CN107406183A - 用于柔性容器的柔性配件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种容器。在一个实施例中,提供柔性容器(8),并且所述柔性容器(8)包括第一多层膜(16)和第二多层膜(18)。每个多层膜包括密封层。所述多层膜经布置使得密封层彼此相对,并且所述第二多层膜叠加在所述第一多层膜上。沿着共同的外围边缘(20)密封所述膜。所述柔性容器包括具有基底(12)的配件(10)。所述基底(12)包括乙烯/α‑烯烃多嵌段共聚物。所述柔性容器包括配件密封件(22),所述配件密封件(22)包含位于所述多层膜之间的所述基底。在所述共同的外围边缘(20)的部分处将所述基底密封到每个多层膜。
Description
背景技术
本公开涉及具有柔性配件的柔性容器。
已知具有用于储存和递送可流动材料的刚性倾倒喷嘴的柔性袋,其通常称为“倾倒袋”。许多常规倾倒袋利用刚性倾倒喷嘴,其中所述喷嘴的基底具有小翼。每个小翼为垂直于基底的结构,每个小翼径向远离(沿相对方向)所述喷嘴的环形基底延伸。小翼用于增加环形基底的表面积以便促进喷嘴与柔性包装膜之间的粘着性。
然而,小翼是有问题的,因为其需要专门的热封条以将小翼有效地密封到柔性膜包装。专门的热封条需要与喷嘴基底和小翼的形状匹配的独特形状。另外,热封方法需要喷嘴与膜之间的精确和匹配对准以确保喷嘴与膜定向平行对准。
因此,生产柔性袋充满低效,其归因于(1)专门的热封设备的费用,(2)精确密封条-小翼对准的生产停机时间,(3)精确喷嘴-膜对准所需的生产停机时间,(4)由于未对准所致的失效率(泄漏),和(5)在倾倒袋生产的每个阶段所需的质量控制步骤。
本领域认识到对于生产倾倒袋的替代方法的需要。本领域进一步认识到对于避免具有小翼的喷嘴的生产缺点的改善的倾倒喷嘴的需要。
发明内容
本公开提供一种容器。在一个实施例中,提供柔性容器,并且所述柔性容器包括第一多层膜和第二多层膜。每个多层膜包括密封层。多层膜经布置使得密封层彼此相对,并且第二多层膜叠加在第一多层膜上。沿着共同的外围边缘密封膜。柔性容器包括具有基底的配件。基底包括乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物。柔性容器包括配件密封件,所述配件密封件包含位于多层膜之间的基底。在共同的外围边缘的部分处将基底密封到每个多层膜。
附图说明
图1为根据本公开的实施例的柔性容器的透视图。
图2为图1的区域A的放大视图。
图3为沿图2的线3-3截取的图1的袋的截面视图。
图4为图1的柔性容器的底部平面图。
图5为图1的柔性容器的顶部平面图。
定义
本文中所有提及的元素周期表应指代由CRC出版公司(CRC Press,Inc.)2003年出版并且版权所有的元素周期表。此外,对族或族群的任何提及应是使用IUPAC系统对族进行编号的在此元素周期表中反映的族群或族群。除非相反地陈述、由上下文或本领域惯用所暗示,否则所有份数以及百分比均按重量计。出于美国专利实务的目的,任何本文中所提及的专利、专利申请案或公开案的内容都以全文引用的方式并入(或其等效美国版本如此以引用的方式并入),尤其在所属领域中的合成技术、定义(在与本文中提供的任何定义不一致的程度上)和常识的公开内容方面。
本文中所公开的数值范围包括下限值到上限值并且包括下限值和上限值的所有值。对于含有确切值的范围(例如1、或2、或3到5、或6、或7),任何两个确切值之间的任何子范围包括在内(例如1到2;2到6;5到7;3到7;5到6等)。
除非相反地陈述、由上下文或本领域惯用所暗示,否则所有份数和百分比均按重量计,并且所有测试方法都是到本公开的提交日为止的现行方法。
如本文所用的术语“组合物”指代包含组合物的材料以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物的混合物。
术语“包含”、“包括”、“具有”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在,无论是否具体地将其公开出来。为了避免任何疑问,除非相反地陈述,否则通过使用术语“包含”所要求的所有组合物都可以包括任何额外添加剂、佐剂或化合物,无论聚合或以其它方式。相比之下,术语“基本上由…组成”从任何随后叙述的范围中排除任何其它组分、步骤或程序,除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语“由…组成”排除未具体界定或列举的任何组分、步骤或程序。
根据ASTM D 792测量密度。
如下测量弹性回复。在21℃下使用InstronTM通用测试机以300%min-1变形率测量单轴拉伸中的应力-应变特性。300%弹性回复使用ASTM D 1708微拉伸样本由达到300%应变的加载后接卸载循环测定。在使用使加载返回到基线的应变的卸载循环之后计算所有实验的回复百分比。回复百分比定义为:
%回复=100*(Ef-Es)/Ef
其中Ef是循环加载所采用的应变并且Es是在卸载循环之后加载返回到基线的应变。
如本文所用的“基于乙烯的聚合物”是含有超过50摩尔%聚合乙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
根据ASTM D 1238,在280℃/2.16kg(g/10min)条件下测量熔体流动速率(MFR)。
根据ASTM D 1238,在190℃/2.16kg(g/10min)条件下测量熔融指数(MI)。
根据ASTM D 2240测量肖氏A硬度(Shore A hardness)。
如本文所用的Tm或“熔点”(参考所绘制的DSC曲线形状,也称为熔融峰)通常如美国专利第5,783,638号中所述由用于测量聚烯烃的熔点或峰值的DSC(差示扫描热量测定)技术测量。应注意,许多包含两种或更多种聚烯烃的掺合物将具有多于一个熔点或熔融峰;许多个别聚烯烃将仅包含一个熔点或熔融峰。
