CN105531115A

CN105531115A - 具有可再生内容物的聚合物膜

Info

Publication number: CN105531115A
Application number: CN201480031026.0A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·洛伊夫根斯
Original assignee: Tristano Pty Ltd
Current assignee: Tristano Pty Ltd
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2016-04-27
Also published as: WO2014190395A1; CA2913590A1; AU2014273851A1; US20160107426A1; EP3003712A1; EP3003712A4; AU2014273851B2

Abstract

本发明涉及具有多层结构的聚合物膜，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，其中：(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：(a)含有淀粉的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含聚乙烯、热塑性淀粉和一种或多种增容剂；(b)具有在0.5-2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；(c)具有在2至4g/10min范围内的熔体流动指数和在0.918至0.925g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和(d)具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯；(ii)所述第一最外层和第二最外层独立地(a)包含具有0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和0.916至0.935g/cm³的密度的金属茂聚乙烯，或者(b)具有不大于120℃的热密封起始温度，其中所述第一最外层和第二最外层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

Description

具有可再生内容物的聚合物膜

发明领域

本发明大体上涉及聚合物膜，且特别涉及具有可再生内容物的聚合物膜。本发明还涉及用于制备所述聚合物膜的方法，且涉及包含所述膜或由所述膜制造的制品。

发明背景

为满足日益增长的性能要求如抗撕裂性和抗穿刺性、不透气性、密封性和清澈度，现代包装膜在其结构(例如，多层)和组成(例如，聚合物类型)方面都可能是相当复杂的。

由于其优异的物理和机械性能、可加工性和清澈度，聚乙烯被广泛用于包装膜的制造中。然而，迄今为止，聚乙烯归根结底来源于原油，且现在一致致力于包装行业以避免或至少减少使用这些基于油的聚合物而支持可持续的、生物来源的替代物。

迄今为止，在开发这种可持续的、生物来源的替代物方面的大部分研究集中在利用天然存在的生物聚合物如淀粉。淀粉是一种有吸引力的替代物，因为其来源于可再生资源(即，植物产品)、随时可得到且相对便宜。

尽管来源于可再生资源，相对于来源于油的聚合物，生物聚合物如淀粉通常展现出较差的机械性能并且因此发现了有限的工业应用。

在获得这两类聚合物的有利性能的尝试中，已经制备了生物聚合物和来源于油的聚合物的共混物。例如，大量的研究已经指向开发淀粉/聚乙烯共混物。

然而，淀粉和聚乙烯之间固有的不相容性通常导致具有高界面张力的多相形态的形成，其经常负面影响所得的聚合物组合物的物理和机械性能。例如，已知淀粉在聚乙烯基质中的存在促进所得聚合物的光泽、伸长性能、韧性、撕裂强度、抗穿刺性和清澈度显著下降。

可以使用增容剂以帮助改善聚乙烯/淀粉共混物的性能。然而，迄今为止，相对于不存在淀粉的聚乙烯组合物，包含聚乙烯和淀粉的聚合物组合物仍通常展现出较差的物理和机械性能。

因此，仍有机会开发结合可再生内容物如淀粉的聚乙烯聚合物体系，所述体系展现出与不存在可再生内容物的聚乙烯聚合物体系相当的物理和机械性能。

发明概述

因此，本发明提供了具有多层结构的聚合物膜，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

(a)含有淀粉的聚合物组合物，所述聚合物组合物包含聚乙烯、热塑性淀粉和一种或多种增容剂；

(b)具有在0.5-2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；

(c)具有在2至4g/10min范围内的熔体流动指数和在0.918至0.925g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和

(d)具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯；和

(ii)所述第一最外层和所述第二最外层独立地(a)包含具有在0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯，或者(b)具有不大于120℃的热密封起始温度，其中所述第一最外层和第二最外层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

本发明还提供一种用于制造具有多层结构的聚合物膜的方法，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，所述方法包括由共挤出所述插入在所述第一最外聚合物层和所述第二最外聚合物层之间的内聚合物层形成所述多层结构，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

(b)具有在0.5-2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；

(d)具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯；

(ii)所述第一最外层和所述第二最外层独立地(a)包含具有在0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯，或者(b)具有不大于120℃的热密封起始温度，其中所述第一最外层和所述第二最外层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

在一个实施方案中，所述第一最外层和所述第二最外层中的仅一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

在另一个实施方案中，所述第一最外层和所述第二最外层均具有不大于120℃的热密封起始温度。

在一个实施方案中，所述不大于120℃的热密封起始温度由聚合物组合物提供，所述聚合物组合物包含具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯。

在一个另外的实施方案中，所述不大于120℃的热密封起始温度由聚合物组合物提供，所述聚合物组合物包含以下各项的熔体共混物：(i)具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；和(ii)金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体。

根据本发明的聚合物膜包含聚乙烯和淀粉二者并且仍意外地展现出与不存在淀粉的聚乙烯系膜相当的物理和机械性能。换句话说，现在已经发现，可以使用聚乙烯和淀粉组分二者制造聚合物膜并且仍旧展现出单独聚乙烯的期望的性能。不希望被理论所限制，据信，独特的膜的多层结构/组成使得淀粉组分与聚乙烯能够以有利地抵消将聚乙烯和淀粉组合的已知缺点的方式组合。因此聚合物膜可以得到由聚乙烯树脂提供的优点，同时仍得到结合再生内容物如淀粉的环境益处。

已发现根据本发明的聚合物膜展现出优异的透明性、密封强度、韧性和抗穿刺性，其程度明显优于传统的聚乙烯/淀粉系聚合物膜。

在一个实施方案中，每个最外聚合物层和所述内聚合物层中的一个或多个还包含预降解剂。在一个另外的实施方案中，所述多层结构中的每个聚合物层还包含预降解剂。

在根据本发明的聚合物膜中结合预降解剂使得能够制造这样的膜，以使其以可控的方式经历氧降解。

除了通过结合可再生内容物如淀粉得到的好处之外，根据本发明的包含预降解剂的聚合物膜表现出另外的优点，其在于可以将膜设计为在它们的消费寿命之后以加速的速率降解并且从而在将膜安置在填埋点时使某些负面影响最小化。

根据本发明的聚合物膜特别良好地适合用于制造用于容纳消费产品的袋。

在一个实施方案中，所述聚合物膜是适合于容纳消费产品的袋的形式。

在一个另外的实施方案中，将所述袋热密封以在其中容纳所述消费产品。

在另一个实施方案中，所述消费产品是液态的。

在仍旧一个另外的实施方案中，所述液体是水或包含水。

在另一个实施方案中，所述聚合物膜是容纳消费产品的密封袋的形式。

本发明还提供了一种用于制造具有容纳在其中的消费产品的密封袋的方法，所述方法包括：将所述消费产品与根据本发明的聚合物膜接触并且将所述聚合物膜热密封从而形成容纳消费产品的所述密封袋。

