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CN109311291B - 多层膜和包含其的包装 - Google Patents

多层膜和包含其的包装 Download PDF

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CN109311291B CN201780038345.8A CN201780038345A CN109311291B CN 109311291 B CN109311291 B CN 109311291B CN 201780038345 A CN201780038345 A CN 201780038345A CN 109311291 B CN109311291 B CN 109311291B
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Abstract

本发明提供多层膜和由这类膜形成的包装。在一个方面，多层膜包含层A，其是具有顶部面部表面和底部面部表面的密封剂层，其中层A包含(a)包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物，其中所述共聚物的熔体指数(I2)为2至30克/10分钟，并且其中基于所述共聚物的重量，所述共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为5至30重量％，和(b)结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高的聚烯烃弹性体；以及具有顶部面部表面和底部面部表面的层B，其中层B的所述顶部面部表面与层A的底部面部表面粘附接触。

Description

多层膜和包含其的包装
技术领域
本发明涉及多层膜和包含这类膜的包装。
背景技术
可热密封和易开膜大规模用于包括例如食品产品的临时封闭容器。例如，可剥离膜可以被密封到如托盘的刚性容器。在使用期间，消费者撕掉可剥离膜。
可热密封膜必须能够在加热时密封。在典型的密封过程中，膜的背衬或网层与加热表面如密封钳口直接接触。因此，热量通过膜的背衬层传递，以熔融并熔合内部密封剂层从而形成密封件。
拉开密封件所需的力称为“密封强度”或“热封强度”，其可根据ASTM F88测量。所需的密封强度根据特定的最终用户应用而变化。对于软包装应用，如谷物衬里、零食食品包装、饼干管和蛋糕混合衬里，所需的密封强度通常在约1-9磅/英寸的范围内。例如，对于易开的谷物盒衬里，通常规定密封强度在约2-3磅/英寸的范围内，但具体的目标根据个别制造商的要求而变化。除了软包装应用之外，可密封和可剥离的膜也可用于硬包装应用，如用于便利物品的盖子(例如，如布丁的零食)和医疗装置。典型的硬包装的密封强度为约1-5磅/英寸。
还希望具有低的热封起始温度，这有助于确保快速的包装线速度和宽的密封窗口，宽的密封窗口可以适应工艺条件(如压力和温度)的变化。
通过将封盖膜密封到无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET或A-PET)片材或托盘来形成一种类型的食品包装。将封盖膜密封到A-PET片材或托盘有两种典型方法。在一种方法中，将聚乙烯类密封剂层涂覆或层压在A-PET片材或托盘上，以促进片材或托盘与封盖膜的粘合。这种方法增加了A-PET片材或托盘的制造成本，并且抑制了片材或托盘的可再循环性。另一种方法涉及使用乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-G)作为封盖膜中的密封剂层。这种方法导致在PET-G密封剂层和封盖膜的其余部分之间需要连接层，并且PET-G树脂需要干燥时间，这增加了成本和制造封盖膜的难度。
仍然需要能够提供所需的密封性能的将封盖膜密封到A-PET片材和托盘以及由类似材料形成的片材和托盘的新方法。
发明内容
本发明提供了多层膜，其包含密封剂层，该密封剂层在一些应用中可用作封盖膜或封盖膜的组分。例如，在一些实施例中，本发明的多层膜可以提供密封剂层，该密封剂层有助于将封盖膜粘附到A-PET片材或托盘，或者粘附到由类似材料形成的片材或托盘。在一些方面，通过在封盖膜上提供密封剂层使得在A-PET片材或托盘上不需要密封剂层，本发明有利地实现可再循环性并且降低了用于某些应用的A-PET片材和托盘的制造成本。此外，在一些方面，多层膜中的聚乙烯类密封剂层有利于使用吹膜工艺制造封盖膜，同时避免使用PETG型密封剂所带来的缺点。
在一个方面，本发明提供了一种多层膜，其包含：层A，所述层A是具有顶部面部表面和底部面部表面的密封剂层，其中层A包含(a)包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物，其中共聚物的熔体指数(I2)为2至30克/10分钟，并且其中基于共聚物的重量，共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为5至30重量％，和(b)结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高的聚烯烃弹性体；以及具有顶部面部表面和底部面部表面的层B，其中层B的顶部面部表面与层A的底部面部表面粘附接触。
在另一方面，本发明涉及食品包装，其包含本文公开的任何多层膜和托盘，其中层A的顶部面部表面密封到托盘的至少一部分。
这些和其它实施例更详细地描述于具体实施方式中。
具体实施方式
