CN114630794A - 包含双向取向的聚乙烯膜的袋子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含膜的袋子，其中所述膜至少包含第一层，其中所述第一层是双向取向的聚乙烯膜层，其中所述袋子包含相对于所述膜的总重量计≥90.0重量％的聚乙烯。这种袋子可用于包装散装货物或用于包装冷冻物品。这种袋子在相比于本领域袋子减少的重量下展现在载荷下机械性质和形状的期望高的保持性，并且提出了允许经由再循环技术对所述袋子进一步适当加工的单材料方案。
Description
本发明涉及一种包含双向取向的聚乙烯膜的用于包装散装产品的袋子(也被称为重型袋)或用于包装冷冻物品的袋子。在本发明的上下文中，袋子也可被称为包装。
在包装领域中，持续需要减少用来制造包装的材料的量。这种减少明显提供的益处在于，包装将具有更低的重量，利用更少的材料资源，并且在结束其使用寿命后将导致废物的量减少。
在各种各样的包装应用中，可由聚合物膜制造整个包装或包装的一部分。具体而言，在各种各样的包装中聚乙烯材料是合适的且广泛采用的材料。
为了减少聚乙烯膜的重量，一个选项是降低膜的厚度。然而，这种膜的厚度降低通常导致膜性质、诸如其机械性质劣化。
提高厚度降低的聚乙烯膜的机械性质的一种方式是由具有更高厚度的膜开始制造这种膜，并且使这种膜在低于聚乙烯材料的熔点的温度下经受取向过程。因此，这种取向导致膜被拉伸，因而膜的厚度降低。
这种取向通常经由双向取向过程来进行，其中首先经由流延膜挤出产生膜，然后在冷却至低于熔化温度后，膜经受拉伸力以在纵向(即，在膜挤出过程中制造膜的方向)上引起取向，并且随后经受在横向(即，在膜的平面中垂直于纵向的方向)上的拉伸力。
这种双向取向的聚乙烯膜可具有远优于具有类似厚度但经由常规膜生产过程、诸如流延挤出或吹塑膜生产(其中膜未在低于膜的熔点的温度下经受拉伸)产生的聚乙烯膜的膜性质、诸如机械性质。
在包装领域中，期望包装符合某些性质以有适当资格用于给定类型的包装应用。在这方面，针对某些应用的特定性质是在载荷下机械性质和形状的保持性。例如，在包装是用于容纳散装货物的袋子情况下，通常被称为重型袋的这种袋子在其使用寿命期间通常经受因其内部载荷以及因外部载荷而施加于袋子上的力。这种内部载荷通常是袋子中填充的散装物品，并且当多个袋子堆叠于托架上时可能施加外部载荷。这在重型袋的后勤中是一种典型方式。
为了有资格在这类条件下使用，还需要在这类低温下包装至少展现期望良好的抗穿刺性、抗撕性，以及在诸如热封的密封物被施用于包装的情况下良好的密封完整性。
促成对这类重型袋的要求的另一个方面涉及包装中使用的材料的可循环性。考虑到持续期望提高可经受再循环过程的包装材料的比例，为了减少废物和原料的消耗，需要生产适合于再循环的包装。促成这一目标的一种具体方式是确保由聚合物膜材料生产的包装中使用的聚合物材料属于同类聚合物。在再循环技术中，包含多种聚合物类型的膜材料不适合于一定数量的再循环方法。用于再循环的材料流的组成越一致，这种料流就越适合再循环。
因此，期望的是确保包装包含一定的高比例的属于同一类材料的聚合物材料。通常，期望包装包含至少90重量％、或至少95重量％、或甚至至少97重量％的同一类的聚合物材料。这种包装通常被称为单材料包装。
因此，这对重型袋的解决方案又提出了进一步的要求，在于它们期望包含至少90重量％的属于同一类的聚合物材料。
针对某些应用的特定性质在这方面是在包装可经受的降低的温度下、诸如在用于深度冷冻应用的期间(温度通常达到-30℃)保持机械性质。为了有资格在这类条件下使用，需要包装在这类低温下至少展现期望良好的抗穿刺性、抗撕性，以及在诸如热封的密封物被施用于包装的情况下良好的密封完整性。
在存储冷冻物品的过程中，待存储物品通常以可由消费者单独使用的部分提供。例如，对于诸如食品的消费品，产品的一部分待被容纳使得消费者可以简单的方式获得该部分，同时确保在生产、存储和使用物品的所容纳部分期间，物品不遭受物品的容纳部分所经受的外部环境的有害条件。即，物品的那部分待以包装维持封闭体系直至需要从包装中移除物品的方式来包装。
包装这种物品以在深度冷冻条件下存储的一种广泛使用的方式是将其容纳于密封袋中的形式。通常，由聚合物膜材料生产这类袋子。
促成对这类冷冻物品包装材料的要求的另一个方面涉及包装中使用的材料的可循环性。考虑到持续期望提高可经受再循环过程的包装材料的比例，为了减少废物和原料的消耗，需要生产适合于再循环的包装。促成这一目标的一种具体方式是确保由聚合物膜材料生产的包装中使用的聚合物材料属于同类聚合物。在再循环技术中，包含多种聚合物类型的膜材料不适合于一定数量的再循环方法。用于再循环的材料流的组成越一致，这种料流就越适合再循环。
