CN117465094A - 确保开封性的聚乙烯基层压包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种确保开封性的聚乙烯基层压膜包装材料及其制备方法，具体地，涉及一种如下的聚乙烯基层压膜包装材料及其制备方法，所述聚乙烯基层压膜包装材料是表面层(A)和密封剂层(B)彼此结合的多层结构的聚乙烯膜(C)，其中，所述密封剂层(B)由依次层压第三膜层(b3)、混合有高密度聚乙烯树脂和低密度聚乙烯树脂的第二膜层(b2)以及包含混合有中密度聚乙烯和低密度聚乙烯的树脂组合物的第一膜层(b1)的层构成。

Description

确保开封性的聚乙烯基层压包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种确保开封性的聚乙烯基层压包装材料及其制备方法。
背景技术
包装材料主要是通过由树脂材料构成的树脂膜来制备。其中，由聚烯烃构成的树脂膜具有适当的柔韧性和优异的透明性，因此广泛用于包装材料。
由聚烯烃构成的树脂膜通过聚氨酯基粘合剂或丙烯酸基粘合剂等与具有更优异的机械物理性能和热物理性能的由聚酯、聚酰胺等构成的树脂膜等粘合并使用，因此常规的包装材料由基材与热封层由不同材料形成的层压膜构成。因此，就现有的包装材料而言，难以分离不同的树脂材料，从而实际上无法再利用，因此在环境方面成为主要的社会问题。
为了解决这种问题，正在持续开发用于实现可再利用包装材料的技术，特别是通过仅由单一的聚烯烃基材料形成的树脂膜来实现包装材料的技术。然而，如上所述，与以往用作基材的树脂相比，聚烯烃树脂的机械物理性能差，从而所形成的包装材料的耐久性降低，因此在包装材料的印刷工艺中发生缺陷的可能性高，并且存在包装材料在运输和储存等使用过程中容易损坏的问题。此外，与以往用作基材的树脂相比，聚烯烃树脂的耐热性差，从而在用于形成包装材料的热封过程中发生缺陷的可能性高，因此存在热封性降低的问题。
因此，正在持续开发一种在仅使用单一的聚烯烃基材料的情况下将基于密度、添加剂、组成比等的差异具有不同的机械物理性能和热物理性能的聚烯烃树脂进行层压的多层结构的膜，但是仍然难以获得优异的机械物理性能和热物理性能，并且在成本方面也存在不容易商业化的问题，特别是在实现在低温下也可利用的包装材料方面存在局限性，因此需要进行改善。
例如，日本公开专利第2020-037189号中公开了一种相对于整个膜的聚烯烃的含量为80重量份以上的用于包装材料的层压膜，但仍然存在低温下的耐久性降低的问题，日本授权专利第6814287号中公开了一种可再利用的单一的聚乙烯材料层压膜，但仍然存在难以获得优异的耐热性且热封性降低的问题。
因此，需要开发一种新型膜和包装材料，所述新型膜是仅由单一材料形成的树脂膜，容易再利用，并且可以解决环境问题，而且与现有的异质材料层压膜相比，机械物理性能和热物理性能不会大幅降低，并且在各种温度范围内保持优异的物理性能，从而可以实现商业化，并且具有优异的加工性。
此外，在包装材料的情况下，应具有可使消费者容易开封的撕裂强度，当撕裂强度过低时，可能会发生包装纸破裂或撕裂等问题，导致内容物泄露到外部，当撕裂强度过高时，可能会发生难以开封的问题。
此外，在低温条件下使用由多层结构的聚乙烯膜制备的包装材料的情况下，由于振动或跌落等而受到冲击时，膜的表面部位发生破裂、撕裂、孔或划痕等，导致频繁发生内容物泄露到外部的问题。
因此，需要一种由如下的多层结构的聚乙烯膜制备的包装材料，所述多层结构的聚乙烯膜在低温条件下也具有优异的机械强度，特别是具有适当的撕裂强度，从而使消费者容易开封。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献0001)日本公开专利第2020-037189号(2020年03月12日)
(专利文献0002)日本授权专利第6814287号(2020年12月22日)
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种多层结构的聚乙烯膜及由此制备的包装材料，所述聚乙烯膜可以再利用，因此不引起环境污染，并且与现有的异质材料层压膜及由此制备的包装材料相比，机械物理性能和热物理性能不会大幅降低，因此可以在加工和商业化过程中使损伤最小化。
此外，本发明的目的在于提供一种包装材料，所述包装材料具有可使消费者容易开封的程度的撕裂强度的同时具有优异的机械强度，从而可以防止由于包装材料的破损导致内容物泄露到外部。
此外，本发明的目的在于提供一种多层结构的聚乙烯膜及由此制备的包装材料，所述聚乙烯膜适合用于在低温状态下使用的成型品，例如冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋及冷藏食品容器等。
此外，本发明的目的在于提供一种多层结构的聚乙烯膜及由此制备的包装材料，所述聚乙烯膜在膜不损坏或其物理性能不降低的低温范围内也具有非常优异的膜的热封性和高速制袋加工性。
技术方案
本发明提供一种多层结构的聚乙烯膜包装材料，其为表面层(A)和密封剂层(B)彼此结合的多层结构的聚乙烯膜(C)，所述表面层(A)为单层结构或多层结构，并且所述表面层(A)的最外层(a1)的熔点为128℃以上，所述密封剂层(B)为多层结构，并且所述密封剂层(B)的最内层的熔点为103℃以下，所述密封剂层(B)是层压第一膜层(b1)、第二膜层(b2)和第三膜层(b3)的层，其中，所述密封剂层(B)的一个层是包含密度为0.900-0.940g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第一膜层(b1)，所述密封剂层(B)的另一个层是包含密度为0.925-0.970g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第二膜层(b2)，所述密封剂层(B)的最内层是包含聚烯烃树脂的第三膜层(b3)，所述表面层(A)的断裂伸长率满足下式1，所述表面层(A)的最外层(a1)和所述密封剂层(B)的最内层(b3)的熔点差满足下式2。
[式1]
[式2]
25℃≤TA-TB
