專利名稱:高強度的柔軟的薄膜包裝的制作方法
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及已被制成包、袋等形式的薄膜或薄片制品,它們已能為各種工業(yè)產(chǎn)品與消費產(chǎn)品提供高強度的包裝。
2.發(fā)明背景各種各樣的產(chǎn)品能通過被包裝于高強度柔軟薄膜包裝中而受益,所說的高強度柔軟薄膜包裝是指具有高抗撕裂性、高爆裂強度、和/或源于高強度包裝的其他所需性質(zhì)的柔軟薄膜包裝。高強度柔軟薄膜包裝能夠防止包裝被戳穿、撕裂、密封不嚴(yán)等等。此外,這樣的高強度柔軟薄膜包裝,由于在包裝時使用較少材料之故而導(dǎo)致少得多的廢物,因此與體積龐大的可供取代的材料例如在要求高強度、防非正常使用的埸合中最常用的包裝形式的木板條箱、紙制品(例如,波紋紙制品)、泡沫塑料等相比,減少了對環(huán)境的污染(和易于回收利用)。這樣的輕量、體積小的包裝材料與上述的體積龐大的包裝材料相比,在保留防碰撞性的同時還提供了大大地便于運輸?shù)膬?yōu)點。還有,未用熱塑性材料增強的這樣的高強度柔軟薄膜包裝產(chǎn)品,與增強材料例如玻璃纖維增強的塑料薄膜包裝材料相比更易于被回收利用。
相當(dāng)長時間以來,已被使用的一種高強度的柔軟的薄膜包裝材料,是由德克薩斯卅Houston的Van Leer Flexibles公司銷售的VALERON高強度薄膜。VALERON高強度薄膜是由高密度、取向與交叉層合的聚乙烯制成的,并被稱為是耐戳穿、抗撕裂與耐化學(xué)劑的。VALERON強力薄膜還被稱為是堅韌的、具有平滑表面、均勻厚度的平衡的抗撕裂性,可用溶劑基與水基油墨印刷的,并可與紙、薄膜以及其他基材相層合。VALERON強力薄膜還被稱為是在苛刻的環(huán)境下仍保持其性質(zhì)與具有-70°F~高于200°F的操作溫度范圍,并被用于柔軟包裝、海運、建筑、農(nóng)業(yè)、照相、以及標(biāo)簽與紙條業(yè)(tag&label industries)中。VALERON強力薄膜還被稱為具有比已被雙軸取向的同樣總厚度與同樣聚合物的單層薄膜好得多的抗撕裂性。VALERON強力薄膜還被稱為能提供甚至超過其他交叉層合薄膜的改進(jìn),因為它已被退火,即,經(jīng)受過高溫(即,從35℃~不包括任何粘合或粘結(jié)層的熱塑性材料的最低熔點以下的溫度)處理。退火方法據(jù)報導(dǎo)為VALERON強力薄膜提供比相應(yīng)的未退火薄膜更高的抗沖擊性。
然而,VALERON強力薄膜相對于其他的薄膜是一種昂貴的制品。此種高昂的費用毫無疑問是由于與層合與退火有關(guān)的花費所致的。希望能提供一種其操作性能可與VALERON強力薄膜相匹敵,而其制造過程要比VALERON強力薄膜的制造過程簡單的高強度柔軟的薄膜包裝。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種具有可與上述的交叉層合薄膜相毗美的特性,而能非常容易地生產(chǎn)的高強度的柔軟薄膜包裝?,F(xiàn)已令人吃驚地發(fā)現(xiàn),一種具有厚度可與VALERON強力薄膜相比擬的非-交叉層合薄膜,能被封合而形成高抗沖擊與爆裂的,即,具有至少為300英寸水柱的平行板式爆裂強度的包裝。從作為薄膜而不是作為交叉層合制品的觀點看,此高爆裂強度是意想不到的,因此甚至無須對其進(jìn)行退火。另一種意想不到的結(jié)果是這種可比擬的爆裂強度是在厚度基本上與交叉層合的、退火薄膜的總厚度相同的情況下達(dá)到的。因此,該薄膜的生產(chǎn)是簡單而成本較低的,同時卻提供可與更復(fù)雜而昂貴的交叉層合的、退火包裝材料相匹敵的爆裂強度。此外,還令人驚奇地發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的包裝能使用聚乙烯共聚物,因此其耐化學(xué)劑性、操作溫度范圍、以及可印刷性可與交叉層合的、退火的柔軟薄膜相匹敵。
就第一方面而言,本發(fā)明涉及一種包含非-交叉層合薄膜的制品。所說的非-交叉層合薄膜包含選自線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯均聚物、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì)。該非-交叉層合薄膜可自身封合或與包含選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì)的第二種薄膜相封合。(該薄膜優(yōu)選包括LLDPE,更優(yōu)選的是至少為一層的包含其量以該層的重量為基準(zhǔn)計至少為80%重量的LLDPE,另外更優(yōu)選的是該薄膜包含LLDPE與EVA的共混料;更優(yōu)選的還有共混料是約80~95%重量的LLIPE,5~19%重量的EVA,和1~5%重量的防粘連母料。如果薄膜包含LLDPE,它可以是交叉層合薄膜,并且還可以任選地進(jìn)行退火。)該制品具有至少為300英寸水柱的平行板式爆裂強度。最好,該薄膜具有總厚度為約3~20密耳,和該制品具有平行板式爆裂強度為約300~2000英寸水柱。所說的薄膜可以是單層薄膜或多層薄膜。
該薄膜任選地或另外還可以包括一層包含聚合交聯(lián)增強劑的交聯(lián)層,其中聚合交聯(lián)增強劑包含聚烯烴單體與C3~C8烯烴單體的反應(yīng)產(chǎn)物。還可在聚合交聯(lián)增強劑中任選地包含與C3~C8烯烴單體不同的第三種單體。此第三種單體選自烯烴單體,苯乙烯或苯乙烯衍生物,環(huán)烯烴例如降冰片烯,不飽和酯例如乙酸乙烯酯,丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,酸例如丙烯酸或甲基丙烯酸,以及酸式鹽。聚合交聯(lián)增強劑可以任選地與另外的聚合物相摻混。另外,該聚合物可以單獨地使用。更具體地說,聚合交聯(lián)增強劑包含選自乙烯/丙烯/ENB三元共聚物、乙烯/己烯/ENB三元共聚物、乙烯/辛烯/ENB三元共聚物、乙烯/己烯/5-乙烯基降冰片烯三元共聚物、以乙烯/辛烯/5-乙烯基降冰片烯三元共聚物中的至少一種三元共聚物。
一種優(yōu)選的多層薄膜包括第一內(nèi)層與第二內(nèi)層,其中每一內(nèi)層包含選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及具有密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);更優(yōu)選的是該乙烯/乙烯基酯共聚物包含選自乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物中的至少一種、而乙烯/乙烯基酸共聚物則包含乙烯/甲基丙烯酸共聚物。該優(yōu)選的多層薄膜還包括第一外層與第二外層,其中每一外層包含(a)選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),和(b)選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及具有密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì)。選自第一外層與第二外層中的至少一層是自身進(jìn)行封合或與其他的外層進(jìn)行封合的。優(yōu)選的是多層薄膜具有約3~7密耳的總厚度,并且其中制品具有平行板式爆裂強度為約300~1000英寸水柱;更優(yōu)選的是總厚度為約4~5密耳,平行板式爆裂強度為約400~700英寸水柱。
所說的薄膜既可以是熱-收縮的或者也可以是非熱收縮的。如果是熱收縮的,最好,薄膜是已被雙軸取向的并且在185°F時的自由收縮率為10%~100%。
該薄膜還可包括由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層;更優(yōu)選的是選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯和聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)。
最好,以約50~150kGy的劑量對薄膜進(jìn)行輻照;更優(yōu)選的是用約75~125kGy的劑量對薄膜進(jìn)行輻照;另外更優(yōu)選的是用約90~110kGy的劑量對薄膜進(jìn)行輻照;還更優(yōu)選的是用約100kGy的劑量對薄膜進(jìn)行輻照。
本發(fā)明的制品優(yōu)選包括選自端部封合的包、側(cè)面封合的包、L形封合的包、袋、以及背縫合的套(backseamed casing)中的至少一種。
就第二方面而言,本發(fā)明還涉及一種特別優(yōu)選的、根據(jù)本發(fā)明制造的制品,它包括第一多層薄膜與第二多層薄膜,其中第一多層薄膜不是交叉層合薄膜,第二多層薄膜也不是交叉層合薄膜,第一多層薄膜被封合到第二多層薄膜,第一多層薄膜具有厚度為約3~20密耳,而第二多層薄膜具有厚度為約3~20密耳,同時該制品具有平行板式爆裂強度為約300~2000英寸水柱。最好,第一多層薄膜包含選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì)。最好,第二多層薄膜包含選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì)。
最好,第一多層薄膜包括第一內(nèi)層、第二內(nèi)層、第一外層和第二外層。最好,每一內(nèi)層包含選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及具有密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì)。最好,每一外層包含(a)選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),和(b)選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及具有密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì)。最好,第二多層薄膜包括第一與第二內(nèi)層和第一與第二外層,這些內(nèi)層和外層與第一多層薄膜的內(nèi)層和外層一致。在該制品中,選自第一多層薄膜的第一外層和第一多層薄膜的第二外層中的至少一種物質(zhì)被封合到選自第二多層薄膜的第一外層和第二多層薄膜的第二外層中的至少一層。優(yōu)選的薄膜厚度、平行板式爆裂強度、輻照量等與本發(fā)明的第一方面一致。
最好,第一多層薄膜的兩個外層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;第一多層薄膜的兩個內(nèi)層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;第二多層薄膜的兩個外層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;第二多層薄膜的兩個內(nèi)層的化學(xué)組成與厚度基本一樣。最好,第一多層薄膜與第二多層薄膜的化學(xué)組成和厚度基本一樣。最好,第一多層薄膜的兩個外層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;第一多層薄膜的兩個內(nèi)層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;第二多層薄膜的兩個外層的化學(xué)組成與厚度基本一樣;和第二多層薄膜的兩個內(nèi)層的化學(xué)組成與厚度基本一樣。
最好,該制品包括選自袋與具有對接封口帶的對接封合的背縫的套中的至少一種。
任選地,以及在某些用途中被優(yōu)選的是,第一多層薄膜還包括由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層;和第二多層薄膜還包括由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層。最好,在第一多層薄膜中的O2-隔離層具有與在第二多層薄膜中的O2-隔離層相同的化學(xué)組成。
