CN1233212A

CN1233212A - 不透气膜及其制造方法

Info

Publication number: CN1233212A
Application number: CN97198850A
Authority: CN
Inventors: K·M·多诺万; L·L－J·刘; D－C·孔; D·F·塞克斯通; T－K·苏
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-10-27
Also published as: US5888648A; EP0925180B1; KR20000036052A; CA2265865A1; AR009746A1; EP0925180A1; EP0925180A4; ES2271972T3; AU715478B2; AU3966697A; JP2001500440A; DE69736600D1; WO1998010929A1; DE69736600T2; BR9712027A

Abstract

本发明是一种具有改善的复合结构的多层膜,它能使在高速包装装置中制造的包装袋形成密封封口。本发明的多层膜的结构包括主膜基材和密封胶层。密封胶层包含二个组元:主要功能在于提供封合过程中的适应性的中间层和主要功能在于使完成的封口具有粘合性的封合层。根据本发明,可有效地和高效率地使多层膜产生高强度的密封封口,且剥开该密封封口时不会破坏膜中的其它层。

Description

不透气膜及其制造方法

本发明涉及用多层膜进行包装的领域，更具体地说，涉及一种可使多层膜包装品具有密封封口的新的多层复合膜。

在某些情况下，可制备不透湿和不透氧但可让光透过的塑料膜。在其它情况下，防止光透过不透性膜也很重要。不透性也可通过以下处理进行改善和/或提高：如热和火焰处理、静电放电、化学处理、卤素处理、紫外光处理及它们的组合。

在设计多层塑料包装膜时最关心的是确保它们可在高速成形/装料/密封机器上进行加工。成形/装料/密封包装装置的运作方法如下：将连续膜从大的膜卷上解开，然后形成袋状，往袋中装填，最后将闭合的袋进行封合。因此，该膜必须具有足够的柔软性以经受机器折叠从平直方位变成折叠状态和经受作为高速包装装置一部分的封合处理。在选择具有最佳不透性的多层膜时，主要关心的是其高速展开和折叠。然而，包装过程中另一个非常重要的方面是，在装填了产品之后将包装袋进行有效封合的能力。

目前，卧式成形/装料/密封(“HFFS”)装置和立式成形/装料/密封(“VFFS”)装置包括在包装过程的各个阶段进行高速封合的功能。在HFFS装置中，各包装袋的成形方法是，将多层膜对折，然后沿折片的长度进行垂直封合并沿垂直封合形成的封口将包装袋分开。(也可任意地将包装袋底部封合)。往形成的包装袋中装料之后，将包装袋顶部封合。

同样地，在VFFS装置中，将连续膜片料围绕管子成形并立即用纵向的封合夹头将片料连接成搭接封口或翼形封口的形式。图1和1a是搭接封口的示意图。图2和2a是翼形封口的示意图。

在由顶部封合区和底部封合区(在这两者之间有一个裁切袋的装置)组合而成的VFFS结构中还存在第二个封接功能。顶部封合部分将从袋形成管垂挂下来的空袋底部封合，而底部封合部分将装过料了的袋子的顶部封合。

由于是用高速成形/装料/密封装置加工高不透性多层膜的，因此，形成了称为“通洞”的结构现象。通洞形成在膜折叠时出现的膜的交叠处，例如在用HFFS装置成形的包装袋的底部和在用VFFS装置成形的包装袋的侧部。通洞还形成于在翼形封口区域的膜片料的会合处。通洞34、36和37的例子见图3。

因此，为提供不透气的高防渗性多层膜，必须考虑几个因素。重要的是提供在尽可能低的温度的封合能力以保持在取向过程中产生的立构规整性、没有或很少膜收缩、保持膜和/或化学添加剂性能以及质量高度一致的封合能力。而且，该多层膜必须具有能使其容易地在高速机器中使用的表面特性。例如，其摩擦系数应使其能容易地从大的膜卷中展开并通过包装机器。不良的胶粘特性或摩擦特性会使膜产生缺陷和使高速加工中断。而且，加工过程中形成的封口必须具有良好的封合强度。

