专利名称：可密封包装结构及其涉及的应用的制作方法
技术领域：
本申请是中国专利申请200680043057. 3的分案申请。本发明总体上涉及其中包括多层聚合物薄膜网幅(web)基材和另一个基材的复合可热密封包装薄膜结构。该基材中的至少一个是至少部分基于聚合物薄膜的。更具体地说，本发明涉及包括多层聚合物薄膜的复合包装薄膜结构，该多层聚合物薄膜在该多层薄膜的芯层和粘结层中包含第一聚合物组分。该第一聚合物组分具有可以为该复合薄膜结构赋予改进的密封性能的特定的性能范围。该复合结构还有助于用改进或可选择的包装结构替代常规目前的现有技术可密封高阻隔包装结构。
背景技术：
多层聚合物薄膜广泛地用于包装应用，例如用于颗粒、微粒、个体、粉末和液体类型产品的包和袋子。一些通常的实例可以包括谷类、宠畜食品、点心、饼干、碎片、种子、肥料·等。这些产品中的许多由散装产品以高速被机械地包装用于销售或分配。多层薄膜必须具有在较高速度和合适的温度下形成可靠密封的能力，并且在某些情况下该薄膜必须在密封区域中的污染物(由于该包装的内容物)存在下具有这种能力。在涉及干粉料或颗粒产品，例如蛋糕粉、干汤粉、粉末饮料粉、热巧克力粉和香料的许多包装应用中，一种优选的包装方法是包括可印刷、外部纸幅的复合层压结构，该外部纸幅被层压到箔层上，并且其包括在该箔层的与该纸层相对的一侧上的内部密封层的第二层压体。此种目前的结构有时称为常规的“纸/粘合剂/箔/粘合剂”结构或有时称为“纸/聚/箔/聚”结构。通常，此种结构中的“聚”是聚乙烯聚合物。在此种复合包装结构中，该纸层用来提供可印刷的界面和不可延伸的网幅，该网幅可以耐受当该结构以高速且在高温存在下穿过制袋机和包装机时施加的高应力。此外，该纸层用来耐受以高速密封较厚的复合结构所要求的非常高的密封温度。提供该箔作为阻隔层。箔通常认为是阻隔材料，当呈平坦、未受损的形式时，具有接近零的相对于氧气、水、香料、香气和光的透过速率。然而，在实践中，该箔层在包装结构中遭受挠曲龟裂、针孔、微裂纹和刮痕，并由于密封功能在密封区域另外遭受进一步恶化和损伤。该箔也不是非常有弹性，并且在薄膜拉伸或变形过程中遭受损伤。这些缺陷可能导致与平坦的箔基材的性能相比严重受损的性能，这引起降低的保存期限和产品损坏。箔层的失效可能在包装工艺期间和在储存与零售的分配周期期间发生。该内侧或产品侧粘合剂或聚合物层通常起可密封层的作用，并且通常是含聚乙烯的可密封聚合物，例如含聚乙烯和/或丁烯的烯烃共聚物或三元共聚物。在一些常用的现有技术实施方案中，内侧可密封层包括挤出的高密度聚乙烯聚合物层，该层在密封区域中提供可接受的封合强度(seal strength)以及可接受的防泄漏程度。布置在纸基材和箔层之间的聚合物层通常起粘合剂的作用以粘结纸和箔。这一层通常是用作共挤出层压粘合剂的共挤出聚合物层，例如聚乙烯。为了达到使该纸/聚/箔/聚产品的性能不依赖于脆性箔层或不必进行聚合物到层压体的两次挤出和提供密封层，一些包装应用可以改为仅使用多层聚合物薄膜。挠性包装聚合物薄膜可以在外表面上被处理以允许可印刷性，在该薄膜的相对内表面上被处理和镀金属以提供阻隔性能，和此后将其贴合或层压到内聚合物密封层或密封涂层上。然而，这些镀金属的贴合薄膜具有它们自身的限制，例如在高速下对高温的敏感性、镀金属层的粘合强度缺乏、封合强度的担忧、气密性(hermeticity)的担忧、包装劲度的担忧和要求单独的将密封剂层施加到金属层上的步骤。即使采用提高的表面处理和制备方法，该金属层仍可能遭受脱层并且可能要求特别的质量控制和处理以确保一致应用。此外，镀金属层仍可能遭受箔的其它不足，并且与箔相比可能对刮痕和相关的缺陷特别敏感。可用于包装的其它的可密封聚合物薄膜也是本领域中已知的。对于进一步的实例，Kume 等人的美国专利号 6，624，247 BI (Sumitomo Chemical Company, Ltd.)公开了一种具有降低的最小密封温度的聚丙烯类可热密封薄膜。Hanyu等人的美国专利号
6,641, 913B1 (Fina Technology, Inc.)公开了一种其中形成了热密封的适合于包装应用类型的多层聚烯烃薄膜。该多层薄膜包括具有分界面的由结晶热塑性聚合物形成的基材层。将可热密封的表面层与该基材层的分界面粘结并且其由间规立构丙烯聚合物形成，该 丙烯聚合物在小于110°C (230° F)的密封温度下可有效与其自身产生热密封。Vadhar的美国专利号6，534，137 BI (Cryovac, Inc.)公开了一种适合用于包装制品，例如宠畜食物的二组分层压多层薄膜，包括第一组分和不可热收缩的第二组分。Donovan等人的美国专利号5，888，648 (Mobil Oil Corporation)公开了一种多层薄膜,其具有用于在高速包装设备中制造的包装的改进的复合结构。Kong等人的美国专利号6，326，068 (Mobil OilCorporation)公开了一种多层薄膜,其具有改进的复合结构以便为在高速包装设备中制造的包装提供气密密封。该多层薄膜的结构包括层A/B/C/D。表层A由熔体流动速率大于I的聚丙烯共聚物或熔体指数大于I的线性高密度聚乙烯形成。芯层B由聚丙烯形成。中间层C在密封过程中具有的主要功能是顺应性(compliance)，并且密封层D具有为成品密封提供粘着性的主要功能。Bader的于2002年2月20日提交的相关美国申请序列号10/079，662公开了一种芯层B，它包含在芯层中共混的软化添加剂以改进密封包装的气密性。当在密封操作过程中在压力下在卷边夹具(crimp jaw)内将密封区域加热时,该软化添加剂提高了该芯层对于可密封层的顺应性。’662申请的发明在密封操作过程中用来进行更气密的密封。有可能根据该’ 662申请改进气密性而不必显著地改进最小封合强度。虽然上述薄膜中的每一种代表与包装薄膜有关的各种改进，但是对于一些当今的挑战性包装操作，上述薄膜都没有结合在可加工性、封合强度、冲击强度、气密性、耐久性和足够降低的密封温度方面的所需改进。在许多高要求的包装操作中，例如采用冰淇淋条、巧克力条、粉末及其它干微粒食品的包装操作中，存在用复合、层压聚合物薄膜替代其它包装用复合基材例如包括纸和箔的那些的机遇。在许多挠性包装应用中，仍希望排除该目前包装结构中的箔层，提供可接受的阻隔性能和气密性，降低制备该双层压目前结构所要求的成本和时间，和提供可经受微波(microwavable)的包装结构。在一些应用中也希望具有对于可密封性、气密性和封合强度而言不依赖聚乙烯或其它粘合剂型聚合物的聚丙烯类复合包装结构。本发明的复合薄膜满足这些及其它需要。发明概述
本发明主要涉及包括粘附到多层薄膜上的外部网幅基材，例如纸的复合包装薄膜结构。本发明的结构与一些目前的现有技术的复合包装薄膜相比可以提供改进的或相当的阻隔性能、密封温度和封合强度，并且与现有技术中使用的许多薄膜相比进一步可以提供更简化的包装薄膜。在一个实施方案中，通过层压将第一基材粘附到第二基材上。在其它优点之中，本发明可以有助于用包括多层聚合物薄膜的聚合物层(poly layer)替代现有技术“纸/聚/箔/聚”结构的内部“箔/聚，，层。本文所使用的术语“聚”是“聚合物”的缩写，并且可以广泛地被限定用来包括聚合物类材料和基材，该聚合物类材料和基材主要由热塑性材料组成但是它们也可以含有非聚合物组分，例如空蚀剂、抗粘连剂、烃类树脂、颜料、油墨、涂料等，并且可以是指单层薄膜基材或多层薄膜基材。本发明公开和要求保护与一些现有技术的包装结构和应用相比提供改进的性能和成本效益的本发明复合包装薄膜结构、方法和相关应用。本发明包装结构可以包括多层挠性薄膜作为其一种组分。该多层薄膜基材可以包括共挤出的聚合物层的排列，所述聚合物层单独地和共同地为该薄膜改进的封合强度、冲击强度、回弹性、气密性和降低温度的可密封性中的一种或多种起作用。