就第三方面而言,本發(fā)明涉及一種被包裝的產(chǎn)品,它包括一種包裝與被該包裝所包圍的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明所說的包裝包括制品,被優(yōu)選的制品最好是本發(fā)明的制品。所說的產(chǎn)品包括選自工具與附件(民用與軍用的)、機械零件、器具、船附件(例如,錨、螺旋漿、等等)腐蝕性金屬產(chǎn)品、含有防銹劑的工業(yè)零件、粉末狀化學(xué)品與濃縮物(特別是散裝形式的照相用化學(xué)試劑)、工業(yè)盒式組件(industrial cartridge pack)、玩具、軸承、干的寵物食品、以容器形式包裝的物件、特別重的5-加侖型容器、預(yù)切割的未組合的木制品、以編織袋形式包裝的物件、要求以基本上與大氣中氧隔絕形式包裝的產(chǎn)品、咖啡、啤酒花、蝦、花生、郵寄的小包、可蒸煮的袋、粘性流汁、炸藥、冷凍產(chǎn)品(特別是冷凍食品,例如冷凍果汁、冷凍果汁濃縮液、食物濃汁、特別是冷凍的水果和/或蔬菜濃汁)、彈藥筒、紡織品(服裝與家具織物)、家具、兒童危險品(即,抗兒童的柔性包裝)、肥料與谷物(特別是供海外運輸用的)、植物(特別是封裝的植物)、殺蟲劑和其他有毒與危險的化學(xué)品、防洪砂袋、水、種子、滑雪板、古董與藝術(shù)品、火柴、木材、輪胎、以及血培養(yǎng)品試樣。
附圖簡述
圖1以平置圖(lay-flat view)形式表示本發(fā)明的優(yōu)選的端部封合包的示意圖。
圖2以平置圖(lay-flat view)形式表示本發(fā)明的優(yōu)選的側(cè)面封合包的示意圖。
圖3以平置圖(lay-flat view)形式表示本發(fā)明的優(yōu)選的袋的示意圖。
圖4為適用于如圖1~3中所示的制品的第一種優(yōu)選多層薄膜的剖面圖。
圖5為適用于如圖1~3中所示的制品的第二種優(yōu)選多層薄膜的剖面圖。
圖6為制造如圖4與5中所示的多層薄膜的優(yōu)選方法的示意圖。
發(fā)明詳述此處所用的術(shù)語“吹塑薄膜”意指已被擠塑而作為寬而薄壁的圓管薄膜,通常先被吹脹、冷卻,然后通過輥輻合裝置而匯合在一起并以展平的形式被收卷。此處所用的術(shù)語“展平寬度”意指吹脹膜管周長的一半。
此處所使用的術(shù)語“薄膜”其常用的意義包括塑性料片(不管它是薄膜還是薄片)。在本發(fā)明中使用時薄膜厚度優(yōu)選為0.25mm或以下。當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“包裝”意指以一定形狀圍繞被包裝產(chǎn)品的包裝材料。此處所用的術(shù)語“被包裝產(chǎn)品”是指被包裝材料圍繞的產(chǎn)品的組合。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“封合”指薄膜表面的第一區(qū)域與薄膜表面的第二區(qū)域的任何形式的封合,此處封合是通過加熱這些區(qū)域到至少達(dá)到它們各自的封合引發(fā)溫度而形成的封合,即,熱封合。封合可以通過各種方式中的一種或多種來進(jìn)行,例如使用熱合刀、熱空氣、熱金屬線、紅外線輻照、超聲波封合、高頻封合、等等。
熱封合是通過將各薄膜的相互接觸區(qū)加熱到開始發(fā)生熔化的溫度,并且通常還加以壓力,而連接二張或多張的熱塑性薄膜的過程。當(dāng)通過保持在恒定溫度的模具或旋轉(zhuǎn)輪施加壓力時,該過程被稱為熱封合。在熔體珠封合時,沿著一個表面被擠出的熔融的聚合物窄條,被將兩個表面壓在一起的施轉(zhuǎn)輪所拖曳。在脈沖封合時,在較冷時被施加到加工件的熱是由電阻件施加的,然后急劇地加熱。以此方式可以同時進(jìn)行封合與切割。電介質(zhì)封合是用極性材料通過射頻波方式在薄膜中誘發(fā)熱而實現(xiàn)的。當(dāng)用超聲振動進(jìn)行加熱時,該方式被稱為超聲波封合。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“食品接觸層”與“肉類接觸層”是指多層薄膜與薄膜包裝中的食品/肉類直接接觸的層。在多層薄膜中,當(dāng)食品接觸層與包裝中的食品直接相接觸時,食品接觸層總是外薄膜層。從就被包裝的食品而言食品接觸層是內(nèi)層,食品接觸層是包裝的內(nèi)層(即,最內(nèi)層),它與食品直接接觸。當(dāng)被用于此處時,術(shù)語“食品接觸表面”與“肉類接觸表面”是指食品接觸層的外表面,此外表面是與包裝中的食品直接接觸的。
當(dāng)被用于此處時,“EVOH”指乙烯/乙烯醇共聚物。EVOH包括皂化或水解的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,并且指含有乙烯共聚用單體的乙烯醇共聚物,并且是通過,例如,乙酸乙烯酯的水解,通過與聚乙烯醇的化學(xué)反應(yīng)而制備的。水解度優(yōu)選為約50~100摩爾%;更優(yōu)選為約85~100摩爾%。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“隔離物”或“隔離層”當(dāng)被用于薄膜和/或薄膜層時,用來指能對一種或多種氣體起隔離作用的能力。在包裝工藝中,氧(即,氣體O2)隔離層包括,例如,水解的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(由縮略詞“EVOH”與“HEVA”表示,并且還被稱為“乙烯/乙烯醇共聚物”)、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、等等本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員所知的那些材料。
當(dāng)用于本發(fā)明中時,術(shù)語“非正常使用層(abuse layer)”與術(shù)語“防刺穿層(puncture-resistant layer)”指某一膜外層和/或膜內(nèi)層,該薄膜層是起耐磨、防刺穿、以及防止其他的降低包裝整體性的潛在原因和降低包裝外觀質(zhì)量的潛在原因的作用的薄膜層。
當(dāng)被用于此處時,術(shù)語“層合”、“層合制品”與術(shù)語“層合薄膜”是指通過將雙層或多層的薄膜或其他材料粘合在一起的方法以及由此所制得的產(chǎn)物。層合可以通過用粘合劑、用熱與壓力、用電暈處理、以及均勻地涂施涂料和擠出涂敷來連接各層而實現(xiàn)。術(shù)語層合制品還包括包含一層或多層增粘層的共擠多層薄膜。
當(dāng)用于本發(fā)明中時,術(shù)語“取向的”意指一種已被伸長(通常指在所謂的取相溫度的高溫下被伸長),接著通過在基本上保持伸長尺寸的同時,將該材料冷卻定形在被伸長形狀下的含聚合物的材料。這種高溫下伸長和接著進(jìn)行冷卻的結(jié)合引起聚合物鏈對齊到更平行的狀態(tài),由此而改進(jìn)了薄膜的機械性質(zhì)。當(dāng)隨后將未受限制的、未退火的、取向的含聚合物的薄膜加熱到其取向溫度時,所產(chǎn)生的熱收縮幾乎到其起始尺寸,即,預(yù)伸長尺寸。術(shù)語“取向的”在此處被用于取向薄膜,該薄膜能夠經(jīng)受任何一種或多種的不同方式的取向。
在一個方向上的取向在此處被稱為“單軸向取向”,而在兩個方向上的取向在此處被稱為“雙軸向取向”。在取向的塑料薄膜中,在塑料片中可能存在殘余的內(nèi)應(yīng)力,內(nèi)應(yīng)力能夠通過將薄膜再加熱到高于其取向溫度而被釋放出。當(dāng)再加熱這樣薄膜時,薄膜傾向于回縮到其被取向前的起始尺寸。加熱時收縮的薄膜通常被稱為熱收縮薄膜。
當(dāng)用于此處中時,術(shù)語“取向比”是指塑料薄膜材料在幾個方向(通常為彼此垂直的兩個方向)上取向程度的乘積。在縱向上的取向在此處被稱為“拉曳”,而在橫向上的取向在此處被稱為“展幅”。就通過環(huán)形??跀D出的薄膜而言,展幅是通過“吹脹”薄膜到形成膜泡而達(dá)到的。就這樣的薄膜來說,拉伸是通過使薄膜穿過二組在動力裝置的夾輥來達(dá)到的,下游輥組具有比上游輥組高的表面速度,而所得到的拉伸比是下游夾輥組的表面速度除以上游夾輥的表面速度的商。取向度還被稱為取向比,也被稱為“推壓比”。
此處所用的術(shù)語“單體”指通常含有碳與低分子量的較簡單的化合物,它能夠通過其自身或與其他類似的分子或化合物反應(yīng)而形成聚合物。
此處所用的術(shù)語“共聚用單體”指在共聚合反應(yīng)中與不同單體共聚的單體,共聚的結(jié)果為共聚物。
此處所用的術(shù)語“聚合物”指聚合反應(yīng)產(chǎn)物,并且包括均聚物、共聚物、三元共聚物、四元共聚物、等等。一般說,薄膜的層基本上可以由均相聚合物組成,或者其中能同時含有另外的聚合物,即在其中共混的聚合物。
此處所用的術(shù)語“均聚物”用來指由單一種單體聚合而產(chǎn)生的聚合物,即,基本上由單一類型的重復(fù)單元組成的聚合物。
此處所用的術(shù)語“共聚物”指通過至少為二種的不同的單體的聚合反應(yīng)而形成的聚合物。例如,術(shù)語“共聚物”包括乙烯與一種α-烯烴,例如1-己烯的共聚反應(yīng)的產(chǎn)物。術(shù)語“共聚物”還包括,例如,乙烯、丙烯、1-己烯和1-辛烯的混合物的共聚反應(yīng)的產(chǎn)物。此處所用的術(shù)語“共聚”指同時聚合二種或多種的單體。術(shù)語“共聚物”還包括無規(guī)共聚物、嵌段共聚物以及接枝共聚物。
此處所用的術(shù)語“聚合”包括均聚、共聚、三元共聚、等等,并且包括所有類型的共聚例如無規(guī)、接枝、嵌段共聚等等。通常,在本發(fā)明的薄膜中所用的聚合物可以通過任何適用的聚合方法來制備,包括懸浮聚合、氣相聚合、高壓聚合等方法。
當(dāng)在此處使用時,被認(rèn)為是多種單體的共聚物,例如,“丙烯/乙烯共聚物”,意指其中每種單體可以以較高的重量或摩爾百分比與其他的單體共聚。然而,首先被列出的單體最好以比第二位被列出的單體更高的重量百分比聚合,并且,就三元共聚物、四元共聚物等等而言,最好,第一種單體以高于第二種單體的重量百分比,第二種單體以高于第三種單體的重量百分比,等等來聚合。
就識別一種共聚物(例如,“乙烯/α-烯烴共聚物”)的化學(xué)組成而使用的“/”專用符號來說,它表明被共聚合而產(chǎn)生該共聚物的各種單體。當(dāng)在此處使用時,“乙烯α-烯烴共聚物”是“乙烯/α-烯烴共聚物”的等同物。
當(dāng)在此處使用時,共聚物是通過產(chǎn)生該共聚物的各單體而被鑒別,即,被命名的。例如,短語“丙烯/乙烯共聚物”是指一種通過丙烯與乙烯二者的共聚產(chǎn)生的共聚物,而不管是否有無另外的共聚用單體。當(dāng)在此處使用時,短語“鏈節(jié)”指由用于聚合反應(yīng)的單體所衍生的聚合物單元。例如,短語“α-烯烴鏈節(jié)”指在,例如,乙烯/α-烯烴共聚物中的單元,該聚合單元是由α-烯烴單體反應(yīng)而成為聚合物鏈的一部份的α-烯烴衍生的“基”,即,聚合物的一部份是通過各別的α-烯烴在它反應(yīng)而成為聚合物鏈的該部份后的各別的α-烯烴形成的。
此處所使用的短語“非均相聚合物”指的是在分子量方面變化很大的與在組成分布方面變化很大的聚合反應(yīng)產(chǎn)物,即,這些聚合物是,例如,使用齊格勒-納塔催化劑制成的。非均相聚合物適用于本發(fā)明中所用的薄膜的不同的層中。這樣的聚合物一般含有較寬的不同的鏈長與共聚用單體百分比。
當(dāng)在此處使用時,短語“非均相催化劑”指適用于如上面所定義的非均相聚合物的聚合中的催化劑。非均相催化劑包含若干類的路易斯酸度與位阻環(huán)境不同的活性位置。齊格勒-納塔催化劑是非均相催化劑。齊格勒-納塔非均相體系的例子包括被有機金屬助催化劑激活的金屬鹵化物,例如氯化鈦,可任選地含有氯化鎂,被配位到三烷基鋁,齊格勒-納塔非均相體系的例子可見于例如GOEKE等人的美國專利№4302565與KAROL等人的美國專利№4302566,特此引用該二份專利的全文作參考。