如本文所用的“基于烯烃的聚合物”是含有大于50摩尔%聚合烯烃单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于烯烃的聚合物的非限制性实例包括基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。
“聚合物”是通过使无论相同或不同类型、以聚合形式提供构成聚合物的多个和/或重复“单元”或“单体单元”的单体聚合而制备的化合物。因此,通用术语聚合物包涵术语均聚物,其通常用于指代由仅一种类型单体制备的聚合物;和术语共聚物,其通常用于指代由至少两种类型单体制备的聚合物。聚合物也包涵共聚物的所有形式,例如无规、嵌段等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”指示分别由乙烯或丙烯与一种或多种额外的可聚合α-烯烃单体聚合而制备的如上所述的共聚物。应注意,尽管聚合物通常称为“由”一种或多种指定单体“制成”、“基于”指定单体或单体类型、“含有”指定单体含量等,但是在此背景下,术语“单体”应理解为指代指定单体的聚合遗留物并且不指代未聚合物质。一般来说,本文中的聚合物被称为基于对应单体的聚合形式的“单元”。
“基于丙烯的聚合物”是含有超过50摩尔%聚合丙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
具体实施方式
本公开提供柔性容器。在一个实施例中,柔性容器包含第一多层膜和第二多层膜。每个多层膜包括密封层。多层膜经布置使得密封层彼此相对,并且第二多层膜叠加在第一多层膜上。沿着共同的外围边缘密封多层膜。柔性容器包括具有基底的配件。基底由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物形成。柔性容器包括配件密封件,所述配件密封件包含位于多层膜之间的基底。将基底沿着共同的外围边缘的部分密封到每个多层膜。
1.配件
本发明柔性容器包括第一多层膜和第二多层膜以及配件。在一个实施例中,柔性容器8包括配件10。配件10具有基底12和顶部14,如图1所示。
配件10具有基底12和顶部14,如图1所示。配件10可以由一种或多种聚合材料(即,所述聚合材料的掺合物)制成。基底12含有乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物或以其它方式由其形成。基底12可以由聚合掺合物制成,所述聚合掺合物由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和一种或多种额外聚合物组成。替代地,基底12仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物制成。顶部14可以包括合适的结构(例如螺纹)以与封闭件附接。
在一个实施例中,基底仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成,或以其它方式仅由其形成。
在一个实施例中,整个配件10(基底12和顶部14)仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成,或以其它方式仅由其形成。
在一个实施例中,基底具有壁15,如图3所示。壁15的厚度为0.3mm、或0.4mm、或0.5mm、或0.6mm、或0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm到1.2mm、或1.5mm、或1.7mm、或1.9mm、或2.0mm。在另一实施例中,壁15仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成且具有前述厚度。
基底12(和任选地整个配件10)(完全或部分地)由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物形成。术语“乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物”和包括乙烯和一种或多种可共聚α-烯烃共聚单体(呈聚合形式),其特征在于两个或更多个聚合单体单元的多个嵌段或链段在化学或物理特性中不同。术语“乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物”包括具有两个嵌段(二嵌段)和多于两个嵌段(多嵌段)的嵌段共聚物。术语“互聚物”和“共聚物”在本文中可互换使用。当在共聚物中提及“乙烯”或“共聚单体”的量时,应理解此意指其聚合单元。在一些实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可由下式表示:
(AB)n
其中n至少为1,优选地为大于1的整数,如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或高于100,“A”表示硬嵌段或链段,并且“B”表示软嵌段或链段。优选地,A和B以基本上线性方式,或以线性方式,而不是基本上分支或基本上星形方式键联或共价键结。在其它实施例中,A嵌段和B嵌段沿聚合物链随机分布。换句话说,嵌段共聚物通常并不具有如下结构:
AAA-AA-BBB-BB
在其它实施例中,嵌段共聚物通常并不具有包含一种或多种不同共聚单体的第三类嵌段。在又其它实施例中,嵌段A和嵌段B中的每个具有基本上随机分布在嵌段内的单体或共聚单体。换句话说,嵌段A和嵌段B都不包含组成相异的两个或更多个子链段(或子嵌段),如端部链段,其具有与嵌段的其余部分基本上不同的组成。
