展现油墨耐磨性的共混物和薄膜的制作方法
【专利说明】展现油墨耐磨性的共混物和薄膜
【背景技术】
[0001] 本发明涉及可印刷共混物和可印刷薄膜，特别是多层包装薄膜。印刷物品如印刷 薄膜被用于制造各种包装物品，例如袋子、小袋等，特别是用于包装各种产品，包括食品。这 些包装薄膜包括具有充当热封层的第一外层的多层薄膜，所述热封层在产品包装期间与自 身或包装的另一个组成部分密封，或者在薄膜转化为其后用于包装产品的包装物品期间与 自身密封。第一外密封层被设计以提供与自身或包装的另一个组成部分的牢固热封。第二 外层具有外表面，其构成含有产品的包装的外表面的至少一部分。所述第二外层被设计以 承受对于在薄膜转化为包装物品期间施用和/或在产品包装期间施用的热封装置的热元 件的暴露。
[0002] 所述热封层通常被设计成在相对低温下密封，并且所述第二外层被设计成不会熔 融或不会以其他方式受到来自热封装置的热量暴露的不利影响。所述第二外层通常由相比 于制造所述第一外密封层的聚合物具有更高熔点的聚合物制成。基于丙烯的聚合物，例如 丙烯/乙烯共聚物和丙烯/乙烯/ 丁烯三元共聚物，由于其低成本和耐温性，是用于多层可 热收缩包装薄膜的第二外层中的优选聚合物。基于丙烯的聚合物可以承受通过薄膜厚度的 热量施用以在实现薄膜与自身或包装的另一个组成部分的热封时将热封层熔融。
[0003] 理想的是，由具有上面印刷有油墨的外层的可热收缩包装薄膜进行包装。然而，已 发现，印刷在由丙烯/乙烯共聚物和/或丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物制成的外膜层上的 油墨不会承受机械损伤且没有在不希望的程度上磨损掉油墨。将希望开发一种可热收缩多 层包装薄膜，其具有含有丙烯/乙烯共聚物和/或丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物的可印刷 外层，其中油墨在转化和包装期间的薄膜加工期间以及在包装产品的处理、运输和使用期 间承受磨损。
【发明内容】
[0004] 已发现，在油墨中，可使用（i)烯烃嵌段共聚物（0BC)与（ii)基于丙烯的聚合物 (例如，丙烯均聚物和/或丙烯共聚物，包括丙烯/乙烯共聚物（PE共聚物）和/或丙烯/乙 烯/丁烯三元共聚物（PEB))的共混物来增强耐磨性。已发现所述共混物在多层薄膜的印刷 外层中的存在提供在转化和包装期间的薄膜加工期间以及在制造包装产品时的薄膜处理、 运输和使用期间的油墨耐磨性。
[0005] 第一方面是针对一种聚合物共混物，其包含：（i)以共混物总重量计，用量为75重 量％至95重量％的基于丙烯的均聚物或共聚物，和（ii)以共混物总重量计，用量为5重 量％至25重量％的烯烃嵌段共聚物。所述烯烃嵌段共聚物是具有0.85至0.89 g/cm3的 密度和0. 5 g/10 min至10 g/10 min的恪融指数的乙稀/C32。α-稀经共聚物。在一个实 施方案中，所述烯烃嵌段共聚物具有至少1. 7的Mw/Mn并且具有硬链段和软链段，其中以烯 烃嵌段共聚物总重量计所述硬链段占10重量％至40重量％并且所述硬链段具有小于3摩 尔％的共聚单体含量，其中所述软链段具有14摩尔％至28摩尔％的共聚单体含量。
[0006] 第二方面是针对一种印刷的油墨耐磨性多层薄膜，其包含作为密封层的第一外 层；和第二外层，其包含（i)以层总重量计用量为75重量％至95重量％的基于丙烯的均聚 物或共聚物与（ii)以层总重量计用量为5重量％至25重量％的烯烃嵌段共聚物的共混物， 所述稀经嵌段共聚物是具有0.85至0.89 g/cm3的密度和0.5 g/10 min至10 g/10 min的 熔融指数的乙烯/C32。α-烯烃共聚物，其中所述第二外层的外表面上具有印刷。在一个实 施方案中，所述烯烃嵌段共聚物具有至少1. 7的Mw/Mn，所述烯烃嵌段共聚物具有硬链段和 软链段，其中以烯烃嵌段共聚物总重量计所述硬链段占10重量％至40重量％并且所述硬 链段具有小于3摩尔％的共聚单体含量，其中所述软链段具有14摩尔％至28摩尔％的共 聚单体含量。
[0007] 在一个实施方案中，所述共混物含有以层总重量计用量为75重量％至90重量％ 的基于丙烯的均聚物或共聚物，和以层总重量计用量为10重量％至25重量％的烯烃嵌段 共聚物，并且所述烯烃嵌段共聚物是具有0. 870至0. 884 g/cm3的密度和0. 8 g/10 min至 7 g/10 min的熔融指数的乙烯/C412 α-烯烃共聚物，其中所述烯烃嵌段共聚物具有硬链段 和软链段，其中以烯烃嵌段共聚物总重量计所述硬链段占15重量％至30重量％并且所述 硬链段具有小于2摩尔％的共聚单体含量，其中所述软链段具有15摩尔％至20摩尔％的 共聚单体含量。