此處所使用的短語“均相聚合物”指窄分子量分布與窄組成分布的聚合反應(yīng)產(chǎn)物。均質(zhì)聚合物可被用于本發(fā)明中有用的多層薄膜的不同的層中。均相聚合物與非均相聚合物的嚴(yán)格區(qū)別在于均相聚合物顯示出在鏈中的較均勻順序的共聚用單體,在所有的鏈中對稱的順序分布,以及所有的鏈的長度相似性,即,窄的分子量分布。此外,均相聚合物一般是使用茂金屬或其他的單一位置類型的催化劑而不是使用齊格勒-納塔催化劑制備的。
更具體地說,均相乙烯/α-烯烴共聚物可通過一種或多種被熟練技術(shù)人員所知道的方法,例如分子量分布(Mw/Mn)、組成分布寬度指數(shù)(CDBI)、窄的熔點范圍以及均相熔點特性來表征。分子量分布(Mw/Mn),還被稱為“多分散性”,可以通過凝膠滲透色譜法來測定??杀挥糜诒景l(fā)明的均相乙烯/α-烯烴共聚物具有少于2.7的Mw/Mn;更優(yōu)選為約1.9~2.5;還更優(yōu)選為約1.9~2.3。這樣的均相乙烯/α-烯烴共聚物的組成分布寬度指數(shù)(CDBI)通常大于約70%。CDBI的定義為含有共聚用單體的含量在中等的總摩爾共聚用單體含量的50%范圍內(nèi)(即,正或負(fù)50%)。不含共聚用單體的線型聚乙烯的CDBI被規(guī)定為100%。組成分布寬度指數(shù)(CDBI)是通過溫升洗脫分級(TREF)法來測定的。CDBI測定清楚地區(qū)別均相共聚物(即,按一般為高于70%的CDBI值所估計出的窄組成分布)與商業(yè)上可購得的具有按CDBI值一般為少于55%所估計出的寬組成分布的VLDPE類。TRFE數(shù)據(jù)與為測定共聚物的CDBI而從中進(jìn)行的計算一般是由從已知方法得到的數(shù)據(jù)而獲得的,參見,例如,在Wild等人在J.Poly.Sci.Poly.Phys.Ed.Vol.20,P.441(1982)中所述的溫升洗脫分級法。最好,均相乙烯/α-烯烴共聚物具有CDBI為大于約70%,即,CDBI為從約70%~90%。一般說,在本發(fā)明中有用的均相乙烯/α-烯烴共聚物,與“非均相聚合物”,即,具有CDBI為少于55%的聚合物相比,還顯示出較窄的熔點范圍。最好,均相乙烯/α-烯烴共聚物顯示出基本上為均相熔點特性,而通過示差掃描量熱法(DSC)測定的峰值熔點(Tm)為60℃105℃。均相聚合物優(yōu)選具有DSC峰值Tm為約80℃~100℃。當(dāng)用于本發(fā)明中時,短語“基本上均勻的熔點”意指至少約80%重量的材料相應(yīng)于溫度范圍為約60℃~100℃的均勻的Tm峰值,并且基本上為大部份材料不具有超過約115℃的通過DSC分析測定的熔點。DSC測定是在Perkin Elmer裝置7熱分析裝置中進(jìn)行的。所報導(dǎo)的熔融資料是第二次熔融數(shù)據(jù),即,試樣以10℃/分的設(shè)計速率被加熱到溫度低于其臨界范圍。然后以10℃/分的設(shè)計速率對試樣進(jìn)行再加熱(第二次熔化)。
一般說,均相乙烯/α-烯烴共聚物能夠通過乙烯與任何一種或多種的α-烯烴的共聚合來制備。最好,α-烯烴是C3~C20的α-單烯烴、更優(yōu)選的是C4~C12的α-單烯烴、還更優(yōu)選的是C4~C8的α-單烯烴。還更優(yōu)選的,是α-烯烴包含選自丁烯-1、己烯-1、以及辛烯-1,即,相應(yīng)為1-丁烯、1-己烯、以及1-辛烯中的至少一種物質(zhì)。更優(yōu)選的是,α-烯烴包含辛烯-1和/或己烯-1與丁烯-1的共混物。
制備與使用均相聚合物的方法被公開在HODGSON,Jr.的美國專利№5206075、MEHTA的美國專利№5241031、與PCT國際申請WO93/03093中,它們中的每一篇均以全文被引用作參考。另外的更詳細(xì)地涉及均相乙烯/α-烯烴共聚物的生產(chǎn)與使用的資料被公開在PCT國際公開號WO90/03414與PCT國際公開號WO90/03093中,該二份公開的申請人為??松瘜W(xué)專利公司,特此引用它們各自的全文作參考。
還有另一種的均相乙烯/α-烯烴共聚物被公開在LAI等人的美國專利№5272236與LAI等人的美國專利№5278272中,特此分別引用它們各自的全文作參考。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“聚烯烴”指任何聚合的烯烴,它們可以是線型的、接枝的、環(huán)狀的、脂族的、芳族的、取代的與未取代的。更具體地說,在術(shù)語聚烯烴中包括烯烴均聚物、烯烴共聚物、一種烯烴與一種可與烯烴共聚合的非-烯烴共聚用單體例如乙烯基單體的共聚物、它們的改性聚合物、等等。具體的例子包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丁烯、乙烯/α-烯烴共聚物、丙烯/α-烯烴共聚物、丁烯/α-烯烴共聚物、乙烯/乙酸乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、改性聚烯烴樹脂、離聚物樹脂、聚甲基戊烯、等等。改性聚烯烴樹脂包括烯烴均聚物或其共聚物與一種不飽和的羧酸例如馬來酸、富馬酸或其類似物,或羧衍生物例如酸酐、酯或金屬鹽或其類似物的共聚物。它還可以通過將一種不飽和羧酸例如例如馬來酸、富馬酸或其類似物,或羧酸衍生物例如酸酐、酯或金屬鹽或其類似物摻入到烯烴的均聚物或共聚物中來獲得。
當(dāng)在此處中使用時,術(shù)語識別聚合物(identifying polymer),例如“聚酰胺”、“聚酯”、“聚氨酯”、等等,包括不僅含有由已知的通過聚合而形成指定類型的聚合物的單體衍生的重復(fù)單元的聚合物,而且還包括能與通過聚合而產(chǎn)生指定聚合物的已知單體共聚合的共聚用單體、衍生物、等等。例如,術(shù)語“聚酰胺”包括含有由單體例如己內(nèi)酰胺(它聚合而形成聚酰胺)衍生的重復(fù)單元的聚合物,和由己內(nèi)酰胺與一種在其自身聚合時不會形成聚酰胺的單體共聚合而衍生的共聚物。還有,術(shù)語識別聚合物還包括這樣的聚合物與不同類型的其他聚合物的共混物。
當(dāng)被用于此處時,短語“乙烯α-烯烴共聚物”與“乙烯/α-烯烴共聚物”指如低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、以及甚低與超低密度聚乙烯(VLDPE與ULDPE)那樣的非均相材料;以及指如可從德克薩斯Baytown的??松瘜W(xué)公司獲得的茂金屬-催化的EXACT(TM)線型均相乙烯/α-烯烴共聚物樹脂,具有長鏈支化的均相基本為線型的乙烯/α-烯烴共聚物(例如被稱為AFFINITY(TM)樹脂,可從Michigan的Midland的道化學(xué)公司獲得的ENGAGE(TM)樹脂),以及可從Mitsui Petrochemical Corporation獲得的TAFMER(TM)線型均相乙烯/α-烯烴共聚物樹脂。上述的非均質(zhì)聚合物與均相聚合物包括乙烯與一種或多種的選自C4~C10的α-烯烴例如丁烯-1(即,1-丁烯)、己烯-1、辛烯-1、等等的共聚物。盡管LDPE和MDPE比LLDPE、VLDPE、ULDPE、EXACT(TM)樹脂、以及TAFMER(TM)樹脂被更高度地支化,但是此后一組樹脂具有較大量的短支鏈而不是存在于LDPE與MDPE中的長支鏈。AFFINITY(TM)樹脂與ENGAGE(TM)樹脂具有較大數(shù)目的短支鏈與較少數(shù)目的長鏈支鏈。LLDPE具有通常處于約0.91克/立方厘米~約0.94克/立方厘米范圍內(nèi)的密度。
一般說,乙烯/α-烯烴共聚物包括由約80~99重量%的乙烯與1~20重量%的α-烯烴共聚合生成的共聚物。最好,乙烯α-烯烴共聚物包括由約85~95重量%的乙烯與5~15重量%的α-烯烴共聚合生成的共聚物。
此處所使用的短語“內(nèi)層(inner layer)”與“內(nèi)層(internal layer)”指多層薄膜的具有與該薄膜的另外層直接相粘合的兩個主表面的任何的層。
此處所使用的短語“內(nèi)側(cè)層”指包裝產(chǎn)品的多層薄膜的外薄膜層,相對于多層薄膜的其他層,它最靠近產(chǎn)品?!皟?nèi)側(cè)層”還用來指同時穿過環(huán)形模頭被擠出的許多同心排列的層的最內(nèi)層。
當(dāng)在此處中使用時,短語“外層”指具有少于兩個與薄膜的另一層直接粘合的主表面的任何薄膜的薄膜層。該短語包括單層與多層薄膜。所有的多層薄膜具有兩個,也僅有兩個外層,每一外層均具有與多層薄膜僅有的另一層粘合的主表面。當(dāng)然,在僅存在一層的單層薄膜中,它是其兩個主表面都不與該薄膜的另一層直接粘合的外層。
當(dāng)在此處使用時,短語“外側(cè)層”是指包裝產(chǎn)品的多層薄膜中,相對于多層薄膜的其他層,最遠(yuǎn)離產(chǎn)品的外層。“內(nèi)側(cè)層”還用來指同時穿過環(huán)形模頭被擠出的許多同心排列的層的最外層。
當(dāng)在此處使用時,短語“直接粘合”,在被應(yīng)用到薄膜層時,其定義為在主體膜層和客體膜層之間不使用粘結(jié)層、粘合劑、或其他層的情況下的粘合。反之,如此處所定義的那樣,詞“之間”,當(dāng)被用于表示為處于兩其它特定層之間的薄膜層時,不僅包括處于兩其它層之間的主體層在兩其它層之間的直接粘合,還包括主體層在它與兩其它層之一或當(dāng)該主體層處于其間時缺乏的直接粘合,即一個或多個附加層可被置于主體層與主體層所處的多層膜的一層或多層之間。
當(dāng)被用于此處時,術(shù)語“芯”或“芯層”,在被應(yīng)用到多層薄膜時,是指起主要作用而不是起將兩層相互粘合的粘合劑或相容劑作用的任何的內(nèi)薄膜層。通常,芯層為多層薄膜提供所需的強度,即,模量,和/或光學(xué)性能,和/或附加的耐非正常使用性,和/或特定的不滲透性。
當(dāng)在此處使用時,“封合層”、“熱封合層”與“封合劑層”,指涉及封合該薄膜自身、該相同薄膜或另種薄膜的另外的薄膜層、和/或不是薄膜的另外的制品的外膜層。還應(yīng)認(rèn)識到,一般說,高達(dá)3密耳外層的薄膜能被進(jìn)行自身封合或與另外層封合。就具有與搭接型封合不同的翅型封合的包裝來說,短語“密封劑層”一般指包裝的內(nèi)側(cè)薄膜層,以及在密封劑層的3密耳內(nèi)側(cè)表面中的支承層,在食品包裝中內(nèi)側(cè)層經(jīng)常還起食品接觸層的作用。一般說,在包裝工藝中所使用的密封劑層已包括熱塑性聚合物,例如聚烯烴、聚酰胺、聚酯、以及聚氯乙烯。
當(dāng)在此處使用時,短語“粘結(jié)層”指起將兩層薄膜彼此粘合的主要作用的任何的內(nèi)薄膜層。粘結(jié)層能包括其中含有極性基團的任何的聚合物,或者包括任何其他聚合物(它對包含其他非粘合的聚合物的毗鄰層提供充分的層間粘合)。
如在此處所使用的那樣,短語“表皮層(skin layer)”指包裝產(chǎn)品的多層薄膜的外側(cè)層,此表皮層是應(yīng)付非正常使用的。
如在此處所使用那樣,短語“增量層(bulk layer)”,是指用于增加多層薄膜的抗非正常使用性、韌度、模量、等等的薄膜的任何層。增量層一般包括價格相對地比薄膜中的其他聚合物低廉的聚合物,它們提供與抗正常使用、模量等無關(guān)的某些特定作用。
當(dāng)被用于本發(fā)明中時,名詞“第一層”、“第二層”通常指示出在組成多層薄膜結(jié)構(gòu)時的方式。即,一般說,第一層可以在無任何所說的另外層情況下存在,第一層與第二層可以在無任何所說的另外層情況下存在,等等。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“擠出”被用來指通過迫送熔融的塑性材料穿過模頭,接著進(jìn)行冷卻或化學(xué)硬化而形成連繼的形狀的過程。正好在穿過模頭而被擠出之前,將較高粘度的聚合物供入到不同螺距的旋轉(zhuǎn)的螺桿中,即,迫使聚合物材料穿過模頭的擠出機中。
當(dāng)在此處使用時,術(shù)語“共擠出”是指使二臺或多臺擠出機的輸出物一起平穩(wěn)地成為料塊而形成多層物流而被送入到模頭形成層狀結(jié)構(gòu)。共擠出能被用于薄膜吹塑、片與平膜的擠出、吹塑、以及擠出貼面中。
當(dāng)在此處使用時,在本文中被縮略為“MD”的短語“機器方向”指薄膜的“沿長度方向”,即,當(dāng)在擠出和/或涂敷而形成薄膜時的薄膜方向。當(dāng)在此處中使用時,在本文中被縮略為“TD”的短語“橫向”指跨越薄膜而與機器方向或縱向相垂直的方向。
