專利名稱：用于自立袋的單一聚合物膜結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自立袋(stand-up pouches)的膜結(jié)構(gòu)體。該膜結(jié)構(gòu)體僅由聚乙烯類聚合物制成，但是卻表現(xiàn)出可接受的剛性、韌性和阻隔性質(zhì)以允許它們用于自立袋。
背景技術(shù)：
和

發(fā)明內(nèi)容
歷史上，用于食品、家庭或個人護(hù)理市場的塑料袋都是水平放置的。但是，當(dāng)這些袋子水平放置時，對于消費(fèi)者來說難以確定它的內(nèi)容物，因?yàn)橹饕@示面通常是隱蔽的。因此期望開發(fā)能夠在直立的零售貨架上豎直自立的袋子，由此包裝可以在朝前面并且正對購物者以及吸引購物者的注意。如今，這樣的袋子稱為自立袋(或“SUP”)，其在全世界且特別是在亞洲是普通的景象。這些SUP廣泛用于終端應(yīng)用并且還聚焦于用于瓶子的替代包裝。不同的聚合物可以用于SUP結(jié)構(gòu)體?？梢灾苽渌鼈円詽M足多種需要和要求。為了用作自立袋，用于制備袋子的膜必須表現(xiàn)出足夠的剛性，使得袋子可以自立而不會變得扭曲并失去它們的形狀。此外，它們必須表現(xiàn)出合適的韌性以使得它們不容易破裂。此外，它們應(yīng)當(dāng)能夠使用工業(yè)中使用的普通熱密封設(shè)備進(jìn)行密封。對于一些應(yīng)用，還期望的是這些袋子提供對水分、光和/或氧氣透過的阻隔性。目前，市場上大部分SUP用聚 乙烯(PE)膜(單膜或共擠出膜)與另一種材料層壓制備以提供剛性或其他所需性質(zhì)。通常這種其它材料是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在使用聚丙烯和/或鋁箔和/或聚酰胺(尼龍)的地方還存在其他結(jié)構(gòu)。但是，卻沒有僅用聚乙烯制備的自立袋。僅使用聚乙烯樹脂獲得能夠用作自立袋的膜對于耐久性的目的來說是期望的。一般而言，使用聚乙烯將會允許伴隨著向下計量該膜同時仍保留了適當(dāng)?shù)哪痛唐菩?。這由此將降低用于運(yùn)輸包裝材料需要的能量的量以及降低送去進(jìn)行垃圾填埋的廢棄物的體積。此夕卜，包括單一種類樹脂例如聚乙烯的膜結(jié)構(gòu)體可能更容易再循環(huán)利用。因此，在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括其本身適用于自立袋、不需要與另一膜層壓的單膜結(jié)構(gòu)體。針對本發(fā)明的目的，“單膜”表示在單個生產(chǎn)步驟中制備的膜，例如在擠出工藝中制備的膜。正如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，生產(chǎn)方法例如擠出和共擠出可以制備具有一層或多層的膜，其為針對本公開目的的“單膜”。本發(fā)明的單膜是共擠出膜，其包括至少三層。第一表面層(X)包括50到100%(基于層(X)的重量)的線型低密度聚乙烯，該聚乙烯具有0.89到0.91g/cm3的密度和小于1.3dg/min熔體指數(shù)，且峰值熔點(diǎn)為85。。到105°C，分子量分布Mw/Mn為2.0到3.0。這種單膜進(jìn)一步包括至少一個核心層(Y)，該核心層(Y)包括60到100% (基于層(Y)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，且其中該第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于120°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布M /Mn比率。本發(fā)明的單膜進(jìn)一步包括第二表面層(Z)，該第二表面層(Z)包括50到100% (基于層(Z)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cicia-烯烴(優(yōu)選SC6-C8)的單元，所述第二多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布MwZK比率。單膜中的第二表面層(Z)可以進(jìn)一步包括O到50% (基于層(Z)的重量)的包含源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元的共聚物，且其中聚乙烯聚合物具有0.91-0.95g/cm3的密度、小于1.2dg/min的熔體指數(shù)、大于110°C的峰值熔點(diǎn)，和大于3.0的分子量分布Mw/Mn比率。這一組分可以是多峰的或單峰的。