CN1957033B - 用于可剥离和/或永久性密封的聚合物共混物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够用作可剥离的和/或永久性的密封包装的密封剂的聚合物组合物。聚合物组合物包括至少一种乙烯共聚物和至少一种丙烯聚合物。还提供采用本发明组合物密封的包装，以及制造包含本发明组合物的包装的方法。

Description

用于可剥离和/或永久性密封的聚合物共混物
技术领域
本发明涉及一种组合物，它能够用来形成包装中的密封或者能够用作可剥离和/或永久性密封包装的密封剂。
背景技术
许多包装应用能够受益于包装密封区域的一部分能容易地打开、而另一部分为包装完整较永久地密封的包装。这类包装能够应用在，例如，就将包装内容物方便倒出而论，限定包装开口的尺寸时。这类包装也能应用在两种不同物料就稳定论保持分离状态的用途以及需要以预定量或在特定时间混合物料的用途中。
众所周知采用聚合物树脂将包装封合。一些类型的可以用较小力打开的树脂密封的包装称作“可剥离密封的”或“易拆封的”。在市场上有许多可得的生产可剥离密封的树脂。然而，一般说，这些树脂不能生产较永久的密封，即，不能生产通过使用较大的力才能开封的密封或者通过用较大的力破坏包装基材才能开封的密封。在市场上也有许多可得的永久性密封剂树脂。但是，这些树脂不能生产可剥离或易拆封密封。另外，在生产包装期间，通常应用一些其它机械措施，例如穿孔，以使这些密封较薄弱。
可剥离密封剂形成自不互溶混的聚合物的共混物，例如，聚乙烯和聚丁烯，从而将分子不相容性引入到密封剂层中。据信，分子不相容性产生不连续性，而不连续性会降低破坏密封所必须的力。还认为不连续性保证开启包装的破坏发生在密封剂层中。发生在包装材料中的或在密封剂层和包装材料之间的界面处的破坏，是较难控制的，所以，是较不理想的。不连续性常常取一种聚合物的分散相的形式，其中该聚合物共混到另一种聚合物的连续相中。
具有较低剥离强度的粘结层能够置于密封剂层和包装薄膜之间。粘结层能够可剥离地粘合到密封剂层，包括不互溶混聚合物的共混物。剥离破坏(peel failure)发生在内密封剂层和粘结层之间，此处粘合强度最弱。一般说，每英寸宽约600～约1200g的力可完成剥离破坏。参见，例如，美国专利RE 37,171和4,944,409。
可剥离密封的最佳密封性能可以取决于具体用途。优选的可剥离密封剂的特征在于如下性能：其形成易于开封的密封，即，其具有在所需力/距离范围的剥离强度；其形成具有始终如一的且可重现的封合强度的密封，即，其封合强度在热合温度范围中没有显著变化；以及，所形成密封的引发剥离力与可剥离性需要的封合强度相近。
一般还认为较低的引发热合温度(seal initiation temperature)，无论是对可剥离还是永久性密封而言，均属优选密封剂组合物的理想性能之列。低热合温度通过物料通过量较高和能量成本较低而使包装机械的效率改善。
本领域众所周知，为获得最佳密封性能，应使可剥离密封剂中的互不溶混的聚合物的流变性能相匹配。参见USP 6,590,034；DeClippeleir等“基于PB/PE共混物的可剥离薄膜的流变学/形态学/性能关系”(Rheology/Morphology/Performance Relationships for PeelableFilms Based on PB/PE Blends)，SPE Polyolefin RETEC会议，1997，Houston，TX；和De Clippeleir“用于薄膜用途的PE/PB共混物”(PE/PBBlends for Film Applications)，Specialty Plastic Films’97，Zurich，瑞士。
离聚物共混物可以产生可剥离的或易拆封的和锁闭的密封，这取决于用来形成包装的热合温度。参见，例如，USP 4,539,263和4,550,141。
Figure G2005800163277D00021
AD8273，得自杜邦公司(Wilmington，DE)，是市售离聚物的一个例子。
在包装干燥物品如粉末或微细颗粒时，使用离聚物作包装密封剂可以形成静电荷集结，借此使颗粒内容物在密封破坏前后均会粘着到密封区域。这种静电吸引颗粒对密封区域的掺杂能够降低密封工艺的可靠性及密封的整体性。另外，静电吸引颗粒掺杂密封在美学上是不令人可心的，并且会妨碍需要精确提供预定量包装内容物的用途。
