CN118201768A - 基于聚丙烯共聚物的线性撕裂多层膜 - Google Patents
基于聚丙烯共聚物的线性撕裂多层膜 Download PDFInfo
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Abstract
一种呈现良好线性撕裂行为的产品包装。所述产品包装是具有由乙烯共聚物和聚丙烯共聚物的共混物制成的内层的多层膜。所述多层膜的内层占多层膜厚度的相当大比例。甚至当以偏离撕裂方向的角度施加力时,所述多层膜也具有线性撕裂行为。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年10月29日提交且标题为“Polypropylene Copolymer BasedLinear Tear Multi-Layer Film”的美国专利申请序列号63/273,227的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本文所公开的主题涉及一种包装膜。更具体地,本文所公开的主题涉及一种呈现线性撕裂行为(linear tear behavior)的多层包装膜。
包装膜被用于各种产品的包装。由于包装膜收缩到包装上,所以产品被赋予了吸引人的外观。高端消费电子产品是寻求其中当引发时收缩膜呈现出直撕裂/线性撕裂性能的收缩膜的产品的一个例子。目前市场上的产品呈现出随机撕裂行为,导致不均匀的撕裂和不吸引人的外观。
然而,移除包装膜有时可能是困难的。刀、刀片和剪刀常被用来打开包装。然而,这些器具的使用增加消费者受伤的风险以及损坏产品的风险。
此外,打开这样的包装需要更多的时间和精力并且可能导致挫败感。打开包装的挫败感可导致对包装产品的负面偏见。
为了使打开包装更加容易,已经使用撕裂起始部(tear initiators)来引发包装膜的更容易的手动撕裂。然而,一些膜产生参差不齐的撕裂,并且撕裂线可能会偏离预期的路径,导致不均匀的撕裂。
上述讨论仅为一般背景信息而提供,并且不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的帮助。
发明内容
一种呈现良好线性撕裂行为的产品包装。所述产品包装是具有由乙烯共聚物和聚丙烯共聚物的共混物制备的内层的多层膜。所述多层膜的内层占多层膜厚度的相当大比例(substantial proportion)。甚至当以偏离撕裂方向的角度施加力时,所述多层膜也具有线性撕裂行为。
在产品包装的一些公开的实施方案的实践中可以实现的一个优点是包裹在呈现出良好线性撕裂性能的膜中,导致令人满意的打开外观。
在一个示例性实施方案中,公开了一种包装产品。所述包装产品包括第一产品和收缩到第一产品的外表面的多层膜。所述多层膜包括:具有第一厚度的第一外层;具有第二厚度的第二外层;以及包含60-80重量%的聚丙烯共聚物和20-40重量%的乙烯共聚物的共混物的内层;设置在第一外层和内层之间的第一中间层;以及设置在第二外层和内层之间的第二中间层。内层的厚度为多层膜厚度的至少45%或50%。所述多层膜具有至少一个撕裂起始部,以引发多层膜沿撕裂线的撕裂扩展。所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量。
在另一个示例性实施方案中,公开了一种多层膜。所述多层膜包括具有第一厚度的第一外层;具有第二厚度的第二外层;以及包含60-80重量%的聚丙烯共聚物和20-40重量%的乙烯共聚物的共混物的内层;设置在第一外层和内层之间的第一中间层;以及设置在第二外层和内层之间的第二中间层。内层的厚度为多层膜厚度的至少45%或50%。所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量。
在另一个示例性实施方式中,公开了一种包装产品的方法。所述方法包括以下步骤:提供第一产品;将第一产品包裹在多层膜中;密封多层膜;以及收缩多层膜以使多层膜紧密贴合在第一产品周围(fit taught around the first product)。所述多层膜包括:具有第一厚度的第一外层;具有第二厚度的第二外层;以及包含60-80重量%的聚丙烯共聚物和20-40重量%的乙烯共聚物的共混物的内层;设置在第一外层和内层之间的第一中间层;以及设置在第二外层和内层之间的第二中间层。内层的厚度为多层膜厚度的至少45%或50%。所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量。
本发明的此简要描述仅旨在根据一个或多个说明性实施方案提供本文公开的主题的简要概述,而不作为解释权利要求或者限定或限制本发明的范围的指南,本发明的范围仅由附随的权利要求限定。提供此简要描述是为了以简化的形式介绍概念的说明性选择,其将在下面在详细描述中进一步描述。此简要描述不旨在确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征,其也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的帮助。所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
以能够理解本发明的特征的方式,可以参考某些实施方案对本发明进行详细描述,其中一些实施方案在附图中示出。然而,应注意,附图仅示出了本发明的某些实施方案并因此不被认为是对其范围的限制,本发明的范围涵盖其它同等有效的实施方案。附图不一定是按比例的,重点通常放在说明本发明的某些实施方案的特征上。在附图中,贯穿各个视图,使用相同的数字来指示相同的部件。因此,为了进一步理解本发明,可以参考以下详细描述,并结合附图阅读,其中:
图1是根据本文实施方案的制造多层膜的工艺的示意图;
图2是根据本文实施方案的制造膜的热吹塑膜工艺的示意图;
图3A-3B是示出根据本文实施方案的具有良好线性撕裂扩展的膜的示例性实施方案;
图4是示出差的线性撕裂扩展的对比膜;
图5A-5C是根据本文实施方案的包裹在多层膜中的包装产品的示例性实施方案。
图6A-6B是本文描述的角度撕裂偏离测试的呈现。
图7描绘了在本文描述的角度撕裂偏离测试中呈现出良好线性撕裂行为的示例性膜。
图8描绘了在本文描述的角度撕裂偏离测试中呈现出差的线性撕裂行为的示例性膜。
具体实施方式
如本文所用,术语“膜”包括塑料幅材(web),无论它是膜还是片材。所述膜可具有3密耳或更小的厚度、或2密耳或更小的厚度、或1密耳或更小的厚度,或者,0.5至8密耳、或0.5至5密耳、或0.5至2密耳、或0.5至1密耳的厚度。
本文描述的多层膜可以包含至少和/或至多任何以下数目的层:5、6、7、8、9、10、11、12、13、14和15。如本文所用,术语“层”是指与膜基本上共同延伸并且具有基本上均匀的组成的离散膜组件。就本申请的目的而言,在两个或更多个直接相邻的层具有基本上相同的组成的情况下,则这两个或更多个相邻的层可以被认为是单个层。在一个实施方案中,所述多层膜采用微层。微层部分可以在每个微层部分中包括10至1,000个微层。