更具体地说，本发明包装薄膜结构可以替代生产常规的“纸/聚/箔/聚”层压体所要求的目前串联式挤出层压体的内部“箔/聚”层，其中该“聚”通 常是PE。两个外层例如“纸/聚”层仍可以提供此前描述的益处。作为一个优点，本发明替代结构可以提供类似箔的阻隔性能，而没有箔和镀金属聚合物的挠曲龟裂、针孔和相关问题。作为另一个优点，该多层薄膜结构还可以提供与由聚乙烯或本发明结构可以替代的其它聚合物密封剂层提供的密封相似的密封特性性能。此夕卜，该多层薄膜可以通过排除将密封剂聚合物层施加到箔上的步骤提供降低制备现有技术的结构所要求的成本和时间的优点。除了成本和时间节约之外，本主题包装结构可以为不具有串联式挤出能力的薄膜加工厂提供机遇。此外，本发明薄膜结构与目前结构相比可以是更耐微波加热的。将在以下论述、实施例和权利要求中更详细地论述本发明复合包装薄膜结构的这些和其它目的、特征和优点。发明详述在一个优选实施方案中，本发明的复合挠性包装薄膜结构可以至少包括(a)第一基材，优选包括功能性或应用适应性材料，例如纸；和(b)包括多层聚合物薄膜的第二基材，其中该多层聚合物薄膜组分可以至少包括(I)包含大约60wt% -大约95wt%芯聚合物和大约5wt% -大约40wt%第一聚合物的芯层；(2)包含所述第一聚合物和非必要的粘结层聚合物的粘结层，该非必要的粘结层聚合物包括C2-C8 α -烯烃均聚物、共聚物或三元共聚物，金属茂催化的包含丙烯的均聚物、共聚物或三元共聚物，和它们的共混物中的至少一种；和(3)密封剂层，该粘结层在该芯层和该密封剂层中间，并且该粘结层在该芯层的与该第一基材相对的一侧上；其中该第一基材在该第二基材的与该粘结层相对的一侧上被粘附到该第二基材上。在一个优选实施方案中，第一基材可以包括纸或纸类基材，第二基材可以包括多层薄膜，该第一基材例如通过挤出或胶粘层压(adhesive lamination)层压到第二基材上。在其它实施方案中，第一基材可以基本上包括可适用于包装薄膜构造的任何挠性基材，例如纸、布、聚合物材料、卡片材料(cardstock)或涂布纸。因为可印刷性通常是包装结构表面所需的功能，许多优选的实施方案可以包括可印刷基材作为第一基材，例如纸类材料或经处理的或其它高表面能聚合物材料。第二基材包括多层薄膜组分，其至少包括芯层、第一粘结层和密封剂层。当经受密封夹具的压力时和当经受随后在密封上的应力如密封打开力时，每个层可以通过总体地比现有技术薄膜更柔韧或更顺应的各层的联合交互地发挥功能以实现改进的密封性能。层间的这一交互关系可以帮助提供商业上可接受的封合强度和气密性，和在一些实施方案中，提供与现有技术聚乙烯密封层提供的密封性能类似的密封。聚乙烯密封已知具有多至2000g/in的封合强度。由本发明聚合物薄膜结构表现的结合的封合强度和气密性能可以有助于省略在目前的现有技术结构中发现的(i)箔层或镀金属层和(ii)聚乙烯密封剂层两者。在该多层薄膜的粘结层和芯层中使用的聚合物的结合物可以如下有助于聚丙烯类密封薄膜中的增强的封合强度通过降低芯层和粘结层的模量和在热密封期间提供这些层的改进的熔融或流动特性。该薄膜的降低的模量或改进的弹性允许施加到密封上的力或应力遍及所述各层扩散，从而有助于改进的封合强度。此外，取决于特定的树脂组分的选 择，一些实施方案还可以享有降低的最小密封温度。降低所述层(尤其包括粘结层)的熔融温度可以增加相邻层之间的聚合物链缠结和掺混的程度。因此，所述层可以实现改进的粘结、抗脱层和抗损坏性，和改进的在密封过程中在密封褶层或褶皱内的流动，从而实现改进的封合强度并同时有助于降低的气密泄漏通道在临界密封区域(如密封角、褶层或褶皱)中的发生频率。本文所使用的术语“顺应的”或“顺应性”是指薄膜的密封区域在密封操作过程中在密封夹具内变形或适应的能力和另外在密封操作之后当密封经受应力时弹性和/或塑性变形以及遍及所述多层薄膜基材扩散应力的能力。该第一聚合物允许至少芯层、粘结层和可密封层中的每一个彼此协同地作用以遍及所述各层消散应力。当力被施加到可密封层与其自身的密封上时，该薄膜通过塑性变形或顺应性将该应力遍及该三个层的每一个扩散或消散，而不是让该应力隔离或集中在该密封层中。使应力消散的密封通常可以有助于比具有集中应力区域的相同薄膜更强的密封。在本发明的多层薄膜中，将一种或多种“第一聚合物”共混或提供到至少粘结层和芯层中以有助于改进的封合强度，和在一些实施方案中，降低温度的密封温度和低温密封性能。用于粘结层的第一聚合物可以与芯层中使用的第一聚合物相同或不同。唯一要求的是包括在粘结层和芯层中的每一个中的本主题第一聚合物符合第一聚合物的定义，该术语在此进行了限定。优选地，第二基材的多层薄膜包含该第一聚合物作为该芯层的部分组分和作为该粘结层的部分或唯一组分。在一些实施方案中，如在一些透明薄膜实施方案中，粘结层可以包含较高百分率的第一聚合物，如至少大约90wt%第一聚合物，在一些实施方案中，粘结层可以包含大约100wt%第一聚合物。在一些不透明或白色实施方案中，粘结层可以包含第一聚合物和一种或多种粘结层聚合物的共混物，其中基于该粘结层的总重量该第一聚合物可以占该粘结层的例如，大约IOwt % -大约30wt%。粘结层还可以包括多个层。可密封层提供在粘结层的与芯层相对的一侧上。认为通过芯层、粘结层和密封层之间的改进的粘合相互作用可以在密封区域中实现进一步的封合强度益处。这一改进的粘合是第一聚合物既在包含该第一聚合物的层内又在与含该第一聚合物的层邻接的层的界面处的改进的流动性的结果，导致改进的层间分子在层界面处的掺混。改进的流动性的益处表现为在多层薄膜的共挤出期间以及在密封操作期间的薄膜改进。由于改进的顺应性，根据本发明的薄膜可以提供封合强度完整性方面的改进和改进的气密密封，尤其是在密封区域中的更易泄漏的褶层、褶皱和接缝中，这归因于在密封期间改进的薄膜适应性。在一个实施方案中，该多层薄膜是包括芯层、第一粘结层和可密封表层的三层结构。该芯层包括至少一种第一聚合物和芯聚合物的共混物。该第一粘结层包括至少一种第一聚合物和非必要的包括与该第一聚合物共混的粘结层聚合物的共混物。在另一个实施方案中，该多层薄膜是四层结构，其还包括在该芯层的与该第一粘结层和可密封层相对的一侧上的外层。在一个优选的实施方案中，该多层薄膜是具有五层结构的薄膜，其包括芯层、第一和第二粘结层、密封剂层和外表层。第一粘结层布置在芯层和密封剂层之间。第二粘结层布置在芯层和外表层之间。第一聚合物提供在芯层、第一粘结层和非必要的第二粘结层中。在又一个实施方案中，由于向芯层中添加了空蚀剂或通过空蚀，多层薄膜是 空蚀(cavitated)、白色或不透明的薄膜。还可以通过向一个或多个层中添加染料或颜料如二氧化钛使该薄膜成为白色、不透明、或另外着色的。该复合挠性包装结构可以用作包装薄膜，进一步层压到其它薄膜或基材上，和/或形成袋子或其它包装以封装或容纳产品或材料。当通过200克重的卷边密封机(crimp sealer)、20psi压力(138kPa)和密封剂层与其自身的O. 75秒压合时间形成密封时，本发明多层薄膜的最小密封温度优选小于或等于大约200° F(93°C)，更优选该最小密封温度小于或等于大约180° F(82°C)，甚至更优选该最小密封温度小于或等于大约176° F(80°C )，最优选该最小密封温度小于或等于大约170° F(76°C)。根据本文描述的方法测定此种最小密封温度。当使用卷边密封机在至少190° F(88°C)的温度下形成密封时，本发明的多层包装薄膜结构的封合强度可以大于大约500克/英寸；优选地,该封合强度大于大约1000克/英寸；最优选，大于大约1500克/英寸，此种封合强度根据本文描述的方法测定。对于在卷边密封机上在至少200° F (930C )的温度下形成的密封，薄膜将优选具有大于大约600克/英寸的封合强度。在一些实施方案中，当在至少200° F(930C )的温度下密封时，根据本发明的薄膜将具有至少1000克/英寸的封合强度。下面的详细描述仅是为了说明本发明的某些实施方案而给出的，不应该看作将本发明的构思限制到这些特定实施方案。虽然这一描述对特定的实施方案是具体的，但是它仅是用于说明并且不应该看作将本发明的构思限制到这些具体的实施方案。“第一”聚合物本文所使用的“第一聚合物”可以被限定以包括具有以下性能组中至少一组的那些均聚物、共聚物或聚合物共混物a)密度为 O. 850g/cm3-0. 920g/cm3，DSC 熔点为 40 °C -160 °C, MFR 为 2dg/min-100dg/min ;优选，DSC熔点为60°C _148°C，在一些实施方案中，DSC熔点更优选为800C -135°C ；b)包括大约75wt % -大约96wt %丙烯，大约4wt % -大约25wt %乙烯且具有O. 850g/cm3-0. 900g/cm3的密度的丙烯-乙烯共聚物；c)挠曲模量不超过大约2IOOMPa和伸长率至少300% ；
