CN103732399B - 多层膜、包括所述多层膜的包装、以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

对于可密封在一起以形成包装，而不使密封区脱色或变形的多层膜的需要，可通过以下多层膜来满足，所述多层膜具有结构层，所述结构层具有基质相和分散相，两者均为高度导热的并在密封形成期间提供结构完整性。

Description

多层膜、包括所述多层膜的包装、以及制备方法
技术领域
本发明涉及多层膜、包括所述多层膜的包装、以及制备此类包装的方法。
背景技术
多层膜被广泛用于包装应用中，其包括用于家用产品诸如液体衣物洗涤组合物、粉末衣物洗涤组合物、硬质表面清洁剂、个人护理产品、尿布、湿擦拭物和宠物食品。此类多层膜必须能够在包装制备期间形成强密封。它们也必须可形成包装，所述包装是在美学上令人愉悦的，包括密封区域在内，具有较少的脱色或表面变形。
用于此类包装应用中的多层膜通常结合密封层，所述密封层能够形成具有高密封强度的粘结。此类密封层通常包含具有相对低熔点的聚烯烃，诸如聚乙烯。所述密封通过将两片多层膜的密封层融合在一起而形成，从而包括所述密封层。
所述多层膜通常还包括结构层30。为了向所述密封提供完整性，结构层30通常包括高熔点聚合物，诸如聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），其在形成密封的温度下不熔融。结构层30在密封期间防止密封变薄或膜穿孔，并且从而也确保包装在使用期间不渗漏。虽然多层膜可由密封层和结构层组成，但是包括三层或五层或更多层的膜更典型，其中结构层30处于中间。
所述密封通常通过将待接合的多层膜的部分定位，使得来自所述膜的两部分的密封层接触而形成。然后将压力和足够的热施用到膜的外层，以将相应的密封层熔合在一起。因此，用于熔合密封层的热必须施加通过结构层30。因为结构层30通常为密封形成期间不熔融的聚合材料，所以通过结构层30的热传递较差。因此，必须向外层施加高温，以提供足够的热传递从而将密封层熔合在一起。这可能导致膜的外层脱色或变形。在热传递和熔融必须快速的情况下，例如当形成竖直边缘重叠密封时，或当将多于两个的层密封在一起时，例如当将多层膜的四个层组合在一起而形成闭合角撑密封时，这尤其是一个问题。
此外，因为现有技术的结构层诸如包括PET的那些，形成对热传递的显著阻隔，所以它们增加了密封层达到能够形成密封的温度所需的时间。从而，它们限制了包装线能够运行的速度。
因此，仍然需要多层膜，所述多层膜能够在较低温度下密封在一起，以形成包装而不使密封区域脱色或变形，并且使得密封能够以较快的速度形成。
多相聚合物公开于EP 2 143 760 A1、EP 2 275 485 A1、EP 2 182 030A1、US 6,723,829 B1、US 7,473,463 B2、EP 2 154 195 A1、EP 2 145 923A1、EP 2 133 389 A1、和EP 1 661 935中。共挤出多层膜和用于制备包括所述多层膜的包装的方法公开于US 2002/0009579 A1、US 2003/0211350A1、WO 2010/008696、US 6,237,308B1、US 7,588,706B2、US 6,794,053B2、WO 2009/110887A1、WO 01/03921A1、WO 2004/094141A2、WO98/32596、WO 95/26269、US 2007/0254119 A1、WO 97/44178、US2008/0299364A1、US 2006/0131778 A1、和US 2007/0252276 A1中。
发明内容
本发明涉及多层膜10，所述多层膜包括：外层，所述外层由第一密封层20组成，所述第一密封层20包含聚烯烃；和结构层30，所述结构层包含基质相和分散相；其特征在于：所述分散相包含多相共聚物；并且所述结构层30具有6微米至120微米的厚度。
本发明还涉及包装100，所述包装包括多层膜10，其中所述包装100包括由将多层膜10的两个部分的第一密封层20熔合在一起而形成的至少一个密封。
本发明还涉及用于制备包装100的方法，其中所述方法包括以下步骤：获取多层膜10的第一部分和多层膜10的第二部分；使多层膜10的第一部分的第一密封层20与多层膜10的第二部分的第一密封层20接触；将热源施加在多层膜10的第一部分和多层膜10的第二部分上，以将多层膜10的第一部分的第一密封层20和多层膜10的第二部分的第一密封层20熔合，从而形成密封；其特征在于热源处于160℃至300℃的温度下。
附图说明
图1：根据本发明的多层膜10，其包括第一密封层20和结构层30。
图2：根据本发明的多层膜10，其包括第一密封层20、结构层30、和第二密封层40。
图3：根据本发明的多层膜10，其包括第一密封层20和结构层30，还包括具有反向印刷层60的附加的层压层50，其使用接合层70挤出层压到结构层30上。
图4：根据本发明的多层膜10，其包括一起共挤出的第一密封层20、结构层30、和印刷层80。在使用粘合剂接合层70将层压层50粘结到印刷层80之前，将印刷层62印刷到印刷层80上。
图5：本发明的包装100，其具有在所述包装100的顶部和底部处的闭合角撑密封130、在背面上的竖直成形密封110，以及提供容易打开的弱线150，以及竖直角密封140。
