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CN104870314B - 形成包装的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于形成裸式整理包装的方法，其包括：a)提供整齐排列的由膜材料独立封装的包装；b)提供裸式整理膜，其用于对所述独立封装的包装进行裸封装，所述裸式整理膜包含聚烯烃芯层C、位于所述裸式整理膜的内表面上的内密封层A和位于所述裸式整理膜的外表面上的聚烯烃外密封层B，对所述内密封层A的材料进行选择以使得在特定密封条件和热收缩条件下与所述独立封装的包装的所述膜材料具有密封不相容性，并且对所述外密封层B的所述聚烯烃材料进行选择以使得在特定密封条件下与B具有密封相容性并与A具有密封相容性，其中层A和层B由相同的或不同的材料形成，并且层B包含至少一种聚烯烃聚合物和助滑组分，所述助滑组分包含少于层B的0.2重量％的硅酮以及超过层B的0.1重量％的非硅酮组分；c)将独立封装的包装排列成有序布置；d)排列所述裸式整理膜以使其至少部分地包裹有序布置的独立封装的包装，而不必与所述有序布置的独立封装的包装接触；以及e)通过将裸式整理膜暴露于热收缩条件而使其热收缩，使得所述裸式整理膜收缩并紧密包裹所述整齐排列的包装，而不与所述包装密封。还公开了裸式整理膜封装的包装。

Description

形成包装的方法
本发明涉及制备裸式整理包装的方法并且还涉及这类包装自身。
本发明主要涉及用于裸式整理的外包装膜。裸式整理是降低包装成本和材料的有效方法。当将许多独立包装的物品(例如烟盒)集合在一起并包装成用于分销或散装零售的更大捆装时，经常在封装前，将独立包装放置在更大的盒子或纸箱中。裸式整理不再需要盒子或纸箱。
然而，膜封装形式的裸式整理的问题之一在于产生整理包装时需要对膜包装进行密封。这不仅对于整理包装膜密封自身提出展望，而且也对用于封装每个独立包装的膜的整理包装膜密封提出了展望。
在香烟工业中，其中趋向于用聚丙烯膜封装独立包装，这是个特殊的问题。制造商经常愿意将聚丙烯膜用于整理捆装(collated bundle)，利用了此类膜的有利的光学和机械性能，但是在这种情况下也存在着将整理膜密封到独立包装的膜的风险。
过去，这样的问题通过提供用于裸式整理的带有丙烯酸涂层的聚丙烯外包装膜来解决，该丙烯酸涂层与其自身密封良好，但不与独立包装的聚丙烯包装材料密封。然而，对于用于提供涂层的材料而言，以及可能更重要的是，在需要涂覆操作和随后的膜挤出方面，丙烯酸涂层增加了膜生产过程的成本。
WO 03/089336公开了包装烟盒的方法，其中用一张透明的热封塑料包装材料单独包装一有序组的独立小包，该包装材料围绕有序组折叠以形成管形封装。然后提供环绕密封(girth seal)以密封该管，并在每一包装结束时进行套封(envelope seal)。
美国专利第6,358,579号公开了另一种裸式整理型包装法，其中包装膜为带有改性聚烯烃密封层的聚烯烃膜。可密封的外层包含共聚多酯，并且这种组合膜被认为可以自密封，但不能与独立包装的双轴取向的聚丙烯膜密封。
尽管WO 03/089336和US 6358579公开的方法克服了裸式整理膜变得与独立产品的膜封装密封的问题，但还面临其他挑战。
更具体地，一旦已经用裸式整理膜封装一捆产品，则封装的捆将趋向于具有来自封装工艺的残余热。该捆可能已经在裸式整理膜的热密封期间加热。此外或可选择地，该捆可能已经通过热收缩装置(如果使用的话)加热，以热收缩该捆周围的裸式整理膜。
在封装工艺完成之后，通常期望将封装的捆彼此邻近地放置和/或使它们互相接触移动，例如当将它们包装在用于运输的容器中时。然而，如果在该捆具有残余热时进行此类步骤，则这可能导致在邻近的捆的裸式整理包装材料之间或热的捆与包装机器的组件之间发生一定程度的粘着或粘连。
本领域技术人员已知某些技术和添加剂改善膜的热滑动性质或滑动性质。然而，它们的使用总是伴随着膜品质的降低。例如，它们的使用通常伴随着所讨论的膜的密封起始温度的升高。密封起始温度的升高是成问题的，因为裸式整理膜被密封于捆中产品的独立膜封装的可能性增加。此外，将热密封装置维持在较高温度需要大量能源，提高成本。
通常添加到膜中以改善它们的滑动性质的一种类型的添加剂是硅酮。然而，已经观察到显著量的硅酮的使用伴随着其所添加至的膜的性质的诸多有害变化，这致使这些膜不适合作为可收缩的裸式整理膜。为此，参照US4343852的图6和图7，其教导了使用超过密封层中存在的共聚物的0.15重量％的硅酮导致热密封强度和密封包装等级的不可接受的降低以及不可接受的雾度增加。PCT/GB2012/051253从该特定视角解决上述问题。
本发明的目的在于提供改善的制备裸式整理包装的方法，所述裸式整理包装表现出改善的热滑动性质而没有不可接受的密封起始温度的提高、粘着性和/或光学性质的降低。
因此，根据本发明的第一方面，提供了用于形成裸式整理包装的方法，其包括：a)提供整齐排列的由膜材料独立封装的包装；b)提供裸式整理膜，其用于对所述独立封装的包装进行裸封装，所述裸式整理膜包含聚烯烃芯层C、位于所述裸式整理膜的内表面上的内密封层A和位于所述裸式整理膜的外表面上的聚烯烃外密封层B，对所述内密封层A的所述材料进行选择以使得在特定密封条件和热收缩条件下与所述独立封装的包装的所述膜材料具有密封不相容性，并且对所述外密封层B的所述聚烯烃材料进行选择以使得在特定密封条件下与B具有密封相容性并与A具有密封相容性，其中层A和层B由相同的或不同的材料形成，并且层B包含至少一种聚烯烃聚合物和助滑组分，所述助滑组分包含少于层B的0.2重量％的硅酮以及超过层B的0.1重量％的非硅酮材料；c)将所述独立封装的包装排列成有序布置；d)排列所述裸式整理膜以使其至少部分地包裹有序布置的独立封装的包装，而不必与所述有序布置的独立封装的包装接触；以及e)通过将所述裸式整理膜暴露于热收缩条件而使其热收缩，使得所述裸式整理膜收缩并紧密包裹所述整齐排列的包装，而不与所述包装密封。