下面是一些组合的例子,其中字母符号表示膜层。在下面的多层膜表达式多于一次包括同一字母的情况下,则该字母的每次出现可以代表执行相似功能的类别内的相同组成或不同组成。
A/B/C/B/A、A/B/C/D/A、A/D/C/D/A、A/B/D/C/B/A、A/D/B/C/B/A、A/C/B/C/B/A、A/C/B/C/D/A、A/C/D/C/D/A、A/B/D/C/D/B/A、A/D/B/C/D/B/A、A/B/C/D/C/B/A、A/B/C/B/D/B/C/B/A。
“A”代表如下文所讨论的外层。
“B”代表如下文所讨论的中间层。
“C”代表如下文所讨论的线性撕裂层。
“D”代表如下文所讨论的填充层(bulk layer)。
本文使用的所有组成百分数均以“按重量计”基础呈现,除非另有指明。
线性撕裂层
本文描述的多层膜包括构成多层膜的相当大部分(substantial portion)的线性撕裂层。所述线性撕裂层允许多层膜被足够容易地撕裂,使得膜可以在不使用锋利器具例如刀片、刀或剪刀的情况下被撕裂。所述线性撕裂层进一步在膜的机器方向上赋予良好的线性撕裂扩展。所述多层膜撕裂后留下具有干净外观的相对平滑的边缘。
如本文所用,动词“撕裂”是指通过力将物体拉开。名词“撕裂”是指在被撕裂的物体中造成的断裂。膜的撕裂是由于将膜置于足够的张力下,使其被力拉开。所述拉力被撕裂起始部集中,这允许较小的拉力将膜拉开,即撕裂膜。
对于由其制造包装制品的膜的撕裂,如本文所用,短语“撕裂能够被扩展”是指当膜经受其的普通手动打开时,膜倾向于扩展撕裂的方式。
所述线性撕裂层包含60-80重量%的聚丙烯共聚物和20-40重量%的乙烯共聚物的共混物。合适的乙烯共聚物包括乙烯均聚物,例如低密度聚乙烯;乙烯/α-烯烃共聚物,例如下文所限定的那些;以及其它乙烯共聚物,例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物;乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物;或乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。本文中的乙烯/α-烯烃共聚物是指乙烯与一种或多种选自C4-C10α-烯烃例如丁烯-1、己烯-1和辛烯-1等的共聚单体的共聚物,其中共聚物的分子包含具有相对少的来自与乙烯反应的α-烯烃的侧链支链的长聚合物链。这种分子结构与常规的高压低或中密度聚乙烯形成对比,所述高压低或中密度聚乙烯相对于乙烯/α-烯烃共聚物是高度支化的并且所述高压聚乙烯同时含有长链和短链支链。乙烯/α-烯烃共聚物包括以下中的一种或多种:1)高密度聚乙烯,例如其密度大于0.94g/cm3,2)中密度聚乙烯,例如其密度为0.93至0.94g/cm3,3)线型中密度聚乙烯,例如其密度为0.926至0.94g/cm3,4)低密度聚乙烯,例如其密度为0.915至0.939g/cm3,5)线型低密度聚乙烯,例如其密度为0.915至0.935g/cm3,6)极低或超低密度聚乙烯,例如其密度小于0.915g/cm3,以及均相(homogeneous)乙烯/α-烯烃共聚物。均相乙烯/α-烯烃共聚物包括密度小于约以下任何密度的那些:0.925、0.922、0.92、0.917、0.915、0.912、0.91、0.907、0.905、0.903、0.90和0.86g/cm3。除非另外指明,否则本文中所有密度均根据ASTM D1505测量。在一个实施方案中,乙烯共聚物是线型低密度聚乙烯。在一个实施方案中,根据ASTM D1505测量,乙烯共聚物的密度为0.915至0.935g/cm3。
合适的聚丙烯共聚物包括乙烯-丙烯共聚物。在一个实施方案中,根据ASTM D1505测量,乙烯-丙烯共聚物的密度为0.860至0.920g/cm3。在一个实施方案中,根据ISO 1133测量,乙烯-丙烯共聚物的熔体流动速率在230℃/02.16kg下为6.0至9.0g/10min。
在一个实施方案中,线性撕裂层包含线型低密度聚乙烯和具有3-20重量%的乙烯含量的乙烯-丙烯共聚物的共混物。在另一个实施方案中,乙烯-丙烯共聚物具有8-15重量%的乙烯含量。在另一个实施方案中,线性撕裂层包含辛烯含量小于9重量%的线型低密度乙烯/辛烯共聚物和具有9-14重量%的乙烯含量的乙烯-丙烯共聚物的共混物。
选择线性撕裂层的厚度以为多层膜提供足够的撕裂性能。线性撕裂层的厚度可以是至少任何以下值:0.05密耳、0.1密耳、0.15密耳、0.2密耳、0.25密耳、0.3密耳、0.35密耳、0.4密耳、0.45密耳、0.5密耳和0.6密耳。线性撕裂层的厚度可以小于任何以下值:4密耳、3密耳、2密耳、1密耳、0.7密耳、0.5密耳和0.3密耳。线性撕裂层的厚度作为膜总厚度的百分数为至少任何以下值:45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%和80%;以及可以介于任何前述值之间(例如,50%至60%或45%至80%)。
外层
至少一个外层是热封层(heat seal layer)。在实施方案中,膜的两个外层都是热封层。如本文所用,短语“密封层(seal layer)”、“密封层(sealing layer)”、“热封层”和“密封层(sealant layer)”是指涉及到膜与其自身、与同一或另一膜的另一层和/或与不是膜的另一制品的密封中的一个外层或多个外层。
如本文所用,术语“热封(heat-seal)”和短语“热密封(heat-sealing)”是指膜表面的第一区域与膜表面的第二区域的任何密封,其中所述密封通过将所述区域加热到至少它们各自的密封起始温度来形成。热密封是通过将彼此接触的区域加热到发生熔合的温度来接合两个或更多个热塑性膜或片材的过程,通常在压力的帮助下。加热可以通过各种各样方式中的任何一种或多种进行,例如使用加热棒、热丝、热空气、红外辐射、紫外辐射、电子束、超声波和熔珠(melt-bead)。热封通常是膜上的相对窄的密封(例如,0.02英寸至1英寸宽)。一种特别的热密封方式是使用脉冲密封机制得的热封,其使用热和压力的组合来形成密封,其中加热方式提供热的短脉冲,同时由密封棒或密封丝向膜施加压力,然后是迅速冷却所述棒或丝。