除非有相反的说明、从上下文暗示或本领域的惯例，否则所有份数和百分数均基于重量，所有温度均以℃表示，并且所有测试方法为截至本公开的提交日期的最新测试方法。
如本文所用，术语“组合物”是指包含所述组合物的材料的混合物，以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物包含术语均聚物(用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物，应理解痕量的杂质可掺入所述聚合物结构中)以及如下文所定义的术语互聚物。痕量的杂质(例如催化剂残余物)可掺入聚合物中和/或在聚合物内。聚合物可为单一聚合物、聚合物共混物或聚合物混合物。
如本文所用，术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同类型的单体制备的聚合物。因此，通用术语互聚物包括共聚物(用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。
如本文所用，术语“烯烃类聚合物”或“聚烯烃”是指聚合物，所述聚合物以聚合形式包含大部分烯烃单体，例如乙烯或丙烯(基于聚合物的重量)，且任选地可包含一种或多种共聚单体。
“聚丙烯”是指具有大于50重量％的丙烯单体衍生单元的聚合物。
如本文所用，术语“乙烯/α-烯烃互聚物”是指以聚合形式包含大部分乙烯单体(基于互聚物的重量)和α-烯烃的互聚物。
如本文所用，术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指以聚合形式包含大部分乙烯单体(基于共聚物的重量)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。
术语“粘附接触”及类似术语表示一层的一个面部表面与另一层的一个面部表面彼此碰触并粘合接触，使得一层不能从另一层移除而不损坏两层的层间表面(即，接触面部表面)。
术语“包含”、“包括”、“具有”及其衍生词不旨在排除任何附加的组分、步骤或程序的存在，无论其是否具体公开。为了避免任何疑问，除非有相反的说明，否则通过使用术语“包含”要求保护的所有组合物可包括任何附加的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合的还是其它的。相反，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其它组分、步骤或程序，除对可操作性来说并非必不可少的那些之外。术语“由……组成”排除未具体描述或列出的任何组分、步骤或程序。
“聚乙烯”或“乙烯类聚合物”是指包含大于50重量％的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。所述聚合物包括聚乙烯均聚物或共聚物(意指衍生自两种或更多种共聚单体的单元)。本领域已知的聚乙烯的常见形式包括低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；极低密度聚乙烯(VLDPE)；单点催化的线性低密度聚乙烯，包括线性和基本线性的低密度树脂(m-LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。这些聚乙烯材料通常是本领域已知的；然而，以下描述可能有助于理解这些不同聚乙烯树脂中的一些之间的差异。
术语“LDPE”也可称为“高压乙烯聚合物”或“高度支化的聚乙烯”，并且定义为在高压釜或管式反应器中于高于14500psi(100MPa)的压力下使用自由基引发剂(如过氧化物)部分或完全均聚或共聚的聚合物(参见例如US 4,599,392，其通过引用并入本文)。LDPE树脂通常具有0.916到0.935g/cm3范围内的密度。
术语“LLDPE”包括使用传统的齐格勒-纳塔催化剂系统(Ziegler-Natta catalystsystem)以及单位点催化剂制备的两种树脂，并且包括线性、基本上线性或非均质聚乙烯共聚物或均聚物，所述单位点催化剂包括但不限于双茂金属催化剂(有时被称为“m-LLDPE”)和限定几何构型的催化剂。与LDPE相比，LLDPE含有较少的长链支化，并且包括基本上线性的乙烯聚合物(其在美国专利5,272,236、美国专利5,278,272、美国专利5,582,923和美国专利5,733,155中进一步定义)、均匀支化的线性乙烯聚合物组合物(如美国专利第3,645,992号中的那些)、非均匀支化的乙烯聚合物(如根据美国专利第4,076,698号中公开的方法制备的那些)和/或其共混物(如US 3,914,342或US 5,854,045中公开的那些)。LLDPE可以使用本领域已知的任何类型的反应器或反应器配置通过气相、溶液相或淤浆聚合或其任何组合制备。
术语“MDPE”是指密度为0.926至0.935g/cm3的聚乙烯。“MDPE”通常使用铬或齐格勒-纳塔催化剂或使用单位点催化剂来制作，并且分子量分布(“MWD”)通常大于2.5，所述单位点催化剂包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂。
术语“HDPE”是指密度大于约0.935g/cm3的聚乙烯，其通常用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂来制备，所述单位点催化剂包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂。
