CN106414067A - 密封薄膜 - Google Patents

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Abstract

用于将聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜和所述基片之间形成密封；其中所述聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3‑20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。

Description

密封薄膜
技术领域
本发明涉及将聚乙烯薄膜密封至基片，如聚烯烃基片，尤其是涉及超声焊接在与基片形成所述密封中的用途。发明人发现，与热封中常规使用的聚乙烯类(如单峰LLDPE)相比，某些多峰线性低密度聚乙烯共聚物，优选三元共聚物提供了优异的超声密封性能。
背景技术
聚乙烯薄膜已用于包装业多年。通常将这些薄膜密封至基片(如另一聚乙烯薄膜)以创建密封，包装的内容物不能通过该密封泄漏。通常，密封是通过应用热而形成的。因此，热封薄膜以各种方式被用于不同包装环境中。
虽然热封在市场中占据主导地位，但可选的密封方法包含超声焊接或超声密封。这些术语在本文中可互换使用。这种技术通常在薄膜包装领域没有得到支持，也许是由于设备的费用，也许是由于对密封不同的聚合物薄膜可能需要的设备的定制。
而且，热封性能和超声焊接性能之间没有直接相关性。热封青睐的材料对于超声焊接来说可能不是最好的。对热封和超声焊接均有用的牌号不是公知的。
超声焊接是基于高频声学振动的可选密封技术。超声焊接通过产生非常高的电压并通过转换器(压电元件)将其转换为高频振动而进行。
将待密封的薄膜表面暴露于高频振动，这导致薄膜表面与待将薄膜密封至其上的基片之间的薄膜间和分子间摩擦。通过密封区域中的摩擦产生热，且将薄膜的密封层和基片密封在一起。
超声焊接传统上用于非聚烯烃环境。超声焊接已经用于通常由纸、铝或高熔点聚合物薄膜(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的层压制件。超声焊接在尿布技术中的使用也是已知的。
已经建议在聚烯烃薄膜中采用超声焊接，但只是在少数出版物中。在EP-A-1837162中，利用超声焊接对复合多层薄膜进行了密封。
在EP-A-0332341中，描述了HDPE婴儿奶瓶衬垫，其在横向上被拉伸并在一端进行超声焊接。US2007/0215610也提到了超声焊接作为用于微波应用的复合共挤出薄膜中的一种密封选择。
JP2009012779讨论了通过超声焊接可以密封的用于瓶子标签的薄膜。
采用超声焊接的另一主要益处涉及节约原料成本。当利用常规热封在表面之间形成密封时，层可以重叠多达10mm。因此，该重叠大多数是浪费掉的薄膜。利用超声焊接可以将该重叠减少至6mm。在每小时2000个包装的情况下，这加起来显著地减少了浪费。因此，本发明的方法对于制造大规模生产的包装(例如重型航运袋)是理想的。
本发明的发明人寻求可以承受形成超声密封所需的高强度/压力新型薄膜。本发明的发明者还寻求具有良好的超声密封和热封性能的薄膜。在这方面，本发明的发明人观察到众所周知的热封聚合物牌号(如Exceed 1018)在超声方面表现并不良好。在热封和超声密封情况下均表现良好的牌号是理想的，因为廉价的热封可以用于不需要昂贵的超声密封的情况，而超声密封可以用于包装完整性是至关重要的情况。例如，当包装材料污染密封区域而由此降低热封完整性时，超声密封是至关重要的。当包装材料为热敏材料时，超声密封也可以是有价值的，因为可以避免热封条的热量。
将超声焊接用于本发明的聚乙烯薄膜允许形成优异的密封强度，在大多数情况下堪比利用常规的热封技术可以获得的密封强度。因此，例如当需要在污染物的存在下进行密封时，超声密封是一种选择。
本发明的发明人现已发现，用某些线性低密度多峰聚乙烯制备的某些薄膜可以比密度相似的其它聚乙烯薄膜材料更好地承受超声密封所需的强度/压力。在以下实施例中示出的许多对比牌号由于它们的热封性能被建议，但在超声焊接条件下却表现不佳。
本发明的发明人已经意识到，多峰LLDPE聚合物用于超声焊接的聚合物薄膜是理想的。特别地，齐格勒-纳塔制备的多峰LLDPE用于超声焊接的薄膜是理想的。还更优选地，使用多峰LLDPE三元共聚物是优选的，尤其是使用齐格勒-纳塔制备的多峰LLDPE三元共聚物用于制造用于超声密封的薄膜是理想的。
因此，在单层薄膜中，可以将多峰LLDPE，特别是齐格勒-纳塔基多峰LLDPE成功地用于超声焊接。这些聚合物提供优异的密封速度。尽管利用金属茂制备的多峰LLDPE聚合物由于它们太黏而在热封环境中就它们自身而言通常是没有用处的，但是可以将这些聚合物用于超声焊接，特别是如果焊接条件相对温和。多峰LLDPE在超声密封强度和性能方面也优于单峰聚乙烯。
在多层薄膜中，可以将任何多峰LLDPE共聚物用于邻近密封层的层中或者用于密封层中，但是优选的是，该密封层含有基于齐格勒-纳塔催化剂的多峰LLDPE聚合物。
特别地，本发明的发明人认为某些线性低密度多峰三元共聚物在超声焊接应用中用于单层薄膜和多层薄膜均是理想的。
在制造本发明的薄膜中使用的线性低密度多峰共聚物和三元共聚物自身并不是新的。感兴趣的聚合物在常规薄膜应用(即用于热密封包装)中是已知的，但我们发现，某些线性低密度多峰共聚物，特别是三元共聚物，也具有显著的超声密封性能，该超声密封性能使它们不同于市场上的无数其它薄膜牌号。因此，不仅本发明的薄膜牌号胜过已知的薄膜牌号(如Exceed 1018)，而且本发明的三元共聚物也胜过并非基于三元共聚物结构的其它多峰牌号。
不希望受限于理论，本发明的发明人推测，本发明中使用的优选的多峰聚合物一般具有比常规热封聚乙烯宽的分子量分布。当对产品进行超声焊接时，存在较宽的Mw/Mn范围以及因此存在高分子量踪迹似乎改善了性能。此外，三元共聚物在多峰共聚物结构中具有富含共聚单体的级分。虽然聚合物的整体密度保持不变，但三元共聚物结构导致在聚合物中存在容易熔化且有助于密封强度的低密度级分。该低密度组分仅形成保持相同的整体密度的聚合物的一部分。因此本文所述的三元共聚物用于超声焊接应用是理想的并具有在热可密封薄膜中实用的证明记录。
发明内容
因此，从一方面看，本发明提供了一种用于将聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜和所述基片之间形成密封；其中
