性。
在本发明的多层薄膜中，将第一聚合物引入连接层以有助于上面列出的改进性能。优选地，该第一聚合物是该第一连接层的唯一或主要组分。还可以提供表层。
在一些实施方案中，本发明的薄膜结构具有改进的连接层和基本不含用于连接层中的主要聚合物的芯层。我们已经发现用于连接层中的特别优选的聚合物。
在一个优选实施方案中，本发明涉及包含芯层和连接层的多层薄膜，通常是具有改进的密封性能的聚合物薄膜，该连接层具有至少10wt％的具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的MFR的第一聚合物，该芯层基本不含第一聚合物。更优选地，该第一聚合物是优选具有至少75wt％的丙烯含量和4wt％-25wt％的乙烯含量的丙烯-乙烯共聚物。最优选地，乙烯含量为8wt％-15wt％。
芯层
正如本领域技术人员已知的，多层薄膜的芯层最通常是最厚的层并且提供了多层结构的基础。在本发明的一些实施方案中，芯层包含至少一种选自以下的聚合物：丙烯聚合物、乙烯聚合物、全同立构聚丙烯(iPP)、高结晶度聚丙烯(HCPP)、乙烯-丙烯(EP)共聚物，和其组合。在一个优选实施方案中，芯层是iPP均聚物。合适的iPP的例子是ExxonMobilPP4712E1(可从ExxonMobilChemicalCompany，Baytown，TX商购获得)。另一种合适的iPP是TotalPolypropylene3371(可从TotalPetrochemicals，Houston，TX商购获得)。HCPP的例子是TotalPolypropylene3270(可从TotalPetrochemicals，Houston，TX商购获得)。
芯层可以进一步包括烃树脂。烃树脂可以起到增强或改进薄膜的挠曲模量、提高加工能力或者提高阻隔性能的作用。该树脂可以是可与芯层聚合物相容的低分子量烃。任选地，可以将该树脂氢化。该树脂可以具有小于5000，优选小于2000，最优选500-1000的数均分子量。该树脂可以是天然或合成的并且可以具有60℃-180℃的软化点。
合适的烃树脂包括，但不限于石油树脂、萜烯树脂、苯乙烯树脂和环戊二烯树脂。在一些实施方案中，烃树脂选自：脂族烃树脂、氢化的脂族烃树脂、脂族/芳族烃树脂、氢化的脂族芳族烃树脂、环脂族烃树脂、氢化的环脂族树脂、环脂族/芳族烃树脂、氢化的环脂族/芳族烃树脂、氢化的芳族烃树脂、聚萜烯树脂、萜烯-苯酚树脂、松香和松香酯、氢化的松香和松香酯，和其组合。
可适合于如本文中描述那样使用的烃树脂包括：EMPR120、104、111、106、112、115、EMFR100和100A、ECR-373和ESCOREZ2101、2203、2520、5380、5600、5618、5690(可从ExxonMobilChemicalCompany，Baytown，TX商购获得)；ARKONTMM90、M100、M115和M135以及SUPERESTERTM松香酯(可从ArakawaChemicalCompany，Japan商购获得)；SYLVARESTM苯酚改性的苯乙烯、甲基苯乙烯树脂、苯乙烯化的萜烯树脂、ZONATACTM萜烯-芳族树脂，和萜烯酚醛树脂(可从ArizonaChemicalCompany，Jacksonville，FL商购获得)；SYLVATACTM和SYLAVALITETM松香酯(可从ArizonaChemicalCompany，Jacksonville，FL商购获得)；NORSOLENETM脂族芳族树脂(可从CrayValley，France商购获得)；DERTOPHENETM萜烯酚醛树脂(可从DRTChemicalCompany，Landes，France商购获得)；EASTOTACTM树脂、PICCOTACTMC5/C9树脂、REGALITETM和REGALREZTM芳族和REGALITETM环脂族/芳族树脂(可从EastmanChemicalCompany，Kingsport，TN商购获得)；WINGTACKTMET和EXTRATM(可从Sartomer，Exton，PA商购获得)；FORALTM、PENTALYNTM和PERMALYNTM松香和松香酯(可从Hercules，现在是EastmanChemicalCompany，Kingsport，TN商购获得)；QUINTONETM酸改性的C5树脂、C5/C9树脂和酸改性的C5/C9树脂(可从NipponZeon，Japan商购获得)；和LXTM混合的芳族/环脂族树脂(可从NevilleChemicalCompany，Pittsburgh，PA商购获得)；CLEARONTM氢化的萜烯芳族树脂(可从Yasuhara，Japan商购获得)；和PICCOLYTETM(可从Loos&Dilworth，Inc.，Bristol，PA商购获得)。其它合适的烃树脂可以在美国专利5,667,902中找到，该专利在此引入作为参考。前述例子仅仅是例举的并且决不是限制。
用于本发明薄膜中的优选的烃树脂包括饱和的脂环族树脂。如果使用，通过环球技术测量，这些树脂可以具有85℃-140℃，或者优选100℃-140℃的软化点。合适的可商购获得的饱和脂环族树脂的例子是ARKON-P(可从ArakawaForestChemicalIndustries，Ltd.，Japan商购获得)。
基于芯层的总重量，在芯层中这些烃树脂单独或者组合的量优选小于20wt％，更优选1wt％-5wt％。
芯层可以进一步包含一种或多种添加剂，例如在下面进一步详细论述的遮光剂、颜料、着色剂、空化(cavitating)剂、滑爽剂、抗氧剂、防雾剂、抗静电剂、填料、水分阻隔添加剂、气体阻隔添加剂，和其组合。合适的抗静电剂是ARMOSTATTM475(可从AkzoNobel，Chicago，IL商购获得)。