术语“ULDPE”是指密度为0.880至0.912g/cm3的聚乙烯，其通常用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单位点催化剂来制备，所述单位点催化剂包括但不限于双茂金属催化剂和限定几何构型的催化剂。
在一个方面，本发明提供一种多层膜，其包含：层A，其为具有顶部面部表面和底部面部表面的密封剂层，其中层A包含(a)包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物，其中共聚物的熔体指数(I2)为2至30克/10分钟，并且其中基于共聚物的重量，共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为5至30重量％，和(b)结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高的聚烯烃弹性体；以及具有顶部面部表面和底部面部表面的层B，其中层B的顶部面部表面与层A的底部面部表面粘附接触。
在一些实施例中，基于共聚物的重量，共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为15-25重量％。应当理解，在一些实施例中，共聚物可包含乙烯和丙烯酸乙酯，在一些实施例中包含乙烯和丙烯酸甲酯，以及在一些实施例中包含乙烯、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯。在一些实施例中，共聚物包含乙烯和丙烯酸乙酯。
在一些实施例中，共聚物的熔体指数(I2)为5至25克/10分钟。
在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含40至90重量％的包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含50至80重量％的包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含60至75重量％的包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物。
在一些实施例中，聚烯烃弹性体包含聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性体乙烯乙酸乙烯酯或其组合。在聚烯烃弹性体包含聚乙烯弹性体的一些实施例中，聚乙烯弹性体的密度为0.853至0.890g/cm3。在一些实施例中，聚烯烃弹性体是密度为0.853至0.890g/cm3的乙烯/α-烯烃互聚物。
在一些实施例中，聚烯烃弹性体的结晶度为25％或更低。在一些实施例中，聚烯烃弹性体的结晶度为20％或更低。在一些实施例中，聚烯烃的熔体指数(I2)为4.0克/10分钟或更高。
在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含10至60重量％的聚烯烃弹性体。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含20至50重量％的聚烯烃弹性体。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含25至40重量％的聚烯烃弹性体。
在一些实施例中，除了聚烯烃弹性体和包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物之外，层A还包含至少一种附加聚合物。在一些实施例中，至少一种附加聚合物包含乙烯乙酸乙烯酯。
在一些实施例中，可以对层A进行电晕处理。
在一些实施例中，层B包含聚乙烯。
在一些实施例中，多层膜进一步包含至少一个附加层，其中层A的顶部面部表面是膜的顶部面部表面。在一些实施例中，至少一个附加层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、乙烯-乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)或其组合。在一些实施例中，附加层被层压到层B的底部面部表面。在一些实施例中，附加层与层A和层B共挤出。
多层膜可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明的一些实施例涉及如食品包装的包装。在一些实施例中，本发明的食品包装包含根据本文公开的任何实施例的多层膜和托盘，其中层A的顶部面部表面密封到托盘的至少一部分。在一些实施例中，托盘由无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。
本发明的食品包装可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。
密封剂层
本发明的多层膜包含作为密封剂层的第一层(层A)。如本文所阐述，密封剂层包含聚合物的共混物，当密封到由无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯或类似材料形成的托盘时，所述聚合物共混物提供所需的密封强度。用于本发明的多层膜的密封剂层可提供优于将封盖膜密封到A-PET薄片或托盘的现有方法的其它优点。
在一个实施例中，密封剂层包含(a)包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物，其中共聚物的熔体指数(I2)为2至30克/10分钟，并且其中基于共聚物的重量，共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为5至30重量％，和(b)结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高的聚烯烃弹性体。
