高密度聚乙烯混合薄膜的制作方法

文档序号:2412121阅读:603来源:国知局
专利名称:高密度聚乙烯混合薄膜的制作方法
高密度聚乙烯混合薄膜相关申请本申请是2009年11月3日递交的序列号 为12/611,880申请的部分延续申请,该申请的全部内容通过引用在此全部并入本文。
背景技术
本申请涉及一种包装薄膜,具体的说,涉及一种与一种成核催化剂和烃类树脂混合的高密度聚乙烯(HDPE)。防潮是许多包装的重要功能。例如,在很多谷类市场中,高密度聚乙烯(HDPE)通常由于潮气隔离性质被使用。增加薄膜厚度从而与需要的潮气隔离水平相匹配,但是这会增加包装的重量和费用。美国专利第6,969,556号(该专利通过引用在此全部被并入本文当中)涉及一种薄片或者薄膜,所述薄片或者薄膜包含至少一个层面,该层面包括一种第一材料,所述第一材料是非常高度结晶的聚合物(优选的是99%或者更大纯度(isotacity)的聚丙烯),该层面还包括至少一种第二材料,第二材料的量足够改善所述薄片的屏障性能、机械性能和/或光学性质中的一种或者一种以上。所述第二材料包括(a) —种成核催化剂;(b) —种聚合物材料,这种聚合物材料具有大约110°C到大约170°C的环球式软化点;和/或(c) 一种氢化树脂,例如,双环-戊二烯氢化树脂、一种氢化混合的单体树脂;和/或一种可以从甲基苯乙烯、茚和/或乙烯基甲苯单体混合物中获得的树脂。美国专利US 2008/0118749(该专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文)涉及一种隔离膜,这种隔离膜由两种高密度聚乙烯混合组分和一种高性能有机成核催化剂的混合物中制得。所述两种高密度聚乙烯混合物组分具有基本上不同的熔融指数。当两种混合组分熔融指数的比率大于10/1时,在成核催化剂存在的情况下,可以观察到薄膜的潮湿气体传递速率大幅降低。美国专利第US 6,432,496号、第6,969,740号和第7,176,259号(每个申请的全部内容通过引证在此全部并入本文)涉及包括烃类树脂的定位的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜,这种高密度聚乙烯(HDPE)薄膜具有改善的防潮性质。烃类树脂在定向膜中的作用是不能根据其在不定向膜中的作用来预计的。与定向膜相比,添加剂很可能会对不定向薄膜的机械性能产生不利的影响。WO 2010/104628(该专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文)涉及聚烯烃组合物混合物,所述混合物包括一种添加剂组合物,该添加剂组合物包括一种烃类树脂和一种高性能成核催化剂。所述成核催化剂被用于增加结晶温度,并且,因此减少所需的烃类树脂的量。根据W02010/104628,烃类树脂的量的减少会降低烃类树脂对薄膜机械性能的损害作用。WO 2010/104628提供了聚丙烯聚烯烃组合物的实施例。这里所需要的是具有改善的屏障性能但不具有增加的薄膜厚度的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜。在其它方面,本申请涉及一种薄片,具体的说,涉及一种不含氯的包装薄片,这种包装薄片具有抗撕裂性质。包装薄片可以用于实现多种目的。所述多种目的之一包括将所述薄片热成型入物品,例如,托盘、杯子、等等。这些物品被用于包装食物产品、非食物产品、医学产品和工业产品。目前用于热压成型入包装物品的一个包装薄片包括与聚偏二氯乙烯(PVdC)完全共挤压的薄片,所述聚偏二氯乙烯(PVdC)夹在高冲击强 度聚苯乙烯(HIPS)中间,还包括与乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)完全共挤压的薄片,所述薄片用于将中间的聚偏二氯乙烯(PVdC)层和外面的高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)层分开。通常,当被用于热压成型入物品时,所述聚偏二氯乙烯(PVdC)薄片没有明显的粘合问题、成型问题、切割问题或者密封问题。然而,众所周知,聚偏二氯乙烯(PVdC)会带来很多环境卫生方面的顾虑,其中所含有的氯是产生这许多顾虑的问题源。聚偏二氯乙烯(PVdC)的制造和处理过程都会产生二恶英,二恶英是一种高度致癌的化学品;在许多地方不允许对包含聚偏二氯乙烯(PVdC)的包装材料进行转换、加工包装或者用垃圾掩埋法处理。因此,不含氯的材料是优选的。目前使用的不含氯的包装薄片包括夹在高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)中间完全共挤压的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)薄片,在中间的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)层和外面的高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)层之间,含有高密度聚乙烯(HDPE)。(参见,例如,2007年2月15日公开的美国专利第5,972,447号,该专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文。)这样一种薄片所具有的层结构可以为高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)/高密度聚乙烯(HDPE)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/高密度聚乙烯(HDPE)/高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)或者高冲击强度聚苯乙烯(HIPS) /连接层/高密度聚乙烯(HDPE) /连接层/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/连接层/高密度聚乙烯(HDPE)/连接层高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)(其中,“/”用来表示层的边界)。这两个结构都是不含氯的。但是,当被用于热压成型入物品时,这两个结构已知具有明显的成型问题和切割问题。所需要的是一种不含氯的包装薄片,并且这种包装薄片没有明显的粘合问题、成型问题、切割问题或者密封问题。

发明内容
具有防潮隔层的不拉伸薄膜可以满足对具有改善的屏障性能但不会增加薄膜厚度的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的需要。所述防潮隔层包括一种高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂的混合物。所述混合物包含按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯或者按重量计算大约75%到按重量计算大约85%的高密度聚乙烯。所述高密度聚乙烯具有的熔融指数为至少I. 0克/10分,并且其密度大于0. 958克/立方厘米。所述混合物进一步包括按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂,或者按重量计算大约5%到按重量计算20%的烃类树脂,或者,按重量计算大约10%到按重量计算大约15%的烃类树脂。所述混合物还包括按重量计算大约0. 01%到按重量计算大约1%的成核催化剂,或者按重量计算大约0. 04%到按重量计算大约0. 10%的成核催化剂。所述薄膜具有归一化的潮湿气体传递速率,在大约100° F的温度条件下和外部相对湿度为90%的条件下测定的潮湿气体传递速率为不大于0. 30g-mil/100in2/天。所述成核催化剂可以是甘醇烃氧化物盐、六氢邻苯二甲酸盐、甘油酯盐或者六氢邻苯二甲酸钙。在一些方面,所述薄膜进一步包括一种氧隔离材料,并且,这种薄膜具有归一化的氧传输速率,所述氧传输速率小于大约150cc-mil/100in2/天或者小于大约100cc-mil/100in2/天。在其它方面,所述薄膜可以进一步包括至少一个包括离子聚合物的层、至少一个包括高密度聚乙烯的层、至少一个包括乙烯和酯的共聚物的层、至少一个包括乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)的层、至少一个包括苯乙烯丁二烯共聚物的层,或者上述的结合物。所述薄膜的厚度小于3. OO毫英寸或者小于I. 70毫英寸。中然而其他方面、这部电影可以包括一种第二防潮隔层,所述第二防潮隔层包括一种混合物。所述混合物包括高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂。所述混合物包括按重量计算大约69 %到按重量计算大约90 % 的高密度聚乙烯,其中,所述高密度聚乙烯具有的熔融指数为至少I. 0g/10min,并且其密度大于0. 958克/立方厘米。所述混合物进一步包括按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂,和按重量计算大约0. 01%到按重量计算大约I%的成核催化剂。在一个实施方案中,提供了至少三种聚合物的聚合混合物。所述混合物包括高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂。所述混合物包含按重量计算大约69%到按重量计算大约90 %的高密度聚乙烯或者按重量计算大约75 %到按重量计算大约85 %的高密度聚乙烯。所述高密度聚乙烯具有的熔融指数为至少I. 0克/10分,并且其密度大于0. 958克/立方厘米。所述混合物进一步包括按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂,或者按重量计算大约10%到按重量计算大约15%的烃类树脂。所述混合物还包括按重量计算大约0. 01%到按重量计算大约I %的成核催化剂,或者按重量计算大约0. 04%到按重量计算大约0. 10%的成核催化剂。在另一个实施方案中,提供了一种薄膜层,这种薄膜层包括高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂的混合物。所述混合物包含按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯,或者按重量计算大约75%到按重量计算大约85%的高密度聚乙烯,其中,所述高密度聚乙烯具有的熔融指数为至少I. 0克/10分,并且其密度大于0. 958克/立方厘米。所述混合物进一步包括按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂,或者按重量计算大约10%到按重量计算大约15%的烃类树脂。所述混合物还包括按重量计算大约0. 01%到按重量计算大约I %的成核催化剂,或者按重量计算大约0. 04%到按重量计算大约0. 10%的成核催化剂。所述薄膜层是非定向的,并且具有规范化的潮湿气体传递速率,在大约100° F的温度条件下和外部相对湿度为90%的条件下测定的潮湿气体传递速率为不大于0. 30g-mil/100in2/天,或者不大于0. 20g-mil/100in2/天,或者不大于0. 15g-mil/100in2/ 天。在依旧另一个实施方案中,包装物品包括具有如上所述防潮隔层的非定向薄膜。在一些方面中,所述包装物品时一种刚性物品或者一种半刚性物品。不含氯的包装薄片包括一种第一刚性成分、一种第二刚性成分和一种多层薄膜,这种不含氯的包装薄片能够满足对在用于热压成型如物品中时,不存在显著的粘合问题、成型问题、切割问题、装填问题或者密封问题的不含氯包装薄片的需要。