專利名稱：耐熱的外包裝薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐熱的外包裝薄膜，更準(zhǔn)確地說(shuō)是一種不僅改善了耐熱性，而且改善了柔韌性和粘性的外包裝薄膜。
外包裝薄膜普遍用于食品貯存或烹調(diào)期間的外包裹。傳統(tǒng)的外包裝薄膜是由聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯制成，它們能承受的耐熱溫度大約是140℃。
最近外包裝薄膜的應(yīng)用有了發(fā)展。產(chǎn)品在耐高溫方面的要求更加迫切，即它們要有較高的耐熱性，基于4-甲基-1-戊烯的聚合物在220-240℃熔化，已知呈現(xiàn)高的耐熱性，因此，人們期待具有高的透明度和耐熱性的外包裝薄膜，它可通過(guò)將4-甲基-1-戊烯聚合物成型成薄膜來(lái)生產(chǎn)。然而，基于4-甲基-1-戊烯聚合物薄膜不僅在柔韌性，而且在粘性方面不能令人滿意，粘性對(duì)用作外包裝來(lái)講，是一種重要的特性。
本發(fā)明已在這些情形下得以實(shí)現(xiàn)。并且提供一種耐熱外包裝薄膜為目的，該薄膜保持以4-甲基-1-戊烯為基礎(chǔ)的聚合物的高的耐熱性并且也具有優(yōu)異的柔韌性、粘性、透明性。
為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明人進(jìn)行了深入細(xì)致的研究并發(fā)現(xiàn)了一種包括基于4-甲基-1-戊烯聚合物、基于丁烯液體聚合物和基于1-丁烯固體聚合物按特定的比例組成的樹(shù)脂組合物形成的薄膜。它不僅有高的耐熱性，而且有良好的柔韌性和粘性，因而非常有利于用作耐熱性包裝材料。本發(fā)明是在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的。
因此，本發(fā)明通過(guò)提供一種由樹(shù)脂組合物制成的耐熱性外包裝薄膜而完成上述的目的。樹(shù)脂組合物包括(A)，98-70份重量的基于4-甲基1-戊烯的聚合物。
(B)，1-15份重量的基于丁烯液體聚合物，它在100℃下，具有2-5000cst動(dòng)態(tài)粘度，(C)，1-15份重量的基于丁烯-1固體聚合物;(A)+(B)+(C)的總和按重量為100份。
一種特別優(yōu)選的耐熱性外包裝薄膜由上述規(guī)定的樹(shù)脂組合物制成的薄膜，其厚度為5～20μm。


圖1是概念上測(cè)量薄膜粘性的方法的示意圖，該薄膜由實(shí)施例1-5和比較實(shí)施例1-4制備;
圖2表示用于測(cè)量薄膜耐熱溫度的試樣的示意圖，該試樣按實(shí)施例1-5和比較實(shí)施例1制備。
本發(fā)明耐熱性外包裝薄膜將在下面詳細(xì)描述。
組分(A)，或4-甲基-1-戊烯基聚合物是本發(fā)明耐熱性外包裝薄膜第一基本組分，它是一種含4-甲基-1-戊烯為主要成份的聚合物，并且其例子有4-甲基-1-戊烯均聚物以及4-甲基1-戊烯和其它α-烯烴的共聚物。除4-甲基-1-戊烯之外的α烯烴的例子有2-20個(gè)碳原子的α-烯烴，包括乙烯、丙烯，1-丁烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烷烯、1-十八烷烯和1-二十烷烯。這些α-烯烴除單個(gè)的或者以混合形式存在于4-甲基-1-戊烯基聚合物中。而當(dāng)這些α-烯烴被包含在基于4-甲基-1-戊烯聚合物中時(shí)，它們的含量一般大約在1-10%重量范圍內(nèi)。
在135℃萘烷溶劑中測(cè)量基于4-甲基-1-戊烯聚合物特性粘度(η)一般是在大約1.0至大約3.0之間，優(yōu)選是在大約2.0至大約2.5范圍之間。
組分(B)，或基于丁烯液體聚合物，是本發(fā)明耐熱性外包裝薄膜第二基本組分，異丁烯為主要成份的聚合物，其例子有異丁烯均聚合物，也可能是含大量異丁烯和少量比例的其它物質(zhì)的共聚物，不超過(guò)40摩爾%其他α-烯烴。α-烯烴例子除異丁烯之外，包括1-丁烯、2-丁烯和丁二烯，這些α-烯烴可以是單一的或是以混合形式存在于基于丁烯液體聚合物中。
