CN109789643B - 密封条和其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种密封条。在一实施例中，密封条包含具有平坦前表面和在所述前表面后方距离(d)处的平坦凹面的基底构件。所述前表面界定x轴，X。所述平坦凹面具有第一端点(A1)，其中在所述第一端点(A1)处垂直于所述平坦凹面的轴线界定第一y轴(Y1)。密封条具有延伸在所述第一端点(A1)与所述平坦前表面上的点(B1)之间的距离(d)的凹表面。所述凹表面在所述第一端点(A1)与所述点(B1)之间界定椭圆形的扇形弧段。

Description

密封条和其使用方法
技术领域
本发明涉及一种密封条、一种密封条装置和一种用于在两个柔性膜之间密封柔性配件的方法。
背景技术
已知具有刚性倾倒口的柔性小袋，其用于存储并递送可流动材料，常常称为“倾倒小袋(pour-pouch)”。诸多常规倾倒小袋利用刚性倾倒口，其中喷口的基底具有小翼。各小翼为垂直于基底的结构，各小翼从喷口的环形基底径向延伸开(沿相对方向)。小翼用于增加环形基底的表面积，以便促进喷口与柔性封装膜之间的粘着力。
然而，小翼存在问题，因为其需要专门的热密封条以将小翼有效地密封到柔性膜封装。所述专门的热密封条需要与喷口基底和小翼的形状匹配的独特形状。另外，热密封工艺需要喷口与膜之间精确并匹配地对准以确保喷口与膜取向并行对准。
如此，由于(1)专门的热密封设备的费用，(2)精确密封条-小翼对准的生产停机时间，(3)精确喷口-膜对准所需的生产停机时间，(4)由未对准所致的故障率(泄漏)以及(5)在倾倒小袋生产的各阶段所需的质量控制步骤，柔性小袋的生产具有低效性。
所属领域认识到在倾倒小袋的生产中需要替代设备和方法。所属领域进一步认识到需要避免具有小翼的喷口的生产缺点的改进的倾倒口。
发明内容
本发明提供一种密封条、一种密封条装置和一种用于将配件密封到倾倒小袋的方法。本发明配件减少用于制造配件自身的材料量并且还简化倾倒小袋的制造方法。
本发明提供一种密封条。在一实施例中，所述密封条包含具有平坦前表面和在所述前表面后方距离(d)处的平坦凹面的基底构件。所述前表面界定x轴，X。所述平坦凹面具有第一端点(A1)，其中在所述第一端点(A1)处垂直于平坦凹面的轴线界定第一y轴(Y1)。所述密封条具有延伸在第一端点(A1)与平坦前表面上的点(B1)之间的所述距离(d)的凹表面。所述凹表面在第一端点(A1)与点(B1)之间界定椭圆形的扇形弧段。
本发明提供一种密封条装置。在一实施例中，所述密封条装置包括第一密封条和第二密封条。各密封条为相同的并且具有上文所公开的密封条的结构和几何结构。第一密封条与第二密封条彼此对置。第一密封条的平坦前表面朝向第二密封条的平坦前表面。
本发明提供一种方法。在一实施例中，所述方法包括(A)提供上文所公开的密封条装置。所述方法包括(B)提供具有基底的配件。所述基底包含乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物。所述方法包括(C)将基底放置于两个对置的多层膜之间。各多层膜具有包含烯烃类聚合物的对应密封层。放置步骤形成膜/基底/膜夹层结构。所述方法包括(D)将膜/基底/膜夹层结构定位于密封条装置的对置的第一密封条与第二密封条之间。所述方法包括(E)用对置的经加热密封条将基底密封到各多层膜。
本发明的一个优点为一种密封条或一对密封条，其用于改进配件与柔性膜的单级热密封。
本发明的一个优点为一对密封条，其包括独特的椭圆弧几何结构。
本发明的一个优点为一种倾倒小袋的制造方法，相比于利用具有小翼的喷口的倾倒小袋的制造方法，其所需时间更短(效率更高)并且故障更少(生产率更高)。
本发明的一个优点为一种柔性配件，其具有回弹性以在热密封期间在完全收缩后弹回打开位置，所述配件由与密封层聚烯烃相容的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物制成。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例的对置的密封条的透视图。
图2为图1的区2的放大前正视图。
图3为图1的区2的前正视图，其中笛卡尔坐标(Cartesian coordinate)叠置于其上。
图3A为图3的放大片段视图，其显示根据本发明的一实施例的密封条的凹表面，其中笛卡尔坐标叠置于其上。
图4为热密封程序的正视图，其中根据本发明的一实施例，膜/基底/膜夹层结构安置于对置的热密封条之间。
图5为热密封程序的正视图，其中根据本发明的一实施例，膜/基底/膜夹层结构安置于处于完全闭合位置的对置的密封条之间。
图5A为图5的区5A的放大正视图。
图6为根据本发明的一实施例，处于完全闭合位置的并向膜/基底/膜夹层结构施加热量的密封条的正视图。
图6A为图6的区6A的放大正视图，其显示根据本发明的一实施例形成密封件和原位小翼。
图7为热密封程序的正视图，其中根据本发明的一实施例，密封条在膜密封到配件之后处于打开位置。
图7A为图7的区7A的放大正视图，其显示根据本发明的一实施例形成原位小翼。
图8为根据本发明的一实施例的柔性容器的透视图。
具体实施方式
定义
本文中全部对元素周期表的提及应是指由CRC出版公司(CRC Press,Inc.)2003年出版和版权所有的元素周期表。此外，任何提及的一个或多个族应为使用IUPAC系统给族编号的在此元素周期表中反映的一个或多个族。除非相反陈述，从上下文暗示或所属领域惯用，否则全部份数和百分比均按重量计。出于美国专利实务的目的，本文中所参考的任何专利、专利申请或公开的内容均以全文引用的方式并入(或其等效US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一致的程度上)和常识的公开方面。
本文中所公开的数值范围包括下限值与上限值之间(并包括下限值与上限值)的全部值。对于含有确切值的范围(例如1或2，或3到5，或6或7)，包括任何两个确切值之间的任何子范围(例如1到2；2到6；5到7；3到7；5到6等)。
除非相反陈述，从上下文暗示或所属领域惯用，否则全部份数和百分比均按重量计，并且全部测试方法均为截止本发明的申请日为止的现行方法。
如本文所用，术语“组合物”是指包含所述组合物的材料以及由所述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”以及其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论其是否具体地公开。为避免任何疑问，除非相反陈述，否则经由使用术语“包含”所主张的全部组合物均可包括任何额外添加剂、佐剂或化合物，无论为聚合或以其它方式。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其它组分、步骤或程序，对于可操作性而言并非必需的那些组分、步骤或程序除外。术语“由……组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。
密度根据ASTM D 792测量，并且值以克/立方厘米(g/cc)为单位报导。
弹性恢复测量如下。使用InstronTM通用测试机器，在300％min·1变形速率下，在21℃下，测量单轴拉伸的应力-应变行为。使用ASTM D 1708微拉伸样本，从加载继而卸除循环再到300％应变测定300％弹性恢复。在使用使加载返回到基线的应变的卸除循环之后计算全部实验的恢复百分比。恢复百分比定义为：
恢复％＝100*(Ef-Es)/Ef
其中Ef为循环加载所采用的应变，且Es为在卸除循环之后加载返回到基线的应变。
如本文所用，“乙烯类聚合物”为含有超过50摩尔％的聚合乙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可含有至少一种共聚单体的聚合物。
根据ASTM D 1238，条件280℃/2.16kg(g/10min)测量熔体流动速率(MFR)。
根据ASTM D 1238，条件190℃/2.16kg(g/10min)测量熔融指数(MI)。
根据ASTM D 2240测量肖氏A级硬度。