所述多层薄膜位于第一刚性成分和第二刚性成分之间。按照美国实验和材料学会(ASTM)D1004的方法测得,所述包装薄片在加工方向和横向上的规范化的结合撕裂其实抗性和传播抗性小于大约0. 115in*lbf/mil断裂能和小于大约0. 800% /毫英寸变形量,并且根据美国实验和材料学会(ASTM)D 1938测定的在加工方向和横向上的撕裂传播抗性小于大约0. 300in*lbf/mil断裂能,和小于大约0. 1451bf/mil最大负荷。较低的抗撕裂值表现为所述包装薄片更容易被切开。第一刚性成分和第二刚性成分可以报考各种材料。所述多层薄膜可以是任意数目的多层(即,两层或者两层以上),并且可以包括各种材料。在一个实施方案中,所述多层薄膜包括鼓泡的复合薄膜。在其他的实施方案中,所述多层薄膜包括一种n-层鼓泡的共挤压管状压出物,这种压出物本身会扁瘪并变平从而形成两个内部管状压出物层,在两个内部管状压出物层处发生热分层,从而使这两个内部管状压出物层形成一个内层和一个多发性2n-l层薄膜。在进一步的实施方案中,所述多层薄膜 包括各种各样的隔层成分,包括但是不局限于一种包括单一隔离层的隔层成分、包括一种第一隔离层和一种第二隔离层和一种隔板成分的隔层成分,所述隔板成分包括第一隔板成分层、第一中间层、氧隔离层、第二中间层和防潮隔层。在其他的实施方案中,所述多层薄膜包括一种氧隔离材料和具有规范化的氧传输速率的隔离层,按照美国实验和材料学会(ASTM)D3985的测定,所述隔离层的氧传输速率小于大约0. Icc-mil/100in2/天。在进一步的实施方案中,所述多层薄膜包括一个防潮隔层次啊聊或者具有规范化的水蒸汽传递速率的隔离层,根据美国材料试验学会(ASTM)F1249的测定,所述隔离层的水蒸汽传递速率小于大约0. 15g-mil/100in2/天。在依旧另一个实施方案中,一种包装包含所述包装薄片。在进一步的实施方案中,所述包装薄片可以热压成形入各种各样的包装中,并且包含各种各样的产品。在依旧另一个实施方案中,描述了各种各样的制备所述包装薄片的方法。通常,所述方法包括顺序进行的如下步骤(a)向挤压机中加入热塑性树脂,从而挤出一种n-层多层隔离膜外层,挤出一种多层隔离膜的隔板成分并且挤出多层隔离膜的内层,因此,所述隔离成分位于多层隔离膜的外层和内层之间,并且因此,所述多层隔离膜具有一种第一表面和相对的第二表面;(b)加热所述热塑性树脂形成一股熔化的塑化聚合物;(C)使这股熔化的-塑化聚合物穿过具有中央开口的冲模,从而形成一种管状压出物,这种管状压出物具有直径和凹陷的内部;(d)通过中央开口将一定体积的流体进入凹陷的内部,从而扩张管状压出物的直径;(e)压扁所述管状压出物;(f)是管状压出物变平从而形成两个内部管状压出物层;(g)将第一刚性成分与多层隔离膜的第一表面相附着;并且(h)将第二刚性成分与多层隔离膜上相对的第二表面相附着。


图I是本申请描述的不含氯的包装薄片的总体实施方案图解剖视图。图2是本申请描述的不含氯的包装薄片的第一实施方案图解剖视图。图3是本申请描述的不含氯的包装薄片的第二实施方案图解剖视图。图4是本申请描述的不含氯的包装薄片的第三实施方案图解剖视图。图5是吹塑薄膜工艺过程的示意图,用于产生包括在本发明所述的不含氯的包装薄片中的多层薄膜。图6是根据图5所述的工艺过程制备的管状压出物的横断面视图。图7是具有至少一个防潮隔层的未定向的三层薄膜的图解横断面视图。图8是具有至少一个防潮隔层的未定向的五层薄膜的图解横断面视图。图9是具有至少一个防潮隔层的未定向的九层薄膜的图解横断面视图。
图10是具有至少一个防潮隔层的未定向的十三层薄膜的图解横断面视图。
具体实施例方式如在本申请上下文中所使用的,属于“不含氯”指的是聚合物重复的骨架结构(即,链)中不含有氯的聚合物。这种聚合物可以包含痕量的残余氯,所述残余氯是由生产所述聚合物时产业的含氯催化剂(例如,TiCl3)中获得的。不含氯聚合物的实施例包括,但是不局限于,乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚甘油酸和丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物。非-不含氯聚合物的实施例包括,但是不局限于聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯。
如本申请上下文中所使用的,术语“薄片”指的是任意厚度的塑料网,并且不局限于厚度大于大约10毫英寸的塑料网。术语“薄膜”是指任意厚度的塑料网,并且不局限于厚度小于大约10毫英寸的塑料网。为了方便起见、本申请所述的薄片的厚度大于薄膜或者包括薄膜;但是这些术语并不局限于这种解释。如本申请上下文中所使用的,所述术语“大约”指的是近似值,在范围内或者延伸值,相当接近于、在此值附近等等。所述术语“大约(“approximate”)”的意义和“大约(about) ”的意思是一样的。如本申请上下文中所使用的,所述术语“成分”指的是包含热塑性树脂的单层或者
多层薄膜。如本申请上下文中所使用的、所述术语“刚性组分”指的是选自由苯乙烯聚合物、芳香族聚酯、脂肪族聚酯、聚丙烯均聚物及其混合物所组成的组的成分。实施例包括,但是不局限于,高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)、通用聚苯乙烯(GPPS)、苯乙烯嵌段共聚物(SBC)(包括但是不局限于,苯乙烯丁二烯共聚物(SB))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、定向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(OPET)、非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)、乙二醇-修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乳酸(PLA)和这些物质的混合物。如本申请上下文中所使用的,所述术语“多层”指的是在单一膜结构中存在的大量的层,总体上以薄片或者网的形式存在,可以由聚合物材料产生或者由非聚合物材料通过本领域内已知的传统方法粘合产生(即,共挤出法、层压成型、涂层或者这些方法的结合)。本申请中描述的不含氯的包装薄片包含一种多层薄膜,根据不同的需要所述多层薄膜包括不同的层,并且,优选的,包括至少三层。如本申请上下文中所使用的,属于“抗撕裂性质”包括,但是不局限于在薄片加工方向上和横向上(即,横位)结合的撕裂起始和传播抗性(根据美国材料试验学会(ASTM)D 1004测定,下面进行进一步的解释),和在薄片加工方向上和横向上的薄片扯裂传播抗性(根据美国材料试验学会(ASTM)D1938测定,并在下面进行进一步的解释)。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚苯乙烯”或者“PS”指的是在聚合物的重复骨架上具有至少一个苯乙烯单体连接体(例如具有乙烯取代基的苯(即,C6H5))的均聚物或者共聚物。所述苯乙烯连接体可以由通式[CH2-CH2 (C6H5) ] 表示。聚苯乙烯可以使用本领域内已知的任意方法生成。如本申请上下文中所使用的,所述术语“共挤出”指的是通过具有两个或者两个以上设置的开口的单一冲模基础两个或者两个以上聚合物材料,从而使压出物合并并在冷冻之前(即,淬火之前)焊接成一种薄片结构的工艺过程。共挤出法方法是本领域普通技术人员所熟知的,包括,但是不局限于吹塑薄膜共挤出法、长方形孔铸件共挤出法和挤压涂层。平压冲模或者长方形孔铸件工艺过程包括在冷铸轧辊上挤压聚合物物流通过一种扁平冲模或者长方形孔冲模,随后在核心上风干薄膜,从而形成一卷薄膜,用于进一步加工。如本申请上下文中所使用的、所述术语“吹塑膜”指的是通过吹制共挤出法工艺生产的薄膜。在吹制共挤出法过程中,熔化的塑化聚合物流被冲压穿过具有中央圆轴的环形模口,从而形成管状压出物。通过向由圆轴产生的凹进去的挤出物内部加入一定量的液体,然后使用本领域普通技术人员所熟知的任意方法快速 冷却或者淬火,可以将所得的管状压出物扩大到理想的壁厚度。如本申请上下文中所使用的,所述术语“层”指的是不连续的薄膜或者薄片成分,这些薄膜或者薄片成分是与所述薄膜或者薄片共生的并且具有基本上均一的组成。在单层薄膜中,“薄膜”、“薄片”和“层”是同义词。如本申请上下文中所使用的,所述术语“隔层”指的是可以控制薄膜或者薄片可渗透元素的任意材料,并且包括,但不局限于氧隔层、防潮隔层、化学隔层、热隔层和气味隔层。如本申请上下文中所使用的、所述术语“连接体材料”指的是一种聚合物材料,这种聚合物材料的主要目的或者发挥的主要作用是将两个表面粘合在一起,假定,将两个薄膜层的平表面粘合在一起。连接体材料将一个薄膜层表面与另一个薄膜层表面粘合在一起,或者将薄膜层表面的一个区域与同意薄膜层表面的另一个区域粘合在一起。所述连接体材料可以包括任何具有极性基团的聚合物、共聚物或者聚合物的混合物,或者任意其他的聚合物、均聚物、聚合物的共聚物或者混合物,包括修饰的或者未修饰的聚合物(例如,嫁接共聚物),连接体材料提供了足够的与相邻层粘附的夹层,其中,所述相邻层包括其他非粘附性混合物。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚酯”指的是一种在单体单位之间具有酯连接键的均聚物或者共聚物,这可以通过,例如在二羧酸和二醇之间发生缩聚合作用形成。所述酯连接键可以由以下通式表示[O-R-OC(O)-R' -C(O) ]n,其中,R和R'是相同的或者不同的烷基(或者芳基)基团,并且通常由包含羧酸和羟基集团的二羧酸和二醇的单体发生聚合反应形成。所述二羧酸(包括所述羧酸基团)可以是线性的或者是脂肪族的(例如,乳酸,草酸,马来酸,丁二酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸,癸二酸,等等),或者可以是芳香族或者烷基取代的芳香族(例如,各种各样的邻苯二甲酸异构体,比如邻苯二甲酸(或者对苯二甲酸),间苯二甲酸和萘二甲酸)。可用的二醇的具体的实施例包括,但是不局限于,乙二醇,丙二醇,丙撑二醇,1,4_ 丁烷二醇,新戊二醇,环己烷二醇,等等。聚酯可能包括烷基芳香族酯的均聚物或者共聚物,包括,但是不局限于,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)、结晶聚乙烯对苯二甲酸盐(CPET)、乙二醇-修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)和聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚酯可以包括对苯二甲酸盐和间苯二酸酯的共聚物,包括,但是不局限于,聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二酸酯共聚物;聚酯可以包括脂肪族酯的均聚物或者共聚物,包括,但是不局限于,聚乳酸(PLA);聚酯可以包括聚轻基烧基酯(polyhydroxyalkonates),包括,但是不局限于,聚轻基丙酸酯、聚(3-羟基丁酸酯)(PH3B)、聚(3-羟基戊酸酯)(PH3V)、聚(4-羟基丁酸酯)(PH4B)、聚(4-羟基戊酸酯)(PH4V)、聚(5-羟基戊酸酯)(PH5V)、聚(6-羟基月桂酸)(PH6D);聚酯还可以是这些材料的混合物。如本申请上下文中所使用的,所述术语涂层“锚定涂层材料”指的是一种材料,这种材料放置于一个层和相邻层之间,从而将该层与其相邻层锚定。它可以同时被称为“被涂布材料”。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚乙烯”或者“PE”是指(除非另外指明)乙烯均聚物以及带有至少一个a-烯烃的乙烯共聚物。