图6a：本发明的包装100，其具有在所述包装100的顶部和底部处的闭合角撑密封130、与提供容易打开的弱线150。
图6b：图6a的包装100，其中弱线150被部分打开。
图7：本发明的包装100，在所述包装100的顶部和底部处具有开口角撑密封120。
具体实施方式
可在较低施用温度下将本发明多层膜10的第一密封层20熔合在一起以形成密封。这是因为通过结构层20的热传递比现有技术的多层膜（诸如在结构层中包含PET的那些）更迅速。此外，通过结构层20的快速热传递使得第一密封层20能够更快速地达到熔融温度。因此，可在更短的时间内，并从而以更快的包装线速度形成密封。
如本文所用，术语“聚合物”可用于指均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等。
如本文所用，“基本上不含”被定义为指提及的膜层完全不含特定组分、或包含由于原料杂质、膜加工助剂、以及膜边角料和废料的回收加工而存在的少量组分。
用于本文的术语“不相容的聚合物”是指至少部分不相容，并且在一些情况下完全不相容的两种或更多种聚合物。
如本文所用，短语“纵向”是指“沿膜的长度”方向，即在挤出和/或涂覆期间，或在包装制备期间，按照所述膜形成的膜的方向。如本文所用，短语“横向”是指横跨膜的方向，其垂直于机器方向或纵向。
如本文所用，术语“基质”或“基质相”是指分离的或离散的“分散相”可分散于其中的连续聚合物相。
如本文所用，相是具有与相邻区域不同的组合物或不同的形态的区域。
如本文所用，均聚物是指包含按重量计，至少97%，优选地至少98%，甚至更优选地至少99%，最优选地99.8%的一个单体单元的聚合物。
1）多层膜：
多层膜10包括结构层30，以及第一密封层20，其中所述第一密封层20形成多层膜10的外层之一。当多层膜10由两个层组成时，结构层30形成多层膜10的第二外层。更优选地，第二外层由第二密封层40或其它功能层组成，以提供一种或多种有益效果，所述有益效果包括改善的机械性能、改善的阻隔性能、改善的印刷稳健性、以及它们的混合物。当第二外层为第二密封层40时，结构层30置于两个密封层之间。
多层膜10优选通过将层一起共挤出而形成。多层膜10可通过本领域中已知的任何方式共挤出。然而，优选如公开于WO 97/44178和US2007/0254119A1中的吹膜共挤出方法。在此类吹膜共挤出方法中，可通过共挤出模孔将多层膜10的层一起共挤出。共挤出模具具有多个心轴，所述心轴进料形成多层膜10的最终层的不同熔体流。然后通过将空气吹入内部鼓泡空间而形成多层膜10，所述内部鼓泡空间通过在共挤出模孔和压料辊之间的吹塑多层膜10而形成。压料辊将多层膜折叠成两层用于稍后的储存。
多层膜10可以为单轴向取向或双轴向取向的，例如通过在一个或多个方向上拉伸或牵拉膜。这导致多层膜的聚合物的长轴具有在拉伸或牵拉方向上的增加的取向性。通过在挤出方向上拉伸或牵拉的取向被称为纵向取向。通过垂直于挤出方向拉伸或牵拉的取向被称为横向取向。双轴向取向可以是顺序进行的。例如，取向可通过首先在纵向上，然后在横向上拉伸或牵拉膜来实现。作为另外一种选择，取决于期望的膜结构，可优选同时双轴向取向。优选的取向比率（定义为纵向上的拉伸程度对横向上拉伸程度的比率）通常为在纵向上介于三至六倍之间，并且在横向上介于四至十倍之间。吹塑膜的取向通常通过设定牵引速率和吹胀比来控制。牵引速率通过将压料辊后的多层膜10的线速度（“牵引”速度）除以多层膜管离开模孔的线速度来计算。吹胀比通过将管的最大直径除以共挤出模孔的平均直径来计算。
多层膜10还可通过用拉幅机加工来取向。作为拉幅机框加工的一部分，多层膜10通常经由一系列加热辊在纵向上拉伸，并经由施加横向张力的边缘“拉幅”夹持件在横向上拉伸，直至达到所需的膜尺寸。作为另外一种选择，纵向上的拉伸可通过增加拉幅夹持件之间的纵向间隔来实现，如在LISIM中所述。
可将多层膜10外层的暴露表面之一或二者表面处理以使得经处理的暴露表面易接受金属化、涂层、印刷油墨和/或层压。表面处理可根据本领域中已知的方法之一来进行。优选的方法包括但不限于，电晕放电、火焰处理、等离子处理、化学处理或借助于偏振火焰的处理。
多层膜10外层的暴露表面之一或二者可以被金属化，例如以减少透过多层膜10的蒸气或气体传递。此类层可以使用常规方法金属化，例如金属层诸如铝、铜、银、铬或它们的混合物的真空沉积。在一个实施例中，对膜进行第一表面处理以增加金属化之前的表面能。当金属化和附加的涂层如印刷一起施加时，可首先施加任一个，然后施加另一个。
1.1第一密封层：
当多层膜10用于制备包装时，第一密封层20是多层膜10的外层之一并用于形成密封。优选地，第一密封层20包含聚合物，与用于结构层30的聚合物相比，所述聚合物具有降低的熔融温度。第一密封层20包含聚烯烃、聚烯烃共聚物、以及它们的混合物。
适宜的聚烯烃的例子包括茂金属催化的聚烯烃、Ziegler-Natta催化的聚烯烃、以及它们的混合物。优选地，第一密封层20包含选自下列的聚烯烃：聚乙烯、聚丙烯、以及它们的混合物。优选地，聚烯烃为聚乙烯。适宜的聚乙烯包括：低密度聚乙烯（LDPE，具有在21℃下范围为0.910g/cm3至0.924g/cm3的密度范围）、线性低密度聚烯（LLDPE，基本上不具有长支化链）、中密度聚乙烯（MDPE，具有在21℃下范围为0.925g/cm3至0.939g/cm3的密度）、高密度聚乙烯（HDPE，具有在21℃下范围为0.940g/cm3至0.965g/cm3的密度）、以及它们的混合物。第一密封层20优选地包含按重量计，至少60%、更优选地至少90%、甚至更优选地至少95%的聚烯烃。第一密封层20还可由按重量计100%的聚烯烃组成。