本领域技术人员将理解，包装的消费产品的运输在以下方面存在问题：在运输期间至少确保包装保持足够完整以满意地容纳消费产品。例如，需要小心地运输包装在玻璃容器中的消费品以避免玻璃的破损和消费产品的损失。此外，消费产品通常用大型坚硬的容器包装和运输，例如大型坚硬的塑料容器。虽然与玻璃容器相比这种塑料容器可能不容易破损，至少部分归因于其固有的大容量，它们在使用之后表现出实际处理问题。

至少由于其优异的韧性、抗穿刺性和密封性，根据本发明的聚合物膜可以有利地形成用于容纳消费产品的柔性、韧性和良好密封的袋或囊。作为具有柔韧性的袋的结果，在用消费产品填充并且随后密封之后，可以将包装的消费产品堆放以用于运输，以使堆放的物品之间几乎没有空隙空间。此外，良好密封的聚合物膜的优异的耐久性使得能够在无需担心消费产品的破裂和随后的损失的情况下对袋进行处理。

在一个实施方案中，容纳消费产品的密封袋在从1米的高度落到混凝土基底上时不破裂。

可以有利地制造由根据本发明的膜制成的袋以容纳大体积范围的消费产品。在一个实施方案中，制造所述袋以容纳高达500ml、或高达1l、或高达10l、或高达15l、或高达20l、或高达25l、或高达30l体积的消费产品。

在一个实施方案中，所述密封袋具有容纳约在500ml至约30l范围内的体积的消费产品的尺寸。

本发明还提供了一种用于制造容纳消费产品的密封袋的方法，所述方法包括用根据本发明的聚合物膜形成袋，用消费产品填充如此形成的袋和随后将所述袋密封从而形成容纳消费产品的密封袋。

在将根据本发明的聚合物膜制成袋，并且将所述袋密封从而容纳消费产品的情况下，可以期望所述袋自身随后密封在另一个袋中从而形成袋中袋(bag-in-bag)布置。在期望放置容纳消费产品的内密封袋暴露于不可控的外部和潜在污染的环境的情况下，这种袋中袋布置是可用的。

在一个另外的实施方案中，容纳消费产品的密封袋自身密封在第二个袋(例如塑料包覆袋的形式)中。第二个袋可以由根据本发明的聚合物膜制造或可以不由根据本发明的聚合物膜制造。

以下更详细地描述本发明的另外的方面和实施方案。

附图简述

将在下文参考以下非限制性附图描述本发明，其中：

图1示出了在实施例B2中制备的多层袋的跌落测试结果；

图2示出了在实施例B2中制备的多层袋的拉伸测试结果；

图3示出了在实施例B2中制备的多层袋的断裂伸长率测试结果；

图4示出了在实施例B2中制备的多层袋的弹性模量测试结果；

图5示出了在实施例B2中制备的多层袋的落镖冲击测试结果；和

图6示出了在实施例B2中制备的多层袋撕裂测试结果。

发明详述

根据本发明的聚合物膜具有多层结构，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层。因此可以将多层结构描述为具有“夹心”或层叠型结构。

借助具有“第一最外聚合物层和第二最外聚合物层”的多层结构意指第一最外聚合物层和第二最外聚合物层各自表示多层结构中最后的聚合物层。

多层结构还包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层。多层结构可以包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间一个或多个其他内聚合物层。

在一个实施方案中，仅有一个插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层。在那种情况下，可以将多层膜描述为具有三层结构，所述三层结构由插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层组成。

仅为了方便，在本文中内聚合物层可以被称为“芯层”，并且在本文中第一最外聚合物层和第二最外聚合物层可以分别简称为第一聚合物层和第二聚合物层。

根据本发明，内聚合物层包含组分(a)-(d)的熔体共混物。借助包含各组分的“熔体共混物”意指各组分已被熔融混合以提供各组分的整体紧密的共混物。

应当理解，在聚合物膜本身的情况下，表达方式“熔体共混物”将通常用于描述固态的共混物。然而，本领域技术人员将会理解，在制造聚合物膜的情况下，表达方式“熔体共混物”还可以扩展至描述熔融态的共混物。

内聚合物层的组分(a)是包含聚乙烯、热塑性淀粉、和一种或多种增容剂的含有淀粉的聚合物组合物。在制造根据本发明的聚合物膜的情况下，含有淀粉的聚合物组合物自身可以以物理共混物(即单纯的混合)或组成组分的熔体共混物的形式提供/使用。

根据本发明使用的聚乙烯将通常来源于化石系石油，但也可以来源于可再生来源，例如甘蔗或淀粉。

在制造根据本发明的聚合物膜的情况下，含有淀粉的聚合物组合物(即组分(a))将通常以组成组分的熔体共混物的形式提供/使用。从而，在其与组分(b)-(d)熔融处理以形成内层聚合物层之前，含有淀粉的聚合物组合物自身将通常以熔体共混物的形式制造。

含有淀粉的聚合物组合物包含聚乙烯。使用的聚乙烯的类型可以根据膜的预期应用而变化。例如，聚乙烯可以选自以下各项中的一种或多种：极低密度聚乙烯(VLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。

在一个实施方案中，含有淀粉的聚合物组合物包含VLDPE，其通常表征为具有小于0.905g/cm³的密度。通常，VLDPE将具有范围为约0.85g/cm³至0.905g/cm³的密度，例如约0.88g/cm³至0.905g/cm³。在本领域中还已知VLDPE是超低密度聚乙烯(ULDPE)，并且通常是乙烯与一种或多种α-烯烃如1-丁烯、1-己烯、和1-辛烯的共聚物。

使用的VLDPE将通常具有约0.5g/10min至约10g/10min的熔体流动指数。

本文提及密度或熔体流动指数(MFI)意图是指根据ASTMD792确定的密度和根据ASTMD1238确定的熔体流动指数。MFI意图为在190℃/2.16kg下测量。

合适的VLDPE包括但不限于，具有约0.904g/cm³的密度和约4g/10min的熔体流动指数的乙烯/辛烯共聚物、具有约0.884g/cm³的密度和约0.7g/10min的熔体流动指数的乙烯/丁烯共聚物以及具有约0.8985g/cm³的密度和约5g/10min的熔体流动指数的乙烯/丁烯共聚物。

在含有淀粉的聚合物组合物使用VLDPE据信有利于至少存在于该组合物中的组分和内层聚合物层中的那些组分的相容化。

LDPE通常表征为具有在0.910g/cm³至0.940g/cm³范围内的密度。可以使用的LDPE包括但不限于具有约0.2g/10min至约7g/10min的熔体流动指数的LDPE。