优选地,乙烯包含整个嵌段共聚物的大部分摩尔分数,即乙烯包含至少整个聚合物的50摩尔%。更优选地,乙烯占至少60摩尔%、至少70摩尔%或至少80摩尔%,其中整个聚合物的实质上其余部分包含至少一种其它共聚单体,其优选地为具有3个或更多个碳原子的α-烯烃。在一些实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可以包含50摩尔%到90摩尔%、或60摩尔%到85摩尔%或65摩尔%到80摩尔%乙烯。对于多种乙烯/辛烯多嵌段共聚物来说,组合物包含大于整个聚合物的80摩尔%的乙烯含量和整个聚合物的10摩尔%到15摩尔%、或15摩尔%到20摩尔%的辛烯含量。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物包括各种量的“硬”链段和“软”链段。“硬”链段为聚合单元的嵌段,其中乙烯以按聚合物的重量计大于90重量%、或95重量%、或大于95重量%、或大于98重量%,至多100重量%的量存在。换句话说,按聚合物的重量计,硬链段中的共聚单体含量(除乙烯以外的单体的含量)小于10重量%、或5重量%、或小于5重量%、或小于2重量%,且可低至0。在一些实施例中,硬链段包括衍生自乙烯的所有或基本上所有单元。“软”链段是聚合单元的嵌段,其中共聚单体含量(除乙烯外的单体含量)按聚合物的重量计大于5重量%、或大于8重量%、大于10重量%、或大于15重量%。在一些实施例中,软链段中的共聚单体含量可以是大于20重量%、大于25重量%、大于30重量%、大于35重量%、大于40重量%、大于45重量%、大于50重量%、或大于60重量%,并且可以高达100重量%。
软链段可以乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的总重量的1重量%到99重量%,或乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的总重量的5重量%到95重量%、10重量%到90重量%、15重量%到85重量%、20重量%到80重量%、25重量%到75重量%、30重量%到70重量%、35重量%到65重量%、40重量%到60重量%、或45重量%到55重量%存在于乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物中。相反地,硬链段可以按类似范围存在。软链段重量百分比和硬区段重量百分比可以基于从DSC或NMR获得的数据计算。这类方法和计算公开于例如2006年3月15日提交的名称为“乙烯/α-烯烃嵌段互聚物(Ethylene/α-Olefin Block Inter-polymers)”的美国专利第7,608,668号中,所述专利是以Colin L.P.Shan、Lonnie Hazlitt等人的名义并且转让给陶氏全球技术公司(Dow Global Technologies Inc.),其公开内容以全文引用的方式并入本文中。具体来说,硬链段和软链段重量百分比和共聚单体含量可以如美国第7,608,668号的第57栏到第63栏中所述测定。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物是包含优选地以线性方式接合(或共价键结)的两种或更多种化学上相异的区域或链段(称为“嵌段”)的聚合物,即包含相对于聚合烯系官能度端到端接合而不是以侧接或接枝方式接合的化学上经区分单元的聚合物。在一个实施例中,嵌段的并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度、可归因于此类组合物的聚合物的微晶尺寸、立体异构性(全同立构或间同立构)的类型或程度、区域规整性或区域不规整性、支化量(包括长链支化或超支化)、均质性或任何其它化学或物理性质不同。相较于现有技术的嵌段互聚物,包括通过连续单体添加、立体易变催化剂或阴离子聚合技术产生的互聚物,本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的特征在于聚合物多分散性的独特分布(PDI或Mw/Mn或MWD)、多分散嵌段长度分布和/或多分散嵌段数量分布,在一个实施例中,这是由于与其制备时所用的多种催化剂组合的一种或多种穿梭剂的影响。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物是在连续方法中产生的并且具有1.7到3.5、或1.8到3、或1.8到2.5、或1.8到2.2的多分散指数(Mw/Mn)。当在分批或半分批方法中产生时,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有1.0到3.5、或1.3到3、或1.4到2.5、或1.4到2的Mw/Mn。
另外,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有拟合舒尔茨-弗洛里分布(Schultz-Florydistribution)而不是泊松分布(Poisson distribution)的PDI(或Mw/Mn)。本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有多分散嵌段分布以及嵌段尺寸的多分散分布两者。这使得形成具有改善和可区别的物理特性的聚合物产物。多分散嵌段分布的理论益处先前已在Potemkin,《物理评论E(Physical Review E)》(1998)57(6),第6902-6912页和Dobrynin,《化学物理杂志(J.Chem.Phvs.)》(1997)107(21),第9234-9238页中加以建模和论述。
在一个实施例中,本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有嵌段长度的最概然分布。
在另一实施例中,本公开的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物,尤其是在连续溶液聚合反应器中制得的那些共聚物具有嵌段长度的最概然分布。在本公开的一个实施例中,乙烯多嵌段互聚物定义为具有:
(A)约1.7到约3.5的Mw/Mn,以摄氏度为单位的至少一个熔点Tm和以克/立方厘米为单位的密度d,其中Tm和d的数值对应于以下关系式:
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,或