第一密封层20还可包含聚烯烃共聚物。聚烯烃共聚物为包含两种或更多种不同烯烃物质的聚合物。适宜的聚烯烃共聚物可选自：乙烯-丙烯（EP）共聚物、丙烯-丁烯（PB）共聚物、乙烯-丙烯-丁烯（EPB）三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、以及它们的混合物。如果存在，优选地具有很少或不具有嵌段的无规共聚物。
第一密封层20还可包含添加剂，诸如防结块剂、抗静电剂、增滑剂、以及它们的组合。
第一密封层20的厚度通常在8微米至55微米，优选地10微米至45微米，更优选地15微米至30微米的范围内。
1.2结构层：
多层膜10的结构层30在密封形成期间对所述膜提供结构完整性，并对所得的包装提供所需量的刚度。因此，结构层30具有6微米至120微米，更优选地10微米至50微米，甚至更优选地15微米至30微米的厚度。
结构层30优选地具有850kg/m3至950kg/m3，更优选地875kg/m3至925kg/m3，并且最优选地900kg/m3至910kg/m3的密度。优选地，结构层30具有不超过4.5dl/g，更优选地不超过4.0dl/g并且最优选地不超过3.5dl/g的特性粘度（IV）。另外，优选地，结构层30具有至少1.2dl/g，更优选地至少1.5dl/g，甚至更优选地至少1.8dl/g，并且最优选地至少2.0dl/g的特性粘度（IV）。
为了密封形成期间的结构完整性和改善的热传递，结构层30包含基质相和至少一个分散相。每个相不同地有助于结构层30的机械特性和热特性。例如，基质相通常提供优选地至少140℃，更优选地至少150℃，最优选地至少160℃的高熔点，这导致密封形成期间的改善的结构完整性。分散相通常在较低温度下提供软化或甚至熔融的区域，并从而在密封形成期间提供改善的通过结构层30的热传递。
结构层30的基质相优选包含聚合物，所述聚合物包含按重量计，至少80%，更优选地90%，甚至更优选地95%，还更优选地98%的单一单体。优选地，所述单体为丙烯。最优选地，基质相的聚合物为聚丙烯均聚物。优选全同立构聚丙烯，其具有按重量计，至少90%、更优选地93%、甚至更优选地95%、最优选地99%的侧基。基质相中此类聚合物的使用改善了结构层30的刚度，并从而也改善了多层膜10的刚度。优选地，聚合物具有不超过4.5dl/g，更优选地不超过4.0dl/g且最优选地不超过3.5dl/g的特性粘度（IV）。另外，优选地，聚合物具有至少1.5dl/g，更优选地至少1.8dl，并且最优选地至少2.0dl/g的特性粘度（IV）。优选地，基质相为半结晶，其具有如通过差示扫描量热法（DSC）所测量的，至少140℃，更优选地至少150℃，最优选地至少155℃的结晶峰值。此类基质相能够在密封形成期间所施用的温度下维持结构层30的结构完整性。
优选地，所述基质相的聚合物以按所述结构层30的重量计，至少75%，更优选地至少80.0%，并且最优选地至少82.5重量%的量，并且以按所述结构层30的重量计，不超过95%，更优选地不超过92.5%，并且最优选地不超过90%的量存在。
所述结构层30的分散相包含多相共聚物，所述多相共聚物优选包含第一烯烃单体和至少一个共聚单体。共聚单体优选地选自除了第一烯烃单体之外的烯烃和烯烃的混合物。适宜的共聚单体选自：乙烯、C4--C20-α-烯烃、以及它们的混合物。优选的是选自：乙烯、C4--C15-α-烯烃、以及它们的混合物的共聚单体。更优选的是选自：乙烯、C4--C10-α-烯烃、以及它们的混合物的共聚单体。甚至更优选的是选自：乙烯、C4--C6-α-烯烃、以及它们的混合物的共聚单体，因为它们提供改善的通过结构层30的热传递。作为共聚单体最优选的是乙烯，因为当第一密封层20包含聚乙烯时，其提供改善的热传递，以及与第一密封层20的更大的相容性两者。
多相共聚物优选地具有按所述共聚物的重量计，不超过50%，更优选地不超过于45%，并且最优选地不超过40%的共聚单体含量，以及按所述共聚物的重量计，至少15%，更优选地至少20%的共聚单体含量。更优选地，多相共聚物为多相丙烯共聚物，其具有丙烯作为第一烯烃单体。
为改善对第一密封层20的热传递，并改善层间粘结，多相聚合物的至少一个共聚单体优选与第一密封层20的聚烯烃的烯烃单体相同。如果存在其它共聚单体，则其优选以比第一密封层20的聚烯烃的烯烃单体更低的重量分数存在。最优选地，共聚单体为乙烯，并且第一密封层20的聚烯烃为聚乙烯。
多相共聚物优选地为无规嵌段共聚物，因为据信嵌段多分散性改善了通过结构层30的热传递。据信即使基质相在密封形成期间所施用的温度下继续提供结构完整性，所得的微相中的至少一个也能够在较低温度下经受相变，改善通过结构层30的热传导。
结构层30包含按照二甲苯可溶物（XS）所测定的，按重量计，不超过25%，优选地不超过20%，还更优选地不超过17.5%的多相共聚物，并且按重量计，至少5.0%，优选地至少7.5%，还更优选地至少10%的多相共聚物。优选地，多相共聚物的特性粘度（IV）为至少0.8dl/g，更优选地为至少1.0dl/g，并且最优选地为至少1.2dl/g，如上所述，多相共聚物作为二甲苯可溶性级份分离。另外，优选地，多相共聚物的特性粘度（IV）为不超过2.5dl/g，更优选地不超过2.3dl/g，并且最优选地不超过2.1dl/g，如上所述，多相共聚物作为二甲苯可溶性级份分离。比率IV（多相共聚物）/IV（基质相的聚合物）优选地不高于0.85，还更优选地不高于0.80。