在本发明的一个实施方案中，含有淀粉的聚合物组合物包含VLDPE和LDPE。

LLDPE通常表征为具有范围为0.910g/cm³至0.926g/cm³的密度，MDPE通常表征为具有范围为0.926g/cm³至0.940g/cm³的密度，并且HDPE通常表征为具有范围为至少0.941g/cm³的密度(通常0.941g/cm³至0.965g/cm³)。

可以商购获得合适等级的VLDPE、LDPE、LLDPE、MDPE和HDPE。

相对于该组合物中存在的其他组分，在含有淀粉的聚合物组合物中使用的聚乙烯将通常以范围为约5重量％至约85重量％的量存在。在一个实施方案中，相对于该组合物中存在的其他组分，含有淀粉的聚合物组合物之中的聚乙烯以范围为约5重量％至约65重量％的量存在，例如约5重量％至约45重量％或约5重量％至约25重量％。

在本发明的另一个实施方案中，含有淀粉的聚合物组合物中的总聚乙烯含量由约1重量％至约10重量％的VLDPE和约90重量％至约99重量％的LDPE组成。

含有淀粉的聚合物组合物可包含增容剂。如本文使用的，术语“增容剂”意图表示将有助于聚乙烯和热塑性淀粉(TPS)的相容化的试剂。本领域技术人员将理解的是，聚乙烯和TPS固有地彼此不相容并且当一起熔融处理时将产生具有高界面张力的多相形态。在这种情况下，增容剂有助于多相形态的界面张力的降低以提供更均一的形态。这种增容剂将通常展现出两亲性特征，因为它们将具有呈现亲水性区域和疏水性区域的分子结构。为了方便，可以因此将增容剂描述为是两亲性增容剂。

合适的增容剂的实例包括但不限于乙烯丙烯酸共聚物(EAA)，乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMA)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯-共-乙烯醇(EVOH)、聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物和离聚物(例如其中至少一些酸基被金属阳离子如锌、钠或锂中和的具有酸官能团的聚合物)。

可以商购获得适合根据本发明使用的增容剂。

相对于在含有淀粉的聚合物组合物中存在的组分的总质量，增容剂将通常以范围为约2重量％至约25重量％、或约2重量％至约20重量％、或约2重量％至约15重量％、或约5重量％至约15重量％的量使用。

在一个实施方案中，增容剂是EAA。通常，使用的EAA将具有范围为约5％至约20％的丙烯酸含量，例如约8％至约15％。使用的EAA也将通常具有范围为约10g/10min至约20g/10min的熔体流动指数。

含有淀粉的聚合物组合物当然也包含以TPS形式的淀粉组分。本领域技术人员将理解，TPS是包含一种或多种增塑剂的淀粉的变性形式。

淀粉主要发现于植物的种子、果实、块茎、根和茎髓中，并且是通过在1-4碳位置通过葡糖苷键连接的重复的葡萄糖基团组成的天然来源的聚合物。淀粉由两种类型的α-D-葡萄糖聚合物组成：直链淀粉(amylose)，一种具有约1×10⁵的分子量的基本上直链的聚合物；和支链淀粉(amylopectin)，一种具有约1×10⁷的非常高的分子量的高度支化聚合物。每个重复的葡萄糖单元通常具有三个游离羟基，从而提供了具有亲水性质和反应性官能团的聚合物。大多数淀粉含有20％至30％的直链淀粉和70％至80％的支链淀粉。然而，取决于淀粉的来源，直链淀粉与支链淀粉的比例可以显著地变化。例如，某些杂交玉米提供了具有100％支链淀粉的淀粉(蜡质玉米淀粉)，或范围为从50％至95％的逐渐升高的直链淀粉含量的淀粉。

淀粉通常以具有范围为约15％至45％的结晶度的小颗粒存在。颗粒的尺寸可根据淀粉的来源而变化。例如，玉米淀粉通常具有范围为约5μm至约40μm的粒度直径，而马铃薯淀粉通常具有范围为约50μm至约100μm的粒度直径。

还可对这种“天然的”或“自然的”形式的淀粉化学改性。化学改性的淀粉包括但不限于，氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、交联淀粉或这些化学改性的组合(例如醚化并酯化的淀粉)。通常通过使淀粉的羟基与一种或多种试剂反应来制备化学改性的淀粉。与相应的天然淀粉相比，通常被称为取代度(DS)的反应程度可显著地改变改性淀粉的生理化学性能。天然淀粉的DS被指定为0并且对于完全取代的改性淀粉来说范围可以高达3。取决于取代基的类型和DS，化学改性的淀粉可展现出相对于天然淀粉显著不同的亲水/疏水特征。

天然淀粉和化学改性淀粉二者通常展现出差的热塑性能。为了提高这些特性，可以通过本领域公知的方法将淀粉转化为TPS。例如，可以用一种或多种增塑剂熔融处理天然淀粉或化学改性淀粉。在TPS的制造中通常使用多元醇作为增塑剂。

因此，在本文中提及TPS的重量％意图包括淀粉和TPS的增塑剂组成组分二者的总质量。

TPS可源自的淀粉包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉、木薯淀粉、高直链淀粉或其组合。

在淀粉被化学改性的情况下，其将通常是醚化的或酯化的。合适的醚化淀粉包括但不限于被乙基和/或丙基取代的那些醚化淀粉。合适的酯化淀粉包括但不限于被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代的那些酯化淀粉。

在本发明的一个实施方案中，用于制备TPS的淀粉是天然淀粉，例如选自以下各项中的一种或多种的天然淀粉：玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大豆淀粉、木薯淀粉和高直链淀粉。

在本发明的另一个实施方案中，用于制备TPS的淀粉是玉米淀粉或具有DS＞0.1的玉米淀粉乙酸酯。

TPS还将通常包含一种或多种多元醇增塑剂。合适的多元醇包括但不限于，丙三醇，以下各自中的一种或多种：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,2,6-己三醇、1,3,5-己三醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘露醇以及它们的乙酸酯、乙氧基化物和丙氧基化物衍生物。

在一个实施方案中，TPS包含丙三醇和/或山梨醇增塑剂。

相对于淀粉和一种或多种增塑剂组分的相加的质量，TPS的增塑剂含量将通常范围为约5重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％或约10重量％至约30重量％。

相对于组合物中存在的所有组分的总质量，TPS将通常以范围为约10重量％至约80重量％的量存在于含有淀粉的聚合物组合物中。在一个实施方案中，相对于组合物中存在的所有组分的总质量，TPS以范围为约30重量％至约75重量％，例如约50重量％至约75重量％或约60重量％至约75重量％的量存在于含有淀粉的聚合物组合物中。

在一个实施方案中，与在组合物中存在的所有组分的总质量相比，含有淀粉的聚合物组合物包含范围为约5重量％至约85重量％的量的聚乙烯，范围为约2重量％至约25重量％的量的增容剂和范围为约10重量％至约80重量％的量的TPS。