为了避免疑义，硅酮在层B中的存在为任选的，即在层中硅酮的重量百分比可以为0.0％。硅酮可以以0.0％到少于0.2％的量存在于层B中。
已经惊讶地发现以少于膜的外层的0.2重量％的量(任选地0％)来使用硅酮并且以超过0.1％的量来使用非硅酮助滑组分导致裸式整理膜表现出良好的滑动性质(包括在升高的温度下)，同时表现出强光学性质和有利的低密封起始温度。
助滑组分优选是指用于将膜的摩擦系数(COF)减少至低于不存在助滑组分时的摩擦系数的组分。优选地，助滑组分的存在使膜的COF减少了至少约10％，更优选至少约20％，又更优选至少约30％以及最优选至少约40％。至少约50％或更多(例如至少约75％或更多)的COF减少也包括在本发明的范围内。
助滑组分还可以具有抗粘连功能，并且甚至在某些情况下可以被认为是抗粘连添加剂。然而，就所涉及的COF减少而言，本发明主要涉及这种材料的功能，并且因此涉及其助滑特性。
例如在WO 2009/024810中，已建议在裸式整理膜中包括助滑添加剂，但并没有意识到这种添加剂应以超过外层(本文的层B)的0.1重量％的量存在以令人满意地发挥其助滑功能。在本发明的膜中，助滑添加剂优选以外层的至少约0.2重量％、更优选至少约0.3重量％，又更优选至少约0.4重量％以及最优选至少约0.5重量％的量存在。
在现有技术中未有意识到非硅酮助滑组分是优选的材料。
优选的非硅酮助滑组分选自：双酰胺，如亚乙基双硬脂酰胺(EBS)；仲酰胺，如硬脂基芥酸酰胺(erucamide)；伯酰胺，如硬脂酰胺和芥酸酰胺；有机硬脂酸酯，如单硬脂酸甘油酯(GMS)；金属硬脂酸盐，如硬脂酸锌；无机抗粘连剂，如二氧化硅(如天然二氧化硅)、二氧化硅(包括锻制二氧化硅、胶体二氧化硅、合成二氧化硅和无定形二氧化硅)或硅酸盐(包括硅酸钙和滑石，或者硅酸镁)、合成二氧化硅、碳酸钙、陶瓷球(如铝硅酸盐陶瓷)、高岭土、粘土和云母；蜡，如巴西棕榈蜡和微晶蜡；以及其他，如聚四氟乙烯(PTFE)、乙氧基化脂肪胺、乙氧基化脂肪酸酰胺、脂肪醇酰胺、环烯烃共聚物；以及其中两种或更多种的组合。
酰胺是尤其优选的。
还优选包含以下的混合助滑组分：
a.酰胺和二氧化硅；
b.酰胺和硅酸盐；
c.酰胺和蜡；
d.二氧化硅和蜡；
e.硅酸盐和蜡；
f.二氧化硅和硅酸盐。
当使用混合助滑组分时，那么构成混合物的组分中的至少一种在外层(层B)中以超过该层的0.1重量％的量存在，并且优选地，构成混合物的组分中的至少一种在外层(层B)中以外层的至少约0.2重量％，更优选至少约0.3重量％，又更优选至少约0.4重量％以及最优选至少约0.5重量％的量存在，或者以本文所述的任何其它量存在。
硅酮(当存在时)可以采用任何聚合硅氧烷的形式，包括用烷基取代的那些，例如聚二甲基硅氧烷、交联硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷等。
用于在本发明中使用的膜中的硅酮树脂的实例为以名称TospearlRTM市售的。TospearlRTM树脂基于交联硅氧烷球形颗粒，其是通过甲基三甲氧基硅烷的可控水解和缩合而制备的。它们的球形性质、窄粒径分布以及化学稳定性和热稳定性使其理想地用作助滑试剂。
还可以且有可能是优选地，以硅酮油、树脂、树胶、蜡或油脂的形式使用硅酮(当存在时)。
非硅酮助滑组分还可以以该层的约0.1重量％、约0.15重量％、约0.2重量％、约0.25重量％或约0.3重量％至约0.4重量％、至约0.5重量％、至约0.7重量％、至约1重量％、至约2重量％、至约3重量％、至约5重量％或至约10重量％的量存在。如果以颗粒形式提供，非硅酮助滑组分可以为具有约1微米至约10微米、或约2微米至约8微米、或约3微米至约7微米的平均粒径的硅酸盐，或约0.1微米至约2微米、或约0.1微米至约1.5微米、或约0.1微米至约1微米、或约0.1微米至约0.6微米的蜡、脂肪酸酰胺等。
为避免疑义，在本发明的方法中使用的膜的内层还可以额外地包含抗粘连组分的一种或多种材料，任选地以上述的量。如果使用的话，内层中存在的任何抗粘连材料可以与外层的抗粘连组分相同或不同。
重要的是，注意到在本发明的方法中使用的膜可以具有一般的ACB结构，其中内密封层A和外密封层B由不同的材料形成，或者具有ACA结构，其中内密封层和外密封层由相同的材料形成。
为避免疑义，术语“紧密包裹”用于包括下述实施方案，即其中整齐排列的包装被完全包裹，或者其中整齐排列的包装被收缩的裸式整理膜部分地包裹。例如，当整齐排列的包装具有六个面时(例如，在2×5码放的香烟包中)，裸式整理膜可以紧密包裹这六个面中的四个。
术语“紧密包裹”用于表达独立包装被裸式整理膜严实地封装并且通常与该膜亲密接触。
本发明的方法可以包括以下步骤中的一个或多个步骤，如果合适的话，其可以在步骤a)至步骤d)中的任一个步骤之前或之后进行。
a-1)形成具有至少一个重叠边缘的膜管；
a-2)通过将膜管的至少一个重叠边缘密封在一起而形成环绕密封；
a-3)通过在膜管中折起并密封折起的末端而在包装的至少一个末端形成至少一个套封。
上述步骤a-1)可以通过以下进行，将裸式整理膜缠绕在有序布置的独立封装的包装的周围以形成膜管。
其末端在步骤a-3)中被密封的管可以通过步骤a-2)中的环绕密封而形成，或通过以一些其他方式使步骤a-1)中形成的管密封而形成。或者，裸式整理膜可以以预制管形式来提供。
优选地，形成的环绕密封形成为A-B。如果形成套封，则套封可以形成为B-B和/或A-B和/或A-A，以及它们中的两个或更多个的组合。