多相共聚物包含在分散相内。优选地，分散相为微相的形式，其具有小于1.00微米，更优选地小于0.50微米的重均粒度。优选地，分散相具有至少0.05微米，更优选地至少0.10微米的重均粒度。分散相的重均粒度可使用由P，Ingolic E，Gahleitner M，Bernreitner K，Geymayer W在J.Appl.Polym.Sci.78，（2000），1152页中的论文“Characterization ofModified Polypropylene by Scanning Electron Microscopy”中所述的方法来测定。
可用作结构层30的适宜的组合物，及其制备方法描述于EP1661935中。
1.3任选的层：
多层膜10还可包含附加的层，只要第一密封层20形成多层膜10的外层即可。就改善的可加工性而言，多层膜10通常包括对称设置的，优选地具有作为中间层的结构层30的三层、五层、或七层。附加层可提供多种有益效果，包括改善的机械性能、改善的阻隔性能、改善的印刷稳健性、改善的结构层30与第一密封层20之间的粘结，以及它们的混合物。
例如，尽管多层膜10可包括第一密封层20，但是多层膜10可包括第二密封层40，使得第一密封层20和第二密封层40形成多层膜10的外层。当存在第二密封层40时，第一密封层20、结构层30、和第二密封层40优选一起共挤出，其中结构层30介于第一密封层20和第二密封层40之间。作为另外一种选择，可将第二密封层层压到多层膜10的相邻层。第一密封层20和第二密封层40的组合物可以不同，尤其是当第一密封层20和第二密封层40不旨在熔合在一起时，或者当第一密封层20和第二密封层40需要不同的性能时。例如，当第一密封层形成包装的内表面时，可加入染料以增强内容物的视觉感知。
作为另外一种选择，为了使第一密封层20和第二密封层40之间的密封强度最大化，第二密封层40包含与第一密封层20中所存在的相同的聚烯烃。更优选地，第二密封层40具有与第一密封层20相同的组合物。第二密封层40的厚度通常在8微米至55微米，优选地10微米至45微米，更优选地15微米至30微米的范围内。
如果存在，第一密封层20和第二密封层40可根据需要进行处理，以改善防滑性能、增强可印刷性，或出于任何其它合适的原因，例如具有涂层。施用于第一密封层20和第二密封层40的处理可以不同。
多层膜10可与层压层50结合。通常加入层压层50以提供以下方面的改善：蒸气或液体阻隔性能、质感（触感）、密封性能、耐磨性、印刷保护、机械强度，以及它们的混合物。因此，层压层50通常形成多层膜10的外层。尽管层压层50可具有与第一密封层20或结构层30相同的组合物，但是取决于期望的改善，层压层50通常具有不同的组合物。层压层50通常包含：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、以及它们的混合物，但是优选聚乙烯。可将层压层50挤出层压到相邻的多层膜10层上，或使用接合层70连接，所述接合层诸如：热熔融粘合剂、聚烯烃、以及它们的混合物。
其中层压层50包含选自下列的聚烯烃：聚乙烯、聚丙烯、以及它们的混合物，优选地聚乙烯，层压层50还可用作密封层。在既要求层压层具有印刷保护，还要求其形成密封的一部分时，这尤其是有用的。例如，多层膜10可包括共挤出在结构层30的任一侧上的第一密封层20和印刷层80。为保护印刷到印刷层80上的印刷层62，可使用热熔融粘合剂接合层70将包含聚乙烯的层压层50粘结到多层膜10的印刷层上。因为层压层包含聚乙烯，所以还可将其用于形成包装的密封。当形成具有印刷设计的包装时，当包装还包括闭合角撑密封130时，这尤其是有用的，因为密封使用层压的多层膜的两面来形成。
可包括接合层以改善共挤出层之间的粘结质量。接合层70尤其可用于改善部分或完全不相容的层之间的粘结质量，例如当结构层30和第一密封层20至少部分不相容时。优选地，接合层70与待粘结在一起的层的相邻表面中的至少一个，更优选地两个直接接触。接合层70可包含用于形成待通过所述接合层70连接的层中的至少一个的材料中的至少一种。例如，如果接合层70用于将聚乙烯层压层50连接至包含聚丙烯和多相共聚物的结构层30，则接合层70可包含聚乙烯或聚乙烯和聚丙烯的共混物。
为改善热传递，如果存在任何任选的层，则它们是薄的，其厚度优选地在0.2微米至50微米的范围内，更优选地在0.5微米至30微米的范围内，甚至更优选地在2.5微米至12微米的范围内，最优选地在3微米至6微米的范围内。然而，对于薄的多层膜而言，任选的层可具有0.5微米至4微米，或1微米至2微米的厚度。
1.4任选的添加剂：
多层膜10的一个或多个层还可包含一种或多种添加剂。可用的添加剂的例子包括但不限于，遮光剂、颜料、着色剂、气蚀剂、增滑剂、抗氧化剂、防雾剂、抗静电剂、防粘连剂、防潮添加剂、阻气添加剂、烃类树脂、烃蜡、填料诸如碳酸钙、硅藻土和炭黑，以及它们的组合。此类添加剂可以有效量使用，所述有效量根据所需性能而不同。
2.包括多层膜的包装：
包括多层膜10的包装100包括由多层膜10的两个部分的第一密封层20熔合在一起而形成的至少一个密封，其中所述密封选自：竖直边缘重叠密封110、开口角撑密封120、闭合角撑密封130、竖直角密封140、以及它们的混合物。优选地，所述密封具有0.5至5N/mm，更优选地1.0至3.3N/mm的密封强度。