d)全同立构立构规整度,大约75wt%-大约96wt%丙烯,大约4wt%-大约25wt%乙烯(优选大约80wt% -大约95wt%丙烯和大约5wt% -大约20wt%乙烯；更优选大约84wt% -大约94wt%丙烯和大约6wt% -大约16wt%乙烯；仍更优选大约85wt% -大约92wt%丙烯和大约8wt% -大约15wt%乙烯)，DSC熔点为大约60°C -大约148°C，熔化热小于75J/g，结晶度大约2 % -大约65 %，分子量分布小于或等于大约3. 2且优选大约2. O-大约 3. 2 ;e)包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物，聚合物(A)占该共混物的大约60wt% -大约98wt%，和聚合物(A)包含大约82wt% -大约93wt%S生自丙烯的单元和大约7wt % -大约18wt%S生自共聚单体的单元,该共聚单体选自乙烯和除乙烯以外的不饱和单体，和聚合物(A)进一步特征为包含可结晶的丙烯序列，和聚合物(B)包括除聚合物(A)以外的全同立构热塑性聚合物；和f)包含至少一种聚合物(A)和至少一种聚合物(B)的聚合物共混物，聚合物(A)占该共混物的大约60wt% -大约98wt%,和聚合物(A)包含大约65wt% -大约96 1:%衍生自丙烯的单元和大约4wt% -大约35wt%S生自共聚单体的单元,该共聚单体选自乙烯·和除乙烯以外的不饱和单体，和聚合物(A)进一步特征为包含可结晶的丙烯序列，和聚合物(B)包括除聚合物(A)以外的全同立构热塑性聚合物。除了上面描述的定义和适合的第一聚合物的描述之外，下面给出的聚合物和聚合物共混物和/或组合物可以进一步描述适合的或示例性的聚合物或者可以更详细地描述适合的聚合物，例如通过商标名称和/或等级，条件是这些适合或示例性的聚合物满足“第一聚合物”的上述限定性限制中的一项或多项。在一些实施方案中，第一聚合物包括C2C3无规共聚物、C2C3C4无规三元共聚物、抗冲共聚物、多相无规共聚物、C4均聚物、c4共聚物、金属茂聚丙烯、丙烯类或乙烯类弹性体和/或塑性体，或它们的结合物。在一些优选的实施方案中，第一聚合物可以是VISTAMAXX 聚合物或塑性体等级(可从 ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX 商购)。VISTAMAXX 的示例性等级是VM6100、VM3000、VM 1000和VM1100。在其它的优选实施方案中，第一聚合物可以是以下物质中的一种或多种的适合的等级VERSIFY 聚合物(可从DowChemical Company of Midland, Michigan 商购)，Basell CATALL0Y 树脂例如 ADFLEX T100F、S0FTELL Q020F、CLYRELL SM1340、CLYRELL RC 1601 (可从 Basell Polyolefinsof The Netherlands商购)，PB(丙烯-丁烯-I)无规共聚物例如Basell PB 8340(可从Basell Polyolefins of The Netherlands 商购)，Borealis B0RS0FT SD233CF(可从Borealis of Denmark 商购)，EXCEED 1012CA 和 1018CA 金属茂聚乙烯，EXACT 5361、4049、5371、8201、4150、3132 聚乙烯塑性体，EMCC 3022. 32 低密度聚乙烯(LDPE)(可从ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX 商购)和 JPC XPM7800 和 7500 C2C3C4 三兀共聚物(可从 Japan Polypropylene Corporation of Japan ( “JPC”)商购)，或它们的结合物。其它可接受的第一聚合物包括PB共聚物例如Shell 31 4-141(可从31^11 ChemicalCompany 商购)。在一些实施方案中，基于粘结层的重量，第一聚合物可以具有75wt% -96wt %,优选80wt % -95wt %,更优选84wt % _94wt %,最优选85wt % -92wt %的丙烯含量，和4wt % -25wt %,优选 5wt % -20wt %,更优选 6wt % -16wt %,最优选 8wt % -15wt % 的乙烯含量。第一聚合物优选具有 O. 850g/cm3-0. 920g/cm3,更优选 O. 850g/cm3-0. 900g/cm3,最优选 0. 870g/cm3-0. 885g/cm3 的密度。在一些实施方案中，第一聚合物将是熔点温度等于或小于大约288° F(1420C ),更优选等于或小于大约248° F(120°C )，甚至更优选对于一些实施方案，等于或小于大约212° F(100°C)的聚烯烃共聚物或三元共聚物。在其它树脂实施方案中，第一聚合物的DSC熔点可以为40°C _160°C，更优选60°C _148°C，仍更优选小于135°C，例如60°C _135°C。在一些实施方案中，第一聚合物具有2dg/min-100dg/min,优选2. 5dg/min_50dg/min,更优选 2. 5dg/min_25dg/min,最优选 2. 5dg/min_10dg/min 的 MFR。第一聚合物可以进一步具有小于7. 0，优选I. 8-5. 0，更优选2. 0-3. 2，最优选小于或等于3. 2的分子量分布(MWD)。
第一聚合物将最通常包括挠曲模量(ASTM D790)小于大约80Kpsi (550MPa)的那些聚合物。优选地，第一聚合物包括挠曲模量小于大约50Kpsi(350MPa)的那些聚合物，对于一些实施方案，小于大约20Kpsi(140MPa)的挠曲模量是更优选的。其它优选的实施方案可以具有小于大约IOKpsi (70MPa)和有时低到大约IKpsi (7MPa)的挠曲模量。优选的第一聚合物的挠曲模量可以通常属于大约2Kpsi (14MPa)_大约30Kpsi (200MPa)的数值范围。第一聚合物还可以包括维卡软化点(VSP) (ASTM D 1525)小于或等于大约221° F(105°C)，更优选小于或等于大约176° F(80°C )，对于一些实施方案，最优选小于或等于大约150° F(65°C )的那些树脂。第一聚合物的伸长率可以优选至少300 %，更优选至少400 %，甚至更优选至少500%，最优选大于1000%。在一些情形下，2000%或更高的伸长率是可能的。第一聚合物的熔化潜热优选可以小于75J/g，更优选小于55J/g，仍更优选小于30J/g。在一些实施方案中，第一聚合物可以具有全同立构立构规整结晶度。在其它实施方案中，第一聚合物具有2% -65%的结晶度。第一聚合物可以经由单点催化剂聚合方法制备。