在所述式1中，各断裂伸长率为根据ASTM D-638-03测量的值，在所述式2中，TA为表面层(A)的最外层(a1)的熔融温度，TB为密封剂层(B)的最内层的熔融温度。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)可以包括依次层压作为最外层的第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的层。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的根据2％割线模量(2％secantmodulus)方式测量的弹性模量的值在MD方向上可以为12000kg/cm2以上。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的撕裂强度值在MD方向上可以为3.0g/μm以下，所述密封剂层(B)的撕裂强度值在MD方向上可以为7.0g/μm以下。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的层厚度可以为1-100μm。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)可以进一步包括一层以上的包含线型低密度聚乙烯或中密度聚乙烯中的任一种以上的树脂的层，所述树脂的以2.16kg的载荷在190℃的条件下根据ASTM D1238的熔体指数可以为0.5-1.2g/10分钟。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的选自单层或多层中的任一种以上的层中可以进一步包含低密度聚乙烯树脂。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的选自各第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)及第二高密度聚乙烯层(a3)中的任一种以上的层中可以进一步包含低密度聚乙烯树脂。
根据本发明的一个实施方案，所述表面层(A)的各层可以进一步包含0-30重量％的低密度聚乙烯。
根据本发明的一个实施方案，所述密封剂层(B)中的第一膜层(b1)、第二膜层(b2)及第三膜层(b3)的厚度比可以为1:0.2至10:0.2至2。
根据本发明的一个实施方案，所述第一膜层(b1)可以包含0重量％至小于50重量％的低密度聚乙烯树脂。
根据本发明的一个实施方案，所述第二膜层(b2)可以包含0重量％至小于50重量％的低密度聚乙烯树脂。
根据本发明的一个实施方案，所述多层结构的聚乙烯膜(C)可以通过干式层压法层压。
根据本发明的一个实施方案，所述膜的总厚度可以为30-300μm。
根据本发明的一个实施方案，在所述表面层(A)的各层之间或表面上或者在所述密封剂层(B)的各层之间或表面上可以进一步包括一层以上的阻隔层。
根据本发明的一个实施方案，所述阻隔层可以包括氧气透过阻隔层。
根据本发明的一个实施方案，所述第一高密度聚乙烯层(a1)、所述线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及所述第二高密度聚乙烯层(a3)的密度可以满足下式5。
[式5]
在所述式5中，所述M1为第一高密度聚乙烯层(a1)的密度，所述M2为线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)的密度，所述M3为第二高密度聚乙烯层(a3)的密度，所述密度根据ASTM D 792测量，所述密度的单位为g/cm3。
根据本发明的一个实施方案，可以提供一种成型品，所述成型品包含所述多层结构的聚乙烯膜包装材料。
根据本发明的一个实施方案，所述成型品包括在液态/粉末/固态的内容物包装中在流通/销售过程中需要开封性而被选择的。
根据本发明的一个实施方案，所述成型品可以包括选自冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋、冷藏食品容器、收缩膜、重型包装膜、自动包装膜、拉伸包装膜及袋(bag)中的任一种。
有益效果
本发明提供一种多层结构的聚乙烯膜包装材料，所述包装材料通过利用由聚乙烯单一材料形成的膜来制备，从而可以再利用，因此具有不会引起环境污染的效果。
此外，根据本发明，与现有的异质材料层压膜及由此制备的包装材料相比，多层结构的聚乙烯膜包装材料的机械物理性能和热物理性能不会大幅降低，因此可以在加工和商业化过程中使损伤最小化。
此外，根据本发明，多层结构的聚乙烯膜包装材料的表面层(A)和密封剂层(B)满足规定数值范围的MD或TD撕裂强度数值和适当的刚性数值，从而可以提供一种消费者容易开封且包装材料自身的机械物理性能优异的包装材料。
此外，根据本发明，多层结构的聚乙烯膜包装材料在低温下的耐久性优异，因此可以适合用于在低温状态下使用的成型品，例如冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋及冷藏食品容器等。
此外，根据本发明，多层结构的聚乙烯膜包装材料在膜不损坏或其物理性能不降低的低温范围内也可以具有非常优异的膜的热封性和高速制袋加工性。
具体实施方式
以下，根据本发明，对多层结构的聚乙烯膜包装材料进行详细说明。
此时，除非另有定义，否则所有技术术语和科学术语具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在本发明的说明中使用的术语仅用于有效地描述特定的具体实施方案，并不限制本发明。
此外，说明书中未具体记载的添加物的单位可以为重量％。
此外，除非在上下文中另有特别说明，否则说明书和权利要求书中使用的单数形式还包括复数形式。
以下，在本说明书中，除非另有特别定义，否则术语“聚合物”可以是指通过使单体聚合而制备的聚合性化合物。具体地，聚合物可以包括均聚物、共聚物、三元共聚物及互聚物等。所述“互聚物”是指通过使两种以上的不同单体聚合而制备的聚合物。因此，通用术语互聚物不仅可以包括共聚物，而且还可以包括三元共聚物。所述共聚物是指由两种不同的单体制备的聚合物，三元共聚物是指由三种不同的单体制备的聚合物。
以下，在本说明书中，除非另有特别定义，否则当描述层、膜、薄膜、区域、板等的一部分在另一部分“上”或“上方”时，这不仅可以包括“直接”位于另一部分“上”的情况，而且还可以包括其中间还有其它部分的情况。