基于丁烯的液體聚合物在100℃時(shí)動(dòng)態(tài)粘度為2-5000CSt，優(yōu)選是50-1000CSt，因?yàn)檫@時(shí)它的耐熱性外包裝薄膜產(chǎn)品的可模塑性和質(zhì)量均優(yōu)異。
組分(C)，或基于1-丁烯的固體聚合物，它是本發(fā)明耐熱性外包裝薄膜的第三個(gè)基本成份。這種聚合物是一種包括1-丁烯為主要成份的結(jié)晶聚合物，其例子有1-丁烯均聚物及1-丁烯與其它α-烯烴的共聚物。除1-丁烯之外α-烯烴例子包括乙烯和丙烯，這些α-烯烴可以單獨(dú)的或是以混合形式存在于基于1-丁烯固體聚合物中。當(dāng)這些α-烯烴包含在1-丁烯固體聚合物中時(shí)，它們的含量一般少于30摩爾%，特別優(yōu)選是20摩爾%或更少。作為組分(C)的基于丁烯-1固體聚合物可通過(guò)單一的1-丁烯或是它與其它α-烯烴在齊格勒催化劑存在下聚合而得。
基于丁烯-1固體聚合物(C)，結(jié)晶度一般為20～60%，優(yōu)選在30～50%范圍，以確保改善其柔韌性。
基于丁烯-1固體聚合物(C)的熔流速度為0.01～50克/10分鐘，優(yōu)選為0.05～20克/10分鐘，由于提供的這種外包裝薄膜，具有令人滿意的機(jī)械強(qiáng)度和高透明外包裝薄膜，并且能使基于丁烯-1的固體聚合物(C)和4-甲基-1-戊烯聚合物(A)之間達(dá)到好的相容性。在本發(fā)明中作為詳細(xì)說(shuō)明的熔流速度值是按照ASTMD1238E來(lái)測(cè)量的。
本發(fā)明的耐熱性外包裝薄膜是由模塑一種包括以上描述的基于4-甲基-1-戊烯的聚合物(A)，基于丁烯的液體聚合物(B)和基于丁烯-1固體聚合物(C)的樹(shù)脂組合物而制成。
為了保證這種耐熱外包裝薄膜產(chǎn)品在耐熱性、柔韌性，粘性和透明性上均優(yōu)異，并且基本上無(wú)基于丁烯液體聚合物(B)的滲料，在樹(shù)脂組合物中三組分(A)、(B)和(C)的相對(duì)比例是這樣的組分(B)和(C)是1-15重量份，組分(A)按重量是98-70份。為了保證耐熱性外包裝薄膜產(chǎn)品的粘性和透明性良好均衡，所包含的每一組分(B)和(C)相對(duì)94-84重量份的組分(A)為3-8重量份。無(wú)論哪個(gè)比例，(A)+(B)+(C)的總和是100重量份。
樹(shù)酯組合物可任意含有選自抗氧化著色劑、紫外線吸收劑、無(wú)機(jī)填料、抗靜電劑、消光劑和熱穩(wěn)定劑一種或多種配料組分。
本發(fā)明耐熱外包裝薄膜的制造方法不受任何方法限制，在典型實(shí)例中，樹(shù)脂組合物的主要成分(A)、(B)、(C)以及上列任一的配料組分按預(yù)定比例按照需要分別加入擠出機(jī)中;換句話說(shuō)，單個(gè)組分和配料可先混合成樹(shù)脂組合物，然后再進(jìn)入擠出機(jī)中。在擠出機(jī)里，喂入料被熔化和捏合，和接著通過(guò)一合適的壓模，例如例如T?；蜍浌苣D壓成形為薄膜。在擠壓機(jī)里加熱溫度一般為240-300℃。
按照本發(fā)明以上描述的方法所生產(chǎn)的耐熱性外包裝薄膜，具有1-7克/8厘米后老化粘性和8-15μm的厚度，其特征在實(shí)際中具有良好的手感性。這里所用的術(shù)語(yǔ)“粘性”意思是兩個(gè)薄膜180°剝離強(qiáng)度，這個(gè)系數(shù)將由以下描述的粘性測(cè)量方法而得到的值加以專門表示。
本發(fā)明耐熱性外包裝薄膜在耐熱性，柔韌性，粘性和透明性上均優(yōu)良，因此有利于頻繁地加熱。特別是在那些要求高耐熱性的應(yīng)用中，例如含油食品的再加熱和烹調(diào)。
下面的實(shí)例和比較實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明了本發(fā)明的目的，但是決不應(yīng)作為限制來(lái)采納。