热封层包含热塑性聚合物,包括但不限于热塑性聚烯烃、聚酰胺、聚酯和聚氯乙烯。在实施方案中,用于密封层的聚合物包括均相乙烯/α-烯烃共聚物、非均相(heterogeneous)乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯均聚物和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。在一些实施方案中,热封层可以包含聚烯烃,特别是乙烯/α-烯烃共聚物。例如,密度为0.88g/cc至0.917g/cc、或0.90g/cc至0.917g/cc或小于0.92g/cc的聚烯烃。更特别地,密封层可包含至少一个选自以下的成员:高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烃共聚物和聚丙烯。本文中“聚合物”是指均聚物、共聚物、三元共聚物等。本文中的“共聚物”包括共聚物、三元共聚物等。
如本文所用,术语“聚烯烃”是指烯烃聚合物和共聚物,尤其是乙烯和丙烯聚合物和共聚物,以及具有至少一种烯属共聚单体的聚合物材料。聚烯烃可以是直链的、支链的、环状的、脂族的、芳族的、取代的或未取代的。术语聚烯烃包括烯烃的均聚物、烯烃的共聚物、烯烃和可与烯烃共聚的非烯属共聚单体例如乙烯基单体的共聚物、前述聚合物的改性聚合物等。改性聚烯烃包括通过使烯烃的均聚物或其共聚物与不饱和羧酸例如马来酸、富马酸等或其衍生物例如酸酐、酯金属盐等共聚制备的改性聚合物。其也可通过向烯烃均聚物或共聚物中并入不饱和羧酸例如马来酸、富马酸等或其衍生物例如酸酐、酯金属盐等而得到。在一个实施方案中,热封层主要由聚烯烃组成。在一个实施方案中,基于热封层的总组成,热封层的总聚烯烃含量为50至90重量%。在一个实施方案中,基于热封层的总组成,热封层的总聚烯烃含量为70至90重量%。在一个实施方案中,基于热封层的总组成,热封层的总聚烯烃含量为至少任何以下值:50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%或95重量%。
乙烯均聚物或共聚物是指乙烯均聚物,例如低密度聚乙烯;乙烯/α-烯烃共聚物,例如下文所限定的那些;以及其它乙烯共聚物,例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物;乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物;或乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。本文中的乙烯/α-烯烃共聚物是指乙烯与一种或多种选自C4-C10α-烯烃例如丁烯-1、己烯-1和辛烯-1等的共聚单体的共聚物,其中共聚物的分子包含具有相对少的来自与乙烯反应的α-烯烃的侧链支链的长聚合物链。这种分子结构与常规的高压低或中密度聚乙烯形成对比,所述高压低或中密度聚乙烯相对于乙烯/α-烯烃共聚物是高度支化的并且所述高压聚乙烯同时含有长链和短链支链。乙烯/α-烯烃共聚物包括以下中的一种或多种:1)高密度聚乙烯,例如其密度大于0.94g/cm3,2)中密度聚乙烯,例如其密度为0.93至0.94g/cm3,3)线型中密度聚乙烯,例如其密度为0.926至0.94g/cm3,4)低密度聚乙烯,例如其密度为0.915至0.939g/cm3,5)线型低密度聚乙烯,例如其密度为0.915至0.935g/cm3,6)极低或超低密度聚乙烯,例如其密度小于0.915g/cm3,以及均相乙烯/α-烯烃共聚物。均相乙烯/α-烯烃共聚物包括密度小于约以下任何密度的那些:0.925、0.922、0.92、0.917、0.915、0.912、0.91、0.907、0.905、0.903、0.90和0.86g/cm3。除非另外指明,否则本文中所有密度均根据ASTM D1505测量。
在一个实施方案中,热封层的熔点小于任何以下值:220℃、210℃、200℃、190℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃和130℃;并且热封层的熔点可以是至少任何以下值:90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃和150℃。本申请中所有提及的聚合物、树脂或膜层的熔点均是指通过差示扫描量热法根据ASTM D-3418测定的所述聚合物、树脂或层的主熔融相的熔融峰温度。
在其中热封层包含无定形材料的实施方案中,则热封层可能不会清晰地显示熔点。热封层的玻璃化转变温度可以小于任何以下值以及可以介于任何以下值之间:125℃、120℃、110℃、100℃、90℃、80℃、70℃、60℃和50℃;在相对湿度可以是任何以下值的情况下测量:100%、75%、50%、25%和0%。所有提及的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)均通过Perkin Elmer“半Cp外推(half Cp extrapolated)”(“半Cp外推”报告曲线上比热变化为完全转变中的变化的一半的点)按ASTM D3418“Standard Test Method of TransitionTemperatures of Polymers by Thermal Analysis”测定,该标准特此通过引用以其全文并入本文。
在一个实施方案中,根据ASTM D1238测量,热封层具有在190℃和2.16kg下至少0.5、1.0、1.5、2.0、2.5或3.0g/10min的熔体指数或复合熔体指数(composite meltindex)。
可以选择热封层的厚度以提供足够的材料以引起牢固的热封结合,但又不会厚到不利地影响膜的特性至不可接受的水平。热封层的厚度可以是至少任何以下值:0.05密耳、0.1密耳、0.15密耳、0.2密耳、0.25密耳、0.3密耳、0.35密耳、0.4密耳、0.45密耳、0.5密耳和0.6密耳。热封层的厚度可以小于任何以下值:2密耳、1密耳、0.7密耳、0.5密耳和0.3密耳。热封层的厚度作为膜总厚度的百分数可以小于任何以下值:25%、20%、15%、10%和5%;以及可以介于任何前述值之间(例如,10%至20%)。
在一个实施方案中,热封层包含30至70重量%的具有90-130℃熔点的低密度聚乙烯共聚物或线型低密度聚乙烯共聚物。在一个实施方案中,热封层包含10至40重量%的具有90-140℃熔点的中密度聚乙烯共聚物。在一个实施方案中,热封层包含至少50重量%、60重量%、70重量%的乙烯共聚物。在一个实施方案中,热封层包含5至25重量%的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。在一个实施方案中,热封层包含至少9重量%的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。在一个实施方案中,热封层包含一种或多种可用于热塑性膜中的添加剂,例如防粘连剂、滑爽剂、防雾剂、着色剂、颜料、染料、抗氧化剂、填料、辐射稳定剂和抗静电剂。可用的添加剂可以作为母料被包含。添加剂包括但不限于硬脂酸盐例如金属硬脂酸盐、硬脂酸锌和硬脂酸铝、二氧化硅、陶瓷珠(ceramic beads)、蜡例如芥酸酰胺蜡和油酰胺蜡。
中间层