含有乙烯和丙烯酸烷基酯共聚物可以是，例如，乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物，或乙烯丙烯酸丁酯，或其组合。在一些实施例中，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物是乙烯丙烯酸乙酯。
在一些实施例中，基于共聚物的重量，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物的丙烯酸酯含量为5至30重量％。在一些实施例中，基于共聚物的重量，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物的丙烯酸酯含量为15至25重量％的。如本文所用，使用ASTM D3594测量乙烯丙烯酸烷基酯共聚物的丙烯酸酯含量。
在一些实施例中，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物的熔体指数(I2)具有2克/10分钟至30克/10分钟的熔体指数。本文中包括并且本文中公开从2克/10分钟至30克/10分钟的所有个别值和子范围。例如，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物的熔体指数可以从下限2、3、4、5、10、13、15、20、22或25克/10分钟至上限5、7、10、13、15、17、20、22、25、28或30克/10分钟。在本发明的一个特定方面，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物的熔体指数为5克/10分钟至25克/10分钟。
在一些实施例中，基于层A的重量，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物占层A的40至90重量％。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含50至80重量％的包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物。在一些实施例中，基于层A的重量，包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物占层A的60至75重量％。
可用于密封剂层的市售乙烯丙烯酸烷基酯共聚物的实例包括可以商品名AMPLIFYTM EA购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的乙烯丙烯酸乙酯共聚物，包括例如AMPLIFYTM EA100、AMPLIFYTM EA101、AMPLIFYTM EA102和AMPLIFYTM EA103，以及可以商品名Elvaloy购自杜邦(DuPont)的乙烯丙烯酸烷基酯共聚物。
除了包含乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物之外，密封剂层(层A)还包含结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高的聚烯烃弹性体。
聚烯烃弹性体可以是聚乙烯弹性体、聚丙烯弹性体、乙烯乙烯基弹性体或其组合。
聚烯烃弹性体的结晶度为30％或更低。在一些实施例中，聚烯烃弹性体的结晶度为25％或更低。在一些实施例中，聚烯烃弹性体的结晶度为20％或更低。
在一些实施例中，聚烯烃的熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更低。在一些实施例中，聚烯烃的熔体指数高达30克/10分钟。本文中包括并且本文中公开从1.0克/10分钟至30克/10分钟的所有个别值和子范围。例如，聚烯烃弹性体的熔体指数可以从下限1、2、3、4、5、10、13、15、20、22或25克/10分钟至上限5、7、10、13、15、17、20、22、25、28或30克/10分钟。在本发明的一个特定方面，聚烯烃弹性体的熔体指数为4克/10分钟至15克/10分钟。
在一些实施例中，聚烯烃弹性体的密度为0.853至0.890g/cm3。本文中包括并且本文中公开从0.853g/cm3至0.890g/cm3的所有个别值和子范围；例如聚烯烃弹性体的密度可以从下限0.853、0.855、0.857、0.860、0.865、0.870或0.875g/cm3至上限0.870、0.875、0.880、0.885或0.890g/cm3。在一些实施例中，聚烯烃弹性体的密度为0.853至0.885g/cm3。
在一些实施例中，基于层A的重量，聚烯烃弹性体占层A的10至60重量％。在一些实施例中，基于层A的重量，层A包含20至50重量％的聚烯烃弹性体。在一些实施例中，基于层A的重量，聚烯烃弹性体占层A的25至40重量％。
可用于密封剂层(层A)的聚烯烃弹性体的实例包括可以商品名AFFINITYTM、ENGAGETM、VERSIFYTM和AMPLIFYTM TY购自陶氏化学公司的那些，包括例如AFFINITYTM EG8100G、AFFINITYTM EG 8200G、VERSIFYTM 3401、ENGAGETM 8200和AMPLIFYTM TY1052H。
在一些实施例中，密封剂层(层A)进一步包含附加聚合物。在一些这类实施例中，密封剂层(层A)进一步包含乙烯乙酸酯。