此外，最好还提供消费者可容易地打开而不会产生“Z向”撕裂的封口。当在封口处撕开多层膜时，Z向撕裂会破坏多层膜的完整性。图8所示的是Z向撕裂。Z向撕口不会在形成封口的线上单纯地分开。其开口会延伸至数层膜，沿着膜层裂开，彼此不完全分层。Z向撕裂的结果是，难以将这些包装袋重新闭合以使袋内物质保持新鲜。当可消除Z向撕口时，可容易地将包装袋重新折叠并通过机械手段进行封合(如用夹子夹在曾打开的包装袋的折叠处)。当用来将包装袋封合的胶粘性产生的拉伸强度大于破坏一层或多层膜片料整体性所需的拉伸强度时，会产生Z向撕裂。最好制造在打开时会封口分开的包装袋，以使包装袋能容易地重新闭合和确保不让空气通过。

本发明向包装领域的技术人员提供一种通过消除会在膜交叠处(如在折叠位置和翼形封口区域的中央重叠处)形成的“通洞”而改善包装袋整体的不透性的能力。采用本发明的结果是，包装所用的多层膜可具有优异的封合能力而无需昂贵的密封胶或厚厚的密封胶层。厚厚的密封胶层会使多层膜难以在高速包装机器上使用。而且，本发明消除了在多层膜结构物的外层或层压处施涂硅氧烷以使多层膜能容易地通过包装机器的必要性。本发明还消除了包装机器性能的前后不一致。此外，本发明还显著地提高了封合强度而无需依赖可能不适合高速加工的超粘合剂。除上述优点之外，本发明还通过消除将封合的膜分开时产生的Z向撕口而使用本发明制得的包装袋得到了改进。由此可提供一种可剥离的密封封口。

图1是用立式成形/装料/封合装置形成并用搭接封口连接的柔性多层膜包装袋的示意图；

图1a是沿图1所示包装袋的a-a线的剖面示意图，图中将封口的交叠部分进行了分解以便说明；

图2是用VFFS装置形成的包装袋的示意图，该包装袋包含翼形封口；

图2a是沿图2所示包装袋的a-a线的剖面示意图，图中将翼形封口进行了分解以便说明；

图3是沿图2的底部形成的并从3-3线观察到的封口的放大示意图；

图4是已用根据本发明而制得的膜制成的按图3画的封口的示意图；

图5是根据本发明而制得的多层膜的扩大比例的剖面图；

图6也是根据本发明而形成的较佳膜的剖面示意图；

图7是根据本发明而形成的另一较佳膜的剖面示意图；

图8是呈X形撕裂的多层膜的示意图；

图9是显示了封合夹头齿纹的形状和尺寸的封合夹头部分的剖面图。

本发明是一种用于在包装袋上形成密封封口的多层膜和一种改善可在高速包装机器中密封的多层膜的封合特性的方法。为使由多层膜形成的包装袋密封，必须注意提供一种适合用来包装的不透性膜的性状(即，其模量或硬挺度、厚度、对在封合条件下施加的温度和压力的可逆性等)的封合介质。此处所述的“密封封口”一词是指具有密封不透性(即，不让空气等气体通过)的可剥离和不可剥离的封口两者。

本申请中所述的“多层膜”是指具有一层以上的形成最终膜产品的材料的膜。例如，虽然取向聚丙烯(OPP)非常适合用于包装是已知的，但为另外提供不透性，用另外的聚合物和/或其它添加剂的层覆盖取向聚丙烯也是已知的。这些膜可通过将二层或多层同时共挤出、或通过将其后的层连续地挤出、或通过涂布、层压或组合而制得。本发明的多层膜包括在用于包装时的完整的片料结构。

本发明的用于在包装袋上形成密封封口的多层膜包含二种成分：(a)主膜基材、(b)与主膜基材相邻并粘附在主膜基材上的密封胶层和(c)所述主膜与密封胶层的复合结构物。所述密封胶层包含(ⅰ)粘附在上述主膜基材上的中间层，该中间层在封合条件下具有足够的流动性，能根据封合过程中二个封合夹头之间的所有未填满的空隙进行变形和(ⅱ)粘附在中间层上并在封合条件下产生封合的封合层。这样，所述中间层具有与封合层不同的组成，相对于主膜基材的厚度，密封胶层具有足以消除在封合过程中形成的通洞的厚度，从而在封合过程中形成密封的封口。