所述聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
从另一方面看，本发明提供了一种用于将聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜和所述基片之间形成密封；其中
所述聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
从另一方面看，本发明提供了一种用于将单层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述单层聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述单层薄膜和所述基片之间形成密封；其中所述单层聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度，且优选地，其中所述共聚物是利用齐格勒-纳塔催化剂制备的。
从另一方面看，本发明提供了一种用于将具有至少相邻的层A和层B的多层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜的层A与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜的所述A层和所述基片之间形成密封；
其中所述多层聚乙烯薄膜在所述B层中包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
从另一方面看，本发明提供了一种用于将具有至少相邻的层A和层B的多层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜的层A与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜的所述A层和所述基片之间形成密封；
其中所述多层聚乙烯薄膜在所述A层中包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度，所述共聚物优选地是利用齐格勒-纳塔催化剂制备的。
从另一方面看，本发明提供了超声在将聚乙烯薄膜密封至基片中的用途，其中所述薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度；或者其中所述薄膜为如上所限定的单层薄膜或多层薄膜。
从另一方面看，本发明提供了一种用于包装产品，特别是热敏产品的方法，包括：提供具有敞开端的容器，所述容器包括聚乙烯薄膜；通过将所述产品穿过所述容器的所述敞开端分配而用所述产品填充所述容器；和通过超声焊接所述敞开端而密封所述容器；其中所述薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度；或者其中所述薄膜为如上所限定的单层薄膜或多层薄膜。
从另一方面看，本发明提供了一种用于包装产品，特别是热敏产品的方法，包括：由聚乙烯薄膜形成具有敞开端的容器；通过将所述产品穿过所述容器的所述敞开端分配而用所述产品填充所述容器；和
通过超声焊接所述敞开端至自身而密封所述容器；其中所述薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度；或者其中所述薄膜为如上所限定的单层薄膜或多层薄膜。
从另一方面看，本发明提供了一种通过如上所限定的方法可获得的经超声密封的容器。
定义
聚乙烯是指含有至少70重量％的乙烯残基，优选至少80重量％的乙烯残基，优选至少85重量％的乙烯残基的聚合物。
术语LLDPE是指线性低密度聚乙烯并且是本领域的术语。本发明的LLDPE具有在905至940kg/m3范围内的密度。
术语三元共聚物用于暗指存在乙烯和至少两种其它C3-20α烯烃共聚单体。优选地，在三元共聚物中仅存在两种共聚单体。在本文中将术语多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物简称为“三元共聚物”。
术语共聚物用于表明存在一种以上与乙烯的α烯烃共聚单体。因此术语共聚物包含三元共聚物。在本文中将具有单一共聚单体的聚合物称为二元共聚物。
本发明的一些LLDPE有必要采用与另一类型的聚乙烯催化剂(特别是金属茂类型催化剂)截然相反的齐格勒-纳塔催化剂而获得。齐格勒-纳塔催化剂在该行业中是众所周知的且技术人员熟悉它们的用途并知晓这些齐格勒-纳塔催化剂赋予最终的聚合物与采用金属茂催化剂获得的聚合物不同的特征。
本发明的任何多层薄膜的A层为外密封层。通过超声焊接将该层密封至基片。B层必须接触A层，即它们相邻而没有中间层，如粘结层。
使基片与聚乙烯薄膜接触，即，使至少部分的薄膜接触至少部分的基片。可以施加压力以确保基片和薄膜之间的良好接触。类似地，可以施加压力以在施用超声创建密封前使容器的敞开端闭合。
本发明的所有薄膜优选地为非取向的，即没有对它们进行横向拉伸而形成MDO类型的薄膜或双轴拉伸而形成双轴取向薄膜。
具体实施方式
本发明涉及包括多峰LLDPE共聚物，优选地多峰LLDPE三元共聚物的薄膜的超声焊接。值得注意的是，本文所限定的包括共聚物和三元共聚物的薄膜显示出很好的超声密封性能，特别是在最大力下的伸长率和密封强度方面。出人意料地，本发明的薄膜可以与密封层或邻近密封层的层(即B层)中的本发明的共聚物和三元共聚物有效地密封。
共聚物，优选三元共聚物
本发明的薄膜包括多峰LLDPE共聚物，优选三元共聚物。单层薄膜优选地包括齐格勒-纳塔基多峰LLDPE共聚物。多层薄膜在薄膜的B层中可以包括多峰LLDPE共聚物，但是如果多峰LLDPE共聚物存在于A层(即密封层)中，则优选的是如同单层薄膜的齐格勒-纳塔制备的多峰LLDPE共聚物。
对于本发明的薄膜，尽管有可能包括多峰LLDPE的共混物，优选地仅有一种这样的聚合物存在于薄膜的任意层中，或者存在于作为整体的薄膜中。可选地，多峰LLDPE可以存在于多层薄膜的A层中，且相同或不同的多峰LLDPE可以存在于多层薄膜的B层中。
本发明的共聚物，优选三元共聚物的MFR2优选地在0.01至20g/10min，诸如0.05至10g/10min，优选地0.1至6.0g/10min范围内。本发明的共聚物，优选三元共聚物的MFR2高度优选地在0.10至5g/10min，如0.1至2g/10min范围内。
本发明的共聚物，优选三元共聚物的MFR21优选地在5至50g/10min，例如在10至40g/10min范围内。