因此，期望的是确保包装包含一定的高比例的属于同一类材料的聚合物材料。通常，期望包装包含至少90重量％、或至少95重量％、或甚至至少97重量％的同一类的聚合物材料。这种包装通常被称为单材料包装。
因此，这对冷冻食品材料包装的解决方案又提出了进一步的要求，在于它们期望包含至少90重量％的属于同一类的聚合物材料。
如可理解的，期望袋子展现特别高程度的在载荷下机械性质和形状的保持性、和袋重的减少，以及具有适当的冷温度性质，同时还提供单材料方案。实现此举仍是开发的主题，并且现已根据本发明通过一种包含膜的用于包装散装产品的袋子来实现，其中膜至少包含第一层，其中第一层是双向取向的聚乙烯膜层，其中袋子包含相对于膜的总重量计≥90.0重量％、优选≥95.0重量％、优选≥97.0重量％的聚乙烯。
这种袋子在相比于本领域袋子减少的重量下展现了在载荷下机械性质和形状的期望高的保持性，并且提出了允许经由再循环技术对袋子进一步适当加工的单材料方案。
如本发明的袋子中使用的膜可为单层膜。替代地，膜可为多层膜，其中多个层是通过层压第一层和至少一个另外的双向取向的聚乙烯膜层以形成层压物形成的。例如，这种层压物可包含2、3、4或5个双向取向的聚乙烯膜层。
层可例如经由层压结合到一起，优选其中经由设置在层的每一者之间的粘合层发生结合。这种粘合层可例如呈基于聚氨酯的粘合剂的形式，其中粘合剂可为基于溶剂的粘合剂或无溶剂粘合剂。
可通过将粘合剂施用于待相互粘附的层中的一者的表面，并且使该表面与另外的膜层的表面接触，优选通过施加接触压力，来形成层压物。这种层压可以连续过程进行，其中施用了粘合剂的膜与其它膜接触，其中由连续旋转的轧辊提供接触压力，在这之后层压物被绕在卷轴上。
在替代实施方案中，粘合剂是热熔型粘合剂，其以熔化形式施用于膜表面。这种热熔型粘合剂可为例如对第一和第二膜展现恰当粘附的热塑性材料。例如，这种热熔型粘合剂可为基于聚乙烯的材料。这一实施方案提供的另一个优点在于提高了层压物中聚乙烯材料的含量，并因此提高了材料作为单材料产品再循环的适合性。具体而言，可用作热熔型粘合剂的这种基于聚乙烯的材料可为官能化聚乙烯，诸如马来酸酐接枝的聚乙烯。这种聚乙烯展现优秀的粘合性质，并因此特别适合于生产高品质层压物。
每个层的厚度可为例如≥15且≤75μm，优选≥20且≤70μm，甚至更优选≥30且≤60μm，或≥15且≤50μm，例如≥15且≤40μm，诸如≥15且≤30μm，或≥20且≤40μm。
例如，在袋子由单层膜制成时，构成该膜的层可具有≥30且≤70μm、优选≥30且≤60μm、甚至更优选≥40且≤60μm的厚度。例如，在袋子是包含二层双向取向的聚乙烯膜的层压物的情况下，每个层可具有≥15且≤40μm、诸如≥20且≤40μm的厚度，且优选两个层具有相同的厚度。例如，在袋子是包含三层、四层或五层双向取向的聚乙烯膜的层压物的情况下，每个层可具有≥15且≤30μm的厚度，且优选所有层具有相同的厚度。
在本发明的上下文中，双向取向膜应被理解为通过流延挤出形成、并且在低于膜材料的熔化温度的温度下经受在膜生产线的纵向上和在横向上的取向的膜。
在本发明的包装中，层压膜优选经设置使得，在相比于第二层时第一层朝向包装内部设置，并且在相比于第一层时第二层朝向包装外部设置。
可在层压物中在朝向包装外部设置的第一层的表面上提供印刷层。
在本发明的上下文中，双向取向膜应被理解为已通过在纵向(MD)和横向(TD)两者上拉制膜而产生的膜，纵向是膜从挤出过程挤出的方向，横向是在膜的平面中垂直于MD的方向。双向拉制可顺序或同时进行。这种拉制应在低于膜熔点的拉制温度下施用。
如双向取向膜中使用的聚合物具有≥910且≤930kg/m3的密度。优选地，聚合物具有≥910且≤925kg/m3的密度。更优选地，聚合物具有≥915且≤925kg/m3的密度。甚至更优选地，聚合物具有≥916且≤925kg/m3、或甚至更优选≥916且≤922kg/m3的密度。
如双向取向膜中使用的聚合物具有≥0.2且≤5.0g/10min、优选≥0.5或≥0.6且≤5.0g/10min、优选≥0.5或≥0.6且≤4.0g/10min、更优选≥0.8且≤3.5g/10min、甚至更优选≥1.0且≤3.0g/10min、甚至更优选≥1.0且≤2.5g/10min的在190℃、2.16kg的载荷下测定的熔体质量流动速率、也被称为MFR2。
如双向取向膜中使用的聚合物特别由其a-TREF指纹来表征，即，其具有聚合物的级分的特定分布，该级分在a-TREF中在进行分级的特别限定的温度范围内被洗脱。具体而言，根据本发明的聚合物具有在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分。更优选地，聚合物具有≥25.0重量％、甚至更优选≥30.0重量％、还甚至更优选≥35.0重量％的>94.0℃洗脱的级分。