在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明是適用于自立袋的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其包括第一膜和至少一個層壓至第一膜的第二膜。該第一膜是包括至少一個表面層(A)的共擠出膜，該表面層㈧包括70到100% (基于層㈧的重量)的線型低密度聚乙烯，該聚乙烯具有0.89到0.91g/cm3的密度和小于1.3dg/min的熔體指數(shù)、85°C到105°C的峰值熔點(diǎn)以及2.0到3.0的分子量分布Mw/Mn。第一膜還包括至少一個附加層(B)，該附加層(B)包括70到100%(基于層(B)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cicia-烯烴(優(yōu)選SC6-C8)的單元，且其中第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于120°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率。為了形成膜結(jié)構(gòu)體而層壓至第一膜的第二膜也是共擠出膜，但是其包括至少三層。第一表面層(C)包括60到100% (基于層(C)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α-烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，且其中第二多峰聚乙烯聚合物具有0.91到0.93g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于110°C的峰值熔點(diǎn)、和3.0到4.0的分子量分布Mw/Mn比率。第二膜還包括至少一個核心層(D)，該核心層包括70到100% (基于層(D)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第三多峰聚乙烯聚合物，其中所述第三多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cicia-烯烴(優(yōu)選SC6-C8)的單元，所述第三多峰聚乙烯聚合物具有
0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Μ /Μη比率。第二膜還包括第二表面層(E)，該表面層包括60到100% (基于層(E)的重量)的共聚物，該共聚物包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，其中所述共聚物具有0.91到0.93g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于110°C的峰值熔點(diǎn)、和3.0到4.5的分子量分布Mw/Mn比率。第一膜和第二膜以使得第一膜的附加層(B)與第二膜的表面層(C)相鄰的方式進(jìn)行層壓。雖然除所述那些以外的其他材料也可以與所列舉的材料共混形成單獨(dú)的層，但是本發(fā)明的層壓膜結(jié)構(gòu)體的特征在于其沒有、 或基本上沒有特征不為聚乙烯均聚物或共聚物的聚合物材料。


圖1是本發(fā)明層壓膜結(jié)構(gòu)體的側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明單膜結(jié)構(gòu)體的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中使用的術(shù)語“聚合物”指的是通過使單體聚合制備的聚合物化合物，而不管單體是相同類型還是不同類型。一般性術(shù)語聚合物因此包括通常用于指代僅由一種類型的單體制備的聚合物的術(shù)語“均聚物”以及指的是由兩種或更多種不同單體制備的聚合物的“共聚物”?！熬垡蚁睂⒈硎景ǔ^50重量％的源自乙烯單體的單元的聚合物。這包括聚乙烯均聚物或共聚物(其含義為源自兩種或更多種共聚單體的單元)?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的常見形式的聚乙烯包括低密度聚乙烯(LDPE);線型低密度聚乙烯(LLDPE);超低密度聚乙烯(ULDPE);極低密度聚乙烯(VLDPE);單中心催化的線型低密度聚乙烯，包括線型和基本線型的低密度樹脂(m-LLDPE);和高密度聚乙烯(HDPE)。這些聚乙烯材料通常是本領(lǐng)域已知的，但是以下說明將有助于理解這些不同聚乙烯樹脂中的一些樹脂質(zhì)間的差異。