CN101981093A - 塑料薄膜 - Google Patents

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Abstract

一种加入填料的塑料薄膜或其它薄膜，所述填料包含平均厚度为10至2000nm的玻璃薄片。可以由此薄膜形成的产品包括套子、保护性包装、袋子、衬里、家用包装品、外包装薄膜、气泡膜和气垫膜、用于食品的包装、可煮袋、热收缩薄膜或袋、小袋和热成型包装。

Description

塑料薄膜
发明领域
本发明涉及塑料薄膜，其由合适的聚合材料或其它材料制成，尤其由热塑性塑料材料制成。此塑料薄膜在例如包装或相关工业中具有广泛的用途。
发明背景
热塑性材料由于其成本低并且易于将其形成多种形状以及包装能力(wrapping capability)而广泛用于包装中。然而，此类材料通常受到这样的缺陷的影响，即对于气体和蒸汽扩散以及对于化学品和/或气味污染只能提供相对差的屏障。
提供的气体屏障差包装中的一个特殊缺陷。氧敏感的材料，例如要非冷藏保存的食品，由于氧的存在可能很快变质。
此外，当例如食品和糖果的材料被包装起来时，蒸汽屏障性能差是一个严重的缺陷，这是由于当它们变得潮湿时易于变质。当被包装的材料包括调味品组分时也存在缺陷，调味品组分通过包装材料扩散，结果损失味道。
含碳酸饮料的瓶子可能损失气体，使得内容物变得不发泡。
当包装材料用于储存例如废品时，化学品/气味抗性差是一个缺陷。在食品的情况下，可能会发生气味损失。
可以通过加入不可渗透的片状结构来改进聚合物复合薄膜的屏障性能。当所述片定向为与扩散或渗透的方向相垂直时，扩散的分子绝大多数围绕所述片移动。这造成水分或气体在薄膜中不得不移动的路线长度有显著的提高，大大降低了所述聚合物的渗透性。
此类填料已包括剥离型硅酸盐纳米粘土、滑石粉末和其它层状类型填料，例如云母。
现已有且足够薄的薄片微粒包括云母和硅石薄片。云母具有约300nm至500nm的厚度。由粘土，例如蒙脱石制备的硅石薄片的厚度为1nm至4nm，而通过溶胶-凝胶过程制备的人造硅石薄片厚度为约350nm。
这些薄片微粒用作渗透阻滞剂和抑制剂都具有缺陷，特别是前两个为天然形成的，它们的厚度不适用于多种用途且不能改变。
人造硅石薄片在其厚度方面受限，并且还非常昂贵。
通常，这三种类型的薄片对于在包装中的应用要么太薄，要么太厚，或者具有其它缺陷。
发明内容
根据本发明，提供了加入填料的塑料薄膜或其它薄膜，所述填料包含平均厚度为10至2000nm的玻璃薄片。
玻璃薄片具有多种优势，包括成本和厚度可以针对特殊应用进行调整的事实。此外，所述组合物可以被改变，并可以被设计以释放化学化合物或离子，所述化学化合物或离子适合提供特殊性能，例如霉菌抑制。
用于本发明的玻璃薄片可以通过例如描述于欧洲专利No EP 0289240和同样描述于PCT专利申请No.PCT/GB2008/003230的方法制成。此方法包括使用纺杯(spinning cup)制备从所述杯的边缘放射性发散的熔化玻璃的平薄膜。所述薄膜填入两个片之间形成环状文氏管(annular venturi)，并用强迫空气超冷却。所述薄膜由于高速气流而被断裂，并由其赋予拉力(摩擦阻力)。
制备厚度均一的平玻璃薄片中所涉及的参数是可变和综合的。它们包括：
●玻璃组合物、熔化温度和粘度
●玻璃在熔融槽中的温度
●玻璃离开槽并进入杯中的质量流量
●玻璃进入杯中的温度
●玻璃槽的出口和杯的入口之间的距离
●杯的直径和深度
●杯的散热性能
●杯的旋转和速度
●杯的边缘和放射文氏管的入口之间的距离
●形成放射文氏管的片之间的距离
●文氏管片的直径
●被引入到文氏管片之间的空气的体积和压力
●在文氏管之片之间流动的空气的温度
●气旋的直径和构造。
这些参数都可以被改变，其结果为所述玻璃薄片被制备或不被制备。如果制备出来，薄片可以为平的或者有波纹的，其可以为在厚度上有实质性改变或者在厚度上非常一致。所述薄片可以大或小或者在截面上。此方法可以用于制备在用于本发明的厚度的范围内的任何期望厚度的薄片。
将玻璃薄片加入到合适的聚合薄膜或其它薄膜中可以降低或抑制所述薄膜被多种材料的渗透，所述材料包括气体、蒸汽、化学品或气味。此外，所述玻璃薄片可以提高包括机械强度、刚性或弯曲模量、热变形温度和撕裂强度的性能。此外，所述薄膜的成核特性和耐火特性可以得到改进。
优选地，所述玻璃薄片的平均厚度为40至1000nm。
优选地，所述玻璃薄片的平均颗粒大小为5至1000微米。
优选地，所述玻璃薄片选自C或E型玻璃、低碱性玻璃、ECR玻璃、磷酸盐玻璃以及水溶性组合物中的一种或多种。
所述薄膜可以为单层薄膜或多层薄膜。在薄膜为多层薄膜的情况下，所述玻璃薄片可以被包含于所述薄膜的至少一层中。可选的或者额外的，所述玻璃薄片可以位于所述薄膜的两个相邻层之间。
优选地，所述玻璃薄片达到所述薄膜的总重量的0.5至75重量％。更优选地，所述玻璃薄片达到所述薄膜的总重量的2至30％。
所述薄膜可以由任何合适的聚合物或共聚物制成，例如选自聚烯烃、聚酯、PET、PBT和丙烯酸聚合物中的一种或多种的聚合物或共聚物。例如，所述薄膜可以由聚丙烯制成。
所述玻璃薄片可以用具有第一化学基团和第二化学基团的试剂涂覆，所述第一化学基团与玻璃薄片反应，第二化学基团与薄膜反应。此试剂的一个例子为硅烷或聚硅烷。
所述玻璃薄片可以用硬脂酸盐处理以在直接加入到所述薄膜时促进加入和剥离。
所述玻璃薄片可以装载能够在通常或特殊条件下缓慢释放的材料。例如，所述玻璃薄片可以装载银或从所述薄片释放的其它离子。该释放可以在所述薄膜开始与蒸汽接触时进行，而该释放材料作为杀生物剂或真菌生长抑制剂起作用。
可以将本发明的薄膜加入到多种不同产品中。此类产品的例子为套子、保护性包装薄膜、袋子、衬里、家用包装品、外包装薄膜、气泡膜和气垫膜、用于食品的包装、可煮袋、热收缩薄膜、热收缩袋、小袋和热成型包装。