本发明的包装100可为任何适宜的形状和尺寸。此类包装适于容纳液体和固体组合物，尽管优选其用于容纳颗粒状固体的用途。本发明的包装还适于多个计数产品如尿布。
为形成包装100，必须将多层膜10的边缘充分密封，以便防止内容物的显著渗漏。然而，优选包装100中的小穿孔，例如，以避免包装在机械压力下破裂。作为另外一种选择，可将包装100气密地密封。气密地密封的包装可包含空气或惰性气体以缓冲或防止损坏所容纳的产品，并任选维持所容纳产品的新鲜度。适宜的惰性气体包括氮气。
包装100的竖直（纵向）边缘通常使用竖直边缘重叠密封110来密封。包装100的顶部和底部包括水平密封。水平密封可以为非角撑的，导致枕状包装。然而，就其增加的体积和改善的架藏印象而言，优选角撑包装，因为其具有可自由站立的三维结构。角撑包装可具有开口角撑板120。然而，优选闭合角撑130，因为其提供较平坦的前、后和侧表面以改善美观，并且能够通过将手指放在闭合角撑130下方而容易地拿起。
本文中包括用于形成竖直边缘重叠密封110、竖直角密封140和水平密封的装置，包括开口角撑密封120和闭合角撑密封130。
包装100还包括开口结构。如本文所用，术语“开口结构”定义为用于打开包装100的助件，所述包装包括多层膜10上的弱化的选定开口轨线。此类开口结构的两个例子是弱线和具有标签的冲切分配开口。
弱线150通常包括通过高机械强度154的点分开的一系列弱点152。弱线150被构造成保持完整，直至被消费者沿开口轨线156打开。弱线150可由例如部分切穿包装100的多层膜10的划线，或完全切穿包装100的多层膜10的穿孔线形成。弱线可使用包括划线和穿孔的方法来产生。可使用激光或机械方法来进行划线或穿孔。制备多层膜10中的弱线150的方法和方法参数是本领域技术人员所知的。
令人惊奇地，在结构层中掺入多相共聚物，导致本发明的膜具有沿弱线150的优异的撕裂性能。例如，尽管典型的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚乙烯三层层压膜提供优异的密封，但是当在高温下形成所述密封时，撕裂将按照随机过程进行，而不是沿由穿孔所形成的弱线进行。
制作弱线的一种方法是使用至少一个激光器。首先，将具有足以蒸发一部分膜材料的瓦特数的激光束聚焦到多层膜10上。激光技术的使用使得能够精确地控制进入的深度，从薄膜的轻微刻划到完全穿孔。可使用利用任何形式的电磁辐射的激光器。适合在薄膜中制作弱线的激光器包括基于CO2气体的那些。
另一个用于产生弱线的合适的方法是使用刀片。通常将刀片安装在滚筒上，所述滚筒直接安装在膜加工机械上，以便当多层膜10移动通过装备有刀片的滚筒时在形成包装100之前制造出切口。可使用不同的刀片图案来获得弱线中的不同图案。施加到刀片的压力在该方法期间也可以变化以控制切口的尺寸和深度以确保包装100容易打开。
压花是另一种产生弱线的可供选择的方法。压花技术借助于压力、温度、加工时间和变形靠模在特定区域内弱化多层膜10。通过改变压花轨线处的厚度和/或材料结构可获得期望的结构。用于压花的基本设备由能够挤压抵靠背板的密封夹具组成。变形靠模或图案固定到夹具并进行加热。在变形靠模和背板之间挤压多层膜10。已知影响该工艺的主要变量为：加热温度、冷却温度、压力、加热时间、冷却时间、压花时的膜张力、压花后的膜张力、背板材料、背板厚度、背板温度、夹具图案和夹具厚度。压花装置通常在薄膜的解绕工位之后被安装并可被结合到包装生产线中。EP 1409 366公开了制备弱线的方法。
弱线150可使用下列测试方法来表征：a)ASTM D-882测定薄塑料片材上的拉伸特性的标准测试方法和b)ASTM D-5733通过梯形程序来测定非织造织物的撕裂强度的标准测试方法。弱线150可由从这些标准测试获得的三个参数值来表征。第一是屈服应力值。如根据ASTM D-882所测得的具有弱线的多层膜的屈服应力值优选不小于没有弱线的多层膜10的屈服应力值的90%。第二，具有弱线的多层膜10的最终或破裂应力值优选不小于没有弱线的多层膜10的屈服应力值的90%。第三，根据ASTM D-5733的平均具有弱线的多层膜10的梯形撕裂力优选小于4千克的力。
3.制备包装的方法：
因为本发明的多层膜10能够在较低温度下密封，所以形成密封的方法可更灵活。与现有技术的多层膜相比，为形成相同质量的密封，对于相同的密封温度和压力而言需要较少的密封时间。作为另外一种选择，为实现相同的密封质量，对于相同的密封时间和密封压力而言需要较低的温度，或者对于相同的密封温度和密封时间而言需要较低的压力。从而包括膜的包装可以更高的产量制备，而不损坏膜表面。包含本发明的多层膜10的包装100可用包括以下步骤的方法制备：获取多层膜10的第一部分和多层膜10的第二部分；使多层膜10的第一部分的第一密封层20与多层膜10的第二部分的第一密封层20接触；将热源施加到多层膜10的第一部分和多层膜10的第二部分，以将多层膜10的第一部分的第一密封层20和多层膜10的第二部分的第一密封层20熔合，从而形成密封；其特征在于所述热源处于160℃至300℃，更优选地165℃至260℃，甚至更优选地170℃至220℃的温度下，高于第一密封层20的熔点。