本发明可以提供一种包装材料，所述包装材料利用聚乙烯单一材料，从而可以再利用，因此不会引起环境污染，并且与现有的异质材料层压膜及由此制备的包装材料相比，机械物理性能和热物理性能不会大幅降低，因此可以在加工和商业化过程中使损伤最小化，特别是具有可使消费者容易开封的程度的撕裂强度的同时具有优异的机械强度，从而可以防止由于包装材料的破损导致内容物泄露到外部。
以下对本发明进行具体说明。
本发明提供一种多层结构的聚乙烯膜包装材料，其为表面层(A)和密封剂层(B)彼此结合的多层结构的聚乙烯膜(C)，所述表面层(A)为单层结构或多层结构，并且所述表面层(A)的最外层(a1)的熔点为128℃以上，所述密封剂层(B)为多层结构，并且所述密封剂层(B)的最内层的熔点为103℃以下，所述密封剂层(B)是层压第一膜层(b1)、第二膜层(b2)和第三膜层(b3)的层，其中，所述密封剂层(B)的一个层是包含密度为0.900-0.940g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第一膜层(b1)，所述密封剂层(B)的另一个层是包含密度为0.925-0.970g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第二膜层(b2)，所述密封剂层(B)的最内层是包含聚烯烃树脂的第三膜层(b3)，所述表面层(A)的断裂伸长率满足下式1，所述表面层(A)的最外层(a1)和所述密封剂层(B)的最内层(b3)的熔点差满足下式2。
[式1]
[式2]
25℃≤TA-TB
在所述式1中，各断裂伸长率为根据ASTM D-638-03测量的值，在所述式2中，TA为表面层(A)的最外层(a1)的熔融温度，TB为密封剂层(B)的最内层的熔融温度。
由于所述表面层(A)满足上述条件，可以具有与现有的尼龙或PET等树脂相似的机械强度，并且膜不易拉伸，因此具有易撕裂(easy tear)性能优异的优点。
所述表面层(A)的多层可以为两层以上，具体可以为三层以上，具体地，所述表面层(A)可以为包括依次层压作为最外层的第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的层的结构。
当所述表面层(A)为上述层压结构时，与单层结构相比，在拉伸过程中可以发生更少的断裂。
所述断裂伸长率可以满足所述式1，具体可以满足下式3，更具体可以满足下式4，但并不限于此。
[式3]
[式4]
在所述式3至式4中，各断裂伸长率为根据ASTM D-638-03测量的值。
此外，与现有的混合有聚乙烯膜和PET或尼龙膜层的异质复合膜层不同，本发明的表面层(A)和密封剂层(B)由彼此相同的聚乙烯树脂构成，因此具有容易再利用的优点。
此外，由于所述表面层(A)和密封剂层(B)的熔融温度差满足上述范围，可以实现高速制袋加工性。
以下对各构成进行具体说明。
[表面层(A)]
根据本发明，所述表面层(A)可以为单层或多层，具体可以为多层结构，具体可以为两层以上，具体可以为三层以上，具体地，所述表面层(A)可以为依次层压作为最外层的第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的层，所述第一高密度聚乙烯层(a1)可以为包含高密度聚乙烯树脂的层，在线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)中，线型低密度聚乙烯层可以为包含线型低密度聚乙烯树脂的层，中密度聚乙烯层可以为包含中密度聚乙烯树脂的层，第二高密度聚乙烯层(a3)可以为包含高密度聚乙烯树脂的层，但并不限于此。
所述高密度聚乙烯树脂可以是密度为0.941-0.965g/cm3的树脂，线型低密度聚乙烯树脂可以是密度为0.910-0.925g/cm3的树脂。
根据本发明，在所述表面层(A)中，第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的厚度比可以为1:0.1至10:0.1至2，具体可以为1:0.2至0.7:0.5至1.5，具体可以为1:0.3至0.6:0.8至1.2，但并不限于此。
由于所述表面层(A)的各层满足厚度范围，可以具有优异的机械强度的同时具有低撕裂强度，因此可以提供所述多层结构的聚乙烯膜包装材料。
根据本发明，所述第一高密度聚乙烯树脂的重均分子量可以为50000-500000g/mol，具体可以为100000-300000g/mol，具体可以为120000-200000g/mol，但并不限于此。
第一高密度聚乙烯树脂的熔体指数可以为0.1-10g/10分钟，具体可以为0.3-5g/10分钟，具体可以为0.5-1g/10分钟，但并不限于此。
此外，所述线型低密度聚乙烯树脂的重均分子量可以为50000-500000g/mol，具体可以为70000-200000g/mol，具体可以为80000-150000g/mol，但并不限于此。
所述线型低密度聚乙烯树脂的熔体指数可以为0.1-10g/10分钟，具体可以为0.3-5g/10分钟，具体可以为0.5-3g/10分钟，但并不限于此。
所述第二高密度聚乙烯树脂的重均分子量可以为50000-500000g/mol，具体可以为100000-300000g/mol，具体可以为120000-200000g/mol，但并不限于此。
第二高密度聚乙烯树脂的熔体指数可以为0.1-10g/10分钟，具体可以为0.3-5g/10分钟，具体可以为0.5-3g/10分钟，但并不限于此。
由于所述第一高密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂及第二高密度聚乙烯树脂满足上述条件，可以具有与以往用于表面层(A)的聚合物树脂(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙等树脂)相似的水平的尺寸稳定性、耐热性、油墨粘合力。