基于芯层的总重量，空化剂可以小于30wt％，优选小于20wt％，最优选2wt％-10wt％的量存在于芯层中。作为选择，芯层可以通过β成核而空化。
优选地，芯层中添加剂的总量占芯层的至多20wt％，但一些实施方案可以在芯层中包含量至多为芯层的30wt％的添加剂。
芯层优选具有5μm-100μm，更优选5μm-50μm，最优选5μm-25μm的厚度。
第一连接层
正如本领域技术人员已知的，多层薄膜的连接层通常用于连接多层薄膜结构的两个其它的部分或完全不相容的层例如芯层和表层，并且位于这些其它层中间。
在本发明的一些实施方案中，第一连接层与芯层的表面直接接触。在另一些实施方案中，另外的一或多层可以介于芯层和第一连接层中间。该第一连接层包含如上定义的第一聚合物和任选的一种或多种其它聚合物。优选地，第一聚合物包括C2C3无规共聚物、C2C3C4无规三元共聚物、多相无规共聚物、C4均聚物、C4共聚物、茂金属聚丙烯、丙烯-型或乙烯-型弹性体和/或塑性体，或其组合。在优选的实施方案中，该第一聚合物具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的MFR。更优选地，第一聚合物是VISTAMAXXTM聚合物等级(可从ExxonMobilChemicalCompany，Baytown，TX商购获得)。优选的VISTAMAXXTM等级是VM6100和VM3000。或者，第一聚合物可以是合适等级的VERSIFYTM聚合物(可从TheDowChemicalCompany，Midland，Michigan商购获得)、BasellCATALLOYTM树脂例如ADFLEXTMT100F、SOFTELLTMQ020F、CLYRELLTMSM1340(可从BasellPolyolefins，TheNetherlands商购获得)、PB(丙烯-丁烯-1)无规共聚物例如BasellPB8340(可从BasellPolyolefins，TheNetherlands商购获得)、BorealisBORSOFTTMSD233CF(可从BorealisofDenmark商购获得)、EXCEEDTM1012CA和1018αA茂金属聚乙烯、EXACTTM5361、4049、5371、8201、4150、3132聚乙烯塑性体、EMCC3022.32低密度聚乙烯(LDPE)(可从ExxonMobilChemicalCompany，Baytown，TX商购获得)、TotalPolypropylene3371聚丙烯均聚物(可从TotalPetrochemicals，Houston，TX商购获得)和JPP7500C2C3C4三元共聚物(可从JapanPolypropyleneCorporation，Japan商购获得)。
在最优选的实施方案中，第一聚合物是丙烯-乙烯共聚物并且第一连接层包含在第一连接层中至少10wt％的第一聚合物，优选在第一连接层中至少25wt％的第一聚合物，更优选在第一连接层中至少50wt％的第一聚合物，并且最优选在第一连接层中至少90wt％的第一聚合物。在一些优选实施方案中，第一连接层包含100wt％的第一聚合物。
在一些实施方案中，第一聚合物具有75wt％-96wt％，优选80wt％-95wt％，更优选84wt％-94wt％，最优选85wt％-92wt％的丙烯含量，和4wt％-25wt％，优选5wt％-20wt％，更优选6wt％-16wt％，最优选8wt％-15wt％的乙烯含量。
第一聚合物优选具有0.850g/cm3-0.920g/cm3，更优选0.850g/cm3-0.900g/cm3，最优选0.870g/cm3-0.885g/cm3的密度。
第一聚合物的DSC熔点优选为40℃-160℃，更优选60℃-120℃。最优选地，DSC熔点低于100℃。
在一些实施方案中，第一聚合物具有2dg/min-100dg/min，优选5dg/min-50dg/min，更优选5dg/min-25dg/min，最优选5dg/min-10dg/min的MFR。
第一聚合物可以进一步具有低于7.0，优选1.8-5.0，更优选2.0-3.2，最优选小于或等于3.2的分子量分布(MWD)。
第一聚合物具有优选不超过2100MPa，更优选不超过1500MPa，最优选20MPa-700MPa的挠曲模量。
第一聚合物的伸长率优选为至少300％，更优选至少400％，甚至更优选至少500％，并且最优选大于1000％。在一些情形中，2000％或更大的伸长率是可能的。
第一聚合物的熔化热优选小于75J/g。
在一些实施方案中，第一聚合物具有全同立构立体规整结晶度。在另一些实施方案中，第一聚合物具有2％-65％的结晶度。
第一聚合物可以通过单中心催化剂聚合方法制备。在一些实施方案中，单中心催化剂掺有铪。
第一连接层还可以包含一种或多种另外的聚合物。当存在一种或多种另外的聚合物时，第一聚合物优选以第一连接层的至少25wt％-75wt％的量存在。小于25wt％(例如10wt％)或大于75wt％(例如90wt％或更大)的第一聚合物量也是允许的，这取决于所希望的多层薄膜产品的性能。该任选的另外的聚合物可以包括一种或多种C2-C8均聚物、共聚物或三元共聚物。优选地，该另外的聚合物由iPP均聚物、EP共聚物和其组合的至少一种组成。合适的iPP均聚物的例子是TotalPolypropylene3371(可从TotalPetrochemicals，Houston，TX商购获得)。
在一些实施方案中，第一连接层可以进一步包含一种或多种添加剂，例如在下面进一步详细论述的遮光剂、颜料、着色剂、空化剂、滑爽剂、抗氧剂、防雾剂、抗静电剂、防粘连剂、填料、水分阻隔添加剂、气体阻隔添加剂，和其组合。