本发明的共聚物，优选三元共聚物可具有在905至940kg/m3，优选地925至940kg/m3，优选地如930至940kg/m3范围内的密度。
本发明的共聚物，优选三元共聚物的重均分子量Mw优选地不超过250,000，优选地不超过200,000，如150,000或更低。最小值优选地为50,000。共聚物，优选地三元共聚物的Mw/Mn可以变化，优选的Mw/Mn值为3以上，如6以上，甚至10以上。设想3.5至40的范围，优选8至30，如8至20。
本发明的共聚物含有至少一种共聚单体。这些共聚单体优选地为C3-10α烯烃共聚单体。共聚物可以为二元共聚物且因此仅含有一种共聚单体。优选的共聚单体为1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。然而优选的共聚物为三元共聚物。
三元共聚物含有至少两种，优选地仅含有两种共聚单体。这些共聚单体优选地为C3-10α烯烃共聚单体。优选地，共聚单体选自1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。优选的是，采用的共聚单体为1-丁烯和1-己烯。
本发明的共聚物，优选地三元共聚物中存在的共聚单体的量可以在0.5至15重量％，如0.5至12重量％，例如1至10重量％范围内。
可选地，三元共聚物中的整体共聚单体含量优选地为按摩尔计0.3至7.0％，更优选地为按摩尔计0.6至4.5％，更优选地为按摩尔计1.0至3.5％且最优选地为按摩尔计1.2至2.8％。丁烯可以以按摩尔计0.1至3.0％，优选地按摩尔计0.2至2.0％，更优选地按摩尔计0.3至1.5％且最优选地按摩尔计0.4至1.2％的量存在。
C6至C12α烯烃可以以按摩尔计0.2至4.0％，优选地按摩尔计0.4至2.5％，更优选地按摩尔计0.7至2.0％且最优选地按摩尔计0.8至1.8％的量存在。
共聚物，优选地三元共聚物为多峰的。单峰LLDPE在其GPC光谱中具有单峰，因为其是在单阶段方法中制备的。
通常，包括至少两种聚乙烯级分的聚乙烯组合物被称为“多峰的”，该至少两种聚乙烯级分在不同的聚合条件下制备从而产生不同(重均)分子量和分子量分布的级分。前缀“多(multi)”涉及聚合物中存在的不同聚合物级分的数量。因此，例如，多峰聚合物包括由两种级分组成的所谓的“双峰”聚合物。多峰聚合物(诸如聚乙烯(I))的分子量分布曲线的形式，即聚合物重量分数作为其分子量的函数的曲线图的外观，会显示出两个以上最大值，或者与单独级分的曲线相比至少明显变宽。例如，如果聚合物以序列多阶段方法利用串联连接的反应器且在每个反应器中采用不同的条件制备，在不同反应器中制备的聚合物级分各自会具有其自己的分子量分布和重均分子量。在记录该聚合物的分子量分布曲线时，将这些级分的单独曲线叠加形成整个得到的聚合物产物的分子量分布曲线，通常产生具有两个以上不同的最大值的曲线。
在任何多峰聚合物中，按照定义存在低分子量组分(LMW)和高分子量组分(HMW)。LMW组分的分子量低于高分子量组分的分子量。在本发明中所采用的多峰聚合物中，LMW组分和HMW组分中的至少一种为含有至少一种C3-20α烯烃共聚单体的乙烯的共聚物。进一步优选地，至少HMW组分为含有至少一种C3-20α烯烃共聚单体(如一种或两种共聚单体)的乙烯共聚物。进一步优选地，低分子量(LMW)组分也可以为含有至少一种C3-20α烯烃共聚单体的乙烯共聚物。如果组分中的一种为均聚物，那么LMW优选地为均聚物。
多峰聚乙烯可以包括其它聚合物组分，诸如按重量计高达10％的众所周知的(如本领域众所周知的预聚合步骤可获得的)聚乙烯预聚物。在这样的预聚物的情况下，预聚物组分被包含在如上所述的LMW组分和HMW组分中的一种中，优选包含在LMW组分中。
本发明的共聚物，优选三元共聚物优选地为双峰的且含有LMW和HMW组分。LMW组分的Mw低于高Mw组分。Mw差异可以为至少5000单元。可选地考虑，两种组分的MFR2应当相异至少5g/10min，其中LMW组分具有较高的值。
共聚物，优选三元共聚物的LMW组分可以具有至少50，优选地50至3000g/10min，更优选至少100g/10min的MFR2。LMW组分的MFR2的优选范围为诸如110至500g/10min。低分子量组分的分子量应当优选地在20,000至50,000，诸如25,000至40,000范围内。
据信，LMW组分的高MFR可以导致密封过程中链的良好移动性且由此良好的密封强度。
在共聚物的情况下，低分子量组分的密度可以在930至980kg/m3，诸如940至970kg/m3，更优选地945至955kg/m3范围内，在均聚物的情况下，低分子量组分的密度可以在940至975kg/m3，尤其是960至972kg/m3范围内。
低分子量组分优选地形成三元共聚物的30至70重量％，诸如按重量计40至60％，高分子量组分形成70至30重量％，诸如按重量计60至40％。
高分子量组分的MFR2和密度优选地低于低分子量组分。
最优选的是，共聚物包括乙烯均聚物组分和共聚物组分，理想地为具有1-己烯或1-丁烯中的至少一种的乙烯共聚物。就这一点而言，LMW组分为均聚物组分且HMW组分为共聚物组分。共聚物还可以包括采用相同共聚单体的两种共聚物组分，如两种乙烯丁烯共聚物。
最优选的是，三元共聚物包括乙烯均聚物组分和三元共聚物组分，理想地为乙烯、1-己烯、1-丁烯三元共聚物组分。就这一点而言，LMW组分为均聚物组分且HMW组分为三元共聚物组分。
可选地，多峰三元共聚物可以包括两种共聚物级分，只要存在两种共聚单体。例如，三元共聚物可以包括乙烯丁烯级分和乙烯己烯级分。在该实施方式中，乙烯丁烯级分优选地为低Mw组分。在另一个实施方式中，本发明包括乙烯共聚物级分和乙烯三元共聚物级分。例如，三元共聚物可以包括乙烯丁烯组分(理想地作为LMW组分)和乙烯丁烯己烯三元共聚物级分。所有这些选择在本文中均被看作三元共聚物。
优选采用乙烯均聚物LMW组分和三元共聚物HMW组分，理想地C2/C4/C6三元共聚物。
满足以上限定的聚合物在本领域中是已知的且在诸如Borstar型商品名下从Borealis等公司可以获得。
尤其优选的聚合物为BorShapeTM FX1001或FX1002(Borealis公司-维也纳，奥地利)或BorShapeTM FX1001(Borealis公司-维也纳，奥地利)。
制备聚乙烯