当密封剂层包含乙烯乙酸酯共聚物时，乙烯乙酸酯共聚物可以是例如乙烯乙酸乙烯酯。在一些实施例中，乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯酯含量可为5％至40％。在一些实施例中，乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯酯含量为5％至30％。在一些实施例中，乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯酯含量为15％至25％。如本文所用，乙烯乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量使用ASTM 5594测量。
在一些实施例中，乙烯乙酸酯共聚物的熔体指数(I2)具有2克/10分钟至30克/10分钟的熔体指数。本文中包括并且本文中公开从2克/10分钟至30克/10分钟的所有个别值和子范围。例如，乙烯乙酸酯共聚物的熔体指数可以从下限2、3、4、5、10、13、15、20、22或25克/10分钟至上限5、7、10、13、15、17、20、22、25、28或30克/10分钟。在本发明的一个特定方面，乙烯乙酸酯共聚物的熔体指数为5克/10分钟至25克/10分钟。
在一些实施例中，基于层A的重量，乙烯乙酸酯共聚物占层A的40至90重量％。在一些实施例中，基于层的重量A，层A包含50至80重量％的乙烯乙酸酯共聚物。在一些实施例中，基于层A的重量，乙烯乙酸酯共聚物占层A的60至75重量％。
可用于密封剂层的乙烯乙酸酯共聚物的实例包括可以商品名Elvax购自杜邦的乙烯乙酸酯共聚物，包括例如Elvax 450A和Elvax 260。
在一些实施例中，少量其它聚合物也可包括在层A中。这类其它聚合物的实例包括但不限于聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯(均聚物或共聚物)、乙烯丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸、聚丁烯、聚苯乙烯、聚酯等。
在一些实施例中，在密封多层膜之前，可以使用本领域技术人员已知的技术对密封剂层(层A)进行电晕处理。
层B
本发明的多层膜包括具有顶部面部表面和底部面部表面的第二层(层B)，其中层B的顶部面部表面与密封剂层(层A)的底部面部表面粘附接触。
通常，层B可以由本领域技术人员已知的任何聚合物或聚合物共混物形成。在一些实施例中，层B包含聚烯烃。
在一些实施例中，层B包含聚乙烯。在一些实施例中，聚乙烯可能是特别理想的，因为它可以使层B与密封剂层共挤出。在这类实施例中，基于本文的教导，层B可以包含本领域的技术人员已知的适合用作多层膜中的层的任何聚乙烯。例如，在一些实施例中，可用于层B中的聚乙烯可以是超低密度聚乙烯(ULDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高熔体强度高密度聚乙烯(HMS-HDPE)、超高密度聚乙烯(UHDPE)、增强聚乙烯等。
在一些实施例中，层B包含聚丙烯。聚丙烯可包含丙烯/α-烯烃共聚物、丙烯均聚物或其共混物。在各种实施例中，丙烯/α-烯烃共聚物可以是无规共聚物聚丙烯(rcPP)、抗冲共聚物聚丙烯(hPP+至少一种弹性体冲击改性剂)(ICPP)、高抗冲聚丙烯(HIPP)、高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)、全同立构聚丙烯(iPP)、间同立构聚丙烯(sPP)、具有乙烯的丙烯类共聚物和其组合。
其它层
本发明的多层膜的一些实施例可包括上述那些层之外的层。在包含三层或更多层的这类实施例中，层A的顶部面部表面仍然是膜的顶部面部表面。换句话说，任何附加层将与层B的底部面部表面或另一中间层粘附接触。
例如，多层膜可以进一步包含通常取决于应用而被包括在多层膜中的其它层，包括例如阻挡层、连接层、聚乙烯层、其它聚丙烯层等。
取决于附加层和多层膜的组成，在一些实施例中，附加层可以与膜中的其它层共挤出，而在其它实施例中，附加层可以被层压到相邻层的底部面部表面。
在一些实施例中，多层膜包含聚对苯二甲酸乙二醇酯层，并且聚对苯二甲酸乙二醇酯层的顶部面部表面被层压到层B的底部面部表面。在这类实施例中，基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的任何聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在其它实施例中，一个或多个附加层可包含聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、乙烯-乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)或其组合。
添加剂
应理解，前述层中的任一层可以进一步包含如本领域的技术人员已知的一种或多种添加剂，例如抗氧化剂、紫外光稳定剂、热稳定剂、助滑剂、防结块剂、颜料或着色剂、加工助剂、交联催化剂、阻燃剂、填充剂和发泡剂。
包含本文公开的层的组合的多层膜可以具有多种厚度，这取决于例如层数、膜的预期用途和其它因素。在一些实施例中，本发明的多层膜具有25至200微米(通常35-150微米)的厚度。