该术语的使用不涉及是否存在取代的支链基团。 如本申请上下文中所使用的,术语“高密度聚乙烯”或者“HDPE”包括,但是不局限于以下两点(a)乙烯均聚物,其密度在大约0. 960克/立方厘米到大约0. 970克/立方厘米范围内,和(b)乙烯和a-烯烃(通常是I-丁烯或者I-己烯)的共聚物,其密度在大约0.940克/立方厘米到大约0.958克/立方厘米范围内。高密度聚乙烯(HDPE)包括使用齐格勒型催化剂或者菲利浦斯型催化剂生产的聚合物,和使用单点茂金属催化剂生产出的聚合物。高密度聚乙烯(HDPE)也包括高分子量“聚乙烯”。相对于具有一些支链的高密度聚乙烯(HDPE),被叫做“极高分子量聚乙烯”的聚合物实际上是一种不含支链的特殊聚合物,这种聚合物比高分子量的高密度聚乙烯(HDPE)具有高得多的分子量。如本申请上下文中所使用的,所述术语“低密度聚乙烯”或者“LDPE”指的是含有支链的均聚物,其具有的密度在0. 915克/立方厘米到0. 930克/立方厘米范围内,另外,所述术语"低密度聚乙烯"或者"LDPE"还指包含极性基团的共聚物,所述极性基团由共聚合作用产生(例如,与醋酸乙烯酯或者丙烯酸乙酯共聚和)。低密度聚乙烯(LDPE) —般在主链(通常也叫做“骨架”)上包括长的支链,含有两个到八个碳原子组成的取代基。如本申请上下文中所使用的,所述术语“共聚物”指的是通过至少两个单体种类进行聚合反应或者共聚合反应获得的聚合物产物。共聚物还被称为二元共聚物。术语“共聚物”还代表在三个、四个或者更多的单体种类之间发生聚合反应,所得的反应产物被命名为三元共聚物、四元共聚物,等等。如本申请上下文中所使用的,所述术语“乙烯和至少一个a -烯烃的共聚物”指的是通过乙烯和任意一种或者一种以上a-烯烃发生共聚合作用产生的修饰的或者未经修饰后的共聚物。合适的a-烯烃包括,例如,C3到C20 a-烯烃,比如,丙烯,I-丁烯,I-戊烯,I-己烯,I-辛烯,I-癸烯和这些的结合物。乙烯和a-烯烃的共同聚合反应可以通过多相催化作用产生,所述多相催化作用例如,使用齐格勒-Natta催化反应系统进行共聚合反应,包括,例如,通过一种有机金属催化剂(例如,二氯化钛)进行的金属卤化物活化作用,并选择性的包括与三烷基铝复合的氯化镁。乙烯和a-烯烃的非均质催化共聚物可以包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)(市场上可买到的,例如,从陶氏化学公司(密西根州,Midland)商品名为DowlexTM)。另外,乙烯和a-烯烃的共同聚合反应还可以通过均相催化作用产生,所述均相催化作用例如,使用茂金属催化反应系统进行的共聚合反应,茂金属催化反应系统包括强制的几何催化剂,(例如,单环戊二烯基过渡金属复合物)。乙烯和a-烯烃的同族催化共聚物可以包括修饰或者未经修饰的乙烯a-烯烃共聚物,这种共聚物具有一种长链支链(即,8-20个下垂碳原子)Ct-烯烃共聚单体(作为,例如,AffinityTM和AttaneTM从陶氏化学公司(密西根州Midland)商业购得)、还包括线性共聚物(从三井石化公司(日本东京)以TafmerTM的商品名商业购得)、和修饰的或者未经修饰的乙烯a -烯烃共聚物,这种共聚物具有短链支链(即,3-6元垂链碳原子)a -烯烃共聚单体(作为,例如,ExactTM从ExxonMobil化学公司(得克萨斯休斯顿)商业购得)。通常,同族催化的乙烯a-烯烃共聚物可以通过本领域普通技术人员已知的一种或者一种以上的方法定性,这些方法包括,但是不局限于,分子量分布(Mw/Mn)、组合物分配幅度指数(CDBI)、狭窄的熔点范围和单熔点特性。如本申请上下文中所使用的,所述术语“修饰”是指化学衍生,例如具有任意酸酐功能性(例如,马来酸的酸酐、反2 丁烯酸的酸酐、甲基顺式丁烯二酸酸酐、亚甲基丁二酸酸酐、反丁烯二酸酸酐、等等)的衍生物,无论是否嫁接于聚合物上,是否与聚合物或者一种或者一种以上聚合物的混合物共聚合。所述术语代表这些功能性的衍生物,例如,由此衍生的酸、酯、或者金属盐。
如本申请上下文中所使用的、所述术语“成核催化剂”指的是一种添加剂,这种添加剂在聚合物熔体中形成细胞核,从而促进晶体生长。如本申请上下文中所使用的、所述术语“烃类树脂”指的是由煤焦油、石油和松油脂原料聚合生产的产物,如国际标准化组织标准472, “Plastics-Vocabulary, ”的规定,该规定的全部内容通过引证在此全部并入本文。如本申请上下文中所使用的,所述术语“中间层”指的是位于其他两层中间的层。如本申请上下文中所使用的,所述术语“乙烯基乙烯醇共聚物”或者“EV0H”指的是由乙烯和乙烯醇的重复单位组成的共聚物。乙烯-乙烯醇共聚物可以由通式[(CH2-CH2)m-(CH2-CH(0H))]n.表示。乙烯-乙烯醇共聚物可以包括皂化的或者水解的乙烯乙烯基丙烯酸聚合物。乙烯-乙烯醇共聚物指的是具有乙烯共聚单体的乙烯醇共聚物,通过,例如水解乙烯基丙烯酸聚合物或者通过与乙烯醇发生化学反应产生。所述水解度优选地是至少50%,并且,更为优选的是至少85%。优选地,乙烯-乙烯醇共聚物包括大约28摩尔百分比到大约48摩尔百分比的乙烯,更优选地,从大约32摩尔百分比到大约44摩尔百分比的乙烯,和,依旧更优选地,从大约38摩尔百分比到大约44摩尔百分比的乙烯。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚酰胺”或者“PA”或者“尼龙”指的是在单体单位之间具有酰胺键的均聚物或者共聚物,可以通过本领域普通技术人员已知的方法制备。所述酰胺键可以通过以下通式表示[C(O)-R-C(O)-NH-R' -NH]n,其中,R和R'是相同的或者不同的烷基(或者芳基)基团。尼龙聚合物的实施例包括,但是不局限于尼龙6 (聚己内酰胺)、尼龙11 (聚十一烷基桥内酰胺)、尼龙12 (聚月桂基内酰胺)、尼龙4,
2(聚亚丁亚乙基二酰胺)、尼龙4,6 (聚亚丁基己二酰胺)、尼龙6,6 (聚己二酰己二胺)、尼龙6,9 (聚己基壬二酰胺)、尼龙6,10 (聚癸二酰己二胺)、尼龙6,12 (聚六亚甲基十二烷二酰胺)、尼龙7,7 (聚亚庚基庚二酰胺)、尼龙8,8 (聚十亚甲基辛二酰胺)、尼龙9,9 (聚间苯二酚缩二羟基壬二酰胺)、尼龙10,9 (聚十三烷亚甲基壬二酰胺),和尼龙12,12 (聚十二亚甲基十二烷二酰胺)。尼龙共聚物的实施例包括,但是不局限于,尼龙6,6/6共聚物(聚己二酰己二胺/己内酰胺共聚物)、尼龙6,6/9共聚物(聚己二酰己二胺/壬二酰胺共聚物)、尼龙6/6,6共聚物(聚己内酰胺/环六亚甲基己二酰二胺共聚物)、尼龙6,2/6,2共聚物(聚六亚甲基亚乙基二酰胺/环六亚甲基亚乙基二酰胺共聚物)、和尼龙6,6/6,9/6共聚物(聚己二酰己二胺/环六亚甲基壬二酰胺/己内酰胺共聚物)。芳香族尼龙聚合物的实施例包括,但是不局限于尼龙4,I、尼龙6,I、尼龙6,6/61共聚物,尼龙6,6/6T共聚物、尼龙MXD6(聚-m-亚二甲苯基己二酰二胺)、聚-p_苯二甲基己二酰二胺、尼龙6I/6T共聚物、尼龙6T/6I共聚物、尼龙MXDI、尼龙6/MXDT/I共聚物、尼龙6T (聚亚己基对苯二甲酰胺)、尼龙12T (聚十二亚甲基对酞醢胺)、尼龙66T、和尼龙6-3-T (聚(三甲基环六亚甲基对酞醢胺)。如本申请上下文中所使用的,所述术语“离子键聚合物”指的是一种部分中和的酸类共聚物。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚丙烯”或者“PP”指的是在其聚合物骨架重复单位上具有至少一个丙烯单体连接键的均聚物或 者共聚物。所述丙烯连接体可以由通式[CH2-CH(CH3)]n 表示。.如本申请上下文中所使用的,所述术语“多发性薄膜”指的是一种多层薄膜,该薄膜的层是基本上对称的。多发性薄膜的实施例式具有如下层结构的薄膜或者薄片A/B/A或者 A/B/B/A 或者 A/B/C/B/A 或者 A/B/C/D/E/D/C/F/C/D/E/D/C/B/A,等待。非多发性薄膜的层结构的实施例是:A/B/C/A。如本申请上下文中所使用的,所述术语“热成型”指的是通过在薄膜或者薄片与模型之间使用不均匀压力,通过加热,在所述薄膜或者薄片和模型之间使用加热和不均匀压力的结合,或者通过本领域普通技术人员已知的任何其他热成型方法使高分子膜或者薄片永久地形成一种理想的形状。如本申请上下文中所使用的,所述术语“热塑”指的是当暴露于热源中时变软,然后当冷却至室温时恢复其原始状态的聚合物或者聚合物的混合物。通常,热塑性材料可以包括自然的或者合成的聚合物。热塑性材料可以进一步地包括任何交联的聚合物,所述交联是通过在生产或者后期制备工艺过程中进行辐射或者化学反应发生的。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚合物”指的是由天然存在的单体和/或共聚单体、合成的单体和/或共聚单体、或者天然存在的和合成单体和/或共聚单体的结合物发生聚合或者共聚反应产生的材料,表现为一种均聚物、共聚物、三元共聚物,等等。通常,本申请描述的不含氯的包装薄片的层中可以包括单一聚合物、单一聚合物的混合物和非聚合物材料、两种或者两种以上聚合物混合在一起的结合物、或者两种或者两种以上聚合物的混合物与一种非-聚合物材料的混合物。人们注意到许多聚合物可以通过互补单体的交互反应合成。应当注意的是,通过对其他聚合物进行化学修饰可以获得一些聚合物,构成这些产物聚合物的高分子结构被认为是由假设单体的均聚作用产生的。如本申请上下文中所使用的,所述术语“聚偏二氯乙烯”或者“PVDC”指的是一种来源于偏二氯乙烯的聚合物。聚偏二氯乙烯(PVdC)可以由偏二氯乙烯与多种单体发生聚合反应形成,所述单体包括但是不局限于丙烯酸酯和不饱和的羧基。现在开始谈及附图。图I是本申请描述的不含氯的包装薄片的总体实施方案图解剖视图。通用包装薄片60包括三层第一刚性组分61,通用多层薄膜62和第二刚性组分63。(在本申请的每幅附图中,尺寸并不是按照比例绘制的,为了清楚,尺寸可以被放大)。第一刚性组分61和第二刚性组分63可以包括相同的材料或者可以包括不同的材料(相互之间)。第一刚性组分61和第二刚性组分63包括苯乙烯聚合物,芳香族聚酯,月旨肪族聚酯,聚丙烯均聚物,或者这些的混合物。苯乙烯聚合物的实施例包括,但是不局限于高冲击强度聚苯乙烯(HIPS),通用聚苯乙烯(GPPS)和苯乙烯嵌段共聚物(SBC)。高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)有时被被称为橡胶修饰的聚苯乙烯,并且通常通过苯乙烯和一种合成橡胶发生共聚作用生产。(参JAL Wagner, et al. , “Polystyrene (苯乙烯),,,The Wiley Encyclopedia of PackagingTechnology (怀利包装工艺百科全书),Second Edition (第二版),1997, pp. 768-771 (JohnWiley&Sons公司,纽约,纽约),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。)高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)的实施例包括,但是不局限于,耐冲击聚苯乙烯825E和耐冲击聚苯乙烯945E,这两个都可以从美国总部石化公司商业购得;EB6025橡胶修饰的高冲击强度聚苯乙烯,可以从Chevron Phillips公司(德克萨斯州Woodlands)商业购得;和6210高冲击强度聚苯乙烯,可以从Ineos Nova有限公司(伊利诺斯州Channahon)商业购得。根据树脂的透明度,通用聚苯乙烯(GPPS)经常被称为结晶聚 苯乙烯。