所述膜可以包含一个或多个中间层。本文中“中间”是指位于膜的外层之间的多层膜的层。本文中“中间层”是指不是外层或表面层的层,并且通常是膜的中心、粘结或核心层。本文中“外层”是指多层膜的通常最外部的层,一般是表面层或表层,尽管额外的层、涂层和/或膜可以粘附到其上。
中间层可以例如在热封层和线性撕裂层之间。中间层可以与热封层直接相邻,使得在中间层与热封层之间没有介于中间的层。中间层可以与线性撕裂层直接相邻,使得在中间层与线性撕裂层之间没有介于中间的层。中间层可以与热封层和线性撕裂层两者都直接相邻。
中间层可以是粘结层。粘结层是指将两个层彼此粘附的内部膜层。可用的粘结聚合物包括可以与一个直接相邻层的聚合物和另一个直接相邻层的聚合物两者均相容的热塑性聚合物。这样的双重相容性增强被粘结的层彼此的粘附。粘结层可由聚烯烃例如改性聚烯烃、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、改性乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和均相乙烯/α-烯烃共聚物制成。典型的粘结层聚烯烃包括酸酐改性的接枝线型低密度聚乙烯、酸酐接枝(即酸酐改性)的低密度聚乙烯、酸酐接枝的聚丙烯、酸酐接枝的丙烯酸甲酯共聚物、酸酐接枝的丙烯酸丁酯共聚物、均相乙烯/α-烯烃共聚物和酸酐接枝的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
中间层可以具有至少约和/或至多约任何以下厚度:0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.5、1和2密耳。中间层的厚度作为膜总厚度的百分数可以是至少约和/或至多约任何以下百分数:1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%和25%。
在一个实施方案中,中间层包含30至70重量%的具有90-130℃熔点的低密度聚乙烯共聚物或线型低密度聚乙烯共聚物。在一个实施方案中,中间层包含10至40重量%的具有…的乙烯-丙烯共聚物。在一个实施方案中,中间层包含5至25重量%的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。在一个实施方案中,中间层包含一种或多种可用于热塑性膜中的添加剂,例如防粘连剂、滑爽剂、防雾剂、着色剂、颜料、染料、抗氧化剂、填料、辐射稳定剂和抗静电剂。
填充层
所述膜可以包括一个或多个其它层例如填充层。填充层通常是可以提高膜的抗错用性(abuse resistance)、韧性或模量的膜的一个层或多个层。在一些实施方案中,所述膜包括作用是提高膜的抗错用性、韧性和/或模量的填充层。填充层通常包含相对于膜中提供与抗错用性、模量等无关的一些特定目的的其它聚合物而言便宜的聚合物。在一个实施方案中,填充层包含至少一个选自以下的成员:乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、丙烯均聚物及其组合。
填充层可以具有至少约和/或至多约任何以下厚度:0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.5、1和2密耳。填充层的厚度作为膜总厚度的百分数可以是至少约和/或至多约任何以下百分数:1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%和25%。在一个实施方案中,填充层包含一种或多种可用于热塑性膜中的添加剂,例如防粘连剂、滑爽剂、防雾剂、着色剂、颜料、染料、抗氧化剂、填料、辐射稳定剂和抗静电剂。
多层膜
图1图示了制造膜的工艺。在图1中图示的工艺中,各种聚合物配方固体聚合物珠粒(未图示)被进料到多个挤出机(为了简化,仅示出挤出机88)。在挤出机88内,聚合物珠粒被输送、熔融和脱气,其后所得无泡熔体被输送至模头90中,并通过环形模具挤出,得到带92,其优选为约10至20密耳厚,并且优选具有约2至10英寸的平折宽度。
在通过从冷却环94喷水冷却或骤冷后,带92被夹辊96折叠(collapsed),并在其后被进送通过由防护体100包围的辐射舱(vault)98,在这里带92用来自铁芯变压器加速器102的高能电子辐射(即,电离辐射)。带92被引导通过辊104上的辐射舱98。优选地,带92被辐射到约40至约120kGy的水平,得到经辐射的膜106,其随后经过引导辊116,之后经辐射的膜106被传送到并通过包含热水120的热水浴槽118。在一些实施方案中,热水浴槽是烘箱或蒸汽浴。经辐射的膜106被浸入热水120中(在实施方案中温度为185至210°F)约10至约100秒的时间,即,使膜达到双轴取向所需的温度的足够长的时间段。其后,将得到的热的、经辐射的膜122引导通过压辊124,并吹出气泡126,从而横向拉伸热的、经辐射的膜122,从而形成取向膜128。此外,在被吹制、即横向拉伸的同时,压辊130的表面速度高于压辊124的表面速度,从而产生纵向取向。作为横向拉伸和纵向牵伸的结果,制备了取向膜128,该吹塑膜在实施方案中已经以约1:1.5至约1:6的比率被拉伸并且以约1:1.5至约1:6的比率被牵伸。在实施方案中,拉伸和牵伸各自以约1:2至约1:4的比率进行。结果为约1:2.25至约1:36,或在实施方案中约1:4至约1:16的双轴取向。在泡126被保持在夹辊124与130之间的同时,取向膜128被辊132折叠,并在其后被输送通过夹辊130并经过引导辊134,然后被卷到卷绕辊136上。惰辊138确保良好的卷绕。该工艺可以在单次操作中连续进行,或者间歇地进行,例如作为两阶段工艺,其中挤出的、经辐射的带在辐射后被卷起,并且在一段时间的储存后被退绕并进行加热和取向以得到取向膜128。
所得多层膜可用于形成袋、套、热成型制品等,这些进而可用于产品的包装。尽管本文示出和描述了各种实施方案,但也考虑了其它包装结构,例如可重复密封袋、侧密封袋、立式成型填充袋(vertical form filled bag)、立式袋包装(vertical pouchpackaging)、端密封袋、搭接密封袋等。
在一个实施方案中,所述膜具有直接粘附到第一中间层的第一表面的第一外层和粘附到第二中间层的第一表面的第二外层,并且第一中间层的第二表面直接粘附到内撕裂层的第一表面,并且第二中间层的第二表面直接粘附到内撕裂层的第二表面。
在实施方案中,通过图2中图示的吹塑膜工艺生产膜,图2示出了制造“热吹塑”膜的工艺的示意图,所述膜在熔融状态下取向,并且因此不是可热收缩的。尽管在图2中仅示出了一个挤出机139,但是应当理解,可以使用多于一个挤出机来制造膜。
在图2的工艺中,挤出机530将熔融聚合物供应到环形模具531以用于膜的形成,其可以是单层或多层,取决于模具的设计和挤出机(一个或多个)相对于模具的布置,如本领域技术人员已知的那样。向挤出机530供应适用于形成膜的聚合物粒料。挤出机530使聚合物粒料经历足够的热和压力以熔融聚合物并输送熔融流通过环形模具531。