術(shù)語“LDPE”也可以稱為“高壓乙烯聚合物”或“高支化聚乙烯”且限定為表示該聚合物是在高壓釜或管式反應(yīng)器中在高于14，500psi (IOOMPa)的壓力下使用自由基引發(fā)劑例如過氧化物部分或完全均聚的或共聚的(例如參見通過參考并入本申請的US4, 599，392)。LDPE 樹脂通常具有 0.916 到 0.940g/cm3 的密度。術(shù)語“LLDPE”包括使用常規(guī)Ziegler-Natta催化劑體系以及使用單中心催化劑例如茂金屬制備的兩種樹脂(有時稱為“m-LLDPE”)，并且包括線型、基本線型或非均勻的聚乙烯共聚物或均聚物。LLDPE包含比LDPE少的長鏈支化，并且包括在美國專利5，272，236、美國專利5，278，272、美國專利5，582，923和美國專利5，733，155中進(jìn)一步限定的基本線型乙烯聚合物；均勻支化的線型乙烯聚合`物組合物，例如美國專利3，645，992中的那些；非均勻支化的乙烯聚合物，例如根據(jù)美國專利4，076，698中公開的方法制備的那些；和/或它們的共混物(例如US3，914，342或US5，854，045中公開的那些)。線型PE可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類型的反應(yīng)器或反應(yīng)器配置通過氣相、溶液相或淤漿聚合反應(yīng)或其任何組合制備，且氣相和淤漿相反應(yīng)器是最優(yōu)選的。術(shù)語“HDPE”指的是具有大于約0.940g/cm3密度的聚乙烯，其通常使用Ziegler-Natta催化劑、鉻催化劑或者甚至是茂金屬催化劑制備?！岸喾濉北硎酒涮卣髟谟谠陲@示分子量分布的GPC色譜中具有至少兩個特征峰的樹脂組合物。多峰包括具有兩個峰的樹脂以及具有多于兩個峰的樹脂。以下分析方法用于本發(fā)明:根據(jù)ASTM D792測定密度。根據(jù)ASTM D1238(190° C，2.16kg)測定“熔體指數(shù)”，其也稱為 “ 12”。通過差示掃描量熱計(DSC)測定峰值熔點(diǎn)，其中在以10°C /分鐘的速率冷卻到溫度_40°C之前將膜在230°C調(diào)節(jié)3分鐘。在使膜在_40°C保持3分鐘之后，以10°C /分鐘的速率將膜加熱到200°C。
術(shù)語分子量分布或“MWD”定義為重均分子量與數(shù)均分子量的比率(Mw/Mn)。Mw和Mn根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法使用常規(guī)凝膠滲透色譜(常規(guī)GPC)測定。 根據(jù)ASTM E96/E96M-05測定水蒸汽透過率(或WVTR)。2%正割模量-MD (縱向)和⑶(橫向):ASTM D882-10 (在每個方向上為5個膜樣品的平均值；每個樣品為“I英寸x6英寸”)。MD和CD埃爾門多夫撕裂強(qiáng)度:ASTM D1922-09 (在每個方向上為15個膜樣品的平均值；每個樣品為“3英寸x2.5英寸”的半月形)。MD和⑶拉伸強(qiáng)度:ASTM D882-10 (在每個方向上為5個膜樣品的平均值；每個樣品為“I英寸x6英寸”)。落鏢沖擊強(qiáng)度:ASTM D1709_09(最少下落20次以達(dá)到50%失效；典型地為“10英寸x36英寸”的條帶)。刺破強(qiáng)度:在具有SINTECH TESTffORKS軟件版本3.10的INSTR0N型4201上測量刺破。樣本尺寸為“6英寸x6英寸”，進(jìn)行四次測量以確定平均刺破值。在制備膜之后，將該膜調(diào)節(jié)40小時，并在ASTM控制實(shí)驗(yàn)室(23°C和50%的相對濕度)中調(diào)節(jié)至少24小時。使用“1001b”的測壓元件和4英寸直徑的圓形樣本固定器。刺破探針是“1/2英寸直徑”的拋光不銹鋼球(在2.5”桿上)，其具有“7.5英寸的最大行進(jìn)長度”。不存在規(guī)準(zhǔn)長度，且探針盡可能接近、但是并不接觸樣本(通過將探針升高直至它接觸到樣本為止而設(shè)定探針)。然后緩慢的降低探針，直到它不接觸樣本。然后將十字頭設(shè)置為O?？紤]到最大行進(jìn)距離，該距離應(yīng)為約0.10英寸。十字頭速度為10英寸/分鐘。在樣品的中部測量厚度。膜的厚度、十字頭行進(jìn)的距離以及峰值負(fù)載用于通過軟件測定刺破。每一個樣品之后使用“KM-WIPE”清潔刺破探針。在第一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)體是適用于本身是自立袋、不需要層壓至另一膜的結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明的單膜是共擠出膜，其包括至少三層。第一表面層(X)包括50到100% (基于層(X)的重量)的線型低密度聚乙烯，其具有0.89到0.91g/cm3的密度和小于