在聚乙烯领域中，在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的聚合物的级分反映了存在于特定聚合物中的线性聚合物材料的量。在该级分中具有特定量材料的本聚合物中，这指示应存在一定量的线性聚合物材料。
此外，如双向取向膜中使用的聚合物具有在≤30.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥8.0重量％的级分。在本发明的上下文中在≤30℃的温度下洗脱的级分可通过从100％扣除>94℃洗脱的级分和>30℃且≤94℃洗脱的级分之和来计算，因此≤30℃洗脱的级分、>30℃且≤94℃洗脱的级分和>94℃洗脱的级分总计达100.0重量％。≤30℃洗脱的级分优选≥9.0重量％，更优选≥10.0重量％，甚至更优选≥11.0重量％。
优选地，在≤30.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的级分相对于聚合物的总重量计≥8.0且≤16.0重量％，更优选≥9.0且≤14.0重量％，甚至更优选≥10.0且≤14.0重量％；和/或优选地，在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的级分相对于聚合物的总重量计≥20.0且≤50.0重量％，更优选≥25.0且≤45.0重量％，甚至更优选≥30.0且≤40.0重量％；和/或优选地，在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的级分≥40.0且≤64.0重量％，更优选≥45.0且≤60.0重量％，甚至更优选≥45.0且≤55.0重量％。
优选在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的重量级分高于在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的重量级分。优选地，>30.0℃且≤94.0℃洗脱的级分比>94.0℃洗脱的级分高至少5.0重量％，其中级分相对于聚合物的总重量来表示。
根据本发明，分析温升洗脱分级(也被称为a-TREF)可使用Polymer CharCrystaf-TREF 300进行，利用含有在1,2-二氯苯中制备的4mg/ml样品的溶液，用1g/lTopanol CA(1,1,3-三(3-叔丁基-4-羟基-6-甲基苯基)丁烷)和1g/l Irgafos 168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)在150℃的温度下稳定1小时。可在分析前在95℃下伴随200rpm下的连续搅拌另外使溶液稳定45分钟。对于分析，使用0.1℃/min的冷却速率，从95℃到30℃使溶液结晶。利用1℃/min的加热速率，从30℃到140℃进行洗脱。在150℃下清洗装置。
具体而言，a-TREF可使用Polymer Char Crystaf-TREF 300、使用在1,2-二氯苯中含有4mg/ml聚合物的溶液来进行，其中在150℃的温度下用1g/l 1,1,3-三(3-叔丁基-4-羟基-6-甲基苯基)丁烷和1g/l三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯使溶液稳定1小时，并任选地在95℃、200rpm连续搅拌下另外使溶液稳定45分钟，其中在分析前使用0.1℃/min的冷却速率从95℃到30℃使溶液结晶，并且以1℃/min的加热速率从30℃到140℃进行洗脱，并且其中已在150℃下清洗了设备。
在本发明的上下文中，根据式I测定CCDB：
其中
·Tn-2是根据式II计算的矩：
并且
·Tz+2是根据式III计算的矩：
其中
·w(i)是在温度T(i)下采取的样品(i)在a-TREF分析中相对于总样品重量的取样重量分数，单位为重量％，其中T(i)>30℃，a-TREF曲线下方的面积针对T(i)>30℃被归一化为表面积＝1；并且
·T(i)是在a-TREF分析中采取样品(i)的温度，单位为℃。
如在本发明中使用的双向取向膜中使用的聚合物可为例如线性低密度聚乙烯。例如，聚合物可为使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)型催化剂生产的线性低密度聚乙烯。如本发明中使用的聚合物可例如使用气相聚合过程、使用淤浆相聚合过程、或使用溶液聚合过程来产生。
双向取向膜中的聚合物可例如包含相对于聚合物的总重量计≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和/或≥5.0重量％且<20.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。优选地，聚合物包含≥85.0重量％、更优选≥88.0重量％的衍生自乙烯的结构部分。优选地，聚合物包含≥80.0重量％且≤99.0重量％、更优选≥85.0重量％且≤95.0重量％、甚至更优选≥88.0重量％且≤93.0重量％的衍生自乙烯的结构部分。