當(dāng)在此處使用時,短語“自由收縮率”指對10cm×10cm的薄膜試樣,根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)1990年度手冊,第0802卷第368~371頁中提出的ASTM D2732方法在185°F收縮時的尺寸變化所進(jìn)行定量測定,此處引用該標(biāo)準(zhǔn)的全文作參考。
盡管在本發(fā)明制品中有用的薄膜具有至少為1層(更優(yōu)選為1~20層),更優(yōu)選的是薄膜具有1~12層,更優(yōu)選的是薄膜具有1~8層;更優(yōu)選的是薄膜具有1~4層,然而,只要多層薄膜具有至少3層,則該多層薄膜具有任何另外數(shù)目的所需的附加層,條件是該多層薄膜能在使用該薄膜進(jìn)行特定包裝的操作中提供所需的特性,例如O2-隔離層特性、自由收縮率、光學(xué)、模量、封合強度、等等即可。圖2中所示的多層薄膜具有四層。然而,由于中間層優(yōu)選是由折疊雙層管膜自身而形成,故中間層事實上是其自身的兩個不同層,以致該薄膜確實包含四層。
在本發(fā)明中所用的薄膜具有厚度至少為1.5密耳(1密耳等于0.001英寸);厚度優(yōu)選為約1.5~20密耳;更優(yōu)選為約2~20密耳;還更優(yōu)選為約3~7密耳;以及最優(yōu)選為約4~5密耳。當(dāng)然,優(yōu)選的厚度變化是取決于使用薄膜的具體包裝操作的所需目的。
圖1是顯示本發(fā)明的一種優(yōu)選制品(端部封合包)的側(cè)視圖。在圖1中,端部封合包10是以平置位置(lay-flat position)表示的。端部封合包10是由薄膜12制成的,同時端部封合包10具有頂口14與端封16。
圖2是顯示本發(fā)明的另一種優(yōu)選制品(側(cè)面封合包)的側(cè)視圖。在圖2中,側(cè)面封合包20是以平置位置(lay-flat position)表示的。側(cè)面封合包20也是由薄膜12制成的,側(cè)面封合包具有頂口22與側(cè)24與26。
圖3是顯示本發(fā)明的另一種優(yōu)選制品(袋)的側(cè)視圖。在圖3中,袋30是以平置位置(lay-flat position)表示的、袋30也是由薄膜12制成的,具有頂口32、側(cè)封34與36和端封38。
圖4顯示用作制造圖1與2的包以及圖3的袋的原料的優(yōu)選的4-層薄膜12的剖視圖。薄膜12具有第一層42,(層42是第一外薄膜層)、內(nèi)薄膜層44與46、以及第二外薄膜層48。薄膜12的剖面最好是對稱的,即,指厚度與化學(xué)組成二方面是對稱的。外層優(yōu)選要比內(nèi)層厚得多。最好,薄膜12是通過折疊雙層管膜自身而形成對稱的4-層薄膜制成的。由于內(nèi)薄膜層事實上是由被折疊的相同的管膜層制造的,因此二內(nèi)薄膜層實際上是一層。圖4中的虛線代表自身相連的管膜的內(nèi)層的接合處。
圖5顯示用作制造本發(fā)明的制品的原料的另一種多層薄膜的剖視圖。多層薄膜50為7-層薄膜,它被詳細(xì)地說明于下面的薄膜№19中。多層薄膜50是由外層52、增量層54、粘結(jié)層56、O2-隔離層58、粘結(jié)層60、增量層62、以及外層64組成的。
圖6為表示生產(chǎn)圖4與5的多層薄膜的優(yōu)選方法的示意圖。在圖6所示的方法中,固體聚合物球(未示出)被供入到一組擠出機66(為了簡化起見,僅示出一臺擠出機)。在擠出機66內(nèi)聚合物球被向前送、熔化、脫氣,接著將得到的無氣泡的向前供入到模頭68中,穿過環(huán)形模頭,獲得5~40密耳厚、更優(yōu)選為20~30密耳厚、還更優(yōu)選為約25密耳厚的管膜。
在通過從冷卻環(huán)72中噴出的水的冷卻或驟冷后,管膜被夾輥74所折疊,此后穿過被罩78所包圍的輻照室76,在輻照室中用來自鐵芯變壓器促進(jìn)器80的高能電子(即,電離輻射)輻照。管膜70在輥82上被引導(dǎo)穿過輻照室76。管70的輻照強度優(yōu)選為約2~10兆拉德(在下文中以“MR”表示);更優(yōu)選為約3.5~4MR。
在輻照后,輻照過的管膜84經(jīng)過導(dǎo)輥86,此后將輻照過的管膜84通入到含水90的熱水浴槽88中。此后輻照過的管膜84被浸入到熱水中,在水中的保持時間至少為約5秒鐘,即,為了使薄膜達(dá)到所需的溫度,此后將被包括許多蒸汽輥的輔助加熱裝置(未示出)所圍繞輻照過的管膜部份地卷繞,非必須有的熱空氣吹風(fēng)機將輻照過的管膜84的溫度升高到約240°F~250°F的理想取向溫度。此后,使輻照過的薄膜84穿過夾輥92,而管泡94被吹脹,由此橫向拉伸輻照過的管膜84形成取向的吹塑的管狀薄膜96。此外,在被吹脹,即,在被橫向拉伸的同時,由于夾輥98具有比夾輥92高的表面速度,在夾輥88與夾輥98之間輻照過的薄膜被拉曳(即,在縱向上拉伸)。作為橫向拉伸與縱向拉伸的結(jié)果,生產(chǎn)出了經(jīng)輻照的、雙軸取向的、吹塑的管狀薄膜96,此吹塑的管狀薄膜優(yōu)選具有拉伸比為約1∶1.5~1∶6與拉曳比為約1∶1.5~1∶6。更優(yōu)選的是拉伸與拉曳是以約1∶2~1∶4進(jìn)行的。結(jié)果是雙軸取向度為約1∶2.25~1∶36,更優(yōu)選為1∶4~1∶16。
當(dāng)管泡94被保持在夾輥92與98之間時,吹塑的管狀薄膜96被轉(zhuǎn)換輥100所折疊,此后它穿過夾輥98與越過導(dǎo)輥102被輸送,然后被卷繞在收卷輥104上??辙D(zhuǎn)輥106保證良好的收卷。
適用于本發(fā)明中使用的各種薄膜通過下列的實施例來說明。除非另有說明者外,所有的百分比、份數(shù)均以重量表示。薄膜№1流延一種雙層共擠的、管形帶,該帶具有厚度為29密耳,該帶具有一層占帶厚度85%的A層與一層占帶厚度15%的B層。層A由(a)87重量%的具有密度為0.920g/cc、得自Michigan的Midland道化學(xué)公司DOWLEX2045(TM)線型低密度聚乙烯(在下文中稱之為“LLDPE#1”),(b)10重量%的具有乙酸乙烯酯含量為10%的、得自Delaware Wilmington的DuPont的ELVAX3128(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(在下文中稱為EVA#1),和(c)3重量%的TEKNOREPE-9621C(TM)抗粘連劑,得自R.I.Pawtucket的Teknor Apex PlasticsDivision,在下文中被稱為“抗粘連劑#1”。B層含有100重量%的具有密度為0.885g/cc、得自Texas Baytown??松瘜W(xué)公司的EXACT SLP 4008線型均相的乙烯/α-烯烴塑料(下文中稱為“線型均相乙烯/α-烯烴#1”)。
該雙層管膜在水浴中被冷卻,然后用強度為約2~10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的雙層管膜通過蒸汽罐與約210~220°F的熱空氣加熱,然后通過使用被夾持在二夾輥之間空氣泡分別在機器方向與橫向上進(jìn)行約350%的拉曳與拉伸而取向。取向產(chǎn)生2.25密耳厚的管形雙層薄膜。
在拉曳后,使所得到的熱水可收縮的平膜穿過一對夾輥,當(dāng)折疊管膜時引起內(nèi)側(cè)B層自身相粘,形成具有“中”層是自身相粘合的內(nèi)側(cè)B層的最終的四-層薄膜(即,形成具有厚度為4.5密耳的“4-層”薄膜),如下面所示A/B/B/A共混料 A SLP4008 SLP4008 共混料A下面的表Ⅰ包括每一層的化學(xué)組成與厚度以及各層在薄膜中的功能。
表Ⅰ層位置/層功能 化學(xué)組成 層厚度(密爾)外側(cè)/抗刺穿 87%LLDPE#1 10%EVA#1 2.03%抗粘連劑#1芯/粘結(jié) 均相乙烯/α-烯烴#1 0.7內(nèi)側(cè)/抗刺穿87%LLDPE#1 10%EVA#1 2.03%抗粘連劑#1薄膜№1是由上述的三層組成的,中層是由自身粘合的內(nèi)側(cè)管層組成。薄膜№1(通過ASTM2732)經(jīng)測定具有如下表2所示的185°F自由收縮率與儀器測定的沖擊值。儀器測定的沖擊值是根據(jù)基本上相當(dāng)于ASTM D3763的方法測定的。ASTM D3763被介紹于ASTM標(biāo)準(zhǔn)1990年度手冊,第08.03卷,第174~178頁,第8章塑料中,特此引用其全文作參考。
可供選擇的另一種薄膜№1是具有厚度為約4.5密耳的雙層薄膜,此薄膜的約85重量%具有相應(yīng)于上述表Ⅰ中所述的層38的組成,而此薄膜的約15重量%具有相應(yīng)于上述層40的組成。此薄膜能使用扁平模頭來生產(chǎn),而不是使用環(huán)形模頭。薄膜№2薄膜№2是通過用來生產(chǎn)薄膜№1的相同方法制備的,除了在薄膜№2中,A層是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的具有密度為0.900g/cc的、也得自埃克森化學(xué)公司的EXACT 3032(TM)線型均相乙烯/α-烯烴塑料(在下文中稱為“線型均相乙烯/α-烯烴共聚物#2”),和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成的外。在薄膜№2中,B層與薄膜№1中的B層一樣。此外,與薄膜№1一樣,在薄膜№2中A層構(gòu)成帶厚度的85%,B層構(gòu)成帶厚度的15%。薄膜№2的自由收縮率與用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅲ中。薄膜№3
薄膜№3是通過用來生產(chǎn)薄膜№1的相同方法制備的,除了在薄膜№3中,輻照是在3.5~4MR(約為用來制造此處年述的所有其他的薄膜所用的輻照強度的一半;此低輻照強度增大了外薄膜層的熱封合性)進(jìn)行的,和A層是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的具有乙酸乙烯酯含量為9%與密度為0.928g/cc與熔體指數(shù)為2.0的、得自Delaware Wilmington的DuPont化學(xué)公司的ELVAX3128(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(下文稱為EVA#2),和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成的。在薄膜№3中,B層是由100重量%的具有乙酸乙烯酯含量為28%與密度為0.950g/cc與熔體指數(shù)為6.0的、得自DelawareWilmington的DuPont化學(xué)公司的ELVAX3175(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物組成的。此外,與薄膜№1一樣,在薄膜№3中A層構(gòu)成帶厚度的85%,B層構(gòu)成帶厚度的15%。薄膜№3的自由收縮率與用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅲ中。
將上述實施例3的薄膜用于制造尺寸為約7英寸寬乘約12英寸高的側(cè)封合包。封合是通過用VERTROD脈沖封合機(型號84EPCS)封合薄膜來完成的,該封合機使用具有寬度約為0.25英寸的帶型封合件,而上夾頭用來壓迫(折疊)薄膜本身與密封件,時間約5秒鐘與壓力約為50psi。制成的側(cè)封合包用約5磅的玉米粉充填,此后以類似于進(jìn)行側(cè)封合的方式封合包的上口。作出約10個包裝。此后,將包裝下落約35英尺到混凝土上。6個包裝包裝經(jīng)受下落而沒有發(fā)生薄膜或封合的破壞。令人意想不到的,是4個破壞的包裝確實未發(fā)生封合處破壞。反之,薄膜破壞正好發(fā)生在毗鄰封合處。此緊鄰封口的區(qū)域事實是要比包的其作區(qū)域厚,因為在熱封合期間緊鄰封口的區(qū)域是被封合刀加熱的,因此發(fā)生收縮,即,被增厚。然而,在收縮與增厚期間此區(qū)域還出現(xiàn)取向度的降低。據(jù)認(rèn)為這種取向度的降低是在此區(qū)域中的薄膜沖擊破壞之原因。即,據(jù)認(rèn)為在薄膜的其余部份中聚合物的取向提供了比毗鄰封合處區(qū)域強的薄膜,在封合過程中毗鄰封合處區(qū)經(jīng)受取向度的降低。于是,已發(fā)現(xiàn),較厚的薄膜能以產(chǎn)生強于緊鄰封合區(qū)的薄膜區(qū)域的方式被封合。特性爆裂因素與緊鄰封合處區(qū)域的薄膜強度相稱,而不是與封合處本身的強度相稱。使用20磅的TRAILBLAZER牌干的狗食、25磅CLEAN PAWS牌的kitty litter(除了封合是以下述的半徑線進(jìn)行的外),與15磅FEEDERS CHOICE牌鳥食(除了封合是以下述的半徑線進(jìn)行的外)德進(jìn)行類似的試驗,這些試驗產(chǎn)生類似的結(jié)果,即,60%經(jīng)受下落而沒有發(fā)生破壞。