通用聚苯乙烯(GPPS)的实施例包括,但是不局限于,结晶聚苯乙烯524B和结晶聚苯乙烯525B,这两种都可以从美国总石化公司商业购得。苯乙烯嵌段共聚物(SBC)包括苯乙烯丁二烯共聚物(SB)。适用于包装应用的苯乙烯-丁二烯共聚物是一种树脂的嵌段共聚物,这种树脂的嵌段共聚物所包括的苯乙烯比例通常比所包括的丁二烯的比例要大,并且,相对于分子量分布具有突出的聚模态性。(参见 Hartsock, “Styrene-Butadiene Copolymers (苯乙烯-丁二烯共聚物),” The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology (怀利包装工艺百科全书),Second Edition (第二版),1997, pp. 863-864 (John ffiley&Sons 公司,纽约,纽约),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。)苯乙烯丁二烯共聚物(SB)的一种非限制性实施例是DK13K_Resin 苯乙烯-丁二烯共聚物,这可以从Chevron Phillips化学公司(德克萨斯州Woodlands)商业购得。芳香族聚酯的实施例包括,但是不局限于,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),定向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(OPET),非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)和乙二醇-修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)。非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)的一种非限制性实施例是EastmanTM(聚丙烯薄膜纤维)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 9921,这可以从Eastman化学公司(kingsport,田纳西州)商业购得。乙二醇-修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)的一种非限制性实施例是EastarTM共聚多酯6762,这可以从Eastman化学公司(kingsport,田纳西州)商业购得。脂肪族聚酯的实施例包括但是不局限于聚乳酸(PLA)。聚丙烯均聚物的实施例包括,但是不局限于,传统上通常用于铸塑板的聚丙烯均聚物。这种聚丙烯的非限制性实施例包括聚丙烯3287WZ,这可以从美国总石化公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得;和H02C-00聚丙烯均聚物,这可以从美国IneosOlefins&Polymers公司(同盟市,德克萨斯州)商业购得。更准确地说,第一刚性组分61和第二刚性组分63分别可以包括高冲击强度聚苯乙烯(HIPS),非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET),乙二醇-修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG),通用聚苯乙烯(GPPS)和苯乙烯丁二烯共聚物(SB)的混合物,高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)和通用聚苯乙烯(GPPS)的混合物,高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)、通用聚苯乙烯(GPPS)和苯乙烯丁二烯共聚物(SB)的混合物,非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)和苯乙烯丁二烯共聚物(SB)的混合物,或者这些所有的混合物。第一刚性组分61和第二刚性组分63还可以分别包括助剂和/或颜色浓缩剂加工。助剂加工的实施例包括,但是不局限于滑动/抗阻断浓缩物,例如可以从ChevronPhillips公司(德克萨斯州Woodlands)商业购得的SKR 17 ;脱模剂,例如,从DC ProductsPty有限公司(澳大利亚维多利亚州Mt. Waverley)市商业购得的SF18-350聚二甲娃氧烧液体;和滑爽剂,例如可以从Croda聚合物添加剂公司(英国Cowick)处商业购得的IncroMaxTM PS0颜色浓缩剂的实施例包括,但是不局限于,Accel A14477S6CP1白色颜色浓缩剂和Accel A19111S4CP1蓝色颜色浓缩剂,这两种都可以从Accel公司(伊利诺斯州Naperville)商业购得。回到图1,如上所述,通用包装薄片60还包含通用多层薄膜62。图I显示本申请所描述的包装薄片60的总实施方案。就这点而论,通用多层薄膜62可能是三层、四层、五层、七层、九层、十三层或者任意其他层的多层薄膜(即,所 述薄膜具有两层或者两层以上),前提是,所得通用包装薄片60在加工方向和横向上具有的规范化的结合撕裂起始和传播抗性小于大约0. 115in*lbf/mil断裂能,并且小于0. 800% /mil变形量,并且在加工方向和横向上具有的规范化的撕裂传播抗性小于大约0. 300in*lbf/mil断裂能并且小于大约0. 1451bf/mil最大负荷(如在随后的实施例中进行的进一步的定义和描述)。不含氯的包装薄片的实施方案包含五层薄膜、九层薄膜和十三层薄膜,并分别被表示在附图2、3、4中。通用多层薄膜62可能是一种吹制的、复合薄膜。关于图2,图2是本申请描述的不含氯的包装薄片的第一实施方案图解剖视图。第一包装薄片70包含第一刚性组分61、第一多层薄膜72和第二刚性组分63。第一刚性组分61和第二刚性组分63如上所述。第一多层薄膜72包含外层74、第一隔板成分78和内层76。在图2中,第一多层薄膜72被表示为一种五层多发性薄膜,通过吹制、共挤压三层管状压出物产生,所述管状压出物被压扁并自己变平,从而形成两个内部管状压出物层50 (参见图6),并且在两个内部管状压出物层50进行热分层,从而形成内层76。外层74可以包括苯乙烯共聚物、连接体材料、聚酯结合层材料、乙烯和一种酯的共聚物、乙烯和至少一个a -烯烃的共聚物,或者聚丙烯共聚物。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括苯乙烯共聚物时,外层74可以包括苯乙烯共聚物。苯乙烯共聚物如上所述。如上所述,苯乙烯共聚物的一种非限制性实施例是DK13K_Resin苯乙烯-丁二烯共聚物,这可以从Chevron Phillips化学公司(德克萨斯州Woodlands)商业购得。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括脂肪族聚酯时,外层74可以包括连接体材料。连接体材料包括,但是不局限于,甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰的乙烯共聚物(例如,环氧功能性的连接体材料),酸酐修饰的(比如马来酐修饰的)乙烯共聚物,乙烯和一种羧酸(比如,丙烯酸)的共聚物,乙烯和一种酯(比如,丙烯酸酯)的共聚物,和这些的混合物。下面提供了可以用作连接体材料的进一步的实施例。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括芳香族聚酯时,外层74可以包括聚酯结合层材料。聚酯结合层材料可以是基于聚乙烯的材料和本领域内已知的材料。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括聚丙烯均聚物时,外层74可以包括乙烯和一种酯的共聚物。乙烯和一种酯的共聚物的实施例包括,但是不局限于,乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)的非限制性实施例在下面进行了描述。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括聚丙烯均聚物时,外层74可以包括乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物。乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物的实施例包括,但是不局限于,线型低密度聚乙烯和塑料。这种乙烯共聚物的特异性非限制性实施例是DowlexTM 2045聚乙烯树脂(从陶氏化学公司(密西根州Midland)处商业购得)和ExactTM塑性高分子物质(各种等级)(可以从ExxonMobiI化学公司(德克萨斯州休斯顿)商业购得)。下面进一步的描述了乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物。当第一刚性组分61和/或第二刚性组分63包括聚丙烯均聚物时,外层74可以包括聚丙烯共聚物。聚丙烯共聚物包括,但是不局限于抗冲共聚物,例如从美国总石化公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的丙烯4170。外层74可能同时包括加工助剂。加工助剂 的实施例包括,但是不局限于,滑动/抗阻断浓缩物,比如SKR 17 (从Chevron Phillips公司(德克萨斯州Woodlands)中商业购得);热稳定剂,比如SKR 20 (从Chevron Phillips公司(德克萨斯州Woodlands)商业购得)。对于多发性薄膜,内层76可以包括任何能够加热分层或者自身热密封的材料。用作内层76的材料的实施例包括,但是不局限于,高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯和至少一个a -烯烃的共聚物、乙烯和酯的共聚物、乙烯的酸酐修饰共聚物、乙烯和羧酸的共聚物、离子键聚合物、苯乙烯共聚物、压敏粘合剂、聚丙烯共聚物或者这些的混合物。高密度聚乙烯(HDPE)的实施例包括,但是不局限于,如下所述的高密度聚乙烯(HDPE)。乙烯和至少一个a -烯烃共聚物的实施例包括,但是不局限于丁烯线性低密度聚乙烯,例如ExxonMobilTM线性低密度聚乙烯LL 1001. 32 (可以从ExxonMobil化学公司(德克萨斯州休斯顿)商业购得);陶氏线性低密度聚乙烯DFDA-7047NT 7 (可以从陶氏化学公司(密西根州Midland)购买得到);Novapol PF-Ol 18_F(可以从Nova化学试剂公司(卡尔加里,艾伯塔,加拿大);Sabic 线性低密度聚乙烯118N(可以从Sabic欧洲公司(Sittard,荷兰)商业购得);和ExactTM塑性高分子物质(可以从ExxonMobil化学试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得)。乙烯和一种酯的共聚物的实施例包括,但是不局限于,乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA),乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物,乙烯甲基丙烯酸乙酯共聚物和乙烯烷基丙烯酸酯,例如,乙烯丙烯酸甲酯,乙烯丙烯酸乙酯和乙烯丙烯酸丁酯。乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)的非限制性实施例包括可以从ExxonMobil化学公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的EscoreneTM Ultra LD705. MJ,可以从ExxonMobil化学公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的 EscoreneTM Ultra LD 768. MJ 和可以从 Celanese 公司(Edmonton,艾伯塔,加拿大)商业购得的Ateva 286IAU。乙烯的酸酐修饰共聚物的实施例包括,但是不局限于如上下文中所描述的连接体材料。乙烯和一种羧酸的共聚物实施例包括,但是不局限于,乙烯甲基丙烯酸(EMAA)和乙烯丙烯酸(EAA)。离子键聚合物(即,部分中和的酸共聚物)的非限制性实施例是Surlyn,可以从E. I. du Pont de Nemours 公司(特拉华,Wilmington)商业获得。苯乙烯共聚物的实施例如上所述。