如上文所述，本发明的方法中使用的膜表现出优良的光学性质，例如可接受水平的透明度，这使得它们适合用作裸式整理膜。更具体地，裸式整理膜优选地表现出约15.0％或更低、约10.0％或更低、约5.0％或更低、约3.0％或更低、约2.5％或更低、约2.0％或更低、约1.8％或更低、约1.6％或更低、约1.4％或更低、约1.2％或更低、或约1％或更低的广角雾度。
膜的广角雾度(WAH)是穿过该膜的与入射光束偏离大于2.5度的向前散射的透射光的百分比。使用E.ELRTM Spherical Haze Meter进行膜的WAH的测量。测试方法描述于ASTM D1003。
此外或可选择地，在本发明的方法中使用的裸式整理膜优选地表现出约3.0％或更低、约2.5％或更低、约2.0％或更低、约1.5％或更低、或约1％或更低的窄角雾度。
膜的窄角雾度(NAH)是当穿过膜样品时从入射光束散射超过6分(0.1°)弧度的平行光的量。以透射穿过膜的总光的百分比形式来测量NAH。使用激光窄角雾度机进行膜的NAH的测量。
此外或可选择地，在本发明的方法中使用的裸式整理膜优选地表现出约95％或更高、约96％或更高、约97％或更高、约98％或更高、或约99％或更高的光泽(45°)。
表面光泽或镜面光泽是在镜面方向(即入射和反射的角度相等)上对于特定立体角从被测量的样品反射的光通量与入射在该样品上的光通量之比。当涉及光泽(45°)值时，使用的角度为45°。测试方法描述于ASTM D2457。使用Novo gloss光泽仪以45°的ρ点进行膜的表面光泽的测量。
在本发明的方法中使用的膜表现出有利的低密封起始温度。这使得可以在热密封条件下(例如，在5psi和0.5s停留时间)，在裸式整理膜的不同部分之间(例如，在层A和层A之间、层A和层B之间和/或层B和层B之间)形成密封(包括环绕密封和/或套封，如果形成的话)，其中温度为约95℃或更低、约90℃或更低、约85℃或更低、约80℃或更低、或约75℃或更低。在优选实施方案中，当在上述温度下、在5psi的压力和0.5s的停留时间下密封时，本发明的膜可以形成具有200g/25mm的密封强度的密封。在其他优选实施方案中，当在约80℃至约120℃的温度下、在0.5psi的压力和0.15s的停留时间下密封时，本发明的膜可以形成具有200g/25mm的密封强度的密封。
密封条件可以包括提高的压力和停留时间的条件。通常，当膜表现出高密封起始温度时，增加压力和/或停留时间以确保形成可用的密封。然而，由于在本发明的方法中使用的膜的有利的低密封起始温度，因此需要较短的停留时间和更低的压力，使得密封形成得更快速。
例如，密封压力通常为至少约0.1psi、约0.2psi、约0.5psi或约1psi至约5psi、约10psi、约20psi、或约25psi。可以根据公知的原则来选择停留时间，并且停留时间通常为至少约0.05s、约0.075s、或约0.1s至约0.5s、约1s、或约2s。
在本发明的方法中使用的膜表现出良好的滑动性质或热滑动性质，并优选在环境温度下表现出约0.5或更低、约0.4或更低、约0.3或更低、约0.25或更低、或约0.2或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
“良好的滑动性质”是指与相同条件下不存在助滑组分时相比，膜的COF更低(如本文中更详细描述的)。“良好的热滑动性质”是指与相同条件下在升高的温度(例如高于室温至少约10℃、或至少约20℃或至少约30℃)下不存在助滑组分时相比，膜的COF更低(如本文中更详细描述的)。
在60℃的温度下，在本发明中使用的膜优选表现出约1或更低、约0.8或更低、约0.6或更低、或约0.5或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
在80℃的温度下，在本发明中使用的膜优选表现出约4或更低、约3.5或更低、约3或更低、约2.5或更低、约2或更低、约1.5或更低、约1或更低、约0.8或更低、或约0.6或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
可以使用本领域技术人员已知的任何技术测定上述摩擦系数。例如，可以使用根据ASTM D1894列出的测试方法而使用的TMIRTM(Testing Machines Inc.)Messmer Slipand Friction Tester Model No.32-90-00-0004来测量摩擦系数。
在本发明的方法中使用的膜表现出良好的(即，低的)热粘连性质。例如，如果放置这些膜的样品以使它们的外表面在60℃的温度和0.5psi的压力下接触并保持1小时，则它们之间的密封强度优选小于约20g/25mm，小于约10g/25mm，或最优选地，小于约5g/25mm。
密封层通常包含一种或多种聚烯烃均聚物、一种或多种聚烯烃共聚物或它们中的两种或更多种的混合物。在这个意义上，“共聚物”是指任何数目的组分聚合物部分(例如，乙烯、丙烯、丁烯或具有高达10个碳原子的任何烯烃)，使得例如二元共聚物、三元共聚物和四个或更多个组分聚合物部分的共聚物均包括在内。在这个定义中也包括无规和嵌段共聚物，并且密封层可另外或可选择地包含一种或多种均聚物、共聚物或其混合物的共混物。
在本发明的优选实施方案中，内密封层和/或外密封层包含丙烯/乙烯的共聚物、丙烯/丁烯的共聚物、或丙烯/乙烯/丁烯的共聚物、或它们的共混物。
当内密封层和/或外密封层包含丙烯/乙烯的共聚物时，丙烯优选作为主要组分而存在，并优选以共聚物的至少约85重量％、约90重量％、约95重量％或约98重量％的量存在。