本发明者发现，当主膜基材具有由二个不同组元(二个组元各主要用来实现一个所需的封合功能)组成的密封胶层时，可有效和高效率地消除通常与高速膜包装联系在一起的密封封口中的缺陷。具体地说，在主膜基材上施加“密封胶层”。该密封胶层具有二个组元(中间层和封合层)。“中间层”主要满足封合过程中高速包装装置的封合夹头表面间的全部容积的“适应性”要求，而“封合层”主要满足在封合条件下提供高性能粘合的要求。应记住，封合条件包括施加在密封胶层上的高温和压力两者，中间层和封合层在二种封合功能(即，适应性和粘附性)中均发挥作用。然而，中间层的主要功能是提供适应性，而封合层的主要功能是提供粘合性。因此，中间层的组成不同于封合层的组成。

将密封胶层施加在主膜基材上，使中间层与主膜基材相邻并直接粘附在其上面，而封合层重叠在中间层上并成为密封胶层的外皮。

在本申请中，“适应性”一词是指能容易地和非弹性地变形以充填和适合封合夹头的封合表面间的整个空隙的能力。封合夹头可在约120-190℃的温度工作并通常以约120-180psi(约827.4-1241.1kPa)的压力施加在膜包装材料上。

封合夹头可以是扁平的，或在许多情况下具有齿纹。在图9中，用透视法示意画出具有齿纹94的封合夹头90的一部分。夹头90由齿宽W的齿纹94形成。辅助夹头与夹头90合用以使齿峰与夹头90的谷93啮合。夹头表面将二个多层膜的封合位置合拢，从而将夹头表面间的膜夹住。为形成密封的封口，表面间的容积在封合过程中必须完全充满。这些是通常的封合条件，在该条件下中间层必须具有适应性。

中间层必须具有足够的物质以适应变形而不留空隙。中间层必须足够地厚，以使封合夹头表面间的所有空隙有连续的物质。中间层的流动性应使所述物质在封合过程中施加的温度和压力下保持一定的粘性，这种粘性能使所述物质容易地变形但在封合表面间的整个空隙保持不中断的物料。

聚乙烯及其共聚物和三元共聚物可用于中间层。已发现线型低密度聚乙烯(LLDPE)是一种可用于中间层的优异成分。线型低密度聚乙烯价格低廉且具有中间层所需的适宜的适应性。中间层中所用的线型低密度聚乙烯可单独使用或与其它成分(如乙烯与丙烯的无规共聚物或乙烯-丙烯-丁烯(EPB)的无规三元共聚物)合用。中间层还可具有选自非晶态聚酰胺(例如尼龙)、离聚物和它们的混合物的成分。

而密封胶层的封合层的主要功能是提供粘合性。这样，封合层成分应根据它们提供良好的粘合密封强度(即足够的封口拉伸强度)的能力进行选择。由于封合层主要功能是提供粘合性，因此，封合层的厚度小于中间层的厚度。业已发现，聚乙烯均聚物、共聚物和三元共聚物、非晶态聚酰胺(例如尼龙)、离聚物和它们的混合物是有用的。具体成分包括用茂金属催化剂制得的称作茂金属塑性体的乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-丙烯-丁烯无规三元共聚物和乙烯-丁烯共聚物。这些可以是封合层的主要成分。

为使密封胶层能在封合过程中同时产生二种功能，本发明必须包括在密封胶层与主膜基材之间产生联系的“复合结构物”。此处所述的“复合结构物”一词是指密封胶层厚度与主膜基材厚度之间的关系。与主膜基材的厚度相比，密封胶层厚度必须基本上足以确保封合层的适应性和总的不中断的面对面的接触。

一般而言，通过膜折叠而重叠的膜形成“通洞”。“通洞”是在封合之后仍保留在膜的折叠处或弯曲处的通路。通洞还出现在多层膜在翼形封合区域的会合处。(见图3的通洞37)。当多层膜较薄时，在弯曲处形成的通洞较小。多层膜越厚，则通过弯曲或会合而形成的通洞的范围越大。因此，随着多层膜厚度的增加，密封胶层的厚度也需要增加以确保其适应性和面对面的接触。

任一多层膜的最小厚度可通过解出下列数学关系式中的S₀而加以确定：

{S_{0}}^{3} = [(\frac{2.15}{96}) (\frac{LW}{L + W}) (\underset{&OverBar;}{G'})] t^{2}