第一连接层的厚度通常为0.50-25μm，优选0.50μm-12μm，更优选0.50μm-6μm，并且最优选2.5μm-5μm。然而在一些较薄的薄膜中，第一连接层厚度可以为0.5μm-4μm，或者0.5μm-2μm，或者0.5μm-1.5μm。
第一表层
在本发明的一些实施方案中，第一表层与第一连接层相邻。在另一些实施方案中，一个或多个其它的层可以介于第一连接层与第一表层中间。该第一表层包括当夹在加热的卷边密封夹中间时适合于热密封或者粘结在自身上的聚合物。一般而言，合适的表层聚合物包括乙烯、丙烯和丁烯的共聚物或三元共聚物，并且可以具有低于或大于第一聚合物的DSC熔点的DSC熔点。在一些优选的实施方案中，第一表层包含至少一种选自以下的聚合物：丙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物、丁烯均聚物和共聚物、乙烯-丙烯-丁烯(EPB)三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、茂金属催化的丙烯均聚物，和其组合。合适的EPB三元共聚物的例子是Chisso7794(可从ChissoCorporation，Japan商购获得)。
热密封的共混物可用于提供第一表层。因此，连同上述表层聚合物一起的可以是例如其它的聚合物，例如聚丙烯均聚物，如与芯层的iPP相同或不同的一类。第一表层可以另外或者换之包括选自乙烯-丙烯无规共聚物、LDPE、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和其组合的材料。
第一表层还可以包含加工助剂添加剂，例如下面进一步详细论述的防粘连剂、抗静电剂、滑爽剂和其组合。
第一表层的厚度通常为0.10μm-7.0μm，优选0.10μm-4μm，并且最优选0.10μm-3μm。在一些薄膜实施方案中，第一表层厚度可以为0.10μm-2μm、0.10μm-1μm，或者0.10μm-0.50μm。在一些普遍优选的薄膜实施方案中，第一表层具有0.5μm-2μm、0.5μm-3μm或者1μm-3.5μm的厚度。
第二表层
第二表层是任选的并且当存在时被提供在芯层的与第一表层相对的一侧上。第二表层可与芯层相邻或者与位于芯层和第二表层中间的一个或多个其它层相邻。该第二表层可被提供用于提高薄膜的阻隔性能、加工性、印刷性和/或对金属化、涂料和对其它薄膜或基材的层压的相容性。
在一些实施方案中，第二表层包含至少一种选自以下的聚合物：PE聚合物或共聚物、PP聚合物或共聚物、乙烯-丙烯共聚物、EPB三元共聚物、PB共聚物、乙烯-乙烯醇(EVOH)聚合物，和其组合。优选地，PE聚合物是高密度聚乙烯(HDPE)，例如HD-6704.67(可从ExxonMobilChemicalCompany，Baytown，TX商购获得)、M-6211和HDPEM-6030(可从EquistarChemicalCompany，Houston，TX商购获得)。合适的乙烯-丙烯共聚物是Fina8573(可从FinaOilCompany，Dallas，TX商购获得)。优选的EPB三元共聚物包括Chisso7510和7794(可从ChissoCorporation，Japan商购获得)。对于涂覆和印刷功能而言，第二表层可以优选包含已经被表面处理的共聚物。对于金属化或阻隔性能而言，可以优选HDPE、PB共聚物、PP或EVOH。合适的EVOH共聚物是EVALTMG176B(可从KurarayCompanyLtd.，Japan商购获得)。
第二表层还可以包含加工助剂添加剂，例如下面进一步详细论述的防粘连剂、抗静电剂、滑爽剂和其组合。
第二表层的厚度取决于第二表层预期的功能，但通常为0.50μm-3.5μm，优选0.50μm-2μm，并且在许多实施方案中最优选为0.50μm-1.5μm。并且在较薄的薄膜实施方案中，第二表层厚度可以为0.50μm-1.0μm，或者0.50μm-0.75μm。
第二连接层
第二连接层是任选的并且当存在时位于芯层和第二表层中间。在一个实施方案中，如上所述，第二连接层包含丙烯均聚物和任选的至少一种第一聚合物的共混物。该丙烯均聚物优选是iPP。第一聚合物优选占第二连接层的至少10wt％，更优选第二连接层的至少90wt％。在一些优选的实施方案中，第二连接层是粘合促进材料例如ADMERTMAT1179A(可从MitsuiChemicalsAmericaInc.，Purchase，NY商购获得)-一种马来酸酐改性的聚丙烯。
第二连接层可以进一步包含一种或多种添加剂，例如在下面进一步详细论述的遮光剂、颜料、着色剂、空化剂、滑爽剂、抗氧剂、防雾剂、抗静电剂、防粘连剂、填料、水分阻隔添加剂、气体阻隔添加剂，和其组合。
第二连接层的厚度为0.5μm-25μm，优选1μm-12μm，并且最优选1μm-10μm。并且，该厚度可以为0.5μm-8μm，或1μm-6μm，或者1μm-4μm。
添加剂
可以存在于本发明的多层薄膜的一个或多个层中的添加剂包括，但不限于遮光剂、颜料、着色剂、空化剂、滑爽剂、抗氧剂、防雾剂、抗静电剂、防粘连剂、填料、水分阻隔添加剂、气体阻隔添加剂和其组合。这些添加剂可以取决于所需的性能而变化的有效量使用。
合适的遮光剂、颜料或着色剂的例子是氧化铁、炭黑、铝、二氧化钛(TiO2)、碳酸钙(CaCO3)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、滑石、β成核剂，和其组合。