1.3dg/min的熔體指數(shù)，且峰值熔點(diǎn)為85°C到105°C，分子量分布為Mw/Mn為2.0到3.0。這種單膜進(jìn)一步包括至少一個核心層(Y)，其包括60到100% (基于層(Y)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，且其中該第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于120°C的峰值熔點(diǎn)和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率。本發(fā)明的單膜進(jìn)一步包括第二表面層(Z)，其包括50到100% (基于層(Z)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cicia-烯烴(優(yōu)選SC6-C8)的單元，所述第二多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率。單膜中的第二表面層(Z)可以進(jìn)一步包括O到50% (基于層(Z)的重量)的包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元的共聚物，且其中聚乙烯聚合物具有0.91-0.95g/cm3的密度、小于1.2dg/min的熔體指數(shù)、大于110°C的峰值熔點(diǎn)和大于
3.0的分子量分 布Mw/Mn比率。
在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)體包括至少兩個層壓在一起的多層共擠出膜。在這些實(shí)施方式中的第一膜是包括至少兩層的共擠出膜。至少一層(基于“層(A) ”)是貫穿全部膜結(jié)構(gòu)體提供密封性的表面層。因此表面層(A)將包括70到100% (基于層(A)的重量)、優(yōu)選為至少80%、90%或者甚至為100%的線型低密度聚乙烯，該聚乙烯具有0.89到0.91g/cm3、優(yōu)選為0.895到0.905g/cm3的密度，0.7到1.3dg/min、優(yōu)選為0.8到1.2dg/min、更優(yōu)選為0.9到1.ldg/min的熔體指數(shù)，和85。。到105°C、優(yōu)選為90。。到100°C的峰值熔點(diǎn)，以及2.0到3.0的分子量分布Mw/Mn比率。每一種都落入本段列出的說明中的兩種或更多種不同的樹脂可以用于本發(fā)明。在這種情況中，這些樹脂的總量應(yīng)當(dāng)為層㈧重量的70到100%。雖然優(yōu)選這些樹脂構(gòu)成100%的層(A)，但是可以添加其他樹脂，優(yōu)選的是這些樹脂也是聚乙烯材料。優(yōu)選用于層A的樹脂為使得層(A)將具有在90°C至少25N/25mm、更優(yōu)選為至少30N/25mm、仍然更優(yōu)選為至少35N/25mm的熱密封強(qiáng)度的樹脂。還優(yōu)選的是層(A)的厚度為5到15微米，優(yōu)選為10到15微米。用于本發(fā)明的第一共擠出膜還包括至少一個附加層(基于“層(B)”)，其包括70到100% (基于層⑶的重量)、優(yōu)選為至少80%、90%或者甚至是100%的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多 峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cicia-烯烴(優(yōu)選SC6-C8)的單元，且其中第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3、優(yōu)選0.955到0.962g/cm3的密度，0.8到1.2dg/min、優(yōu)選為0.9到1.ldg/min的熔體指數(shù)、通過差示掃描量熱計測量的120°C到135°C、優(yōu)選為125到132°C的峰值熔點(diǎn)以及大于5.0、優(yōu)選為大于6.0的分子量分WMw/Mn比率。每一種都落入本段列出的說明中的兩種或更多種不同的樹脂可以用于本發(fā)明。在這種情況中，這些樹脂的總量應(yīng)為層(B)重量的70到100%。雖然優(yōu)選這些樹脂構(gòu)成100%的層(B)，但是可以添加其他樹脂，優(yōu)選的是這些樹脂也可以是聚乙烯材料。還優(yōu)選的是層B的厚度為40到60微米，優(yōu)選為45到55微米。本發(fā)明的膜(不論是單膜結(jié)構(gòu)體還是多膜結(jié)構(gòu)體中的第一或第二膜)可以包括附加層，只要它們并不妨礙膜的整體性能。