[0008] 在一个实施方案中，所述共混物含有以层总重量计用量为75重量％至85重量％ 的基于丙烯的均聚物或共聚物，和以层总重量计用量为15重量％至25重量％的烯烃嵌段 共聚物，并且所述烯烃嵌段共聚物是具有0. 875至0. 879 g/cm3的密度和0. 9 g/10 min至 6 g/10 min的恪融指数以及1. 7至3. 5的Mw/Mn的乙稀/C6 s共聚物，其中所述稀经嵌段共 聚物具有硬链段和软链段，其中以烯烃嵌段共聚物总重量计所述硬链段占23重量％至27 重量％并且所述硬链段具有小于1摩尔％的共聚单体含量，其中所述软链段具有17摩尔％ 至19摩尔％的共聚单体含量。
[0009] 在一个实施方案中，所述烯烃嵌段共聚物是具有0.876至0.878 g/cm3的密度和 约4. 8至5. 2 g/10 min的恪融指数的乙稀/辛稀共聚物。
[0010] 在一个实施方案中，所述烯烃嵌段共聚物是具有0.876至0.878 g/cm3的密度和 约0. 9至1. 1 g/10 min的恪融指数的乙稀/辛稀共聚物。
[0011] 在一个实施方案中，印刷包含硝基纤维素/聚氨酯油墨。
[0012] 在一个实施方案中，所述多层薄膜还包含介于第一外层与第二外层之间的内膜 层，其中所述内膜层包含第二共混物，所述第二共混物包含：1〇重量％至60重量％的至少 一种聚合物A，其选自乙烯-不饱和酯共聚物、乙烯-不饱和酸共聚物和离聚物树脂；和5 重量％至50重量％的至少一种聚合物B，其选自具有0. 868至0. 910 g/cm3、优选0. 868至 0. 905 g/cm3的密度的乙烯/ α -烯烃共聚物；和30重量％至65重量％的至少一种聚合物 C，其选自具有0.912至0.935 g/cm3、优选0.912至0.925 g/cm3的密度的乙烯/α-烯烃 共聚物，其中所述聚合物C具有双峰分子量分布或为长链支化聚合物。
[0013] 在一个实施方案中，第二聚合物共混物包含30重量％至50重量％、优选20重量％ 至55重量％的聚合物Α，和10重量％至30重量％、优选7重量％至40重量％的聚合物Β， 和35重量％至60重量％、优选40重量％至50重量％的聚合物C。
[0014] 在一个实施方案中，所述聚合物Β的熔体流动指数(MFI，在190°C和2. 16 Kg下根 据ASTM D1238测量）为0. 5至5 g/10min，优选为1. 0至3. 0 g/10min，和/或所述聚合物 C的恪体流动指数（MFI)为0. 5至5 g/10min，优选为1. 0至3. 0 g/10min。
[0015] 在一个实施方案中，第二聚合物共混物关于整个薄膜的重量百分比为5%至60%， 或 10% 至 40%，或 20% 至 35%。
[0016] 在一个实施方案中，第一外部可热封层包含选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)、 均相或非均相线性乙烯/ α -烯烃共聚物和其共混物的聚合物。
[0017] 在一个实施方案中，02传输速率（0TR，根据ASTM D-3985在23°C和0%相对湿度下 评估）在1000至10000 cm3/m2 ·天?大气压的范围内。
[0018] 在一个实施方案中，薄膜还包含内部气体阻隔层，其包含至少一种气体阻隔聚合 物，所述聚合物选自偏二氯乙烯共聚物（PVDC)、乙烯-乙烯醇共聚物（EV0H)、聚酰胺和基于 丙烯腈的共聚物和其共混物。
[0019] 在一个实施方案中，02传输速率（0TR，根据ASTM D-3985在23°C和0%相对湿度下 评估）低于100 cm3/m2 ·天·大气压，优选低于80 cm3/m2 ·天?大气压。
[0020] 在一个实施方案中，02传输速率（0TR，根据ASTM D-3985在23°C和0%相对湿度下 评估）为100至500 cm3/m2 ·天?大气压，优选为150至450 cm3/m2 ·天?大气压。
[0021] 在一个实施方案中，薄膜在至少一个方向上或在两个方向上在85°C (ASTM D2732)下展现高于5%、或高于10%、或高于15%、或高于20%的自由收缩百分比。