所以，需要具有如下性能的密封剂组合物：能够在包装材料之间形成可剥离的和锁闭的密封两者产生低于离聚物密封剂的静电集结，以及具有较低的引发热合温度。
发明内容
本发明包括一种包含或生产自热塑性聚合物共混物的聚合物组合物，所述热塑性聚合物共混物包含乙烯共聚物和丙烯聚合物，其中，所述乙烯共聚物是，(1)不是离聚物，和包含衍生自乙烯和(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸、烷基(甲基)丙烯酸、或其两种或多种的组合，和任选一氧化碳或含环氧基的共聚单体的重复单元，(2)金属茂催化的、包含衍生自乙烯和任选第二α-烯烃的重复单元的乙烯聚合物，或(3)由(1)和(2)的组合；和所述丙烯聚合物包含衍生自丙烯和任选共聚单体的重复单元，所述共聚单体是α-烯烃，包括乙烯、丁烯、或其组合。
所述乙烯共聚物的存在量能够为约70wt％～约100wt％，而丙烯聚合物(一种或多种)的累积限定存在量为约0wt％～约30wt％。所述聚合物组合物，在较低温度下加热时，能形成可剥离的密封，而在较高温度下加热时，能形成永久性密封。
本发明还包括一种包含或生产自聚合物的多层薄膜，其中所述薄膜能够任选层合到取向薄膜上；密封剂能够是与上文公开的相同的组合物；密封剂优选是易拆封的和无静电的。
本发明还包括一种包含或生产自多层薄膜的包装，其中，包装包括至少一种包含或生产自上文公开的组合物的易拆封密封。
本发明进一步包括一种包含至少两个隔室的包装，隔室任选装入或封入至少两种不同物料，其中隔室通过易拆封或可剥离密封分隔，如此，包装可以以在内部的方式打开，使其中的各个物料在包装内混合，然后再将它们排出。
本发明还包括一种包括下述步骤的方法，共挤塑聚合物生产含有密封剂层的多层薄膜，以生产含密封剂的薄膜；任选地将含密封剂的薄膜施加到第二取向聚酯或取向聚丙烯薄膜上，以生产第二多层薄膜，其中多层薄膜或第二多层薄膜包含如上文所公开的组合物；(1)折叠多层薄膜或第二多层薄膜并在边缘将薄膜两侧边封合，生产具有开口的包装，借此得到密封并确定具有开口的包装的密封周边；或者，将两片多层薄膜或第二多层薄膜叠合起来，并在多层薄膜或第二多层薄膜的边缘将三个侧边封合，生产具有开口的包装，借此得到密封并确定具有开口的包装的密封周边；或者，将多层薄膜或第二多层薄膜与另外的薄膜叠合起来，并在多层薄膜或第二多层薄膜的边缘将三个侧边封合，生产具有开口的包装，借此得到密封并确定具有开口的包装的密封周边；(2)任选封合包装周边内的薄膜的一个或多个部分，借此得到一个或多个可剥离密封，形成边界且将包装分成独立的隔室；(3)将一种或多种成分限制在一个或多个隔室内，所述成分包括固体、液体或气体；以及(4)封合开口。
具体实施方式
术语“可剥离密封”指的是能够通过采用小于约15或约10N/15mm的力进行剥离而脱开的密封。术语“易拆封的”可以与“可剥离的”互换。术语“永久性密封”指的是通过采用大于约10或约15N/15mm的力进行剥离而破坏的密封。破坏机理可以是通过密封剂的内聚破坏或粘合破坏，或者通过一层或多层相邻密封剂的内聚破坏或粘合破坏；或者通过密封基材的撕裂；或者通过这些机理的组合。术语“锁闭密封”可与“永久性密封”互换。
本文中所使用的术语“乙烯聚合物”指的是任何含有50mol％以上的衍生自乙烯单体或共聚单体的-CH2CH2-重复单元的聚合物，而“丙烯聚合物”指的是任何含有50mol％以上的衍生自丙烯单体或共聚单体的-CH2CH2(CH3)-重复单元的聚合物。术语“限定量”指的是不等于零的量。
乙烯聚合物能够包括任何在上文所述定义范围内的含有乙烯的聚合物，无论均聚物或共聚物。其例子包括，但不限于，乙烯均聚物和乙烯共聚物，如低密度聚乙烯(LDPE)、不均匀支化乙烯/α-烯烃共聚物(如线性低密度聚乙烯(LLDPE)、甚低密度聚乙烯(ULDPE)、基本上线性乙烯聚合物(SLEP)及均匀支化乙烯聚合物。
用于与乙烯聚合形成乙烯聚合物的不饱和共聚单体包括，例如，烯键式不饱和单体、共轭或非共轭二烯烃和多烯等。共聚单体的例子包括，但非限定，α，β-烯键式不饱和羧酸；优选C3～C8α，β-烯键式不饱和羧酸；α，β-烯键式不饱和羧酸的酯衍生物，如直链或支链C3～C20烷基酯，或者，C1～C8直链或支链烷基酯。