如本文所用，Tm或“熔点”(参考所绘制的DSC曲线形状，还称为熔融峰)通常通过如USP 5,783,638中所述用于测量聚烯烃的熔点或峰值的差示扫描热测量定(DSC)技术测量。应注意，诸多包含两种或大于两种聚烯烃的掺合物将具有超过一个熔点或峰值，诸多个别聚烯烃将仅包含一个熔点或峰值。
如本文所用，“烯烃类聚合物”为含有超过50摩尔％聚合烯烃单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可含有至少一种共聚单体的聚合物。烯烃类聚合物的非限制性实例包括乙烯类聚合物和丙烯类聚合物。
“聚合物”为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，通用术语聚合物涵盖术语均聚物，其通常用于指代由仅一种类型单体制备的聚合物；和术语互聚物，其通常用于指代由至少两种类型单体制备的聚合物。其还涵盖共聚物的全部形式，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”指示如上文所述，分别由乙烯或丙烯和一种或多种额外的可聚合α-烯烃单体聚合制备的共聚物。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，但在此情形下，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，本文中的聚合物是指基于为对应单体的聚合形式的“单元”。
“丙烯类聚合物”为含有超过50摩尔％聚合丙烯单体(按可聚合单体的总量计)且任选地可含有至少一种共聚单体的聚合物。
本发明提供一种密封条。所述密封条包括具有平坦前表面、平坦凹面的基底构件和在平坦前表面与平坦凹面之间延伸的凹表面。平坦凹面位于平坦前表面后方的距离(d)处。平坦前表面界定x轴，X。凹面具有第一端点(A1)。在第一端点(A1)处垂直于平坦凹面的轴线界定第一y轴(Y1)。凹表面延伸在平坦前表面上的点(B1)与平坦凹面上的第一端点(A1)之间的距离(d)。所述凹表面在第一端点(A1)与点(B1)之间界定椭圆形的扇形弧段。
1.密封条
参照附图，并首先参照图1，显示密封条10与密封条210。如本文所用，“密封条”为密封条装置的组件。密封条为一对刚性和细长构件中的一个构件，所述刚性和细长构件由用于热密封操作中的导热材料(通常为金属)制成。如本文所用，术语“热密封”或“热密封操作”为将两个或多于两个聚合物材料膜(和任选地选用的配件或导管)放置在两个对置的密封条之间的动作。密封条朝向彼此移动，包夹所述膜，向所述膜施加热量与压力以使得所述膜的对置的内表面(密封层)接触、熔融并形成热密封件或形成焊接件，使所述膜彼此附接。如本文所用，“密封条装置”包括适合的结构、机制和控制件(i)以加热密封条并控制密封条的温度，(ii)在打开位置与闭合位置之间使密封条朝向彼此移动并远离彼此移动，以及(iii)以施加密封压力并控制密封压力以便使所述膜彼此熔融并焊接。
在一实施例中，热密包括射频密封、超声波焊接和其组合。
图1显示具有第一密封条10与第二密封条210的密封条装置300。第一密封条10和/或第二密封条210各自可独立地称为“密封条(a seal bar)”或统称为“密封条(sealbars)”。如图1中所示，密封条10与密封条210对置。密封条10与密封条210为相同的或大体上相同的，其中密封条210以镜像布置定向以便进行热密封操作。
应理解，根据密封条10的描述同样适用于密封条210，因此密封条210具有与密封条10相同的组件。密封条210的参考数字与密封条10的组件的参考数字相同，但应理解，密封条210的组件将以数字“2”开头。举例来说，密封条210为具有与密封条10相同的结构和几何结构的第二密封条，密封条210以相对于密封条10的镜像关系安置。密封条210具有与密封条10相同的结构，并且密封条“210”的参考数字中的第一数字“2”表示“第二”密封条210。
密封条10包括具有平坦前表面14与平坦凹面16的基底构件12。为清楚起见，第一密封条具有基底构件12，基底构件12具有平坦前表面14。对应地，第二密封条210具有基底构件212，基底构件212具有平坦前表面214。平坦凹面16位于平坦前表面后方的距离(d)处。如图2、图3、图3A中所示，平坦凹面16具有对置端点，描绘为第一端点(A1)与第二端点(A2)。端点(A1)、端点(A2)确定平坦凹面结束和凹表面18开始的位置。在图2中，平坦凹面16的中点M到第一端点(A1)的距离显示为线LA1。中点M到第二端点(A2)的距离显示为线LA2。在一实施例中，线LA1与线LA2各自长度为7.0mm、或7.5mm、或8.0mm、或8.2mm、或8.4mm到8.6mm、或9.0mm、或9.5mm、或10.0mm。
在一实施例中，(A1)与(A2)之间的距离为14.0mm、或15.0mm、或16.0mm、或16.4mm、或16.8mm到17.2mm、或18.0mm、或19.0mm、或20.0mm。
在一实施例中，针对配件和用于制造柔性容器的膜定制密封条。长度LA1+长度LA2的距离足以允许用收缩配件与内部膜闭合密封条，并且在密封条的凹表面处提供与配件和膜接触的压力。
邻近于第一端点(A1)的密封条端部在下文中将称作第一密封条端部。邻近于第二端点(A2)的密封条端部在下文中将称作第二密封条端部。
如图3与图3A中所示，平坦前表面14界定x轴，X。
图2与图3A显示在第一端点(A1)处垂直于平坦凹面16的轴线界定第一y轴(Y1)。第一y轴(Y1)还垂直于平坦前表面14(并且Y1垂直于x轴X)。相似地，在第二端点(A2)处垂直于平坦凹面16的轴线界定第二y轴(Y2)。第二y轴(Y2)还垂直于平坦前表面14(并且Y2垂直于x轴，X)。
在密封条10的第一端部处，图2与图3A显示凹表面18延伸在第一端点(A1)与位于平坦前表面14上的点(B1)之间的距离(d)。如本文所用，术语“凹表面”为朝内或绕密封空间20内的点朝内弯曲的表面。“密封空间”为当密封条10、密封条210相对于彼此闭合时，密封条10、密封条210之间的容积，如图3中所示。换句话说，凹表面18相对于点C1或绕C1朝内弯曲，如图3A中所示。相似地，凹表面118相对于点C2或绕点C2朝内弯曲，如图3A中所示。凹表面18在第一端点(A1)与点(B1)之间界定椭圆形的扇形弧段。
相似地，在密封条10的第二端部处，图2与图3A显示凹表面118延伸在第二端点(A2)与位于平坦前表面14上的点(B2)之间的距离(d)。凹表面118在第二端点(A2)与点(B2)之间界定椭圆形的扇形弧段。
本发明密封条的独特几何结构以密封条10、密封条210之前正视图来描绘作为参考，尤其如图2、图3和图3A中所示。图3显示密封条10、密封条210彼此接触并且对应平坦前表面14、前表面214彼此碰触。笛卡尔坐标(即，x轴和y轴)叠置于前正视图上以清晰表达本发明密封条的组件的空间关系与几何结构。图3显示密封条的凹表面，其描绘或者界定叠置于凹表面的正视图上的两个椭圆形E1与E2的一部分。
如本文所用，“椭圆形”为平面曲线，使得其周边中的各点与两个固定点(焦点)的距离之和相等。椭圆形具有中心，所述中心为连接两个焦点的线段的中点。椭圆形具有长轴(经过中心的最长直径)。短轴为经过中心的最短线。椭圆形中心为长轴与短轴的相交点。“圆形”为椭圆形的特定形式，其中两个焦点处于同一位置(位于圆心处)。如本文所用，术语“椭圆形”不包括圆形。
凹表面18界定椭圆形E1的扇形弧段。图3A显示椭圆形E1，其由等式(1)界定
等式(1)
Figure BDA0001997926900000091
其中
椭圆形E1的中心为点(C1)，其为x轴与第一y轴(Y1)的相交点；
x1为椭圆形半长轴；
y1为具有长度(d)的椭圆形半短轴；并且
R1为半长轴(x1)除以半短轴(y1)的比并且R1为0.6到3.0。
在一实施例中，等式(1)包括：
距离d，其为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；
x1，其为0.1mm、或0.5mm、0.8mm、或1.0mm、或1.5mm、1.6mm、或2.0mm、或3.0mm、或4.0mm、或5.0mm、或6.0mm到7.0mm、或8.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或11.0mm、或12.0mm；和