優(yōu)選的是任何這種附加層也都僅包括聚乙烯材料。還可預(yù)期的是，在擠出膜的過程中，相同的樹脂可以用于擠出機(jī)中的兩層或更多層，特別是設(shè)計用于多于兩層的擠出機(jī)。因此例如在三層擠出機(jī)(有時稱為A/B/C)中，所述用于層A的樹脂可以有利地用于第一層或“A”層，且所述用于層B的樹脂可以用于第二層和第三層(即“B”層和“C”層)，由此有效地制備了雙層共擠出膜。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)體還包括第二共擠出膜。該第二共擠出膜包括至少3個不同的層。第一個這種層是第一表面層(C)，其包括60到100% (基于層(C)的重量)、優(yōu)選為至少70%、80%、90%或者甚至100%的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，且其中第二多峰聚乙烯聚合物具有0.910到0.930g/cm3、優(yōu)選為
0.915-0.920g/cm3 的密度、0.8 到 1.2dg/min、優(yōu)選為 0.9 到 1.ldg/min 的熔體指數(shù)、110 到130、優(yōu)選為115到125°C的峰值熔點(diǎn)以及3.0到4.0的分子量分布Mw/Mn比率。每一種都落入本段列出的說明中的兩種或更多種不同的樹脂可以用于本發(fā)明。在這種情況中，這些樹脂的總量應(yīng)當(dāng)為層(C)重量的70到100%。雖然優(yōu)選這些樹脂構(gòu)成100%的層(C)，但是可以添加其他樹脂，優(yōu)選的是這些樹脂也是聚乙烯材料。還優(yōu)選的是層C的厚度為10到25微米、優(yōu)選為15到20微米。第二共擠出膜也包括至少一個核心層(D)，其包括70到100% (基于層(D)的重量)、優(yōu)選至少80、90或者甚至100%的在分子量方面具有多峰分布的第三多峰聚乙烯聚合物，其中所述第三多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，所述第三多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3、優(yōu)選為0.955-0.962g/cm3的密度,0.8到1.2dg/min、優(yōu)選為0.9到1.ldg/min的熔體指數(shù),通過差示掃描量熱計測量的120°C到135°C、優(yōu)選為125°C到135°C的峰值熔點(diǎn)，以及大于5.0、優(yōu)選為大于6.0的分子量分布Mw/Mn比率。應(yīng)當(dāng)注意的是第一和第三多峰樹脂可以是相同的。每一種都落入本段列出的說明中的兩種或更多種不同的樹脂可以用于本發(fā)明。在這種情況中，這些樹脂的總量應(yīng)當(dāng)為層⑶重量的70到100%。雖然優(yōu)選這些樹脂構(gòu)成100%的層(D)，但是可以添加其他樹脂，優(yōu)選的是這些樹脂也是聚乙烯材料。還優(yōu)選的是層D的厚度為15到35微米、優(yōu)選為20到30微米。本發(fā)明的第二共擠出膜還包括第二表面層(E)，其包括60到100% (基于層(E)的重量)、優(yōu)選為至少70%、80%、90%或者甚至100%的共聚物，該共聚物包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，其中所述共聚物具有0.91到0.93g/cm3、優(yōu)選為0.915到0.925g/cm3的密度，0.8到1.2dg/min、優(yōu)選為0.9到1.ldg/min的熔體指數(shù)，110到130°C、優(yōu)選為115到123°C的峰值熔點(diǎn)，以及3.0到4.5的分子量分布札氣比率。每一種都落入本段列出的說明中的兩種或更多種不同的樹脂可以用于本發(fā)明。在這種情況中，這些樹脂的總量應(yīng)當(dāng)為層(E)重量的60到100%。雖然優(yōu)選這些樹脂構(gòu)成100%的層(E)，但是可以添加其他樹脂，優(yōu)選的是這些樹脂也是聚乙烯材料。還優(yōu)選的是層E的厚度為10到30微米、更優(yōu)選15到25微米。本發(fā)明的第二膜可以包括附加層，只要該附加層不妨礙膜的整體性能。優(yōu)選的是任何這種附加層也都僅包括聚乙烯材料。還可預(yù)期的是，在擠出膜的過程中，相同的樹脂可以用于擠出機(jī)中的兩層或更多·層，特別是設(shè)計用于多于三層的擠出機(jī)。因此例如在五層擠出機(jī)(有時稱為A/B/C/D/E)中，所述用于層C的樹脂可以有利地用于第一層或“A”層，所述用于層D的樹脂可以用于第二層、第三層和第四層中的每一層(8卩1”層、“(:”層和“0”層)，且所述用于樹脂E的樹脂可以用于擠出機(jī)的第五層。