共聚单体的另外的例子包括，但非限定，直链或支链C3～C20α-烯烃如丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、苯乙烯、卤代或烷基取代的苯乙烯、四氟乙烯、乙烯基苯并环丁烷、1，4-己二烯、1，7-辛二烯，以及环烯如环戊烯、环己烯和环辛烯，醋酸乙烯，和其两种或多种的组合，等等。
本文中所用的乙烯共聚物指的是包含衍生自乙烯和不饱和羧酸或其酯如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸C1～C8烷基酯，或其二种或多种组合的重复单元者。术语“(甲基)丙烯酸的”或“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸的和/或甲基丙烯酸的(如丙烯酸和/或甲基丙烯酸)或丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。
丙烯酸烷基酯的例子包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。例如：“乙烯/丙烯酸甲酯(EMA)”意指乙烯和丙烯酸甲酯(MA)的共聚物；“乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)”意指乙烯和丙烯酸乙酯(EA)的共聚物；“乙烯/丙烯酸丁酯(EBA)”意指乙烯丙烯酸丁酯(BA)的共聚物；和包括丙烯酸正丁酯和丙烯酸异丁酯两者；以及其两种或多种的组合。不饱和羧酸的例子包括丙烯酸和甲基丙烯酸。例如，“乙烯甲基丙烯酸(EMAA)”意指乙烯(E)和甲基丙烯酸(MAA)的共聚物；“乙烯丙烯酸(EAA)意指乙烯和丙烯酸(EAA)的共聚物。也包括一种以上共聚单体的例子。例如“乙烯/丙烯酸异丁酯/甲基丙烯酸(E/iBA/MAA)意指乙烯(E)、丙烯酸异丁酯(iBA)和甲基丙烯酸(MAA)的三元共聚物。
掺入乙烯共聚物的烷基(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烷基酯共聚单体能够在总共聚物的0.01或5直到高达40wt％的范围变化，甚至高达例如5～30wt％或10～25wt％。
乙烯共聚物也能够包括其它共聚单体如一氧化碳，丙烯酸缩水甘油基酯，甲基丙烯酸缩水甘油基酯，和缩水甘油基·乙烯基醚，或其两种或多种的组合。
乙烯共聚物能够通过聚合物领域中众所周知的工艺采用或者压热釜或者管式反应器进行生产。共聚能够在压热釜中以连续工艺进行，如在USP 3,264,272、4,351,931、4,248,990和5,028,674以及国际专利申请WO 99/25742中所公开的。
因为本领域技术人员众所周知这些工艺，所以为简洁起见本文中省略了对其的叙述。几种乙烯共聚物如
Figure G2005800163277D00051
AC、
Figure G2005800163277D00052
和
Figure G2005800163277D00053
聚合物可从杜邦公司市购。
正如本领域所公知的，管式反应器生产的乙烯共聚物能够区别于较普通的压热釜生产的乙烯共聚物。因此术语“管式反应器生产的”乙烯共聚物指的是在管式反应器或其它设备中在高压高温下生产的乙烯共聚物，其中关于相应的乙烯和丙烯酸烷基酯共聚单体的不同反应动力学的特有结果得到缓和，或者通过在管式反应器中沿反应流路故意引入单体进行部分补偿。管式反应器生产的乙烯共聚物为本领域技术人员所熟知，例如，公开在USP 3,350,372、3,756,996和5,532,066中，为简洁起见本文中省略其叙述。管式反应器生产的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物，一般说，较压热釜生产的乙烯共聚物具有较高劲度和弹性，可从杜邦公司市购。
本发明使用的乙烯共聚物分子量可以变化，分子量由熔体指数说明，其数值以比值表示，最高约10g/10min，例如约4.3～约8g/10min。