R1，其为0.6、或0.8、或1.0、或1.05、或1.09到1.8、或1.9、或2.0、或2.5、或3.0。在另一实施例中，R1大于1.0、或1.1、或1.2、或1.3、或1.5到2.0、或2.5、或3.0。
在一实施例中，距离d与厚度t相同，所述厚度t为配件基底的壁厚度。
凹表面18为由平坦凹面上的第一端点(A1)、平坦前表面上的点(B1)及椭圆形E1的原点，点(C1)界定的椭圆扇区的扇形弧段。凹表面18为椭圆形E1在第一端点a1与点B1之间的扇形弧段。
在一实施例中，(B1)与(C1)之间的距离为0.1mm、或0.5mm、或0.8mm、或1.0mm、或1.5mm、或1.6mm、或2.0mm、或3.0mm、或4.0mm、或5.0mm、或6.0mm到7.0mm、或8.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或11.0mm、或12.0mm。在另一实施例中，(B1)与(C1)之间的距离与x1值相同。
在密封条10的第二侧上，凹表面118界定第二椭圆形，椭圆形E2的扇形弧段。图3A显示椭圆形E2，其由等式(2)界定。
等式(2)
Figure BDA0001997926900000101
其中
第二椭圆形E2的中心为点(C2)，其为x轴与第二y轴(Y2)的相交点；
x2为椭圆形半长轴；
y2为具有长度(d)的椭圆形半短轴；并且
R2为半长轴(x2)除以半短轴(y2)的比，并且R2为0.6到3.0。
在一实施例中，等式(2)包括：
距离d，其为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；
x2，其为0.1mm、或0.5mm、0.8mm、或1.0mm、或1.5mm、1.6mm、或2.0mm、或3.0mm、或4.0mm、或5.0mm、或6.0mm到7.0mm、或8.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或11.0mm、或12.0mm；和
R2，其为0.6、或0.8、或1.0、或1.05、或1.09到1.8、或1.9、或2.0、或2.5、或3.0。在另一实施例中，R2大于1.0、或1.1、或1.2、或1.3、或1.5到2.0、或2.5、或3.0。
凹表面118为由平坦凹面上的点(A2)、平坦前表面上的点(B2)以及第二椭圆形E2的原点，点(C2)界定的椭圆扇区的扇形弧段。凹表面118为第二椭圆形E2在第二端点A2与点B2之间的扇形弧段。
在一实施例中，(B2)与(C2)之间的距离为0.1mm、或0.5mm、0.8mm、或1.0mm、或1.5mm、1.6mm、或2.0mm、或3.0mm、或4.0mm、或5.0mm、或6.0mm到7.0mm、或8.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或11.0mm、或12.0mm。在另一实施例中，(B1)与(C1)之间的距离与x2值相同。
2.密封条装置
密封条装置300包括第一密封条10与第二密封条210。第一密封条10与第二密封条210具有相同或大体上相同的如先前所公开的结构、几何结构和构造。第一密封条10与第二密封条210彼此对置以使得第一密封条10的平坦前表面14朝向第二密封条210的平坦前表面214，如图1到图7中所示。第二密封条210相对于第一密封条10呈镜像定向。由于第二密封条210具有与第一密封条10相同的结构和几何结构，因此第二密封条210满足等式(1)与等式(2)并具有与上文关于第一密封条10的阐述相同的d、x1/x2、y1/y2、R1/R2值。
在一实施例中，(A1)与(A2)之间的距离为14.0mm、或15.0mm、或16.0mm、或16.4mm、或16.8mm到17.2mm、或18.0mm、或19.0mm、或20.0mm。
在一实施例中，(B1)与(B2)之间的距离为18.0mm、或大于18.0mm、或18.5mm、或18.9mm到19.0mm、或19.5mm、或20.0mm。在另一实施例中，对于上一段落中所公开的距离中的任一种而言，(B1)与(B2)之间的距离为(A1)与(A2)之间的距离的1.12倍。
在一实施例中，(C1)与(C2)之间的距离为17.0mm、或17.5mm、或17.9mm到18.0mm。
3.方法
本发明提供一种方法。在一实施例中，所述方法包括(A)提供具有第一密封条10与第二密封条210的密封条装置300。所述方法包括(B)提供具有基底的配件，所述基底包含乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物。所述方法包括(C)将基底放置于两个对置的多层膜之间，各多层膜具有包含烯烃类聚合物的对应密封层，并形成膜/基底/膜夹层结构。所述方法包括(D)将膜/基底/膜夹层结构定位于密封条组合件的对置的第一密封条与第二密封条之间。所述方法包括(E)用对置的经加热密封条将基底密封到各多层膜。
4.配件
配件410具有基底412与顶部414，如图8中所示。配件410由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物构成。乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可为配件410的唯一聚合物组分。或者，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可与一种或多种其它聚合物材料掺合。在一实施例中，基底412由聚合物掺合物制得，所述聚合物由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物及高密度聚乙烯构成。顶部414可包括适合结构(例如螺纹)以便与封闭件附接。
在一实施例中，配件为管构件。“管构件”为一种用于输送可流动材料的细长中空圆筒。
在一实施例中，基底仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的掺合物构成，或以其它方式仅仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的掺合物形成。
在一实施例中，整个配件410(基底412及顶部414)仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的聚合物掺合物构成，或以其它方式仅仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的聚合物掺合物形成。
在一实施例中，基底具有壁415，如图4中所示。壁415的厚度t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415仅仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的聚合物掺合物构成并具有前述厚度。
基底412(和任选地，整个配件410)由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的聚合物掺合物形成。术语“乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物”包括呈聚合形式的乙烯和一种或多种可共聚α-烯烃共聚单体，其特征为两个或多于两个聚合单体单元的多个嵌段或链段在化学或物理特性方面有所不同。术语“乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物”包括具有两个嵌段(二嵌段)和超过两个嵌段(多嵌段)的嵌段共聚物。术语“互聚物”与“共聚物”在本文中可互换使用。当提及共聚物中的“乙烯”或“共聚单体”的量时，应理解此意谓其聚合单元。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为至少1，优选为大于1的整数，例如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或大于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以与大体上支化或大体上星型形式相对的大体上线性形式或线性方式连接或共价键结。在其它实施例中，A嵌段和B嵌段沿聚合物链无规分布。换句话说，嵌段共聚物通常并不具有如下结构：