在一个另外的实施方案中，与在组合物中存在的所有组分的总质量相比，含有淀粉的聚合物组合物包含范围为约5重量％至约25重量％的量的聚乙烯，范围为约5重量％至约15重量％的量的增容剂和范围为约50重量％至约75重量％的量的TPS。

不希望被理论所限制，据信含有淀粉的聚合物组合物提供了聚乙烯和TPS的高度相容化的共混物。尤其是，据信，由于增容剂的作用，可以为至少TPS和聚乙烯相区域提供共连续形态。在至少组分(a)的熔体共混物形式的TPS和聚乙烯相区域的情况下，借助“共连续相形态”，意图是指其中通过任一个相区域的连续路径可以被引导至所有相区域边界而不跨过任何相区域边界的拓扑学状态。

除了主增容剂如EAA，含有淀粉的聚合物组合物可以还包含一种或多种共增容剂如EVA。在那种情况下，相对于组合物中所有组分的总质量，一种或多种共增容剂将通常以范围为约0.2重量％至约2重量％的量存在。

根据本发明的含有淀粉的聚合物组合物还可包括聚烯烃蜡。表达方式“聚烯烃蜡”意图是指低分子量聚烯烃。借助“低”分子量意指小于约5000、小于约4000或小于约3000的数均分子量(Mn)。

在本文中提及分子量(Mn)是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的分子量。

将通常通过聚烯烃的热降解或化学降解或者由烯烃的部分聚合(即，低聚)制备聚烯烃蜡。

在一个实施方案中，聚烯烃蜡具有范围为约250至约3500的数均分子量(Mn)。

聚烯烃蜡将通常是乙烯、丙烯和一种或多种其他α-烯烃的均聚物或共聚物。

在一个实施方案中，聚烯烃蜡是聚乙烯蜡。

为避免任何疑虑，在聚烯烃蜡是聚乙烯蜡的情况下，该“聚乙烯蜡”不应被认为是含有淀粉的聚合物组合物的“聚乙烯”含量的一部分。换句话说，含有淀粉的聚合物组合物的聚乙烯含量并非意在包括也可存在于该组合物中的任何聚乙烯蜡。

聚烯烃蜡还可被一个或多个极性部分取代。例如，聚烯烃蜡可以是氧化的聚烯烃蜡。

在一个实施方案中，聚烯烃蜡具有约范围为2000至约4000g/10min、或约2500至约3500g/10min、或约2750至约3250g/10min、或约3000g/10min的MFI。

在另一个实施方案中，聚烯烃蜡具有大于约95℃的熔点或熔化范围。

在一个另外的实施方案中，聚烯烃蜡具有落入约95℃至约120℃的温度范围的熔点或熔化范围。

在本文中提及聚烯烃蜡的熔点或熔化范围是根据ASTM3417通过差示扫描量热法(DSC)以10℃/min的加热速率测量的熔点或熔化范围。

当使用时，相对于组合物中存在的所有组分的总质量，聚烯烃蜡将通常以范围为约0.2重量％至约2重量％、或约0.2重量％至约1重量％的量存在。

含有淀粉的聚合物组合物还可包含一种或多种添加剂。这些添加剂可包括填料(例如，碳酸钙、滑石、粘土(例如蒙脱石)和二氧化钛)；颜料；抗静电剂；和加工助剂，例如硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钠、油酰胺、硬脂酰胺和芥酸酰胺。

如果被使用，那么相对于组合物中存在的所有组分的总质量，这些添加剂将通常以范围为约0.1重量％至约0.4重量％的量存在。

除了含有淀粉的聚合物组合物，多层结构的内聚合物层还包含组分(b)，其是具有在0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯。

本领域技术人员将理解，“金属茂”聚乙烯是已使用金属茂催化剂制造的聚乙烯。金属茂聚乙烯树脂是可商购的。

在一个实施方案中，组分(b)中使用的金属茂聚乙烯是金属茂LLDPE(mLLDPE)。

内聚合物层的组分(c)是具有在2至4g/10min范围内的熔体流动指数和在0.918至0.925g/cm³范围内的密度的聚乙烯。该聚乙烯可以进一步描述为LDPE。

内聚合物层还包含组分(d)，即具有在0.05至0.2g/10min范围内的熔体流动指数和在0.948至0.955g/cm³范围内的密度的聚乙烯。该聚乙烯可以进一步描述为HDPE。

内聚合物层的组分(a)-(d)以熔体共混物的形式提供。为了提供熔体共混物，组分(a)-(d)将通常被熔融处理。在形成聚合物膜之前或在形成聚合物膜时，可以将组分(a)-(d)一起熔融处理以形成内聚合物层。如之前所指出的，可以以在形成内聚合物层熔体共混物之前或在形成内聚合物层熔体共混物时已经形成的熔体共混物的形式使用组分(a)自身。

可以使用常规熔融加工设备以制备内聚合物层熔体共混物。例如，可以使用常规挤出设备制备熔体共混物。

以下概述了用于制造相关组分的熔体共混物的技术的另外的细节。

相对于内聚合物层中存在的所有组分的总质量，内聚合物层将通常包含约范围为20重量％至约70重量％的量的组分(a)，范围为约20重量％至约50重量％的量的组分(b)，范围为约5重量％至约35重量％的量的组分(c)和范围为约5重量％至约25重量％的量的组分(d)。

根据本发明的聚合物膜的多层结构还包含第一最外聚合物层和第二最外聚合物层。第一最外层和第二最外层独立地(a)包含具有在0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯，或者(b)具有不大于120℃的热密封起始温度，其中第一最外层和第二最外层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

在一个实施方案中，第一最外层和第二最外层中的仅一个具有不大于120℃的热密封起始温度。

在另一个实施方案中，第一最外层和第二最外层均具有不大于120℃的热密封起始温度。

包含具有在0.5至2.5g/10min范围内的熔体流动指数和在0.916至0.935g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯的最外聚合物层可也以展现出不大于120℃的热密封起始温度。

在最外层中使用的金属茂聚乙烯也可以商购得到。

如果期望，最外层可以包含一种或多种其他组分如着色剂以将该层着色。相对于在所述层中存在的所有组分的总质量，该一种或多种其他组分将通常以范围为0重量％至约5重量％的量存在。

当使用时，相对于在所述层中存在的所有组分的总质量，最外层中的金属茂聚乙烯将通常以范围为约95重量％至100重量％的量存在。

最外聚合物层中的至少一个具有不大于120℃的热密封起始温度。借助具有不大于120℃的“热密封起始温度”的层，意指制造合适强度的密封所需的最小温度不大于120℃。根据ASTMF-1921-热塑性塑料的热粘性-热密封强度测试-方法B使用“热粘性测试机”确定热密封起始温度。在密封已经形成之后和其冷却到室温之前热粘性立即测量在柔性网的热塑性表面之间形成的热密封的强度作为密封温度的函数。