在一些实施方案中，单点催化剂包括铪。可接受的第一聚合物通常可以包括与更常用的聚合物成膜树脂例如全同立构聚丙烯和高密度聚乙烯相比更小劲度、具有更低模量、更挠性和弹性、和倾向于具有更弹性和/或塑性的应力-应变性能的聚合物树脂。可接受的聚合物树脂还包括但不限于，具有更弹性、与更结晶类型功能性相反的无定形类型功能性的树脂。对于其它实例，可接受的第一聚合物树脂组包括但不限于，抗冲共聚物或多相共聚物聚合物共混物，它们通常包含大约5-25被％弹性体化合物以将类似橡胶的性能引入聚丙烯类聚合物或共聚物的通常刚性的骨架。其它多相共聚物，例如通过Basell的Catalloy 方法制造的那些可以包含超过25wt%，甚至超过50被％弹性体化合物。对于此类示例性聚合物，抗冲聚合物的弹性体组分可以包括但不限于，丙烯腈-氯丁二烯共聚物、丙烯腈-异戊二烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙烯-醚聚亚硫酸酯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯聚亚硫酸酯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、含氟弹性体、氟硅氧烷、六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物、异丁烯-异戊二烯共聚物、有机聚硅氧烷、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚表氯醇、聚异丁烯、聚异戊二烯、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯丁二烯共聚物、聚乙烯-丁基接枝共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物，和它们的共混物。示例性多相共聚物的其它聚合物组分可以包括例如，乙烯类和丙烯类聚合物，包括但不限于，选自丙烯(PP)均聚物、乙烯-丙烯(EP)共聚物、乙烯-丙烯-丁烯(EPB)三元共聚物、丙烯-丁烯(PB)共聚物和它们的共混物的聚烯烃。除了示例性多相或 Catalloy 抗冲击型聚合物之外，许多其它聚合物或聚合物共混物可接受作为第一聚合物。例如，其它可接受的聚合物可以包括嵌段共聚物，包括C2-C8a -烯烃的共聚物和三元共聚物，和无规共聚物。可接受的第一聚合物可以是齐格勒-纳塔或金属茂催化的产物。芯星多层薄膜的芯层通常是最厚的层，并且提供第二基材的多层聚合物薄膜的基础。芯层包含芯聚合物，例如丙烯聚合物和至少一种第一聚合物的聚合物共混物。芯层包含大约60wt% -大约95wt%S聚合物和大约5wt% -大约40wt%第一聚合物。更优选,芯层包含大约65wt% -大约93wt%S聚合物和大约7wt% -大约35wt%第一聚合物。仍更优选，芯层包含大约75wt% -大约92wt%S聚合物和大约8wt% -大约25wt%第一聚合物。在优选的实施方案中，芯聚合物包含丙烯。在一些优选的实施方案中，芯聚合物包含全同立构聚丙烯(iPP)均聚物。芯聚合物还可以包含乙烯，例如高密度聚乙烯(HDPE)或丙烯-乙烯共聚物。芯层可以优选包含至少一种选自丙烯聚合物、乙烯聚合物、全同立构聚丙烯(iPP)、高结晶度聚丙烯(HCPP)、乙烯-丙烯(EP)共聚物和它们的结合物的聚合物。在一个优选实施方案中，芯层包含iPP均聚物。适合的iPP的实例是ExxonMobi I PP4712E1或ExxonMobil 4612 (可从ExxonMobiI Chemical Company of Baytown, TX商购)。另一种适合的 iPP是Total Polypropylene 3371 (可从Total Petrochemicals of Houston, TX商购)。HCPP 的实例是 Total Polypropylene 3270(可从 Total Petrochemicals of Houston, TX商购)。第一聚合物是所述芯层、粘结层、多层聚合物薄膜和复合挠性包装结构的功能和性能中的关键聚合物。该第一聚合物改进了该芯层在密封期间和之后的顺应性。可接受的第一聚合物的实例在上面“第一聚合物”论述中进行了列举。芯层可以优选包含该芯层的至少5被％的第一聚合物。虽然芯层中的第一聚合物含量可以占该芯层的多至大约40wt %，但是优选地，该第一聚合物占该芯层的大约5wt% -多至大约40wt%,更优选占该芯层的至少大约IOwt % ;最优选占该芯层的大约IOwt % -大约30wt%。一些实施方案可以包含大约5wt% -大约15wt%第一聚合物。芯层可以进一步包含至少一种添加剂例如遮盖剂、空隙引发颗粒、烃类树脂或它们的结合物。优选地，除第一聚合物以外，芯层中的添加剂的总量占该芯层的多至大约20wt%，但是一些实施方案基于该芯层的总重量可以在该芯层中包含该芯层的多至大约30wt%的添加剂。遮盖剂或着色剂可以用于芯层，例如氧化铁、炭黑、铝、二氧化钛(TiO2)、滑石和它们的结合物。可以将空蚀或空隙引发颗粒添加到芯层聚合物中以产生不透明薄膜。空蚀或空隙引发添加剂包括任何适合的有机或无机材料，所述有机或无机材料在双轴取向的温度下与芯层聚合物材料不相容。适合的空隙引发颗粒的实例是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙、实心或中空预成型的玻璃球、金属珠粒或球、陶瓷球、碳酸钙、滑石、白垩或它们的结合物。空隙引发颗粒的平均直径通常可以为大约O. I-IOym0基于芯层的总重量，这些空隙引发颗粒可以按小于30wt% ;优选小于20wt% ;最优选2-10wt%存在于该芯层中。芯层或者可以通过空蚀,优选使用成核剂加以空蚀。芯层、第一粘结层和/或非必要的第二粘结层可以包括烃类树脂。烃类树脂可以用来增强或改进模量，改进可加工性或改进薄膜的阻隔性能。这些烃类树脂的实例可以参见美国专利5，667，902，在此引入作为参考。所述树脂可以是低分子量烃，其与芯聚合物相容。非必要地，所述树脂可以是氢化的。所述树脂可以具有大于5000;优选大于2000 ;最优选500-1000的数均分子量。所述树脂可以是天然或合成树脂并且可以具有60-180°C (140-356° F)的软化点。烃类树脂的实例包括但不限于，石油树脂、萜烯树脂、苯乙烯树脂和环戊二烯树脂。
可以使用的烃类树脂的实例包括脂族烃类树脂、氢化脂族烃类树脂、脂族/芳族烃类树脂、氢化脂族芳族烃类树脂、脂环族烃类树脂、氢化脂环族树脂、脂环族/芳族烃类树脂、氢化脂环族/芳族烃类树脂、氢化芳族烃类树脂、聚萜烯树脂、萜烯-酚树脂、松香和松香酯、氢化松香和松香酯，和它们中两种或更多种的混合物。