式中，S₀(cm)表示密封胶层厚度，

t(cm)表示复合结构物的总厚度，

G′(dyne/cm²(mN/m²))表示密封胶层的储能剪切模量(G′与温度和速率有关)，

T(dyne/cm²(mN/m²))是施加在封合夹头上的压缩应力，

L(cm)是夹头封合长度，

W(cm)是封合夹头齿纹宽度。

复合结构物的厚度t是将最终膜产品的所有层加起来后的厚度。因此，若最初的膜片料是通过将密封胶层与一层或多层附加层(不包括完整的多层膜)一起共挤出而形成的，则复合结构物的总厚度t只有在通过挤出、层压、涂布或其它方法增添附加层之后才能算出。

业已发现，在大多数情况下，密封胶层的厚度为复合结构物厚度的约15-70％，在许多实施例中，最好为复合结构物的约20-60％。

关于密封胶层，业已发现，中间层的厚度为密封胶层厚度的约10-90％，较好的为密封胶层厚度的约40-80％。

现在参见附图，本发明是就搭接封口和翼形封口包装袋进行说明的。图1是通过搭接封合将多层膜封合而形成的包装袋10的示意图。已通过将片料边11和12在交叠处13连接而使多层膜片料14封合，形成包装袋10。图1a是从图1中a-a线观察到的剖面示意图，图中显示了边11和12的重叠关系。还示意地显示该包装袋在顶部封口15和底部封口16中的任一端封合。该类型的包装袋是在VFFS装置上形成的，在封口15和16的末端16′和17′会有通洞形成。

同样地，图2和2a表示的是通过形成翼形封口25而在VFFS机器上形成的包装袋。翼形封口的形成方法是：将片料边21和22连接在一起并将连接的末端在弯曲处23向包装袋后弯，形成翼形封口25。还显示了该包装袋在其顶部和底部分别具有的末端封口26和27。

为清楚地表示封合过程中形成的通洞现象，参见图3，图3是沿从3-3线观察到图2的翼形封口包装袋的放大端视图。从该端视图可知，翼形封口35是通过将边31和32连接并将连接部分在弯曲处33弯曲而形成的。当末端封合时，膜的厚度大小和硬挺度在包装袋的各边产生通洞34和36，而在多层膜于翼形封口区域的会合处形成了另一通洞37。

根据本发明制造包装袋，可消除通常与连续的高速包装***的包装袋末端的封合联系在一起的通洞。在图4中，用与图3类似的视图示意地画出了根据本发明而制得的包装袋。具体地说，已将多层膜41和42的边连接在一起并在弯曲处43回折重叠，形成翼形封口。通常由于将翼形封口包装袋的末端封合而形成的通洞已被消除。因此，在侧部弯曲处44和46的封口末端存在的通洞已被彻底封合。同样地，形成翼形封口的多层膜的会合处47已消除了图3中在会合处37的通洞。

参见图5，该图示意地表示了根据本发明而制得的膜的结构关系的最基本方面。复合结构物52的厚度为t。该复合结构物包括密封胶层54与主膜基材56之间的关系，这种关系足以确保ⅰ)由中间层53的作用而产生的适应性、和ⅱ)用封合层55进行封合。主膜基材简单地表示为至少具有一层58并可具有附加层57。在该最简单的形式中，全部的复合结构物52可包括例如构成整个主膜基材56的取向聚丙烯。附加的高密度聚乙烯(HDPE)可任意地作为层57。中间层53也可以是例如单一成分(如线型低密度聚乙烯)，封合层55可由作为单一成分的乙烯-丙烯-丁烯(EPB)无规三元共聚物构成。

本发明的主膜基材可以是包装领域中使用的单层膜或多层膜，以提供普通的或增强的不透性，来保护好包装袋内物质。例如，主膜基材可包括一层或多层选自取向聚丙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈共聚物、聚偏二氯乙烯、含氟聚合物、乙烯-乙烯醇共聚物和它们的混合物的层。其它层可以是不透性树脂、增粘树脂、上金薄膜、陶瓷沉积膜(例如SiO4)、等离子化学蒸气沉积膜、金属、陶瓷和等离子化学蒸气。例如，主膜基材可包括取向聚丙烯，附加层(如高密度聚乙烯)可与取向聚丙烯共挤出。提供附加的防潮性、不透氧性和不透光性的层也可包括在主膜基材中。