本发明的共聚物可以采用用齐格勒-纳塔催化或单活性中心催化(mLLDPE)制备，但优选采用齐格勒-纳塔催化剂制备。这些催化剂在本领域中是众所周知的。因此，为了制备本发明的聚合物，可以采用技术人员所公知的聚合方法。可以采用任何常规的立体定向齐格勒-纳塔催化剂作为催化剂。这些催化剂中的基本组分为固体催化剂组分，该固体催化剂组分包括具有至少一个钛-卤素键的钛化合物、内部电子给体化合物和作为钛组分和给体化合物的载体的活性形式的卤化镁。作为内部电子给体，催化剂可以含有选自醚类、酮类、内酯类、含有N、P和/或S原子的化合物以及一元羧酸和二元羧酸的酯类的化合物。
多峰(诸如双峰)聚合物优选地在其聚合工艺(所谓的原位工艺)过程中以本领域已知的方式原位共混每个组分而制备。
本发明中有用的多峰共聚物优选地通过在包含溶液过程、淤浆过程和气相过程(按任意顺序)的多阶段(即两个以上阶段)聚合工艺过程中原位共混而得到。虽然在工艺的每个阶段可以采用不同的单活性中心催化剂，但优选的是在两个阶段中所采用的催化剂是相同的。
因此，理想地，本发明的多峰聚合物在至少两阶段聚合中采用相同的催化剂而制备。因此，例如，可以使用按任何顺序的两个淤浆反应器或两个气相反应器、或其任何组合。然而，优选地，聚乙烯是采用环流反应器中的淤浆聚合然后气相反应器中的气相聚合来制备的。
环流反应器-气相反应器系统被称为Borealis技术，即称为BORSTARTM反应器系统。该多阶段工艺公开于例如EP517868中。
该工艺中使用的条件是众所周知的。对于淤浆反应器，反应温度通常在60℃至110℃，诸如85℃至110℃范围内，反应器压力通常在5至80巴，诸如50至65巴范围内，且停留时间通常在0.3至5小时，诸如0.5至2小时范围内。所采用的稀释剂通常为沸点在-70℃至+100℃范围内的脂肪烃，诸如丙烷。在这些反应器中，如果需要，聚合可以在超临界条件下进行。淤浆聚合也可以以本体形式进行，其中反应介质由聚合的单体形成。
对于气相反应器，所采用的反应温度通常在60℃至115℃，诸如70℃至110℃范围内，反应器压力通常在10至25巴范围内，且停留时间通常在1至8小时范围内。使用的气体通常为非反应性气体(如氮气)或低沸点烃类(例如丙烷)以及单体。
根据需要，可以向反应器加入链转移剂，优选氢气。预聚合步骤可以先于实际的聚合工艺。
本发明的聚合物本身不是新的，且它们的制造方法是已知的。该聚合物也是可商购的。
可以理解的是，本发明的薄膜的两种聚乙烯组分可以含有标准的聚合物添加剂。这些标准的聚合物添加剂通常形成小于5重量％，如小于2重量％的聚合物材料。添加剂(例如抗氧化剂、亚磷酸酯类、粘附添加剂、颜料、着色剂、填充剂、抗静电剂、加工助剂、澄清剂等)也可以被包括在本发明的聚合物中，因此被包括在由它们形成的薄膜中。薄膜还可以含有标准添加剂，如防粘连剂、滑爽剂、脱模剂等。这些添加剂在行业中是熟知的，且它们的使用是本领域技术人员熟悉的。
薄膜制造
本发明的薄膜为通过本领域熟知的(共)挤出和吹塑/铸造制备的吹塑或流延薄膜。本发明的薄膜的厚度优选地为15至300微米，优选地为25至200微米，更优选地为30至150微米，如30至120微米，尤其是35至100微米。
薄膜可以为单层的或多层的。如果需要单层薄膜，优选本发明的齐格勒-纳塔共聚物，理想地，本发明的三元共聚物为存在的主要聚合物。优选地，共聚物或三元共聚物形成单层薄膜的至少50重量％。一些单层薄膜可以包括至少75重量％或至少85重量％的共聚物或三元共聚物。一些单层薄膜基本上由多峰共聚物或三元共聚物(如齐格勒-纳塔多峰共聚物或三元共聚物)组成。如果单层薄膜中存在其它聚合物，优选地是这些聚合物为LDPE或其它LLDPE。存在的其它LLDPE优选地不是多峰的。
就这一点而言，采用的LDPE为在本领域中已知的高压工艺中制备的均聚物。它们的密度在905和935kg/m3之间。这样的LDPE化合物的MFR2可以在0.01至20g/10min，诸如0.05至10g/10min，优选地0.1至6.0g/10min范围内。
其它LLDPE优选地为单峰LLDPE，优选地，该单峰LLDPE具有单一的共聚单体。该化合物的MFR2可以在0.01至20g/10min，诸如0.05至10g/10min，优选地0.1至6.0g/10min范围内。MFR2高度优选地在0.10至5g/10min，如0.1至2g/10min范围内。
其它LLDPE可以具有905至940kg/m3，优选地910-935kg/m3，优选地如915至930kg/m3范围内的密度。
单层薄膜中的其它组分的含量可以高达50重量％，如高达40重量％，诸如10至30重量％。
优选的是，本发明的薄膜是多层的。多层薄膜优选地由至少两层，理想地至少三层，如3层、5层或7层形成。因此，薄膜优选地包括至少相邻的层A和层B，优选地层A、层B和层C。
薄膜的(A)层为外层且为本文中的密封层。优选涉及的是薄膜的密封(理想地至自身)。所述层(A)优选地包括至少本文中所限定的齐格勒-纳塔多峰LLDPE共聚物或更优选地多峰LLDPE三元共聚物。
可能的是，将(A)层与其它聚合物组分共混，但是多峰共聚物优选地形成(A)层的至少50重量％。因此，(A)层可以为多峰LLDPE共聚物与和如上关于单层薄膜所限定的另一LLDPE(特别是单峰LLDPE)的共混物。在一些实施方式中，金属茂单峰LLDPE可以为其它LLDPE。
(A)层还可以为多峰LLDPE共聚物组分和超低密度聚乙烯(vLDPE)的共混物，该超低密度聚乙烯(vLDPE)的密度小于905kg/m3，如860至小于905kg/m3。再次，A层薄膜中的其它组分的含量可以高达50重量％，如高达40重量％，诸如10至30重量％。(A)层还可以为多峰LLDPE共聚物组分和与如上关于单层薄膜所限定的LDPE的共混物。
在A层包括本发明的共聚物的情况下，B层不太重要。B层可以包括如本文中所描述的LDPE和单峰LLDPE的共混物或者LDPE和HDPE(诸如密度大于940kg/m3)的共混物。然而，B层也可以含有本发明的多峰LLDPE共聚物。该多峰LLDPE共聚物可以为如A层中所使用的本发明的相同或不同的共聚物。
通常，B层可以包括任何的LLDPE、HDPE或LDPE以赋予薄膜优选的性能，如经济、强度等。
在优选的实施方式中，A层包括齐格勒-纳塔多峰二元共聚物，而B层包括如本文中所限定的三元共聚物，诸如，A层包括至少50重量％的齐格勒-纳塔多峰二元共聚物，而B层包括至少50重量％的如本文中所限定的三元共聚物。