在本發(fā)明的多膜結(jié)構(gòu)體中，將第一膜層壓至第二膜，使得第一膜的附加層(B)與第二膜的第一表面層(C)相鄰。膜的層壓可以通過本領(lǐng)域任何已知的方法進(jìn)行。優(yōu)選的方法使用基于溶劑或無溶劑的聚氨酯粘合劑體系，正如Henkel GmbH提供的商標(biāo)為LIOFOL 的物質(zhì)。本發(fā)明的整體層壓膜結(jié)構(gòu)體和單膜結(jié)構(gòu)體的特征在于基本上不含除聚乙烯均聚物和共聚物之外的聚合物。“基本上不含”的含義為少于1%、優(yōu)選為少于0.5%的膜結(jié)構(gòu)體包含除聚乙烯之外的樹脂。最優(yōu)選地，在膜結(jié)構(gòu)體中不存在除聚乙烯之外的樹脂。用于本發(fā)明的每一種樹脂可以包含本領(lǐng)域通常已知的添加劑。添加劑例如抗氧
化劑(例如受阻酚類，如Ciba Geigy供應(yīng)的丨rganox 1010或h’ganox 1076)、亞磷酸
酯(例如還是Ciba Geigy供應(yīng)的h.gafos' 168)、粘附添加劑(例如PIB)、Standostab
PEPQ (Sandoz供應(yīng))、顏料、著色劑、填料等也可以按照本領(lǐng)域通常使用的含量包含在本發(fā)明的乙烯聚合物擠出組合物中以獲得它們期望的目的。
通常優(yōu)選的是，每一個膜的厚度為約40到70微米、優(yōu)選為55到65微米，使得層壓膜結(jié)構(gòu)體的總厚度為140微米、優(yōu)選為130微米、120微米、100微米或更薄。還優(yōu)選的是，用于本發(fā)明的第一膜基于ASTM E96/E96M-05具有2.5g.60 μ m/m2.天的水蒸氣透過速率(WVTR)和基于ASTM D1709方法A具有140g或更大的落鏢沖擊。類似地，優(yōu)選用于本發(fā)明的第二膜基于ASTM E96/E96M-05具有小于3.5g.60 μ m/m2.天的WVTR和基于ASTM D1709方法A具有245g或更大的落鏢沖擊。優(yōu)選的是，層壓膜結(jié)構(gòu)體基于ASTM E96/E96M-05具有小于1.5g.120 μ m/m2.天的WVTR和基于ASTM D1709方法A具有300g或更大的落鏢沖擊。圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明的層壓膜的示意圖(其中數(shù)字“I”指代第一膜層，數(shù)字“2”指代第二膜層，數(shù)字“3”指代粘合劑層)，圖2顯示了單膜的示意圖。實(shí)驗(yàn)用于制備用于單一聚合物自立袋的層壓膜結(jié)構(gòu)體和單膜結(jié)構(gòu)體的膜使用用于聚乙烯的標(biāo)準(zhǔn)共擠出機(jī)器制備，但是每一個膜都使用不同的加工條件以便最優(yōu)化膜的美學(xué)性質(zhì)(光澤度和霧度)并且使生產(chǎn)穩(wěn)定。以下樹脂用于實(shí)施例:樹脂A是單峰線型低密度聚乙烯，其具有1.00g/10min的熔體指數(shù)(I2)和0.900g/cm3的密度、90°C的峰值熔點(diǎn)以及2.5的分子量分布(Mw/Mn)。
樹脂B是源自乙烯和1-辛烯的多峰聚乙烯聚合物，其具有0.962g/cm3的整體密度、0.85g/10min的熔體指數(shù)(I2)、134°C的峰值熔點(diǎn)和5.5的分子量分布(Mw/Mn)。樹脂C是源自乙烯和1-辛烯的多峰聚乙烯聚合物，其具有0.9175g/cm3的整體密度、1.00g/10min的熔體指數(shù)(12)、123°C的峰值熔點(diǎn)和3.4的分子量分布(Mw/Mn)。樹脂D是源自乙烯和1-辛烯的多峰聚乙烯聚合物，其具有0.962g/cm3的整體密度、0.85g/10min的熔體指數(shù)(12)、134°C的峰值熔點(diǎn)和5.5的分子量分布(Mw/Mn)。樹脂E是單峰線型低密度聚乙烯，其具有1.00g/10min的熔體指數(shù)(I2)和0.926g/cm3的密度、125°C的峰值熔點(diǎn)以及3.8的分子量分布(Mw/Mn)。樹脂F(xiàn)是單峰線型低密度聚乙烯，其具有1.00g/10min的熔體指數(shù)(I2)和0.904g/cm3的密度、99°C的峰值熔點(diǎn)以及2.5的分子量分布(Mw/Mn)。樹脂G是源自乙烯和1-辛烯的單峰聚乙烯聚合物,其具有0.950g/cm3的整體密度、0.95g/10min的熔體指數(shù)(I2)、133°C的峰值熔點(diǎn)以及3.4的分子量分布(Mw/Mn)。該層壓膜包括兩個共擠出膜(3層)，其使用以下結(jié)構(gòu):膜1:60 微米層A(膜I的20重量%):100%樹脂A層B (膜I的40重量%):100%樹脂B層B (膜I的40重量%):100%樹脂B膜2:60 微米 層C(膜2的30重量%):100%樹脂C層D (膜2的40重量%):100%樹脂D層E (膜2的30重量%):100%樹脂E用于每一種膜的加工條件如下所述:
膜1A/B/B (20/40/40)輸出:100kg/hrBUR:1.3模頭間隙:1.8_模頭直徑:200mm
熔融溫度:240°C壓力:160巴安培數(shù):42A速度(rpm):540溫度分布:區(qū)域I (200°C )到區(qū)域7 (2400C )膜2C/D/E (30/40/30)輸出:100kg/hrBUR: 1:3模頭間隙:1.8_模頭直徑:8英寸熔融溫度:240°C壓力:167巴安培數(shù):42A速度(rpm):481溫度分布:區(qū)域I (180。。)到區(qū)域7(200°C )膜層使用標(biāo)準(zhǔn)層壓機(jī)器與LIOFOL 無溶劑聚氨酯粘合劑的薄層(小于lg/m2)層壓在一起。測量最終層壓膜的機(jī)械性質(zhì)，結(jié)果如表I所示。表1:用于單一聚合物自立袋的層壓膜的機(jī)械性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種適用于自立袋的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其包括: a)第一膜，其包括 i)至少一個表面層(A)，其包括所述層(A)的70到100重量％的線型低密度聚乙烯，該聚乙烯具有0.89到0.91g/cm3的密度和小于1.3dg/min的熔體指數(shù)、85°C到100°C的峰值熔點(diǎn)、和2.0到3.0的分子量分布Mw/Mn ；以及 ii)至少一個附加層(B)，其包括所述層(B)的70到100重量％的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-C10的α -烯烴的單元，且其中第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950到0.965g/cm3的密度、0.8到1.2dg/min的熔體指數(shù)、通過差示掃描量熱計測量的120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率； b)至少一個第二膜，其包括: i)第一表面層(C)，其包括所述層(C)的60到100重量％的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl的α -烯烴的單元，且其中第二多峰聚乙烯聚合物具有0.91到0.93g/cm3的密度、0.8到1.2dg/min的熔體指數(shù)、110°C到130°C的峰值熔點(diǎn)、和3.0到4.0的分子量分布Mw/Mn比率； ii)至少一個核心層(D)，其包括所述層(D)的70到100重量％的在分子量方面具有多峰分布的第三多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-C10的α -烯烴的單元，且其中第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950到0.965g/cm3的密度、0.8到1.2dg/min的熔體指數(shù)、通過差示掃描量熱計測量的120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率 ；以及 iii)第二表面層(E)，其包括所述層(E)的60到100重量％的共聚物，該共聚物包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl的α -烯烴的單元，其中所述共聚物具有0.91到0.93g/cm3的密度、0.8到1.2dg/min的熔體指數(shù)、110°C到130°C的峰值熔點(diǎn)、和3.0到4.5的分子量分布Mw/Mn比率； 其中將所述第一膜與第二膜層壓，使得第一膜的附加層(B)與第二膜的第一表面層(C)相鄰；且 其中層壓的膜結(jié)構(gòu)體的特征在于其基本上不存在除聚乙烯均聚物和共聚物之外的聚合物。
2.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中表面層(A)進(jìn)一步的特征在于其在90°C具有至少34N/25mm的熱封強(qiáng)度。
3.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中第一多峰聚乙烯和第三多峰聚乙烯是相同的材料。