乙烯共聚物也能包括金属茂催化的乙烯α-烯烃共聚物，此处采用金属茂或单中心催化剂进行聚合反应，生产从共聚单体嵌入透视图看较均匀的线性聚乙烯，从与齐格勒-纳塔聚乙烯相比较窄分布的分子量分布也能看出这点。α-烯烃共聚单体一般是丁烯、己烯和辛烯。乙烯组合物可以任选还包括添加剂如热稳定剂和紫外线稳定剂，UV吸收剂，抗静电剂，加工助剂，荧光增白剂，颜料，润滑剂等。这些普通成分可以以一般为0.01～20wt％或0.1～15wt％的量存在于本发明所应用的组合物中。
丙烯聚合物能够占有组合物的约1～约30，或5～25，或10～20wt％。
聚丙烯(PP)聚合物包括丙烯的均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物和三元共聚物；可以是结晶的或无定形的，无规立构的、间同立构的或全同立构的；或者可以以这些性能的一种或多种的组合为特征。丙烯的共聚物或三元共聚物包括丙烯与其它烯烃的共聚物，其它烯烃如乙烯、1-丁烯、2-丁烯和各种戊烯异构体、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳酸、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、乙烯基环己烯和苯乙烯等。无规共聚物，也称作统计结构共聚物，是其中丙烯和共聚单体在整个聚合物链上以相当于丙烯对共聚单体的进料比的比例无规分布的聚合物。嵌段共聚物自由丙烯均聚物组成的链段和由例如丙烯和乙烯的无规共聚物组成的链段构成。丙烯聚合物的共聚单体含量可为约35wt％以下，约0wt％～约20wt％，或约0wt％～约15wt％。聚丙烯指的是上述的包含丙烯的任何或全部聚合物。
丙烯聚合物是可市购的，例如，自ATOFINA Chemicals(Feluy，比利时)公司可得FinaTM 8573，从Dow Chemical公司(Midland，MI)可得DS 6D81。
组合物生产可以通过混合70wt％～约99wt％、或约99wt％～约95wt％乙烯聚合物或乙烯共聚物与约30wt％～约1wt％、不大于约15wt％、或约5wt％～约10wt％丙烯聚合物来进行。
可以通过本领域已知的任何手段生产组合物。例如，单个聚合物能够以熔融形式彼此混合，如通过在挤出机中溶融共混，或者在高剪切混合装置中彼此共混，如双辊塑炼机或斑伯里混炼机。在混合以后，聚烯烃或丙烯聚合物在连续乙烯聚合物相中形成分散的非连续相。
聚合物组合物也可以包括最高约10wt％抗氧剂、滑爽剂、防粘连剂、消雾剂、抗静电剂和其它普通用于热合薄膜和/或层合制品的聚合物组合物的添加剂。本领域技术人员已知这些添加剂的适宜水平和将添加剂掺入聚合物组合物的方法。参见，例如，“脂肪酰胺”(FattyAmides)Arthur L.McKenna，Witco Chemical公司，1982，或“现代塑料大全”(Modern Plastics Encyclopedia)，McGraw-Hill，纽约，NY1995。
在混合之后，可以通过熔融挤塑、扁平模头挤塑、吹胀薄膜挤塑或任何生产所需形状的其它工艺成型聚合物组合物。
本发明公开的聚合物组合物能够生产可剥离的和/或永久性的密封。本组合物形成可剥离密封的温度范围低于其形成锁闭密封的温度范围。为形成可剥离密封，热合温度为约80℃～约160℃或约90℃～约140℃。
本组合物形成永久性密封的温度范围高于其形成可剥离密封的范围。为形成永久性密封、热合温度高于约100℃至约180℃或约130℃～约160℃。
所得密封剂的封合强度的最优化可以取决于多种变量如热合温度、薄膜和密封剂的厚度和热转移系数、停留时间和热合压力、以及密封剂的结晶度等等。说明几个变量对封合强度影响的定量模型陈述在Barry A.Morris的“离聚物薄膜的热合性能预测”(Predicting theHeat Seal Performance of Ionomer Films)，提供于SPE ANTEC 2002，2002年5月，San Francisco，CA。
如果任何与封合强度相关的变量发生变化而影响密封时密封剂的界面温度，那末，本文公开的形成可剥离密封和永久性密封的大约的相对温度范围预期值会降低。本文公开的热合温度范围表示意欲进行调节的近似值和指标，以便适当补偿所用设备和其它封合条件的常规变化，如压力、停留时间等等。例如，如果薄膜的总尺寸比实施例叙述的厚，或者封合机的线速度增加，或者热合刀的停留时间缩短，那末热合温度能够增加到对于易拆密封和锁闭密封而言叙述的近似范围以上。