压敏粘合剂(PSA)的实施例包括,但是不局限于包括碱性弹体树脂和胶粘剂的组合物。从而增强粘合能力从而立即结合并增加结合强度。在增粘多组分的压敏粘合剂(PSA)中用作碱性树脂的弹性体的实施例包括,但是不局限于天然橡胶、聚丁二烯、聚硅氧烷、丁苯橡胶、羧酸化的丁苯橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、齒化丁基橡胶、苯乙烯与异戊二烯、丁二烯、乙烯-丙烯或者乙烯-丁烯的嵌段聚合物、或者这些弹性体的结合物。(参见Yorkgitis,“Adhesive Compounds (粘附化合物)Incyclopedia of Polymer Science andTechnology (高分子科学和技术百科全书),Third Edition (第三版),2003, Volume 1(第一卷),PP. 256-290 (John ffiley&Sons公司,Hoboken,新泽西州),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。)压敏粘合剂(PSA)的一种非限制性特异性实施例是一种粘合剂,这种粘合剂包含苯乙烯和弹性体的嵌段共聚物,所述弹性体的密度为0. 96克/立方厘米,并且可以从Bostik Findley公司(Wauwatosa,威斯 康星)以M3156的名称商业购得。聚丙烯共聚物的实施例包括,但是不局限于丙烯,乙烯和/或丁烯共聚物。这些共聚物的一种非限制性特异性实施例是Versify塑性高分子物质和弹性体(各种等级),可以从陶氏化学公司(密西根州,Midland)商业获得。内层76可以包括上述所有材料的混合物。作为一种非限制性实施例,这种混合物可以是乙烯和一种酯的共聚物和乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物的混合物。作为一种进一步的非限制性实施例,这些混合物可能是乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)和线性低密度聚乙烯的混合物。作为一种依旧进一步的非限制性实施例,这些混合物可能是Escorene Ultra LD 768. MJ 和 ExxonMobil LLDPE LL 1001. 32 的混合物。内层76可能同时包括加工助剂。加工助剂的实施例包括,但是不局限于抗阻断添加剂,比如Ampacet 10853可以从Ampacet公司(Tarrytown,纽约)商业购得。回到图2,如上所述,第一多层薄膜72的第一包装薄片70还包含第一隔板成分78。在这种实施方案中,第一隔板成分78包含单一层,这种单一层可以是包含高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯(LDPE),乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物或者这些物质的混合物的隔离层。低密度聚乙烯和乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物如上所述;高密度聚乙烯(HDPE)同样如上所述。高密度聚乙烯(HDPE)可以进一步地被描述为一种半晶质的聚合物。当密度大于0. 960克/立方厘米时,可以是一种均聚物,当密度低于这一值时,可以是一种共聚物。通过确定熔融指数(MI)或者HLMI (高-负荷熔融指数)可以确定以很宽范围的分子量存在的高密度聚乙烯(HDPE)。(参见Carter,“Polyethylene,High-Density,(聚乙稀,高密度)”The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology (怀利包装工艺百科全书),Second Edition (第二版),1997, pp. 745-748 (John ffiley&Sons 公司,组约,纽约),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。)高密度聚乙烯(HDPE)的特异性非限制性实施例包括可以从Equistar化学试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的Alathon M6020 ;可以从Equistar化学试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得Alathon L5885 ;可以从ExxonMobil化学公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的ExxonMobil 高密度聚乙烯(HDPE)HD 7925. 30 ;可以从ExxonMobil化学公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的ExxonMobil 高密度聚乙烯(HDPE)HD 7845. 30 ;和可以从Nova化学试剂公司(卡尔加里,艾伯塔,加拿大)商业购得的Surpass HPsl67-AB。
第一隔板成分78可能同时包括连接体材料。如上所述,连接体材料包括,但是不局限于,甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰的乙烯共聚物(例如,环氧功能性的连接体材料),酸酐修饰的(比如马来酐修饰的)乙烯共聚物,乙烯和一种羧酸(比如,丙烯酸)的共聚物,乙烯和一种酯(比如,丙烯酸酯)的共聚物,和这些的混合物。连接体材料的特异性非限制性实施例包括可以从Arkema公司(费城,美国宾夕法尼亚州)商业获得的Lotader AX8900 ;可以从Westlake化学试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业获得的GT4157 ;可以从E. I. du Pont de Nemours公司(怀明顿,特拉华)商业获得的DuPont Bynel 41E710 ;可以从 E. I. du Pont de Nemours 公司(怀明顿,特拉华)商业获得的DuPont Bynel 41E687 ;可以从Equistar化学 试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业获得的Plexar PX 3084 ;可以从Mitsui化学试剂美国公司(Rye Brook,纽约)商业获得的Admer AT2118A ;可以从E. I. du Pont de Nemours公司(怀明顿,特拉华)商业获得的 DuPont Bynel 40E529 ;可以从 E. I. du Pont de Nemours 公司(怀明顿,特拉华)商业获得的DuPont Bynel 4164 ;可以从Equistar化学试剂公司(休斯顿,德克萨斯州)商业获得的Plexar PX 3080 ;和可以从Arkema公司(费城,美国宾夕法尼亚州)商业获得的 Lotader 2210。第一隔板成分78可能同时包括一种成核催化剂,一种烃类树脂或者这些的混合物。在本申请的隔板成分包含成核催化剂的高密度聚乙烯(HDPE)混合物的实施方案中,高密度聚乙烯(HDPE)具有平均分子量,其熔融指数在大约0. 5到大约50dg/min,其密度大于或等于大约0. 941克/立方厘米,其长链支化指数小于或等于大约0. 5,并且其熔体流动比率小于或等于大约65(参见2007年2月15日公开的美国专利申请第2007/0036960,该专利申请的全部内容通过弓I证在此全部并入本文)。一种成核催化剂可以包括2005年11月29日授权的美国专利第6,969,556号中公开的任意成核催化剂,该专利的全部内容通过引证在此全部并入本文。更具体的说,作为一种非限制性实施例,成核催化剂可以包括甘醇醇化物、六氢邻苯二甲酸盐,以及这些盐的相似盐或者混合物,如2008年9月18日公开的美国专利申请第2008/0227900号的公开,和2007年2月15日公开的美国专利申请第2007/0036960的公开,这两篇专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文。这些盐包括铵和金属盐,包括,但是不局限于锌、镁、钙和这些金属的混合物。锌甘油酯成核催化剂的实施例是从Ciba专业化学试剂保存公司(巴塞尔,瑞士)中商业购得的Irgastab 287。六氢邻苯二甲酸钙的实施例是可以从Milliken&Company 公司(Spartanburg,南卡罗莱纳州)获得的 Hyperform HPN-20E。六氢邻苯二甲酸钙还可以是Polybatch CLR122与低密度聚乙烯是混合物,所述PolybatchCLR122是从A. Schulman公司(阿克伦,俄亥俄州)商业购得的。成核催化剂可以以按重量计算占层重量大约0. 001 %到大约I %的量、按重量计算占层重量大约0. 002 %到大约0.2%的量、按重量计算占层重量大约0. 02%到大约0. 12%的量、或者按重量计算占层重量大约0. 04%到大约0. 10%的量被包括在隔板成分层中。烃类树脂可以包括2002年8月13日授权的美国专利第6,432,496号中公开的所有烃类树脂,或者2008年11月20日公开的美国专利申请第2008/0286547号的任何烃类树月旨,这两篇专利或者专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文。更具体地说,作为一种非限制性实施例,烃类树脂可以包括石油树脂、松节油树脂、苯乙烯树脂、环戊二烯树脂、饱和脂环族树脂或者这些树脂的混合物。另外,作为非限制性实施例,所述烃类树脂可以包括来源于富含二聚环戊二烯(DCPD)的烯烃聚合作用的烃类树脂、来源于在石油裂化过程(例如天然的C9原料流)中产生的烯烃聚合作用的烃类树脂、来源于纯单体(例如苯乙烯,a -甲基苯乙烯,4-甲基苯乙烯,乙烯基甲苯或者这些或者相似纯单体原料的结合物)聚合作用的烃类树脂、来源于松节油烯烃(例如a-菔烯、¢-菔烯或者d-萜二烯)聚合作用的烃类树脂,或者这些的混合物。所述烃类树脂可以是完全氢化的或者是部分氢化的。烃类树脂的特异性实施例包括,但是不局限于可以从Eastman化学公司(Kingsport,田纳西州)商业获得的Plastolyn Rl 140烃类树脂、可以从Eastman化学公司(Kingsport,田纳西州)商业获得的Regalite T1140、可以从Arakawa化学试剂工业有 限公司(大阪,日本)商业获得的Arkon P_140和可以从Hercules组成公司(怀明顿,特拉华)商业获得的Piccolyte S135多萜树脂。烃类树脂可以以按重量计算占层重量大约5 %到大约30%的量、按重量计算占层重量大约5%到大约20%的量、按重量计算占层重量大约10%到大约20%的量、或者按重量计算占层重量大约10%到大约15%的量被包括在隔板成分层中。图3是本申请描述的不含氯的包装薄片的第二实施方案图解剖视图。