根据本发明，所述表面层(A)的弹性模量是根据2％割线模量方式测量，并且在MD方向上可以为12000kg/cm2以上，具体地，在MD方向上可以为13000kg/cm2以上，在TD方向上可以为8000kg/cm2以上，具体地，在MD方向上可以为13000-25000kg/cm2，在TD方向上可以为8000-16000kg/cm2，具体地，在TD方向上可以为14000-16000kg/cm2，具体地，在TD方向上可以为11000-14000kg/cm2，但并不限于此。由于所述表面层(A)满足上述范围的弹性模量值，在开封时消费者可以以适当的力打开包装材料，而不会发生包装材料的拉伸。
根据本发明，所述表面层(A)可以在MD方向上拉伸3倍以上，具体可以在MD方向上拉伸5倍至10倍，具体可以在MD方向上拉伸5倍至8倍，但并不限于此。
根据本发明，所述表面层(A)的撕裂强度在MD方向上可以为3.0g/μm以下，具体地，在TD方向上可以为5.0g/μm以下，在MD方向上可以为3.0g/μm以下，所述密封剂层(B)的撕裂强度在TD方向上可以为10.0g/μm以下，在MD方向上可以为7.0g/μm以下，具体地，所述表面层(A)的撕裂强度在TD方向上可以为3.0g/μm以下，在MD方向上可以为1.0g/μm以下，所述密封剂层(B)的撕裂强度在TD方向上可以为10.0g/μm以下，在MD方向上可以为2.0g/μm以下，但并不限于此。
由于所述表面层(A)满足上述撕裂强度值，所述表面层(A)和下述密封剂层(B)彼此结合而成的多层结构的聚乙烯膜(C)具有开封性优异的同时拉伸强度和断裂伸长率更优异的优点。
根据本发明，所述表面层(A)的层厚度可以为1-100μm，具体可以为5-70μm，具体可以为10-50μm，但并不限于此。
由于所述表面层(A)的层厚度满足上述范围，包括所述表面层(A)的多层结构的聚乙烯膜具有柔韧性优异的同时机械物理性能也优异的优点。
根据本发明，所述表面层(A)可以进一步包括一层以上的包含线型低密度聚乙烯或中密度聚乙烯中的任一种以上的树脂的层，但并不限于此。所述低密度聚乙烯和中密度聚乙烯的以2.16kg的载荷在190℃的条件下根据ASTM D1238的熔体指数可以为0.5-1.2g/10分钟，具体可以为0.9-1.1g/10分钟，但并不限于此。
根据本发明，所述表面层(A)的选自单层或多层中的任一种以上的层中可以进一步包含低密度聚乙烯树脂，具体地，所述表面层(A)的选自第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)及第二高密度聚乙烯层(a3)中的任一种以上的层中可以进一步包含低密度聚乙烯树脂，但并不限于此。
具体地，所述表面层(A)的第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的各层的树脂可以为根据需要进一步包含低密度聚乙烯树脂的混合树脂，但并不限于此。
根据本发明，所述表面层(A)的各层的低密度聚乙烯的含量可以为0-50重量％，具体可以为0-30重量％，但并不限于此。
[密封剂层(B)]
所述多层结构的聚乙烯膜(C)中包括的所述密封剂层(B)为多层结构，所述密封剂层(B)的最内层的熔点为103℃以下，所述密封剂层(B)可以是层压第一膜层(b1)、第二膜层(b2)和第三膜层(b3)的层，其中，所述密封剂层(B)的一个层是包含密度为0.900-0.940g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第一膜层(b1)，所述密封剂层(B)的另一个层是包含密度为0.930-0.970g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第二膜层(b2)，所述密封剂层(B)的最内层是包含聚烯烃树脂的第三膜层(b3)。
具体地，所述密封剂层(B)具有依次层压第一膜层(b1)、第二膜层(b2)及第三膜层(b3)的形式，所述第一膜层(b1)可以包含混合有中密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合树脂，所述第二膜层(b2)可以包含混合有高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合树脂。此外，所述第三膜层(b3)可以包含聚烯烃基树脂，具体可以包含聚烯烃塑性体。
此外，由于表面层(A)的最外层和密封剂层(B)的最内层的熔点差满足所述式2的范围，根据本发明的多层结构的聚乙烯膜(C)可以在表面层(A)不损坏或其物理性能不降低的足够低的温度范围内也可以进行热封工艺。
根据本发明，表面层(A)即使与以往主要在异质材料层压膜中使用的聚酯、聚酰胺等相比具有相对低的熔点，也不会发生膜的损坏或其物理性能降低的问题，并且可以实现优异的膜的热封性和高速制袋加工性。
特别地，当高速制袋加工性降低时，这会导致所生产的包装材料的单价增加，因此膜和包装材料的生产性和经济性大幅降低，根据本发明的多层结构的聚乙烯膜(C)的所述表面层(A)和所述密封剂层(B)之间可以保持较大的熔点差，从而可以提高膜的制袋加工性，并且可以获得由此带来的经济效果。
此外，在本发明中，所述密封剂层(B)的熔点可以为160℃以下，具体可以为140℃以下，具体可以为40-130℃，具体可以为50-120℃，但并不必须限定于此。
此外，在本发明的一个实施方案中，用于使所述密封剂层(B)热粘合的热粘合起始温度可以为40-140℃，优选可以为50-110℃，更优选可以为50-100℃，但并不必须限定于此。
其中，所述热粘合起始温度是指根据ASTM F2029和ASTM F88测量的所述密封剂层(B)的粘合强度为1000gf以上时的温度。
由于密封剂层(B)的熔点和热粘合起始温度满足如上所述的范围，根据本发明的多层结构的聚乙烯膜及由此制备的包装材料即使在不发生膜的表面层(B)损坏或其物理性能降低的问题的足够低的温度范围内，也可以更好地实现膜的热封性和高速制袋加工性非常优异的效果。
根据本发明，所述第一膜层(b1)中的低密度聚乙烯树脂的含量可以小于50重量％，具体可以为40重量％以下，具体可以为0-30重量％，但并不限于此。
根据本发明，所述第二膜层(b2)中的低密度聚乙烯树脂的含量可以小于50重量％，具体可以为40重量％以下，具体可以为0重量％至30重量％以下，但并不限于此。
由于所述第一膜层(b1)和所述第二膜层(b2)的低密度聚乙烯树脂的含量满足上述范围，所述多层结构的聚乙烯膜(C)可以具有消费者容易开封的程度的低撕裂强度。