聚乙烯中1-己烯衍生结构部分的量可通过13C NMR在配备有在125℃下运行的低温冷却探头的Bruker Avance 500谱仪上测量，由此样品在130℃溶解于含有DBPC作为稳定剂的C2D2Cl4中。
双向取向膜中的聚合物可例如包含相对于聚合物的总重量计≥5.0重量％、优选≥7.0重量％、更优选≥8.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。优选地，聚合物包含衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％、优选≥7.0重量％、更优选≥8.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。更优选地，聚合物包含衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％且≤20.0重量％、优选≥7.0重量％且≤17.0重量％、更优选≥8.0重量％且≤15.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％且≤13.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。
例如，双向取向膜中的聚合物可包含≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％、优选≥7.0重量％、更优选≥8.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。优选地，聚合物包含≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％且≤20.0重量％、优选≥7.0重量％且≤17.0重量％、更优选≥8.0重量％且≤15.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％且≤13.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。
在某个实施方案中，如双向取向膜中使用的聚合物由衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分组成。例如，聚合物可由衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％、优选≥7.0重量％、更优选≥8.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分组成。优选地，聚合物由衍生自乙烯的结构部分和≥5.0重量％且≤20.0重量％、优选≥7.0重量％且≤17.0重量％、更优选≥8.0重量％且≤15.0重量％、甚至更优选≥9.0重量％且≤13.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分组成。
在本发明的某些实施方案中优选聚合物具有特定的长链支化程度。在本发明的上下文中，长链支化应被理解为反映了不来源于共聚单体的掺合、但可例如由包含不饱和度的聚合链与另外的增长链在催化位点处反应造成的某些聚合侧链的存在。在某些实施方案中，期望存在一定的这种长链支化。在本发明的上下文中，存在长链支化的指示物可为例如一定损耗模量G”下的储能模量G'。限定损耗模量下一定的高储能模量指示聚合物中存在一定量的长链支化。存在一定长链支化程度的特别优选的指示物为10.0kPa损耗模量下的储能模量和1.0kPa损耗模量下的储能模量。储能模量和损耗模量可例根据ISO6721-10(2015)来测定。
例如，双向取向膜中的聚合物可具有在10.0kPa的损耗模量下测定的>2.0kPa、优选>2.2kPa、更优选>2.5kPa的储能模量。例如，聚合物可具有在1.0kPa的损耗模量下测定的>50Pa、优选>75Pa、更优选>100Pa的储能模量。例如，聚合物可具有在1.0kPa的损耗模量下测定的>50Pa、优选>75Pa、更优选>100Pa且<150Pa的储能模量。例如，10.0kPa损耗模量下的储能模量可>2.0kPa并且1.0kPa损耗模量下的储能模量可>50Pa，优选10.0kPa损耗模量下的储能模量>2.5kPa并且1.0kPa损耗模量下的储能模量>50且<150Pa。储能模量和损耗模量可在190℃的温度下根据ISO 6721-10(2015)来测定。