本聚合物组合物的引发热合温度可以低于本领域已知的聚合物密封剂的引发热合温度。
本发明公开的聚合物组合物或密封剂，可以在比本领域已知的聚合物密封剂受热形成可剥离密封的温度范围宽的温度范围下受热形成可剥离密封，而在另外的更高的温度范围下还能形成锁闭密封。聚合物密封剂可以形成可剥离密封的温度范围跨度至少约15℃，至少约20℃，至少约25℃，最至约30℃，或至少约35℃。
本工艺中使用的薄膜可以通过本领域技术人员已知的任何方法制造。薄膜和薄膜结构典型地能够经流延、挤塑、共挤塑和层压等，包括通过各种方法(如吹胀薄膜或机械拉伸等)取向(或者单轴或者双轴)。在本领域中一般应用的各种添加剂能够存在在各个薄膜层中，包括存在在粘结层等中，条件是这些添加剂的存在基本上不改变薄膜或薄膜结构的粘合性能。所述添加剂能够是抗氧剂和热稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、颜料和染料、填料、消光剂、防滑剂、增塑剂、防粘连剂和其它加工助剂等可有利地使用者。
能够，例如，通过使用所谓的“吹胀薄膜”或“扁平模头”法挤塑组合物制造主薄膜。吹胀薄膜制备包括：经环形模头挤出聚合物组合物，采用气流将所得管状薄膜展幅，得到吹胀薄膜。流延平膜制备包括：经扁平模头挤出组合物。离开模头的薄膜通过至少一个装有内部循环流体的辊筒(骤冷辊)或通过水浴进行冷却得到流延薄膜。本发明所用的薄膜要求具有，例如，约60cm(2英尺)至300cm(10英尺)的宽度。
薄膜除了直接骤冷或流延薄膜外还可以取向。该工艺包括的步骤有：挤出熔融聚合物层流，骤冷挤出物以及在至少一个方向使骤冷挤出物取向。在本发明中应用的术语“骤冷的”描述为了得到固体薄膜材料在其熔点以下基本冷却的挤出物。
薄膜可以是未取向的、单轴方向取向的(如纵向)或双轴方向取向的(如纵向和横向)。薄膜能够通过在薄膜平面中的两上互相垂直的方向拉伸进行双轴取向，以得到满意的机械性能和物理性能的组合。
本领域已知关于单轴或双轴拉伸薄膜的取向和拉伸设备，例如在USP 3,278,663；3,337,665；3,456,044；4,590,106；4,760,116；4,769,421；4,797,235和4,886,634中所公开者。因为本领域技术人员众所周知制造不同薄膜的工艺，为简洁起见本文省略这方面的叙述。
在一个实施方案中，薄膜通过挤塑工艺成形，该工艺使薄膜中聚合物链在挤塑方向大概排列成行。线性聚合物，在高度单轴取向之后，在取向方向具有相当大的强度，而横向强度较低。这种排列能够使薄膜在挤出方向增加强度。
薄膜可以借助电晕放电、臭氧或其它一般工业手段进行处理。多层结构的粘合可以通过增加乙烯共聚物层的厚度来改进。乙烯共聚物层的厚度能够为约10～约40μ(0.4密耳～1.6密耳)，或者约15～约30μ(0.6～1.2密耳)。
本发明提供包括或生产自下述材料的多层结构，(a)至少一个聚烯烃层；(b)任选至少一个阻气聚合物层，如乙烯乙烯醇或聚酰胺；(c)任选至少一种酐改性聚烯烃粘合剂；和(d)至少一个密封剂层。所述密封剂层能够包含或生产自乙烯共聚物。乙烯共聚物能够是与上文所公开的相同的。聚烯烃能够包括聚丙烯或聚乙烯聚合物和包含乙烯或丙烯的共聚物。聚乙烯(PE)能够通过众所周知的方法生产，包括众所周知的齐格勒-纳塔催化剂聚合(参见，例如，USP 4,076,698和3,645,992)、金属茂催化剂聚合(参见，例如，USP 5,198,401和5,405,922)和自由基聚合。聚乙烯聚合物能包括HDPE、LLDPE、甚低或超低密度聚乙烯(VLDPE或ULDPE)和LDPE。聚乙烯的比重为0.865g/cc～0.970g/cc。
聚乙烯共聚物，除了上文所述乙烯共聚物外，还包括其它乙烯共聚物如乙烯醋酸乙烯和乙烯酸性离聚物。
本发明还包括将多层薄膜层合到基材上。所述基材能够是金属、玻璃、瓷砖、砖、混凝土、木材、水泥砖石结构、纤维、皮革、薄膜、塑料、石头、金属薄片、纸、和纤网如有机聚合物纤网、金属箔、漂白和未漂白的纸和纸板、玻璃纸、非织造织物以及这些材料的复合材料。