Claims (19)

1.加入填料的塑料薄膜或其它薄膜，所述填料包含平均厚度为10至2000nm的玻璃薄片。
2.根据权利要求1所述的薄膜，其中，所述平均厚度为40至1000nm。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片的平均颗粒大小为5至1000微米。
4.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片选自C或E型玻璃、低碱性玻璃、ECR玻璃、磷酸盐玻璃以及水溶性组合物中的一种或多种。
5.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述薄膜为单层薄膜。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜，其中，所述薄膜为多层薄膜。
7.根据权利要求6所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片被包含于所述薄膜的至少一层中。
8.根据权利要求6或7所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片位于所述薄膜的两个相邻层之间。
9.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片达到所述薄膜的总重量的0.5至75重量％。
10.根据权利要求9所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片达到该薄膜的所述重量的2至30重量％。
11.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述薄膜由选自聚烯烃、聚酯、PET、PBT和丙烯酸聚合物中的一种或多种的聚合物或共聚物制成。
12.根据权利要求11所述的薄膜，其中，所述薄膜由聚丙烯制成。
13.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片用具有第一化学基团和第二化学基团的试剂涂覆，所述第一化学基团与所述玻璃薄片反应，第二化学基团与所述薄膜反应。
14.根据权利要求13所述的薄膜，其中，所述试剂为硅烷或聚硅烷。
15.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片用硬脂酸盐处理。
16.根据前述任一项权利要求所述的薄膜，其中，所述玻璃薄片装载以银或从所述薄片释放的其它离子。
17.根据权利要求16所述的薄膜，其中，从所述薄片的释放包括释放进入并接触蒸汽，从而所述释放的材料作为杀生物剂或真菌生长抑制剂起作用。
18.由前述任一项权利要求的薄膜形成的产品。
19.根据权利要求18所述的产品，其中所述产品为套子、保护性包装、袋子、衬里、家用包装品、外包装薄膜、气泡膜和气垫膜、用于食品的包装、可煮袋、热收缩薄膜或袋、小袋和热成型包装中的任意一种。
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