通過制造側(cè)封合包進(jìn)行另外的試驗,此時使用標(biāo)準(zhǔn)的VERTROD封合機并對其進(jìn)行改進(jìn)使模擬的制包條件為0.0937英寸半徑線(而不是1/4英寸的帶),使用壓力為約50psi,加熱時間為約0.9秒鐘接著冷卻0.3秒種,38伏電壓的電流通過加熱線。將制成的包放置在距離為3~4英寸的二平行壁之間,即,平行板爆裂試驗,此后將包吹脹直至側(cè)封合處之一被破壞時為止。就上述的下落試驗的結(jié)果而言,破壞總是出現(xiàn)在毗鄰封合處的區(qū)域中。封合處本身沒有被破壞。在破壞點時測定的包內(nèi)部壓力是高的。在平行板試驗中,根據(jù)上述實施例3的薄膜制成的包具有平均爆裂強度為522英寸水柱,并且強度非常恒定,即,從低值的約430英寸水柱到高值的約640英寸水柱。反之,較低厚度的非交叉層合薄膜顯示較低的平行板式爆裂強度,例如,對總厚度為約2密爾的薄膜來說,為從約100~150英寸水柱。
還進(jìn)行這樣的下落試驗,其中8令紙(每一令紙已分別用紙包裝)的每一令紙被包裝在實施例3的薄膜中,薄膜自身被封合并用空氣加熱槍使其收縮。包裝的重量約為47磅。薄膜用Weldotron 6402“L”棒式封合機封合,將抽頭選擇器(tap selector)設(shè)定為“6”和將補償器間隙設(shè)定在1/4英寸。在收縮后將“總體包裝”從約4英尺高度下落。薄膜與封口均未破裂,甚至包裝上的紙雖已裂開。
由折疊薄膜制造成口袋。使用Weldotron 6402“L”形棒式封合機進(jìn)行封合。制成的封口通過英斯特朗系列Ⅸ材料測試機測定,具有平均封合強度為超過17磅/線英寸。此處的“超過”17磅是由于夾具不能將試樣夾持在夾具中之故。
薄膜№3是以三種不同類型被生產(chǎn)的,不同的類型僅指在所用的輻照強度方面有所不同而言。第一種類型是一點也未被輻照。第二種類型是以25毫安(3.5MR,即,49千克)的強度進(jìn)行輻照。第三種類型是以49.5毫安(7MR,即,98千克)的強度進(jìn)行輻照。三種類型薄膜的每一種,使用改進(jìn)的VERTROD機(如下面掃示)而被制成具有平置寬度為51/2英寸與長度為13英寸的側(cè)封合包。
然后將三種類型的薄膜№3的每一種薄膜(與包)與根據(jù)Duggan J.Gash的美國專利№4355076和/或根據(jù)Duggan J.Gash的美國專利№4243463生產(chǎn)的VALERON交叉層合薄膜(與同樣形成的包相比較)。將二種VALERON交叉層合薄膜與本發(fā)明的制品相比較。一種的厚度為約4密爾,而另一種厚度為約6密耳。
進(jìn)行包括以下三種不同類型的比較試驗(1)平行板式爆裂試驗;(2)VERTROD封合強度試驗;(3)WELDOTRON橫向邊封合強度試驗。平行板式爆裂試驗是通過閉合5″×13″大小的包(包是由被測試材料制成的,該包是通過使用VERTROD封合機封合該材料本身而形成的),然后吹漲包直至它破裂為止來進(jìn)行的。在破裂時包內(nèi)的壓力被認(rèn)為是封合質(zhì)量的一種量度。結(jié)果以英寸水柱記錄。
VERTROD封合強度試驗是對具有使用VERTROD封合機(得自紐約Brooklyn的Vertrod公司)制成的封口的包進(jìn)行的,所說的封合機已被改進(jìn)使封合過程更精確。即,VERTROD封合機已被改進(jìn)而提供0.6秒鐘的預(yù)熱時間,接著封合0.6秒鐘,接著冷卻0.2秒鐘。雖然封合被試薄膜所使用的電壓為20、30、35、40和45伏特,但是VERTROD封合機是在40與45伏特下操作的,發(fā)現(xiàn)在此伏特下進(jìn)行理想的密封(即,對本發(fā)明的制品與VERTROD比較薄膜)是有效的。在進(jìn)行封合后,從封合薄膜切出1.0英寸×約4~5英寸的試樣,此試樣具有跨越的熱封合口。在英斯特朗拉伸試驗機(由MA的Canton的英斯特朗公司制造)中使試樣受到一“拉出”力。將英斯特朗拉伸試驗機的二對夾具拉開2英寸。引起薄膜破裂所需要的力越大,封合處的強度就越高。結(jié)果被示于下表Ⅱ中。
WELDOTRON橫向邊封合強度試驗是使用WELDOTRON6402熱封合裝置進(jìn)行的。WELDOTRON6402熱封合裝置通過加熱一條穿過將被熱封合在一起的薄膜而熔化的線而形成熱封合的,結(jié)果形成熱封合口。更具體地說,WELDOTRON6402熱封合裝置是在抽頭被設(shè)定為6與補償器間隙被設(shè)定在約1/4英寸下操作的。在形成封合之后,從選定的薄膜中切出的1.0英寸×約4~5英寸大小的試樣。如在上述的VERTROD封合強度試驗中所述那樣,從封合薄膜中切出的試樣具有橫向跨越其中點的封品。此后此試樣在英斯特朗拉伸試驗機還受到一“拉出”力。引起薄膜破裂所需要的力越大,封合處的強度就越高。
下表Ⅱ詳細(xì)地提供薄膜№3與薄膜№20的各種薄膜的結(jié)果。除了薄膜№20的A層不含有任何的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物外,薄膜№20與薄膜№3相類似。此外,表Ⅱ還提供二種比較的VALERON交叉層合薄膜的結(jié)果。
表Ⅱ薄膜身份 平行板式爆裂 VERTROD封合 WELDOTRON(薄膜№)/薄 輻照強度 強度 強度 6402橫向封合膜厚度 (毫安)(以水柱示)(磅/英寸)強度(密耳) @40V/@45V @40V/@45V (磅/英寸)
№3/4.5 0 186/2293.9/8.4 16.8№3/4.5 25130/3904.7/11.8 13.5№3/4.5 49.5 WNS/235WNS/8.8 WNS/WNC№20/4.5 0 121/2295.0/8.7 17.4№20/4.5 25137/3814.7/8.2 14.0№20/4.5 49.5 WNS/251WNS/11.9WNS/WNCVALERON/4.0 未知 179/1557.6/7.19.9VALERON/6.0 未知 WNS/351WNS/11.6 10.2WNS=未封合WNC=未切割從表Ⅱ中的結(jié)果可以看出,薄膜№3與薄膜№20的側(cè)封合包(它們每一種均利用4.5密耳、多層、非交叉層合薄膜)的平行板式爆裂強度,完全可與由VALERON交叉層合薄膜制的側(cè)封合包的平行板式爆裂強度相比。比較根據(jù)實施例3和20制成的側(cè)封合包的最好的平行板式爆裂試驗結(jié)果與由VALERON交叉層合薄膜(即,比較薄膜№21)制成的側(cè)封合包的最好的平行板式爆裂試驗結(jié)果,令人驚奇與意想不到的是,本發(fā)明的4.5密爾包(在VERTROD封合機中在45伏特下封合并在25Ma(毫安)下輻照)顯示出比4.0VALERON交叉層合薄膜高得多的平行板式爆裂強度(即,4.5密耳非交叉層合薄膜的390英寸水柱與381英寸水柱對4.0密耳VALERON交叉層合薄膜1的179英寸水柱)。更令人驚奇與意想不到的是,由本發(fā)明非交叉層合薄膜№3與薄膜№20制成的4.5密爾包顯示出比6.0密耳VALERON交叉層合薄膜甚至更高得多的平行板式爆裂強度(即,4.5密耳包的390英寸水柱與381英寸水柱對6.0密耳VALERON交叉層合薄膜2的351英寸水柱)。
另外令人吃驚的結(jié)果是被示于表Ⅱ中的VERTROD封合強度測試的結(jié)果。也就是說,當(dāng)按本發(fā)明進(jìn)行包的VERTROD封合強度測試,即,使用薄膜№3與薄膜№20制成的側(cè)面封合包的VERTROD封合強度測試時,與由VALERON交叉層合薄膜制成的側(cè)封合包相比,再次令人驚奇與意想不到的是,由本發(fā)明的薄膜№3與薄膜№20制成的4.5密耳包(它在VERTROD封合機中是在45伏特下被封合的,并且未被輻照或在25Ma或49.5Ma下被輻照),顯示出8.4、11.8、8.8、8.7、8.2、與11.9磅/英寸和封合強度,而使用4.0與6.0VALERON交叉層合薄膜形成的封合強度為7.1與11.6磅/英寸。也就是說,適用于本發(fā)明制品的4.5密耳薄膜的VERTROD封合強度測試的結(jié)果,比4.0與6.0密耳的VALERON交叉薄膜的VENTROD封合強度是令人吃驚地高。適于在本發(fā)明的制品中使用的4.5密耳薄膜顯示的VENTROD封合強度測試結(jié)果,為4.0密耳VALERON交叉層合薄膜強度的108%~156%,并且為6.0密耳VALERON交叉層合薄膜強度的71%~103%。為了與6.0密耳VALERON交叉層合薄膜相比較而將VENTROD封合強度測試結(jié)果由4.5密耳薄膜規(guī)一化,該4.5密耳薄膜顯示的VERTROD封合強度為6.0密爾VALERON交叉層合薄膜封合強度的約94%~137%。因此,可以看出,適用于本發(fā)明制品的非交叉層合薄膜的封合強度與同樣厚度的VALERON交叉層合薄膜的封合強度相比要出人意料地高。
同樣,另一些出人意料的WELDOTRON橫向封合強度測試結(jié)果被示于表Ⅱ中。這些WELDOTRON封合是使用上述的說明進(jìn)行的。與VERTROD封合強度測試不同,WELDOTRON封合強度是通過跨越膜管封合產(chǎn)生端封合包來進(jìn)行的。然而,隨后的INSTRON封合強度測試是如VERRTOD橫向強度測試那樣進(jìn)行的。WELDOTRON橫向封合強度測試被提供在上表Ⅱ的右手的欄中。令人驚奇與意想不到的,是本發(fā)明的,即,使用薄膜№3與薄膜№20制成的包的4.5密耳薄膜顯示的WELDOTREON封合強度為13.5~17.4磅/英寸,而4.0與6.0VALERON交叉層合薄膜,其封合處所顯示的WLDOTREON封合強度為分別僅為9.9與10.2。換句話說,本發(fā)明的4.5密耳薄膜顯示的WELDOTREON封合強度為4.0密耳VALERON交叉層合薄膜的WELDOTREON封合強度的約136%~176%,為6.0密耳VALERON交叉層合薄膜的WELDOTREON封合強度的約132-171%。薄膜№4薄膜№4是通過與生產(chǎn)薄膜№1所用的相同方法制備的,只是在薄膜№4中,A層是由(a)82重量%的LLDPE#1,(b)15重量March的EVA#1,和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。在薄膜№4中,B層由100重量%的EVA#2組成的。此外,與薄膜№1一樣,在薄膜№4中A層構(gòu)成帶厚度的85%,B層構(gòu)成帶厚度的15%。薄膜№4的自由收縮率與用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅲ中。薄膜№5薄膜№5是通過與生產(chǎn)薄膜№1所用的相同方法制備的,只是在薄膜№5中,A層是由(a)67重量%的LLDPE#1,(b)30重量%的XU59220.01,一種合適經(jīng)驗的長鏈支化的均相乙烯/α-烯烴共聚物(在下文中稱為“均相乙烯/α-烯烴共聚物#3”),它具有密度為0.901g/cc與熔體指數(shù)為0.9,得自Mjchigan的Midland的道化學(xué)公司,和(c)3重量%的抗粘連劑3#1的共混料組成。關(guān)于XU59220.01的資料與含有此實施例中提出的經(jīng)驗聚合物的薄膜/包的評估結(jié)果,已被道化學(xué)公司所刊出。
在薄膜№5中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。此外,如與薄膜№1一樣,在薄膜№5中,A層構(gòu)成85%的帶厚度,B層構(gòu)成15%的帶厚度。
薄膜№5的自由收縮率與用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅲ中。