根据本发明的包装100可例如在立式成型填充封合（VFFS）转换加工机中由多层膜10连续制成。多层膜10通常例如使用成型台肩折叠到自身上，其具有竖直边缘重叠，以便形成多层膜10管。优选地，竖直边缘重叠为2mm至30mm，更优选地4mm至15mm。
然后将竖直边缘重叠密封以形成竖直边缘重叠密封110。使用竖直密封机施加竖直边缘重叠密封110，所述竖直密封机包括设有加热元件和背衬构件的密封头，其中背衬构件在竖直边缘重叠之后竖直地对齐。密封方法涉及热源，诸如永久加热密封条或辊。作为另外一种选择，热源可提供脉冲加热。通过竖直密封机将热施加到竖直边缘重叠，以将重叠的第一密封层20熔合在一起。为形成强竖直边缘重叠密封110，优选足以确保第一密封层20之间的良好热接触的压力。优选地，通过热源将160℃至300℃，更优选地165℃至260℃，甚至更优选地170℃至220℃的温度施加到多层膜10。为使用本发明的多层膜10制备竖直边缘重叠密封110，优选通过热源施加温度持续35ms至100ms，更优选地40ms至80s，最优选地50ms至70ms的时间。在冷却结合的密封层时，形成竖直边缘重叠密封110。可通过例如经由空气对流施用冷却来提高冷却速率。
如果需要，还可将竖直角密封140形成为包装100。竖直角密封140通常在竖直边缘重叠密封之前或与竖直边缘重叠密封同时形成。竖直角密封140包括多层膜10的竖直部分，其自身折叠以形成具有多层膜10中两个层的竖直部分。优选地，折叠的宽度为2mm至20mm，更优选地5mm至10mm。然后使多层膜10的两层穿过竖直密封机之间，所述竖直密封机通常包括热源，诸如加热元件和背衬构件。通过竖直密封机将热以及优选压力施加到折叠，以将重叠的第一密封层20熔合在一起。为形成强竖直角密封140，优选足以确保第一密封层20之间的良好热接触的压力。优选地，通过热源将160℃至300℃，更优选地165℃至260℃，甚至更优选地170℃至220℃的温度施加到多层膜10。为使用本发明的多层膜10制备竖直角密封140，优选通过热源施加温度持续30ms至120ms，更优选40ms至80s，最优选50ms至70ms的时间。在冷却结合的密封层时，形成竖直角密封140。可例如经由空气对流，或施加冷却辊来提高冷却速率。
通常使用定位在填充位置下方的水平密封夹片组件以形成横跨多层膜10的水平（横向）密封。水平密封夹片组件包括具有热源的密封头，和典型的电脉冲密封线元件，以切断多层膜10同时形成前述包装100的水平顶部密封和本文中所形成的前述包装100的水平底部密封。
在水平密封操作之前，多层膜10材料可在待施加水平密封的位置处角撑折叠。这通常使用具有三角形形状的推动装置来进行。
为形成开口角撑密封120，仅将第一密封层20结合在一起，使得所得的密封包括在密封中的多层膜10的两个层。如果多层膜10还包括第二密封层40，或适合用作密封层的层压层50，则可任选形成闭合角撑密封130。为形成密闭角撑密封130，还可将第二密封层40的部分密封在一起，使得所得的密封包括在密封的至少一部分中的多层膜10的四个层。为形成强角撑密封，优选足以确保第一密封层20之间的良好热接触的压力。如果形成闭合角撑密封130，则也优选足以确保第二密封层40之间的良好热接触的压力。优选地，通过加热元件将160℃至300℃，更优选地165℃至260℃，甚至更优选地170℃至220℃的温度施加到多层膜10，以将相应的密封层熔合。为使用本发明的多层膜10制备开口角撑密封120或闭合角撑密封130，优选通过热源施加温度持续40ms至120ms，更优选地45ms至80s，最优选地50ms至70ms的时间。在冷却结合的密封层时，形成角撑密封。
在形成水平底部密封之后，通常填充包装100。然后施加水平顶部密封。任选地，水平顶部密封还可包括角撑形成。包装100通常在形成水平顶部密封的同时，通过在水平顶部密封上方切断多层膜10来形成。
方法：
1）熔点：
聚合物或树脂的熔点使用如下所述的差示扫描量热法（“DSC”）来测量：在200℃下压制6mg至10mg的聚合物、聚合物组合物或树脂的片材，并除去冲模。将样品在室温下退火并持续至少2周。在该时期结束时，将样品置于差式扫描量热计（TA Instruments Model2920DSC）中并冷却至-50℃。
以20℃/min的速率加热样品至获得220℃的最终温度。热输出是熔化热的量度（以焦耳/克聚合物为单位测量）并记录为样品熔融峰下的面积，所述样品熔融峰通常在30℃至175℃下成峰，并在介于0℃和200℃的温度之间出现。熔点记录为在样品熔融范围内的最大热吸收的温度。
2）二甲苯可溶物（XS，重量%）
在搅拌下于135℃下将2.0g的聚合物溶于250mL对二甲苯中。在30分钟后，使溶液在环境温度下冷却15分钟，并然后使其在25℃下静置30分钟。用滤纸将溶液过滤到两个100mL的烧瓶中。
将来自第一个100mL容器中的溶液在氮气流下蒸发，并将残余物在90℃下在真空中干燥直至达到恒重。
XS%=(100*m*Vo)/(mo*v)；mo=初始聚合物量（g）；m=残余物的重量（g）；Vo=初始体积（mL）；v=分析样品的体积（mL）。
3）共聚单体含量
这使用由13C-NMR校准的傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量。当测量聚丙烯中的乙烯含量时，样品的薄膜（厚度约250微米）通过热压来制备。-CH2-吸收峰的面积（800-650cm-1）用Perkin Elmer FTIR1600光度计测量。所述方法使用由13C-NMR测量的乙烯含量数据来校准。