根据本发明，在所述密封剂层(B)中，在第二膜层(b2)的底部可以进一步包括附加的线型低密度聚乙烯树脂层。通过在所述第二膜层(b2)的底部根据需要进一步包括线型低密度聚乙烯树脂层，可以具有更优异的机械强度和粘合强度。
根据本发明，在所述多层结构的聚乙烯膜(C)中，所述表面层(A)和所述密封剂层(B)可以通过粘合剂涂布或层压法进行层压，具体可以通过层压法进行层压，具体可以通过干式层压法进行层压，但并不限于此。
根据本发明，所述密封剂层(B)中的第一膜层(b1)、第二膜层(b2)及第三膜层(b3)的厚度比可以为1:0.2至10:0.2至2，但并不限于此。
根据本发明，所述膜的总厚度可以为30-300μm，具体可以为70-250μm，具体可以为100-200μm，但并不限于此。
根据本发明，在所述表面层(A)的各层之间或表面上或者在所述密封剂层(B)的各层之间或表面上可以进一步包括一层以上的阻隔层。
所述阻隔层可以包括紫外线阻隔层、可见光阻隔层、氧气透过阻隔层及水分阻隔层等，具体可以包括氧气透过阻隔层，但并不限于此。
所述氧气透过阻隔层的材料可以为选自乙烯-乙烯醇共聚物、聚乳酸共聚物或聚羟基丁酸酯共聚物等中的任一种或它们的混合物，具体可以包含乙烯-乙烯醇共聚物，但并不限于此。
根据本发明，可以是所述第一高密度聚乙烯层(a1)、所述线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及所述第二高密度聚乙烯层(a3)的密度满足下式5的多层结构的聚乙烯膜包装材料。
[式5]
在所述式5中，所述M1为第一高密度聚乙烯层(a1)的密度，所述M2为线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)的密度，所述M3为第二高密度聚乙烯层(a3)的密度，所述密度根据ASTM D 792测量，所述密度的单位为g/cm3。
由于所述表面层(A)的各层的密度满足所述式5，可以具有与现有的尼龙或PET等树脂相似的机械强度，因此优点在于，由于使用与密封剂层(B)相同的聚乙烯树脂，易于再利用。
此外，所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的撕裂强度在MD方向上可以为3.0g/μm以下，在TD方向上可以为3.0g/μm以下，具体地，在MD方向上可以为0.1-3.0g/μm，在TD方向上可以为0.1-3.0g/μm，具体地，在MD方向上可以为0.3-2.0g/μm，在TD方向上可以为0.5-3.0g/μm，但并不限于此。
本发明的另一个实施方案可以提供一种由所述多层结构的聚乙烯膜制备的包装材料及包含该包装材料的成型品。
所述成型品可以是在液态/粉末/固态的内容物包装中在流通/销售过程中需要开封性而被选择的，具体地，所述成型品可以包括冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋、冷藏食品容器、收缩膜、重型包装膜、自动包装膜、拉伸包装膜及袋等。
根据本发明，即使在常温下的制备工艺、高温下的热封工艺以及低温下的流通和储存过程等中温度持续发生变化，包装材料也可以在包括低温在内的宽温度范围内保持优异的耐久性和机械物理性能。因此，考虑到根据本发明的效果，更优选将所述包装材料应用于冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋、冷藏食品容器等在低温下使用的成型品，但这仅仅是一个非限定性的实例，本发明并不必须限定于此。
以下，基于实施例和比较例，对本发明进行更详细的说明。但是，下述实施例和比较例仅仅是用于更详细地说明本发明的一个例示，本发明并不受限于下述实施例和比较例。
[物理性能的测量方法]
(1)密度
使用根据ASTM D792的置换方法测量密度。
(2)熔体指数(Melt Index)
以2.16kg的载荷在190℃的条件下根据ASTM D1238测量熔体指数。
(3)撕裂强度
用埃莱门多夫(Elmendorf)方式的测量仪(东洋精机(Toyoseiki)公司)并根据KSM ISO 1974测量撕裂强度。
(4)拉伸强度
根据ASTM D 882测量拉伸强度。
(5)断裂伸长率
根据ASTM D-638-03测量断裂伸长率。
(6)弹性模量
根据2％割线模量方式测量弹性模量，具体地，对于纵向(MD)和横向(TD)，根据ASTM D882进行测量。
(7)雾度
根据ASTM D1003测量雾度。
[表面层(A)膜的制备]
[制备例A-1]
使用第一高密度聚乙烯树脂[密度：0.963g/cm3，熔点为133℃，熔体指数为0.7g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 8300，SKGC]作为第一高密度聚乙烯层(a1)，使用线型低密度聚乙烯树脂[密度：0.915g/cm3，熔点为114℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Smart 151，SKGC]作为线型低密度聚乙烯层(a2)，使用第二高密度聚乙烯树脂[密度：0.963g/cm3，熔点为133℃，熔体指数为0.7g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 8300，SKGC]作为第二高密度聚乙烯层(a3)。此时，进行过滤以使未熔化的树脂无法通过，并使用总共三台螺杆尺寸为的挤出机，将每层的加工温度从165℃调节至195℃，将所述树脂通过吹(Blown)膜成型进行共挤出，从而形成膜的层结构为(a1)/(a2)/(a3)的三层结构的表面层(A)膜。
此时，模具直径设置为50mm，模具间隙设置为0.7mm，制备膜时的气泡膨胀比设置为2.6:1，并且以模具为基准，通过空气冷却的冷却线的高度设置为12cm。将冷却固化后的膜用夹持辊牵引并卷绕成膜卷。膜的各层的厚度和总厚度为8.3μm/8.3μm/8.3μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为6倍。