当内密封层和/或外密封层包含丙烯/丁烯的共聚物时，丙烯优选作为主要组分而存在，并优选以共聚物的约50重量％、约60重量％、约65重量％或约70重量％至约80重量％、约85重量％、约90重量％、或约95重量％的量存在。
当内密封层和/或外密封层包含丙烯/乙烯/丁烯的共聚物时，丙烯优选以共聚物的约70重量％、约75重量％、或约80重量％至约85重量％、约90重量％或约95重量％的量存在。乙烯优选以共聚物的约0.5重量％、约1重量％、约2重量％、约4重量％、或约6重量％至约10重量％的量存在。丁烯优选以共聚物的约3重量％、约5重量％、约7.5重量％、约10重量％、或约12.5重量％至约15重量％、约17.5重量％、约20重量％、或约25重量％的量存在。
在本发明中使用的膜包含助滑组分。其包含少于外层的0.2重量％的硅酮和/或非硅酮组分。在本发明的某些实施方案中，非硅酮助滑组分占外层的约0.2重量％、或约0.5重量％、或约0.75重量％、或约1重量％至约1.5重量％、或至约1.75重量％、或至约2重量％、或至约5重量％、或至约10重量％。
典型地，本发明的膜包含至少一个芯层和至少一个外层，所述外层包含助滑组分。然而，在膜的制造过程中可以直接将助滑组分加入外层；和/或可以将其加入芯层，因此(如果其为渗移性添加剂如伯酰胺或仲酰胺)其将在至少某些程度上从芯层迁移至外层。
裸式整理膜在密封条件下具有与其自身(A-B、A-A和/或B-B)的密封相容性，但在密封条件和热收缩条件下与独立封装的包装的膜材料密封不相容。可以提供这类密封不相容性的一种方法是通过至少在裸式整理膜的内密封层中提供至少一种源自于单体的聚烯烃材料，所述单体与封装的独立包装的膜材料中的至少一种聚烯烃材料所来源的单体具有不同的链长度。
优选地，独立封装的包装的膜聚烯烃材料的外表面包含至少一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃的聚烯烃组分，以及内密封层A的材料包含至少一种源自于具有碳链长度y的单体烯烃的聚烯烃组分，y不同于x。任选地，外密封层B的聚烯烃材料也可包含至少一种源自于具有碳链长度y的单体烯烃的聚烯烃组分。因此，当独立封装的包装的表面聚烯烃材料包含聚乙烯组分时，内密封层A的聚烯烃材料优选地包含聚丙烯组分和/或聚丁烯组分。在这种情况下，外密封层B的聚烯烃材料也可包含聚丙烯组分和/或聚丁烯组分。当独立封装的包装的表面聚烯烃材料包含聚丙烯组分时，内密封层A的聚烯烃材料优选地包含聚乙烯组分和/或聚丁烯组分。在这种情况下，外密封层B的聚烯烃材料也可包含聚乙烯组分和/或聚丁烯组分。当独立封装的包装的表面聚烯烃材料包含聚丁烯组分时，内密封层A的聚烯烃材料优选地包含聚乙烯组分和/或聚丙烯组分。在这种情况下，外密封层B的聚烯烃材料也可包含聚乙烯组分和/或聚丙烯组分。
为了避免疑义，提及到当独立封装的包装的膜聚烯烃材料的外表面包含至少一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃的聚烯烃组分，并且内密封层A的聚烯烃材料包含至少一种源自于具有碳链长度y的单体烯烃的聚烯烃组分，且y不同于x时，内密封层A的聚烯烃材料可另外包含至少一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃的聚烯烃组分。在这种情况下，内密封层A的聚烯烃材料包含至少两种聚烯烃组分，一种源自于具有碳链长度y的单体烯烃，而另一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃。外密封层B的聚烯烃材料也可以另外包含至少一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃的聚烯烃组分，在这种情况下，外密封层B的聚烯烃材料也包含至少两种聚烯烃组分，一种源自于具有碳链长度y的单体烯烃，而另一种源自于具有碳链长度x的单体烯烃。提供具有源自于多个单体来源的聚合物组分(例如，聚丙烯/聚乙烯无规或嵌段共聚物，和/或聚丙烯和聚乙烯的共混物)的密封层和/或膜聚烯烃材料也包括在本发明的范围内。应当理解，在这种情况下，膜聚烯烃材料和密封层材料可以由相同的聚烯烃材料组成或包含相同的聚烯烃材料，例如源自于多个单体来源的嵌段或无规共聚物或者共混物，在该多个单体来源中至少一种单体来源(例如乙烯)的链长不同于至少一种其他的单体来源(例如丙烯)。
优选地，x和y均为2至4。
裸式整理膜与膜封装之间的密封不相容性可额外地或可选择地通过在裸式整理膜中包括非聚烯烃材料来实现，最优选地，通过在内密封层和/或膜封装中包括非聚烯烃材料来实现。这类材料的实例包括聚酯、丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其混合物。
此外或可选择地，在裸式整理膜与独立包装的膜封装之间的密封不相容性可以通过选择外密封层(和/或内密封层)的材料以具有低密封起始温度来实现，这时所述密封层在密封条件下与其自身和/或裸式整理膜的其他密封层是密封相容的，而在该条件下与封装的独立包装的聚烯烃膜材料是密封不相容的。在这种情况下，裸式整理膜被设计成至少一层具有低密封起始温度。在低温下的密封避免裸式整理膜与单位封装(unit wraps)粘着。
“低密封起始温度”优选是指当处于密封条件(例如停留时间0.5s下5psi)时，具有低密封起始温度的密封层将在约95℃或更低、约90℃或更低、约85℃或更低、约80℃或更低或约75℃或更低的温度下与其自身和/或与裸式整理膜的其他密封层密封。密封条件可以被选择为与所述密封起始温度相当，或高于所述密封起始温度，条件是没有将密封条件选择得高至使裸式整理膜的内密封层与封装的独立包装的膜材料之间开始发生密封。