(B)约1.7到约3.5的Mw/Mn,并且其特征在于以J/g为单位的熔化热ΔH和以摄氏度为单位的差量ΔT,其定义为最高DSC峰与最高结晶分析分馏(“CRYSTAF”)峰之间的温差,其中ΔT和ΔH的数值具有以下关系式:
对于ΔH大于零并且至多130J/g,ΔT>-0.1299()H)+62.81
对于ΔH大于130J/g,ΔT≥48℃
其中CRYSTAF峰使用至少5%的累积聚合物来测定,并且如果低于5%的所述聚合物具有可鉴别的CRYSTAF峰,那么CRYSTAF温度为30℃;或
(C)在300%应变和1次循环下用压缩模制的乙烯/α-烯烃互聚物膜测量的以百分比为单位的弹性回复Re,并且具有以克/立方厘米为单位的密度d,其中当乙烯/α-烯烃互聚物基本上不含交联相时,数值Re和d满足以下关系式:
Re>1481-1629(d);或
(D)具有当使用TREF分级时在40℃与130℃之间洗脱的分子量洗脱份,其特征在于所述洗脱份具有比在相同温度之间洗脱的可比的无规乙烯互聚物洗脱份的高至少5%的摩尔共聚单体含量,其中所述可比的无规乙烯互聚物具有一种或多种相同共聚单体且具有在乙烯/α-烯烃互聚物的10%内的熔融指数、密度和摩尔共聚单体含量(以整个聚合物计);或
(E)具有在25℃下的储能模量G'(25℃)和在100℃下的储能模量G'(100℃),其中G'(25℃)与G'(100℃)的比率在约1:1到约9:1的范围内。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物还可以具有:
(F)当使用TREF分级时在40℃与130℃之间洗脱的分子洗脱份,其特征在于所述洗脱份具有至少0.5并且至多约1的嵌段指数和大于约1.3的分子量分布Mw/Mn;或
(G)大于零并且至多约1.0的平均嵌段指数和大于约1.3的分子量分布Mw/Mn。
用于制备本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的适合单体包括乙烯和一种或多种除乙烯以外的加成可聚合单体。合适的共聚单体的实例包括具有3到30个或3到20个碳原子的直链或支链α-烯烃,如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯和1-二十烯;具有3到30个或3到20个碳原子的环烯烃,如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二烯和2-甲基-1,4,5,8-二甲桥-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘;二烯烃和聚烯烃,如丁二烯、异戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,4-己二烯、1,3-己二烯、1,3-辛二烯、1,4-辛二烯、1,5-辛二烯、1,6-辛二烯、1,7-辛二烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、4-亚乙基-8-甲基-1,7-壬二烯和5,9-二甲基-1,4,8-癸三烯;和3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯和3,3,3-三氟-1-丙烯。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可通过链穿梭方法产生,如在以引用的方式并入本文中的美国专利第7,858,706号中所描述。具体地说,合适的链穿梭剂和相关信息在第16栏第39行到第19栏第44行中列举。合适的催化剂描述于第19栏第45行到第46栏第19行中并且适合的共催化剂描述于第46栏第20行到第51栏第28行中。所述方法描述于整个文献中,但尤其是在第51栏第29行到第54栏第56行中。所述方法还在例如以下各者中有所描述:美国专利第7,608,668号;美国第7,893,166号;以及美国第7,947,793号。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有硬链段和软链段且定义为具有:
1.7到3.5的Mw/Mn,以摄氏度为单位的至少一个熔点Tm和以克/立方厘米为单位的密度d,其中Tm和d的数值对应于以下关系式:
Tm<-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,
其中d为0.86g/cc,或0.87g/cc,或0.88g/cc到0.89g/cc;
并且
Tm为80℃、或85℃、或90℃到95℃、或99℃、或100℃、或105℃到110℃、或115℃、或120℃、或125℃。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物为乙烯/辛烯多嵌段共聚物且具有以下特性(i)-(ix)中的一个、一些、任何组合或全部:
(i)80℃、或85℃、或90℃到95℃、或99℃、或100℃、或105℃到110℃、或115℃、或120℃、或125℃的熔融温度(Tm);
(ii)0.86g/cc、或0.87g/cc、或0.88g/cc到0.89g/cc的密度;
(iii)50-85重量%软链段和40-15重量%硬链段;
(iv)软链段中的10摩尔%、或13摩尔%、或14摩尔%、或15摩尔%到16摩尔%、或17摩尔%、或18摩尔%、或19摩尔%、或20摩尔%辛烯;
(v)硬链段中的0.5摩尔%、或1.0摩尔%、或2.0摩尔%、或3.0摩尔%到4.0摩尔%、或5摩尔%、或6摩尔%、或7摩尔%、或9摩尔%辛烯;
(vi)1g/10min、或2g/10min、或5g/10min、或7g/10min到10g/10min、或15g/10min到20g/10min的熔融指数(MI);
(vii)65、或70、或71、或72到73、或74、或75、或77、或79、或80的肖氏A硬度;
(viii)如根据ASTM D 1708所测量的在21℃下在300%300%min-1变形率下的50%、或60%到70%、或80%、或90%的弹性回复(Re)。
