用于热密封件的柔性膜组合物和具有其的容器的制造方法_4

文档序号:9203652阅读:来源:国知局
谷类)、液体、洗发精、油、蜡、润肤剂、乳液、保湿霜、药剂、糊剂、表面活性剂、凝胶、粘 着剂、悬浮液、溶液、酶、皂类、化妆品、擦剂、可流动粒子以及其组合。
[0129] 本发明的柔性容器可以包含两种或两种以上本文所揭示的实施例。
[0130] 定义
[0131] 除非相反地陈述,从上下文暗示或所属领域惯用的,否则所有份数和百分比都以 重量计,并且所有测试方法都是到本发明的申请日为止的现行方法。
[0132] 如本文所使用,术语"组合物"包括构成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。
[0133] 术语"包含"和其派生词并不意图排除任何其它组分、步骤或程序的存在,无论其 是否在本文中揭示。为了避免任何疑问,除非相反地陈述,否则在本文中通过使用术语"包 含"主张的所有组合物可以包括无论聚合或呈其它方式的任何其它添加剂、佐剂或化合物。 相反,术语"基本上由……组成"从任何随后列举的范畴排除任何其它组分、步骤或程序,除 了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语"由……组成"排除没有具体叙述或列 出的任何组分、步骤或程序。除非另外说明,否则术语"或"指单独以及以任何组合形式列 举的成员。
[0134] 如本文所使用,术语"基于乙烯的聚合物"指如下聚合物,其包含占多数的量的聚 合形式的乙烯单体(以聚合物的重量计)并且任选地可以包含一或多种共聚单体。
[0135] 如本文所使用,术语"基于丙烯的聚合物"指如下聚合物,其包含占多数的量的聚 合形式的丙烯单体(以聚合物的重量计)并且任选地可以包含一或多种共聚单体。
[0136] 如本文所使用,术语"丙烯/乙烯共聚物"指如下聚合物,其包含占多数的量的聚 合形式的丙烯单体(以聚合物的重量计)和占少数的量的乙烯共聚单体,并且任选地可以 包含一或多种其它共聚单体。
[0137] 测试方法
[0138] 根据ASTMD792测量密度。
[0139] 凝胶渗透色谱法(GPC)
[0140] 使用常规GPC测量来测定聚合物的重量平均分子量(Mw)和数量平均分子量(Mn) 并求出MWD( = Mw/Mn)。用高温GPC仪器(聚合物实验室公司(Polymer Laboratories, Inc.),型号PL220)分析样品。
[0141] 所述方法使用众所周知的基于流体动力学体积的概念的通用校准方法,并且使用 窄聚苯乙烯(PS)标准物以及在140°C的系统温度下操作的四个混合型A 20ym柱(来自 安捷伦公司(Agilent)(以前的聚合物实验室公司(Polymer Laboratory Inc.))的PLgel 混合型A)进行校准。以在1,2,4_三氯苯溶剂中"2mg/mL"浓度制备样品。流速是l.OmL/ min,并且注射体积是100微升。
[0142] 如所论述,分子量测定值通过使用窄分子量分布聚苯乙烯标准(来自聚合物实验 室(Polymer Laboratories))以及其洗脱体积来进行推断。等效聚乙稀分子量通过使用聚 乙稀和聚苯乙稀的适当马克-霍温克(Mark-Houwink)系数(如由威廉姆斯(Williams)和 沃德(Ward)在《聚合物科学期刊(Journal ofPolymer Science)》,《聚合物快报(Polymer Letters)》,第6卷(621) 1968中所述)导出以下方程式来测定:
[0143]M聚乙稀=a* (M聚苯乙稀)b。
[0144]在此方程式中,a = 0? 4316并且b = 1. 0(如威廉姆斯(Williams)和沃德(Ward), 《聚合物科学期刊(J. Polym. Sc.)》,《聚合物快报(Polym. Let.)》,6,621 (1968)中所述)。使 用VISC0TEK TriSEC软件版本3. 0执行聚乙烯等效分子量计算。
[0145] 差示扫描热量测定(DSC)
[0146] 使用差示扫描热量测定(DSC)来测量聚合物(例如基于乙烯(PE)的聚合物)中的 结晶度。称量约5至8mg聚合物样品,并放置于DSC盘中。将盖子在盘上旋紧以确保封闭 的气氛。将样品盘放置于DSC单元中,随后以约10°C /min的速率对PE加热到180°C的温 度(对于PP加热到230°C )。将样品在此温度下保持三分钟。随后,对于PE以10°C /min 的速率将样品冷却到-60°C (对于PP冷却到_40°C ),并在所述温度下等温保持三分钟。接 着,以10°C /min的速率加热样品,直到完全熔融(第二次加热)。通过由第二次加热曲线 测定的熔化热(Hf)除以292J/g(对于PE)理论熔化热(对于PP,165J/g)并且将此数量乘 以100来计算结晶度% (例如结晶度% = (Hf/292J/g) X 100 (对于PE))。