在一些实施例中，本发明的多层膜可有利地提供所需的密封性能，如当密封到无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯并且根据ASTM F88测量时至少800g/25mm的热封强度，和/或小于或等于120℃的热封起始温度。在一些实施例中，当密封到无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯并根据ASTM F88测量时，本发明的多层膜可提供800至1600g/25mm的密封强度。在一些实施例中，当密封到无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯并且根据ASTM F88测量时，本发明的多层膜可以提供至少850g/25mm的密封强度。
制备多层膜的方法
基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的技术形成多层膜。例如，对于可以共挤出的那些层，基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的技术将这类层共挤出为吹塑膜或流延膜。具体来说，基于本文公开的不同膜层的组成，吹塑膜生产线和流延膜生产线可以被配置成基于本文的教导使用本领域技术人员已知的技术在单个挤出步骤中共挤出本发明的多层膜。
在一些实施例中，多层膜可包含多个共挤出的层，然后层压到一个或多个附加层上。在这类实施例中，基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的技术将共挤出的膜的面部表面层压到另一个膜层的面部表面。例如，在多层膜包含聚对苯二甲酸乙二醇酯层的一些实施例中，聚对苯二甲酸乙二醇酯层可以层压到层B的底部面部表面或另一个中间层，其中密封剂层的顶部面部表面保持作为层压多层膜的顶部面部表面。
如上所述，在一些实施例中，基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的技术对密封剂层(层A)进行电晕处理。
包装
本发明的多层膜可用于形成包装。例如，在一些实施例中，本发明的多层膜可以密封到片材或托盘以形成食品包装。可包括在这类包装中的食物的实例包括肉类、奶酪和其它食物。
托盘或片材可由聚酯形成，如无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯、取向聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯。本发明的多层膜特别适用于由聚对苯二甲酸乙二醇酯或无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的托盘或片材。基于本文的教导并基于包装的特定用途(例如，食物类型、食物量等)，可以使用本领域技术人员已知的技术形成这类托盘或片材。
基于本文的教导，可以使用本领域技术人员已知的技术，经由膜的密封剂层(层A)将本发明的多层膜密封到片材或托盘。
测试方法
除非本文另外指出，否则在本发明的描述性方面中使用以下分析性方法：
密度
根据ASTM D 1928来制备用于密度测量的样品。聚合物样品在190℃和30,000psi(207MPa)下压制三分钟，并且然后在21℃和207Mpa下压制一分钟。使用ASTM D792方法B在样品压制的一小时内进行测量。
熔体指数
熔体指数I2(或I2)和I10(或I10)分别在190℃和2.16kg以及10kg的负载下根据ASTM D-1238来测量。其值以克/10分钟为单位报告。“熔体流动速率”用于聚丙烯类树脂并且根据ASTM D1238(230℃，在2.16kg下)来测定。
结晶度百分比
差示扫描量热法(DSC)可以用于测量聚合物在广泛温度范围内的熔融和结晶行为。配备有RCS(冷藏冷却系统)和自动进样器的TA仪器公司(TA Instruments)Q1000DSC用于进行此分析。在测试期间，使用50毫升/分钟的氮气吹扫气体流量。每一样品在约175℃下熔融压制成膜；熔融样品然后气冷到室温(大约25℃)。通过在175℃、1500psi下压制“0.1至0.2克”样品持续30秒以形成“0.1至0.2密耳厚”膜来形成膜样品。从冷却的聚合物中抽取3-10mg6mm直径样本，称重，放置于轻铝盘(大约50mg)中，并且卷曲关闭。然后进行分析以确定其热特性。
通过使样品温度缓慢上升和缓慢下降以产生热流对比温度曲线来测定样品的热行为。首先，将样品快速加热到180℃，并且保持等温五分钟以去除其热历程。接着，以10℃/分钟冷却速率使样品冷却到-40℃，并且在-40℃下保持等温五分钟。然后以10℃/分钟加热速率将样品加热到150℃(这是“第二加热”渐变)。记录冷却和第二加热曲线。通过将基线端点设定为从开始结晶到-20℃来分析冷却曲线。通过将基线端点设定为从-20℃到熔融结束来分析加热曲线。测定的值是峰值熔融温度(Tm)、峰值结晶温度(Tc)、熔化热(Hf)(以焦耳/克为单位)以及使用以下计算的样品的结晶度％：结晶度％＝((Hf)/(290J/g))×100。熔化热(Hf)和峰值熔融温度从第二加热曲线记录。从冷却曲线测定峰值结晶温度。
热封强度
使用ASTM F88如下测量热封强度或密封强度。
将厚度为2密耳的膜放在厚度为10密耳的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯片材上，多层膜的密封剂层与片材接触。然后，将KOPPE热封机的密封条在80°至150℃的各种密封温度下以10℃的增量向下压在多层膜上，每个密封条的停留时间为一秒，密封压力为一巴(即，在80°和150℃之间的每个密封温度下密封不同的膜样品用于评估)。
将密封的样品调节24小时(在23℃和50％相对湿度下)并切成在多层膜的纵向上具有一英寸宽度的条带。然后在ASTM F88中描述的技术A的保持方法下以10英寸/分钟的速率在Instron装置上拉动条带。记录来自五个重复测试样品的峰值负载平均值。