高不透性膜可包括由丙烯均聚物或共聚物(尤其是取向聚丙烯)构成的、具有一个表面的基材，所述丙烯均聚物或共聚物也包括马来酸酐改性的丙烯均聚物或共聚物。至少一个表面具有乙烯-乙烯醇共聚物的表层。

关于采用乙烯-乙烯醇的主膜基材层(例如图5的层56)，所设想的膜是美国专利No.5,153,074(属于Migliorini等)、4,704,954和4,852,752(这二个专利均属于Duncan)、4,347,337(属于Knott,Ⅱ)、5,192,620(属于Chu等)、5,221,566(属于Tokoh等)和日本特许公开公报1989年第267032号中所述的那类。

图6显示了包括密封胶层62和主膜基材66的复合结构物60。密封胶层62包括封合层61，该封合层61是日本Chisso化学株式会社生产的商品名为Chisso7701的乙烯-丙烯-丁烯无规共聚物的#5(1.27微米)厚的层。中间层63是#20(5微米)厚的层，它包括Exxon公司销售的线型低密度聚乙烯LL3001与三元共聚物Chissso7701的比例为70∶30的组合物。

主膜基材66是高不透性膜，它包括由Fina Oil公司作为聚丙烯均聚物Fina3371提供的#62(15.9微米)厚的取向聚丙烯层65。紧邻取向聚丙烯的是“增粘”树脂层67。增粘层的主要成分是Mitsui株式会社提供的商品名为Admer QF500A的酸酐接枝的聚丙烯。酸酐接枝的聚丙烯的熔体流动指数为3.0g/10min，密度为0.90，熔点Tm为160℃。增粘树脂层为#10(2.54微米)厚。

最后，不透性层68的厚度为#3(0.8微米)。在本实施例中，附加的不透性层是含48％乙烯的乙烯-乙烯醇共聚物。该层的主要成分是Eval公司销售的商品名为EC-G156、熔体指数为14.0、密度为1.12、熔点为158℃的乙烯-乙烯醇共聚物。

其它不透性树脂可包括聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、尼龙、液晶聚合物和含氟聚合物。

密封胶层占整个复合物厚度的25％。而中间层占密封胶层的80％。

可在本发明中使用的高不透性膜的另一个例子也描述在图6中。在该实施例中，封合层61的材料和厚度与前述实施例的相同。中间层63具有相同的组成，但厚度为#35(8.9微米)而非#20(5微米)。取向聚丙烯层65的组成与前述实施例的相同，但厚度为#47(12微米)而非#62(15.7微米)。增粘层67和附加的不透性层68具有与前述实施例相同的组成和尺寸。在该第二优选实施例中，密封胶层占复合物厚度的40％。中间层占密封胶层厚度的87.5％。

本发明的另一个实施例包括使用镀金属的高不透性膜。该实施例的说明见图7。密封胶层72包括封合层71和中间层73。封合层和中间层的性能、比例和尺寸可与前述实施例的相同。

镀金属的高不透性主膜基材可包括聚丙烯均聚物芯75和下面的增粘层77、另一不透性层78和金属层79，其材料可与前述高不透性实施例的相同或相似，尺寸可与前述高不透性实施例的相同。金属层79可以是铝，它容易粘附在已在前述高不透性实施例中描述过的乙烯-乙烯醇共聚物(如层78)上。

复合结构物70具有与前述二个实施例相同的厚度结构关系。金属附着实际上被假定为无附加厚度，因为金属附着在EVOH层上并成为其一部分。具有本发明结构的该镀金属的高不透性膜的光密度为2.3。

下面结合图5说明本发明的实施例，这些实施例是真实的，其中，密封胶层54由封合层55和中间层53构成。主膜基材56可以是单层58或还可包括附加层57。

实施例1

根据本发明制造多层膜，该多层膜包括具有用Fina Oil公司生产的聚丙烯均聚物Fina3371制得的取向聚丙烯(OPP)层58的主膜基材56。OPP层的厚度为#45(11.4微米)。紧接其下面的是用Oxychem公司生产的高密度聚乙烯M6211制得的厚度为#3(0.76微米)的层57。

中间层53是厚度为#25(6.5微米)的线型低密度聚乙烯(Exxon公司产品，商品名为LL3001)与EPB三元共聚物(Chisso7510)的比例为70∶30的组合物。将高密度聚乙烯、聚丙烯和线型低密度聚乙烯/EPB共混料共挤出。将共挤出料在纵向上取向，然后将日本Chisso化学株式会社生产的EPB无规共聚物(Chisso7701)的封合层55挤出。该层的厚度为#10至#20(2.5-5.1微米)。然后将总结构物在烘箱中进行横向取向，产生双轴取向。