4）密度：
根据ISO1183/D，2004，对压塑试件测量聚合物的密度。
5）特性粘度：
这根据DIN ISO1628/1，1999年10月，在135℃下在十氢化萘中测量。
6）密封强度：
这根据ISO527（08-1995），使用25.4mm的样品宽度，500mm/min的测试速度，50mm的夹持件距离来测量。
7）气密地密封：
制备待测试的包括密封的空包装。然后用空气填充包装并密封。将二十个包装在20.3cmHg真空下放在水下60秒。如果在所有20个浸没的包装中没有观察到气泡，则认为密封是在测试条件下的气密地密封。即使二十个包装中只有一个冒气泡，也认为密封不是气密的。在包装包括穿孔的情况下，例如对于弱线150或排气穿孔而言，在测试前将这些穿孔贴住。
8）下落试验：
在制备包装之后至少10分钟进行下落试验。在下落试验之前，检查包装有无来自任一个密封的泄漏。
包装被支撑在高于刚性水平表面1m的高度处，使得前面板面向地面。前面板是当在超市货架上时通常将面向消费者的面板。使包装下落，使得包装的前面板撞击刚性水平表面。
下落试验后，检查包装有无来自任一个密封的渗漏。使总共30个包装下落。对于所有包装，下落后应没有粉末/灰尘从密封包装中逸出，并且密封必须保持完整。
实例：
实例1：以下多层膜通过将第一密封层、结构层和印刷层共挤出而形成。在施加层压层之前，使用聚氨酯层压粘合剂接合层将绿色印刷层施加到印刷层，形成具有131微米总厚度的层压多层膜。所得的层压多层膜具有450nm的宽度，并用于制备本发明的包装：
(1)线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯的共混物
(2)通过将不同的材料熔融并共混在一起而形成
(3)BC918CF，ex Borealis
(4)茂金属线性低密度聚乙烯
(5)低密度聚乙烯
(6)50%二氧化钛和50%LDPE
(7)通过将层以所示顺序共挤出而形成
设置立式成型填充封合（VFFS）转换加工机以形成包装。立式成型填充封合机具有两个工位，一个在另一个的顶部用于形成、填充并闭合包装。多层膜首先在成型台肩之上形成为管。然后在上工位上以一步施加垂直边缘重叠密封和竖直角密封，以及底部闭合角撑密封。然后将膜向下输送至第二工位，其中所述包装用从顶部加入开口包装中的1.35Kg干洗衣粉填充。然后在下工位处施加顶部闭合的角撑密封。然后通过在工序中向下折叠包装的上部，将包装形成为更接近立方体大小的外观。
包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。所得的包装尺寸为：130mm宽，220mm高，和65mm深。将包装填充至130mm的高度。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。为形成密封所施加的密封温度（热源的温度）以及所施加的密封时间的以下组合，产生通过下落试验的包装。所有其它变量保持恒定。
实例2：除了第一密封层和印刷层为17.5微米厚，并且结构层具有35微米的厚度之外，如实例1中所述形成多层膜。所得的层压多层膜具有101微米的厚度。如前所述，层压多层膜具有450mm的宽度，并且用于制备本发明的包装，其使用与用于制备实例1的包装相同的工序。
如实例1，包装具有以下尺寸：130mm宽，220mm高，和65mm深，并用1.35Kg的干洗衣粉填充至130mm的高度。包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。形成垂直密封所施加的密封温度（热源的温度）以及所施加的密封时间的以下组合，产生通过下落试验的包装。所有其它变量保持恒定。
实例3：除了第一密封层和印刷层为12.5微米厚，并且结构层具有25微米的厚度之外，如实例1中所述形成多层膜。所得的层压多层膜具有81微米的厚度。如前所述，层压多层膜具有450mm的宽度，并且用于制备本发明的包装，其使用与用于制备实例1的包装相同的工序。
与实例1一样，包装具有以下尺寸：130mm宽，220mm高，和65mm深，并用1.35Kg干洗衣粉填充至130mm的高度。包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。形成垂直密封所施加的密封温度（热源的温度）以及所施加的密封时间的以下组合，产生通过下落试验的包装。所有其它变量保持恒定。
实例4：与实例1的层压多层膜一样，通过将第一密封层、结构层和印刷层共挤出来形成以下多层膜。在施加层压层之前，使用聚氨酯层压粘合剂接合层将绿色印刷层施用到印刷层，形成具有131微米的总厚度的层压多层膜。所得的层压多层膜具有450nm的宽度，并用于制备本发明的包装：
（1）、（2）、（4）、（6）、（7）如实例1的膜所定义。
（8）Clyrell EP310K，ex Basell
与实例1一样，包装具有以下尺寸：130mm宽，220mm高，和65mm深，并用1.35Kg干洗衣粉填充至130mm的高度。包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。形成密封所施加的密封温度（热源的温度）以及所施加的密封时间的以下组合，产生通过下落试验的包装。所有其它变量保持恒定。
实例5：除了第一密封层和印刷层为17.5微米厚，并且结构层具有35微米的厚度之外，如实例4中所述形成多层膜。所得的层压多层膜具有101微米的厚度。如前所述，层压多层膜具有450mm的厚度，并且用于制备本发明的包装，其使用与用于制备实例1的包装相同的工序。