AAA-AA-BBB-BB
在又其它实施例中，嵌段共聚物通常并不具有包含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中的每一者具有大体上无规分布在嵌段内的单体或共聚单体。换句话说，嵌段和及嵌段B均不包含两个或多于两个具有独特组成的子链段(或子嵌段)，例如端部链段，其组成与嵌段其余部分基本上不同。
优选地，乙烯占整个嵌段共聚物的大部分摩尔分数，即，乙烯占整个聚合物的至少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％，其中整个聚合物的大体上其余部分包含至少一种优选为具有3个或多于3个碳原子的α-烯烃的其它共聚单体。在一些实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可包含50摩尔％到90摩尔％乙烯、或60摩尔％到85摩尔％、或65摩尔％到80摩尔％。对于诸多乙烯/辛烯多嵌段共聚物而言，组合物包含超过整个聚合物的80摩尔％的乙烯含量和整个聚合物的10到15摩尔％，或15到20摩尔％的辛烯含量。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物包括不同量的“硬”链段和“软”链段。“硬”链段为如下聚合单元的嵌段，其中乙烯以按多达100重量％的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％的量存在。换句话说，硬链段中的共聚单体含量(除乙烯外的单体的含量)按聚合物的重量计小于10重量％、或5重量％、或小于5重量％、或小于2重量％并可低到零。在一些实施例中，硬链段包括全部或大体上全部衍生自乙烯的单元。“软”链段为如下聚合单元的嵌段，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％且可高达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，硬链段可以类似范围存在。软链段重量百分比和硬链段重量百分比可基于由DSC或NMR获得的数据计算。此类方法和计算公开于例如2006年3月15日以Colin L.P.Shan,Lonnie Hazlitt等人的名义申请并转让给陶氏全球技术公司(Dow Global TechnologiesInc.)的标题为“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，所述专利的公开内容以全文引用的方式并入本文中。举例来说，可如US 7,608,668的第57栏到第63栏中所述测定硬链段和软链段重量百分比以及共聚单体含量。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物为包含两个或多于两个优选以线性方式接合(或共价键结)的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团端对端接合而非以侧接或接枝形式接合的化学上经区分单元的聚合物。在一实施例中，所述嵌段在以下方面不同：所并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度、可归因于此类组成的聚合物的微晶尺寸、立体异构性(等规或间规)的类型或程度、区位规则性或区位不规则性、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特性。相比于包括通过依序单体加成、流变催化剂或阴离子聚合技术产生的互聚物的现有技术的嵌段互聚物，本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的特征在于两种聚合物多分散性(PDI或Mw/Mn或MWD)的独特分布、多分散嵌段长度分布和/或多分散嵌段数目分布，其在一实施例中归因于与其制备时所用的多种催化剂组合的梭移剂的作用。
在一实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物在连续方法中制造并具有1.7到3.5、或1.8到3、或1.8到2.5、或1.8到2.2的多分散性指数(Mw/Mn)。当在分批或半分批方法中制造时，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)而非泊松分布(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多分散嵌段尺寸分布两种。这导致形成具有改进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页及Dobrynin,《化学物理杂志 (J.Chem.Phvs.)》(1997)107(21),第9234-9238页中进行模型化并论述。
在一实施例中，本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有嵌段长度的最大可能分布。
在另一实施例中，本发明的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物，尤其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大可能分布。在本发明的一个实施例中，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，并且其特征为以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级(“CRYSTAF”)峰之间的温差，其中ΔT及ΔH的数值具有以下关系式：
ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81，对于ΔH大于零并至多130J/g
ΔT≥48℃，对于ΔH大于130J/g
其中所述CRYSTAF峰使用至少5％累积聚合物测定，并且如果小于5％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乙烯/α-烯烃互聚物膜测量的以百分比计的弹性恢复Re，并且具有以克/立方厘米为单位的密度d，其中当乙烯/α-烯烃互聚物大体上不含交联相时，Re和d的数值满足以下关系式：
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，其特征在于洗脱份的摩尔共聚单体含量比在相同温度之间洗脱的可比无规乙烯互聚物洗脱份高至少5％，其中所述可比无规乙烯互聚物具有相同共聚单体并且其熔融指数、密度和摩尔共聚单体含量(按整个聚合物计)在乙烯/α-烯烃互聚物的10％内；或
(E)具有在25℃下的存储模数G'(25℃)和在100℃下的存储模数G'(100℃)，其中G'(25℃)与G'(100℃)的比率在约1:1到约9:1范围内。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物还可具有：
(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。
适用于制备本发明乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的单体包括乙烯和一种或多种除乙烯外的其它可聚合单体。适合的共聚单体的实例包括具有3到30个、或3到20个、或4到8个碳原子的直链或分支链α-烯烃，例如丙烯、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，例如环戊烯、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，例如丁二烯、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-壬二烯及5,9-二甲基-1,4,8-癸三烯；及3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯以及3,3,3-三氟-1-丙烯。