在可选的实施方式中，(A)层包括本发明的多峰金属茂LLDPE共聚物。该金属茂多峰LLDPE共聚物可以具有910至925kg/m3的密度。该多峰金属茂可以与诸如与如上关于单层薄膜所述的LDPE结合。
在另一个可选的实施方式中，(A)层不包括本发明的多峰LLDPE共聚物。相反，其包括另一种LLDPE(如单峰LLDPE)和诸如与如上关于单层薄膜所述的LDPE的共混物。A层还可以含有vLDPE，如高达40重量％的vLDPE，该vLDPE的密度小于905kg/m3，任选地与单峰LLDPE混合。
在(A)层不含有本发明的多峰LLDPE共聚物的情况下，(B)层包括本发明的多峰LLDPE共聚物，诸如由本发明的多峰LLDPE共聚物组成。在那个实施方式中，至少50重量％(诸如至少70重量％，优选地至少80重量％)的多峰共聚物应当存在于(B)层中。在本发明的所有的实施方式中，(B)层必须与(A)层相邻。同样，在该实施方式中优选的是，(A)层的具有30微米以下的厚度。
优选的是，(B)层中的多峰LLDPE共聚物为与如上关于单层薄膜所述的齐格勒-纳塔LLDPE。理想地，聚合物为与如上关于单层薄膜所述的三元共聚物。
因此，最优选的实施方式是基于多层薄膜，在该多层薄膜中，A层包括多峰LLDPE和LDPE，诸如多峰金属茂LLDPE和LDPE的共混物，且B层包括至少50重量％的本发明的多峰LLDPE共聚物。
因此，另一个最优选的实施方式是基于多层薄膜，在该多层薄膜中，A层包括单峰LLDPE和LDPE的共混物，且B层包括至少50重量％的本发明的多峰LLDPE共聚物。
本发明的薄膜可以含有其它层，如邻近层B的层C。因此，本发明的薄膜优选地含有如上所限定的层A和层B。如果存在的话，层(C)可以含有各种聚合物，如HDPE、LDPE、聚丙烯、诸如基于聚酰胺的阻挡层等。尤其是本发明的薄膜包括5层或7层，优选存在阻挡层。还可以存在粘结层。
如果存在的话，该薄膜中的层(C)优选地与层B或层A相同，由此形成ABA或ABB类型的薄膜结构。
薄膜层
下面关于薄膜层材料所使用的术语“基本上由……组成”是指仅排除其它聚烯烃组分(优选其它聚合物)的存在。因此，该术语不排除添加剂(诸如常规薄膜添加剂)的存在，即每个层可以独立地含有常规的薄膜添加剂，如抗氧化剂、UV稳定剂、酸清除剂、成核剂、抗结块剂、滑爽剂等以及聚合物加工助剂(PPA)等。添加剂可以作为母体混合物的一部分而存在。
本发明的薄膜优选地包括下面的层(A)和层(B)，尤其是包括下面的层(A)、层(B)和层(C)。
在最优选的实施方式中，优选以下薄膜结构。
层(A)
因此，在本发明的第一优选实施方式(i)中，所述层(A)至少包括本发明的齐格勒-纳塔制备的多峰LLDPE共聚物，优选地三元共聚物。其可以与单峰LLDPE或超低密度聚乙烯混合。在该实施方式(i)中，层(A)优选地包括40至75重量％的多峰LLDPE共聚物或三元共聚物，更优选地40至70％的多峰LLDPE共聚物或三元共聚物。该实施方式(i)中的层(A)优选地包括25至60重量％的单峰LLDPE或超低密度聚乙烯，更优选地包括30至60重量％的单峰LLDPE或超低密度聚乙烯。这里尤其优选的是使用过量的多峰三元共聚物。使用100重量％的本发明的多峰LLDPE是进一步优选的选择。
可选地，层(A)包括单峰或优选地双峰LLDPE和LDPE或单峰LLDPE(或者优选双峰LLDPE)和密度小于905kg/m3的vLDPE的共混物。在该实施方式(i)中，层(A)优选地包括40-75重量％的LLDPE(如单峰金属茂LLDPE)，更优选地40至70％的LLDPE。实施方式(i)中的层(A)优选地包括25-60重量％的LDPE或vLDPE，更优选地30-60重量％的LDPE或vLDPE。使用50/50重量％分裂的LLDPE和LDPE/vLDPE在本文中是尤其优选的。
层(B)
层(B)优选地包括至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少70重量％的多峰LLDPE共聚物或三元共聚物。在一些实施方式中，甚至约80重量％以上的多峰LLDPE共聚物或三元共聚物是优选的。采用100重量％的三元共聚物层B是最优选的。
在层A含有本发明的多峰LLDPE共聚物的情况下，然而，层B也可以包括单峰LLDPE和LDPE或单峰LLDPE和密度小于905kg/m3的vLDPE的共混物。在该实施方式中，层(B)优选地包括40-75重量％的LLDPE(如单峰金属茂LLDPE)，更优选地40至70％的LLDPE。层(B)优选地包括25-60重量％的LDPE或vLDPE，更优选地30-60重量％的LDPE或vLDPE。使用50/50重量％分裂的LLDPE和LDPE/vLDPE在本文中是尤其优选的。
层(C)
所述层(C)可以具有如关于以上层(A)或以上层(B)所描述的聚合物组合物。优选地，在ABA型薄膜结构中，层(A)和层(C)是相同的。可选地，层C可以含有密度超过940kg/m3的HDPE、阻挡层等。
ABC层薄膜的薄膜厚度分布(％)优选地为总薄膜厚度(100％)的10至35％/30-80％/10-35％。
优选的是，密封层(A)形成薄膜总厚度的至少18％，优选地薄膜总厚度的至少20％，尤其是薄膜厚度的至少25％。如果密封层太薄，薄膜的密封性能较差。然而，如果密封层(A)太厚且(B)层中存在共聚物，其可以平衡密封强度。
本发明的薄膜可以具有有价值的机械性能，如高冲击强度、刚度、耐热性和拉伸性能。
为了制造根据本发明的待密封的薄膜，通常通过多通道管状、环形或圆形模头同时挤出(即共挤出)至少两种聚合物熔体流以形成管，该管用空气(或气体组合)吹胀、膨胀和/或冷却以形成薄膜。吹塑薄膜的制造是熟知的工艺。
本发明的薄膜通常是通过穿过环形模头挤出，通过形成固化后在轧辊之间破裂的气泡而吹制成管状薄膜而制备。就这一点而言，可以使用常规的薄膜制备技术。通常，在160℃至240℃范围内的温度下挤出各层，且通过在10℃至50℃范围内温度下鼓吹气体(通常为空气)而冷却以提供为模头直径的2至8倍的霜白线高度。吹胀比通常应该在1.8至5范围内，优选在2至4范围内。合适的模头直径在100至250mm范围内。
本发明的薄膜优选地为非取向薄膜，即未横向取向的薄膜或未双轴取向的薄膜。
基片
薄膜密封至其上的基片可以与实际的薄膜相同或不同，但是薄膜和基片均优选地基于聚乙烯聚合物。因此，这是指基片包括聚乙烯组分。通常，如本领域已知的将薄膜密封至自身或另一相同薄膜。