与实例4一样，包装具有以下尺寸：130mm宽，220mm高，和65mm深，并用1.35Kg干洗衣粉填充至130mm的高度。包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。将施加的密封温度（热源的温度）和施加的密封时间进行以下组合以形成通过下落试验的竖直角密封。所有其它变量保持恒定。
实例6：除了第一密封层和印刷层为12.5微米厚，并且结构层具有25微米的厚度之外，如实例4中所述形成多层膜。所得的层压多层膜具有81微米的厚度。如前所述，层压多层膜具有450mm的厚度，并且用于制备本发明的包装，其使用与用于制备实例1的包装相同的工序。
与实例4一样，包装具有以下尺寸：130mm宽，220mm高，和65mm深，并用1.35Kg干洗衣粉填充至130mm的高度。包装包括宽度为3mm的竖直边缘重叠密封、各自宽度为5mm的四个竖直角密封、以及高度为10mm的闭合角撑末端密封（顶部和底部两者）。
对包装进行下落试验以评估其密封强度。将施加的密封温度（热源的温度）和施加的密封时间进行以下组合以形成通过下落试验的竖直角密封。所有其它变量保持恒定。
比较例7：为了比较，使用以下现有技术的多层膜制备具有与实例包装1至6相同尺寸（包括密封尺寸）的包装，所述膜具有95微米的厚度：
(8)85%HDPE和15%母料（50%二氧化钛和50%LDPE）
第一密封层和层压层两者均通过共挤出来形成。第一密封层和层压层两者均使用2微米的聚氨酯层压粘合剂层粘结到PET结构层。
形成通过下落试验的所需的施加的密封温度（热源的温度）和施加的密封时间的组合在下文给出。如前所述，所有其它变量保持恒定。
与本发明的实例相反，对于比较例7的膜而言，需要更高的密封温度或更长的施加的密封时间来形成通过下落试验的密封。
例如，将实例包装1A与比较例包装7进行比较，与对于用比较例7的膜制备的包装而言60ms相比，使用实例1的膜能够在270℃下使用50ms的热施加时间来形成竖直边缘重叠密封。这是更令人惊奇的，因为与95微米的比较例7的膜相比，实例1的膜具有131微米的厚度。通过使热源的温度升高30℃，可使用仅35ms的热施加时间来形成竖直边缘重叠密封（参见实例包装1B）。
如从包装实例1A和1B中可见，可在180℃的温度下，使用40ms的热施加时间形成通过下落试验的闭合角撑密封。相反，使用比较例7的膜，在相同的热施加时间下，需要230℃的温度以形成通过下落试验的闭合角撑密封。相似地，如从包装实例1E中可见，可在220℃的温度下，使用80ms的热施加时间形成通过下落试验的竖直角密封。相反，使用比较例7的膜，在相同的热施加时间下，需要260℃的温度以形成垂直密封。如前所述，施加的温度和热施加时间的减少是尤其令人惊奇的，因为与95微米的比较例7的膜相比，实例1的多层膜具有131微米的厚度。
随着多层膜的厚度减少，可形成密封的温度和热施加时间可进一步减少（例如，与比较例7相比，用于包装实例2A的竖直角密封）。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

Claims (3)

1.一种包装(100)，包括多层膜(10)，其中所述多层膜(10)包括：
外层，所述外层由第一密封层(20)组成，所述第一密封层(20)包含聚烯烃，所述聚烯烃选自由聚乙烯、聚丙烯以及它们的混合物组成的组；或者选自由乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯以及它们的混合物组成的组，其中所述第一密封层(20)具有8微米至55微米的厚度；和
结构层(30)，所述结构层包含基质相和分散相；
其中所述基质相的聚合物是聚丙烯均聚物；所述分散相包含多相共聚物，其中所述多相共聚物包含由聚丙烯组成的第一烯烃单体，以及选自下列的共聚单体：乙烯、C4-C20α-烯烃以及它们的混合物；并且所述基质相的聚合物以按所述结构层(30)的重量计75％至95％的量存在，并且所述结构层(30)包含按照二甲苯可溶物所测定的，按重量计5.0％至25％的所述多相共聚物；
所述结构层(30)具有6微米至120微米的厚度；并且其中所述包装(100)包括由所述多层膜(10)的两个部分的第一密封层(20)熔合在一起而形成的至少一个密封，并且所述多层膜(10)包括第二密封层(40)，使得所述第一密封层(20)和第二密封层(40)形成所述多层膜(10)的外层，并且所述密封为由所述多层膜(10)的至少四个层结合而形成的角撑密封。
2.根据权利要求1所述的包装(100)，其中所述包装还包括弱线(150)。
3.一种制备根据权利要求1至2中任一项所述的包装(100)的方法，其中所述方法包括以下步骤：
a.获取多层膜(10)的第一部分和多层膜(10)的第二部分；
b.使所述多层膜(10)的第一部分的第一密封层(20)与所述多层膜(10)的第二部分的第一密封层(20)接触；
c.将热源施加至所述多层膜(10)的第一部分和多层膜(10)的第二部分，以将所述多层膜(10)的第一部分的第一密封层(20)与所述多层膜(10)的第二部分的第一密封层(20)熔合，从而形成密封；
其特征在于所述热源处于160℃至300℃的温度下。
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