在一实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物缺乏苯乙烯(即无苯乙烯)。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可经由例如美国专利第7,858,706号中所述的链梭移方法产生，所述专利以引用的方式并入本文中。具体来说，适合链梭移剂和相关信息在第16栏第39行到第19栏第44行中列出。适合催化剂描述于第19栏第45行到第46栏第19行中并且适合助催化剂描述于第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，但具体来说，在第51栏第29行到第54栏第56行中。所述方法还描述于例如以下专利中：美国专利第7,608,668号、US 7,893,166以及US 7,947,793。
在一实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有硬链段和软链段，无苯乙烯，仅由(i)乙烯和(ii)C4-C8α-烯烃共聚单体组成，并且定义为具有：
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(仅由乙烯及辛烯共聚单体组成)并且具有以下特性(i)-(ix)中的一种、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到85wt％软链段和40到15wt％硬链段；
(iv)软链段中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、80的肖氏A级硬度；
(viii)在300％300％min·1变形速率下，在21℃下，如根据ASTM D 1708所测量，50％、或60％到70％、或80％、或90％的弹性恢复(Re)。
(ix)多分散嵌段分布和多分散嵌段尺寸分布。
在一实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物为乙烯/辛烯多嵌段共聚物。
本发明的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可包含两个或多于两个本文所公开的实施例。
在一实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物以商品名INFUSETM出售，可购自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company,Midland,Michigan,USA)。在另一实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM 9817。
在一实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM 9500。
在一实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物为INFUSETM 9507。
5.高密度聚乙烯
基底412(和任选地整个配件410)由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与高密度聚乙烯的聚合物掺合物构成。“高密度聚乙烯”(或“HDPE”)为乙烯均聚物或具有至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体的乙烯/α-烯烃共聚物，并且密度大于0.940g/cc、或0.945g/cc、或0.950g/cc、或0.955g/cc到0.960g/cc、或0.965g/cc、或0.970g/cc、或0.975g/cc、或0.980g/cc。适合共聚单体的非限制性实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。HDPE包括至少50重量百分比衍生自乙烯的单元，即聚合乙烯，或至少70重量百分比、或至少80重量百分比、或至少85重量百分比、或至少90重量百分比、或至少95重量百分比呈聚合形式的乙烯。HDPE可为单峰共聚物或多峰共聚物。“单峰乙烯共聚物”为在展示分子量分布的凝胶渗透色谱法(GPC)中具有一个相异峰的乙烯/C4-C10α-烯烃共聚物。“多峰乙烯共聚物”为在展示分子量分布的GPC中具有至少两个相异峰的乙烯/C4-C10α-烯烃共聚物。多峰包括具有两个峰(双峰)的共聚物以及具有多于两个峰的共聚物。
在一实施例中，HDPE具有以下特性中的一种、一些或全部：并且具有以下特性(i)-(iv)中的一种、一些、任何组合或全部：
(i)0.945g/cc、或0.950g/cc、或0.955g/cc、或0.960g/cc到0.965g/cc、或0.970g/cc、或0.975g/cc、或0.980g/cc的密度；和/或
(ii)0.5g/10min、或1.0g/10min、或1.5g/10min、或2.0g/10min到2.5g/10min、或3.0g/10min、或5.0g/10min、或10.0g/10min、或15.0g/10min、或20.0g/10min、或25.0g/10min、或30.0g/10min、或35.0g/10min的熔融指数(MI)；和/或
(iii)125℃、或128℃、或130℃到132℃、或135℃、或137℃的熔融温度(Tm)；和/或
(iv)双峰分子量分布。
在一实施例中，HDPE的密度为0.955g/cc、或0.957g/cc、或0.959g/cc到0.960g/cc、或0.963g/cc、或0.965g/cc，并且熔融指数为1.0g/10min、或1.5g/10min、或2.0g/10min到2.5g/10min、或3.0g/10min。
适合的市售HDPE的非限制性实例包括(但不限于)以商标名CONTINUUMTM及UNIVALTM出售的陶氏(Dow)高密度聚乙烯树脂。
HDPE不同于以下乙烯类聚合物类型中的每一种：线性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金属-LLDPE(m-LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、多组分乙烯类共聚物(EPE)、乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物、乙烯塑性体/弹性体和低密度聚乙烯(LDPE)，如各聚合物定义于2016年9月26日申请的同在申请中的申请USSN 15/275,842中，其以全文引用的方式并入本文中。
基底412和/或整个配件410由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物/HDPE聚合物掺合物构成。乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和HDPE的聚合物掺合物包括60wt％、或65wt％、或70wt％、或75wt％到80wt％、或85wt％、或90wt％的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和互反量的HDPE或40wt％、或35wt％、或30wt％、或25wt％到20wt％、或15wt％、或10wt％的HDPE。
在一实施例中，整个配件仅由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和HDPE聚合物掺合物构成，所述聚合物掺合物包括70wt％、或73wt％、或75wt％到78wt％、或80wt％、或83wt％、或85wt％、或87wt％、或90wt％的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物和互反量的HDPE或30wt％、或27wt％、或25wt％到22wt％、或20wt％、或17wt％、或15wt％、或13wt％、或10wt％的HDPE。
6.多层膜
所述方法包括将基底412放置于两个对置的多层膜416、多层膜418之间以形成膜/基底/膜夹层结构419，如图4中所示。