在本发明的薄膜中，薄膜可以为单层或多层。如果薄膜为多层薄膜，那么多峰LLDPE共聚物可以在密封至基片上的层中或者其可以形成与密封层直接相邻的层。因此，在ABC薄膜结构中，共聚物可以形成(B)层至密封层(A)。因此，尽管共聚物可以就不存在于实际的密封层中，但是在超声焊接过程中，(B)层也会在一定程度上融化以协助密封过程。
实际上令人惊讶的是，层(B)能够影响密封性能，但是我们观察到当将本发明的共聚物应用于(B)层中时，层(B)能够影响密封性能。再次，不希望受限于理论，我们认识到，在三元共聚物中存在低密度高共聚单体级分提供了有益的密封性能。
在优选的实施方式中，基片为如本文中针对本发明的薄膜所限的薄膜。还更优选地，基片和薄膜为相同的薄膜，即薄膜被超声焊接至自身。因此，可以操纵薄膜以将(A)层密封至(A)层，可能形成密封的CBAABC型结构。
除了基于聚乙烯聚合物的层，本发明的基片可以包括如基于聚酰胺、乙烯-乙烯醇、镀铝层、乙烯丙烯酸聚合物等的那些阻挡层。基片还可以为层压制件。
通常，合适的基片薄膜的形成在本领域技术人员的技术该范围内。
超声焊接
一旦已经制备了薄膜和基片，在它们之间需要形成密封。这通过超声焊接实现。在超声焊接过程中，通过机械振动(该机械振动导致摩擦，该摩擦引起被密封的材料塑化)在薄膜与基片之间的焊接区域产生热，在部件之间锻造不可溶的连接。
超声焊接利用焊接工具(超声波发生器)，通常确定该焊接工具的方向以水平地或竖直地施加振动。密封质量非常均匀，因为能量传递和释放的内部热量保持恒定且限于密封区域。
因为超声焊接具有非常低的能量需要，不使用消耗品，不需要冷却水，且具有适度的空间需要，超声焊接为聚合物密封问题提供了经济有效环境友好的解决方案。
首先使待焊接的部件接触并夹在固定形状的座(砧)和连接至传感器的超声波发生器之间。可以调节超声频率以在被密封的材料中实施密封。因此，使薄膜与基片之间的至少部分接触区域经历超声。可以理解的是，仅由于方法的性质，薄膜和基片可以在比实际密封区域大的区域上彼此接触。
焊接压力可以为约1至2巴，如1.5至2巴。
需要的超声振动可以根据被密封的薄膜的性质等而变化。通常，可以使用在15kHz至70kHz范围内的超声频率。
密封表面暴露于超声的时间可以非常短，例如50至200ms。
超声能量使薄膜和薄膜被密封至其上的基片之间的点接触熔化，在超声停止(或薄膜远离超声源)时产生密封。超声焊接导致塑料由于吸收振动能量而局部熔化。
采用超声焊接是非常有利的，因为薄膜不接触热密封杆。超声波发生器在整个方法中保持为冷的。因此，这防止熔融聚合物在密封杆上的积聚，因此防止密封后该杆的彻底清洁。因此，与热封相反，通过采用超声焊接显著减小停工期。
即使存在污染物，也可以实现优异的密封。常见的是，一个密封表面可能与污染密封表面的被包装的材料接触。不管有这样的污染，采用超声焊接仍然可以形成坚固的密封。似乎超声的应用机械地将污染物从密封区域移除。在被包装的产品是当加热时产生气味的产品时，这一点是重要的。例如，如果热封宠物食品且密封区域上具有污染物时，结果是烧焦的宠物食品气味。采用超声焊接避免了该问题。
超声焊接的另一个益处是避免薄膜收缩。通过避免高温，使密封收缩最小化。此外，我们避免了将包装的内容物暴露于高温。如果产品是受热容易降解的产品，这一点是重要的。
优选的是，在超声焊接操作过程中，薄膜在任何方向上的收缩不超过5％。
采用超声焊接可以使用于包装的薄膜设计更灵活。对于超声焊接，热粘附性不是问题，因为密封后热流动至相邻(较冷)薄膜层。在热封的情况下，相邻的层比密封热，这限制了热粘附性。因此，这限制了可以用于热封环境的薄膜的性质。
这使本发明对于包装热敏产品来说是理想的。
采用超声焊接还允许减小包装过程中顶部空间。通常，大顶部空间用于防止来自密封操作的热损坏包装的商品。采用超声焊接，可以克服该问题，且每克包装材料可能需要较少的薄膜。
采用超声焊接的另一个主要的益处涉及节约原料成本。当采用常规热封在表面之间形成密封时，层之间重叠高达10mm。因此，该重叠中的大部分是浪费的薄膜。采用超声焊接可以将该重叠减少到6mm。在每小时2000个包装的情况下，这加起来显著地减少了浪费。因此，本发明的方法对于制造大规模生产的包装(例如重型航运袋)来说是理想的。
密封后，本发明的薄膜提供了优异的性能。采用超声焊接所获得的最大密封力和采用常规热封可以获得的最大密封力同样好或者优于采用常规热封可以获得的最大密封力。可以获得8N以上的最大力值。
应用
本发明的薄膜可以用于多种多样的最终应用，然而，本发明的薄膜在制造包装(尤其是食品、饮料或医疗包装或中型或重型航运袋和贮袋中商品的包装)中是特别令人感兴趣的。
特别地，在成型、充填和密封包装技术中或在形成竖立贮袋过程中可以使用薄膜。本发明的特定特征是本文中所描述的材料可以进行超声焊接以及常规的热封。特别地，超声焊接可以用于横向上的密封，而热封可以用于纵向上的密封。
优选地，在立式成型充填密封(FFS)包装生产线中对薄膜进行密封，其中使取向薄膜从平的薄膜进行初始焊接(优选通过超声焊接)。然后，可以以第一横向焊缝对薄膜进行超声焊接，充填包装并通过热封或超声焊接闭合。
在典型的FFS机器中，该机器装载有连续的平的取向薄膜卷。取向薄膜接近长的中空圆锥形管的后部，在塑料的中心接近管时，薄膜的外边缘形成卷绕圆锥形管的翼部。将该薄膜绕管的外侧向下拉，且竖直热密封杆夹持在薄膜的边缘上，通过将焊缝边缘熔化而将薄膜焊接在一起。
为了开始装袋工艺，水平密封杆夹持穿过管的底部边缘，将薄膜焊接在一起，且切割掉下面的任何薄膜。然后，将密封的管端部降低到精密称量台上，并通过袋中心的长圆锥形管分配待装袋的产品。在达到充填产品的袋的毛重时，停止充填，且水平密封杆密封袋的顶部，同时形成上面的下一个袋的底部。然后，将该袋从该管上切割掉，且现在成为密封的包装。因此，在FFS工艺过程中存在大量的密封操作，可以采用超声焊接代替一个以上的这些热封操作。特别地，超声焊接代替任何横向热封设备。
双系统也可用于四面密封包装以及每个面需要不同材料的包装。双系统使用两卷起始薄膜而不是一卷起始薄膜，两卷起始薄膜从机器的相对侧进料。将底层和顶层热封在一起以形成贮袋，且从顶部装载产品。装载有产品的贮袋然后向下行进并将顶部密封，切割掉小袋。贮袋的密封的顶部形成下一个小袋的底部。
再次，超声焊接可以用于实施一个以上的这些热封操作。
薄膜在重型航运袋或中型航运袋中是尤其有用的。为了提供强度，重型航运袋经常设有角撑。在存在角撑的情况下，薄膜厚度尤其高，因为存在大量薄膜折叠以密封在一起。在该环境中使用热封是困难的，因为密封所有层所需要的热如此之高。采用超声焊接可以创建高质量的密封而不依赖存在的层的数量。