挤出机530配备筛网组(screen pack)532、多孔板(breaker plate)533和加热器534。膜在心轴535和模具531之间挤出,所得挤出物被来自空气环536的冷空气冷却。将熔融挤出物立即吹成吹塑泡537,形成熔融取向膜。熔融取向膜在其沿泡537的长度向上输送时冷却并固化。固化后,膜管被传送通过引导辊538并被压辊539折叠成平折构造。折叠膜管任选地经过处理棒(treater bar)540,并在其后经过惰辊541,然后围绕向折叠膜管543赋予张力控制的调节辊(dancer roll)542,此后折叠膜管543经由卷绕器545被卷绕为卷544。
在一个非限制性实施方案中,所述多层膜是5层对称膜,其中两个外层具有相同的组成和厚度,两个中间层具有相同的组成和厚度,并且线性撕裂层位于两个中间层之间。在其它非限制性实施方案中,多层膜是非对称膜。
取向
所述膜可以在机器方向(即纵向)、横向方向或两个方向(即双轴取向)取向,例如以增强膜的强度、光学性能和耐久性。所述膜的幅材或管可以通过在膜被软化的温度下(例如,高于维卡软化点;参见ASTM 1525)但在低于膜的熔点的温度下施加牵伸力而单轴或双轴取向。然后可以将膜快速冷却以保留在取向过程中产生的物理性质并为膜提供热收缩特性。可以使用例如拉幅机-框架工艺或泡工艺(双泡、三泡等)使膜取向。这些工艺是本领域技术人员已知的,并因此在此没有详细讨论。所述取向可以在至少一个方向上以至少约和/或至多约任何以下比率发生:1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、12:1、和15:1。
所述膜可以在212°F(100℃)在至少一个方向(例如,机器方向或横向方向)和/或在机器和横向方向两者上具有至少约和/或至多约任何以下值的自由收缩:10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%。所述膜可以被退火或热定形以略微或显著减少取向膜的自由收缩。所述膜的自由收缩是根据ASTM D 2732,其整体内容通过引用并入本文,通过测量在经受选定热量(即,在规定的温度暴露)时10cm x 10cm膜试样中的百分数尺寸变化而确定的。本申请中所有提及的自由收缩都是根据这个标准在油中测量的。在实施方案中,所述膜在100℃在至少一个方向(例如,机器方向或横向方向)和/或在机器和横向方向两者上具有在以下范围中的至少一个之间的自由收缩:10%-70%、15%-65%和20%-60%。
所述膜可以在248°F(120℃)在至少一个方向(例如,机器方向或横向方向)和/或在机器和横向方向两者上具有至少约和/或至多约任何以下值的自由收缩:50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%和90%。所述膜可以被退火或热定形以略微或显著减少取向膜的自由收缩。所述膜的自由收缩是根据ASTM D 2732,其整体内容通过引用并入本文,通过测量在经受选定热量(即,在规定的温度暴露)时10cm x 10cm膜试样中的百分数尺寸变化而确定的。
在实施方案中,所述多层可热收缩膜当在机器方向上引发撕裂时呈现出线性撕裂行为。线性撕裂行为是在预期撕裂路径的线上的撕裂扩展,其中膜具有降低的从预期撕裂路径的线的偏离。所述膜还可以能够被容易地撕裂,使得包装可以在无需切割或工具的情况下被打开。在实施方案中,根据ASTM D-1004测量,所述膜在机器方向上具有小于300gf、小于250gf或小于200gf的撕裂引发(tear initiation)。
光学性质
膜透明度(transparency)(本文中也称为膜透明性(clarity))根据1998年4月公布的ASTM D 1746-97“Standard Test Method for Transparency of Plastic Sheeting”测量,该标准特此以其全部内容通过引用并入本文。结果在本文中以“百分数透明度”报告。使用ASTM D 1746-97测量,所述多层可热收缩膜可呈现至少65%、或至少70%、或至少75%、或至少80%的透明度。
膜雾度值根据2000年7月公布的ASTM D 1003-00“Standard Test Method forHaze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics”测量,该标准以其全文通过引用并入本文。结果在本文中以“百分数雾度”报告。使用ASTM D 1003-00测量,所述多层可热收缩膜可呈现小于8%、或小于7%、或小于6%、或小于5%、或小于4%的雾度。
膜光泽度值根据1997年1月10日公布的ASTM D 2457-97“Standard Test Methodfor Specular Gloss of Plastic Films and Solid Plastics”测量,该标准以其全文通过引用并入本文。结果在本文中以“百分数光泽度”报告。使用ASTM D 2457-97测量,所述膜可呈现60%至100%或70%至90%的光泽度。
交联
所述膜的一个或多个层-或整个膜的至少一部分-可以是交联的,例如,以改进膜的强度或改变膜的熔融或软化特性。交联可以通过使用化学添加剂或通过使一个或多个膜层经受一种或多种能量辐射处理-例如紫外线或电离辐射例如X射线、γ射线、β射线和高能电子束处理-以诱导被辐射的材料的分子之间的交联而实现。由此产生交联的聚合物组合物。可用的电离辐射剂量包括至少约和/或至多约任何以下值:5、7、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110、120、130和150kGy(千戈瑞)。交联可以在取向过程之前发生,例如,以增强取向之前的膜强度,或交联可以在取向过程之后发生。在实施方案中,整个膜通过小于100、90、80、70、60或50kGy的电离辐射剂量被交联。
可能希望避免辐射一个或多个膜层。为此,可以挤出并辐射一个或多个层,并且然后可以将后续的层施加到经辐射的基材,例如,通过挤出涂覆法。这将产生挤出涂覆界面,其中至少一个层基本上没有交联。
热塑性膜形成
所述膜可以通过本领域已知的热塑性膜形成工艺制造。所述膜可以通过挤出或共挤出、利用例如管状截留泡膜工艺(tubular trapped bubble film process)或平膜(即,流延膜或狭缝模具)工艺制备。所述膜也可以借助挤出涂覆、粘合层压、挤出层压、溶剂型涂覆或通过乳胶涂覆(例如,在基材上铺展和干燥)通过施加一个或多个层制备。也可以采用这些工艺的组合。
除非另有说明,否则所有对ASTM方案的引用(和通过引用并入)都是指截至本专利申请在美国专利局的优先权(即,原始)申请日期的最新公布的ASTM程序。
撕裂起始部