空化或空穴-引发添加剂可以包括任何合适的在双轴取向的温度下不与其加入其中以制得不透明薄膜的层的聚合物材料相容的有机或无机材料。合适的空穴-引发颗粒的例子是PBT、尼龙、实心或中空的预成型玻璃球、金属珠粒或球、陶瓷球、碳酸钙、滑石、白垩，或其组合。还可以通过β-空化而引入空化，该β-空化包括生成聚丙烯的β-形式晶体并且将至少一些β-晶体转化成α-形式聚丙烯晶体并且在转化之后生成残留的小空穴。芯层优选的β-空化实施方案还可以包括β-结晶成核剂。可以使用基本任意的β-结晶成核剂(“β成核剂”)。空穴-引发颗粒的平均直径通常为0.1-10μm。
滑爽剂可以包括高级脂族酸酰胺、高级脂族酸酯、蜡、硅油和金属皂。基于其加入的层的总重量，这些滑爽剂可以以0.1wt％-2wt％的量使用。可用于本发明的滑爽添加剂的例子是芥子酸酰胺。
在本发明的多层薄膜的一个或多个表层中使用的非-迁移的滑爽剂可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。取决于层厚度和所希望的滑爽性能，该非-迁移的滑爽剂可以具有0.5μm-8μm，或1μm-5μm或者2μm-4μm的平均颗粒尺寸。或者，非-迁移滑爽剂例如PMMA中的颗粒尺寸可以大于包含该滑爽剂的表层厚度的20％，或大于表层厚度的40％，或者大于表层厚度的50％。这类非-迁移滑爽剂的颗粒尺寸也可以大于表层厚度至少10％，或大于表层厚度至少20％，或者大于表层厚度至少40％。考虑了大体上球形的粒状非-迁移滑爽剂，包括PMMA树脂，例如EPOSTARTM(可从NipponShokubaiCo.，Ltd.，Japan商购获得)。合适材料的其它商业来源也已知是现有的。非-迁移是指这些颗粒通常不会以迁移的滑爽剂的方式改变在薄膜层的位置。还考虑了常规的聚二烷基硅氧烷，例如粘度为10,000-2,000,000厘托的硅油或树胶添加剂。
合适的抗氧剂可以包括酚类抗氧剂，例如IRGANOX1010(可从Ciba-GeigyCompany，Switzerland商购获得)。基于其加入的层的总重量，这些抗氧剂通常以0.1wt％-2wt％的量使用。
抗静电剂可以包括碱金属磺酸盐、聚醚改性的聚二有机基硅氧烷、聚烷基苯基硅氧烷和叔胺。基于层的总重量，这些抗静电剂可以以0.05wt％-3wt％的量使用。
合适的防粘连剂的例子可以包括二氧化硅-型产品例如SYLOBLOC44(可从GraceDavisonProducts，Colombia，MD商购获得)、PMMA颗粒例如EPOSTARTM(可从NipponShokubaiCo.，Ltd.，Japan商购获得)，或聚硅氧烷例如TOSPEARLTM(可从GEBayerSilicones，Wilton，CT商购获得)。这类防粘连剂占至多为其加入的层重量的3000ppm的有效量。
可用于本发明中的填料可以包括细碎的无机固体材料例如二氧化硅、气相法二氧化硅、硅藻土、碳酸钙、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石、膨润土、粘土和纸浆。
合适的水分和气体阻隔添加剂可以包括有效量的低分子量树脂、烃树脂，特别是石油树脂、苯乙烯树脂、环戊二烯树脂和萜烯树脂。
任选地，为了润滑，可以将一个或多个表层与用量基于表层总重量为2wt％-15wt％的蜡复合或者用含蜡涂料涂覆。考虑了可用于热塑性薄膜中的任何常规蜡，例如但不限于CarnaubaTM蜡(可从MichelmanCorporation，Cincinnati，OH商购获得)。
薄膜取向
本发明的实施方案包括多层薄膜可能的单轴或双轴取向。在挤出方向上的取向已知为机器方向(MD)取向。垂直于挤出方向的取向已知为横向(TD)取向。可以通过首先在MD随后TD取向而拉伸或牵引薄膜来完成取向。也可以通过在薄膜挤出过程之后重新在一个或两个方向上拉幅机-框(frame)取向而将吹制薄膜或压延薄膜取向。取向可以是顺次的或同时的，这取决于所希望的薄膜特征。优选的取向比例通常在机器方向上为3-6并且在横向上为4-10。典型的商业取向方法是BOPP拉幅机方法、吹制薄膜和LISIM技术。
表面处理
可以将本发明的多层薄膜的一个或两个外表面表面处理以提高表面能而使得薄膜接受金属化、涂料、印刷油墨和/或层压。表面处理可以根据本领域中已知的其中一种方法，包括电晕放电、火焰、等离子体、化学处理或者借助于极化火焰处理而进行。
金属化
可以将本发明的多层薄膜的一个或两个外表面金属化。可以采用常规方法，例如通过沉积金属层例如铝、铜、银、铬或其混合物的真空金属化而将这些层金属化。
涂料
在一些实施方案中，可以将一种或多种涂料例如用于阻隔、印刷和/或加工的涂料涂覆在本发明的多层薄膜的一个或两个外表面上。这些涂料可以包括丙烯酸聚合物，例如乙烯-丙烯酸(EAA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(乙烯基)醇(PVOH)和EVOH。涂料优选通过乳液涂覆技术涂覆，但也可以通过共挤出和/或层压而涂覆。
适合用于本发明的多层薄膜的PVdC涂料是迄今在薄膜生产操作中用作涂料的已知PVdC组合物的任一种，例如描述于美国专利4,214,039、美国专利4,447,494、美国专利4,961,992、美国专利5,019,447和美国专利5,057,177中的PVdC材料的任一种，这些专利在此引入作为参考。
适合用于本发明的多层薄膜的已知的乙烯醇-型涂料例如PVOH和EVOH包括VINOLTM125或VINOLTM325(均可从AirProducts，Inc.，Allentown，PA商购获得)。其它的PVOH涂料描述于美国专利5,230,963中，该专利在此引入作为参考。