表Ⅲ在185°F的在205°F的沖擊強度 斷裂能薄膜№ 自由收縮率,%MD/%TD 自由收縮率,%MD/%TD(磅)(英尺-磅)1 11/1620/30 97 4.82 11/1821/32 109 5.73 10/1720/30 100 5.04 13/1825/32 87 3.15 14/20--/-- 88 3.2如從表Ⅲ中可見,本發(fā)明的各種薄膜,例如,薄膜№1、2與5的抗沖擊強度可與薄膜№3與薄膜№4的抗沖擊強度相比,薄膜№3與薄膜№4均使用LLDPE作為聚合物,LLDPE所提供的薄膜具有高的抗沖擊強度。因此,發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明的均相乙烯/α-烯烴共聚物能形成具有沖擊強度基本上與LLDPE-基薄膜的沖擊強度相當(dāng),在某些情況中還比LLDPE-基薄膜的沖擊強度更好的薄膜。薄膜№6流延一種共擠出雙層管形帶,該帶具有厚度為9密耳,該帶具有一層占帶厚度85%的A層與一層占帶厚度15%的B層。層A是具有以下成分的共混料(a)50重量%的被稱為ECD103線型均相乙烯/己烯烴共聚物的樹脂組合物,它也得自??松瘜W(xué)公司(下文稱為線型均相乙烯/α-烯烴共聚物#4),(b)37重量%的ECD106線型均相乙烯/己烯烴共聚物,具有密度約為0.917g/cc與熔體指數(shù)為約3,它也得自??松瘜W(xué)公司(下文稱為線型均相乙烯/α-烯烴共聚物#5),(c)10重量%的具有密度為0.917g/cc與熔體指數(shù)為6.7的LD200.48(TM)低密度聚丙烯,它也得自??松瘜W(xué)公司,和(d)3重量%的抗粘連劑#1。在薄膜№6中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。
使用驟冷輥將該雙層管膜冷卻到固相,然后用強度為約2-10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的雙層管膜用210~220°F的熱空氣加熱,隨后通過使用繃架分別在機器方向與橫向上進(jìn)行約300%的拉曳與拉伸而被取向。產(chǎn)生雙軸取向的厚度約為1密爾的薄膜。所制成的薄膜№6的抗沖擊強度被列于下表Ⅳ中。薄膜№7流延一種共擠出雙層薄片,該薄片具有厚度為18密耳,該薄片具有一層占薄片厚度85%的A層與一層占薄片厚度15%的B層。層A由(a)97重量%的線型均相乙烯/α-烯烴#4,(b)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。在薄膜№7中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。
使用驟冷輥將該雙層薄片冷卻到固相,然后用強度為約2~10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的雙層薄片用210~220°F的熱空氣加熱,隨后使用繃架分別在機器方向與橫向上進(jìn)行約300%的拉曳與拉伸,產(chǎn)生厚度約為2密爾的雙軸取向薄膜。薄膜№8流延一單層薄片,該薄片具有厚度為18密爾,該薄片是由(a)97重量%的線型均相乙烯/α-烯烴#4,(b)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成的。在薄片被流延后,使用驟冷輥將帶冷卻到固相,然后用強度為約2~10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的雙層薄片用210~220°F的熱空氣加熱,隨后使用繃架分別在機器方向與橫向上進(jìn)行約300%的拉曳與拉伸,產(chǎn)生厚度約為2密爾的雙軸取向薄膜。薄膜№9制造單層管形帶,該帶具有27密爾的厚度,該帶是由(a)97重量%的線型均相乙烯/α-烯烴#4,(b)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成的。在帶被流延后,使用驟冷空氣或驟冷輥將帶冷卻到固相,然后用強度為約2~10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的帶用210~220°F的熱空氣加熱,隨后使用夾帶的氣泡法分別在機器方向與橫向上進(jìn)行約300%的拉曳與拉伸,產(chǎn)生厚度約為3密爾的雙軸取向薄膜。此后分剖該管形膜而形成平薄膜。薄膜№10使用與生產(chǎn)薄膜№6的相同方法制備薄膜№10,只是在薄膜№10中,層A是由(a)67重量%的LLDPE#1,(b)30重量%的ENGAGE EG8100(TM)長鏈支化均相乙烯/α-烯烴共聚物,也得自道化學(xué)公司(在下文中稱為“均相乙烯/α-烯烴共聚物#6”),和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。在薄膜№10中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。此外,與薄膜№6一樣,在薄膜№10中,A層構(gòu)成85%的帶厚度,B層構(gòu)成15%的帶厚度。薄膜№10的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。薄膜№11使用與生產(chǎn)薄膜№6的相同方法制備薄膜№11,只是在薄膜№11中,層A是由(a)67重量%的LLDPE#1,(b)30重量%的ENGAGE EG8150(TM)長鏈支化均相乙烯/α-烯烴共聚物,也得自道化學(xué)公司(在下文中稱為“均相乙烯/α-烯烴共聚物#7”),和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。在薄膜№11中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。此外,與薄膜№6一樣,在薄膜№11中,A層構(gòu)成85%的帶厚度,B層構(gòu)成15%的帶厚度。薄膜№11的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。薄膜№12使用與生產(chǎn)薄膜№6的相同方法制備薄膜№12,只是在薄膜№12中,層A是由(a)50重量%的被稱為SLP9042線型均相乙烯/α-烯烴共聚物,得自??松瘜W(xué)公司(在下文中被稱為“線型均相乙烯/α-烯烴共聚物#8”),(b)47重量%的LLDPE#1,和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。在薄膜№12中,B層是由100重量%的EVA#2組成的。此外,與薄膜№6一樣,在薄膜№12中,A層構(gòu)成85%的帶厚度,B層構(gòu)成15%的帶厚度。薄膜№12的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。薄膜№13使用與生產(chǎn)薄膜№6的相同方法制備薄膜№13,只是薄膜№13是其中A層構(gòu)成35%的薄膜厚度、B層構(gòu)成50%的薄膜厚度、與C層構(gòu)成15%的薄膜厚度的三層管狀薄膜。A層是由(a)94重量%的AFFINITY HF 1031(TM)長鏈支化均相乙烯/α-烯烴共聚物,也得自道化學(xué)公司(在下文中稱為“長鏈支化均相乙烯/α-烯烴共聚物#9”),(b)6重量%的抗粘連劑#1的共混料組成的。B層是由100重量%的AFFINITY 1570(TM)長鏈支化均相乙烯/α-烯烴共聚物,得自道化學(xué)公司(在下文中稱為“乙烯/α-烯烴共聚物#10”)組成的。C層是由100重量%EVA#2組成的。薄膜№13的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。薄膜№14薄膜№14是使用與生產(chǎn)薄膜№13的相同方法制備的三層薄膜,只是在薄膜№14中,層A是由(a)67重量%的LLDPE#1,(b)30重量%的均相乙烯/α-烯烴#7,和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。B層是由100重量%的均相乙烯/α-烯烴#7組成的,C層是由100重量%EVA#2組成的。薄膜№14的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。薄膜№15薄膜№15是使用與生產(chǎn)薄膜№6的相同方法制備的雙層薄膜,只是在薄膜№15中,層A是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的EVA#1,和(c)3重量%的抗粘連劑#1的共混料組成。B層是由100重量%的EVA#2組成的。薄膜№15的用儀器進(jìn)行的沖擊值被列于下面的表Ⅳ中。
表Ⅳ薄膜№沖擊強度(磅)619101611171215131414131519如從表Ⅳ中可見,適用于本發(fā)明制品的各種實施例薄膜的沖擊強度為從低的約13磅到高的約19磅。薄膜№16薄膜№16是通過類似于在生產(chǎn)薄膜№1中所用的方法制備的。薄膜№16是通過共擠出具有厚度比為15/70/15的A/B/C結(jié)構(gòu)的管狀膜而制成的。作為外側(cè)層的A層是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的EVA#1,與(c)3重量%的抗粘連劑組成的。B層是由(a)97重量%的均相乙烯/α-烯烴共聚物#10,(b)3重量%的抗粘連劑#1組成的芯層。C層是由100重量%的EVA#2組成的內(nèi)側(cè)層。
流延共擠出的三-層管狀帶,該帶具有厚度為20密爾。此二-層的管膜在水浴中被冷卻到固相,然后用強度約為12MR的50Kev的電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。
將所得到的交聯(lián)的二-層管膜通過浸入在溫度為約210℃的熱水浴中而被加熱,然后通過使用被夾持在二夾輥間的夾帶的空氣泡,分別在機器方向與橫向上拉曳與拉伸約370%,制成管狀形式的厚度為約1.46密爾的三-層薄膜。
在拉曳后,制得的熱水可收縮的平膜管穿過一對夾輥,在折疊時引起內(nèi)側(cè)的C層自身相粘合,得到具有厚度約為2.9密耳的成品六-層薄膜。薄膜№16的按照ASTM2732測定的185°F的自由收縮率約為48%,按照ASTM D3763測定的用儀器進(jìn)行的沖擊值為約110磅。薄膜№17薄膜№17是通過類似于在生產(chǎn)薄膜№16中所用的方法制備的。薄膜№17是通過共擠出具有厚度比為15/70/15的A/B/C結(jié)構(gòu)的管狀膜而制成的。作為外側(cè)層的A層是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的EVA#1,與(c)3重量%的抗粘連劑組成的。B層是由(a)97重量%的長鏈的均相乙烯/α-烯烴共聚物#3,與(b)3重量%的抗粘連劑#1組成的芯層。C層是由100重量%的EVA#2組成的內(nèi)側(cè)層。流延共擠出的三-層管狀帶,該帶具有厚度為20密爾。此二-層的管膜在水浴中被冷卻到固相,然后用強度約為2~10MR的50Kev的電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。
將所得到的交聯(lián)的二-層管膜通過浸入在溫度為約208℃的熱水浴中而被加熱,然后通過使用被夾持在二夾輥間的夾帶的空氣泡,分別在機器方向拉曳約340%和在橫向上拉伸約370%,制成管狀形式的厚度為約1.6密爾的三-層薄膜。
在拉曳后,制得的熱水可收縮的平膜管穿過一對夾輥,在折疊時引起內(nèi)側(cè)的C層自身相粘合,得到具有厚度約為2.9密耳的成品六-層薄膜。薄膜№17的按照ASTM2732測定的185°F的自由收縮率約為57%,按照ASTM D3763測定的用儀器進(jìn)行的沖擊值為約63磅。據(jù)認(rèn)為,如果在溫度約為195°F下進(jìn)行取向,薄膜№17將具有更大的自由收縮率與用儀器進(jìn)行的沖擊值,雖然密度為0.9016的均相聚合物可以在較低的溫度下取向。薄膜№18薄膜№18是通過類似于在生產(chǎn)薄膜№16與17中所用的方法制備的。薄膜№18是通過共擠出具有厚度比為15/70/15的A/B/C結(jié)構(gòu)的管狀膜而制成的。作為外側(cè)層的A層是由(a)87重量%的LLDPE#1,(b)10重量%的EVA#1,與(c)3重量%的抗粘連劑組成的。B層的化學(xué)組成與A層相同。C層是由100重量%的EVA#2組成的內(nèi)側(cè)層。流延共擠出的三-層管狀帶,該帶具有厚度為20密爾。此二-層的管膜在水浴中被冷卻到固相,然后用強度約為2~10MR的50Kev的電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。