[0147] 除非另外陈述,否则各聚合物的熔点(TJ由第二次加热曲线来测定(峰Tm),并且 结晶温度(T。)由第一次冷却曲线来测定(峰Tc)。
[0148] 根据ASTMD1238,在230°C /2. 16kg的条件下测量熔体流动速率或MFR。
[0149] 根据ASTM D 1238,在190°C /2. 16kg的条件下测量熔融指数或MI。
[0150] 热密封强度
[0151] 热密封强度为分离热密封件所要的力的量度。膜的热密封测量根据ASTM F-88(技 术A)在市售拉力测试机上执行。分离材料的测试条带所要的力鉴别标本失效的模式。热 密封强度与打开力和包装完整性相关。
[0152] 在切割之前,根据ASTM D-618(程序A)使第一膜和第二膜在23°C (±2°C)和50% (±5% )R.H?(相对湿度)下最少适应40小时。随后沿加工方向从三层共挤压的层压膜切 割长度为约11英寸且宽度为约8. 5英寸的膜。在J&B热粘性测试仪上,将第一膜以一系列 温度在以下条件下沿加工方向热密封于第二膜:
[0153]密封压力:0? 275N/mm2
[0154] 密封停留时间:0. 5秒。
[0155] 温度范围大致由热粘性范围(即,获得至少最小热粘性密封并且在烧透温度之前 的温度范围)提供。
[0156] 使密封的膜在切割成一英寸宽的条带之前在23°C (±2°C )和50% R. H(±5% ) 下适应最少3小时。随后在测试之前,使这些条带在23°C (±2°C )和50% R.H(±5% )下 适应最少21小时。
[0157] 为进行测试,将条带以2英寸(50.8mm)初始间距装载到拉力测试机的夹具中并且 在23°C (±2°C )和50% R.H(±5% )下以10英寸/分钟的夹具分离速率拉动。在无负载 下测试条带。对于各密封温度执行六次重复测试。报告的数据是峰值载荷、在峰值载荷下 的应变和失效模式。
[0158] 现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
[0159] 实例
[0160] 1?材料
[0161] 下表1中提供本发明实例和比较样品的材料。
[0162] 表1:聚烯烃树脂。
[0164] *丙烯-乙烯共聚物为MWD为约2. 9,熔化热为约50J/g,MFR为8g/10min且密度 为 0?876g/cc 的 PBPE。
[0165] 共挤压表1的树脂以形成共挤压结构,其通过吹塑膜挤压制备。吹塑膜挤压由四 个主要步骤组成:
[0166] 1.聚合物材料以颗粒形式开始,将其连续压紧并熔融,形成连续粘稠液体。随后使 此熔融塑料强制或挤压通过环形模具。
[0167] 2.通过模具中心的孔注射空气,并且压力使挤压的熔体膨胀成泡。进入泡的空气 替换其中保留的空气,以使得维持均匀并且恒定的压力而确保膜的厚度均匀。
[0168] 3.不断从模具向上拉动泡并且冷却环将空气吹到膜上。膜还可以从内部使用内部 泡冷却来冷却。这降低泡内温度,同时维持泡直径。
[0169] 4.在冰冻线固化后,将膜移到一组轧辊中,乳辊将泡压扁并将其展平为两个平直 膜层。拉辊将膜拉到收卷辊上。在此过程期间膜穿过托辊以确保膜中存在均匀拉力。视应 用而定,在轧辊与收卷辊之间,膜可以穿过处理中心。在此阶段期间,膜可以经切割以形成 一或两个膜或进行表面处理。
[0170] 下表2中展示共挤压的结构。
[0171] 表2:共挤压的结构
[0174] °含有 8% 白 MB(60% Ti02)
[0175]2)含有lOOOppm芥酸酰胺和 10% 白 MB(60% Ti02)
[0176] 热可密封柔性膜结构通过将PET膜(即,最外层C)层压到表2的共挤压结构中 的每一者(除样品4以外)上来制备。使用2至3g/m 2由聚氨基甲酸酯(MORFREE MF970/ Cr-137)构成的粘着层将12微米PET膜(最外层C)层压到共挤压结构的层D上。
[0177](在样品#4的情形下,将膜密封于自身(即不为层压物))。将层压物进行烘箱固 化以使粘着剂完全固化并形成具有层配置A/B/D/C的热可密封柔性膜结构。将具有结构A/ B/D/C的最终热可密封柔性膜结构表示为Fl、F2、F3、F5和F6(编号对应于表2的样品编 号)。层压物?1、?2、?3、?5和?6的总厚度为82微米。最外卩£!'膜层压到共挤压结构后, 形成最终热可密封柔性膜结构。最外层(C)使得较高密封温度(120°C至170°C )能够应用 于结构而不会燃烧或粘住热密封装置。
[0178] 表3提供三个用于评估所述结构的独立的热密封条件。
[0179] 表3-热密封条件
[0181]图4展示对于层压物F1、F2、F3、F5和F6根据条件ASTM F-88制造的热密封件的 热密封曲线。
[0182] 图4中的曲线展示使用树脂5作为密封层(A)
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