在将涂料组合物涂覆在合适的基材上之前，可以如本文中所述那样将薄膜的外表面处理以提高其的表面能。该处理可以通过采用已知的技术，例如火焰处理、等离子体、电晕放电、薄膜氯化例如薄膜表面暴露于气态氯下、用氧化剂例如铬酸、热空气处理或者蒸汽处理、火焰处理等来完成。尽管这些技术的任一种均有效地用于将薄膜表面预处理，但通常优选的方法是电晕放电-一种包括将薄膜表面暴露于高电压电晕放电下同时使薄膜通过一对隔开的电极中间的电子处理方法。在薄膜表面处理后，然后向其上涂覆涂料组合物。
可以将中间的底涂层涂覆在本发明的多层薄膜上。在该情况下，可以首先通过前述方法的其中一种处理薄膜以在其上提供增强的活性粘合点并且可以随后向由此处理的薄膜表面涂覆连续的底涂材料涂层。这类底涂材料是本领域公知的并且包括例如环氧和聚(乙烯亚胺)(PEI)材料。各自在此引入作为参考的美国专利3,753,769、美国专利4,058,645和美国专利4,439,493披露了这些底涂料的使用和应用。该底涂料提供了全面的粘性活性表面以彻底并且可靠地与随后涂覆的涂料组合物粘结，并且可以通过常规的溶液涂覆方法例如通过辊涂而涂覆在薄膜上。
可以将涂料组合物作为溶液-用有机溶剂例如醇、酮、酯等制备的一类涂覆在薄膜上。然而，由于涂料组合物可以包含不溶的细碎无机材料，这些材料可能难以保持良好地分散在有机溶剂中，因此优选的是以任何便利的方式例如通过凹版印刷涂覆、辊涂、浸渍、喷涂等将涂料组合物涂覆在经处理的表面上。过量的水溶液可以通过挤压辊、刮刀等除去。
可以将薄膜在MD上拉伸、用涂料组合物涂覆并且然后在TD上垂直拉伸。在仍然另一个实施方案中，可以在完成双轴取向之后进行涂覆。
可以将涂料组合物以当将光滑的均匀分布的层干燥时其将沉积的量涂覆。涂料可以通过热空气、辐射热或者通过任何其它便利的方式干燥。对于常规的PVOH涂料而言，可用于本发明中的涂料可以具有0.5g/m2-1.6g/m2的涂料重量，对于常规的丙烯酸类和低温密封涂料(LTSC)而言为0.78g/m2-2.33g/m2，并且对于常规的PVdC涂料而言为1.6g/m2-6.2g/m2。
工业实用性
根据本发明的多层薄膜可用作基本上独自保持的薄膜网或者可以将它们涂覆、金属化和/或层压在其它薄膜结构上。根据本发明的多层薄膜可以通过包括以下步骤的任何合适的方法制备：将根据本说明书的描述和权利要求的多层薄膜共挤出、取向并且例如通过涂覆、印刷、剪切或其它转化方法制备用于预期应用的薄膜。优选的方法包括如本说明书中所述那样将多层薄膜共挤出、然后压延和取向。
对于一些应用，出于例如包装装饰，包括印刷和金属化的目的，可能希望将本发明的多层薄膜层压在其它聚合物薄膜或纸制品上。这些行为通常通过最终的使用者或者加工薄膜以提供给最终使用者的薄膜转变者来进行。
在一个实施方案中，根据本发明的一种制备多层薄膜的方法包括将至少以下物质共挤出的步骤：
芯层；
连接层，该连接层包含至少10wt％的具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的MFR的第一聚合物；
表层；
该连接层介于芯层和表层中间；并且
该芯层基本不含第一聚合物。
该方法可以进一步包括在至少一个方向上将共挤出的多层薄膜取向的步骤。
该方法可以进一步包括以下步骤：将产品或制品封装在共挤出薄膜的至少一部分内，使表层的第一部分与表层的第二部分接合在密封区域，并且任选地在密封区域施加压力和热一段预定的时间以使得第一部分与第二部分接合而在密封区域生成翼片(fin)密封、搭接(lap)密封和卷边(crimp)密封的至少一种。
该方法可以进一步包括另外将第二连接层和第二表层共挤出在多层薄膜上。
制备的多层薄膜可用作柔性的包装薄膜以包装制品或物品，例如食品或其它产品。在一些应用中，该薄膜可以成型为袋型的包装，例如可用于包装饮料、液体、粒状或干粉产品。
实验
测试方法
密度根据ASTMD-1505测试方法测量。
如下描述用于差示扫描量热法(DSC)的工序。用冲模取下6mg-10mg在约200℃-230℃下压制的聚合物片。将其在室温下退火至少2周。在该时间的末尾，将样品置于差示扫描量热仪(TAInstruments型号2920DSC)中并且冷却至-50℃到-70℃。以20℃/min加热样品以达到200℃-220℃的最终温度。将热输出量记录为在样品的熔融峰下的面积，样品的熔融峰通常在30℃-175℃下成峰并且出现在0℃-200℃的温度中间，其是以焦耳/克聚合物表示的熔化热的度量。熔点被记录为在样品的熔程内最大热吸收的温度。
根据ASTMD-1238，2.16kg在230℃下对样品进行1分钟预热以提供在试验期间稳态温度而测量熔体流动速率(MFR)。
用于测量分子量分布(MWD)的技术可以在本文中引入作为参考的美国专利4,540,753和其中引用的参考文献以及在本文中引入作为参考的Macromolecules，1988，21卷，3360页和其中引用的参考文献中找到。
挠曲模量根据ASTMD-790测试方法测量。
断裂伸长率根据ASTMD-638测试方法测量。
熔化热根据ASTME794-85测试方法测量。
百分比结晶度得自于上述DSC工序的热输出量测量。最高级别的聚丙烯的热输出量被估算为189J/g(即100％结晶度等于189J/g)。
密封强度可以使用密封设备例如LAKOTM热密封机(型号SL-10)、HAYSSENTM热密封机(型号UltimateII)和FUJITM热密封机(型号AlphaV)测量。并且，柔性阻隔材料的密封强度可以根据ASTMF88-00标准测试方法测量。
最小密封温度(MST)如下测量：在递增升高的温度下使用上述热密封机的其中一个形成热密封。当一个温度产生小于规定的g/cm剥离力的密封值并且下一个温度产生大于或等于规定的g/cm剥离力的密封值时，达到最小密封温度。LAKOTM热密封机、HAYSSENTM热密封机和FUJITM热密封机的规定的剥离力为80g/cm。