第一包装薄片80包含第一刚性组分61、第二多层薄膜82和第二刚性组分63。第一刚性组分61和第二刚性组分63如上所述。第二多层薄膜82包含外层74、第二隔板成分88和内层76。在图3中,第二多层薄膜82被表示为一种七层多发性薄膜,通过吹制、共挤压四层管状压出物产生,所述管状压出物被压扁并自己变平,从而形成两个内部管状压出物层50 (参见图6),并且在两个内部管状压出物层50进行热分层,从而形成内层76。外层74和内层76是如上所述。第二隔板成分88包含两个层第一隔离层83和第二隔离层84。第一隔离层83和第二隔离层84可以分别包括高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯,乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物,或者这些的混合物;这些材料分别如上所述。第一隔离层83可能同时包括连接体材料;这些连接体材料如上所述。此外,第一隔离层83可能同时包括成核催化剂,烃类树脂或者这些的混合物;这些材料分别如上所述。图4是本申请描述的不含氯的包装薄片的第三实施方案图解剖视图。第三包装薄片90包含第一刚性组分61、第三多层薄膜92和第二刚性组分63。第一刚性组分61和第三刚性组分63如上所述。第三多层薄膜92包含外层74、第三隔板成分98和内层76。在图4中,第三多层薄膜92被表示为一种十三层多发性薄膜,通过吹制、共挤压七层管状压出物产生,所述管状压出物被压扁并自己变平,从而形成两个内部管状压出物层50 (参见图6),并且在两个内部管状压出物层50进行热分层,从而形成内层76。外层74和内层76是如上所述。第三隔板成分98包含五层第一隔板成分层93,第一中间层94,氧隔离层95,第二中间层96和防潮隔层97。在第三包装薄片90的一种实施方案中,第一隔板成分层93可以包括高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯,乙烯和至少一个a-烯烃的共聚物,或者这些的混合物,这些材料分别如上所述。第一隔离成分层93可能同时包括连接体材料;这些连接体材料如上所述。此外,第一隔板成分层93可能同时包括成核催化剂,烃类树脂或者这些的混合物;这些材料分别如上所述。同样地,在第三包装薄片90的一个实施方案中,第一隔板成分层93可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、连接体材料和成核催化剂的混合物。在第三包装薄片90的另一个实施方案中,第一隔板成分层93可以包括乙烯和一种酯的共聚物。乙烯和一种酯的共聚物如上所述。如上所述,乙烯和一种酯的共聚物的一种非限制性的实施例是乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。如上所述,乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)的一个非限制性实施例式是可以从ExxonMobil化学公司(休斯顿中获得,德克萨斯州)商业购得的 Escorene Ultra LD 705. MJ0
第一中间层94可以包括连接体材料或者聚酰胺。连接体材料如上所述。聚酰胺(如上面的进一步描述)可以被包括用于提供透明性,热成形性,高强度和在宽的温度范围内提供坚韧,耐化学腐蚀性和/或屏障性能。(参见“Nylon (尼龙)” The WileyEncyclopedia of Packaging Technology (怀利包装工艺百科全书),Second Edition (第二版),1997, pp. 681-686 (John ffiley&Sons公司,纽约,纽约),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。聚酰胺的特异性、非限制性实施例包括从UBE工程塑料公司,S. A. (Castell6n,西班牙)商业购得的UBE尼龙5033B ;从巴斯夫公司(Florham Park,新泽西州)商业购得的Ultramid C40L 01 ;从巴斯夫公司(Florham Park,新泽西州)商业购得的Ultramid C3301 ;和按重量计算占混合物的85%的从巴斯夫公司(Florham Park,新泽西州)商业购得的Ultramid B36与按重量计算占混合物15%的从E. I. du Pont deNemours公司(怀明顿,特拉华)商业购得的DuPont Selar PA3426的混合物。氧隔离层95可以包括任何不含氯的氧隔离材料。在包含第三多层薄膜98的第三包装薄片90的实施方案中,由于七层管状压出物被压扁或者自身变平而形成内部管状压出物层,所述隔离材料被分开(即,在不相邻的层)并在两个内部管状压出物层进行自身进行热分层。不含氯隔离材料的实施例包括,但是不局限于,乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚甘油酸和丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物。乙烯-乙烯醇共聚物如上所述。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的特异性、非限制性实施例包括可以从美国EVAL公司(休斯顿,德克萨斯州)商业购得的EVAL H171 ;从常春石油化学有限公司(台北,台湾)商业购得的Evasin EV-3801V ;和从Soarus有限公司(Arlington Heights,伊利诺斯州)商业购得的Soarnol ET3803。聚酰胺如上所述。聚酰胺的特异性、非限制性实施例包括从Mitsubishi Gas化学公司(东京,日本)可商业购得的Nylon MXD6 (各种等级);和按重量计算占混合物的85%的从巴斯夫公司(Florham Park,新泽西州)商业购得的Ultramid B36与按重量计算占混合物15%的从E. I. du Pont de Nemours公司(怀明顿,特拉华)商业购得的DuPontSelar PA3426的混合物。聚甘油酸(PGA)(或者“polyglycolide”)是一种可生物降解的,热塑性聚合物和最简单的线型、脂肪族聚酯。这能对二氧化碳和氧提供高气体隔离性,可控的水解作用和优秀的机械强度。丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物给予高气体(例如,氧)隔离性,芳香味和芬芳,以及耐化学腐蚀性和惰性。丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物的特异性、非限制性实施例是可以从美国Ineos烯烃&聚合物公司(League市,德克萨斯州)商业购得的Barex (各种等级)。第二中间层96可以包括连接体材料或者聚酰胺。连接体材料和聚酰胺分别如上所述。防潮隔层97可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯、乙烯和至少一个a -烯烃的共聚物、或者这些的混合物;这些材料分别如上所述。防潮隔层97可能同时包括连接体材料;这些连接体材料如上所述。此外,防潮隔层97可能同时包括成核催化剂,烃类树脂或者这些的混合物;这些材料分别如上所述。同样地,在第三包装薄片90的一个实施方案中,防潮隔层97可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、连接体材料和成核催化剂的混合物。在第三包装薄片90的另一个实施方案中,防潮隔层97可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、连接体材料和成核催化剂的混合物。
在一个候选实施方案中,未定向薄膜包含至少一个防潮隔层,所述防潮隔层包含一种混合物。所述混合物包含高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂。所述混合物包含按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯、或者按重量计算大约72%到按重量计算大约88%的高密度聚乙烯、或者按重量计算大约75%到按重量计算大约85%的高密度聚乙烯。重要的是,所述高密度聚乙烯具有的熔融指数至少为I. 0克/10分,并且其密度大于0. 958克/立方厘米。不满足这些要求的高密度聚乙烯会产生不好的结果。熔融指数至少为I. 0克/10分且密度大于0. 958克/立方厘米的高密度聚乙烯的实施例是Alathon M6020 (Equistar化学试剂有限公司,休斯顿,德克萨斯州)。其他高密度聚乙烯,例如Alathon L5485 (Lyondell化学公司,休斯顿,德克萨斯州)、ExxonMobil高密度聚乙烯(HDPE)HD 7845. 30 (ExxonMobil化学公司,休斯顿,德克萨斯州)和Alathon L5885 (Lyondell化学公司,休斯顿,德克萨斯州),由于不具有上述要求的密度和/或熔融指数而不优选用作本发明所述未定向薄膜防潮隔层的混合物。所述混合物进一步包含一种如上所述的烃类树脂。所述混合物包含按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂、或者按重量计算大约5%到按重量计算大约20%的烃类树脂、或者按重量计算大约10%到按重量计算大约20%的烃类树脂、或者按重量计算大约10%到按重量计算大约15%的烃类树脂.未定向薄膜的混合物进一步包含一种如上所述的成核催化剂。所述混合物包含按重量计算大约0. 01%到按重量计算大约I %的成核催化剂、或者按重量计算大约0. 04%到按重量计算大约0. 10%的成核催化剂。所述成核催化剂可以是一种甘油醇化物盐、一种六氢邻苯二甲酸盐、锌甘油酯盐或者六氢邻苯二甲酸钙。在一些方面中,所述未定向薄膜可以包括一种如上所述的氧隔离材料。当所述未定向薄膜包含一种氧隔离材料时,这种薄膜具有的规范化的氧传输率小于大约150cc_mil/100in2/ 天或者小于大约 100cc-mil/100in2/ 天。所述未定向薄膜的厚度小于3. 00毫英寸,优选地小于I. 70毫英寸。关于图7,未定向薄膜100可以是包含一种防潮隔层的三层薄膜,而不需要包括如上所述的第一刚性成分或者第二刚性成分。所述防潮隔层包含一种混合物,这种混合物包含一种高密度聚乙烯、一种烃类树脂和一种成核催化剂,其中所述高密度聚乙烯具有的熔融指数为至少I. 0克/10分,且其一种密度大于0. 958克/立方厘米。关于图7,通用未定向薄膜在所述多层薄膜的101、102或者103三层中任意一层可以包括防潮隔层。例如,所述防潮隔层可以是中间层102或者,做为选择,外层101或者内层103。所述未定向薄膜可以是三层、四层、五层、七层、九层、十三层或者任何其他多层薄膜(即、薄膜具有两层或更多层)、前提是所述未定向薄膜具有的规范化潮湿气体传递速率在100° F和90%外部相对湿度条件下测定为不大于0. 30g-mil/100in2/天(如在下面实施例中所进一步定义和描述的)。包含五层薄膜、九层薄膜和十三层薄膜的不含氯的包装薄片的实施方案分别被表示在附8、9、10中。所述未定向薄膜可以是一种吹制的、复合薄