具有不大于120℃的热密封起始温度的最外聚合物层将通常具有在约70℃高至120℃范围内的热密封起始温度。

在一个实施方案中，通过包含以下各项中的一种或多种的聚合物组合物提供不大于120℃的热密封起始温度：具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯、金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体，例如具有在2至30g/10min范围内的熔体流动指数和在0.850至0.910g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMA)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯-共-乙烯醇(EVOH)、聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物和离聚物(例如其中至少一些酸基被金属阳离子如锌、钠或锂中和的具有酸官能团的聚合物)。

在另一个实施方案中，通过包含具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯的聚合物组合物提供具有不大于120℃的热密封起始温度。

在一个另外的实施方案中，通过包含以下各项的熔体共混物的聚合物组合物提供不大于120℃的热密封起始温度：

(e)具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；和

(f)金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体。

因此多层结构的最外层可以包含组分(e)和(f)的熔体共混物。

具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯(即组分(e))是可商购的。

在最外层包含组分(f)，即金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体的情况下，塑性体将通常具有在2至50g/10min范围内的熔体流动指数和在0.850至0.91g/cm³范围内的密度。

借助“金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体”意指乙烯和一种或多种使用金属茂催化剂聚合的烯烃的共聚物。适合根据本发明使用的弹性体通常是乙烯和具有3至10个碳原子的α-烯烃如丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的共聚物。这样的塑性体可商购自使用商标的DuPont/Dow弹性体、使用商标的DowPlastics并且来自ExxonMobilChemicals，使用商标和

在一个实施方案中，合适的金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体包括其中α-烯烃共聚单体是C₃至C₁₂α-烯烃的那些或这些α-烯烃的混合物。在一个另外的实施方案中，使用C₃、C₄、C₆和/或C₈α-烯烃共聚单体。

在作为具有组分(e)的熔体共混物存在的情况下，相对于在第二最外层中存在的所有组分的总质量，可以以高至50重量％的量使用金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体(组分(f))。

当使用时，相对于在该层中存在的所有组分的总量，组分(e)将通常以范围为约50重量％至约100重量％的量存在于最外层中。

可以使用具有不大于120℃的热密封起始温度的最外聚合物层以促进由膜制造的密封袋的形成。制造给定袋结构的方式需要膜的最外层中的一个或两个具有不大于120℃的热密封起始温度。本领域技术人员将选择适当设计的膜以制造给定的袋结构。

组成根据本发明的聚合物膜的多层结构的每个层还可以包含预降解剂。在那种情况下，相对于给定层中所有组分的总质量，预降解剂将通常以范围为约0.5重量％至约2重量％的量存在。例如，第一最外聚合物层和第二最外聚合物层以及内聚合物层中的每一个可以包含约0.5至约2重量％的预降解剂。

预降解剂是可以加速聚合物如聚乙烯的降解的本领域已知的试剂。

本领域技术人员将理解，在预降解剂/聚合物组合物的情况下，术语“降解”意图表示包含预降解剂的聚合物产品由于聚合物分子量的降低可以经历脆化(embrittlement)，接着破碎或粉碎。这种降解在本领域也称为氧降解并且其不应与需要微生物作用的生物降解混淆。

因此，在经历氧降解时，聚合物的物理性能下降并且由其制造的产品变得脆化到它们可以容易地破碎成小片的程度。所得粉碎的降解产品有利地呈现出减小的体积并且因此降低了负面的填埋影响。此外，产品的粉碎使得聚合物更容易随时间通过生物降解而生物同化。

为了方便，术语“降解作用”、“降解”、“经降解的”或其语法上的变形可以在本文中与术语“氧降解作用”、“氧降解”、“经氧降解的”或其语法上的变形互换使用。

本领域技术人员还将理解，聚合物的氧降解是可以在预降解剂存在或不存在的情况下连续发生的过程。然而，在本发明中使用预降解剂的上下文中重要的是氧降解发生的程度和速率。

相对于不存在预降解剂的相关聚合物，使用根据本发明的预降解剂有助于加速氧降解的程度和速率。考虑到聚合物如聚乙烯在标准环境条件下可能需要数百年来降解，使用根据本发明的预降解剂使聚合物膜的降解能够在制造之后的期望的和可控的实用的时间点发生。

本领域对于其中聚合物产品具有有效使用寿命的时间段的通常定义为其中根据ISO527-3测量的产品的拉伸强度保持该产品的初始拉伸强度的至少50％的时间段。备选地，当聚合物产品的通过ASTMD638；IV型哑铃所测量的断裂伸长率小于5％和/或该产品具有使用红外光谱法用1465和1755处的吸收峰的比率所测量的大于或等于0.10的羰基指数时，在本领域中也将该聚合物产品称为已达到了其有效寿命。

因此，包含预降解剂的根据本发明的聚合物膜将在考虑到具体有效寿命的情况下设计和销售。换句话说，所述膜将通常以“使用期限”销售。该有效寿命将很大程度上取决于膜中预降解剂的量。

本领域技术人员可以容易地根据本发明配制聚合物膜以满足给定消费产品的有效寿命要求。例如，可以使用不同浓度的预降解剂来制备一系列试验组合物。可以对由这种组合物制造的膜进行加速老化(例如在烘箱中在80℃下1星期)。然后可以测试膜性能，并且外推该结果(如果需要的话)以确定合适的预降解剂的浓度以实现所期望的有效寿命。

对于可以根据本发明使用的预降解剂的类型没有特别的限制。

预降解剂可以是金属盐。金属盐可以包括选自以下各项的金属：钴、铈、铁、铝、锑、钡、铋、镉、铬、铜、镓、镧、铅、锂、镁、汞、钼、镍、钾、稀土、银、钠、锶、锡、钨、钒、钇、锌或锆。

在一个实施方案中预，降解剂是金属羧酸盐。合适的预降解剂的实例包括：乙酸钴、硬脂酸钴、辛酸钴、环烷酸钴、环烷酸铁、辛酸铁、硬脂酸铁、硬脂酸铅、辛酸铅、硬脂酸锆、硬脂酸铈、辛酸铈、硬脂酸锰、油酸锰、十二烷基乙酰乙酸锰、乙酰丙酮酸钴、乙酸钴、油酸钴、硬脂酸钴、十二烷基乙酰乙酸钴、硬脂酸铜、油酸铜、乙酸铁、辛酸锌、环烷酸锌、二硬脂酸铁、高锰酸钾、三草酸钴(III)酸钾(potassiumtrioxalatocobaltate(III))、氯化三(乙二胺)钴(III)、六硝基钴(III)酸钠、六氰基钴(III)酸钾及其组合。