可以使用LAKOTM热密封机(型号SL-10)(可从LakoTool&Manufacturing，Inc.，Perrysburg，Ohio商购获得)形成密封并且评价其的密封强度。LAKOTM热密封机是一种能够形成薄膜密封、测量密封强度并且由薄膜样品生成密封型材的自动化薄膜测试设备。工作范围为环境温度-199℃、0.04MPa-2.69MPa的密封压力和0.2秒-20秒的停留时间。
可以如下测量使用HAYSSENTMUltimateII垂直形式的填充和密封(VFFS)机(可从HayssenPackagingTechnologies，Duncan，SC商购获得)形成的密封的密封强度：将薄膜或层压物置于机器上。将卷边温度调节在薄膜或层压物的MST或之上。将搭接和/或翼片密封温度调节在薄膜或层压物的MST之上。以55个袋子/分钟的速率下生产总共6-9个测量约35.6cmx13.3cm的空袋子。随机选择两个袋子并且在Suter测试仪上测量密封强度。优选的密封强度范围为大于80g/cm。卷边温度以约5.5℃的增量增加并且根据上述步骤重复试验直到用肉眼观察该薄膜或层压物热变形。密封范围被报导为上限的卷边变形温度减去卷边MST。重复上述方法以确定搭接和/或翼片密封的密封强度。
可以如下测量使用FUJITM热密封机(AlphaV)(可从FujiPackagingCo.Ltd.，Japan商购获得)形成的密封的密封强度：将薄膜或层压物的卷置于机器上。将卷边温度调节在薄膜或层压物的MST或之上。将搭接和/或翼片密封温度调节在薄膜或层压物的MST之上。以150个袋子/分钟的速率下生产总共20个测量约35.6cmx13.3cm的空袋子。随机选择两个袋子并且在Suter测试仪上测量密封强度。优选的密封强度范围为大于80g/cm。
可以如下使用设备例如HAYSSENTMUltimateIIVFFS机(可从HayssenPackagingTechnologies，Duncan，SC商购获得)测量热粘性：将薄膜或层压物的卷置于VFFS机上。将卷边温度调节在薄膜或层压物的MST或之上。将搭接和/或翼片密封温度调节在薄膜或层压物的MST之上。以55个袋子/分钟的速率下生产总共6-9个测量约35.6cmx13.3cm的空袋子。随机选择3个袋子并且装入约454g大的粒状产品。然后检查袋子的密封蠕变(例如密封宽度松开或放开)。对于袋子上的所有卷边密封和搭接和/或翼片密封而言，优选的密封蠕变小于0.16cm。卷边温度以约5.5℃的增量增加并且根据以上步骤重复试验直到薄膜或层压物用肉眼观察热变形。密封和热粘范围被报导为上限密封变形温度减去密封MST。
可以使用设备例如HAYSSENTMUltimateIIVFFS机(可从HayssenPackagingTechnologies，Duncan，SC商购获得)以55个袋子/分钟的速度下测量气密面积。在对于袋子背面上的搭接和/或翼片密封和袋子两端上的卷边密封而言的规定温度下将装满空气的测量约35.6cmx13.3cm的空袋子密封。在20.3cmHg真空下将20个袋子放在水下60秒。如果没有从全部20个浸没的袋子中观察到气泡，则密封被认为是在试验条件下气密性的密封。如果即使20个袋子中的其中一个有气泡，则该密封也不是气密性的。递增地改变温度设置并且重复试验直到确定气密面积。如附图中所示，试验结果记录在这样的图上：测试的卷边密封温度在递增量为5.5℃的x-轴上，并且搭接和/或翼片密封温度在递增量为5.5℃的y-轴上。该图成比例地分成相邻的非-重叠的方格(box)。正如附图的阴影区域10所示的那样，导致气密性密封的每一试验由图上的一个阴影方格表示，其对应于搭接和/或翼片密封和卷边密封温度设置。通过计算图上所有填满的方格的总数来确定最终的气密面积。例如在该图中，气密面积为47个方格。本发明的多层薄膜的气密面积为约23个方格-大于67个方格。
实施例
比较例1
将比较例1的多层薄膜熔融共挤出、在压延辊上骤冷并且随后在机器方向取向机(MDO)上重新加热至85℃-105℃。然后在MD上将薄膜拉伸4.3倍并且进一步在机器方向取向机的退火段中退火。
将MD拉伸的基片通过常规的拉幅机在TD上进行进一步TD取向9倍。通常的横向预热温度为155℃-180℃、拉伸温度为145℃-165℃，和标准退火温度为165℃-170℃。
将第二表层进一步通过常规的火焰处理方法处理并且然后缠绕成研磨辊形状。最终薄膜的总厚度为31.25μ。该薄膜具有四层结构，如下：
聚合物厚度(μm)
第一表层Chisso7794-C2C3C4三元共聚物2
连接层Total3371-PP均聚物5
芯层Total3371-PP均聚物23.7
第二表层Chisso7510-C2C3C4三元共聚物0.6
通过以下机器进一步测试比较例1中的薄膜样品的密封范围、密封强度和热粘强度：
1.LabLAKOTM密封机
2.VFFS包装机
3.HFFS包装机
结果在下表1中提供。
实施例2
重复比较例1，不同在于连接层从Ziegler-Natta全同立构PP变成VM3000丙烯-乙烯共聚物。薄膜具有四层结构，如下：
聚合物厚度(μm)
第一表层Chisso7794-C2C3C4三元共聚物2
连接层EMCCVM3000-丙烯-乙烯共聚物5
芯层Total3371-PP均聚物23.7
第二表层Chisso7510-C2C3C4三元共聚物0.6
实施例3-9
重复实施例2，但其全部是本文中定义的“第一聚合物”的第一连接层聚合物，如下：
实施例连接层树脂
3BorsoftSD233CF-杂相无规共聚物
4VM6100-丙烯-乙烯共聚物
5EMCC3002.32LLDPE-己烯共聚物
6Exact4049-乙烯-丁烯共聚物