實(shí)例1將90重量份的聚4-甲基-1-戊烯(MitsuiPetrochemicalIndustries，Ltd.的MX021)，5份重的液體聚丁烯(B)，(HV300，NipponPetrochemicalsCo.，Ltd.;在100℃時(shí)動(dòng)態(tài)粘度為630CST)和5份重的聚丁烯-1(C-1)，(BeaulonM2181Mitsui，petrochemicalIndustriesLtd;熔流速度1.0克/10分;密度0.900克/立方厘米，熔點(diǎn)為71℃)在Henschel混合機(jī)里混合制樹(shù)脂組合物。然后將其供給擠壓機(jī)，在擠壓機(jī)里在模溫度為290℃時(shí)熔融捏合，熔融物通過(guò)一個(gè)T型模擠出產(chǎn)生12微米厚、300毫米寬的外包裝薄膜。
這樣生產(chǎn)的外包裝薄膜的屈服強(qiáng)度，斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性、耐熱溫度的測(cè)量方法將在下面描述，其結(jié)果表示在表Ⅰ中。
屈服強(qiáng)度，斷裂強(qiáng)度，伸長(zhǎng)。
按ASTMD882測(cè)量。
撕裂強(qiáng)度按ASTMD1922(Elmendorf撕裂試驗(yàn))測(cè)量。
濁度按ASTMD1003測(cè)量。
光澤按照ASTMD523在60°測(cè)量。
粘性兩塊8厘米寬，10厘米長(zhǎng)的薄膜的在成模之后，在40℃條件下經(jīng)過(guò)一周老化，被重疊放置在一起，并且通過(guò)夾壓力為0.2公斤/平方厘米壓輥間，然后制備一塊測(cè)試樣品，在這測(cè)試樣品中，除了薄膜一側(cè)2厘米寬之外，在所有面積上兩塊薄膜保持緊密接觸。
然后將測(cè)試樣品如圖1放置，在圖1中試樣用1表示。試樣1的邊上一片膜1a的端部2(兩薄膜彼此不壓緊)利用雙面涂敷帶保持在支撐4的端部5上，支撐4固定在桌面3上。而且，一個(gè)負(fù)載7在23℃×50%RH環(huán)境下，被放置在試樣1同一邊上的另一片薄膜1b的端部6上(在此側(cè)兩薄膜彼此不緊密結(jié)合)。不斷地用較重的負(fù)載代替較輕的，一直到該負(fù)載能將試樣1的疊合薄膜1a和1b彼此分開(kāi)為止。這時(shí)負(fù)載7開(kāi)始移動(dòng)，此時(shí)所用負(fù)載的重量(克/8厘米)就作為所測(cè)量到的薄膜的粘性。
耐熱溫度。
如圖2所示，提出了一種尺寸為3厘米寬14厘米長(zhǎng)的耐熱外包裝薄膜11，而且每個(gè)為3厘米寬2.5厘米長(zhǎng)的扁平粗糙紙片13a和13b分別地疊放在耐熱性外包裝薄膜11上端12a和下端12b上，并且對(duì)應(yīng)部分用雙面涂敷的膠粘帶固定在一起，從而制備試樣品。
將該試樣上端12a固定到一個(gè)夾具上，并且將一個(gè)重量為10克的負(fù)載用于下端12b，這個(gè)組合操作之后，立該將樣品放入熱空氣干燥爐中，并且以每間隔一小時(shí)溫度增加5℃的方式加熱，直到樣品破裂，保持樣品沒(méi)有破裂的最高溫度被確認(rèn)為樣品的“耐熱溫度”。
實(shí)施例2一種耐熱外包裝薄膜由重復(fù)實(shí)施例1的步驟加以制備，不同的是聚4-甲基-1-戊烯、液體聚丁烯和聚丁烯-1(C-1)分別按85、5和10的重量份的相對(duì)比例混合的。測(cè)量薄膜的屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性和耐熱溫度。測(cè)量結(jié)果表示在圖表Ⅰ中。
實(shí)施例3一種耐熱外包裝薄膜，由重復(fù)實(shí)施例1的步驟加以制備。不同的是聚丁烯-1(C-1)由聚丁烯-1(C-2)加以代替(Mitsui石油化學(xué)工業(yè)有限公司的BeaulonM3080，其熔體流動(dòng)速度0.2克/10分鐘，密度0.890克/立方厘米，M.P.98℃)。測(cè)量了薄膜本身的屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性和耐熱溫度，測(cè)量結(jié)果列在表1中。