用厚度不同的封合层进行连续试验，制造厚度在#83(21.1微米)至#93(23.6微米)之间的复合物试样。结果，复合结构物提供了如下厚度关系：密封胶层占主膜基材的42.2-48.4％，而中间层占密封胶层的56-71％。

本实施例提供了由显著改善的封合强度显示的高粘附性，所制得的翼形封口包装袋封合时不会产生通洞。

实施例2

本实施例与实施例1类似，所不同的是，封合层是Fina Oil公司的乙烯-丙烯无规共聚物Fina Z9470HB。重新制造厚度为#10(2.54微米)至#20(5.1微米)的试样。由实施例2制得的膜的复合结构物具有与实施例1相同的厚度关系范围。

实施例3

本实施例与实施例1类似，所不同的是，封合层是用Exxon公司的茂金属塑性体SLP9045制成的。茂金属塑性体是用茂金属催化剂制得的乙烯-丁烯聚合物体系。根据实施例3制得的膜的复合结构物具有与实施例1和2相同的厚度比例关系。

实施例4

本实施例与实施例1类似，所不同的是，封合层是用DuPont公司生产的商品名为Elvax 3130SB的聚乙烯-乙酸乙烯酯制成的。复合结构物具有前述实施例相同的厚度关系范围。

实施例5

实施例5与实施例1类似。但其中间层53完全是用Chisso化学株式会社生产的EPB无规共聚物(Chisso7701)制成的。该层的厚度为#25(6.4微米)。此外，封合层是Exxon公司的SLP9045茂金属塑性体而非EPB无规共聚物。实施例5中制得的膜的复合结构物具有与实施例1-4相同的厚度关系范围。

实施例6

在本实施例中，按与实施例5相同的方法制造膜结构物，所不同的是，封合层组合物是茂金属塑性体SLP9045和EPB无规共聚物(Chisso7701)的比例为50∶50的共混料。

实施例7

本实施例与实施例1类似，所不同的是，中间层53是由线型低密度聚乙烯(LL3001)与Fina Oil公司的乙烯-丙烯无规共聚物(Fina8573)的比例为70∶30的组合物制成的。

实施例8

本实施例与实施例7类似，所不同的是，中间层是Exxon公司的LLDPE(LL3001)与茂金属塑性体EXACT3024的比例为80∶20的共混料。

实施例9

实施例9的多层膜是用与前述实施例不同的方法制成的，它仅含一层聚丙烯(Fina3371)层58，厚度为#45(11.4微米)。中间层53的厚度为#25(6.35微米)，由线型低密度聚乙烯(LL3001)制成。使用相同的EPB无规三元共聚物(Chisso7701)，厚度为#10至#20(2.5-5微米)。与前述实施例不同，本实施例的整个结构物是挤出在一起的，并在纵向和横向上都取向，从而产生一种双轴取向的多层膜。用封合层的厚度范围制成试样，这样，复合结构物的厚度关系为，密封胶层占主膜基材的约44-50％。而中间层占密封胶层的约55-71％。

实施例10

用与实施例9类似的方法制成实施例10的多层膜，所不同的是，其中间层由单一的线型低密度聚乙烯成分改为LLDPE(LL3001)与低密度聚乙烯(LDPE，所用的产品是Chevron1017)的比例为70∶30的组合物。

由实施例1-10制得的膜的高密度聚乙烯侧也可镀金属。由此，可在多层膜上施加附加的金属层。

将一种或多种片料层压在多层膜上，形成新的具有不同复合结构物厚度的多层膜。这些片料包括(但不限于)取向聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(如尼龙)、聚乙烯，并且可以是单层或另一多层膜。通常，片料形成外表面。但重要的是，要考虑到最终产品膜的厚度，以算出密封胶层的必要厚度。

制得的封口的实施例

实施例11

在150℃的封合温度和以60包/分的包装速度制得封口。封合夹头的冲击频率为2.959/秒。封合夹头压力为150psi(1034kPa)。复合结构物的最终层压厚度t为#195(50微米)。封合齿纹宽度W为0.1cm。尺寸L(即以厘米计的包装袋的顶部或底部封口长度的一半)为6.35cm。