通常通过热封制备竖立贮袋。充填后贮袋的实际闭合可以通过超声焊接实现。因此，本发明的另一方面是本发明的取向薄膜可以热封和超声焊接至基片上。在包装中需要多于一个的密封时，在包装形成过程中可以采用两种技术。
本发明在形成热敏产品(包括所有类型的人类食品/饮料、宠物食品、热敏非易耗产品等)过程中是特别有用的。
本发明的特定特征在图1中示出。此处，示出了成型充填和密封工艺，其中a为FFS袋的长度，b为袋内的顶部空间，c为焊接伸出量(welding overhang)。采用超声焊接，可以设想到的是，b和c的值均可以减小，组合量可能减小多达10％。这可以使70g的重型袋减小为69g的重型袋。在每年400公吨袋的情况下，那就是额外的80,000+个袋。
现在参考下面的非限制性实施例和附图描述本发明。
熔体流动速率
根据ISO 1133测定熔体流动速率(MFR)并以g/10min表示。MFR表示聚合物的熔体粘度。对于聚乙烯，MFR在190℃下测定，对于聚丙烯，MFR在230℃下测定。在其下测定熔体流动速率的负荷通常以下标表示，比如MFR2是在2.16kg负荷(条件D)下测量的，MFR5是在5kg负荷(条件T)下测量的，或者MFR21是在21.6kg负荷(条件G)下测量的。
共聚单体含量(NMR)：
通过使用13C-NMR测定共聚单体含量。在Bruker 400MHz光谱仪上在130℃下记录溶于1,2,4-三氯苯/苯-d6(90/10重量/重量)的样品的13C-NMR光谱。
分子量
通过凝胶渗透色谱法(GPC)根据以下方法测量Mw、Mn和MWD：
根据ISO 16014-4:2003和ASTM D 6474-99测量重均分子量Mw和分子量分布(MWD＝Mw/Mn，其中Mn为数均分子量，Mw为重均分子量)。在140℃下以1,2,4-三氯苯(TCB，用250mg/L 2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚稳定)作为溶剂，在1mL/min的恒定流速下使用装备有折射率检测器和在线粘度计的Waters GPCV2000仪器以及来自Tosoh Bioscience的2xGMHXL-HT和1x G7000HXL-HT TSK凝胶柱。每次分析注入209.5μL样品溶液。用具有在1kg/mol至12 000kg/mol范围内的至少15个窄MWD聚苯乙烯(PS)标准的普适标定(根据ISO16014-2:2003)校准柱组。使用ASTM D 6474-99中给出的Mark Houwink常数。通过将0.5-4.0mg聚合物溶于4mL(在140℃下)稳定的TCB(与流动相相同)中并在取样至GPC仪器中之前在160℃的最高温度下在连续轻轻摇动的条件下保持最长3小时来制备所有样品。
如本领域中已知的，如果共混物的组分的分子量是已知的，共混物的重均分子量可以根据下式计算：
其中Mwb为共混物的重均分子量，
wi为共混物中组分“i”的重量分数，且
Mwi为组分“i”的重均分子量。
数均分子量可以使用熟知的混合规则计算：
其中Mnb为共混物的数均分子量，
wi为共混物中组分“i”的重量分数，且
Mni为组分“i”的数均分子量。
密度
根据ISO 1183/1872-2B测量聚合物的密度。
一般定义：
·密封宽度通过密封棒来确定，通常密封宽度尺寸在约1mm或小于3或4或5mm的范围内。
·密封长度通过最终制品的敞开尺寸或经密封的试样的尺寸来确定，因此可以在诸如20cm等的范围内。
·拉伸试样的密封长度对应于试样的宽度，即在诸如15或25mm的范围内。
薄膜加工条件：
在模头直径为300mm，霜白线高度为3DD，吹胀比(BUR)为1:2.5以及模头间距为1.5mm，具有内部泡沫冷却的商业规模7层挤出吹塑薄膜生产线上通过挤出制备薄膜样品。
挤出机包括直径为50mm且L/D为30的串联的7个挤出机。挤出机温度设置：210-225℃以形成40μm单层膜或者没有指定(层厚度分布为33:34:33的实施例)的话层厚度分布为25:50:25的三层薄膜。利用7个挤出机AABBBCC以形成3层薄膜结构或单层薄膜结构AAAAAAA。
US焊接条件：
·印刷机USP 3000
·超声波发生器编号9069(titan)
·变流器SE2010
·升压机1.5
·铁砧R5/90°，不锈钢
·在20kHz下进行试验，
·振幅65μm(峰-峰)，压力1.5-4巴，
(对应的力600-1800N)
·密封长度：20cm
·密封的取向：在关于吹塑薄膜制备的横向上
·薄膜厚度：40μm薄膜，如果没有另外提及。
评估密封的拉伸试验：
参数：
·样品宽度-15mm
·温度23℃
·预加载-0,15N
·预加载速度-2mm/min
·试验速度-200mm/min
·夹紧距离-100mm
聚合物描述：
Hype 35-Basell，本发明的金属茂双峰共聚物MFR2g/10min＝1,4，密度935kg/m3
BorShape FX1001 Borealis，本发明的三元共聚物(ZN)，MFR5＝0.9g/10min,密度933kg/m3
BorShape FX1002，Borealis本发明的三元共聚物(ZN)，MFR5＝2g/10min，密度937kg/m3
Enable 3505CH，Exxon，具有LCB(长链支化)的金属茂单峰LLDPE共聚物，MFR2＝0.5g/10min，密度935kg/m3
Exceed 1018，Exxon，金属茂单峰LLDPE共聚物，MFR2＝1g/10min，密度918kg/m3
FK1820A-01 Borealis，本发明的金属茂双峰LLDPE共聚物，MFR2＝1.3g/10min，密度918kg/m3
Evolue SP1510，主要的聚合物，本发明的金属茂双峰LLDPE共聚物，MFR2＝1.0g/10min，密度915kg/m3
FB4370 Borealis，本发明的ZN双峰LLDPE，MFR5＝2g/10min，密度931kg/m3
FB4230 Borealis，本发明的ZN双峰LLDPE，MFR5＝2g/10min，密度923kg/m3
FB2310 Borealis，本发明的ZN双峰LLDPE，MFR5＝0.9g/10min，密度931kg/m3
LD-FT5230，Borealis，LDPE，MFR2＝0.7g/10min，密度923kg/m3
FG5224，Borealis，单峰LLDPE，MFR2＝1g/10min，密度922kg/m3