將所得到的交聯(lián)的二-層管膜通過浸入在溫度為約210°F的熱水浴中而被加熱,然后通過使用被夾持在二夾輥間的夾帶的空氣泡,分別在機器方向拉曳約360%和在橫向上拉伸約370%,制成管狀形式的厚度為約1.5密爾的三-層薄膜。
在拉曳后,制得的熱水可收縮的平膜管穿過一對夾輥,在折疊時引起內(nèi)側(cè)的C層自身相粘合,得到具有厚度約為3.0密耳的成品六-層薄膜。薄膜№18的按照ASTM2732測定的185°F的自由收縮率約為50%,按照ASTM D3763測定的用儀器進(jìn)行的沖擊值為約100磅。薄膜№19流延一種共擠的、七-層管形帶,該帶具有厚度為18.6密耳,該帶具有一層占薄片厚度85%的A層與一層占薄片厚度15%的B層。
在水浴中將三-層管膜冷卻到固相,然后用強度為約2~10MR的500Kev電子束進(jìn)行電子交聯(lián)。所得的交聯(lián)的三層管膜與四-層另外的聚合物層穿過一環(huán)形模頭,以圖6中所示的方法進(jìn)行共擠貼面。此后,將得到的26.5密爾的共擠貼面帶浸在溫度為約192°F的熱水中,隨后通過使用被夾持在二夾輥間的夾帶空氣泡,而在機器方向上被拉曳300%與在橫向上被拉伸325%。該取向產(chǎn)生管形的約2.7密爾厚的二-層薄膜。圖3C是薄膜№19的示意剖面圖。下表Ⅴ包括每層的化學(xué)組成與厚度,以及這些層在薄膜中的作用。
表Ⅴ層號層位置/作用層的化學(xué)組成 層厚度(密爾)202 內(nèi)側(cè)/封合90%EVA#3,10%LLDPE#10.36204 內(nèi)部/增量均相乙烯/α-烯烴共聚物#111.39206 內(nèi)部/粘結(jié)100%EVA#4 0.15208內(nèi)部/02隔離PVDC共混料#1 0.18210 內(nèi)部/粘結(jié)100%EVA#4 0.15212 內(nèi)部/增量均相乙烯/α-烯烴共聚物#110.30214外側(cè)/防非正常 92.5%EVA#5,7.5%LLDPE#1 0.17使用層EVA#3為具有乙酸乙烯酯含量為6.2%、熔體指數(shù)為2.5、與密度為0.93g/cc的PE3507-2(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,它得自DuPont。EVA#4為具有乙酸乙烯酯含量為15%、熔體指數(shù)為2.5、與密度為0.938g/cc的EP4062-2(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,它得自DuPont。EVA#5為具有乙酸乙烯酯含量為9%、熔體指數(shù)為2.0、與密度為0.93g/cc的LD-318.92-2(TM)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,它得自埃克森。PVDC共混料#1為一種由(a)約96重量%的丙烯酸甲酯含量為8.5%的DOWMA134(TM)偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物,它得自Michigan的Midland的道化學(xué)公司,(b)約2重量%的PLAS CHEK775(TM)環(huán)氧化豆油,它得自俄亥俄的Bediford的Ferro公司,和(c)約2重量%的METABLEN L1000(TM)丙烯酸酯摻合物,它得自賓夕法尼亞的費城的Elf Atochem公司。METABLEN L1000(TM)包含約53重量%甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)、29重量%甲基丙烯酸丁酯(“BMA”)、與19重量%的丙烯酸丁酯(“BA”)。
就薄膜№19來說,它有二片薄膜組成,每片薄膜的厚度為2.7密爾(即,總厚度為5.4密爾)和每片薄膜由上述的七層-組成,其185°F的自由收縮率(按ASTM2732測定)為約75%,用儀器進(jìn)行的沖擊值為約112磅、斷裂能量為5英尺-磅。薄膜№20使用與生產(chǎn)薄膜№3的相似方法制備薄膜№20,除了在薄膜№20中,層A是由(a)95.5重量%的LLDPE#1,(b)4.5重量%的類似于抗粘連劑#1的抗粘連劑母料組成外,所說的抗粘連劑母料是以TEKNOR 10183ACP(TM)抗粘連劑被銷售的,它得自Pawtucket,R.I.的Teknor Apex Plastics Division;B層是由100重量%的具有乙酸乙烯酯含量為28%、熔體指數(shù)為5.7、與密度為0.950g/cc的、得自德克薩斯的Houston的埃克森化學(xué)公司的ESCORENELD-761.36(TM)組成的。此外,與薄膜№3一樣,在薄膜№20中,A層構(gòu)成85%的帶厚度,B層構(gòu)成15%的帶厚度。薄膜№20按上述薄膜№3那樣被封合,所得封口經(jīng)受封合強度試驗,所制成的側(cè)封合包經(jīng)受平行板式爆裂強度試驗。這些試驗結(jié)果被列于上述的表Ⅱ中。薄膜№3和20與比較實施例21的比較結(jié)果通過制造側(cè)封合包進(jìn)行其他試驗,此時使用被改進(jìn)以模擬具有0.0937英寸半徑線(而不是1/4英寸的上述的條)的制包條件,對加熱時間約為0.9秒鐘接著冷卻0.3秒鐘而言使用壓力為約50psi,通過加熱線的電流電壓為38伏特。將制成的包放置在距離為3~4英寸的二平行壁之間,即,平行板爆裂試驗,此后將包吹脹直至側(cè)封合處之一被破壞時為止。就上述的下落試驗的結(jié)果而言,破壞總是出現(xiàn)在毗鄰封合處的區(qū)域中。封合處本身沒有被破壞。在破壞點時測定的包內(nèi)部壓力是高的。在平行板試驗中,根據(jù)上述實施例3的薄膜制成的包具有平均爆裂強度為522英寸水柱,并且強度非常恒定,即,從低值的約430英寸水柱到高值的約640英寸水柱。反之,較低厚度的非交叉層合薄膜顯示較低的平行板式爆裂強度,例如,對總厚度為約2密爾的薄膜來說,為從約100~150英寸水柱。
在根據(jù)本發(fā)明的制品中,形成包的原料薄膜優(yōu)選具有總厚度為約1.5~5密耳,更優(yōu)選為約2.5密耳。雖然形成包的原料薄膜可以是單層薄膜,但是形成包的原料薄膜優(yōu)選為具有3~7層,更優(yōu)選為具有4層的多層薄膜。
被用來制造本發(fā)明制品用的薄膜的聚合物組分還可以含有合適量的通常被包括在這樣組合物中的其他添加劑。它們包括滑爽劑例如滑石粉,抗氧劑,填料,染料,顏料與染料,輻射穩(wěn)定劑,抗靜電劑,彈性體,等等包裝薄膜領(lǐng)域中熟練人員所知的添加劑。
被用于制造本發(fā)明制品的薄膜最好被輻照以引起交聯(lián),并經(jīng)電暈處理以糙化彼此相粘合的薄膜表面。在所說的輻照過程中,薄膜受到能量輻照處理,例如電暈放電、等離子、火焰、超聲、X-射線、伽馬射線、倍太射線、以及高能電子處理,能量輻照引發(fā)被輻照材料的分子間的交聯(lián)。聚合物的輻照被公開在BORNSTEIN等人的美國專利№4064296中,特此引用該專利的全文作參考。BORNSTEIN等人公開使用離子化輻照交聯(lián)薄膜中的聚合物。
為了達(dá)到交聯(lián),合適劑量的高能電子被施加到薄膜。最好,輻照是通過電子加速器進(jìn)行的和劑量是通過標(biāo)準(zhǔn)劑量測定法測定的。其他的加速器例如范德格拉夫加速器或共振變壓器均楞被使用。輻照并不限于來自加速器的電子,因為任何的離子化輻照均可被使用。離子化輻照交聯(lián)薄膜中的聚合物。薄膜優(yōu)選以2~15MR的強度被輻照,更優(yōu)選以2~10MR的強度被輻照。旭從用于本發(fā)明的優(yōu)選薄膜的說明中可以看出,最佳的輻照量取決于薄膜及其最終的用途。
薄膜的電暈處理是通過使薄膜表面受到電暈放電,即,在薄膜表面的近距離內(nèi)的氣體例如空氣的電離來實現(xiàn)的,通過穿過接近的電極的高壓引發(fā)電離,并引起薄膜表面的氧化與其他方面的改變,例如表面糙化。聚合物材料的電暈處理被公開在1978年10月17日頒布的BONET的美國專利№4120716中,此處特將其全文引用作參考,該專利公開了通過電暈處理氧化聚乙烯表面來提高聚乙烯的表面粘合特性。此處還全文引用HOFFMAN的美國專利№4879430作參考,該專利公開了使用電暈放電處理用于肉類蒸煮包裝的塑料基材,以增加肉尖對蛋白質(zhì)材料的粘合。盡管電暈處理是一種處理用于制造本發(fā)明的包的多層薄膜的優(yōu)選方法,但是還可以使用薄膜的等離子處理。
一般說,生產(chǎn)包的薄膜封合可以使用熱焊棒(熱封合),或本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員所知的、被固定到驟冷金屬棒的鎳鉻絲(脈沖封合),或本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員所知的其他任何其他方法例如超聲輻射、高頻輻射、以及激光。優(yōu)選的封合裝置是脈沖封合機。以聚乙烯為主的薄膜一般是使用脈沖封合或熱焊棒封合。根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域中已知的方式形成直線型封品與成形封口。一般說,生產(chǎn)包的管膜的封合與剪切被公開在美國專利№3552090、№3383746、OWEN于1969年七月25日申請的美國專利申請№844883中,這二篇專利與美國專利申請被全文引用于此作參考。
本發(fā)明的制品被廣泛地應(yīng)用于各種包裝領(lǐng)域中,例如農(nóng)業(yè)、工業(yè)的非食品、工業(yè)包裝薄膜、藥物、零售消費品、食品包裝、家用、工業(yè)、建筑、等等。更具體地說,本發(fā)明的制品能被用于工具與附件(民用與軍用的)、機械零件、器具、船附件(例如,錨、螺旋漿、等等)腐蝕性金屬產(chǎn)品、含有防銹劑的工業(yè)零件、粉末狀化學(xué)品與濃縮物(特別是散裝形式的照相用化學(xué)試劑)、工業(yè)盒式組件(industrial cartridge pack)、磚(特別是耐火磚)、玩具、軸承、于的寵物食品、以容器形式包裝的物件、特別重的5-加侖型容器、預(yù)切割的未組合的木制品、以編織袋形式包裝的物件、要求以基本上與大氣中氧隔絕形式包裝的產(chǎn)品、咖啡、啤酒花、蝦、花生、葡萄干、郵寄的小包、可蒸煮的袋、粘性流汁、炸藥、冷凍產(chǎn)品(特別是冷凍食品,例如冷凍果汁、冷凍果汁濃縮液、食物濃汁、特別是冷凍的水果和/或蔬菜濃汁)、彈藥筒、紡織品(服裝與家具織物)、家具、兒童危險品(即,抗兒童的柔性包裝)、化肥與谷物(特別是供海外運輸用的)、植物(特別是封裝的植物)、殺蟲劑和其他有毒與危險的化學(xué)品、防洪砂袋、水、種子、滑雪板、古董與藝術(shù)品、火柴、木材、輪胎、紙與塑料薄膜與片狀物品(特別是照相紙與膠卷,特別是以10~100磅形式的卷,特別是具有已被埋入的,即,與聚合物相摻混碳黑層的多層薄膜,以防止紙與薄膜被暴露于光下)以及血培養(yǎng)品試樣、防孩子的盒、包含許多物品的包裝(即,multipaks)。
此外,本發(fā)明的制品能被用于包含骨的新鮮肉制品。可被包裝于本發(fā)明制品中的肉制品是家禽、豬肉、牛肉、羔羊肉、山羊肉、馬肉、魚。更具體地說,可被包裝于本發(fā)明制品中的肉制品包括火腿、排骨、野餐、肋條、短腰肉、短肋條、全火雞、豬腰肉。本發(fā)明的制品特別適用于包裝整副的帶骨的豬腰肉。