膜。 所述未定向薄膜可以包括除了防潮隔层之外的层。例如,所述薄膜可以包括至少一层包含一种离子键聚合物的层、至少一层包含一种高密度聚 乙烯的层、至少一层包含一种乙烯和一种酯的共聚物的层、至少一层的包含乙烯-乙酸乙烯共聚物共聚物(EVA)的层、至少一层包含苯乙烯丁二烯共聚物的层,或者上述的结合。在一些方面中,除了防潮隔层,所述薄膜包括含有高密度聚乙烯的层。在其它方面,所述薄膜包括防潮隔层和涂有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的密封剂层。图8是本申请描述的未定向薄膜110第二候选实施方案图解横断面视图。111、112、113、114,和115五层中的任意一层都可以包括防潮隔层,所述防潮隔层包含一种高密度聚乙烯(HDPE)、一种烃类树脂和成核催化剂。在一些方面中,超过一层以上的层可以包括所述防潮隔层。例如,层115和层113可以包括所述隔离层。五层薄膜的一个实施例是层115,其厚度为0. 8毫英寸,含有HPDE、成核催化剂和烃类树脂的混合物;或者层114,厚度为0. 8毫英寸,含有线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和成核催化剂的混合物;或者层113,厚度为0. 2毫英寸,含有高密度聚乙烯(HDPE)、成核催化剂和烃类树脂的混合物;层112,厚度为0. I毫英寸,含有乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)和聚丁烯的混合物;以及层111,厚度为0. I毫英寸,含有乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。图9是本申请描述的未定向薄膜的第三候选实施方案图解横断面视图。多层薄膜120被表示为一种九层多发性薄膜,通过吹制、共挤压五层管状压出物产生,所述管状压出物被压扁并自己变平,从而形成两个内部管状压出物层50 (参见图6),并且在两个内部管状压出物层50进行热分层,从而形成内层125。图10是本申请描述的未定向薄膜的第四候选实施方案图解横断面视图。多层薄膜130被表示为一种十三层多发性薄膜,通过吹制、共挤压七层管状压出物产生,所述管状压出物被压扁并自己变平,从而形成两个内部管状压出物层50 (参见图6),并且在两个内部管状压出物层50进行热分层,从而形成内层137。所述多层薄膜包含至少一个防潮隔层,并且可以选择性地包括超过一个防潮隔层。如上所述,所述防潮隔层包含高密度聚乙烯(HDPE)、烃类树脂和成核催化剂。在一些方面中,防潮隔层包含一种高密度聚乙烯(HDPE)、一种烃类树脂和一种成核催化剂,这种防潮隔层可以被用作层132、层134,和层136。在其它方面,包含一种高密度聚乙烯(HDPE)、一种烃类树脂和一种成核催化剂的防潮隔层可以被用作层136。通用包装薄片60体现在第一包装薄片70、第二包装薄片80、第三包装薄片90或者其他中,未定向薄膜体现在薄膜100、110、120、130或其他中,这里的通用包装薄片60和未定向薄膜可以被包括在产物的包装中。在一个具体的实施方案中,包含本申请所描述的不含氯包装薄片或者未定向薄膜的包装可以是一种热压成型包装,通过对所述包装薄片或者未定向薄膜进行热定型制备。上面提供了对“热压成型”的描述。此外、热成型及其他用于包装的本领域内已知的其他相似方法(参见 Throne, “thermoforming(热成型)”Encyclopedia of PolymerScience and Technology (高分子科学和技术百科全书),Third Edition(第三版),2003、Volume 8 (第 8 卷),第 222-251 页(John Wiley&Sons 公司,Hoboken,新泽西州),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文;参见Irwin, “thermoforming(热成型)”,Modern Plastics Encyclopedia(现代塑料百科全书),1984-1985,pp. 329336 (美麦克劳-希尔出版公司,纽约,纽约),该专利申请的全部内容通过引证在此全部并入本文;还参见 “Thermoforming(热成型),” The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology (怀利包装工艺百科全书),Second Edition (第二版),1997, pp. 914-921 (John ffiley&Sons 公司,纽约,纽约),该文献的全部内容通过引证在此全部并入本文。)合适的热成型方法包括标准真空成型,深拉真空成型或者栓塞加速真空成型。 在进行标准真空成型期间,对热塑性网,例如薄膜或者薄片,进行加热并使用在大气压力之下真空使网被压入预先形成的模子中。当使用相对较深的模子时,该过程被称为“深拉”应用。在栓塞加速真空成型方法中,在加热热塑性网并与铸型腔密封之后,使用与模子形状相类似的栓塞冲击所述热塑性网,并且,应用真空条件使热塑性网与模子表面相符合。包含本申请所描述的不含氯包装薄片或者未定向薄膜的热定型包装可以是一个杯子、盆、桶、托盘或者无数的其他物品。此外,热定型包装中含有的产品可以是食物、非食物、医疗产品和/或工业产品。这些产品的实施例包括,但是不局限于,糖浆(包括,但是不局限于,早餐糖浆、咳嗽糖浆、等等)、稀奶油、乳酪、调味品(包括,但是不局限于,生菜食品之调味汁、果子酱、果酱、调味酱、等等)、私人护理用品(包括,但是不局限于,洗发香波、护手霜、嗽口水、牙膏、解酸剂、等等)、药物、液体洗涤剂、油类、浆状物、动物食物、胶、饮料(包括酒精饮料和非酒精饮料)和糖果(包括,但是不局限于,硬糖、法奇软糖、太妃糖、甘草、巧克力、胶状物糖果、果汁软糖、杏仁蛋白软糖、奶油蛋白软糖、糕点、口香糖、冰淇淋、等
坐')
寸/ o通用包装薄片60体现在第一包装薄片70、第二包装薄片80、第三包装薄片90或者其他中,未定向薄膜体现在薄膜100、110、120、130或其他中,这里的通用包装薄片60和未定向薄膜可以通过多种方法来制备。通常,所述方法包括顺序进行的如下步骤(a)向挤压机中加入热塑性树脂,从而挤出薄片或者薄膜的各个层,例如,比方说,n-层多层薄膜的外层、中间层(这可以是(不是必须的)多层隔离膜的隔板成分)和多层隔离膜的内层,因此,所述中间层位于多层隔离膜的外层、内层之间,并且因此,所述多层隔离膜具有一种第一表面、相对的第二表面;(b)加热所述热塑性树脂形成一股熔化的塑化聚合物;(c)使这股熔化的-塑化聚合物穿过具有中央开口的冲模,从而形成一种管状压出物,这种管状压出物具有直径、凹陷的内部;(d)通过中央开口将一定体积的流体(例如,一定体积的气体)进入凹陷的内部,从而扩张管状压出物的直径;(e)压扁所述管状压出物;(f)是管状压出物变平从而形成两个内部管状压出物层。在通用包装薄片60的实施方案中,所述方法进一步地包含以下步骤(g)将第一刚性成分与多层隔离膜的第一表面相附着;和(h)将第二刚性组分与所述多层隔离膜的相反的第二表面相附着。应当理解,对于未定向薄膜不需要进行步骤(g)和(h)。在回到附图,图5是吹塑薄膜工艺过程的示意图,用于产生包括在本发明所述的不含氯的包装薄片或者未定向薄膜中的多层薄膜。使用众所周知的并且可方便获得的设备,这些多层吹塑薄膜可以方便的被挤压、吹制、冷却、压扁、等等。图5描述了进行上述步骤(a)-(f)的一般工艺10的示意图。在被描述的工艺10中,用作多层隔离膜外层的第一热塑性树脂11位于第一挤压机13的第一忙料斗12。加热挤压机13使其温度在高于第一热塑性树脂11熔点的一个合适的温度,从而加热第一热塑性树脂11,形成熔化增塑的聚合物流。挤压机13可以与一种外套管盒同时使用,冷却介质循环通过该外套管盒。在第一挤压机13内的螺旋旋转使熔化的增塑聚合物通过第一结合管14通过共挤塑模头15。与熔化-增塑的第一热塑性树脂11进入共挤塑 模头15同时发生的是,第二热塑性树脂16 (被放置于第二挤压机18的第二贮料斗17中)同样被加热形成熔化增塑的聚合物流,并被第二挤压机18驱使通过第二结合管19穿越共挤塑模头15。第三热塑性树脂20同样被加热形成熔化增塑的聚合物流,并被第三挤压机22驱使通过第三结合管23穿越共挤塑模头15。在第一包装薄片70的实施方案中,通常使用三个挤压机生产第一多层薄膜72。在其他的实施方案中,还可以使用额外的挤压机。例如,通常使用四个挤压机生产第二多层薄膜82 ;通常使用五个挤压机生产多层薄膜120,并且通常使用七个挤压机生产第三多层薄膜92或者多层薄膜130。但是,在共挤出技术中,已知公知何时在多次薄膜中的一层以上中使用热塑性树脂,来自于一个挤压机中的熔化的增塑树脂可以被分装在模具中,并用于多个层中。这样,使用三个或者四个挤压机可以制备五层薄膜。共挤塑模头15是环形的(优选是圆形的)、开放式的,并且被设计用于将第一、第二和第三熔化增塑的热塑性树脂结合在一起,从而所述第一、第二和第三熔化增塑的热塑性树脂从共挤塑模头15中共挤压成管状压出物24。在该技术中,术语“管状压出物”和术语“鼓泡”和“吹塑鼓泡”同义。如本领域内已知的,共挤塑模头15装备有一种中央开口,通常,通过这一中央开口引入流体(例如,一定量的气体),从而放射状的扩张管状压出物24的直径,形成一种扩张的管状压出物24,扩张的管状压出物24具有外表面25和内表面26。在多层薄膜中,例如,在第一多层薄膜72中,第一多层薄膜72的外层74相当于管状压出物24的最外层,并且第一多层薄膜72的内层76相当于管状压出物24的最内层。通过一些冷却方法可以外部冷却管状压出物24,所述冷却方法例如冷却环27,冷却环27可以沿着管状压出物24的较低外表面28吹冷风。同时,还可以冷却内表面26,例如,通过与冷空气(温度在,例如5°C-15°C)相接触的方法,这里的冷空气是通过具有带孔管子29的内部鼓泡冷却单元传递的。带孔管子29与较长的具有较小直径的管30同心放置。较长的管30在顶部是开放的,从而接收和除去升到管状压出物24顶端32的加热空气。外部冷却液体流和内部冷却液体流,例如,空气和/或水,构成了一种冷却区域,用于冷却管状压出物24并设置理想的直径。管状压出物24可以通过外部同心隔离罩33稳定,从而维持管状压出物24沿着直线途径进入夹模框或者包含一些列夹辊34的梯状物中。同心隔离罩33对于稳定使用内部鼓泡冷却单元制备的薄膜非常有效。管状压出物24在夹辊34中被压扁并通过驱动压料辊35变平,压料辊35也可以用于压扁管状压出物24。驱动压料辊35使其牵引和/或运输管状压出物24并同时压扁管状压出物24,形成平直的压出物26。但是,其他运输方式和压扁方式也可以被使用,并且在本领域内是已知的;这些方式包括但是不局限于某些仪器,例如压扁梯状物和传动皮带。