(ix)嵌段的多分散分布和嵌段尺寸的多分散分布。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物为乙烯/辛烯多嵌段共聚物。
本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可包含两个或更多个本文公开的实施例。
在一个实施例中,乙烯/辛烯多嵌段共聚物以商品名INFUSETM出售,其可从美国密歇根州米德兰(Midland,Michigan,USA)的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)购得。在另一实施例中,乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM9817。
在一个实施例中,乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM9500。
在一个实施例中,乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM9507。
由具有50%到90%的弹性回复的本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成的基底12有利地足够柔性以在不断裂、开裂或破裂的情况下扁条密封,并且还足够弹性以回缩、回弹并在扁平密封后打开到椭圆形横截面形状。
2.多层膜
本发明柔性容器包括第一多层膜和第二多层膜。在一个实施例中,柔性容器8包括第一多层膜16(前部膜)和第二多层膜18(后部膜),如图1所示。术语‘第一多层膜”和术语“前部膜”可互换使用。术语“第二多层膜”和术语“后部膜”可互换使用。
方法包括将配件基底安置于两个相对的多层膜之间。将基底12安置,或以其它方式定位在两个相对的多层膜(多层膜16和多层膜18)之间,如图2所示。每个多层膜具有含有基于烯烃的聚合物的相应的密封层。
在一个实施例中,每个多层膜为柔性的且具有至少两个或至少三个层。柔性多层膜为弹性、柔性、可变形并且可弯曲的。每个多层膜的结构和组成可以相同或不同。举例来说,两个相对的多层膜中的每个可由单独的幅材制成,每块幅材具有独特的结构和/或独特的组成、精饰或印刷。替代地,每个多层膜可为相同结构和相同组成。
在一个实施例中,每个多层膜16、18为具有相同结构和相同组成的柔性多层膜。
每个柔性多层膜16、18可以为(i)共挤多层结构,或(ii)层合物,或(iii)(i)和(ii)的组合。在一个实施例中,每个柔性多层膜16、18具有至少三个层:密封层、外层和之间的连接层。连接层使密封层与外层邻接。柔性多层膜可以包括一个或多个布置于密封层与外层之间的任选的内层。
在一个实施例中,柔性多层膜是具有至少两个、或三个、或四个、或五个、或六个、或七个到八个、或九个、或10个、或11个、或大于11个层的共挤膜。例如用于构造膜的一些方法为通过铸造共挤压或吹塑共挤压方法、粘合剂层压、挤压层压、热层压和涂布,如气相沉积。这些方法的组合也是可以的。除聚合材料以外,膜层可以包含如封装行业中常用的添加剂,如稳定剂、助滑添加剂、防粘添加剂、加工助剂、澄清剂、成核剂、颜料或着色剂、填充剂和增强剂等。特别有用的是选择具有合适的感官和或光学特性的添加剂和聚合材料。
适用于密封层的聚合材料的非限制性实例包括基于烯烃的聚合物(包括任何线性或分支乙烯/C3-C10α-烯烃共聚物)、基于丙烯的聚合物(包括塑性体和弹性体、无规丙烯共聚物、丙烯均聚物和丙烯耐冲击共聚物)、基于乙烯的聚合物(包括塑性体和弹性体、高密度聚乙烯(“HDPE”)、低密度聚乙烯(“LDPE”)、线性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、中密度聚乙烯(“MDPE”)、乙烯-丙烯酸或乙烯-甲基丙烯酸和其与锌、钠、锂、钾、镁盐的离聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物和其掺合物。
适用于外层的聚合材料的非限制性实例包括用于制作用于层压的双轴或单轴定向膜以及共挤膜的聚合材料。一些非限制性聚合材料实例是双轴定向聚对苯二甲酸乙二酯(OPET)、单轴定向尼龙(MON)、双轴定向尼龙(BON)和双轴定向聚丙烯(BOPP)。出于结构益处,适用于构造膜层的其它聚合材料是聚丙烯(如丙烯均聚物、无规丙烯共聚物、丙烯耐冲击共聚物、热塑性聚丙烯(TPO)等、基于丙烯的塑性体(例如VERSIFYTM或VISTAMAXTM))、聚酰胺(如尼龙6、尼龙6,6、尼龙6,66、尼龙6,12、尼龙12等)、聚乙烯降冰片烯、环烯烃共聚物、聚丙烯腈、聚酯、共聚酯(如PETG)、纤维素酯、聚乙烯和乙烯共聚物(例如基于乙烯辛烯共聚物的LLDPE,如DOWLEXTM)、其掺合物和其多层组合。
适用于连接层的聚合材料的非限制性实例包括官能化的基于乙烯的聚合物,如乙烯-乙酸乙烯酯(“EVA”);顺丁烯二酸酐接枝于聚烯烃(如任何聚乙烯、乙烯-共聚物或聚丙烯)的聚合物;和乙烯丙烯酸酯共聚物,如乙烯丙烯酸甲酯(“EMA”);含有缩水甘油基的乙烯共聚物;基于丙烯和乙烯的烯烃嵌段共聚物(OBC),如INTUNETM(PP-OBC)和INFUSETM(PE-OBC),其均可购自陶氏化学公司;和其掺合物。
柔性多层膜可包括额外层,其可以有助于结构完整性或提供特定特性。额外层可以通过直接手段或通过使用到邻近聚合物层的适当连接层来添加。可向结构中添加可以提供额外机械性能(如刚度或不透明度)的聚合物以及可以提供气体阻隔特性或耐化学性的聚合物。
适用于任选的阻隔层的材料的非限制性实例包括偏二氯乙烯与丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或氯乙烯的共聚物(例如可购自陶氏化学公司的SARANTM树脂);乙烯基乙烯乙烯醇(EVOH)、金属箔(如铝箔)。替代地,当用于层压多层膜中时,可使用改性聚合物膜来获得阻隔特性,所述改性聚合物膜如在如BON、OPET或OPP的这类膜上气相沉积氧化铝或氧化硅。