[0022] 在一个实施方案中，薄膜是六层薄膜，其包含第一外部可密封层、包含根据权利要 求1至3中的任一项的共混物的第二内层、第三和第五粘结层、第四气体阻隔层和第六外部 机械损伤层（abuse layer)。
[0023] 第三方面是针对呈根据第二方面的无缝膜管形式的包装物品，所述薄膜包含根据 第一方面的共混物，其中第一外部热封层是管材的最内层。可选地，所述包装物品呈通过将 根据第二方面的薄膜与自身热封而获得的柔性容器形式，所述薄膜包含根据第一方面的共 混物。
[0024] 第四方面是针对包装在根据第三方面的包装物品中的食品，所述包装物品包含根 据第二方面的薄膜，并且所述薄膜包含根据第一方面的共混物。
[0025] 在一个实施方案中，所述产品选自肉类、禽类、奶酪、加工的和烟熏的肉类、猪肉和 羊肉。
【附图说明】
[0026] 图1是根据本发明的双层薄膜的示意性横截面图。
[0027] 图2是根据本发明的三层薄膜的示意性横截面图。
[0028] 图3是根据本发明的六层薄膜的示意性横截面图。
[0029] 图4是用于制造根据本发明的多层薄膜的方法的示意图。
[0030] 图5是用于制造包括本发明的包装物品的包装产品的水平形式填充和密封包装 方法的示意图。
【具体实施方式】
[0031] 如本文所用，术语"薄膜"是指塑料薄片，不管它是薄膜或片材或管材。如本文所 用，术语"内层"和"内部层"是指两个主表面与薄膜的另一个层直接粘着的任何膜层。如 本文所用，短语"外层"或"外部层"是指仅一个主表面与薄膜的另一个层直接粘着的任何 膜层。如本文所用，短语"密封层（seal layer/sealing layer)"、"热封层"和"密封剂层" 是指在薄膜与自身、与同一个或另一个薄膜的另一个层、和/或与并非薄膜的另一个物品 的密封中所涉及的外膜层。如本文所用，短语"粘结层"和"粘着层"是指主要目的是将两 个层彼此粘着的任何内膜层。
[0032] 如本文所用，短语"加工方向"（本文缩写为"MD"）和"纵向"（本文缩写为"LD"） 是指"沿着薄膜长度"的方向，即，薄膜挤出方向。如本文所用，短语"横向"（本文缩写为 " TD "）是指横跨薄膜、与机器或纵向垂直的方向。
[0033] 如本文所用，术语"被粘物"是指经由共挤出、挤出涂布或经由粘着剂层压使主表 面直接或间接(经由其间的一个或多个另外的层）彼此接触的膜层。如本文所用，"直接粘 着"的膜层具有彼此直接接触的主表面，其间无粘着剂或其他层。如本文所用，指定为两个 其他层"之间"的层包括指定层与两个其他层的直接粘着、指定层与其他层中的第一层的直 接粘着和指定层与其他层中的第二层的间接粘着，以及主要层与两个其他层的间接粘着。 [0034] 如本文所用，短语"气体阻隔层"是指含有限制一种或多种气体(例如氧气、二氧化 碳等）通过层的树脂的层。如本文所用，短语"阻隔层"是指由在23°C和0%相对湿度下评 估的充当〇2传输阻隔的聚合物制成的层。氧气阻隔层可以提供根据ASTM D-3985小于500 cm3/m2 ·天·大气压、优选低于100 cm3/m2 ·天·大气压的氧气传输速率。
[0035] 如本文所用，短语"柔性容器"和"包装物品"包括末端密封袋、侧面密封袋、L型密 封袋、U型密封袋(也称为"小袋")、插角袋、背缝管材和无缝套管。如本文所用，术语"袋" 是指具有开放顶端、侧边缘和底边缘的包装容器。术语"袋"涵盖展平袋、小袋和套管，包括 无缝套管和背缝套管，后者包括搭接密封套管、翅片密封套管和上面具有背缝胶带的端面 密封背缝套管。各种袋和套管构造公开于USPN 6, 764, 729和USPN 6, 790, 468中（其两者 特此以全文引用的方式并入本文中)，包括L型密封袋、背缝袋和U型密封袋。
[0036] 如本文所用，短语"无缝管材"是指不存在沿管材长度的热封的管材。无缝管材一 般是由挤出通过圆形模具制造的。
[0037] 第一外层是管材的内层并充当用于将所述内层与自身(或者如果管材被撕开，则 与包装物品的另一个组成部分)密封的热封层，包括袋、套管、背缝袋等。所述热封层可以在 制造末端密封袋、侧面密封袋、翅片密封套管、U型密封袋等时与自身密封。
[0038] 如本文所用，短语"工艺稳定性"可与术语"可加工性"互换并且是指薄膜在制造 期间、在挤出、取向和转换水平时的稳定性。
[0039] 如本文所用，术语"取向的"是指已经在高于软化温度的温度下在一个方向（