将获得的表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-2]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为8.3μm/8.3μm/8.3μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为7倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-3]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为10μm/5μm/10μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为6倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-4]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为10μm/5μm/10μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为7倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-5]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为10.43μm/4.17μm/10.43μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为6倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-6]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为6.25μm/12.5μm/6.25μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为6倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-7]
除了在所述制备例A-1中膜的各层的厚度和总厚度为6.25μm/12.5μm/6.25μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为7倍之外，通过与制备例A-1相同的方法制备表面层(A)。将制得的所述表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[制备例A-8]
除了在所述制备例A-1中表面层(A)膜仅由单一的a1层(厚度为25μm，拉伸比例为6.2)构成而不是三层结构之外，通过与制备例A-1相同的方法制备单层结构的表面层膜。
将获得的表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。将获得的密封剂层(B)膜的物理性能示于下表2中。
[制备例A-9]
通过与制备例A-1相同的方法制备多层结构的聚乙烯膜。
膜的各层的厚度和总厚度为8.3μm/8.3μm/8.3μm(总计25μm)，并且MD方向上的拉伸比例为1倍。
将获得的表面层(A)膜的物理性能示于下表1中。
[密封剂层(B)膜的制备]
[制备例B-1]
作为第一膜层(b1)，使用混合有70重量％的中密度聚乙烯树脂[密度：0.935g/cm3，熔点为127℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，FN800M，SKGC]和30重量％的低密度聚乙烯树脂[密度：0.918-0.921g/cm3，熔点为113℃，熔体指数为3.1-3.5g/10分钟(190℃，2.16kg)，SEETEC BS500，LGCHEM]的树脂组合物[平均密度：0.9305g/cm3]。
作为第二膜层(b2)，使用混合有70重量％的高密度聚乙烯树脂[密度：0.955g/cm3，熔点为131℃，熔体指数为0.8g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 3301，SKGC]和30重量％的低密度聚乙烯树脂[密度：0.918-0.921g/cm3，熔点为113℃，熔体指数为3.1-3.5g/10分钟(190℃，2.16kg)，SEETEC BS500，LGCHEM]的树脂组合物[平均密度：0.9445g/cm3]。
作为第三膜层(b3)，使用聚烯烃塑性体树脂[密度：0.885g/cm3，熔点为74℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Supreme891，SKGC]。此时，进行过滤以使未熔化的树脂无法通过，并使用总共三台螺杆尺寸为的挤出机，将每层的加工温度从165℃调节至195℃，将所述树脂通过吹膜成型进行共挤出，从而形成膜的层结构为(b1)/(b2)/(b3)的三层结构的多层结构的密封剂层(B)膜。
此时，模具直径设置为50mm，模具间隙设置为0.7mm，制备膜时的气泡膨胀比设置为2.6:1，并且以模具为基准，通过空气冷却的冷却线的高度设置为12cm。将冷却固化后的膜用夹持辊牵引并卷绕成膜卷。膜的各层的厚度和总厚度为23.3μm/34.8μm/11.6μm(总计70μm)。
将获得的密封剂层(B)膜的物理性能示于下表2中。
[制备例B-2]
除了在所述制备例B-1中使用高密度聚乙烯树脂[密度：0.955g/cm3，熔点为131℃，熔体指数为0.8g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 3301，SKGC]作为第一膜层(b1)，并且使用中密度聚乙烯树脂[密度：0.935g/cm3，熔点为127℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，FN800M，SKGC]作为第二膜层(b2)，并且使用聚烯烃塑性体树脂[密度：0.885g/cm3，熔点为74℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Supreme891，SKGC]作为第三膜层(b3)之外，通过与所述制备例B-1相同的方法进行。所述密封剂层(B)的膜的各层的厚度和总厚度为17.5μm/35μm/17.5μm(总计70μm)。