在一个实施例中,柔性多层膜包括选自以下的密封层:LLDPE(以商标名DOWLEXTM(陶氏化学公司)出售)、单位点LLDPE(基本上线性或线性烯烃聚合物,包括以商标名AFFINITYTM或ELITETM(陶氏化学公司)出售的聚合物,例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA),基于丙烯的塑性体或弹性体,如VERSIFYTM(陶氏化学公司)、接枝的基于烯烃的聚合物(MAH-接枝)和其掺合物。任选的连接层选自基于乙烯的烯烃嵌段共聚物PE-OBC(以INFUSETM出售)或基于丙烯的烯烃嵌段共聚物PP-OBC(以INTUNETM出售)。外层包括大于50重量%的一种或多种树脂,其熔点Tm为25℃到30℃,或40℃或高于密封层中的聚合物的熔点,其中外层聚合物选自树脂,如AFFINITYTM、LLDPE(DOWLEXTM)、VERSIFYTM或VISTAMAX、ELITETM、MDPE、HDPE或基于丙烯的聚合物,如丙烯均聚物、丙烯耐冲击共聚物或TPO。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤压的。
在一个实施例中,柔性多层膜包括选自以下的密封层:LLDPE(以商标名DOWLEXTM(陶氏化学公司)出售、单位点LLDPE(基本上线性或线性烯烃聚合物,包括以商标名AFFINITYTM或ELITETM(陶氏化学公司)出售的聚合物,例如基于丙烯的塑性体或弹性体,如VERSIFYTM(陶氏化学公司),接枝的基于烯烃的聚合物(MAH-接枝),和其掺合物。柔性多层膜还包括聚酰胺外层。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤膜和/或层压膜,密封层由基于乙烯的聚合物组成,所述基于乙烯的聚合物如乙烯和α-烯烃单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本上线性聚合物,或单位点催化的线性或基本上线性聚合物,所述基于乙烯的聚合物具有55℃到115℃的Tm和0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3的密度。外层由选自LLDPE、OPET、OPP(定向聚丙烯)、BOPP、聚酰胺和其组合的材料组成。
在一个实施例中,柔性多层膜为具有至少五个层的共挤膜和/或层压膜,所述共挤膜具有密封层和最外层,所述密封层由基于乙烯的聚合物组成,所述基于乙烯的聚合物如乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本上线性聚合物,或单位点催化的线性或基本上线性聚合物,所述基于乙烯的聚合物具有55℃到115℃的Tm和0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3的密度,所述最外层由选自LLDPE、OPET、OPP(定向聚丙烯)、BOPP、聚酰胺和其组合的材料组成。
在一个实施例中,柔性多层膜为具有至少七个层的共挤膜和/或层压膜。密封层是由基于乙烯的聚合物构成,如乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本上线性聚合物或单位点催化的线性或基本上线性聚合物,所述基于乙烯的聚合物具有55℃到115℃的Tm和0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3的密度。外层由选自LLDPE、OPET、OPP(定向聚丙烯)、BOPP、聚酰胺和其组合的材料组成。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤(或层压)五层膜,或共挤(或层压)七层膜,其具有至少两个含有基于乙烯的聚合物的层。基于乙烯的聚合物在每一层中可以相同或不同。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤和/或层压五层膜或共挤(或层压)七层膜,其具有至少一个含有选自LLDPE、OPET、OPP(定向聚丙烯)、BOPP和聚酰胺的材料的层。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤和/或层压五层膜,或共挤(或层压)七层膜,其具有至少一个含有OPET或OPP的层。
在一个实施例中,柔性多层膜为共挤(或层压)五层膜,或共挤(或层压)七层膜,其具有至少一个含有聚酰胺的层。
在一个实施例中,柔性多层膜为具有密封层的七层共挤(或层压)膜,所述密封层由基于乙烯的聚合物或乙烯和α-烯烃单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本上线性聚合物或单位点催化的线性或基本上线性聚合物组成,所述聚合物具有90℃到106℃的Tm。外层为具有170℃至270℃的Tm的聚酰胺。膜具有40℃到200℃的ΔTm。膜具有由基于乙烯的第二聚合物构成的内层(第一内层),所述基于乙烯的第二聚合物不同于密封层中的基于乙烯的聚合物。膜具有由与外层中的聚酰胺相同或不同的聚酰胺构成的内层(第二内层)。七层膜的厚度为100微米到250微米。
3.配件密封件
在共同的外围边缘20周围密封前部膜16和后部膜18。柔性容器8包括沿着外围边缘20的部分定位的配件密封件22。配件密封件22包括夹在前部膜16与后部膜18之间的基底12、(ii)前部膜16与基底12之间的焊接件24、(iii)后部膜18和基底12之间的焊接件26、(iv)前部膜16和后部膜18之间的焊接件28,和(v)从基底12的相对侧延伸的原位小翼30和原位小翼32,如图3所示。