双向取向膜中的聚合物可例如包含每1000000个链碳原子<250、优选<200、或>100且<250的不饱和度，其中不饱和度被测定为经由1H NMR测定的乙烯基不饱和度、伸乙烯基不饱和度、亚乙烯基不饱和度和三烷基不饱和度的总和。不饱和度的数量可通过1H NMR在配备有在125℃下运行的低温冷却探头的Bruker Avance 500谱仪上测量，由此样品在130℃下溶解于含有DBPC作为稳定剂的C2D2Cl4中。
双向取向膜中的聚合物可例如具有>4.0、优选>4.0且<10.0、更优选>5.0且<8.0的Mw/Mn比。例如，聚合物可具有>15.0、优选>15.0且<40.0、优选>20.0且<30.0的Mz/Mn比，其中Mn为数均分子量，Mw为重均分子量，且Mz为z均分子量，根据ASTM D6474(2012)测定的。例如，聚合物可例如具有>4.0、优选>4.0且<10.0的Mw/Mn比和>15.0、优选>15.0且<40.0的Mz/Mn比。
优选如双向取向膜中使用的聚合物在4.0至5.5的log(Mw)范围内，每1000个C原子CH3分支的数量对比log(Mw)的曲线的斜率为负，其中CH3分支的数量根据ASTM D6474(2012)利用IR5红外检测器经由SEC-DV来测定。
双向取向膜中的聚合物可具有例如>75kg/mol、优选>100kg/mol、诸如>75且<200kg/mol、优选>100且<150kg/mol的Mw。聚合物可具有例如>15kg/mol、优选>20kg/mol、诸如像>15且<40kg/mol、优选>20且<30kg/mol的Mn。聚合物可具有>300kg/mol、优选>400kg/mol、诸如>300且<700kg/mol、优选>400且<650kg/mol的Mz。Mw、Mz和/或Mn的这类特性可有助于使用本发明的聚合物生产的膜的拉伸性改进。
双向取向膜可例如包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分。
在某个实施方案中，本发明还涉及一种包含双向取向的聚乙烯膜的包装，其中双向取向膜包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.6且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分。
包装可例如包含在纵向上取向到3至10的程度的双向取向膜，和/或膜在横向上取向到5至15的程度，其中取向程度是在取向之后在特定方向上膜的尺寸与取向之前尺寸之间的比率。
在某些实施方案中，本发明还涉及一种生产包含双向取向膜的包装的方法。
例如，在某个实施方案中，本发明还涉及一种生产包含双向取向膜的包装的方法，双向取向膜包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.6且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分。
膜可例如具有在纵向上至少4.0的取向。在本发明的上下文中，取向也可被称为拉伸。在纵向上的取向应被理解为一定量的材料在已经受了在纵向上的拉伸力之后在纵向上的长度与该同样量的材料在经受纵向上的该拉伸力之前具有的长度的比率。
膜可例如具有在横向上至少8的取向。在横向上的取向或拉伸应被理解为膜在已经受了在横向上的拉伸力之后的宽度与膜在经受横向上的该拉伸力之前的宽度的比率。
在横向上的拉伸可例如通过以下步骤来实现：以一定距离间隔将膜夹在位于膜任一侧上的夹具中，向膜施加一定热量以确保膜处于一定温度，并且在横向上由膜的平面向外将一定量的力施加于夹具上。这种拉伸可例如在连续操作中进行。
双向取向膜可例如包含相对于双向取向膜的总重量计>80.0重量％、优选>85.0重量％、优选>90.0重量％、更优选>95.0重量％、例如>80.0且<98.0重量％、或>90.0且<98.0重量％的聚合物。
在根据本发明的包装中，在某些实施方案中可在朝向包装内部设置的第一层的表面上存在密封层。例如，包装可为热封袋。
密封层可例如包含第一聚乙烯和任选地第二聚乙烯，其中第一聚乙烯具有：
·在>94.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于第一聚乙烯的总重量计≤5.0重量％、优选≤1.0重量％的材料级分；和/或
·在剪切损耗模量G”＝5000Pa下测定的>700Pa的剪切储能模量G'，G'和G”根据ISO 6721-10(2015)在190℃下测定；和/或
·≥5.0、优选≥10.0、优选≥15.0、优选≥20.0、优选≥5.0且≤30.0的化学组成分布宽度(CCDB)。