将获得的密封剂层(B)膜的物理性能示于下表2中。
[制备例B-3]
使用线型低密度聚乙烯树脂[密度：0.915g/cm3，熔点为114℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Smart 151，SKGC]制备厚度为70μm的密封剂层(B)。
[制备例B-4]
使用聚烯烃塑性体树脂[密度：0.885g/cm3，熔点为74℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Supreme891，SKGC]制备厚度为70μm的密封剂层(B)。
[制备例B-5]
使用高密度聚乙烯树脂[密度：0.955g/cm3，熔点为131℃，熔体指数为0.8g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 3301，SKGC]制备厚度为70μm的密封剂层(B)。
[制备例B-6]
除了在所述制备例B-1中使用线型低密度聚乙烯树脂[密度：0.915g/cm3，熔点为114℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Smart 151S，SKGC]作为第一膜层(b1)，并且使用高密度聚乙烯树脂[密度：0.955g/cm3，熔点为131℃，熔体指数为0.8g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 3301，SKGC]作为第二膜层(b2)，并且使用线型低密度聚乙烯树脂[密度：0.915g/cm3，熔点为114℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Smart 151S，SKGC]作为第三膜层(b3)之外，通过与所述制备例B-1相同的方法进行。所述密封剂层(B)的膜的各层的厚度和总厚度为17.5μm/35μm/17.5μm(总计70μm)。
将获得的密封剂层(B)膜的物理性能示于下表2中。
[制备例B-7]
使用混合有70重量％的高密度聚乙烯树脂[密度：0.955g/cm3，熔点为131℃，熔体指数为0.8g/10分钟(190℃，2.16kg)，YUZEX 3301，SKGC]和30重量％的线型低密度聚乙烯树脂[密度：0.915g/cm3，熔点为114℃，熔体指数为1.0g/10分钟(190℃，2.16kg)，Smart151，SKGC]的树脂组合物制备厚度为70μm的密封剂层(B)。
[实施例1]
将所述制备例A-4(表面层(A))和所述制备例B-1(密封剂层(B))进行层压，从而制备多层结构的聚乙烯膜包装材料。将所述表面层(A)膜的(a3)面和所述密封剂层(B)膜的(b1)面进行层压并放入干式层压机中并在150℃下热粘合，从而制备多层结构的聚乙烯膜包装材料。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[实施例2]
除了在所述实施例1中使用密封剂层(B)膜的B-2来代替B-1之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[实施例3]
除了在所述实施例1中使用表面层(A)膜的A-8来代替A-4之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[比较例1]
除了在所述实施例1中使用密封剂层(B)膜的B-6来代替B-1之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[比较例2]
除了在所述实施例1中使用表面层(A)膜的A-6来代替A-4之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[比较例3]
除了在所述实施例1中使用表面层(A)膜的A-7来代替A-4之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
[比较例4]
除了在所述实施例1中表面层(A)膜仅由尼龙(25μm，NY膜，JK Materials公司)构成而不是三层结构之外，通过与实施例1相同的方法制备多层结构的聚乙烯膜。
将获得的聚乙烯膜的物理性能示于下表3中。
[比较例5]
除了在所述实施例1中使用密封剂层(B)膜的B-5来代替B-1之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[比较例6]
除了在所述实施例1中使用表面层(A)膜的A-9来代替A-4之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[比较例7]
除了在所述实施例1中使用密封剂层(B)膜的B-3来代替B-1之外，通过与所述实施例1相同的方法进行。
将所述多层结构的聚乙烯膜包装材料的物理性能示于下表3中。
[表1]
[表2]
[表3]
/>
如所述表3所示，可知在实施例1至实施例3的情况下，密封(sealing)操作性和开封性均优异。
此外，在比较例2和比较例3中，在开封时层压材料容易拉伸，从而具有不易撕裂的缺点。在比较例5中，表面层(A)的最外层膜(a1)的熔融温度和密封剂层(B)的最内层膜(b3)的熔融温度差低于25℃，从而无法确保用于制备实际包装材料的密封窗口(SealingWindow)区间，因此具有难以制备最终包装材料的缺点。
在比较例6的情况下，表面层(A)由未拉伸的膜构成，因此具有不易开封的缺点。
在比较例1至比较例3和比较例6至比较例7的情况下，MD或TD方向的撕裂强度为3.0g/μm以上，因此可知非常难以开封。
如上所述，在本发明中通过特定的内容和限定的实施例进行了说明，但这仅仅是为了有助于更全面地理解本发明而提供的，本发明并不限定于上述实施例，本发明所属领域的技术人员可以根据这些记载进行各种修改和变形。
因此，本发明的思想不应限于所说明的实施例，并且权利要求以及与权利要求等同或具有等效变形的所有内容均属于本发明思想的范畴。