通过两步热密封方法形成配件密封件22,从而相对的扁平密封条扁平密封膜-基底-膜夹层,并且相对的弯曲密封条形成并焊接原位小翼30、32,如在共同未决的案件_______[代理人案号77355-US-PSP]点密封中公开。通过热密封方法形成焊接件24、26、28,所述方法熔化以下或以其它方式使其处于可流动状态,(i)每个相应的膜16、18的密封层中基于烯烃的聚合物的部分,和(ii)存在于基底12中的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的部分。以此方式,焊接件24和焊接件26由以下组成或以其它方式由以下形成:(i)乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(来自基底12)、(ii)基于烯烃的聚合物(来自密封层)或(iii)(i)和(ii)的组合。焊接件28由来自膜16、膜18的基于烯烃的聚合物组成或以其它方式由其形成。
在产生配件密封件22的热密封方法期间形成原位小翼30、32。如本文所用的“原位小翼”为基底12的延伸部分的结构,原位小翼是聚合凝固的由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(来自基底12)组成的可流动填缝剂,当基底在加热下扁平时产生填缝剂,当膜与基底之间的接合间隙通过如在共同未决申请USSN 62/134,269中公开的点密封随后收缩并闭合时,填缝剂凝固。原位小翼由以下组成,或以其它方式由其形成:(i)乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(来自基底12),或(ii)乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和基于烯烃的聚合物(来自密封层)的掺合物。
在一个实施例中,通过如在共同未决的案例USSN 62/134,269中公开的多步骤热密封方法形成配件密封件22,所述案例的全部内容通过引用的方式并入本文。
将配件扁条密封到膜以制作容器的热量和应力受到限制。由低弹性聚烯烃(例如LDPE、HDPE)组成的配件粉碎、开裂、破裂且不可用。由聚烯烃弹性体(例如ENGAGE或VERSIFY弹性体)组成的配件可展现变形,但并不充分地回复或将焊缝封闭。由交联弹性体(例如TPV)组成的配件可以完全回复但不充分密封且不形成气密密封件。本申请人出人意料地发现由本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成的配件回复(回缩),将不密封到自身,且将使用扁条密封将配件密封到容器的膜。
在一个实施例中,每个原位小翼的长度B(图3)为0.5mm、或1.0mm、或2.0mm、或3.0mm、或4.0mm、或5.0mm。
在一个实施例中,基底12具有壁15。壁15的厚度为0.3mm、或0.4mm、或0.5mm、或0.6mm、或0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm到1.2mm、或1.5mm、或1.7mm、或1.9mm、或2.0mm。
在一个实施例中,基底12的横截面具有椭圆形形状。椭圆形形状的非限制性实例包括圆形、基本上圆形、双凸透镜状和双凸形。
在一个实施例中,椭圆形横截面具有长轴C和短轴D,如图3所示。长轴与短轴的长度比(以mm为单位)为4:1或3:1或2:1到1:1。
在一个实施例中,配件密封件22为气密密封件。
在一个实施例中,配件密封件22为硬密封件。如本文所用的“硬密封件”为在不破坏膜的情况下手动不可分离的热密封件。硬密封件不同于脆密封件。如本文所用的“脆密封件”为在不破坏膜的情况下手动可分离(或可剥离)的热密封件。一般来说,脆密封件经设计以可通过向密封件施加指压或手压分离或打开。硬密封件经设计在向密封件施加指压或手压下保持完整。
4.柔性容器
本发明柔性容器可为盒袋、枕袋、喷嘴k-密封袋、喷嘴侧装有角撑的袋。安装到容器中的配件(喷嘴或阀门或其它)的位置可为任何位置,例如在将底部角撑密封到前面板中,密封件存在于两个膜之间,即,在顶部、侧面或甚至底部上。换句话说,配件密封件22可位于或以其它方式形成在两个膜相接并热密封在一起的柔性容器任何位置。配件密封件22的合适的位置的非限制性实例包括柔性容器的顶部、底部、侧面、拐角、角撑区域。
本发明柔性容器可形成具有或不具有手柄。
在一个实施例中,柔性容器为自立袋(SUP),如图1和图4所示。SUP包括角撑34。角撑34附接到前部膜16的下部和/或后部膜18的下部,或以其它方式从其延伸。角撑34包括角撑膜36和角撑框边38。可以通过热密封、焊接(超声或高频或射频)、粘合剂粘结及其组合形成角撑34。角撑34、膜16、膜18和配件密封件22限定用于保持可流动物质(例如液体)的闭合且气密密封式腔室。
角撑34由柔性聚合材料制成。在一个实施例中,角撑34由具有与前部膜16和后部膜18相同的结构和组成的多层膜制成。角撑34提供(1)支撑SUP和其内容物而不泄漏的结构完整性,和(2)SUP直立(即,基于支撑表面,如水平表面或基本上水平表面)而不翻倒的稳定性。在此意义上,袋是“直立式”袋。
在一个实施例中,角撑34为膜16、膜18中的一个或两个的延伸部分。折叠程序从膜16、膜18中的一个或两个形成角撑34。
角撑框边38限定SUP的覆盖面。覆盖面可具有多种形状。覆盖面的合适形状的非限制性实例包括圆形、正方形、矩形、三角形、卵形、椭圆形、眼形以及泪珠形。在另一实施例中,覆盖面的形状是椭圆形。
在一个实施例中,柔性容器包括封闭件。尽管图1到图2示出螺旋类型封闭件(用于与匹配的螺旋帽盖一起使用),但是应理解配件10可以体现其它封闭件系统。合适的配件和封闭件的非限制性实例包括螺旋盖、翻转顶盖、弹扣盖、液体或饮料分配配件(旋阀或拇指柱塞)、较冷配件连接器、防开启倾倒喷嘴、垂直拧盖、水平拧盖、无菌帽盖、vitop按压件、按压旋塞、推动旋塞、杆盖、conro配件连接器和其它类型的可拆卸(和任选地可再封闭的)封闭件。封闭件和/或配件可以包括或可以不包括密封垫。