密封层可例如包含相对于密封层的总重量计≥15.0重量％、≥25.0重量％、≥50.0重量％、≥75.0重量％、或≥85.0重量％的第一聚乙烯。密封层可例如包含相对于密封层的总重量计≥15.0且≤50.0重量％的第一聚乙烯。密封层可例如包含相对于密封层的总重量计≥15.0且≤50.0重量％的第一聚乙烯和一定比例的第二聚乙烯。在某些实施方案中，密封层可含有第一聚乙烯作为仅有的聚乙烯材料。例如，密封层可包含≥30.0且≤99.0重量％、或≥30.0且≤97.0重量％的第一聚乙烯。
第一聚乙烯可例如包含相对于第一聚乙烯的总重量计≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和/或≥5.0重量％且<20.0重量％的衍生自1-辛烯的结构部分。
第二聚乙烯可为例如具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分。
优选的是，密封层中的第二聚乙烯与双向取向膜中的聚合物相同。
在某个实施方案中，本发明还涉及包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物的双向取向膜的用途，其中聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分；
用于改进容纳散装产品的袋子的在载荷下机械性质和形状的保持性。
用于包装散装产品的袋子可例如具有5至100升、例如10至50升、诸如10至30升的体积。袋子可例如包含散装产品。例如，袋子可包含5至50kg、优选10至30kg、诸如10、15、20或25kg的散装产品。散装产品可为例如粒状散装产品，例如具有0.5至10.0mm、例如1.0至7.0mm的平均粒度的粒状散装产品。散装产品可为例如塑料粒料；肥料；园土；木屑；干粉状食品，诸如面粉或冻干奶；和无机粉末，诸如沙子、滑石粉，或热塑性聚合物材料的其它填充材料。在典型的实施方案中，本发明涉及一种用于包装散装产品的袋子，其中袋子具有10至50升的体积，并且其中散装产品是塑料粒料。替代地，根据本发明的袋子可在衬袋箱方案中用作衬里。
实施例
生产双向取向的聚乙烯膜(BOPE膜)：
使用双螺杆挤出机经由流延挤出生产多层A-B-C聚乙烯膜，其中芯层B以60kg/h挤出并且层A和C的每一者经由单独的挤出机各以6.0kg/h挤出，从而产生包含7重量％层A、86重量％层B和7重量％层C的3层结构。在260℃下进行挤出。经由具有3.0mm模隙的口模以9m/min的速度挤出流延膜。
在挤出后，经由水浴冷却膜。经由温度为66至96℃的多个取向辊将膜在纵向上取向，达到在纵向上12的拉伸程度。随后在从146℃降至110℃的温度下，膜经受在横向上的拉伸以获得厚度为19μm的双向取向膜(膜1)。膜在25W.min/m2下经受电晕处理。类似地，以增大的通量，生产了厚度为40μm的膜(膜4)。
BOPE膜的配方：
层A：72重量％SABIC BX202，3重量％Constab AB06001LD，25重量％SABIC COHERE8112
层B：100重量％SABIC BX202
层C：97重量％SABIC BX202，3重量％Constab AB06001LD
生产双向取向的聚丙烯膜(BOPP膜)：
使用双螺杆挤出机经由流延挤出生产多层A-B-C聚丙烯膜，其中芯层B以52kg/h挤出并且层A和C的每一者经由单独的挤出机各以6.0kg/h挤出，从而产生包含7重量％层A、86重量％层B和7重量％层C的3层结构。在260℃下进行挤出。经由具有3.0mm模隙的口模以9m/min的速度挤出流延膜。
在挤出后，经由水浴冷却膜。经由温度为80至106℃的多个取向辊将膜在纵向上取向，达到在纵向上12的拉伸程度。随后在从190℃降至160℃的温度下，膜经受在横向上的拉伸以获得厚度为25μm的双向取向膜。膜在24W.min/m2下经受电晕处理。
BOPP膜2的配方：
层A：98重量％Adsyl 5C30F，2重量％Schulman AB PP 05 SC
层B：100重量％SABIC 521P
层C：98重量％Adsyl 5C30F，2重量％Schulman AB PP 05 SC
生产吹塑膜：
单层吹塑膜(膜3)使用SABIC BX202、使用Kuhne吹塑膜挤出机来生产，所述Kuhne吹塑膜挤出机在200℃的挤出机温度下，以96RPM运行且用24.8kg/h的聚乙烯进料。滤器之前的压力为113巴，滤器之后的压力为74巴。膜挤出设备提供有具有2.3mm模隙的120mm口模。以30cm的冷固线高度和2.5的吹胀比，用18m/min的卷绕机速度运行生产线。所得膜的厚度为25μm。