7BasellAdflexT100F-杂相无规共聚物
8VM3000-丙烯-乙烯共聚物+50％Total3371-PP均聚物
9VM3000-丙烯-乙烯共聚物+75％Total3371-PP均聚物
如本文中描述那样测试来自实施例1-9的薄膜样品的密封范围、密封强度和热粘性。概述提供于下表1中。
表1
实施例 LakoMST(℃) Lako最终密封(g/cm) HayssenVFFS密封和热粘性范围(℃) HayssenVFFS最终密封强度(g/cm) Fuji HFFS密封范围(℃) Fuji HFFS最终密封强度(g/cm)
1 90 393 38 678 10 596
2 74 1,12O 54 ＞1,200* 27 ＞1,200*
3 86 1,089 43 ＞1,2OO* 27 ＞1,200*
4 77 1,003 54 1,078 27 ＞1,200*
5 83 694 49 1,022 27 ＞1,200*
6 72 75O 60 1,004 38 1,000
7 83 1,073 49 1,096 21 904
8 84 1,122 49 ＞1,2OO* 21 ＞1,200*14 -->
9 79 1,218 54 ＞1,200* 21 ＞1,200*
*>是指密封强度超出测试设备的测量能力。
实施例2-实施例9阐述了当与对照例1相比时由本发明产生的改进，包括：
●使VFFS密封范围增宽5℃-22℃。该改进是明显的并且为非常优良的三元共聚物热密封树脂的20％-40％。
●使HFFS密封范围增宽11℃-28℃。正如VFFS中那样，HFFS中的改进是突出和明显的。一个样品使密封范围翻倍并且改进为40％-100％。这确实是显著的。
●给予显著的最终密封强度。通过LAKOTM试验，最终密封强度提高1.8-2.5倍。通过VFFS和HFFS，本发明中的最终密封为＞1,200g/cm，其超出基于实验室Suter测试仪设备的规格。我们采用得自样品2的空袋子并且在Instron机器上测试为2,036g/cm。许多>1,200g/cm样品潜在地具有非常高的密封强度。
●正如通过VFFS测试方法所示，保持了贯穿密封范围的优良热粘性。密封范围由可接受的热粘性确定并且密封强度大于80g/cm。密封强度和热粘性使用上面定义的ExxonMobilChemicalCompany测试方法测试。
比较例10
在具有以下层厚度和结构的18μ结构中重复比较例1：
聚合物厚度(μm)
第一表层Chisso7794-C2C3C4三元共聚物2
连接层Total3371-PP均聚物5
芯层Total3371-PP均聚物10.4
第二表层Chisso7510-C2C3C4三元共聚物0.6
通过以下进一步测试比较例10中的薄膜样品的密封范围、密封强度、热粘强度和气密性：
1.对于平坦薄膜的LabLAKOTM密封机
2.对于层压物的VFFS包装机
3.对于层压物的HFFS包装机
4.对于层压物的气密性
如下制备三层层压结构：70SLP/10#Chevron1017/比较例10。70SLP是ExxonMobilChemicalCompany商业产品并且不可热密封。选择该产品以允许层压产品的翼片密封试验。
实施例11
重复比较例10，包括层压物，不同在于将连接层从Ziegler-Natta全同立构PP变成VM3000丙烯-乙烯共聚物。
薄膜具有四层结构，如下：
聚合物厚度(μm)
第一表层Chisso7794-C2C3C4三元共聚物2
连接层EMCCVM3000-丙烯-乙烯共聚物5
芯层Total3371-PP均聚物10.4
第二表层Chisso7510-C2C3C4三元共聚物0.6
实施例12-18
重复实施例11，但第一连接层聚合物如下：
实施例连接层树脂
12BorsoftSD233CF-杂相无规共聚物
13VM6100-丙烯-乙烯共聚物
14EMCC3002.32LLDPE-己烯共聚物
15Exceed1012CA-VLDPE己烯共聚物
16BasellAdflexT100F-杂相无规共聚物
17JPP7500-C2C3C4三元共聚物
18BasellPB8340-PB无规共聚物
如下制备实施例11-18的三层层压结构：70LCX/10#Chevron1017/比较例10。70LCX是ExxonMobilChemicalCompany商业产品并且仅在一侧上可热密封。选择该产品以允许层压产品的翼片密封气密性试验。
测试得自实施例10-18的薄膜样品，并且概述在下表2中。
表2
实施例 LakoMST(℃) Lako最终密封(g/cm) HayssenVFFS密封和热粘性范围(℃) HayssenVFFS最终密封强度(g/cm) FujiHFFS密封范围(℃) FujiHFFS最终密封强度(g/cm) 气密性(方格数)参见图1
10 91 325 38 442 38 314 0
11 72 636 54 1,104 49 1062 48
12 ** ** ** 1,104 ** ** 23
13 77 816 54 1,078 54 ＞1,200* 23
14 82 551 49 476 43 632 46
15 80 673 49 744 43 824 50
16 83 578 43 792 38 982 46
17 77 642 49 854 54 814 28
18 87 751 43 1,004 38 ＞1,200* ＞67*
*＞是指密封强度超出测试设备的测量能力。
**未测试
正如我们已经阐述和图1中所示那样，除了实施例2-9中所示的改进之外，本发明中的18μ结构相对于比较例10而言具有急剧提高的气密特性。