配件基底412放置于两个对置多层膜之间并随后密封到其上。各多层膜416、418具有含有烯烃类聚合物的对应密封层。
在一实施例中，各多层膜416、418由具有至少一层、或至少两层或至少三层的柔性膜制得。柔性膜为弹性的、柔性的、可变形以及可弯曲的。各柔性膜416、418的结构和组成可相同或可不同。举例来说，各多层膜416、418可由单独网状物制成，各网状物具有独特结构和/或独特组成、修饰面层或印记。或者，各多层膜416、418可为相同结构和相同组成。
柔性多层膜由聚合物材料构成。适合的聚合物材料的非限制性实例包括烯烃类聚合物；丙烯类聚合物；乙烯类聚合物；聚酰胺(例如尼龙)、乙烯-丙烯酸或乙烯-甲基丙烯酸以及其与锌、钠、锂、钾或镁盐的离子聚合物；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；和其掺合物。柔性多层膜可为可印刷的或可相容的以接纳用于在柔性容器442上展示标志的压敏性标记或其它类型标记。
在一实施例中，提供柔性多层膜并包括至少三个层：(i)最外层、(ii)一个或多个核心层以及(iii)最内密封层。最外层(i)和最内密封层(iii)为表面层，并且所述一个或多个核心层(ii)包夹于表面层之间。最外层可包括(a-i)HDPE，(b-ii)丙烯类聚合物，或(a-i)和(b-ii)单独或与其它烯烃类聚合物(例如LDPE)的组合。适合的丙烯类聚合物的非限制性实例包括丙烯均聚物、无规丙烯/α-烯烃共聚物(大部分量丙烯和小于10重量百分比的乙烯共聚单体)以及丙烯抗冲击共聚物(分散于基质相中的异相丙烯/乙烯共聚物橡胶相)。
利用所述一个或多个核心层(ii)，本发明多层膜(416、418)中的总层数可为三层(一个核心层)、或四层(两个核心层)、或五层(三个核心层)、或六层(四个核心层)、或七层(五个核心层)到八层(六个核心层)、或九层(七个核心层)、或十层(八个核心层)、或十一层(九个核心层)或多于十一层。
各多层膜416、418的厚度为75微米、或100微米、或125微米、或150微米到200微米、或250微米或300微米、或350微米、或400微米。
在一实施例中，各多层膜416、418为具有相同结构和相同组成的柔性多层膜。
柔性多层膜416、柔性多层膜418可为(i)共挤压多层结构或(ii)层压物或(iii)(i)与(ii)的组合。在一实施例中，柔性多层膜具有至少三个层：密封层、外层和其间的连接层。连接层使密封层与外层邻接。柔性多层膜可包括一个或多个安置于密封层与外层之间的任选地选用的内层。
在一实施例中，柔性多层膜为具有至少两个、或三个、或四个、或五个、或六个、或七到八个、或九个、或10个、或11个或多于11个层的共挤压膜。举例来说，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、粘着剂层压、挤压层压、热层压和涂布，例如气相沉积。此些方法的组合也为可能的。除聚合物材料以外，膜层还可包含添加剂，例如稳定剂、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、填充剂和增强剂以及如封装行业中常用的添加剂。选择具有适合的感官和/或光学特性的添加剂和聚合物材料为尤其有用的。
在一实施例中，最外层包括HDPE。在另一实施例中，HDPE为大体上线性多组分乙烯类共聚物(EPE)，例如由陶氏化学公司提供的ELITETM树脂。
在一实施例中，各核心层包括一种或多种密度为0.908g/cc、或0.912g/cc、或0.92g/cc、或0.921g/cc到0.925g/cc、或低于0.93g/cc的线性或大体上线性乙烯类聚合物或嵌段共聚物。在一实施例中，一个或多个核心层中的每一个包括一种或多种选自以下的乙烯/C3-C8α-烯烃共聚物：线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、EPE、烯烃嵌段共聚物(OBC)、塑性体/弹性体以及单一位点催化的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)。
在一实施例中，密封层包括一种或多种密度为0.86g/cc、或0.87g/cc、或0.875g/cc、或0.88g/cc、或0.89g/cc到0.90g/cc、或0.902g/cc、或0.91g/cc、或0.92g/cc的乙烯类聚合物。在另一实施例中，密封层包括一种或多种选自EPE、塑性体/弹性体或m-LLDPE的乙烯/C3-C8α-烯烃共聚物。
在一实施例中，柔性多层膜为共挤压膜，密封层由乙烯类聚合物构成，例如乙烯和α-烯烃单体(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或大体上线性聚合物或单一位点催化的线性或大体上线性聚合物，所述聚合物的Tm为55℃到115℃并且密度为0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3，并且外层由具有170℃到270℃的Tm的聚酰胺构成。
在一实施例中，柔性多层膜为具有至少五个层的共挤压膜和/或层压膜，共挤压膜具有由乙烯类聚合物构成的密封层，所述聚合物为例如乙烯和α-烯烃共聚单体(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或大体上线性聚合物或单一位点催化的线性或大体上线性聚合物，所述乙烯类聚合物的Tm为55℃到115℃并且密度为0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3；以及最外层，所述最外层由选自以下的材料构成：HDPE、EPE、LLDPE、OPET(双轴定向聚对苯二甲酸亚乙酯)、OPP(定向聚丙烯)、BOPP(双轴定向聚丙烯)、聚酰胺和其组合。
在一实施例中，柔性多层膜为具有至少七个层的共挤压膜和/或层压膜。密封层由乙烯类聚合物构成，例如乙烯和α-烯烃共聚单体(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或大体上线性聚合物或单一位点催化的线性或大体上线性聚合物，所述乙烯类聚合物的Tm为55℃到115℃并且密度为0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3。外层由选自HDPE、EPE、LLDPE、OPET、OPP、BOPP、聚酰胺和其组合的材料构成。
在一实施例中，柔性多层膜为三个或多于三个层的共挤压(或层压)膜，其中全部层均由乙烯类聚合物组成。在另一实施例中，柔性多层膜为三个或多于三个层的共挤压(或层压)膜，其中各层由乙烯类聚合物组成，并且(1)密封层由线性或大体上线性乙烯类聚合物或乙烯和α-烯烃共聚单体(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的单一位点催化的线性或大体上线性聚合物构成，乙烯类聚合物的Tm为55℃到115℃并且密度为0.865到0.925g/cm3、或0.875到0.910g/cm3、或0.888到0.900g/cm3，并且(2)外层包括一种或多种选自HDPE、EPE、LLDPE或m-LLDPE的乙烯类聚合物，并且(3)一个或多个核心层中的每一层包括一种或多种选自以下的乙烯/C3-C8α-烯烃共聚物：低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、EPE、烯烃嵌段共聚物(OBC)、塑性体/弹性体和单一位点催化的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)。
在一实施例中，柔性多层膜为共挤压和/或层压五层或共挤压(或层压)七层膜，其具有至少一个含有OPET或OPP的层。
在一实施例中，柔性多层膜为共挤压(或层压)五层或共挤压(或层压)七层膜，其具有至少一个含有聚酰胺的层。
在一实施例中，柔性多层膜为七层共挤压(或层压)膜，其具有由乙烯类聚合物或乙烯和α-烯烃单体(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或大体上线性聚合物或单一位点催化的线性或大体上线性聚合物构成的密封层，所述聚合物的Tm为90℃到106℃。外层为具有170℃到270℃的Tm的聚酰胺。膜具有内层(第一内层)，其由不同于密封层中的乙烯类聚合物的第二乙烯类聚合物构成。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。