可以适合于如本文所述用途的烃类树脂包括可以从ExxonMobilChemicalCompany 获得的 EMPR 120、104、111、106、112、115，EMFR100 和 100A，ECR_373 和Escorez 2101、2203、2520、5380、5600、5618、5690 ;可以从 Arakawa Chemical Company of Japan 获得的 ARKON M90、M100、M115 和 M135 和 SUPER ESTER 松香酯;可以从 Arizona ChemicalCompany获得的SYLVARES 苯酚改性苯乙烯-α -甲基苯乙烯树脂、苯乙烯化萜烯树脂、Z0NATAC職烯-芳族树脂和職烯酹醒树脂；可以从Arizona Chemical Company获得的SYLVATAC 和 SYLVALITE 松香酯；可以从 Cray Valley of France 获得的 N0RS0LENE 脂族芳族树脂；可以从 DRT Chemical Company of Landes, France 获得的 DERT0PHENE 職烯酌■醒树脂；可以从 Eastman Chemical Company of Kingsport, TN 获得的 EAST0TAC 树脂、PICC0TAC C5ZC9树脂、REGALITE 和REGALREZ 芳族树脂和REGALITE 脂环族/芳族树脂；可以从 Goodyear Chemical Company 获得的 WINGTACK ET 和 EXTRA,可以从 Hercules (现在的 Eastman Chemical Company)获得的 F0RAL 、PENTALYN 和 PERMALYN 松香以及松香酯；可以从Nippon Zeon of Japan获得的QUINT0NE 酸改性的C5树脂、C5/C9树脂和酸改性的C5/C9树脂；和可以从NevilleChemical Company获得的LX 混合芳族/脂环族树脂；可以从Yasuhara获得的CLEAR0N氢化職烯芳族树脂；和Piccolyte0上述实例仅是说明性的并且决不是限制性的。一种特定的烃类树脂可以称为饱和脂环族树脂。如果使用，这些树脂可以具有由环球技术测量的85-140°C (185-284。F)，或优选100_140°C (212-284。F)的软化点。可商购的饱和脂环族树脂的实例是A Arkon-P (可从Arakawa Forest ChemicalIndustries, Ltd.，Japan 商购) 基于芯层的总重量，这些烃类树脂在芯层中的量(单独或结合地)小于20wt% ；优选l-5wt%。此外，芯层可以包含抗静电剂或渗移性滑爽剂，例如脂肪酰胺。
本发明的实施方案的芯层优选可以具有大约5-50 μ m ;更优选大约5_25 μ m ;最优选5-10 μ m的厚度。粘结层粘结层优选与芯层和密封剂层邻接，但是该粘结层可以包括在该芯层和密封剂层之间的多个层。该粘结层例如第一粘结层在该芯层和密封剂层中间并且可以包含第一聚合物和非必要的一种或多种附加的或粘结层聚合物。基于粘结层的重量，许多优选的实施方案可以包含至少大约10wt%第一聚合物，优选至少大约90wt%第一聚合物，更优选大约100wt%第一聚合物。当一种或多种非必要的粘结层聚合物也存在于粘结层中时，所存在的第一聚合物的优选量可以取决于薄膜是否是透明薄膜或空蚀不透明薄膜。对于包含第一聚合物和粘结层聚合物两者的透明实施方案，该粘结层可以包含至少大约10被％第一聚合物，优选多至大约90wt%第一聚合物,更优选多至大约95wt%第一聚合物。因此,粘结层聚合物可以占粘结层的大约5wt% -大约90wt%。对于空蚀不透明实施方案，基于粘结层的重量，粘结层优选可以包含大约 IOwt% -多至大约40wt%第一聚合物,和大约90wt% -大约6(^1:%粘结层聚合物。第一聚合物优选可以按粘结层的大约IOwt % -大约40wt %的量存在于该粘结层中。更优选,第一聚合物可以按粘结层的大约10wt% -大约30wt%的量存在于该粘结层中。然而，在一些较不优选的不透明实施方案中，第一聚合物在粘结层中的小于10wt% (例如，10wt%)或大于40wt% (例如，40wt%或大约90wt%或更高)的浓度是容许的,这取决于包装结构所希望的加工或应用性能。该非必要的粘结层聚合物可以包括一种或多种C2-C8 α -烯烃均聚物、共聚物或三元共聚物，金属茂催化的均聚物、共聚物或三元共聚物(优选包含丙烯)，金属茂催化的无规共聚物和它们的共混物。优选地，该附加的聚合物由iPP均聚物中的至少一种构成。适合的 iPP 均聚物的实例是 Total Polypropylene 3371 (可从 Total Petrochemicals ofHouston, TX 商购)。在一些实施方案中，第一粘结层可以进一步包括一种或多种添加剂例如遮盖剂、颜料、着色剂、空蚀剂、滑爽剂、抗氧化剂、消雾剂、抗静电剂、抗粘连剂、填料、防湿添加剂、阻气添加剂和它们的结合物，如下面更详细论述的那样。第一粘结层的厚度通常为大约0. 50 μ m~25 μ m,优选大约0. 50 μ m_12 μ m,更优选大约0. 50 μ m-6 μ m,最优选大约2. 5 μ m_5 μ m。然而,在一些更薄的薄膜中，第一粘结层厚度可以为大约0. 5 μ m-4 μ m,或大约O. 5 μ m_2 μ m,或大约O. 5 μ m_l. 5 μ m。密封剂层密封剂层在芯层的一侧上，该侧与该芯层的与第一基材粘附的那一侧相对，并且粘结层在芯层和密封剂层中间。在优选的实施方案中，密封剂层与粘结层邻接，但是在一些备选的实施方案中，其它层可以存在于粘结层和密封剂层之间。密封剂层还可以在该密封剂层的与粘结层相对的那一侧上支撑涂层。密封剂层可以基本上包含任何可以有用地用作聚合物薄膜中的可密封层的适合的聚合物。优选地，密封剂层包含与更结晶性聚合物相比具有降低的熔融温度的聚合物，和包括当在所需的包装速度下在加热的卷边密封机夹具之间卷边时适合与自身热密封或粘合的聚合物。通常，适合的可密封层聚合物可以包括乙烯、丙烯和丁烯的共聚物或三元共聚物。在一些优选的实施方案中，密封剂层包含至少一种选自齐格勒-纳塔或金属茂催化的聚丙烯(PP)均聚物、乙烯-丙烯(EP)共聚物、丙烯-丁烯(PB)共聚物、乙烯-丁烯(EB)共聚物、乙烯-丙烯-丁烯(EPB)三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和它们的共混物的聚合物。密封剂层可以另外地或备选地包括选自以下物质中的一种或多种的材料乙烯丙烯无规共聚物(EPrep)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低 密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)或它们的结合物。密封剂层的厚度通常为大约O. 10-7. Oym ;优选大约O. 10-4 μ m ;最优选大约O. 10-3 μ m0在一些薄膜实施方案中，密封剂层厚度可以为大约O. 10-2 μ m；0. 10-1 μ m或O. 10-0. δΟμ ο在一些通常优选的薄膜实施方案中，密封剂层具有大约O. 5-2 μ m,
O.5-3 μ m，或1-3. 5 μ m的厚度。密封剂层还可以包含加工助剂添加剂，例如抗粘连剂、抗静电剂和滑爽剂。表星第二基材的聚合物薄膜可以优选包括表层。该表层是非必要的层，并且当存在时被提供在该芯层的与密封剂层相对的那一侧上。该表层在该芯层的支撑第一基材的那一侧上，并且在复合包装结构中在该芯层和第一基材中间。该表层可以与芯层邻接或与布置在该芯层和表层之间的一个或多个第二侧粘结层邻接。该表层可以被包括以在第二基材上提供适合于将该第二基材层压到第一基材上的表面。如果需要的话，该表层还可以改进第二基材的阻隔性能、可加工性、可印刷性、和/或对于镀金属的相容性、和/或涂覆性。表层可以优选包含选自PE聚合物、PP聚合物、EP共聚物、EPB三元共聚物、乙烯-乙烯基醇(EVOH)聚合物和它们的共混物的聚合物。优选地，该PE聚合物是高密度聚乙烯，例如 HDPE,如 M-6211 和 HDPEM-6030 (可从 Equistar Chemical Company 商购)和HD-6704. 67 (可从 ExxonMobil Chemical Company 商购);优选地,该 PP 聚合物是 EP 共聚物，例如 Total/Fina 8573 (可从 Total Petrochemical Corporation/Atof ina 商购)。对于涂覆和印刷功能，该外表层优选可以包含已经进行表面处理的共聚物或三元共聚物。为了镀金属、涂覆或其它阻隔性能的提高，HDPE、PP或EVOH可以是优选的。适合的EVOH共聚物是Eval G176B (可从Kuraray Company Ltd. of Japan商购)。在一些优选的实施方案中，外表层包括粘附促进材料，如Admer ATI 179A (可从Mitsui Chemicals America Inc.商购)，马来酸酐改性的聚丙烯。表层的厚度取决于该表层的预期功能，但是通常为大约0. 50-3. 5μπι ;优选大约