4.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中第一膜具有60微米或更薄的厚度，且其特征在于其基于ASTM E96/E96M-05具有小于2.5g.60 μ m/m2.天的水蒸汽透過率(WVTR)和基于ASTMD1709方法A具有140g或更大的落鏢沖擊。
5.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中第二膜具有60微米或更薄的厚度，且其特征在于其基于ASTM E96/E96M-05具有小于3.5g.60 μ m/m2.天的WVTR和基于ASTM D1709方法A具有245g或更大的落鏢沖擊。
6.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中整體膜結(jié)構(gòu)體具有120微米或更薄的厚度，且其特征在于其基于ASTM E96/E96M-05具有小于1.5g.120 μ m/m2.天的WVTR和基于ASTM D1709方法A具有300g或更大的落鏢沖擊。
7.權(quán)利要求1的層壓膜結(jié)構(gòu)體，其中第一膜的表面層(A)具有10到15微米的厚度。
8.一種適用于自立袋的單膜，其包括: a)第一表面層(X)，其包括50到100%(基于層(X)的重量)的線型低密度聚乙烯，該聚乙烯具有0.89到0.91g/cm3的密度和小于1.3dg/min的熔體指數(shù)，且峰值熔點(diǎn)為85°C到105 0C，分子量分布Mw/Mn為2.0到3.0 ； b)核心層(Y)，其包括60到100%(基于層(Y)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第一多峰聚乙烯聚合物，其中所述第一多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl的α -烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，且其中該第一多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、大于120°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率；以及 c)第二表面層(Z)，其包括: i)50IlJ 100% (基于層(Z)的重量)的在分子量方面具有多峰分布的第二多峰聚乙烯聚合物，其中所述第二多峰聚乙烯包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl的α-烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元，所述第二多峰聚乙烯聚合物具有0.950-0.965g/cm3的密度、小于1.20dg/min的熔體指數(shù)、120°C到135°C的峰值熔點(diǎn)、和大于5.0的分子量分布Mw/Mn比率； ii)0到50%(基于層(Z)的重量)的包括源自乙烯和至少一種C3-Cltl的α-烯烴(優(yōu)選為C6-C8)的單元的共聚物，且其中所述聚乙烯聚合物具有0.91-0.95g/cm3的密度、小于1.2dg/min的熔體指數(shù)、大于110°C的峰值熔點(diǎn)、和大于3.0的分子量分布Mw/Mn比率。
9.權(quán)利要求8的單膜，其中第二表面層(Z)包括組分ii)，且組分ii)是多峰聚乙烯聚合物。
10.權(quán)利要求8的單膜，其中第二表面層(Z)包括組分ii)，且組分ii)是單峰聚乙烯聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及適用于自立袋的包含全部聚乙烯材料的膜結(jié)構(gòu)體。該膜結(jié)構(gòu)體可以是對每一層都具有特殊要求的單層膜或多層膜結(jié)構(gòu)體。該組合得到下述膜結(jié)構(gòu)體，其具有適當(dāng)?shù)膭傂砸杂米髯粤⒋瑫r還可提供可接受的水蒸汽透過率和良好的耐撕裂性。這種膜具有改進(jìn)的耐久性特征，因?yàn)橹辽賹τ趦H包含聚乙烯樹脂的優(yōu)選實(shí)施方式來說，它們應(yīng)該會允許膜的向下計量，并且可以更容易的再循環(huán)利用。
文檔編號B32B27/32GK103228441SQ201180042084
公開日2013年7月31日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者R·羅莎 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司, 陶氏巴西股份有限公司