现在谈及图6,图6是根据图5工艺制造的管状压出物24的横断面视图,根据显示,管状压出物24具有外表面25和内表面26。管状压出物24具有三层内部管状压出物层50,中间管状压出物层51 (中间管状压出物层51非必须的是一张隔板成分压出物层)和外部管状压出物层52。每个压出物层可以包括许多层。例如,作为隔板成分压出物层,中间管状压出物层51可以包括许多层,包括但是不局限于,如在第一隔板成分78中的单层(参见图2),如在第二隔板成分88中的两层(参见图3)和如在第三隔板成分98中的5层(参见,图4)。通过夹辊34和驱动压料辊35,管状压出物24被 压扁和压平,从而形成平直的压出物36,并由此形成两个内部管状压出物层50。所述两个内部管状压出物层50可以自身加热分层,从而形成一个内层,产生具有第一表面和第二表面的多发性多层薄膜。如果吹塑薄膜设备是以足够高的生产率运转的话,就可以实现这一效果(本发明所述领域普通技术人员无需经过过度试验就可以确定),因此,平直的压出物36具有足够的温度进行热分层。如果平直的压出物36自身分层,则所得的多发性多层薄膜被滚轴(未显示在图5中)传递到卷线盘(未显示在图6中)上用于进一步加工。做为选择,平直压出物36可以被切成一个或者一个以上的薄片,这些薄片可以被卷在纸板芯或者塑料芯上用于随后的分配或者使用。在图5中描述的实施方案中,平直压出物36通过切条机37传递,在切条机37上,平直的压出物被刀切割从而形成第一多层薄膜38和第二多层薄膜39。第一多层薄膜38被第一滚轴40运输到第一卷线盘41上进行进一步加工,第二多层薄膜39被第二滚轴42运输到第二卷线盘43上进行进一步加工。在生产本申请所描述的不含氯的包装薄片或者未定向薄膜中包括的多层薄膜中,本领域普通技术人员应该理解,所有参数都可以被调节到最优工艺条件,例如共挤塑模头直径、压料辊速度、在共挤塑模头和压料辊之间引入并捕获的流体(例如,空气)的量和温度、管状压出物在共挤塑模头中的流动速率、熔融温度、介质(例如,水或者空气)冷却方式、和外部管状压出物和内部管状压出物冷却温度。例如,通过修改一个或者一个以上上述参数,管状压出物的圆周线或者平折宽度被增加到不同程度地大于共挤塑模头直径。相似地,通过改变材料(包括接触管状压出物的气体流体或者液态流体)的类型、量和特征,以及通过设定和改变某些参数(例如,压力和温度)可以限定或者修饰所述管状压出物。本领域应该理解,这些参数是可以变化的,并且取决于必须考虑的实际问题,例如,包含所述管状压出物的特定的热塑性树脂、存在或者不存在改性剂、使用的设备、预期的生产速率、渴望的管状压出物尺寸(包括直径和厚度)、以及管状压出物的质量和预期表现。可以预计,本领域普通技术人员不需经过过度实验就可以设置这些及其他工艺参数。同时,通过相对于管状压出物的垂直轴单独旋转共挤塑模头、环形空气囊或者其他仪器或者与进行或者不进行振荡结合的方式,可以去除在加工过程中的某些非均一性,包括,但是不局限于,薄膜厚度的变化、管状压出物不均匀的加热或者冷却和不均匀的空气流动。同时,还应该被理解的是,上面描述了使用垂直向上运输管状压出物并扩张管状压出物的共挤出工艺制备管状压出物,本领域普通技术人员可以在其他的方向上(包括垂直向下)挤压并扩张所述管状压出物。在包含在不含氯的包装薄片中的多层薄膜被生产之后,将第一刚性成分附着在该薄膜的第一表面上。然后将第二刚性组分附着于相对的第二表面上。可以使用本发明所述技术领域已知的各种各样的方法附着第一刚性成分和第二刚性成分。这些方法包括,但是不局限于,热分层、胶粘层压(包括溶剂层压成型或者较少溶剂层压成型)、薄膜挤压叠层法和挤压涂层。如上所述,本领域普通技术人员不需要过度试验就可以设置用于这些分层或者涂布方法的参数。实施例实施例1-8是用于例证本发明的不含氯包装薄片 。概括地说,这些包装薄片中的每个都是通过如下方式生产的生产一种多层的、吹制复合薄膜并在内层发生自身热压分层,然后,在吹塑薄膜的第一表面上挤压涂布一种第一刚性成分,然后在该吹塑薄膜的相对的第二表面上挤出涂布一种第二刚性成分。还可以比较和/或获得比较实施例。概括的说,比较实施例1、5、和6按照如下步骤制备生产一种多层、吹制复合薄膜,然后在所述吹塑薄膜的第一表面挤压涂布一种第一刚性成分。获得比较实施例2、3和4并在下面进行进一步的描述。更具体地说,在制备实施例1-8的吹塑薄膜和比较实施例1、5和6的吹塑薄膜时,首先将各种材料加入到吹塑薄膜线的挤压机中,产生一种七层吹制的复合薄膜。实施例1-8中的七层吹制复合薄膜具有表I和表2所示的组合物(通过约计重量百分比);并且比较实施例1、5、6中的七层吹制的复合薄膜具有表3中显示的组合物(通过约计重量百分比)。表I
权利要求
1.一种具有至少一个防潮隔层的未定向薄膜,所述防潮隔层包括一种混合物,这种混合物包括按重量计算大约69 %到按重量计算大约90 %的高密度聚乙烯、按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂;和按重量计算大约O. 01%到按重量计算大约1%的成核催化剂;其中高密度聚乙烯的熔融指数至少是I. O克/10分,其密度大于O. 958克/立方厘米;其中,在100° F和90%外部相对湿度条件下测得的所述薄膜的规范化的潮湿气体传递速率不大于O. 30克-毫英寸/100平方英寸/天。
2.根据权利要求I所述的薄膜,其中,高密度聚乙烯占所述混合物的比例是按重量计算75 %到按重量计算大约85 %。
3.根据权利要求I所述的薄膜,其中,烃类树脂占所述混合物的比例是按重量计算5%到按重量计算大约20%。
4.根据权利要求I所述的薄膜,其中,烃类树脂占所述混合物的比例是按重量计算10%到按重量计算大约15%。
5.根据权利要求I所述的薄膜,其中,成核催化剂占所述混合物的比例是按重量计算大约O. 04%到按重量计算大约O. 10%。
6.根据权利要求I所述的薄膜,其中,成核催化剂选自由甘油醇化物盐和六氢邻苯二甲酸盐所组成的组中。
7.根据权利要求I所述的薄膜,其中,成核催化剂选自由锌甘油酯盐和六氢邻苯二甲酸钙所组成的组中。
8.根据权利要求I所述的薄膜,其中,所述防潮隔层包括一种混合物,这种混合物包括按重量计算大约72%到按重量计算大约88%的高密度聚乙烯;按重量计算大约10%到按重量计算大约20%的烃类树脂;和按重量计算大约O. 04%到按重量计算O. 10%的成核催化剂。
9.根据权利要求I所述的薄膜,其中,在100°F和90%外部相对湿度条件下,所述隔离层具有的规范化的水蒸汽传递速率小于大约O. 30克-毫英寸/100平方英寸/天。
10.根据权利要求I所述的薄膜,其中所述薄膜包含一种氧隔离材料并且这种薄膜具有的规范化的氧传输率小于大约150cc-mil/100in2/天或者小于大约100cc_mil/100in2/天。
11.根据权利要求10所述的薄膜,其中所述薄膜具有的规范化的氧传输率小于大约100cc-mil/1000in2/ 天。
12.根据权利要求I所述的薄膜,进一步地包括至少一层包括离子键聚合物的层。
13.根据权利要求12所述的薄膜,进一步地包括至少一层包括高密度聚乙烯的层。
14.根据权利要求I所述的薄膜,进一步地包括至少一层包括乙烯和一种酯的共聚物的层。
15.根据权利要求14所述的薄膜,其中,乙烯和一种酯的共聚物是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
16.根据权利要求I所述的薄膜,进一步地包括至少一层包括乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)的层。
17.根据权利要求I所述的薄膜,进一步地包括一种第二防潮隔层,所述第二防潮隔层包括一种混合物,所述混合物包括按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯、按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂;和按重量计算大约O.01%到按重量计算大约1%的成核催化剂,其中,高密度聚乙烯的熔融指数是至少I. O克/10分,且其密度大于O. 958克/立方厘米。
18.根据权利要求I所述的薄膜,进一步地包括至少一层包括苯乙烯丁二烯共聚物的层。
19.根据权利要求I所述的薄膜、其中,所述薄膜的厚度小于3.00毫英寸。
20.根据权利要求I所述的薄膜、其中,所述薄膜的厚度小于I.70毫英寸。
21.至少三个聚合物的混合物,包括按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯、按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂;和按重量计算大约O.01%到按重量计算大约1%的成核催化剂,其中,高密度聚乙烯的熔融指数是至少I. O克/10分,且其密度大于O. 958克/立方厘米。
22.根据权利要求21所述的聚合物的混合物,其中,高密度聚乙烯占所述混合物的比例是按重量计算大约75%到按重量计算大约85% ;其中,烃类树脂占所述混合物的比例是按重量计算大约10%到按重量计算大约15% ;并且,其中成核催化剂占所述混合物的比例是按重量计算大约O. 04%到按重量计算大约O. 10%。
23.根据权利要求21所述的聚合物的混合物,其中,成核催化剂选自由甘油醇化物盐和六氢邻苯二甲酸盐所组成的组中。
24.根据权利要求21所述的聚合物的混合物,其中,成核催化剂选自由锌甘油酯盐和六氢邻苯二甲酸钙所组成的组中。
25.由聚合物的混合物形成的薄膜层,包括按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯、按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂和按重量计算大约O. 01%到按重量计算大约1%的成核催化剂;其中,所述高密度聚乙烯是熔融指数是至少1.0克/10分,且其密度大于O. 958克/立方厘米,其中,该层是非定向的;并且其中,在大约100° F和90%外部相对湿度下测定,该层具有的规范化的潮湿气体传递速率不大于O. 30克-毫英寸/100平方英寸/天。
26.根据权利要求25所述的薄膜层,其中,高密度聚乙烯占所述混合物的比例是按重量计算大约75%到按重量计算大约85% ;其中,烃类树脂占所述混合物的比例是按重量计算大约10%到按重量计算大约15% ;并且,其中成核催化剂占所述混合物的比例是按重量计算大约O. 04%到按重量计算大约O. 10%。
27.根据权利要求25所述的薄膜层,其中,成核催化剂选自由锌甘油酯盐和六氢邻苯二甲酸钙所组成的组中。
28.根据权利要求25所述的薄膜层,其中,在100°F和90%外部相对湿度条件下测定的规范化的潮湿气体传递速率不大于O. 20克-毫英寸/100平方英寸/天。
29.根据权利要求25所述的薄膜层,其中,在100°F和90%外部相对湿度条件下测定的规范化的潮湿气体传递速率不大于O. 15克-毫英寸/100平方英寸/天。
30.包括未定向薄膜的包装物品,所述未定向薄膜具有至少一个防潮隔层,包括一种混合物,这种混合物包括按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯、按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂和按重量计算大约O. 01%到按重量计算大约I %的成核催化剂;其中,所述高密度聚乙烯是熔融指数是至少I. O克/10分,且其密度大于O. 958克/立方厘米,其中,该层是非定向的;并且其中,在大约100° F和90%外部相对湿度下测定,该层具有的规范化的潮湿气体传递速率不大于O. 30克-毫英寸/100平方英寸/天。
31.根据权利要求30所述的包装物品,其中,所述烃类树脂占混合物的比例是按重量计算大约10%到按重量计算大约15% ;并且其中,所述成核催化剂占混合物的比例是按重量计算大约O. 04%到按重量计算大约O. 10%。
32.根据权利要求30所述的包装物品,其中,所述成核催化剂选自由甘油锌酯和六氢邻苯二甲酸钙所组成的组中。
33.根据权利要求30所述的包装物品,其中,所述包装物品是刚性物品或者半刚性物品O
全文摘要
这里提供了一种聚合物的混合物,包括高密度聚乙烯、烃类树脂和成核催化剂;这里还提供了包括所述混合物的未定向薄膜层和未定向薄膜,以及包括所述未定向薄膜的包装物品。在大约100°F和90%外部相对湿度条件下测定的所述未定向薄膜的规范化的潮湿气体传递速率不大于0.30g-mil/100in2/天。所述聚合物的混合物包括按重量计算大约69%到按重量计算大约90%的高密度聚乙烯;按重量计算大约5%到按重量计算大约30%的烃类树脂;和从按重量计算大约0.01%到按重量计算大约0.01%的成核催化剂,其中,高密度聚乙烯的熔融指数至少为1.0克/10分,且其密度大于0.958克/立方厘米。
文档编号B32B27/32GK102765238SQ2012101285
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月25日 优先权日2011年5月3日
发明者C·L·奥斯本, C·R·巴尔, K·D·格拉泽, K·P·纳尔逊, M·D·普里斯卡, M·L·门格尔 申请人:科伍德有限公司
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