7.密封
本发明方法包括将膜/基底/膜夹层结构定位于对置的密封条10、密封条210之间，如图4中所示。本发明方法包括用对置的经加热密封条将基底密封到各多层膜。图4显示位于多层膜416与多层膜418之间的基底412。术语“密封”为用对置的密封条10、密封条210压缩基底412以使得基底壁415的对置的内部部分彼此接触或者碰触的动作。基底412位于或者“包夹”在多层膜416与多层膜418之间以形成膜/基底/膜夹层结构419，如图4中所示。膜-基底-膜夹层结构419位于密封条10与扁平密封条210之间。密封条10与密封条210对置，使得(第一)密封条10的平坦前表面14与(第二)密封条210的平坦前表面214对置。密封条组合件300包括适合的结构和机制以使密封条10、密封条210朝向彼此移动并远离彼此移动，以便进行如本文先前所公开的热密封程序。密封条10与密封条210经加热并且所述方法包括密封基底412，其中基底包夹在多层膜416与多层膜418之间。密封在基底412的扁平端部423、扁平端部425处形成对置的密封接头424、密封接头426，如图5与图6中所示。
密封步骤包括将各多层膜416、418邻接或者焊接到基底412的对应上部部分413a与下部部分413b，如图5、图5A、图6以及图6A中所示。
在一实施例中，所述方法包括：
(i)针对基底412选择熔融温度Tm1为115℃到125℃的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物；
(ii)针对密封层选择熔融温度为Tm2的烯烃类聚合物，使得Tm2比Tm1低10℃到40℃。
在一实施例中，Tm2比Tm1低10℃、或15℃、或20℃到25℃、或30℃、或35℃、或40℃。
在一实施例中，各密封层由乙烯类聚合物形成，所述聚合物的Tm2比基底12中的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的Tm1低10℃到40℃。将扁平密封条20、扁平密封条22加热到大于或等于密封层乙烯类聚合物的熔融温度(Tm2)并且小于或等于基底412的熔融温度Tm1(或至少达到乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的软化温度)的温度。对置的扁平密封条10、210所施加的压缩力和热量同时(i)平化基底412或以其它方式使其变形；(ii)抵靠基底412的外表面压缩各多层膜416、418的密封层；(iii)在扁平基底412的对置的端部上形成密封接头424和密封接头426；(iv)熔融密封层中的乙烯类聚合物；(v)软化和/或熔融基底412中所存在的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物中的至少一些；(vi)形成可流动填缝剂428，其由(a)来自基底的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物、(b)来自密封层的乙烯类聚合物或(c)(a)与(b)的组合构成；以及(vii)将上部部分/下部部分413a、413b焊接到膜416、418的对应密封层。
在一实施例中，密封步骤需要以下密封条件中的一种、一些或全部：
(i)160℃、或170℃到180℃、或190℃、或200℃的温度；
(ii)1兆帕斯卡(MPa)到2MPa的压力(或密封力)；
(iii)施加(i)和/或(ii)持续0.1秒、或0.5秒、或0.75秒、或1.0秒、或2.0秒、或3.0秒、或4.0秒、或5.0秒到6.0秒、或7.0秒、或0.75秒、或8.0秒、或9.0秒或10秒的持续时间(密封时间或停留时间)。
压缩力使基底412自身完全收缩，以使得基底的对置的扁平面彼此接触，闭合基底412并为基底412提供线性配置F，如图5与图6中所示。
在一实施例中，闭合密封条10、210的压缩力和加热迫使可流动填缝剂428从基底412的外表面移动或以其它方式流动并进入密封接头424以及进入密封接头426。填缝剂428流入并填充(完全或部分)密封接头424与密封接头426，如图5与图6中所示。
所述方法包括打开闭合密封条10、210，由此从基底412去除压缩力与热量。当打开闭合密封条10、210时，基底412中由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物提供的弹性使得基底412能够从线性经压缩配置F回弹或以其它方式弹回并返回到打开位置，如图7中所示。伴随回弹，基底壁415的对置的内部部分远离彼此移动并且彼此不再接触。基底412的内部不与自身密封。在如图4到图7中所示的密封步骤之后，伴随回弹，基底412恢复并打开呈椭圆形截面形状或圆形截面形状。
在一实施例中，扁平化后基底412可具有圆形或椭圆形截面G，如图7中所示。申请人发现，由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与HDPE的聚合物掺合物构成并具有0.3mm到2.0mm的壁415厚度的基底412使得基底412能够在完全收缩期间耐受压缩力，而无例如龟裂、破裂或断裂的损坏，又有利地具有足够的弹性以在打开密封条10、密封条210后弹回打开配置。
打开闭合密封条形成如图7中所示的焊接构造430，其中多层膜416在上部部分413a处焊接到基底412，多层膜418在下部部分413b处焊接到基底412，并且多层膜彼此焊接，其中密封层直接彼此接触。
密封步骤施加压缩力与捏合力持续足够的持续时间以使得填缝剂428凝结和固化，由此在密封接头424、密封接头426处将多层膜416、多层膜418牢固地粘结到基底412。经固化的填缝剂428形成原位小翼436、原位小翼438(图7、图7A)，其完全填充对应密封接头424、密封接头426并在基底412与多层膜416、多层膜418之间形成气密密封件。如本文所用，“原位小翼”为基底412的延伸部分的结构，原位小翼为由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(来从基底)构成的可流动填缝剂(填缝剂428)的聚合固化，填缝剂在基底在加热下扁平化时产生，填缝剂在随后捏合并闭合膜与基底之间的密封接头时固化。原位小翼由(i)乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(来自基底412)或(ii)乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与烯烃类聚合物(来自密封层)的掺合物构成，或以其它方式由其形成。以此方式，在点密封方法期间，密封步骤原位形成小翼。
在一实施例中，所述方法包括形成长度H(图7A)为0.5mm、或1.0mm、或2.0mm、或3.0mm到4.0mm、或5.0mm的小翼436和/或小翼438。
8.柔性容器
所述方法包括形成柔性容器。对置的多层膜416、多层膜418叠置在彼此上并形成共享外围边缘440，如图8中所示。所述方法包括沿共享外围边缘密封多层膜416、多层膜418并形成柔性容器442。沿共享外围边缘440形成密封件可在扁平化步骤之前、期间或之后进行。沿共享外围边缘形成密封件可在点密封步骤之前、期间或之后进行。所述方法在基底412与多层膜416和多层膜418之间形成气密密封件444。
对将配件以扁平条密封至膜以制得容器的热量和应力加以限制。由低弹性聚烯烃(例如LDPE、HDPE)构成的配件压碎、破裂、断裂并且为不可用的。由聚烯烃弹性体(例如ENGAGE或VERSIFY弹性体)构成的配件可展现变形，但不会充分恢复或焊接关闭。由交联弹性体(例如TPV)构成的配件可完全恢复，但不会充分密封并且不会形成气密密封件。申请者意外发现，由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物与HDPE的本发明聚合物掺合物构成的配件会恢复(回弹)，将不会与自身密封，并且将使用热密封条将配件密封到容器的膜。
提供满足等式(1)与等式(2)的基于配件壁厚度t和针对密封条10、密封条210的值的密封条参数的非限制性实例作为情境A、情境B个情境C，其显示在下表1中。