0.50-2 μ m ;在许多实施方案中最优选大约0. 50-1. 5 μ m。此外，在更薄的薄膜实施方案中，外表层厚度可以为大约0. 50-1. O μ m ;或0. 50-0. 75或为大约0. 50 μ m。第二粘结层在多层薄膜发明的一些实施方案中，非必要的第二粘结层位于该芯层的与第一粘结层和密封剂层相对的那一侧上，在该芯层和表层之间。第二粘结层优选与芯层和表层邻接。在一个实施方案中，第二粘结层包含丙烯均聚物的聚合物共混物。在一些备选的实施方案中，第二粘结层还可以包含如上所述的第一聚合物和其共混物，比如在第一侧粘结层中的那样。该丙烯聚合物优选是iPP。优选地，第一聚合物占第二粘结层的多至90wt%，更优选占第二粘结层的至少IOwt%,最优选占第二粘结层的10-90wt%。第二粘结层的厚度为大约1-25 μ m ;优选大约1-12 μ m ;最优选大约1-10 μ m。此夕卜，该厚度可以为大约O. 5-8 μ m ;或1-6 μ m ;或1-4 μ m。途星在一些实施方案中，一个或多个涂层，例如用于阻隔、印刷、粘附和/或加工的涂层可以施加到包装结构的一个或两个侧面上。示例性涂层可以包括丙烯酸类聚合物，例如乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，聚偏二氯乙烯(PVdC)，聚(乙烯基)醇(PVOH)和乙烯(乙烯基)醇EV0H。优选通过乳液涂覆技术施加所述涂层，但也可以通过共挤出和/或层压施加。例如，可以将涂层例如PVdC施加到密封剂层上以进一步增强包装结构的阻隔性能，而不会干扰可密封性性能。可以将涂层施加到芯层的一侧上，该侧与该芯层的支撑密封剂层的那一侧相对，或施加到表层(如果存在)上，以增强该层压体的可印刷性或粘合强度。如果需要的话或认为适合于预期功能，还可以将涂层施加到第一基材的任一侧面上。可以将涂料组合物作为溶液施加到薄膜上，例如可以包括有机溶剂如醇、酮、酯 等。然而，因为该涂料组合物可能包含不溶性、细分散的无机材料，它们可能难以维持良好地分散在有机溶剂中，所以优选按任何适宜的方式，如通过凹版涂布、辊涂、浸涂、喷涂等将该涂料组合物施加到经处理过的表面上。可以通过挤压辊、刮刀等除去过量的水溶液。可以按纵向拉伸该薄膜，用该涂料组合物涂覆，然后按横向垂直地拉伸。在又一个实施方案中，可以在完成双轴取向之后进彳丁涂覆。可以按干燥后将沉积为光滑、均匀分布的层、一般大约O. 2-5 μ m厚度(相当于
O.2-3. 5g/1000平方英寸薄膜)的量施加该涂料组合物。随后可以通过热空气、辐射热或通过任何其它适宜的手段干燥在该薄膜上的涂层。在将涂料组合物施加到合适的基材上之前，必要时可以将打算涂覆的表面进行处理以在涂覆之前提高此种表面的表面能。这一处理可以通过任何适合的技术，例如火焰处理，等离子体，电晕放电，薄膜氯化(即，薄膜表面暴露在气态氯下)，用氧化剂如铬酸处理，热空气或蒸汽处理，火焰处理等进行。在薄膜表面的处理之后，然后可以将涂料组合物施加到其上。在一些高阻隔薄膜中，可以施加高阻隔性涂料，例如PVdC。例如，可以适合用于本发明多层聚合物薄膜的PVdC涂料可以包括任何已知的用作薄膜制造操作中的涂料的PVdC组合物，例如美国专利号 4，214，039 ;4，447, 494 ;4，961,992 ;5，019，447 和 5，057，177 中描述的任何PVDC材料，在此弓I入作为参考。可以适合用于多层薄膜发明的已知的乙烯基醇类涂料，例如PVOH和EV0H，包括VINOL 125或VINOL 325 (都可从Air Products, Inc.商购)。其它PVOH涂料在美国专利号5，230, 963中进行了描述，在此引入作为参考。如果适合用于预期的材料和应用，可以将中间底漆涂料施加到多层薄膜上。在这种情况下，可以通过上文方法之一首先处理该薄膜以在其上提供提高活性的粘附位点，并且随后向该处理过的薄膜表面施加底漆材料的涂料。底漆材料是本领域中已知的并且包括，例如，环氧树脂和聚(乙烯亚胺)(PEI)材料。Steiner的美国专利号3，753，769 ;Steiner的美国专利号4，058，645和Hein等人的美国专利号4，439，493 (各自在此引入作为参考)公开了这些底漆的使用和涂覆。底漆为与随后施加的涂料组合物的全面和可靠的粘结提供总体粘附活性的表面，并且可以通过常规溶液涂覆手段，例如，通过辊涂施加到薄膜上。薄膜制备和取向本发明的聚合物薄膜可以通过任何适合的技术，例如通过吹塑薄膜方法或流延薄膜、拉幅机(tenter frame)方法和/或同时拉伸技术制备。优选地,沿至少一个方向将薄膜取向，更优选双轴取向(顺序地或同时地双轴取向)。取向可以通过任何已知的取向方法，例如吹塑、顺序辊压和/或拉幅机，这取决于所需的薄膜制造方法和所需的特征。优选的取向比通常在纵向上为大约3-大约6，在横向上为大约4-大约10。优选的第二基材薄膜实施方案包括共挤出的芯层、粘结层和密封剂层。优选第二基材薄膜的其它层也与该芯
层、粘结层和密封剂层共挤出，然而，可以将这些其它层层压以形成第二基材。镀金属虽然本发明的包装结构包括第二基材，该第二基材不包括任何箔，但是本发明基材的优选的实施方案将在聚合物薄膜或第二基材上包括镀金属的表面。优选地，将在芯层的与第一粘结层相对的一侧上将第二基材镀金属，以致该包装结构是高阻隔性结构。这些实施方案可以在本发明包装结构中提供增强的阻隔性能，或提供与目前的现有技术的高阻隔性可密封包装基材相比至少相当的阻隔性能。可以例如通过金属层例如铝的蒸气沉积将第二基材的表面镀金属。其它添加剂可以添加到本发明多层薄膜中的其它添加剂包括但不限于，颜料、着色剂、抗氧化齐U、抗臭氧剂、消雾剂、抗静电剂、填料例如硅藻土、它们的结合物等。这些添加剂可以按有效量使用(该有效量根据所要求的性能改变)，并通常选自抗粘连剂、滑爽添加剂、抗氧化添加剂、防湿添加剂或阻气添加剂中的一种或多种。基于所述层的重量，可以按大约O. 05_3 丨％的量使用的有用的抗静电添加剂包括碱金属磺酸盐、聚醚改性的聚二有机硅氧烷、聚烷基苯基硅氧烷和叔胺。还考虑抗粘连剂,例如二氧化娃类产品例如Sylobloc 44(可从Grace DavisonProducts商购)；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒例如EP0STAR ;或聚硅氧烷例如T0SPEARL 。这些抗粘连剂的有效量占将其添加到其中的层的重量的多至大约3000ppm。常规的滑爽添加剂包括高级脂族酸酰胺、高级脂族酸酯、蜡、硅油和金属皂。基于将其添加到其中的层的总重量，这些滑爽添加剂可以按O. l_2wt %的量使用。可用于本发明的滑爽添加剂的实例是芥酸酰胺。密封剂层和/或表层还可以包括非渗移性滑爽剂，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。非渗移性滑爽剂可以具有大约O. 5-4 μ m，或更优选O. 5-8 μ m，或1-5 μ m，或2-4 μ m的(平均)颗粒尺寸，这取决于层厚度和所需的滑爽性能。或者，非渗移性滑爽剂例如PMMA中的颗粒的尺寸可以大于该含滑爽剂的密封剂层或外表层的厚度的20%，或大于该层厚度的40 %，或大于该层厚度的50 %。这些非渗移性滑爽剂的颗粒尺寸还可以比该密封剂层或外表层的厚度大至少10%，或比该密封剂层或外表层的厚度大至少20%，或比该密封剂层或外表层的厚度大至少40%。