在指定的密封条件下，内密封层自身的和/或与外密封层的热封强度优选高于100g/25mm，更优选高于200g/25mm，还更优选高于300g/25mm及最优选高于400g/25mm。
裸式整理膜的密封层或每个密封层与其自身的密封起始温度和/或与裸式整理膜的其他密封层的密封起始温度在任何情况下应低于所述密封层与单位封装的膜材料的热封阈值，优选显著更低，例如至少低约5℃，低约10℃，低约15℃、低约20℃或低约25℃。在指定的密封条件下，裸式整理膜的密封层或每个密封层与其自身的密封强度和/或与裸式整理膜的其他密封层的密封强度应高于所述密封层与单位包装的膜材料的密封强度，优选显著更高，例如至少高约50g/25mm，优选至少高约100g/25mm，更优选至少高约150g/25mm。
“密封不相容性”或“密封不相容的”优选是指在密封条件下的密封强度小于100g/25mm，优选小于80g/25mm，更优选小于60g/25mm，更为优选小于40g/25mm，还更优选为30g/25mm，甚至更优选小于20g/25mm及最优选小于10g/25mm或者甚至小于5g/25mm，或者接近于0g/25mm或0。
膜的内密封层和/或外密封层可任选地以一些方法进一步处理，从而提高密封层与膜材料之间的密封不相容性。然而，本发明的膜优选地不以任何方式进行放电处理。
膜材料可以具有任何已知结构，包括单层和多层。
优选地，密封层(A和B)在芯层C的相反面上形成为涂膜层(coat layers)或涂层(coatings)。这些层可以通过以下方法形成：与芯层共挤出；在已形成的芯层的表面上随后施用一层或多层涂层；挤出涂层；或它们组合。在裸式整理膜的生产中，通常优选将密封层与芯层一起共挤出。
芯层为聚烯烃的，并且还可以包含一种或多种均聚物、一种或多种共聚物或它们中的两种或多种的混合物。然而，芯层优选包含均聚物，更优选包含聚丙烯，最优选包含双轴取向聚丙烯。然而，芯层的材料可以与一种或多种其他材料共混来选择另外的或可选择的功能性或美感(如果需要的话)。
聚烯烃芯可包含一定量的树脂，例如约5％、约7％、或约9％至约12％、约15％或约20％。可以在用于本发明的方法所使用的膜的芯层中使用的树脂的实例包括氢化烃树脂，例如以Arakawa(例如ARKONRTM P-125)或EASTMANRTM(例如REGALITERTM R1125)市售的那些、基于石油C9芳香族化合物的树脂、C5脂族树脂、环戊二烯树脂或其混合物。优选地，树脂具有低于140℃或低于130℃的软化点。
可以理解，裸式整理膜可包括附加层以及迄今为止确定的芯层和密封层C、A和B。这样的附加层例如可包括层压层、可打印层、UV阻隔层、氧渗透层或氧阻隔层、水蒸汽渗透层或水蒸汽阻隔层等。这样的附加层也可以通过以下方法提供：共挤出；共挤出后涂覆；共挤出涂层；或它们中两种或多种方法的组合。或者，层A和/或层B可以与芯层C邻近放置并与其接触。
裸式整理膜可在其芯层中和/或在其密封层的一层或多层中和/或在任何附加层中包含功能材料，以用于与膜的功能性或美感特征有关的其他用途。合适的功能材料可选自一种或多种下述物质、其混合物和/或其组合：UV吸收剂，染料；颜料，着色剂，金属化涂层和/或伪金属化涂层；润滑剂，抗静电剂(阳离子、阴离子和/或非离子型，如聚(氧乙烯)山梨醇酐单油酸酯)，抗氧化剂(如亚磷酸、三(2,4-二叔丁基苯基)酯)，表面活性剂，硬化助剂，光泽改良剂，降解助剂，用来改变膜的透气性和/或透湿性的阻隔涂层(例如聚乙二烯卤化物，如PVdC)；颗粒材料(如滑石)；提高油墨附着和/或印刷性的添加剂，提高硬度的添加剂(如烃类树脂)；提高收缩性的添加剂(如硬树脂)。
以上列出的一些或所有的添加剂可以以组合物形式一起加入以涂覆本发明的膜和/或形成可自涂覆的新层和/或可形成片的外层或表层。或者，在膜形成过程中可将一些或所有的前述添加剂任选地分别加入和/或直接掺入芯层的主要部分(如作为初始聚合物组分的一部分)，因此，它们可以形成或可以不形成层或涂层。
本发明的膜也能够通过两个共挤膜的层压来制备。在芯层上施用外层通常易于受到在复合多层膜生产中常用的任何层压或涂覆技术的影响。然而，优选地，通过共挤技术将一层或多层外层施用于基底，其中当芯层和外层的每一聚合物组分仍是熔融状态时将其共挤出以形成亲密接触。优选地，共挤出受到多通道环形模具的影响，该模具的设计使得在模具内构成复合膜的各层的熔融聚合物组分在它们的边界处合并以形成单一复合结构，然后以管状挤出物的形式从共同模口挤出。应当理解，还可以使用任何其他形状的合适模具，如平模。
聚合物膜能够通过本领域已知的任何工艺制备，包括但不限于铸塑片，流延膜或吹膜。本发明可特别应用于包含空化或非空化的聚丙烯膜的膜，该膜具有嵌段共聚物聚丙烯/聚乙烯芯层以及厚度基本小于芯层厚度的表层，并且该表层包括例如乙烯和丙烯的无规共聚物或丙烯、乙烯和丁烯的无规三元共聚物。该膜可包含双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其可以采用基本上相同的机器方向和横向拉伸比率制成平衡膜，或者能够为不平衡的，其中该膜明显在一个方向(MD或TD)上更具取向性。能够采用连续拉伸，其中热辊实现机器方向上的膜拉伸，此后使用扩幅加热炉(stenter oven)来实现横向拉伸。或者，可采用同步拉伸，例如使用所谓的发泡工艺，或使用同时牵拉扩幅拉伸。
可以使用用于热收缩包装材料等的任何装置热收缩裸式整理膜，包括非往复式板或往复式板和/或热收缩炉或热收缩通道。通常使用约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、或约85℃至约90℃、约95℃、约100℃、约110℃、约120℃、约130℃、约140℃、约150℃、约170℃、或约200℃的热收缩温度。