撕裂起始部允许将手动撕裂力集中在膜的一个点或小区域上,使得撕裂引发和撕裂扩展可以手动地产生。膜中的狭缝(slit)可以用作撕裂起始部。可替代地,撕裂起始部可以是缺口(notch)、圆形缺口、矩形缺口、狭缝孔、圆形孔、尖椭圆形孔或矩形孔。许多形状的狭缝和缺口可以用作撕裂起始部。撕裂起始部可以是选自由直狭缝、弯曲狭缝、V形缺口、U形缺口和Y形缺口-狭缝组合组成的组的成员。在一个实施方案中,撕裂起始部被取向使得撕裂可以在膜被挤出的方向(即机器方向)上手动地引发并手动地扩展。
撕裂起始部可以是膜中的切口(cut)。如本文所用,术语“切口”是指使用剪切工具或开刃器具刺穿膜或剪切穿过膜。术语“切口”包括狭缝和缺口两者。如本文所用,术语“狭缝”是指没有将膜的膜片从包装制品上分离和移除的情况下穿过膜的切口。狭缝可以来自包装制品的边缘(即,“边缘狭缝”)或内部,即,不延伸到边缘(即,“内部狭缝”,也被称为“狭缝孔”)。狭缝可以是直的或弯曲的或波浪形的。
如图3A中所示,膜300具有撕裂起始部狭缝301。当撕裂膜300和撕裂起始部狭缝301时,膜在线性方向上扩展,得到如图3B所示的持续平滑的撕裂302。图4中示出了具有差撕裂性能的膜。一旦膜410被撕裂,撕裂410是非线性和随机的。撕裂412还产生以锯齿状方式留在膜上的痕迹。
除了撕裂起始部外,包装制品可以设有“抓握辅助部(grip assister)”,本文中也称为“抓握增强部”。抓握辅助部可以增强膜可被撕裂的容易性。抓握辅助部可以是膜中的孔、膜的整体延伸部或单独的膜突出部(film tab)。所述单独的膜突出部可以由热塑性聚合物、纸或其它材料制造,并且可以是可热收缩的或不可热收缩的。包装制品可以设有撕裂起始部和抓握辅助部的组合。例如,所述膜可以具有作为撕裂起始部的狭缝和作为抓握辅助部的孔。所述膜可以具有作为一对撕裂起始部的两个狭缝和所述两个狭缝之间的用作抓握辅助部的孔。在实施方案中,抓握辅助部可以是与狭缝组合使用的突出部。
术语“孔”,如本文所用,包括穿过膜的内部穿孔(即,内部孔)或内部切口(即,内部狭缝),以及从制品移除膜的膜片的内部切口。所述孔可以使用直切口或弯曲切口。所述孔可以是圆形或方形或矩形或不规则形状的。
“缺口”是通过沿原本直的或平滑弯曲的边缘去除膜的膜片的切割形成的,在随后撕裂力的手动施加期间产生应力集中的点。缺口可以是V形的或圆形的或方形的或矩形的或椭圆形的,或者具有任何规则或不规则的轮廓。
包装产品
现在转向图5A-5C,示出了示例性的包装产品。图5A-5C中绘示的特征的设计和设置并不旨在是限制性的,而仅仅示出了如本文中所描述包裹在膜中的包装产品的示例性实施方案。如图5A中所示,产品盒501被包裹在多层膜502中。所述产品盒被绘示为长方体且内部容纳另一个产品。可以理解的是,所述产品盒可以是其它形状,包括但不限于球体、圆柱体、椭球体、立方体、三棱柱、棱锥体、其它几何形状或不规则形状。
所述膜包括在多层膜502的第一表面504上的一对撕裂起始部503。所述一对撕裂起始部503彼此间隔开并且位于正交于第一表面504的上表面505下方。在实施方案中,所述一对撕裂起始部到上表面的距离为至少10mm。在实施方案中,所述一对撕裂起始部彼此间隔开5-100mm的距离。抓握辅助部506设置在撕裂起始部503之间。抓握辅助部允许使用者容易地抓住膜并引发撕裂。在实施方案中,抓握辅助部选自由多层膜中的孔、多层膜的整体延伸部或单独的膜突出部组成的组。
为了打开包装,对抓握辅助部506施加力,并且撕裂线507开始从撕裂起始部503扩展,如图5B中所示。所述膜以线性方式撕裂,具有极小的从预期撕裂线508(绘示为虚线)的偏离。所述预期撕裂线和撕裂起始部可沿包装产品的边缘设置。在其它实施方案中,并如图所示,所述预期撕裂线和撕裂起始部与包装产品的边缘是间隔开的。
当力继续拉动抓握辅助部506时,撕裂线507继续直到包装被打开并且产品盒501可以从多层膜502中取出。所述撕裂线可以继续通过第一表面504的一部分或全部。在其它实施方案中,所述撕裂线可以继续经过第一表面的边缘并沿第二表面的边缘继续撕裂。
制造包装的产品的方法
还考虑了将产品包装在本文公开的膜中的方法。首先,将包装产品包裹在膜中。所述膜可以提供中心折叠膜(centerfold film)、管或卷(rollstock)。所述膜的开口端或两端通过已知方法例如热密封进行密封。一旦密封,就使膜经受加热以使膜在产品周围收缩。收缩去除褶皱,并给予产品令人满意的外观。在实施方案中,所述膜在机器或横向方向的至少一个上收缩至少任何以下值:4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%和15%。
本文所描述的撕裂起始部和抓握辅助部可以进一步并入到包装中。
实施例
表1-实施例中使用的树脂的种类
MB1是91.5重量%的EVA1与滑爽剂、防粘连剂和润滑剂共混的母料共混物。
MB2是92.3重量%的EVA1与滑爽剂和防粘连剂共混的母料共混物。
多层膜是通过以上图1中所描述和绘示的吹塑挤出过程制备的,并且使用蒸汽发生器烘箱代替了热水浴槽118。所述膜以括号中所示的水平受到辐射。
表2-膜
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测试了膜的各种物理性能并报告在下表3中。
表3-膜性能
角度撕裂偏离测试
根据以下描述的角度撕裂偏离测试对膜样品进行了测试。参见图6A-6B,提供了网格600。每个小方块的宽和高为0.93mm。每个主网格标记包含小网格方块的10×10部分。主网格标记的尺寸为9.3mm。可以理解的是,可以使用不同单位的网格,例如其中每个方块为1mm的网格。所需线性撕裂路径602沿Y轴延伸至少13厘米的距离。撕裂力将沿角度撕裂路径604施加于膜601。角度撕裂路径604从所需线性撕裂路径602偏离26.6°的角度605。将膜601的17.8cm×17.8cm的方块固定于网格上。膜的尺寸大于测试区域,以避免可能影响测量的任何边缘效应。所述膜用延伸超过该膜的带606固定,但也可以通过任何合适的方式固定,以不允许膜的意外移动。膜601应至少沿膜601的第一边缘607和上表面608的一部分被固定。带606沿上表面608延伸,直到到达示出为所需线性撕裂路径602的线。在膜中沿所需线性撕裂路径602切割1厘米的狭缝609以用作撕裂起始部。所述膜被取向以使得所需线性撕裂路径在机器方向或横向方向上。所需线性撕裂路径602右侧的膜601的上表面608未被固定以允许膜601的撕裂。然后,通过狭缝609右侧的上表面608抓住膜。然后通过沿角度撕裂路径604拉动膜601来施加撕裂力,直到膜至少撕裂所需的距离。在以下例子的情况中,为13厘米。沿角度撕裂路径604被撕裂的膜601绘示在图6B中。