例如，能够将多层薄膜粘合到包括热塑性薄膜(如聚烯烃、聚酯、尼龙或聚乙烯乙烯醇)、纸或纸板的基材上。另外，例如，热塑性薄膜能够是如上文所公开的取向或未取向的(如取向聚对苯二甲酸乙二酯即OPET)。取向薄膜可以印刷图象或色彩，然后进行包含上文公开的密封剂的挤塑或共挤塑薄膜的层压。
多层薄膜能够用于包装应用中作为包装材料，其包括，例如，易拆封密封和永久性密封，或者作为工业薄膜(如，作为绝缘片材中的结构部分)。另外，例如，能够将多层薄膜施加于另外的包装薄膜如上文公开的取向薄膜，以便生产第二多层薄膜。多层薄膜或第二多层薄膜能够在第一较低温度下自身封合，或封合到其它薄膜上，或彼此封合，形成易拆封密封。多层薄膜或第二多层薄膜也能够在第二较高温度下自身封合，或封合到其它薄膜，或彼此封合，形成永久性密封。
第一和第二包装基材可以是相同的或不同的。例如，第一和第二薄膜可以是一个薄膜的第一和第二部分。另外，另外的薄膜可以彼此是相同或不同的，它们也可以相同或不同于第一和第二薄膜。例如，另外的薄膜也可以是一个薄膜的第一和第二部分。
包括永久性密封和易拆封密封的包装用于，例如，形成具有界限分明的尺寸的易剥离开口，而包装的其余部分保持其完整性。尺寸界限分明的开口有利于容易地倒出包装内容物。在该实施方案中，易拆封密封形成至少一部分位于包装内侧和包装外侧之间的边界。永久性密封或包装材料的折痕等可以形成其余的边界。在这种方式中，包装开口尺寸由包装周边是可剥离密封的部分限定。
例如：能够将聚合物共挤塑得到包含密封剂层的多层薄膜从而生产含有密封剂的薄膜。能将含有密封剂的薄膜施加到或层合到取向聚酯或取向聚丙烯第二薄膜从而生产第二多层薄膜。所述多层薄膜(或第二多层薄膜)能够包含上文公开的乙烯共聚物。在折叠之后，各个多层薄膜或第二多层薄膜两侧能够在其边缘处封合产生具有开口的密封。产生并限定了包装的密封周边。多层薄膜(或第二多层薄膜)也能叠合到另一片相同薄膜上，随后在边缘封合三边，从而生产具有开口的包装，这样产生了密封并限定了包装的密封周边。或者，能够将多层薄膜(或第二多层薄膜)叠合在另外的薄膜如聚酯薄膜上。沿着多层薄膜的三个边的边缘封合从而生产具有开口的包装，这样产生了密封和限定了具有开口的包装的密封周边。能够将包装周边内部的一部分或几部分薄膜密封从而产生一个或多个可剥离的或至少可部分剥离的密封来形成边界并把包装分成独立的隔室。每个隔室能够填充一种或多种包括固体、液体或气体成分的成分。然后能够封合开口。包装的周边密封可以至少部分是永久性的，而在隔室之间的密封可以至少部分是易拆封的。这种包装可以用于较方便地混合隔室内容物，例如，当隔室内容物是预定量的时候。另外，这种包装能够应用在隔室内容物需要混合后就立即应用的时候，例如，在隔室内容物在隔离时比内容物混合物更稳定的情况下。另外，这种包装可以用于在一个隔室中装湿物料，而在另一个隔室中装干物料。
也可以对包装材料进行进一步加工，例如，但不限于，印刷、压花和/或着色，以使包装材料为顾客提供关于其中产品的信息和/或提供令人喜受的包装外观。这种进一步的加工一般在上文所述的层压工艺之前进行，但是也可以在层压之后进行。
包装材料可以成形成诸如口袋等包装，这可以通过本领域众所周知的标准方法进行，为简洁起见本文中省略这方面的叙述。
下述实施例仅是举例说明，并不限制本发明。
实施例
在如下实施例中密封剂组合物的制备步骤包括：将干燥成份共混在一起，然后在30mm双螺杆Werner&PfleidererTM挤出机中将其熔融共混。熔融温度为235℃～240℃。
实施例1～4
使密封剂组合物与粘结粘合剂，
Figure G2005800163277D00111
41E 687，具有熔体指数1.7的酐改性聚乙烯粘合剂，和乙烯/乙烯醇(EVOH)，Eval F101A，的层共挤出。密封剂在196℃下在50rpm下操作的L/D为30∶1的25mm单螺杆挤出机中熔融。粘合剂在205℃下在15rpm下操作的L/D为24∶1的25mm单螺杆挤出机中熔融。EVOH在215℃下在43rpm下操作的L/D为24∶1的25mm单螺杆挤出机中熔融。
所有三股熔体流均经BramptonTM共挤出吹胀薄膜膜头喂入，如此形成三层薄膜，其具有标称25μm的密封剂、标称13μm的粘合剂层和标称25μm的EVOH层。模头温度为215℃。吹胀薄膜的吹胀比为2.1，该术语定义为稳定薄膜膜泡直径除以模口直径。模口间隙设定在1.02mm。所述薄膜以4.6m/min运行经过引出辊。