另一种吹塑膜(膜5)被生产为具有A/B/C构造的厚度为60μm的3层膜。吹塑膜挤出生产线由针对每个层的3个挤出机进料，其中配方为层A：75重量％SABIC SUPEER 7118NE和25重量％SABIC LDPE 2501N0；层B：75重量％SABIC HDPE F04660和25重量％SABIC LDPE2501N0；以及层C：25重量％SABIC COHERE S100和75重量％SABIC LDPE 2501N0。膜5由30重量％层A(17μm)、60重量％层B(35μm)、10重量％层C(8μm)组成。挤出机的联合输出为200kg/h。卷绕机速度为23m/min；其它条件同膜3。
对如上文制备的膜1-3测定了以下性质：
| 实施例 | 膜1 | 膜2 | 膜3 |
| BOPE | BOPP | 吹塑PE | |
| 厚度(μm) | 19 | 25 | 25 |
| 23℃冲击强度(g/25μm) | 508 | 954 | 87 |
| -25℃MD断裂拉伸强度(MPa) | 59 | 154 | 86 |
| 23℃MD断裂拉伸强度(MPa) | 39 | 121 | 62 |
| -25℃MD断裂伸长率(％) | 240 | 161 | 603 |
| 23℃MD断裂伸长率(％) | 288 | 191 | 556 |
| MD抗撕性(g/25μm) | 22 | 8 | 291 |
| TD抗撕性(g/25μm) | 5 | 4 | 704 |
| 23℃抗穿刺性(N/25μm) | 118 | 247 | 72 |
| -25℃抗穿刺性(N/25μm) | 109 | 217 | 43 |
| 80℃产生的密封物的密封强度(N/15mm) | 0.07 | 0.07 | 0.08 |
| 90℃产生的密封物的密封强度(N/15mm) | 0.57 | 0.17 | 0.41 |
| 100℃产生的密封物的密封强度(N/15mm) | 5.8 | 0.51 | 4.9 |
| 110℃产生的密封物的密封强度(N/15mm) | 7.0 | 3.5 | 5.8 |
| 120℃产生的密封物的密封强度(N/15mm) | 10.5 | 3.2 | 6.0 |
其中：
·冲击强度是根据ASTM D1709A(2016)测定的；
·MD断裂拉伸强度是使用50mm的初始样品长度和500mm/min的测试速度，根据ASTM D882(2018)对膜在纵向上测定的；
·MD断裂伸长率是使用50mm的初始样品长度和500mm/min的测试速度在室温下测定，根据ASTM D882(2018)对膜在纵向上测定的；
·抗撕性是根据ASTM D1922(2015)的方法在纵向(MD)和横向(TD)上测量的。
·抗穿刺性是根据ASTM D5748-95(2012)测定的最大力，以N表示；
·热封强度是根据ASTM F88使用方法A对15mm宽度的试样测定的。根据ASTMF2029在不同温度下制备翅形密封物。同一膜的两个样品被压缩到一起，其中第一膜样品的层C接触第二膜样品的层C。通过施加3.0巴的力1.0秒产生密封物，其中用25μm赛璐玢片保护膜。用于制备密封物的压机被加热至各种温度以辨识在不同温度下产生时密封物的强度。使用拉伸试验机以200mm/min的测试速度和10mm的夹持距离测试密封强度。最大载荷被记录为密封强度。
Claims (17)
1.包含膜的袋子，其中所述膜至少包含第一层，其中所述第一层是双向取向的聚乙烯膜层，其中所述袋子包含相对于所述膜的总重量计≥90.0重量％的聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的袋子，其中所述袋子是用于包装散装产品或用于包装冷冻物品的袋子。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的袋子，其中所述膜是单层膜，或者其中所述膜包含通过层压多个双向取向的聚乙烯膜层形成的多个层，优选二、三、四或五个层。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的袋子，其中所述膜的厚度为≥15且≤75μm，优选≥30且≤75μm，更优选≥40且≤60μm。
5.根据权利要求3-4中任一项所述的袋子，其中：
·在所述膜是包含二层所述双向取向的聚合物膜的层压物的情况下，每个层的厚度为≥15且≤40μm，优选其中每个层具有相同的厚度；以及