一旦膜601已被撕裂,就可以获得测量。现在转向图7,其是呈现出良好线性撕裂行为的膜。撕裂后剩余的膜部分保持固定到网格600上。标记620是沿撕裂膜后剩余的膜601的撕裂边缘621做出的。膜601防止标记620出现在网格600上。被移除的膜部分允许标记620出现在网格600上。由此可以容易地识别从膜601的撕裂边缘621到所需线性撕裂路径602的距离。可以在每个增量622处进行测量,以确定从所需线性撕裂路径602到由标记620标识的撕裂边缘621的距离。
现在转向图8,其是在角度撕裂偏离测试中已经被撕裂的膜801,其呈现出差的线性撕裂行为。膜801经历了与膜601相同的角度撕裂偏离测试。标记820提供了膜801的撕裂边缘820的视觉呈现。撕裂边缘820在开始时接近所需线性撕裂路径602,但随着撕裂边缘820扩展而迅速地更加漂移远离。
角度撕裂偏离测试得到三个测量结果以评估以下报告的膜的线性撕裂扩展。三个测量结果是角度撕裂偏离、角度撕裂平均偏离和角度撕裂偏离面积,各自进行了讨论。
角度撕裂偏离
角度撕裂偏离是在Y轴上的给定点(例如图7中所示的增量622)处计算的。角度撕裂偏离是通过测量沿X轴从所需线性撕裂路径602到撕裂边缘622(图7)的位置的距离来计算的。
角度撕裂平均偏离
角度撕裂平均偏离是通过取角度撕裂偏离值(其沿Y轴以相等的增量取值)的和并除以增量的总数来计算的。至少应使用10个增量以确保良好的取样。增量可以每厘米取一次或甚至更频繁。如图7中所示,使用了14个增量且间隔为9.3mm。表4中报告的角度撕裂平均偏离的公式如下:
角度撕裂平均偏离=(第1增量处的角度撕裂偏离+第2增量处的角度撕裂偏离+第3增量处的角度撕裂偏离+第4增量处的角度撕裂偏离+第5增量处的角度撕裂偏离+第6增量处的角度撕裂偏离+第7增量处的角度撕裂偏离+第8增量处的角度撕裂偏离+第9增量处的角度撕裂偏离+第10增量处的角度撕裂偏离+第11增量处的角度撕裂偏离+第12增量处的角度撕裂偏离+第13增量处的角度撕裂偏离+第14增量处的角度撕裂偏离)÷14
角度撕裂偏离面积
角度撕裂偏离面积是未沿所需线性撕裂路径撕裂的膜面积的总量的估算值。Y轴上的每个增量的撕裂偏离将其视为线性变化而进行处理,即使实际情况并非如此。角度撕裂偏离面积是通过加和每个增量之间的估算面积来计算的。每个增量之间的估算面积是通过将每个增量之间的距离乘以在该增量处取的角度撕裂偏离值来计算的。公式如下:
角度撕裂偏离面积=(第1增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第2增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第3增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第4增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第5增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第6增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第7增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第8增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第9增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第10增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第11增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第12增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第13增量处的角度撕裂偏离x增量距离)+(第14增量处的角度撕裂偏离x增量距离)
在实施方案中,所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积。
膜1的5个样品通过角度撕裂偏离测试进行了测试。增量为9.3mm。5个样品的平均结果报告在下表4中。
表4-撕裂数据
膜1 | 膜3 | 膜4 | 膜5 | |
第1增量处的角度撕裂偏离 | 0.12mm | 0.10mm | 0.02mm | 0.12mm |
第2增量处的角度撕裂偏离 | 0.22mm | 0.30mm | 0.02mm | 0.18mm |
第3增量处的角度撕裂偏离 | 0.34mm | 0.60mm | 0.02mm | 0.26mm |
第4增量处的角度撕裂偏离 | 0.46mm | 0.88mm | 0.06mm | 0.34mm |
第5增量处的角度撕裂偏离 | 0.58mm | 1.06mm | 0.12mm | 0.48mm |
第6增量处的角度撕裂偏离 | 0.68mm | 1.18mm | 0.16mm | 0.56mm |
第7增量处的角度撕裂偏离 | 0.80mm | 1.26mm | 0.22mm | 0.68mm |
第8增量处的角度撕裂偏离 | 0.94mm | 1.32mm | 0.24mm | 0.82mm |
第9增量处的角度撕裂偏离 | 1.02mm | 1.44mm | 0.30mm | 0.92mm |
第10增量处的角度撕裂偏离 | 1.14mm | 1.52mm | 0.30mm | 1.08mm |
第11增量处的角度撕裂偏离 | 1.24mm | 1.56mm | 0.34mm | 1.30mm |
第12增量处的角度撕裂偏离 | 1.36mm | 1.56mm | 0.34mm | 1.44mm |
第13增量处的角度撕裂偏离 | 1.46mm | 1.5mm | 0.36mm | 1.64mm |
第14增量处的角度撕裂偏离 | 1.6mm | 1.52mm | 0.38mm | 1.84mm |
角度撕裂平均偏离 | 0.85mm | 1.13mm | 0.21mm | 0.83mm |
13cm撕裂的角度撕裂偏离面积 | 111mm2 | 147mm2 | 27mm2 | 108mm2 |
通过从膜卷上取下5英尺的样品测试了可切割性。膜被横向对折,这与膜中心折叠机的动作相同,只是用手实施。由于测试的膜是对称膜,所以不需要注意错用或密封侧。
膜被放置在SeleCTech机器上,并在以下条件下运行:将端部密封温度设置为230℃。将端部密封温度设置为230℃。将停留时间(Dwell)设置为0.8并将压力设置为0.6MPa。使SeleCtech机器达到适当的端部密封温度。将折叠的膜直接放置在端部密封条下。
在密封过程后,检查膜是否仍然连接并且没有完全与设备分离。对机器的小的膜附着被视为失败并被认为是不可切割的。回粘(tack back)和不完全切割之间存在不同,因为一个与另一个无关。回粘是通过切割刀片或条对膜施加过多时间和或热量的结果。