表1.情境A到情境C的基于配件基础厚度的密封条10、密封条210的几何结构
Figure BDA0001997926900000281
借助于实例且非限制，提供本发明的实例。
实例
1.密封条
使用密封条装置通过将配件热密封到多层膜来制造柔性小袋。密封条装置具有对置的密封条，所述密封条具有如图1到图4中所示的密封条10、210的结构。各密封条满足等式(1)与等式(2)，其中在下表2中显示以下值。
表2
Figure BDA0001997926900000291
本发明实例中使用具有下表3中所示的结构的柔性多层膜。
2.多层膜
表3.柔性多层膜(膜1)层压多层膜的组成
Figure BDA0001997926900000292
3.配件
制备配件的九个比较样品(CS)和四个本发明实例(IE)。各配件的尺寸一致，配件之间仅材料不同。CS配件由100wt％INFUSE 9817构成。本发明配件由70wt％INFUSE 9817和30wt％DMDC-1250NT 7HDPE构成。各配件具有厚度(厚度t)为0.8mm的基底壁和12.5mm的基底内径。基底的外径为14.1mm，如上表2中所展示。
配件的材料和组成展示于下表4中。
表4.配件材料
Figure BDA0001997926900000301
4.处理条件
将各配件放置于两个对置的膜1(根据表3)的膜之间，其中密封层朝向彼此以形成如图4中所示的膜/基底/膜夹层结构。
使用如由密封条装置300(具有对置的密封条10、210)描绘的密封条装置对各膜/基底/膜夹层结构进行热密封程序。热密封条件提供于下表5中。
表5.用于安装由90wt％乙烯/辛烯多嵌段共聚物与10wt％HDPE构成的配件的热密封
Figure BDA0001997926900000302
热密封程序产生柔性容器，其为直立式小袋(SUP)，如图8中所示。
5.泄漏测试
Lippke测试评估SUP的额外密封完整性。Lippke测试用针头刺穿柔性容器并根据如下表6中所述的条件空气加压到150mbar。在60秒之后，记录压力差。如果柔性容器未失效，那么压力将保持相同。将柔性容器样品浸没于水槽中，使得可观测到气泡从裂隙或失效存在的位置冒出。Lippke测试确定失效是否来自三重密封点或来自不同源，例如不良的配件-闭合件接合。
柔性容器的泄漏测试在以下参数下进行。
表6.Lippke测试程序
Figure BDA0001997926900000311
柔性容器经受150mbar的内部压力。测试需要等待10秒用于稳定。测量压降持续60秒。随后使柔性容器浸没于水中，并且观测喷口/盖接合以监测气泡形成是否发生。较高压降值指示封装体的较高泄漏。
表7.SUP的Lippke测试结果
样品 60秒后的压降(mbar) 附注
CS 1 20.6 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 2 146.7 喷口/盖处发生完全泄漏
CS 3 46.9 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 4 46.1 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 5 60.1 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 6 9.1 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 7 146.6 喷口/盖处发生完全泄漏
CS 8 18.6 喷口/盖接合处发生高泄漏
CS 9 64.2 喷口/盖接合处发生高泄漏
IE 1 4.6 喷口/盖接合处未发生可见泄漏
IE 2 4.6 喷口/盖接合处未发生可见泄漏
IE 3 5.5 喷口/盖接合处未发生可见泄漏
IE 4 4.6 喷口/盖接合处未发生可见泄漏
表7中的全部样品的测试压力为150mbar。
申请者发现，本发明密封条10、本发明密封条210单独或与由乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物/HDPE掺合物构成的配件组合的本发明密封条10、本发明密封条210的独特结构和几何结构会形成密闭式膜-配件密封件以及密闭式膜-膜密封件，其中配件顶部几乎不会甚至不会变形。如通过与CS 1到CS 9的较高压降相比，IE 1到IE 4的压降较低所证明，本发明方法得到改进的配件-盖密封件。本发明密封条的凹表面的椭圆弯曲提供制造密闭式密封件的足够小翼形成物，同时还为配件提供较显著回弹和恢复，使得配件能够恢复回圆形截面形状后热密封件，即，配件由于密封而较少发生变形。
特别期望的为，本发明不限于本文中所含有的实施例和说明，但包括那些实施例的修改形式，所述修改形式包括在以下权利要求书的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 (7)

1.一种密封条，其包含：
基底构件，其具有平坦前表面和在所述前表面后方距离(d)处的平坦凹面，所述前表面界定x轴(X)；
所述平坦凹面具有第一端点(A1)，其中在所述第一端点(A1)处垂直于所述平坦凹面的轴线界定第一y轴(Y1)；
凹表面，其延伸在所述第一端点(A1)与位于所述平坦前表面上的点(B1)之间，所述凹表面在所述第一端点(A1)与所述点(B1)之间界定椭圆形的扇形弧段；
其中所述凹表面界定椭圆形的扇形弧段，所述椭圆形由等式(1)界定
等式(1)
Figure FDA0002953806360000011
其中
所述椭圆形的中心(C1)为所述x轴(X)与所述第一y轴(Y1)的相交点；
d为0.3mm到2.0mm；
x1为长度为0.1mm到12.0mm的椭圆形半长轴；
y1为具有所述长度(d)的椭圆形半短轴；并且
R1为所述半长轴(x1)除以所述半短轴(y1)的比并且R1为0.6到3.0。
2.根据权利要求第1项所述的密封条，其中所述平坦凹面在与所述第一端点(A1)相对的端部上包含第二端点(A2)；
在所述第二端点(A2)处垂直于所述平坦凹面的轴线界定第二y轴(Y2)；
第二凹表面，其延伸在所述第二端点(A2)与位于所述平坦前表面上的点(B2)之间，所述第二凹表面在所述第二端点(A2)与所述点(B2)之间界定第二椭圆形的第二扇形弧段。
3.根据权利要求第2项所述的密封条，其中所述第二凹表面界定所述第二椭圆形的第二扇形弧段，所述第二椭圆形由等式(2)界定
等式(2)
Figure FDA0002953806360000021
其中
所述第二椭圆形的中心(C2)为所述x轴(X)与所述第二y轴(Y2)的相交点；
d为0.3mm到2.0mm；
x2为长度为0.1mm到12.0mm的第二椭圆形半长轴；
y2为具有所述长度(d)的第二椭圆形半短轴；并且
R2为所述半长轴(x2)除以所述半短轴(y2)的比并且R2为0.6到3.0。
4.根据权利要求第3项所述的密封条，其中所述凹面的长度为14.0mm到20.0mm。
5.一种密封条装置，其包含
第一密封条，其为根据权利要求第3项所述的密封条；
第二密封条，其为根据权利要求第3项所述的密封条；
所述第一密封条与所述第二密封条彼此对置；并且
所述第一密封条的所述平坦前表面朝向所述第二密封条的所述平坦前表面。
6.根据权利要求书第5项所述的密封条装置，其包含
具有基底的配件；
所述配件位于两个对置的多层膜之间并形成膜/基底/膜夹层结构；并且
所述膜/基底/膜夹层结构位于所述第一密封条与所述第二密封条之间。
7.一种通过使用密封条装置密封膜的方法，其包含：
A.提供根据权利要求第5项所述的密封条装置；
B.提供具有基底的配件，所述基底包含乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物；
C.将所述基底放置于两个对置的多层膜之间，各多层膜具有包含烯烃类聚合物的对应密封层，并且形成膜/基底/膜夹层结构；
D.将所述膜/基底/膜夹层结构定位于对置的根据权利要求第5项所述的第一密封条与第二密封条之间；以及
E.用对置的经加热密封条将所述基底密封到各多层膜。
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