可以使用的热收缩装置的实例包括FOCKERTM 409收缩套件。该装置包括一个仅可以在捆的顶部上操作的往复式近端板，或包括多个可以在捆的顶部和底部上操作的往复式板。
可以使用的热收缩装置的另一实例是Marden Edwards外封装炉。
本领域技术人员会认识到有多种可用的收缩机器类型和方法。可以根据收缩所需的程度以及工厂要求和需求选择合适的设备。
在优选的实施方案中，在本发明中使用的裸式整理膜在约60℃、约70℃、约80℃、约90℃、约100℃、约110℃、约120℃、约130℃或约140℃下，在机器方向和/或横向方向中表现出约10％或更高、约15％或更高、约20％或更高、约25％或更高、约30％或更高、约35％或更高、约40％或更高、约45％或更高、或约50％或更高的收缩程度。在机器方向或横向方向的收缩程度可相等或可更大。
根据本申请的需要，本发明所使用的膜能够具有多种厚度。例如它们的厚度能够为约10μm至约240μm，优选约12μm至50μm，及最优选约20μm至约30μm。
在本发明所述的至少具有芯层、内密封层和外密封层的多层膜中，每个密封层可独立地具有约0.05μm至约2μm的厚度，优选约0.075μm至约1.5μm，更优选约0.1μm至约1.0μm，最优选约0.15μm至约0.5μm。内和/或外密封层可以固有地或借助合适的处理而为可油墨印刷的。
根据本发明的第二方面，提供了包含被独立包装在膜材料中的整齐排列的独立包装的裸式整理包装，所述独立包装用裸式整理膜一起包装在所述裸式整理包装中，其中所述裸式整理膜包括聚烯烃芯层C、位于所述裸式整理膜的内表面上的内密封层A和位于所述裸式整理膜的外表面上的聚烯烃外密封层B，对内密封层A的材料进行选择以使得在特定密封条件和热收缩条件下与独立封装的包装的膜材料具有密封不相容性，以及对外密封层B的聚烯烃材料进行选择以使得在特定密封条件下与B具有密封相容性并与A具有密封相容性，其中层A和层B由相同的或不同的材料形成，并且层B包含至少一种聚烯烃聚合物和助滑组分，所述助滑组分包含少于层B的0.2重量％的硅酮以及外层的至少0.1重量％的量的非硅酮材料；所述独立包装被排列成有序布置，并且所述裸式整理膜已经被热收缩以紧密包裹整齐排列的包装，而不与所述包装密封。
为避免任何疑义，如果合适的话，上文讨论的本发明第一方面的特征的参考任选地适用于本发明第二方面的产品。
通过参考以下实施例进一步说明本发明，其仅为例示且不受限于本文所述的发明范围。
实施例1:膜的制备
使用“发泡工艺(bubble process)”制备三种膜，其具有以下所示的组成：
实施例1a-膜的光学性质
测定了膜1至3的光学性质。具体地，使用上述的装置和技术测定这些膜的光泽(45°)和雾度(广角和窄角)值。
膜 光泽45°(％) WAH(％) NAH(％)
1 95.4 1.7 5-6
2 95.7 1.6 3-4
3 95.8 1.9 3.5-4.5
本领域技术人员会认识到，膜1至3所表现的光学性质，特别是低雾度值，使得它们适于用作裸式整理膜。
实施例1b-摩擦系数(环境温度)
使用Messmer Slip and Friction tester,Model No.32-90-00-0004装置根据ASTM D1894对膜1至3的样品进行测试，
并且记录的平均摩擦系数在下面列出：
这些结果确认了，在环境温度下，在本发明的方法中使用的膜表现出低摩擦系数。
实施例1c-三球滑动测试
膜1至3的样品进行三球滑动测试。该测试提供膜表面与仅有非常小的接触区域的金属之间的滑动的指标。
具有平表面的刚性板(600mm×150mm)设置为与基线倾斜固定的角度(12°)。待测试的膜放置在倾斜面上，并且待测试的表面在最上面。
铝合金板滑板(50mm×50mm×6.4mm)具有在其中设置的三个6mm直径的碳化钨球轴承。球突出1.5mm并设置在滑板底部的等腰三角形的顶点处。滑板放置在膜上，其前沿在斜坡的上线顶部。以秒记录滑板到达斜坡的最低标记所需的时间，并代表了下降时间。
膜与金属的滑动是可以决定膜在外封装/成型-充填机器(form-fill machine)上的包装性能的重要性质。
该测试的平均结果在下面列出：
膜 结果(秒)
1 6.13
2 4.69
3 4.68
实施例1d-摩擦系数(升高的温度)
使用Messmer Slip and Friction tester,Model No.32-90-00-0004装置根据ASTM D1894对膜1至3的样品进行测试，
并且记录的平均摩擦系数在下面列出：
如本领域技术人员会认识到，即使在升高的温度下摩擦系数仍保持相对低，因此在本发明的方法中使用的膜表现出良好的热滑动性质。
实施例1e-密封起始温度(外/外)
膜1至3的样品进行测试以测定当两个相同材料的带的外表面在5psi热密封0.5秒停留时间时所获得的密封强度。观察到的平均密封强度在下面提供：
这些数据确认了，用于本发明的膜所表现的密封起始温度是可接受地低的，在约80℃或刚刚超过80℃的温度下，这些膜的外层之间形成200g/25mm的密封。
实施例1f-密封起始温度(内/外)
膜1至3的样品进行测试以测定当两个相同材料的带的内表面与外表面在5psi热密封0.5秒停留时间时所获得的密封强度。观察到的平均密封强度在下面提供：
*获得的密封强度超过可测量值
这些数据确认了，用于本发明的膜所表现的密封起始温度是可接受地低的，在约88℃至90℃的温度下，这些膜的内层与外层之间形成200g/25mm的密封。
实施例1g-不相容性窗口
测试膜1至3的样品以测定在膜的内表面与具有外涂层的典型聚烯烃膜封装之间形成密封的温度，所述外涂层包含与硅酮橡胶和二氧化硅一起配制的茂金属催化的PP/PE(95/5)％共聚物。
使用在5psi压力和0.5秒停留时间下操作的热密封装置进行该测试。移除热密封装置的下夹具以重复裸式整理捆的侧面密封。