热封起始温度
根据上述热封强度测量，热封起始温度(HSIT)被确定为在ASTM F88下密封强度达到高于454g/25mm的最低温度。
现在将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
实例
下文论述的实例中使用以下材料：
Figure BDA0001913474290000151
AMPLIFYTM EA100、AMPLIFYTM EA101和AMPLIFYTM EA103是可购自陶氏化学公司的乙烯丙烯酸乙酯共聚物。Elvax 450是可购自杜邦的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，其乙酸乙烯酯含量为18重量％。AFFINITYTM 1840、AFFINITYTM 8100、AFFINITYTM 8200和ENGAGETM 8150是可购自陶氏化学公司的聚烯烃弹性体。AMPLIFYTM TY 1052H是可购自陶氏化学公司的马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体。
上述材料用于在具有层A/层B/层C(A/B/C)结构的不同多层膜中形成不同的密封剂层(层A)。每个膜的层B是ELITETM 5940G，其是可购自陶氏化学公司的增强聚乙烯，密度为0.940g/cm3并且熔体指数(I2)为0.85克/10分钟。每个膜的层C是DOWLEXTM 2038.68G，其是可购自陶氏化学公司的线性低密度聚乙烯，密度为0.935g/cm3并且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟。
膜通过传统的聚乙烯吹膜生产线制造，以提供重量分布为25％层A/50％层B/25％层C的多层膜。层A、B和C的树脂挤出熔融温度为分别为412℉、431℉和424℉。吹塑膜生产线的模头直径为2.95英寸，平铺平面为12英寸，吹胀比为2.6，模头间隙为78.7密耳。输出率为36磅/小时。
使用上述技术测量膜的热封强度和热封起始温度。
表1示出了每个多层膜中层A的组成以及热封强度和热封起始温度。表1中所示的热封强度是在120℃至150℃的温度范围内测量的最大热封强度。在较高温度下，可以观察到较高的热封强度。标记为发明膜的膜是根据本发明某些实施例的膜，并且标记为比较膜的膜是为了比较目的而提供的。
表1
Figure BDA0001913474290000161
如上所示，相较于比较膜，本发明的多层膜(发明膜1-9)中的密封剂层表现出更高的热封强度(等于或高于850g/25mm)和更低的热封起始温度(等于或低于120℃)。

Claims (13)

1.一种多层膜，其包含：
层A，其是具有顶部面部表面和底部面部表面的密封剂层并且包含：
(a)基于层A的重量，40至90重量％的共聚物，所述共聚物包含乙烯和丙烯酸烷基酯，其中所述共聚物的熔体指数(I2)为2至30克/10分钟，并且其中基于所述共聚物的重量，所述共聚物中丙烯酸烷基酯的总量为5至30重量％；和
(b)基于层A的重量，10至60重量％的聚烯烃弹性体，所述聚烯烃弹性体的结晶度为30％或更低且熔体指数(I2)为1.0克/10分钟或更高；以及
具有顶部面部表面和底部面部表面的层B；
其中层B的所述顶部面部表面与层A的底部面部表面粘附接触。
2.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述聚烯烃弹性体是密度为0.853至0.890g/cm3的聚乙烯弹性体。
3.根据权利要求1所述的多层膜，其中所述聚烯烃弹性体是密度为0.853至0.890g/cm3的乙烯/α-烯烃互聚物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其中所述共聚物包含乙烯和丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯中的至少一种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其中层A包含至少一种附加聚合物。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其中层A进一步包含乙烯乙酸乙烯酯。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其中层A经电晕处理。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其中层B包含聚乙烯。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的多层膜，其进一步包含至少一个附加层，其中层A的所述顶部面部表面是所述膜的顶部面部表面。
10.根据权利要求9所述的多层膜，其中所述附加层被层压到层B的所述底部面部表面。
11.根据权利要求9所述的多层膜，其中所述附加层与层A和层B共挤出。
12.一种食品包装，其包含托盘和根据权利要求1至11中任一项所述的多层膜，其中层A的所述顶部面部表面密封到所述托盘的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的食品包装，其中所述托盘是由无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的。
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