复合密封胶层使用LL3001/Chisso7510的比例为70∶30的组合物作为中间层，使用Chisso7701作为封合层。复合密封胶层的G′为1.3×10⁵dyne/cm²(1.3×10⁵mN/m²)。算出的复合密封胶层产生不透气的封口所必需的最小厚度为#34.85，即0.000885cm(8.85微米)。

在同一包装条件下，当作为中间层的茂金属SLP9045聚合物和作为封合层的Chisso7701的G′为0.443×10⁵dyne/cm²(mN/m²)时，算出的所需最小厚度为#24.4，即0.00062cm(6.2微米)。

实施例12

本实施例与实施例11类似，所不同的是，封合包装速度为30包/分，封合夹头冲击频率为1.29/秒。算出的产生不透气的封口所需的复合密封胶厚度为#24.9，即0.000632cm(6.3微米)。复合密封胶层与实施例11的相同。该复合密封胶的G′为0.47×10⁵dyne/cm²(0.47×10⁵mN/m²)。

实施例13

本实施例与实施例12类似，所不同的是，温度为140℃。层压复合物的厚度t为#195。密封胶包括作为中间层的LL3001和Chisso7510的比例为70∶30的共混物和作为封合层的Chisso7701，密封胶的G′为0.66×10⁵dyne/cm²(0.66×10⁵mN/m²)。

算出的密封胶层产生密封封口所需的最小厚度为#28.0，即0.000709cm(7.11微米)。

应注意，若密封胶层包括半晶态聚合物，则热封温度应高于密封胶层的熔点Tm。若密封胶是非晶态聚合物(如聚酯膜是共聚聚酯或非晶态聚酯，或聚酰胺膜是非晶态聚酰胺)，则热封温度应高于密封胶层中所用的聚合物的玻璃化温度Tg。

Claims

1．在包装袋上形成密封封口的多层膜，它包含：

(a)主膜基材、

(b)与主膜基材相邻并粘附在主膜基材上的密封胶层，该密封胶层包含：

(ⅰ)粘附在主膜基材上的中间层，该中间层在封合条件下具有足够的流

动性，能根据封合过程中二个封合夹头之间的所有未填满的空隙进

行变形，

(ⅱ)粘附在中间层上并在封合条件下产生封合的封合层；

(c)上述主膜基材与密封胶层的复合结构物，这样，所述中间层具有与封合层不同的组成，相对于主膜基材的厚度，密封胶层具有足以消除在封合过程中形成的通洞的厚度，从而在封合过程中形成密封的封口。

2．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述主膜基材是高不透性膜。

3．如权利要求2所述的多层膜，其特征在于，所述高不透性膜是镀过金属的。

4．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述主膜基材是含膜基材和表层片料的层压物，所述表层片料选自纸、取向聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚乙烯、单或多层膜以及它们的组合。

5．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，相对于主膜基材，密封胶层的的最小厚度通过解出下列数学关系式中的S₀而加以确定：

{S_{0}}^{3} = [(\frac{2.15}{96}) (\frac{LW}{L + W}) (\underset{&OverBar;}{G'})] t^{2}

式中，

S₀表示密封胶层厚度，

t表示复合结构物的总厚度，

G′表示密封胶层的储能剪切模量，它与温度和速率有关，

T是施加在封合夹头上的压缩应力，

L是夹头封合长度，

W是封合夹头齿纹宽度。

6．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，密封胶层的厚度占复合结构物厚度的15-70％。

7．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，中间层的厚度占密封胶层厚度的10-90％。

8．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，中间层含选自聚乙烯均聚物、共聚物、三元共聚物、低密度聚乙烯、非晶态尼龙、离聚物和它们的混合物的成分。

9．如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，密封胶层含选自聚乙烯均聚物、共聚物、三元共聚物、非晶态尼龙、离聚物和它们的混合物的成分。

10．上述权利要求中任一项所述的多层膜，它是用以下方法制成的，该方法包括：

(a)在主膜基材上放置密封胶层，该密封胶层包含：

行变形，

(ⅱ)粘附在中间层上并在封合条件下产生封合的封合层；

(b)产生主膜基材与密封胶层的复合结构物，这样，所述中间层具有与封合层不同的组成，相对于主膜基材的厚度，密封胶层具有足以消除在封合过程中形成的通洞的厚度。