Queo 0201，Borealis，单峰VLDPE共聚物，MFR＝1.1g/10min，密度902kg/m3
根据上述方案制备由表1中所确定的牌号组成的单层薄膜。
密度为930-940kg/m3的单层薄膜
材料 焊接时间[ms] 焊接压力[巴] 评论
Hype 35* 120 1.5 不够好，易碎
FX1001* 120 1.5/2.0 良好密封
FX1002* 120 1.5 良好密封
Enable 3505CH 120 2.0 难以密封
*本发明的
单层薄膜的性能示于表2。
表2
*本发明的
三元共聚物材料在单层结构中显示出良好的密封(最大力下的伸长率)。金属茂多峰LLDPE也不密封。高伸长率值(>20％)给出指示，密封质量良好/牢固，因为不仅密封破裂，而且密封旁边的薄膜首先伸长。
在表3中，根据以上方案利用低密度材料制备了其它单层薄膜。
表3密度为910-920kg/m3的单层薄膜
材料 焊接时间[ms] 焊接压力[巴] 评论
Exceed 1018 80 1.5 时间缩短，仍然不是很好
FK1820A-01* 80 1.5 良好
Evolue 1510* 80 1.5 良好
*本发明的
注意，为了进行密封，焊接压力和焊接时间相对于表1中的材料有所降低。在与表1相同的条件下，密封已经被破坏。这表明，在单层结构中，三元共聚物优于二元共聚物。
表4
材料 焊接时间[ms] 焊接压力[巴] 最大力[N] 最大力下的伸长率％
Exceed 1018 80 1.5 6.6 95
FK1820A-01* 80 1.5 8.0 329
Evolue 1510* 80 1.5 8.2 307
*本发明的
比表2中所报道的高的伸长率值是低密度聚合物的作用。在密封力和伸长率方面均仍然可以看出超声焊接的双峰金属茂LLDPE的密封的益处，即质量。
多层薄膜
按照以上方案制备表5中所述的多层薄膜。
表5
*本发明的
(层共混物通常含有10％的LDPE和90重量％的第二组分)
表6
*本发明的
当层A不是三元共聚物时，而层B是三元共聚物时，与由纯层A制备的单层薄膜相比，薄膜通常显示出密封力增加。这表明层B对支持密封方法/薄膜结构来说是多么重要。

Claims (15)

1.一种用于将聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片的方法，包括使所述聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜和所述基片之间形成密封；其中
所述聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，用于将单层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片，所述方法包括使所述单层聚乙烯薄膜与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述单层薄膜和所述基片之间形成密封；
其中所述单层聚乙烯薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，用于将具有至少相邻的层A和层B的多层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片，所述方法包括使所述聚乙烯薄膜的层A与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜的所述A层和所述基片之间形成密封；
其中所述多层聚乙烯薄膜在所述B层中包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
5.根据权利要求1、2或4所述的方法，用于将具有至少相邻的层A和层B的多层聚乙烯薄膜密封至基片，优选地密封至聚乙烯薄膜基片，所述方法包括使所述聚乙烯薄膜的层A与所述基片接触并将至少部分的接触面积进行超声以在所述薄膜的所述A层和所述基片之间形成密封；
其中所述多层聚乙烯薄膜在所述A层中包括多峰线性低密度聚乙烯共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯共聚物包括乙烯和至少一种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共聚物为利用齐格勒-纳塔催化剂制备的多峰LLDPE。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共聚物为多峰LLDPE三元共聚物，所述多峰LLDPE三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述三元共聚物包括乙烯以及1-丁烯、1-辛烯和1-己烯中的至少两种。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多峰LLDPE共聚物具有930至940kg/m3的密度。
10.根据权利要求1、2或4至9中任一项所述的方法，其中所述薄膜为多层薄膜并包括为(i)单峰LLDPE或多峰LLDPE和(ii)LDPE或vLDPE的共混物的一层和包括所述多峰LLDPE共聚物的一层。
11.根据权利要求3或6至9中任一项所述的方法，其中所述单层薄膜由所述多峰LLDPE组成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述薄膜为非取向薄膜，即不是MDO薄膜或双轴取向薄膜。
13.超声在将聚乙烯薄膜密封至基片中的用途，其中所述薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度。
14.一种用于包装产品，特别是热敏产品的方法，包括：
提供具有敞开端的容器，所述容器包括聚乙烯薄膜；
通过将所述产品穿过所述容器的所述敞开端分配而用所述产品填充所述容器；和
通过超声焊接所述敞开端而密封所述容器；其中所述薄膜包括多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物，所述多峰线性低密度聚乙烯三元共聚物包括乙烯和至少两种C3-20α烯烃共聚单体并具有905至940kg/m3的密度；或者其中所述薄膜为如在前述权利要求任一项中所限定的单层薄膜或多层薄膜。
15.一种通过如上所限定的方法能够获得的经超声密封的容器。
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