在一个实施例中,柔性容器8的体积为0.25升(L)、或0.5L、或0.75L、或1.0L、或1.5L、或2.5L、或3L、或3.5L、或4.0L、或4.5L或5.0L到6.0L、或7.0L、或8.0L、或9.0L、或10.0L、或20L、或30L。
在一个实施例中,本发明柔性容器由90重量%到100重量%基于乙烯的聚合物制成—膜16、膜18和角撑34由柔性多层膜组成,所述柔性多层膜的层材料选自基于乙烯的聚合物,如LLDPE、LDPE、HDPE及其组合,并且配件10由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物组成。重量%按柔性容器(不具有内容物)的总重量计。由90重量%到100重量%的基于乙烯的聚合物制成的柔性容器由于其易于再循环而是有利的。
本发明柔性容器适合于储存可流动物质,包括(但不限于)液体食物(如饮料)、油、油漆、油脂、化学物质、液体中固体的悬浮液和固体颗粒物质(粉末、晶粒、颗粒状固体)。合适的液体的非限制性实例包括液体个人护理产品,如洗发精、护发素、液体肥皂、乳液、凝胶、乳膏、香膏以及防晒剂。其它合适的液体包括家庭护理/清洁产品和汽车护理产品。其它液体包括液体食品,如调味品(蕃茄酱、芥末、蛋黄酱)以及婴儿食品。
本发明柔性容器适用于储存具有较高粘度并且需要向容器施加挤压力以便排出的可流动物质。这类可挤压并且可流动的物质的非限制性实例包括油脂、黄油、人造奶油、肥皂、洗发剂、动物饲料、调味汁和婴儿食品。
借助于实例而非限制,提供本公开的实例。
实例
具有下表1中示出的结构的柔性多层膜用于本发明实例中。
1.多层膜
表1-柔性多层膜(膜1)的组成层压多层膜
2.配件
提供六个配件,配件1到配件6。每个配件1到配件6的尺寸相同,其中在全部配件中仅材料改变。每个配件1到配件6具有厚度为0.8mm且基底直径为12mm的基底壁。
配件1到配件6的材料和组成在表3中示出。
3.处理条件
将每个配件(配件1到配件6)安置在膜1(来自表1)的两个相对膜之间,其中密封层面向彼此。
每个配件-膜配置在以下条件下经受两步密封方法(扁平密封,然后收缩密封)。
表2-安装配件的处理条件
**热耗散通过使弯曲铝条周围的空气自然地循环的对流而出现。
任选地,可通过循环压缩空气或另一种冷却剂
流体通过在铝条中制作的内部通道而冷却弯曲铝条。
使用膜1的相对的膜,在不同配件(配件1到配件6)的情况下的测试的结果描述于下表3中。
表3
*MFR@2.16Kg,230℃
具体期望的是,本公开不限于本文中所含有的实施例和说明,而是包括那些实施例的修改形式,所述修改形式包括在所附权利要求书范围内出现的实施例的部分和不同实施例的要素的组合。
Claims (15)
1.一种柔性容器,所述柔性容器包含:
第一多层膜和第二多层膜,每个多层膜包含密封层,所述多层膜经布置使得密封层彼此相对,并且所述第二多层膜叠加在所述第一多层膜上,沿着共同的外围边缘密封所述膜;
配件,所述配件包含基底,所述基底包含乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物;以及
配件密封件,所述配件密封件包含位于所述多层膜之间的所述基底,并且在所述共同的外围边缘的部分处将所述基底密封到每个多层膜。
2.根据权利要求1所述的柔性容器,其中所述乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有115℃到125℃的熔融温度。
3.根据权利要求1到2中任一项所述的柔性容器,其中所述乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有115℃到125℃的熔融温度Tm1,并且每个密封层包含具有熔融温度Tm2的基于烯烃的聚合物,并且Tm2为10℃到40℃,小于Tm1。
4.根据权利要求2到3中任一项所述的柔性容器,其中所述密封层的所述基于烯烃的聚合物选自由基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物组成的群组。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的柔性容器,其中所述乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有如根据ASTM D 1708(在21℃下300%min-1变形率)所测量的50%到90%的弹性回复。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的柔性容器,其中所述基底具有0.5mm到2.0mm的壁厚度。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的柔性容器,其中所述基底具有椭圆形横截面。
8.根据权利要求7所述的柔性容器,其中所述椭圆形横截面具有长轴和短轴,并且所述长轴与所述短轴的长度比(以mm为单位)为4:1到1:1。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的柔性容器,其中所述基底包含原位形成的小翼。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的柔性容器,其中所述配件包含从所述基底延伸的顶部,所述基底和所述顶部包含所述乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的柔性容器,其中所述配件密封件为硬密封件。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的柔性容器,其中所述配件密封件为气密密封件。
13.根据权利要求权利要求1到12中任一项所述的柔性容器,所述柔性容器包含密封到所述第一多层膜和所述第二多层膜的角撑。
14.根据权利要求13所述的柔性容器,其中所述柔性容器为直立式袋。
15.根据权利要求1到14中任一项所述的柔性容器,其中所述配件包含封闭件。
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