通过测定在裸式整理膜与聚烯烃膜封装之间形成密封的温度，可以测定不相容性窗口，在该窗口中可以进行热密封，而在裸式整理膜与膜封装之间形成密封的风险最小。
提供12℃至14℃的不相容性窗口是有利的，因为其足够宽以使得可以进行密封而密封温度的波动不会导致裸式整理膜与捆中独立包装的膜封装密封。
实施例1h-热粘连
放置膜1至3的样品以使得它们的外表面接触并在60℃的温度和0.5psi的压力下保持1小时。然后测量分开片所需的力并在下文提供平均结果。
膜 分开片所需的力(g/25mm)
1 4
2 4
3 4
如所见的那样，即使当在本发明的方法中使用的裸式整理膜的外表面在升高的温度下放置在一起一段延长时段时，在它们之间没有形成任何显著强度的密封。这表明封装的捆可以在封装程序之后仍然温或热时进行包装和运输，而没有封装的包装互相粘着的风险。
实施例1i-收缩性能
使用TST1收缩测试仪(Lenzing Instruments)测试膜1和2的样品。通过设置炉以指定的速率自动加热(以每分钟10℃，从40℃到140℃)生成收缩曲线，同时仪器记录收缩的相应变化。以0.1℃增量进行测量。
在不同的温度下，这些样品在机器方向和横向方向的平均收缩程度在下面列出：
这些数据证实了在本发明的方法中使用的膜在热收缩装置中常用的温度下有效地用作热收缩膜。
实施例2:膜的制备
使用“发泡工艺(bubble process)”制备四种膜，其具有以下所示的组成：
实施例2a-膜的光学性质
测定了膜4至7的光学性质。具体地，使用上述的装置和技术测定膜4至7的光泽(45°)和雾度(广角和窄角)值。
膜 光泽45°(％) WAH(％) NAH(％)
4 96.8 2.1 5-6
5 95.4 1.9 5-6
6 94.3 2.1 5-6
7 96.0 1.9 5-6
本领域技术人员会认识到，膜4至7所表现的光学性质，特别是低雾度值，使得它们适于用作裸式整理膜。
实施例2b-摩擦系数(环境温度)
膜4至7的样品进行实施例1b中使用Messmer Slip and Friction tester的测试。记录的平均摩擦系数在下面列出：
这些结果确认了，在环境温度下，在本发明的方法中使用的膜表现出低摩擦系数。
实施例2c-摩擦系数(升高的温度)
膜4至7的样品进行实施例1d中使用Messmer Slip and Friction tester的测试。记录的平均摩擦系数在下面列出：
已知摩擦系数高度依赖于膜的表面特性以及聚合物的密封性质。从该结果可见，增加膜的外涂层重量降低了摩擦系数。不希望被理论限制，相信增加涂层重量具有增加这些膜的表面处的助滑组分水平的效果，这进而降低了在升高的温度下的摩擦系数。
总言之，对于所有的膜，即使在升高的温度下摩擦系数仍保持相对低，因此在本发明的方法中使用的膜表现出良好的热滑动性质。
实施例2d-RDM密封起始温度(外/外、内/内和外/内)
膜4至7的样品进行测试以测定当两个相同材料的带的外表面在5psi热密封0.5秒停留时间时所获得的密封强度。观察到的平均密封强度在下面提供：
这些数据确认了，用于本发明的膜所表现的密封起始温度是可接受地低的，在约85℃至91℃的温度，这些膜的外层之间形成200g/25mm的密封。
实施例2f-RDM不相容性窗口
测试膜4至7的样品以测定在膜的内表面与具有外涂层的典型聚烯烃膜封装之间形成密封的温度，所述外涂层包含与硅酮橡胶和二氧化硅一起配制的茂金属催化的PP/PE(95/5)％共聚物。
使用在5psi压力和0.5秒停留时间下操作的热密封装置进行该测试。移除热密封装置的下夹具以重复裸式整理捆的侧面密封。
通过测定在裸式整理膜与聚烯烃膜封装之间形成密封的温度，可以测定不相容性窗口，在该窗口中可以进行热密封，而在裸式整理膜与膜封装之间形成密封的风险最小。
提供16℃至21℃的不相容性窗口是有利的，因为其足够宽以使得可以进行密封而密封温度的波动不会导致裸式整理膜与捆中独立包装的膜封装密封。
实施例2g-Brugger密封起始温度(外/外、内/内和内/外)
对膜4至7的样品进行测试以测定当两个相同材料的带的外表面在Brugger密封器上在0.5psi热密封0.15秒停留时间时所获得的密封强度。这些条件代表典型单位封装机器的低密封条件。观察到的平均密封强度在下面提供：
这些数据表明，用于本发明的膜所表现的低压密封起始温度是可接受地低的，在约91℃至102℃的温度下，这些膜的外层之间形成200g/25mm的密封。
实施例2i-Brugger不相容性窗口
测试膜4至7的样品以测定在膜的内表面与具有外涂层的典型聚烯烃膜封装之间形成密封的温度，所述外涂层包含与硅酮橡胶和二氧化硅一起配制的茂金属催化的PP/PE(95/5)％共聚物。
在Brugger密封器上使用在0.5psi压力和0.15秒停留时间下操作的热密封装置进行该测试。Brugger密封装置具有单加热夹具，其以固定的压力压紧。
测定了不相容性窗口，在该不相容性窗口中可以进行低压热密封而在裸式整理膜与膜封装之间形成密封的风险最小。
提供3℃至10℃的不相容性窗口是可接受的，因为其足够宽以使得可以进行低压密封而密封温度的小波动不会导致裸式整理膜与捆中独立包装的膜封装密封。

Claims (19)

1.用于形成裸式整理包装的方法，其包括：
a.提供整齐排列的由膜材料独立封装的包装；
b.提供裸式整理膜，其用于对所述独立封装的包装进行裸封装，所述裸式整理膜包含聚烯烃芯层C、位于所述裸式整理膜的内表面上的内密封层A和位于所述裸式整理膜的外表面上的聚烯烃外密封层B，对所述内密封层A的材料进行选择以使得在特定密封条件和热收缩条件下与所述独立封装的包装的所述膜材料具有密封不相容性，并且对所述聚烯烃外密封层B的所述聚烯烃材料进行选择以使得在所述特定密封条件下与聚烯烃外密封层B具有密封相容性并与内密封层A具有密封相容性，其中内密封层A和聚烯烃外密封层B由相同的或不同的材料形成，并且聚烯烃外密封层B包含至少一种聚烯烃聚合物和助滑组分，所述助滑组分包含少于所述聚烯烃外密封层B的0.2重量％的硅酮以及超过所述聚烯烃外密封层B的0.1重量％的非硅酮组分；