为了帮助调整根据本发明的聚合物膜以为产品提供指定的有效寿命，组合物还可以包含一种或多种氧化抑制剂。这样的试剂可以用于通过各种机制例使聚烯烃骨架上的碳中心自由基的形成最小化(例如使用UV吸收剂)、自由基清除(例如使用受阻胺和/或酚类抗氧化剂)和氢过氧化物物质的非自由基分解(例如使用有机亚磷酸酯)来抑制聚烯烃的氧降解。因此可以与预降解剂结合使用该试剂以更精确地控制膜的降解特征。

合适的氧化抑制剂的实例包括酚类抗氧化剂、自由基清除剂、有机亚磷酸酯和UV吸收剂。

酚类抗氧化剂和自由基清除剂的具体实例包括Irganox1010，四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，Irganox1076,3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯和Hostanox03，二[3,3-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸]亚乙基酯。

有机亚磷酸酯的具体实例包括Irgafos168，三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯，WestonTNPP，三(壬基苯基)亚磷酸酯和Weston705，不含壬基苯酚的亚磷酸酯。

UV吸收剂的具体实例包括Tinuvin770，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，和Chimassorb944，聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]。

使用的氧化抑制剂的量将根据使用的预降解剂的量而变化。如果使用，相对于存在于膜的相关层中所有组分的总质量，氧化抑制剂将以范围为约0.01重量％至约4重量％，例如范围为约0.01重量％至约2重量％，范围为约0.01重量％至约1重量％的量存在。

根据本发明的聚合物膜还可以包含一种或多种添加剂。这样的添加剂可以包括填料(例如碳酸钙、滑石、粘土(例如蒙脱石)和二氧化钛)；颜料；抗静电剂；和加工助剂(例如硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钠、氧化聚乙烯、油酰胺、硬脂酸胺和芥酸酰胺)。

如果使用，相对于存在于膜的相关层中所有组分的总质量，这样的添加剂将通常以范围为约0.5重量％至约2重量％的量存在。

在一个实施方案中，抗静电添加剂存在于/结合至第一最外聚合物层和第二最外聚合物层中。合适的抗静电剂包括季铵抗静电剂。相对于存在于膜的相关层中所有组分的总质量，抗静电添加剂可以以范围为约0.1重量％至约0.4重量％的量存在/使用。

根据聚合物膜的应用，可以特别期望的是将防阻塞剂和/或增滑剂作为添加剂结合到至少第一最外聚合物层和第二最外聚合物层中。

在一个实施方案中，将防阻塞剂和/或增滑剂结合到第一最外聚合物层和第二最外聚合物层中的每一个中。

合适的增滑剂包括迁移增滑添加剂(例如，油酰胺、硬脂酰胺或芥酸酰胺)和非迁移增滑添加剂(例如聚硅氧烷)。

合适的防阻塞添加剂包括碳酸钙、滑石、粘土(例如蒙脱石)和二氧化硅。

相对于存在于膜的相关层中所有组分的总质量，防阻塞剂和/或增滑剂可以以范围为约0.1重量％至约2重量％的量存在/使用。

根据本发明的聚合物膜由以下方法制备：其包括通过共挤出插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层形成多层结构。常用共挤出设备和技术可以有利地用于制造该结构。通常，多层结构将通过多层流延或吹膜共挤出来制造。

组成多层结构的聚合物层中的每一个包含，或可以包含多于一种组分。在给定聚合物层的确包含多于一种组分的情况下，可以在制造聚合物膜时组合单独的组分。备选地，可以将一种或多种组分在制造膜之前组合并且任选地熔融处理从而形成两种以上组分的熔体共混物。在那种情况下，可以将两种以上组分的熔体共混物储存并且随后用于制造聚合物膜的过程。例如，对于包含组分(a)-(d)的熔体共混物的内聚合物层来说，组分(a)可以以已经事先制备随后在形成膜时与组分(b)-(d)组合的熔体共混物的形式提供。

在制造聚合物膜之前将在聚合物膜的给定聚合物层中存在的两种以上组分组合并且熔融处理时，可以使用本领域公知的技术和设备进行该融处理。通常，使用常用挤出设备，如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和其他多螺杆挤出机或法雷尔连续混合机(Farrellcontinuousmixer)完成熔融处理。在合适的温度下将熔融处理进行充足的时间以促进组合的组分之间的紧密熔融共混。本领域技术人员将理解，通常在合适的温度范围内进行熔融处理，并且这一范围根据被熔融处理的组分的性质而变化。通常，根据本发明使用的组分将在约150℃至约210℃的温度下熔融处理。

如本文所使用的，术语“挤出作用”或其变体如“挤出机”、“挤出(extrudes)”、“挤出(extruding)”等意图定义迫使熔融聚合物通过成形模具的方法。

通常，根据本发明的方法的插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层的共挤出将包括：通过挤出将各个聚合物熔体流供给至模具如狭缝模具或环形模具中，以便将熔体流组合成至少一个合适构造的三层结构。然后通常将所得的多层结构迅速骤冷并拉伸从而形成多层膜。当然也可将额外的聚合物熔体流引入模具中以增加所得的膜的层的数量。在那种情况下，因为聚合物膜必须具有所述的第一聚合物层和第二聚合物层分别作为最外聚合物层，这样的层当然需要另外的内聚合物层。

对于组成聚合物膜的多层结构的每个层的厚度没有特别的限制。例如，内聚合物层的厚度可以范围为约8μm至约120μm，例如约30μm至约50μm。

第一最外聚合物层和第二最外聚合物层中的每一个可以具有相同或不同的厚度。通常，第一最外聚合物层和第二最外聚合物层将具有相似的或基本相同的厚度。

在一个实施方案中，第一最外聚合物层和第二最外聚合物层各自独立地具有范围为约8μm至约15μm，例如约15μm至约35μm的厚度。

在一个另外的实施方案中，在聚合物膜的总质量中，内聚合物层占约40重量％至约80重量％，并且第一最外聚合物层和第二最外聚合物层中的每一个独立地占约10重量％至约30重量％。

在某些应用中，可以期望的是，聚合物膜适合用于食物接触应用中。在那种情况下，至少与食物源接触的最外聚合物层应当是符合食物接触的。

因此，在一个实施方案中，最外聚合物层中的至少一个是符合食物接触的。

在一个另外的实施方案中，至少第一最外聚合物层和第二最外聚合物层的各自是符合食物接触的。

借助是“符合食物接触的”意指符合EU法规号10/2011。根据这一法规，塑料材料或制品不应将其成分以超过60mg/kg(以食物材料的重量计)或10mg/dm²(以制品或材料的表面积计)的总迁移限制的量转移到食物材料。

根据本发明的聚合物膜可以有利地包含聚乙烯和淀粉二者并且仍意外地展现出与不存在淀粉的聚乙烯基膜相当的物理和机械性能。这样的性能使得膜特别良好地适合用于制造用于容纳消费产品的袋。