所制薄膜结构如下：
密封剂(25μm)
Figure G2005800163277D00121
41E687(13μm)/EvaltTM LCF(101A)(25μm)其中，
Figure G2005800163277D00122
41E687得自杜邦公司。EvalTM LCF101A得自Eval公司(美国，Houston，TX)。
所得薄膜条，15mm宽由纵向切割制备。15mm条在SentinelTM1671热合机上在40psi压力下以0.5秒停留时间自热合。所得条在100℃～150℃的不同温度下热合。对于每个温度，热合5条，取得5个测定值。这样，本文中报告的封合强度为5个测定值的平均值。
在测定所得条的封合强度之前，将条在23℃和50％相对湿度下调节24h。封合强度采用Zwick#2537拉伸试验机(得自Zwick USA LP(Atlanta，GA))以100mm/min滑动横梁速度进行测定。
密封剂组合物叙述在下表1中。
表1密封剂组合物
1其余为乙烯
2其余为丙烯
3
Figure G2005800163277D00124
AD8273
4甲基丙烯酸
5丙烯酸异丁酯
6丙烯酸甲酯
7丙烯酸正丁酯
封合强度测定结果示于下表2中。这些数据说明，对于实施例1，3和4的聚合物组合物，在热合温度为约110℃～约130℃时，产生可剥离密封，而在热合温度为约130℃以上～约150℃下则形成永久性密封。对于实施例2聚合物组合物，当热合温度为约110℃～约120℃时产生可剥离密封，而在热合温度为约125℃以上时则形成永久性密封。
这些数据还表示，实施例1～4的密封剂比比较例密封剂具有较低的引发热合温度。
实施例1～4的密封剂趋于，在其它变量如薄膜厚度、热合压力等几乎保持恒定时，在较宽的热合温度范围形成具有可剥离范围强度的密封。例如，实施例4的密封剂在热合温度约100℃～约135℃下形成可剥离密封，因此具有的可剥离热合温度范围为约35℃。一般说，实施例的密封剂具有的可剥离热合温度范围为约15℃～约35℃。相反，比较例密封剂形成可剥离密封的热合温度范围为约15℃。
表2封合强度与温度
Figure G2005800163277D00131
对于实施例1～4的密封剂而言，没有观察到显著的静电荷集结。在用棉布摩擦薄膜十次之后，静电将较少量烟灰吸引到薄膜上。然而，在比较例中，观察到离聚物共混物密封剂的典型静电荷集结。在用干棉布摩擦薄膜10次之后，较大量的烟灰被吸引到薄膜上。
实施例5
下文所示的多层薄膜(60μ)以如下方式制造。首先，将五层吹胀薄膜共挤出制造三层薄膜，后者具有20μLDPE外层、厚度20μ的DuPont
Figure G2005800163277D00132
0903中间层和下述产物制造的厚20μ的密封剂层。
密封剂A：93％8273+2％CN(CN代表DuPont
Figure G2005800163277D00134
滑爽和防粘连母料)20B+5％CN20S2。
密封剂B：93％04-480-74-4(50％1202+45％Dupont
Figure G2005800163277D00141
2002+5％Fina 8573聚丙烯)+2％CN20B+5％CN20S2。
密封剂C：95％04-480-74-4+5％DuPont9619-1。
密封剂D：95％04-480-74-13(90％
Figure G2005800163277D00143
AC3717+10％Fina8573PP)+5％DuPont
Figure G2005800163277D00144
9619-1。
其次，将吹胀薄膜粘合层压到12μDuPontOPET(取向聚对苯二甲酸乙二酯)，其中采用Herberts(德国)粘合剂1K-LF 190×3，贴合重量1.5g/m2，采用LABORCOMBI机(Nordmeccanica公司，德国)，从而制造层压薄膜：OPET/PE/NU/密封剂，其中薄膜A含有密封剂A，薄膜B含有密封剂B，薄膜C含有密封剂C，和薄膜D含有密封剂D，如表3所示。
表3
Figure G2005800163277D00146
1层结构为：A，LDPE2602；B，LDPE2602；C，Nucrel 0903；D.Nucrel0903；和E，04-480-74-4+2％CN 20B+5％CN 20S2.