每一个膜测试了5个样品。如果5个样品中的任何一个得到不完全的切割,则膜被视为是不可切割的。如果所有五个样品都被切割,则膜被视为是可切割的。以下表5对于完全切割表示为是,对于不完全或无切割表示为否。
表5-切割性能
膜 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
切割 | 是 | 否 | 否 | 是 | 是 |
如表5中所示,在横向方向上撕裂扩展小于9gf的膜呈现出良好的切割性能。那些在横向方向上具有更高撕裂扩展的膜在以上描述的测试中没有切割。
本书面描述使用例子来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包括在内的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其它例子。如果这些其它例子具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等同结构要素,则这些其它例子旨在落在权利要求的范围内。
Claims (25)
1.一种包装产品,其包括:
a.第一产品;
b.收缩到所述第一产品的外表面的多层膜;
所述多层膜包括:
具有第一厚度的第一外层;
具有第二厚度的第二外层;以及
内层,其包含60-80重量%聚丙烯共聚物和20-40重量%乙烯共聚物的共混物;
第一中间层,其设置在第一外层和内层之间;以及
第二中间层,其设置在第二外层和内层之间;
其中内层的厚度为多层膜厚度的至少45%;
所述多层膜具有至少一个撕裂起始部以引发多层膜沿撕裂线的撕裂扩展;
所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量。
2.根据权利要求1所述的包装产品,其中所述第一产品是含有第二产品的盒。
3.根据权利要求1所述的包装产品,其中所述第一产品是长方体形状的。
4.根据权利要求1所述的包装产品,其中所述多层膜包含在所述包装产品的第一表面上的一对撕裂起始部。
5.根据权利要求4所述的包装产品,其中所述一对撕裂起始部与所述包装产品的上表面间隔至少10mm,并且设置在正交于所述包装产品的上表面的表面上。
6.根据权利要求4-5所述的包装产品,其中所述一对撕裂起始部在第一平面中引发线性撕裂扩展,并且所述一对撕裂起始部在正交于第一平面的第二平面中间隔5-100mm的距离。
7.根据权利要求4-6所述的包装产品,其中抓握辅助部设置在所述一对撕裂起始部之间。
8.根据权利要求7所述的包装产品,其中所述抓握辅助部选自由多层膜中的孔、多层膜的整体延伸部以及单独的膜突出部组成的组。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装产品,其中所述多层膜是5层对称膜。
10.根据前述权利要求中任一项所述的包装产品,其中内层的厚度为多层膜厚度的45%至80%。
11.根据前述权利要求中任一项所述的包装产品,其中第一外层直接粘附于第一中间层的第一表面且第二外层粘附于第二中间层的第一表面,并且第一中间层的第二表面直接粘附于内层的第一表面且第二中间层的第二表面直接粘附于内层的第二表面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的包装产品,其中第一外层包含至少50重量%、60重量%、70重量%的乙烯共聚物。
13.根据权利要求12所述的包装产品,其中第一外层进一步包含至少9重量%的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
14.根据前述权利要求中任一项所述的包装产品,其中所述多层膜根据ASTM D-1004测量在机器方向上具有小于300gf、小于250gf或小于200gf的撕裂引发。
15.一种多层膜,其包括:
a.具有第一厚度的第一外层;
b.具有第二厚度的第二外层;以及
c.内层,其包含60-80重量%聚丙烯共聚物和20-40重量%乙烯共聚物的共混物;
d.第一中间层,其设置在第一外层和内层之间;以及
e.第二中间层,其设置在第二外层和内层之间;
其中内层的厚度是多层膜厚度的至少45%;
所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量。
16.根据权利要求15所述的多层膜,其中内层为多层膜厚度的45%至75%。
17.根据权利要求15-16所述的多层膜,其中所述多层膜为5层对称膜。
18.根据权利要求15-17所述的多层膜,其中所述多层膜包含2至10重量%的总乙酸乙烯酯含量。
19.根据权利要求15-18所述的多层膜,其中内层的厚度为多层膜厚度的45%至80%。
20.根据权利要求15-19所述的多层膜,其中第一外层直接粘附于第一中间层的第一表面且第二外层粘附于第二中间层的第一表面,并且第一中间层的第二表面直接粘附于内层的第一表面且第二中间层的第二表面直接粘附于内层的第二表面。
21.根据权利要求15-20所述的多层膜,其中所述多层膜包括至少一个具有交联的聚合物组合物的层。
22.根据权利要求15-21所述的多层膜,其中所述多层膜根据ASTM D-1004测量在机器方向上具有小于300gf的撕裂引发。
23.根据权利要求15-22所述的多层膜,其中所述多层膜在100℃在机器方向或横向方向的至少一个上具有在至少一个以下范围之间的自由收缩:10%-70%、15%-65%和20%-60%,自由收缩根据ASTM D 2732测量。
24.根据权利要求15-23所述的多层膜,其中所述多层膜根据ASTM D1003测量具有小于5%的雾度,以及根据ASTM D 1746测量具有至少70%、75%、80%、85%或90%的透明性。
25.一种包装产品的方法,其包括以下步骤:
a.提供第一产品;
b.将第一产品包裹在多层膜中;
所述多层膜包括:
具有第一厚度的第一外层;
具有第二厚度的第二外层;以及
内层,其包含60-80重量%聚丙烯共聚物和20-40重量%乙烯共聚物的共混物;
第一中间层,其设置在第一外层和内层之间;以及
第二中间层,其设置在第二外层和内层之间;
其中内层的厚度为多层膜厚度的至少45%;
所述多层膜当在机器或横向方向的至少一个上撕裂时具有不大于至少一个选自150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、550mm2、600mm2、650mm2、700mm2、750mm2和800mm2的值的角度撕裂偏离面积,所述角度撕裂偏离面积由采用在偏离所需线性撕裂路径26.6°的角度施加的撕裂力的13cm撕裂计算并根据角度撕裂偏离测试进行测量;
c.密封多层膜;
d.收缩多层膜以使多层膜紧密贴合在第一产品周围。
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