因此，在一个实施方案中，聚合物膜是以适合用于容纳消费产品的袋的形式。

在另一个实施方案中，消费产品预期用于动物或人类消费。

对于可以将根据本发明的聚合物膜制成适合用于容纳消费产品的袋的方式没有特别限制。

用于将聚合物膜转化为这样的袋的技术和设备是本领域公知的，并且可以有利地与根据本发明的聚合物膜一起使用。

根据本发明的聚合物膜也特别良好地适合用于制造用于使用形成、填充和密封过程的容纳消费产品的袋的制造中。

因此，本发明还提供用于制造容纳消费产品的密封袋的方法，所述方法包括：使用根据本发明的聚合物膜形成袋，用消费产品填充如此形成的袋和随后将所述袋密封从而形成容纳消费产品的密封袋。

本领域技术人员将理解，对于制造容纳消费产品的密封袋来说，形成、填充和密封过程是本领域公知的。常规的形成、填充和密封设备和技术可以方便地用于制造根据本发明的容纳消费产品的密封袋。

根据本发明的聚合物膜包含具有不大于120℃的热密封起始温度的最外层。因此由根据本发明的聚合物膜形成的袋将通常具有这样的层作为袋结构的内层，使得袋可以容易地密封。将会通常将根据本发明的容纳消费产品的密封袋热密封。

在一个实施方案中，容纳在密封袋内的消费产品是适用于动物或人类消费的食品或饮品。

在另一个实施方案中，容纳在密封袋内的消费产品是液态的。

在一个另外的实施方案中，容纳在密封袋内的消费产品是液态水或包含液态水。

由于其优异的韧性、抗穿刺性和密封性，可以将根据本发明的聚合物膜有利地形成为用于容纳消费产品的柔性、韧性和良好密封的袋或囊。这样的袋或囊特别适合用于容纳液体消费产品如水。尤其是，根据本发明的容纳消费产品的密封袋特别耐用、容易运输并且可以在无须担心消费产品的破裂和随后的损失的情况下进行处理。

在一个实施方案中，容纳消费产品的密封袋在从1m、或2m或3m或甚至4m的高度跌落到混凝土基底上时不破裂。

可以有利地制造根据本发明的容纳消费产品的密封袋以容纳大体积范围的消费产品。在一个实施方案中，制造密封袋以容纳具有在约500ml高至约30升范围内的体积的消费产品。

在某些应用中，可以期望的是，将容纳消费产品的密封袋以这样的方式运输：密封袋保持基本不含可能来自例如人类接触、储存环境、大气污染等的污染物。在那种情况下，可以将容纳消费产品的密封袋自身密封在另一个袋中从而形成袋中袋布置。

通过以袋中袋布置提供容纳消费产品的密封袋，仍然可以容易地将整个袋中袋布置运输到期望的地点，在此期间任何污染物均将沉积到所述布置的外层袋上而不是沉积在容纳消费产品的内层密封袋上。在到达期望目的地时，如果期望，可以将袋中袋布置储存用于随后使用。在即将使用消费产品时，可以将外层保护袋去除以从外层袋布置中露出自从制造被保护的容纳消费产品的内层密封袋。容纳消费产品的内层密封袋将基本上不含不期望的污染物并且可以无需任何清洁而立即使用。

使用这种袋中袋布置的一个实际的例子可以是在饮用水的运输中。在那种情况下，密封袋可以容纳例如25升饮用水。在制造时，将容纳水的密封袋密封在另一个袋中从而形成袋中袋布置。然后将这一袋中袋布置运输到期望地点并任选地储存用于随后使用。在需要用水时，可以将袋中袋布置的外层袋去除从而露出容纳水的密封袋。然后例如，可以将这一密封袋放置到水分配装置中，通过其将密封袋刺穿从而释放使用。可以随后容易地通过常规手段处置袋中袋布置的外层袋和内层密封袋。

在将容纳消费产品的密封袋密封在另一个袋内从而形成袋中袋布置的情况下，对于用于制造外层袋的材料的性质没有特别限制。在这样的布置中的外层袋或第二个袋可以由根据本发明的聚合物膜制造或不由根据本发明的聚合物膜制造。

在一个实施方案中，将根据本发明的容纳消费产品的密封袋自身密封在第二个袋内。在一个另外的实施方案中，第二个袋是由根据本发明的聚合物膜制造的。

参考以下的非限制性实施例进一步描述本发明的实施方案。

实施例

部分A：含有淀粉的聚合物组合物的制备

在ZSK-65双螺杆挤出机(L/D＝48)中熔融混合50kg具有小于1重量％的含水量的玉米淀粉、12kg丙三醇、10kg山梨醇、18kg乙烯丙烯酸(EAA)(9％酸，熔体流动指数＝20)、10kgVLLDPE(Dowlex9004，2g/10min)、7kgLDPE(MFI＞0.5g/10min)、0.7kg硬脂酸钙和0.3kg硬脂酸。在熔融混合这些组分之前，首先在高速混合机中干燥共混固体材料且然后加入液体材料以使得有组分均匀分布。将挤出机的温度分布设置在100℃/130℃/160℃/160℃/150℃/140℃。将螺杆的转速设置在300rpm。在挤出期间施加-0.06至-0.08巴的真空度。将组合物熔体成股挤出、空气冷却并切成粒料。

部分B：使用部分A的含有淀粉的聚合物组合物的膜制备

部分B1-单层膜(比较)

部分B1-a-膜制备

利用65mm直径、GP螺杆、光滑筒、L/D30∶1、模隙＝1.6mm和处理温度：Z1：150℃、Z2：180℃、Z3：180、A：180℃、模具：175℃的挤出机在标准LDPE吹膜生产线上，将以下聚合物组合物(40重量％LDJ225(Qenos)、33重量％Elite5500G(Dow)、8重量％HDF895(Qenos)、15重量％的部分A的浓缩物和4重量％加工助剂母料)干燥共混并且然后吹制成75微米厚的膜。将熔化温度保持在约190℃以下以减少淀粉分解和变色。用于膜吹制的加工条件是35rpm的挤出机速度、50m/min的线速度、4.5m的泡沫高度和3∶1的吹胀比。

部分B1-b-袋制备

使用由加拿大BiBPackaging制造的型号KN3000的垂直式填充和密封机器形成袋，用10l的饮用水将其填充并使用按照部分B1-a制造的膜将其密封。该过程使用脉冲加热器以在210-240℃的密封温度、1-1.5秒的密封时间和10-15秒的循环时间下形成密封。

部分B1-c-袋性能

使用从1米增加到多至4米的高度到混凝土上的简单跌落测试来测试根据部分B1-b的装有水的袋并随后检查撕裂、破裂和泄漏。按照部分B1-b制造的装有水的袋在密封处产生了高比例的泄漏并且未能通过1米高的跌落测试。调整密封参数温度、停留时间和压力没有得到更好的性能。