口袋从具有这些薄膜的薄膜A、B和D在市售的Bosch卧式-填充-密封包装机(Model SVE 2510-AR)以60个口袋/分钟进行制造。垂直密封在200℃下热合，具有锁闭密封。水平密封操作温度为112℃～140℃(薄膜A)，101℃～160℃(薄膜B)，和90℃～115℃(薄膜D)。封合时间200ms，保压压力为0.3MPa。顶、底和垂直密封样品切割成15mm宽，而中间顶和中间底密封样品切割成6mm宽。测定打开不同温度封合的密封所需要的剥离力，取每个温度的3～4条的平均值，并记录如下。试验速度100mm/min，剥离角180℃。为进行比较，在口袋顶和底部的飞边密封区单独进行测定。飞边密封区限定为在垂直密封和水平密封获得的口袋密封区，在口袋顶部有一个，在口袋底有另一个。在本文或表中，它们还称作“中间顶”和“中间底”。飞边密封区具有较高的封合压力，但是具有相同的热合温度，所以显示较高的封合强度。
在下表中，将纵向切割的15mm宽的4个条采用双棒热合机Kopp#2428在各个温度下进行自身封合。中间顶和中间底为飞边密封。为测定剥离强度计及所施加力的平均最大值。
所有结果(Bosch水平热合设定温度)为所示各个温度下的3个测定值的平均值。
剥离力-薄膜A
Figure G2005800163277D00151
1N/15mm
2N/6mm
剥离力-薄膜B
1N/15mm
2N/6mm
剥离力-薄膜D
Figure G2005800163277D00153
1N/15mm
2N/6mm

Claims (10)

1.一种组合物，包括或生产自热塑性聚合物共混物，所述共混物由乙烯共聚物和丙烯聚合物组成，其中所述乙烯共聚物包含(1)衍生自乙烯和丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸或其两种或多种的组合，和任选一氧化碳或含环氧基的共聚单体的重复单元，(2)金属茂催化的、包含衍生自乙烯和第二α-烯烃的重复单元的乙烯聚合物，或(3)由(1)和(2)的组合；而所述丙烯聚合物包含衍生自丙烯和乙烯的重复单元；
其中在组合物中存在的乙烯共聚物为70wt％～95wt％，在组合物中存在的丙烯聚合物为5wt％～30wt％；
其中组合物在较低温度范围的第一温度下加热时形成可剥离密封；而组合物在较高温度范围的第二温度下加热时形成永久性或锁闭密封；较低温度范围跨度是至少15℃；其中所述较低温度范围是80℃～160℃，所述较高温度范围是高于100℃～180℃。
2.权利要求1的组合物，其中在组合物中存在的乙烯共聚物为至少85wt％。
3.权利要求2的组合物，其中在组合物中存在的乙烯共聚物为90wt％～95wt％。
4.权利要求1、2或3的组合物，其中乙烯共聚物包含衍生自乙烯和共聚单体的重复单元，所述共聚单体是甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或其两种或多种的组合。
5.权利要求4的组合物，其中所述共聚单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸，或其中两种或多种的组合。
6.一种多层薄膜，包含密封剂或密封层，其中所述密封剂或密封层包含或生产自如权利要求1、2、3、4或5中所述的组合物。
7.权利要求6的薄膜，其中所述薄膜还包含取向聚酯或取向聚丙烯。
8.一种包含或生产自多层薄膜的包装，其中所述包装包括在该包装中的可剥离密封，而所述薄膜如权利要求6或7所述。
9.一种方法，包括：共挤塑聚合物和密封剂形成包含密封剂层的多层薄膜，以生产包含密封剂的薄膜；任选地将含密封剂的薄膜施加到取向聚酯或取向聚丙烯的第二薄膜上，以生产第二多层薄膜，其中多层薄膜或第二多层薄膜包含如权利要求1、2、3、4或5中表征所述的组合物以及如权利要求6或7所述的薄膜。
10.权利要求9的方法，进一步包括：(1)折叠多层薄膜或第二多层薄膜并在边缘将薄膜两侧边封合，以生产具有开口的包装，借此得到密封并界定具有开口的包装的密封周边；或者，将两片多层薄膜或第二多层薄膜叠合起来，并在多层薄膜或第二多层薄膜的边缘将三个侧边封合，以生产具有开口的包装，借此得到密封并界定具有开口的包装的密封周边；或者，将多层薄膜或第二多层薄膜与另外的薄膜叠合起来，并在多层薄膜或第二多层薄膜的边缘将三个侧边封合，以生产具有开口的包装，借此得到密封并界定具有开口的包装的密封周边；和，(2)任选地封合包装周边内的薄膜的一个或多个部分，借此得到一个或多个可剥离密封，形成边界且将包装分成独立的隔室；(3)将一种或多种成分限制在一个或多个隔室内，所述成分包括固体、液体或气体；和(4)封合开口。
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