此外,本發(fā)明的制品還被用于土地填筑、池塘等等用的襯里,壓縮包裝,小船的(特別是可收縮的)防水布等,水上個人安全裝置的標(biāo)記/標(biāo)簽,活動房的(特別是可收縮的)保護(hù)物,園林錄化方面的應(yīng)用(特別是作為塑料格子),臨時掩護(hù)物,帳篷,溫室罩,可收縮的覆蓋物,裝飾基材,例如真空-包單板壓機用的真空-壓力包,狹縫式籬笆,汽車基材,鋪砌與吊頂應(yīng)用,包等的手把,飲料容器,灑出油的容器薄膜,雨衣,撒布器(例如用于粘合劑如環(huán)氧樹脂的撒布),臥式筒倉,太陽電池板罩,與波紋材料連用,用于貨架打包,防偷包裝,用于行李、粗泥包等,工業(yè)真空包裝,非粘附的收縮包,可收縮墊覆蓋物,(特別是小汽車用的)防塵罩,資料包,干包(dry bag),盤(特別是罐頭)包裝,工業(yè)的表皮包裝材料,rubber sheet curing wrap-release sheet,底布(特別用于油畫、帳篷等),照相底片、膠卷用的可回收的包裝或盒,波紋包裝材料的取代品,供冰、雪等等上滑行用的娛樂裝置,卷裝品覆蓋物(用于鋁飲料罐、紙等),醫(yī)療用靜脈注射包,可收縮的氣球,用于包裝與貯存(特別是重的物件如書籍、光碟等)的可收縮的包,用于如Hurley,Jr.的美國專利№5568902中所公開的下降、移動與保護(hù)裝置,防兒童的盒,用于空氣包,在各種各樣的醫(yī)療應(yīng)用,作為捆包材料(如螺旋形包札、地面管的緊密收縮等用的),用作帶子(如果用粘合劑涂敷),用于壓縮裝置(tourniquets,夾板夾,等等),作為增強材料(例如用于混凝土、玻璃纖維,等等),作為電纜組件,作為straightjacket,安樂死手術(shù)室,手銬或其他限制與緊固裝置,身體包(bodybag),用于貯槽(例如油罐、溶劑罐,等等),用于管子,作為ostomy or colostomy盒或包,風(fēng)箏,水滑道,射箭靶,飛機的緊急滑道,山坡運輸滑道,織物(特別是剪切、織造的織物)、高拉力用的繩子,道路結(jié)構(gòu)件,建筑底基,信箱,地毯底基,遮蓋材料,輸送帶或片材,子彈帶。
盡管已結(jié)合優(yōu)選的實施方案對本發(fā)明作出說明,但是應(yīng)該明白,在不背離本發(fā)明的原理與范圍的前提下,可以對本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)與變化,這對本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來說是容易理解的。因此,這樣的改進(jìn)與變化可在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種包括非交叉層合薄膜的制品,其中非交叉層合薄膜包括選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯均聚物、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì);該非-交叉層合的薄膜自身封合,或與包括選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì)的第二種薄膜相封合;所說的制品具有至少為300英寸水柱的平行板式爆裂強度。
2.權(quán)利要求1的制品,其中所說的薄膜的總厚度為約3~20密耳,所說的制品的平行板式爆裂強度為約300英寸~2000英寸水柱。
3.權(quán)利要求2的制品,其中所說的薄膜是單層薄膜。
4.權(quán)利要求2的制品,其中所說的薄膜是多層薄膜,它包括(A)第一內(nèi)層與第二內(nèi)層,其中每一內(nèi)層包含選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);和(B)第一外層與第二外層,其中每一外層包含(a)選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),和(b)選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);其中選自第一外層與第二外層中的至少一層自身進(jìn)行封合,或與其他外層封合。
5.權(quán)利要求4的制品,其中所說的多層薄膜的總厚度為約3~7密耳,其中所說的制品的平行板式爆裂強度為約300~1000英寸水柱。
6.權(quán)利要求5的制品,其中所說的多層薄膜的總厚度為約4~5密耳,其中所說的制品的平行板式爆裂強度為約400~700英寸水柱。
7.權(quán)利要求4的制品,其中所說的多層薄膜是可熱收縮的。
8.權(quán)利要求7的制品,其中所說的多層薄膜是雙軸取向的并在185°F具有約10~100%的自由收縮率。
9.權(quán)利要求4的制品,其中所說的多層薄膜還包含一層由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層。
10.權(quán)利要求1的制品,其中所說的薄膜用約50~150kGy的劑量所輻照。
11.權(quán)利要求1的制品,其中所說的制品包括選自端部封合的包、側(cè)面封合的包、L形封合的包、袋、以及背縫合的套中的至少一種。
12.一種制品,它包括(A)第一多層薄膜,它包括選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì);和(B)第二多層薄膜,它包括選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì);其中第一多層薄膜不是交叉層合薄膜,第二多層薄膜也不是交叉層合薄膜,第一多層薄膜與第二多層薄膜封合,第一多層薄膜的厚度為約3~20密耳,而第二多層薄膜的厚度也為約3~20密耳,同時所說的制品的平行板式爆裂強度為約300~2000英寸水柱。
13.權(quán)利要求12的制品,其中(A)第一多層薄膜,包括(ⅰ)第一內(nèi)層與第二內(nèi)層,其中每一內(nèi)層包含選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);和(ⅱ)第一外層與第二外層,其中每一外層包含(a)選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),和(b)選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);和(B)第二多層薄膜包括(ⅰ)第一內(nèi)層與第二內(nèi)層,其中每一內(nèi)層包含選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);和(ⅱ)第一外層與第二外層,其中每一外層包含(a)選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、甚低密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、烯烴均聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、酯均聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、以及乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),和(b)選自乙烯/乙烯基酯共聚物、乙烯/乙烯基酸共聚物、離聚物、以及密度為約0.87~0.91g/cc的均相乙烯/α-烯烴共聚物中的至少一種物質(zhì);和其中選自第一多層薄膜的第一外層和第一多層薄膜的第二外層中的至少一層與選自第二多層薄膜的第一外層和第二多層薄膜的第二外層中的至少一層相封合。
14.權(quán)利要求13的制品,其中第一多層薄膜的總厚度為約3~7密耳,第二多層薄膜的總厚度為約3~7密耳,所說的制品的平行板式爆裂強度為約300~1000英寸水柱。
15.權(quán)利要求14的制品,其中第一多層薄膜的兩個外層在化學(xué)組成與厚度上基本相同;第一多層薄膜的兩個內(nèi)層在化學(xué)組成與厚度上基本相同;第二多層薄膜的兩個外層在化學(xué)組成與厚度上基本相同;第二多層薄膜的兩個內(nèi)層在化學(xué)組成與厚度上基本相同。
16.權(quán)利要求13的制品,其中第一多層薄膜與第二多層薄膜在化學(xué)組成與厚度上基本相同。
17.權(quán)利要求16的制品,其中第一多層薄膜的兩個外層在化學(xué)組成與厚度上基本相同;第一多層薄膜的兩個內(nèi)層在化學(xué)組成與厚度上基本相同;第二多層薄膜的兩個外層在化學(xué)組成與厚度上基本相司;第二多層薄膜的兩個內(nèi)層在化學(xué)組成與厚度上基本相同。
18.權(quán)利要求14的制品,其中所說的制品包括選自袋與具有搭接-封合帶的搭縫合背縫套中的至少一種。
19.權(quán)利要求13的制品,其中第一多層薄膜還包含一層由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層;第二多層薄膜還包含一層由選自乙烯/乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈中的至少一種物質(zhì)組成的O2-隔離層。
20.權(quán)利要求19的制品,其中第一多層薄膜中的O2-隔離層具有與第二多層薄膜中的O2-隔離層相同的化學(xué)組成。
21.權(quán)利要求13的制品,其中多層薄膜是可熱收縮的。
22.權(quán)利要求21的制品,其中多層薄膜是雙軸取向的,并具有185°F的自由收縮率為約10~100%。
23.權(quán)利要求13的制品,其中所說的薄膜被約50~150kGy的劑量所輻照。
24.一種經(jīng)包裝的產(chǎn)品,它包括一種包裝與被該包裝所包圍的產(chǎn)品,其中(A)所說的包裝包括一非-交叉層合薄膜,所說的非-交叉層合薄膜包含選自由線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯均聚物、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì);所說的非-交叉層合薄膜自身封合或與第二薄膜相封合;所說的第二薄膜包含選自線型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、均相乙烯/α-烯烴共聚物、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、乙烯/酸共聚物、乙烯/酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、離聚物、乙烯/一氧化碳、甚低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚烯烴、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/苯乙烯共聚物中的至少一種物質(zhì),所說的制品的平行板式爆裂強度至少為300英寸水柱;和(B)其中所說的產(chǎn)品包括選自工具、附件、、機械零件、器具、船附件、腐蝕性金屬產(chǎn)品、含有防銹劑的工業(yè)零件、煙霧劑噴射罐、蠟、粉末狀化學(xué)品、液體化學(xué)濃縮物、工業(yè)盒式組件、玩具、軸承、磚、干的寵物食品、粘合劑、白堊、灰泥混合物、預(yù)切割的未組合的木制品、咖啡、啤酒花、蝦、花生、可蒸煮的袋、粘性流汁、炸藥、冷凍產(chǎn)品、彈藥筒、紡織品、家具、小汽車、小船、兒童危險品、肥料與谷物、植物、殺蟲劑、防洪砂袋、水、種子、滑雪板、藝術(shù)品、未打磨的木料(特別是火柴)、木材、輪胎、以及血培養(yǎng)品試樣。
25.權(quán)利要求24的經(jīng)包裝的產(chǎn)品,其中許多產(chǎn)品都是處于包裝中的。
全文摘要
一種制品,例如由連接包含非—交叉層合薄膜片而形成的包(10)、袋、套或片材。該制品具有平行板式爆裂強度至少為300英寸水柱,更優(yōu)選為約300~2000英寸水柱。該薄膜包含各種不同的聚合物的一種或多種,而線型低密度聚合物是被優(yōu)選的聚合物。薄膜自身被封合或與另外的薄膜(優(yōu)選為類似或相同的薄膜)相封合。最好,薄膜具有厚度為約3~20密耳。從薄膜為非交聯(lián)層合的這一事實看,它的爆裂強度是驚人的。
文檔編號C08J5/18GK1230146SQ97197839
公開日1999年9月29日 申請日期1997年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月6日
發(fā)明者S·F·科姆普頓 申請人:克里奧瓦克公司