Claims (20)

1.一种多层结构的聚乙烯膜包装材料，其为表面层(A)和密封剂层(B)彼此结合的多层结构的聚乙烯膜(C)，
所述表面层(A)为单层结构或多层结构，并且所述表面层(A)的最外层的熔点为128℃以上，
所述密封剂层(B)为多层结构，并且所述密封剂层(B)的最内层的熔点为103℃以下，
所述密封剂层(B)是层压第一膜层(b1)、第二膜层(b2)和第三膜层(b3)的层，其中，所述密封剂层(B)的一个层是包含密度为0.900-0.940g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第一膜层(b1)，所述密封剂层(B)的另一个层是包含密度为0.925-0.970g/cm3之间的聚乙烯树脂组合物的第二膜层(b2)，所述密封剂层(B)的最内层是包含聚烯烃树脂的第三膜层(b3)，
所述表面层(A)的断裂伸长率满足下式1，
所述表面层(A)的最外层和作为所述密封剂层(B)的最内层的第三膜层(b3)的熔点差满足下式2，
[式1]
[式2]
25℃≤TA-TB
在所述式1中，各断裂伸长率为根据ASTM D-638-03测量的值，在所述式2中，TA为表面层(A)的最外层的熔融温度，TB为密封剂层(B)的最内层的熔融温度。
2.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)包括依次层压作为最外层的第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及第二高密度聚乙烯层(a3)的层。
3.根据权利要求2所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的根据2％割线模量方式测量的弹性模量的值在MD方向上为12000kg/cm2以上。
4.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的撕裂强度值在MD方向上为3.0g/μm以下，所述密封剂层(B)的撕裂强度值在MD方向上为7.0g/μm以下。
5.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的层厚度为1-100μm。
6.根据权利要求2所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)进一步包括一层以上的包含线型低密度聚乙烯或中密度聚乙烯中的任一种以上的树脂的层，所述树脂的以2.16kg的载荷在190℃的条件下根据ASTM D1238的熔体指数为0.5-1.2g/10分钟。
7.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的选自单层或多层中的任一种以上的层中进一步包含低密度聚乙烯树脂。
8.根据权利要求2所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的选自各第一高密度聚乙烯层(a1)、线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)及第二高密度聚乙烯层(a3)中的任一种以上的层中进一步包含低密度聚乙烯树脂。
9.根据权利要求8所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述表面层(A)的各层进一步包含0-30重量％的低密度聚乙烯。
10.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述密封剂层(B)中的第一膜层(b1)、第二膜层(b2)及第三膜层(b3)的厚度比为1:0.2至10:0.2至2。
11.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述第一膜层(b1)包含0重量％至小于50重量％的低密度聚乙烯树脂。
12.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述第二膜层(b2)包含0重量％至小于50重量％的低密度聚乙烯树脂。
13.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述多层结构的聚乙烯膜(C)通过干式层压法层压。
14.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述膜的总厚度为30-300μm。
15.根据权利要求1所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，在所述表面层(A)的各层之间或表面上或者在所述密封剂层(B)的各层之间或表面上进一步包括一层以上的阻隔层。
16.根据权利要求15所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述阻隔层包括氧气透过阻隔层。
17.根据权利要求2所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料，其中，所述第一高密度聚乙烯层(a1)、所述线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)以及所述第二高密度聚乙烯层(a3)的密度满足下式5：
[式5]
在所述式5中，所述M1为第一高密度聚乙烯层(a1)的密度，所述M2为线型低密度聚乙烯层或中密度聚乙烯层(a2)的密度，所述M3为第二高密度聚乙烯层(a3)的密度，所述密度根据ASTM D 792测量，所述密度的单位为g/cm3。
18.一种成型品，其包含权利要求1至17中任一项所述的多层结构的聚乙烯膜包装材料。
19.根据权利要求18所述的成型品，其中，所述成型品是在液态/固态的内容物包装中在流通/销售过程中需要开封性而被选择的。
20.根据权利要求19所述的成型品，其中，所述成型品为选自冰袋、冷冻食品包装袋、冷冻食品容器、冷藏食品包装袋、冷藏食品容器、收缩膜、重型包装膜、自动包装膜、拉伸包装膜及袋中的任一种。
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