·在所述膜是包含三层、四层或五层所述双向取向的聚合物膜的层压物的情况下，每个层的厚度为≥15且≤30μm，优选其中每个层具有相同的厚度。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的袋子，其中所述层经由层压结合到一起，优选其中经由设置在所述层的每一者之间的粘合层发生所述结合。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的袋子，其中所述层压膜经设置使得，在相比于第二层时第一层朝向所述袋子的内部设置，并且在相比于所述第一层时所述第二层朝向所述袋子的外部设置。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的袋子，其中在所述层压物中在朝向所述袋子的外部设置的所述第一层的表面上设置印刷层。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的袋子，其中所述双向取向膜包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中所述聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分。
10.根据权利要求9所述的袋子，其中所述聚合物包含相对于所述聚合物的总重量计≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和/或≥5.0重量％且<20.0重量％的衍生自1-己烯的结构部分。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的袋子，其中所述聚合物具有>4.0、优选>4.0且<10.0的Mw/Mn比，和/或其中所述聚合物具有>15.0、优选>15.0且<40.0的Mz/Mn比，其中Mn为数均分子量，Mw为重均分子量，且Mz为z均分子量，根据ASTM D6474(2012)测定。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的袋子，其中在朝向所述袋子的内部设置的所述第一层的表面上存在密封层。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的袋子，其中所述袋子是热封袋。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的袋子，其中所述密封层包含第一聚乙烯和任选地第二聚乙烯，其中所述第一聚乙烯具有：
·在>94.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于所述第一聚乙烯的总重量计≤5.0重量％、优选≤1.0重量％的材料级分；和/或
·在剪切损耗模量G”＝5000Pa下测定的>700Pa的剪切储能模量G'，G'和/或G”根据ISO6721-10(2015)在190℃下测定；和/或
·≥5.0、优选≥10.0、优选≥15.0、优选≥20.0、优选≥5.0且≤30.0的化学组成分布宽度(CCDB)。
15.根据权利要求14所述的袋子，其中：
·所述密封层包含相对于所述密封层的总重量计≥15.0且≤50.0重量％或≥30.0且≤97.0重量％的所述第一聚乙烯；和/或
·所述第一聚乙烯包含相对于所述第一聚乙烯的总重量计≥80.0重量％的衍生自乙烯的结构部分和/或≥5.0重量％且<20.0重量％的衍生自1-辛烯的结构部分。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的袋子，其中所述第二聚乙烯是具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物，其中所述聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分；
优选地其中所述密封层中的所述第二聚乙烯与所述双向取向膜中的所述聚合物相同。
17.包含具有衍生自乙烯的结构部分和衍生自1-己烯的结构部分的聚合物的双向取向膜的用途，其中所述聚合物具有：
(a)根据ASTM D792(2008)测定的≥910且≤930kg/m3、优选≥916且≤925kg/m3的密度；
(b)根据ASTM D1238(2013)在190℃的温度、2.16kg的载荷下测定的≥0.2、优选≥0.5或≥0.6，且≤5.0g/10min的熔体质量流动速率；
(c)在≤30.0℃的温度下在分析温升洗脱分级(a-TREF)中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥8.0重量％、优选≥11.0重量％的级分；和
(d)在>94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥20.0重量％的级分；和优选地
(e)在>30.0℃且≤94.0℃的温度下在a-TREF中洗脱的相对于所述聚合物的总重量计≥40.0且≤64.0重量％的级分；
用于改进用于容纳散装货物的袋子的在载荷下机械性质和形状的保持性。
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