c.将所述独立封装的包装排列成有序布置；
d.排列所述裸式整理膜以使其至少部分地包裹所述有序布置的独立封装的包装，而不必与所述有序布置的独立封装的包装接触；以及
e.通过将所述裸式整理膜暴露于所述热收缩条件而使其热收缩，使得所述裸式整理膜收缩并紧密包裹所述整齐排列的独立封装的包装，而不与所述独立封装的包装密封。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤中的一个或多个步骤，所述步骤可以在步骤a)至步骤d)中的任一个步骤之前或之后进行：
a-1)形成具有重叠边缘的膜管；
a-2)通过将膜管的所述重叠边缘密封在一起而形成环绕密封；
a-3)通过在膜管中折起并密封折起的末端而在所述裸式整理包装的每一末端形成套封。
3.如权利要求2所述的方法，其中通过以下实施步骤a-1)：将所述裸式整理膜缠绕在所述有序布置的独立封装的包装的周围以形成膜管。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中在步骤a-2)中形成的所述环绕密封在内密封层A和聚烯烃外密封层B之间形成。
5.如权利要求2所述的方法，其中在步骤a-3)中形成的所述套封形成为聚烯烃外密封层B-聚烯烃外密封层B和/或内密封层A-聚烯烃外密封层B和/或内密封层A-内密封层A，以及它们中的两个或更多个的组合。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜表现出5.0％或更低的广角雾度和/或窄角雾度。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜表现出在45°测得的95％或更高的光泽。
8.如权利要求1所述的方法，其中在5psi的压力和0.5s停留时间下，在90℃或更低下进行密封操作之后，所述裸式整理膜能够在内密封层A、聚烯烃外密封层B、或内密封层A和聚烯烃外密封层B二者与内密封层A和/或聚烯烃外密封层B之间形成具有200g/25mm密封强度的密封。
9.如权利要求1所述的方法，其中在5psi的压力和0.5s停留时间下，在80℃或更低下进行密封操作之后，所述裸式整理膜能够在内密封层A、聚烯烃外密封层B、或内密封层A和聚烯烃外密封层B二者与内密封层A和/或聚烯烃外密封层B之间形成具有200g/25mm密封强度的密封。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜在环境温度下表现出0.5或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜在60℃下表现出1或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜在80℃下表现出4或更低的静摩擦系数和/或动摩擦系数。
13.如权利要求1所述的方法，其中内密封层A和/或聚烯烃外密封层B包含聚烯烃共聚物的共混物。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述聚烯烃共聚物之一为丙烯与乙烯或丁烯的共聚物。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述聚烯烃共聚物之一为丙烯、乙烯和丁烯的三元共聚物。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述非硅酮组分包含二氧化硅和/或硅酸盐。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜的内密封层A、聚烯烃外密封层B、或内密封层A和聚烯烃外密封层B二者与内密封层A和/或聚烯烃外密封层B之间的密封起始温度比所述内密封层A和/或聚烯烃外密封层B与所述独立封装的包装的所述膜材料的热密封阈值低至少15℃。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述裸式整理膜的内密封层A、聚烯烃外密封层B、或内密封层A和聚烯烃外密封层B二者与内密封层A和/或聚烯烃外密封层B之间的密封起始温度比所述内密封层A和/或聚烯烃外密封层B与所述独立封装的包装的所述膜材料的热密封阈值低至少10℃。
19.裸式整理包装，其包含被独立包装在膜材料中的整齐排列的独立包装，所述独立包装用裸式整理膜被一起包装在所述裸式整理包装中，其中所述裸式整理膜包含聚烯烃芯层C、位于所述裸式整理膜的内表面上的内密封层A和位于所述裸式整理膜的外表面上的聚烯烃外密封层B，对所述内密封层A的材料进行选择以使得在特定密封条件和热收缩条件下与所述独立包装的膜材料具有密封不相容性，以及对所述聚烯烃外密封层B的所述聚烯烃材料进行选择以使得在所述特定密封条件下与聚烯烃外密封层B具有密封相容性并与内密封层A具有密封相容性，其中内密封层A和聚烯烃外密封层B由相同的或不同的材料形成，并且聚烯烃外密封层B包含至少一种聚烯烃聚合物和助滑组分，所述助滑组分包含少于所述聚烯烃外密封层B的0.2重量％的硅酮以及超过所述聚烯烃外密封层B的0.1重量％的非硅酮组分；所述独立包装被排列成有序布置，并且所述裸式整理膜已经被热收缩以紧密包裹所述整齐排列的独立包装，而不与所述独立包装密封。
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