部分B2-多层膜

部分B2-a-多层膜制备

在常规3层吹膜生产线上制备多层膜。将所有组分在将它们供应到挤出机的料斗之前干燥共混。在下表1中给出了在多层膜的制造中使用的聚合物树脂/组合物。

表1：在多层膜的制造中使用的聚合物树脂/组合物。

*)在190℃/2.16kg测得

使用常规三层吹膜生产线制备多个具有80μm的厚度和ABC结构的膜样品，膜A-D，其中根据本发明，层A代表第一最外聚合物层，层B代表芯聚合物层和层C代表第二最外层。层厚度配置是，层A和层C为25％并且芯层B为50％。

膜吹制生产线配备有三个常规挤出机以供应三个膜结构的层：均为55mm直径、通用螺杆、光滑筒、L/D28：1的挤出机A和C，和65mm直径、通用螺杆、光滑筒、L/D28：1、模隙＝1.8mm和泡沫高度4.8m的挤出机B。

表2总结了膜的层组合物。制造样品膜A作为不添加含有淀粉的聚合物组合物的比较样品。根据本发明制造在芯层中包含逐渐增加的量的含有淀粉的聚合物组合物的样品膜B-D。层A和C各自占膜的25％，并且层B占膜的50％。

表2：在多层膜的制造中使用的组合物。

用于膜吹制的加工条件是：45rpm的挤出机速度A和C和60rpm的挤出机速度B，50m/min的线速度和3：1的吹胀比。对照样品膜A(不含淀粉聚合物)的加工温度是：挤出机A-C区1：170℃，区2：220℃，区3：220，适配器：210℃，模具：200℃。含有淀粉聚合物的样品膜B-D的加工温度是挤出机A-C区1：150℃，区2：200℃，区3：200，适配器：200℃，模具：195℃。将熔化温度保持低于约200℃以使淀粉分解和变色最小化。

部分B2-b-袋制备

使用由加拿大BiBPackaging制造的型号KN3000的垂直式填充和密封机器形成袋，用10l的饮用水将其填充并使用按照部分B2-a制造的多层膜A-D将其密封。调整该过程以适用于膜的密封层的低的密封起始温度从而在180-190℃的密封温度、1-1.2秒的密封时间和11-13秒的循环时间的设定下形成密封。

部分B2-c-袋/膜性能

跌落测试

使用从1米增加到多至4米的高度到混凝土上的简单跌落测试来测试根据部分B2-b的10l的装有水的袋并随后检查撕裂、破裂和泄漏。按照部分B2-b生产的装有水的袋全部得到如在图1中所示的优异的跌落测试性能。膜样品A-C通过了大于4米的跌落测试而没有任何泄漏。甚至包含的膜样品D通过了3米高的跌落测试，证明了根据本发明的膜的优秀的性能。

拉伸

根据ASTMD882测量用于制造袋的膜的拉伸性能。测试结果示于图2中。

断裂伸长率

根据ASTMD882测量用于制造袋的膜的断裂伸长率性能。测试结果示于图3中。

弹性模量

根据ASTMD882测量用于制造袋的膜的弹性模量性能。测试结果示于图4中。

落镖冲击

根据ASTMD1709测量用于制造袋的膜的落镖冲击性能。测试结果示于图5中。

撕裂测试

根据ASTMD1938测量用于制造袋的膜的撕裂性能。测试结果示于图6中。

在本说明书中对任何在先出版物(或从其获得的信息)、或任何已知资料的引用不是并且不应被理解为承认或认同或任何形式的暗示：在先出版物(或从其获得的信息)或已知资料构成本说明书涉及的所致力于的领域内的普通常识。

除非上下文另有需要，贯穿本说明书和以下的权利要求，词语“包含(comprise)”和变化形式如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”将被理解为意指包括所述的整数或步骤或者整数或步骤的组，但不排除任何其他整数或步骤或者整数或步骤的组。

Claims

1.一种具有多层结构的聚合物膜，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

2.根据权利要求1所述的聚合物膜，其中所述不大于120℃的热密封起始温度由聚合物组合物提供，所述聚合物组合物包含具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯。

3.根据权利要求1所述的聚合物膜，其中所述不大于120℃的热密封起始温度由聚合物组合物提供，所述聚合物组合物包含以下各项的熔体共混物：(i)具有在1至15g/10min范围内的熔体流动指数和在0.910至0.920g/cm³范围内的密度的金属茂聚乙烯；和(ii)金属茂聚乙烯-共-α-烯烃塑性体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物膜，其中每个最外聚合物层和所述内聚合物层中的一个或多个还包含预降解剂。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物膜，所述聚合物膜是容纳消费产品的密封袋的形式。

6.根据权利要求5所述的聚合物膜，其中所述消费产品是适合于动物或人类消费的食品或饮品。

7.根据权利要求5或6所述的聚合物膜，其中所述密封袋具有容纳在约500ml至约30l范围内的体积的消费产品的尺寸。

8.根据权利要求5、6或7所述的聚合物膜，其中所述密封袋自身密封在塑料包覆袋中。

9.根据权利要求8所述的聚合物膜，其中所述塑料包覆袋由根据权利要求1所述的聚合物膜制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物膜，其中所述一种或多种增容剂选自：乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙烯醇、聚乙烯和马来酸酐的接枝共聚物和离聚物。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合物膜，其中在所述聚合物膜的总质量中，所述内聚合物层占约40重量％至约80重量％，并且所述第一最外聚合物层和所述第二最外聚合物层中的每一个独立地占约10重量％至约30重量％。

12.一种用于制造具有多层结构的聚合物膜的方法，所述多层结构包含插入在第一最外聚合物层和第二最外聚合物层之间的内聚合物层，所述方法包括通过共挤出插入在所述第一最外聚合物层和所述第二最外聚合物层之间的所述内聚合物层形成所述多层结构，其中：

(i)所述内聚合物层包含以下各项的熔体共混物：

13.一种具有容纳在其中的消费产品的密封袋，所述密封袋包含根据权利要求1所述的聚合物膜。

14.根据权利要求13的所述密封袋，所述密封袋自身密封在塑料包覆袋中。

15.一种用于制造具有容纳在其中的消费产品的密封袋的方法，所述方法包括：将所述消费产品与根据权利要求1所述的聚合物膜接触并将所述聚合物膜热密封从而形成容纳消费产品的所述密封袋。

16.一种用于制造容纳消费产品的密封袋的方法，所述方法包括：使用根据权利要求1所述的聚合物膜形成袋，用消费产品填充如此形成的袋和然后将所述袋热密封从而形成容纳消费产品的所述密封袋。

17.根据权利要求15或16所述的方法，所述方法还包括将如此形成的密封袋密封在塑料包覆袋中。