还考虑总体球形、颗粒状非迁移滑爽添加剂，包括PMMA树脂，例如Nippon Shokubai Co.，Ltd.制造的EP0STAR 。也已知存在适合材料的其它商业来源。非渗移性是指这些颗粒通常不会按渗移性滑爽剂的方式改变在整个薄膜的各层中的位置。还考虑常规的聚二烷基硅氧烷，例如粘度为10，000-2，000，000厘沱的硅油或胶质(gum)添加剂。有用的抗氧化剂是酹类抗氧化剂，例如Irganox 1010 (可从Ciba-Geigy Company商购)。基于将其添加到其中的层的总重量，这些抗氧化剂通常按O. l_2wt%的量使用。阻隔添加剂可以按有效量使用并且可以包括低分子量树脂，烃类树脂，尤其是石油树脂，苯乙烯树脂，环戊二烯树脂和萜烯树脂。非必要地，为了润滑性，表层可以按2_15wt %的量与蜡配混或涂有含蜡涂层，基于将其添加到其中的层的总重量。可用于热塑性薄膜的任何常规蜡，例如但不限于，Carnauba 腊(可以从 Michelman Corporation, Cincinnati, OH 获得)是被考虑的。热密封可用于包装的热密封通常是搭接、翅形(fin)或卷边密封。最频繁地，可用于点心包装的垂直形式填充和密封和/或水平形式填充和密封(分别是VFFS和/或HFFS)将使用 翅形密封和两个卷边密封。袋子通常包括被密封例如翅形密封的二、三和四侧密封的袋子，其中薄膜的一侧被密封到该薄膜的同一侧上。直立袋子还可以包括折叠翅形、卷边或袋型密封。对于延长的保存期限，气密密封是所希望的。气密密封通常是不允许气体通过的密封。更像气密的密封与较不像气密的密封相比将具有对例如氧气或其它气体、蒸气、香气、湿气或油脂的更低的透过值。方法根据本发明的包装基材和多层薄膜可用作基本上可独立应用(stand-alone)的薄膜网幅或它们可以被涂覆、镀金属和/或进一步层压到其它薄膜结构上。更优选，该复合包装基材包括根据本发明的第一和第二基材，它们被层压或以其它方式彼此结合以形成可密封的复合、多基材挠性包装薄膜，并且可用作挠性包装结构。该挠性包装结构可用于一种或多种特定的包装应用。根据本发明的包装结构可以通过包括以下步骤的任何适合的方法制备将根据本说明书的描述和权利要求的多层薄膜共挤出，取向，和比如通过涂覆、印刷、分切或其它转化方法制备用于预期用途的薄膜和将该基材层压到另一个基材如涂布纸基材上。优选的方法包括将五层薄膜基材共挤出，然后流延和取向，或吹塑，如实施例和说明书中说明和论述的那样，将该基材印刷，此后将该印刷和涂覆的基材层压到第一基材如涂布纸或另一个聚合物薄膜如聚酯或尼龙薄膜上。本文描述和请求保护的可密封、挠性包装薄膜结构的制备方法可以包括以下步骤(a)提供第一基材；(b)提供第二基材，该第二基材包括(I)包含大约60wt%-大约95界1:%芯聚合物和大约5wt% -大约40wt%第一聚合物的芯层；(2)包含所述第一聚合物和非必要的粘结层聚合物的粘结层，该非必要的粘结层聚合物包括C2-C8 α -烯烃均聚物、共聚物或三元共聚物，金属茂催化的包含丙烯的均聚物、共聚物或三元共聚物，和它们的共混物中的至少一种；和(3)密封剂层，该粘结层在该芯层和该密封剂层中间，并且该粘结层在该芯层的与该第一基材相对的一侧上；其中该第一基材在该第二基材的与该粘结层相对的一侧上被粘附到该第二基材上；和(C)将该第一基材粘附到该第二基材上。在此种方法中，第一聚合物可以具有0. 850g/cm3-0. 920g/cm3的密度，40°C _160°C的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的熔体流动速率。在此种方法中,第一聚合物优选可以包括抗冲共聚物、无规共聚物、无规三元共聚物、无规PB共聚物、多相无规共聚物和Catal loy 树脂中的至少一种。该方法可以进一步另外包括将表层和非必要的在该芯层的与该密封剂层相对的一侧上的第二粘结层、以及该芯层、第一粘结层和密封剂层共挤出或层压。制备的包装薄膜结构可以作为可热密封的、挠性包装薄膜，例如用来包装制品或货物，如食品或其它产品。在一些优选的应用中，该薄膜可以形成袋子类型的包装，例如可用于包装饮料、液体、颗粒或干粉末或其它产品。该结构还可以用于其它应用，例如VFFS或HFFS包装应用。性能测暈封合强度是将含密封的材料的试验条分离所要求的力的量度并且确定该试验条的破坏模式。在对其自身密封的未处理表面上进行封合强度测量。最小密封温度是薄膜密封性能的量度并且是热密封可以支撑给定力时的温度。抗穿刺性是使用具有规定直径的探针穿透薄膜所要求的力的数值的量度。 试骀方法可以使用密封设备例如WRAPADE (TM)卷边密封机(型号J或K)，ASKCO (TM)热密封机(型号HST-09)和LAKO(TM)热密封机(型号SL-10)测定封合强度。此外，可以根据ASTM F 88-00的标准试验方法测定挠性阻隔材料的封合强度。如下测定使用WRAPADE卷边密封机(型号J或K)(可从Wrapade MachineCo.，Inc. of Clifton, NJ商购)形成的密封的封合强度将该WRAPADE卷边密封机设置到大约20psi(138kPa)的刻度盘压力，O. 75秒的压合时间。制备多层薄膜试样，使得当将两个表面放置在一起时,所得的薄膜大约为6. 35cm(横向)X7. 62cm(纵向)。然后将该试样直角地、平稳地和水平地插入该卷边密封机夹具以致少量突出超过该夹具的尾端。试样的横向平行于该密封机夹具。将该夹具闭合并且在密封棒(sealing bar)升起之后立即从该密封机的夹具取出该试样。使用JDC-1-12切削器(可从Thwing Albert Instrument ofPhiladelphia, PA商购)将该试样切割成一英寸试条。在Alfred-Suter封合强度试验装置上测定分离该密封所需的力的数值。以克/英寸记录将该密封拉开所需的力的数值作为封合强度。如下测定使用ASKCO热密封机(型号HST-09)(可从Askco Instrument Corp. ofHouston, TX商购)形成的密封的封合强度该ASKO热密封机由多棒密封机构成，具有多至22psi的压力，2秒的压合时间，在200° F-280° F的温度下。为了形成密封，将薄膜样品放入该密封机的夹具中，使得所需的表面在一起(即，内侧对内侧或外侧对外侧)。例如，当将该夹具加热到密封温度，然后在5psi的密封压力和2秒的压合时间下闭合在一起时，形成了密封。使用上述Alfred-Suter试验器测定封合强度。LAKO(TM)热密封机(型号 SL-10)(可从 Lako Tool & Manufacturing, Inc. ofPerrysburg, Ohio商购)可用来形成密封和评价其封合强度。LAKO热密封机是自动薄膜试验设备，它能够用于形成薄膜密封，测定封合强度和由薄膜样品产生seal profile。操作范围为环境温度到390° F(1990C )，6. 5_390psi的密封压力和0. 2-20秒的压合时间。将样品切割到所需尺寸，放入相对于彼此所需的密封位置中，然后装入样品装料盘。该盘子然后自动地将样品插入SL-10，它然后卷边或另外施加所选的压力和热并保持所选的持续时间以形成密封。该SL-10然后根据可获得的各种试验程序中的任一种试验封合强度。最小密封温度如下测定使用上述热密封机之一在逐渐升高的温度下形成热密封。当一个温度产生小于规定的克/英寸剥离力的密封值并且下一个温度产生大于或等于该规定的克/英寸剥离力的密封值时，达到了最小密封温度。在WRAP ADE 卷边密封机的情况下，该规定的剥离力是200克/英寸。至于ASKCO 热密封机和LAKO 热密封机，该规定的剥离力是100克/英寸。可以使用具有50磅测力传感器的Sintech拉伸试验装置(可从MTSSystemsCorporation of Eden Prairie, Minnesota商购)测定薄膜的抗穿刺性。