在本文中参照包括含有包含第一聚合物的聚合物共混物的第一或第二连接层的多层薄膜的实施方案描述了本发明，然而也构思了各种其它的薄膜结构。本领域技术人员将理解的是可以对这些实施方案作出许多改进，只要不偏离我们发明的范围。例如，尽管例举了某些薄膜层由特定的聚合物共混物和添加剂组成以及薄膜中的某些层排列，但还构思了其它的组成和排列。另外，尽管在我们的发明的薄膜实施方案的应用中论述了包装，但还构思了其它的应用例如标签和印刷。
本描述是特定的，其仅仅用于解释本发明的某些实施方案的目的并且不应该被看作是将本发明的概念限于这些特定的实施方案。因此，所附权利要求书的精神和范围将不限于本文中包含的实施方案的描述。

Claims (18)

1.一种多层薄膜，其包含：
a)芯层，其基本上不含第一聚合物，其中所述第一聚合物具有75wt％-96wt％的丙烯含量，4wt％-25wt％的乙烯含量，2dg/min-100dg/min的熔体流动速率，0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度，和40℃-160℃的DSC熔点，其中根据ASTMD-1238，2.16kg在230℃下对样品进行1分钟预热而测量熔体流动速率；
b)第一表层；和
c)介于所述芯层和所述第一表层中间的第一连接层，所述第一连接层包含至少10wt％的所述第一聚合物；
其中所述第一表层对其自身的密封具有(i)对于在HFFS卷边密封机上形成的密封而言大于600g/cm的或(ii)对于在VFFS卷边密封机上形成的密封而言大于700g/cm的密封强度。
2.权利要求1的多层薄膜，其中所述第一聚合物包含80wt％-95wt％丙烯和5wt％-20wt％乙烯，并具有0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度、40℃-160℃的DSC熔点、5dg/min-50dg/min的熔体流动速率、1.8-5.0的分子量分布，不大于2100MPa的挠曲模量，和至少300％的伸长率。
3.权利要求1的多层薄膜，其中所述第一聚合物包含84wt％-93wt％丙烯和7wt％-16wt％乙烯，并具有0.850g/cm3-0.900g/cm3的密度、60℃-120℃的DSC熔点、5dg/min-25dg/min的熔体流动速率、2.0-3.2的分子量分布，不大于1500MPa的挠曲模量，和至少400％的伸长率。
4.权利要求1的多层薄膜，其中所述第一聚合物包含85wt％-92wt％丙烯和8wt％-15wt％乙烯，并具有0.870g/cm3-0.885g/cm3的密度、40℃-100℃的DSC熔点、5dg/min-10dg/min的熔体流动速率、低于或等于3.2的分子量分布，20MPa-700MPa的挠曲模量，和大于1000％的伸长率。
5.前述权利要求任一项的薄膜，其中所述芯层包含至少一种选自以下的聚合物：丙烯聚合物、乙烯聚合物、和其组合。
6.权利要求5的薄膜，其中所述丙烯聚合物是全同立构聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物，或其组合。
7.权利要求1的薄膜，其中所述芯层进一步包含至少一种选自以下的添加剂：遮光剂、空隙-引发颗粒、烃树脂、填料、抗静电剂，和其组合。
8.权利要求1的薄膜，其中所述第一表层包含至少一种选自以下的聚合物：丙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物、丁烯均聚物、丁烯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、和其组合。
9.权利要求1的薄膜，其中所述第一表层包含至少一种选自以下的聚合物：乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物、茂金属催化的丙烯均聚物，和其组合。
10.权利要求1的薄膜，其中所述第一表层进一步包含至少一种选自以下的聚合物：低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯，和其组合。
11.权利要求1的薄膜，其中所述多层薄膜进一步包含第二连接层和第二表层，所述第二表层在芯层的与第一表层相对的一侧上，且所述第二连接层介于所述芯层和所述第二表层中间。
12.权利要求11的薄膜，其中所述第二连接层包含丙烯均聚物和至少一种所述第一聚合物的共混物。
13.权利要求11的薄膜，其中所述第二表层包含至少一种选自以下的聚合物：PE聚合物、PP聚合物、PB共聚物、乙烯-乙烯醇(EVOH)聚合物，和其组合。
14.权利要求11的薄膜，其中所述第二表层包含至少一种选自以下的聚合物：PE共聚物、PP共聚物、和其组合。
15.权利要求11的薄膜，其中所述第二表层包含至少一种选自以下的聚合物：乙烯-丙烯共聚物、EPB三元共聚物、和其组合。
16.权利要求11的薄膜，其中所述芯层、所述第一连接层、所述第二连接层、所述第一表层或所述第二表层的至少一个进一步包含至少一种选自以下的添加剂：遮光剂、空化剂、填料、防粘连剂、抗静电剂、摩擦系数改进剂、着色剂，和其组合。
17.一种制备多层薄膜的方法，其包括以下步骤：
a)形成共挤出的多层薄膜，其中所述薄膜包括前述权利要求任一项的多层薄膜；和
b)将该共挤出的多层薄膜在至少一个方向上取向。
18.适于容纳产品的包装，包括：
a)权利要求1-16任一项的多层薄膜；和
b)在密封区域从所述第一表层的第一部分与所述第一表层的第二部分形成的至少一个密封以使得第一部分与第二部分接合而在密封区域生成翼片密封、搭接密封和卷边密封的至少一种；
由此形成所述多层薄膜的所述包装。
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