實(shí)施例4一種耐熱外包裝薄膜由重復(fù)實(shí)施例1的步驟加以制備，不同的是聚4-甲基-1-戊烯，液體聚丁烯，以及由聚丁烯-1(C-2)(代替聚丁烯-1(C-1)分別按85、5和10重量份相對(duì)比例混合。測(cè)量了薄膜的屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性和耐熱溫度，測(cè)量結(jié)果列在表1中。
實(shí)施例5一種耐熱外包裝薄膜由重復(fù)實(shí)施例1的步驟加以制備，不同的是聚4-甲基-1-戊烯，液體聚丁烯以及由聚丁烯-1(C-2)(代替聚丁烯-1(C-1)分別按85、7和8重量份的相對(duì)比例混合，測(cè)量了薄膜的屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性和耐熱溫度，測(cè)量結(jié)果列在表Ⅰ中。
比較實(shí)施例1一種耐熱包裝薄膜，由重復(fù)實(shí)施例1的步驟加以制備，不同的是模制薄膜的樹(shù)脂組合物由90重量份聚4-甲基-1戊烯和10重量份液態(tài)聚合物組成的組合物所代替，測(cè)量了薄膜的屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)、模量、撕裂強(qiáng)度、濁度、光澤、粘性和耐熱溫度，測(cè)量結(jié)果列在表1中。
本發(fā)明的外包裝薄膜，具有優(yōu)良耐熱性，由于具有190～195℃的高耐熱溫度，而已有技術(shù)產(chǎn)品的耐熱值只在140℃左右。因此，本發(fā)明外包裝薄膜能用于一般外包裝薄膜完全不能應(yīng)用的高溫領(lǐng)域。原則上，這種應(yīng)用上予期的擴(kuò)展將使本發(fā)明的外包裝薄膜在實(shí)際中具有重大利益。
權(quán)利要求
1.一種由樹(shù)脂組合物制成的耐熱外包裝薄膜包括(A)98～70份重的基于4-甲基-1-戊烯聚合物，(B)1～15份重的基于丁烯液體聚合物，它在100℃下動(dòng)態(tài)粘度為2～5000cst和(C)1～15份重的基于丁烯-1固體聚合物，(A)+(B)+(C)總和為100重量份。
2.按照權(quán)利要求1所述的耐熱外包裝薄膜，其特征在于由所述樹(shù)脂組合物制成的薄膜厚度為5～20微米。
3.按照權(quán)利要求1所述的耐熱外包裝薄膜，其特征在于基于4-甲基-1戊烯聚合物在135℃下在萘烷溶劑中測(cè)量的特性粘度(η)在1.0到3.0之間。
4.按權(quán)利要求1所述的耐熱外包裝薄膜，其特征在于基于丁烯聚合物的動(dòng)態(tài)粘度為50～1000cst。
5.按權(quán)利要求1述的耐熱外包裝薄膜，其特征在于基于丁烯-1固體聚合物結(jié)晶度為20-60%。
6.按照權(quán)利要求1所述的耐熱外包裝薄膜，其特征在于基于丁烯-1固體聚合物結(jié)晶度為30～50%。
7.按權(quán)利要求1所述耐熱外包裝薄膜，其特征在于基于丁烯-1固體聚合物的熔流速度為0.01～50克/10分。
8.按權(quán)利要求1所述耐熱外包裝薄膜，其特征在于每種組分(B)和(C)對(duì)于為94～84重量份的組分(A)為3-8重量份。
全文摘要
一種由樹(shù)脂組合物制成改進(jìn)了耐熱的外包裝薄膜，其樹(shù)脂組合物包括(A)98～70重量份的基于4-甲基-1-戊烯聚合物，(B)1～15重量份的基于丁烯液體聚合物，在100℃下其動(dòng)態(tài)粘度為2～5000cst和(C)1～15份重的基于丁烯-1固體聚合物，(A)+(B)+(C)總和為100重量份，此薄膜在耐熱性，柔韌性，粘性和透明性方面均優(yōu)異。
文檔編號(hào)C08J5/18GK1083770SQ9310721
公開(kāi)日1994年3月16日 申請(qǐng)日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月20日
發(fā)明者永瀨泰, 加藤達(dá)夫, 小林真佐己, 伊牟田伸一 申請(qǐng)人:三井石油化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社