如下测定抗穿刺性使用该Sintech拉伸试验装置，使用具有规定直径的探针刺穿已在该测力传感器中的薄膜试样。记录刺穿薄膜所需的力和所得的位移作为抗穿刺性的量度。实验将参照以下非限制性实施例进一步描述本发明的复合基材。在此规定的所有重量百分率基于相应的薄膜层的重量，除非另有规定。 实施例I (对照)制备不透明、取向的具有A/B/C/D/E结构的五层薄膜作为对照薄膜。A层是包含EVOH 聚合物(得自 Kuraray Company Ltd. of Japan 的 Eval G176B)的外表层(4ga. )。B层是包含50wt%粘合剂树脂(Admer AT1179A)和50wt% Total 3371全同立构聚丙烯均聚物树脂(Total 3371)的粘结层(12ga. )。C层是包含90wt%*同立构聚丙烯均聚物(Total3371)和IOwt% PBT空蚀剂的芯层。D层是包含IOOwt% Total3371的粘结层(12ga.)。E层是包含EPB三元共聚物(得自JPC Company的JPC XPM7794)的密封剂层(5ga.)。该薄膜具有0. 9mil的目标polygauge厚度和I. Imil目标光学gauge。实施例2 (对照)制备不透明、取向的具有A/B/C/D/E结构的五层薄膜。A层是包含EVOH聚合物(得自 Kuraray Company Ltd. of Japan 的 Eval G176B)的外表层(4ga. )。B 层是包含50wt%粘合剂树脂(Admer AT1179A)和50wt% 3371全同立构聚丙烯均聚物树脂(Total3371)的粘结层(9ga·)。C层是由大约83wt % Total 3371、10 %第一聚合物(AdflexT100P‘Cataloy ”，具有较高弹性体含量的EP共聚物，得自BasellCompany)和10被％碳酸钙组成的芯层。D层是包含100% Total 3371的粘结层(15ga.)。E层是包含EPB三元共聚物(得自JPC Company的JPC XPM7800)和I. 2Wt %硅油(渗移性滑爽剂)和23OOppmw抗粘连剂(得自Grace Davison Products的Sylobloc 44)加工添加剂的密封剂层(IOga.)。该薄膜具有0.9mil polygauge目标和I. Imil光学gauge目标。因此,C层(芯层)和D层(粘结层)不同于实施例I中的那些。这一对照实施例证实芯层中存在第一聚合物相对于实施例I的薄膜确实提供了一定的在封合强度方面的改进。实施例3根据本发明的一个实施方案制备不透明、取向的具有A/B/C/D/E结构的五层薄膜。A层是包含Eval G176B(EV0H)的外表层(4ga.)。B层是包含50wt%粘合剂树脂(AdmerAT1179A，得自 Mitsui Polymers)和 50wt % Total 3371 的粘结层(12ga.)。C 层是由大约 84wt% Exxon 4612PP,大约 IOwt% Adflex T100F Catalloy EP 共聚物作为第一聚合物，和大约6wt %碳酸钙作为空蚀剂组成的芯层。D层是包含25wt%Exxon 4612和75wt%Basell Adflex T100F作为第一聚合物的粘结层(15ga.)。E层是包含JPC XPM7800 EPB三元共聚物(得自 JPCCompany)，I. 2wt%娃油和 2300ppm Sylobloc 44 的密封剂层(IOga.)。该薄膜具有0.9mil polygauge目标和I. Imil光学gauge目标。因此,C层(芯层)和D层(粘结层)与对照实施例I和2中的不同在于层C和D各自包括第一聚合物。实施例1、2和3的多层薄膜的评价结果在表I中示出。表I
权利要求
1.一种包装，该包装包括 (a)包括纸、聚合物薄膜和涂层中的一种的第一基材；和 (b)包括多层聚合物薄膜的第二基材，该多层聚合物薄膜至少包括 (1)包含60wt%-95wt%芯聚合物和5wt% _40wt%第一聚合物的芯层,其中该第一聚合物包括 O. 850g/cm3-0. 920g/cm3 的密度，40°C _160°C 的 DSC 熔点和 2dg/min_100dg/min 的熔体流动速率； (2)包含该第一聚合物和非必要的粘结层聚合物的粘结层，该非必要的粘结层聚合物包括C2-C8 α -烯烃均聚物或共聚物，金属茂催化的包含丙烯的均聚物或共聚物，和它们的共混物中的至少一种；和 (3)密封剂层，该粘结层在该芯层和该密封剂层中间，并且该粘结层在该芯层的与该第一基材相对的一侧上； 其中该第一基材在该第二基材与该粘结层相对的一侧上被粘附到该第二基材上；和 其中将该可密封的基材形成为适合容纳产品的包装。
2.权利要求I的包装，其中该C2-C8Ci-烯烃共聚物是三元共聚物。
3.权利要求I的包装，其中该金属茂催化的包含丙烯的共聚物是三元共聚物。
4.权利要求I的包装，其中通过蒸气沉积在该芯层的与该粘结层相对的一侧上将该第二基材镀金属。
5.权利要求4的包装的形成方法，该方法包括以下步骤 (a)将多层包装结构进料入包装机，其中薄膜结构具有第一侧和第二侧，和包括 (1)在基材的第一侧上的第一基材，该第一基材包括纸、聚合物薄膜和涂层中的一种；和 (2)在该基材的第二侧上的第二基材，该第二基材包括多层聚合物薄膜，该多层聚合物薄膜至少包括 (i)包含60wt% -95wt%芯聚合物和5wt% _40wt%第一聚合物的芯层,其中该第一聚合物包括 O. 850g/cm3-0. 920g/cm3 的密度，40°C _160°C 的 DSC 熔点和 2dg/min_100dg/min 的熔体流动速率； ( )包含该第一聚合物和非必要的粘结层聚合物的粘结层，该非必要的粘结层聚合物包括C2-C8 α -烯烃均聚物或共聚物，金属茂催化的包含丙烯的均聚物或共聚物，和它们的共混物中的至少一种；和 (iii)密封剂层，该粘结层在该芯层和该密封剂层中间，并且该粘结层在该芯层的与该第一基材相对的一侧上； 其中该第一基材在该第二基材与该粘结层相对的一侧上被粘附到该第二基材上；和 (b)将该结构的第二侧卷边密封到该包装结构的第一侧和该包装结构的第二侧中的至少一个上而形成包装。
6.权利要求5的方法，其中该C2-C8α -烯烃共聚物是三元共聚物。
7.权利要求5的方法，其中该金属茂催化的包含丙烯的共聚物是三元共聚物。
8.权利要求5的方法，其中该卷边步骤包括以下步骤 使用VFFS卷边密封机将该包装结构的第一侧卷边到该包装结构的第一侧上。
9.根据上述权利要求5-8中任一项的方法，其中该卷边步骤包括以下步骤使用VFFS搭接密封机将该包装结构的第一侧卷边到该包装结构的第二侧上。
全文摘要
公开了适合于包装且与现有技术的复合薄膜构造相比具有改进的密封性能和简化的构造的可热密封、多层复合包装结构。本发明薄膜结构包括第一基材，例如纸，该基材例如通过挤出层压粘附到可密封的、高阻隔性薄膜上，该高阻隔性薄膜按以下顺序包括:(1)包含大约5wt％-大约40wt％第一聚合物的芯层，其中该第一聚合物包括0.850g/cm3-0.920g/cm3的密度，40℃-160℃的DSC熔点和2dg/min-100dg/min的熔体流动速率；(2)包含所述第一聚合物的粘结层；和(3)密封剂层，该粘结层在该芯层的与该第一基材相对的一侧上。本发明“纸-粘合剂-聚合物”层压体可以替代现有技术的“纸-粘合剂-箔-粘合剂”箔类串联层压体。改进或相当的聚合物薄膜基材可以替代目前流行的现有技术结构的“箔-粘合剂”层组分。
文档编号B32B27/32GK102909924SQ201210422980
公开日2013年2月6日 申请日期2006年10月5日 优先权日2005年10月12日
发明者R·A·雷克库格勒, S·J·佩林格拉, G·F·克里泰考斯, B·安布罗伊斯 申请人:埃克森美孚石油公司