[发明专利]基于聚烯烃的可剥离的密封件无效

专利信息
申请号: 200780102038.8 申请日: 2007-10-19
公开(公告)号: CN101903457A 公开(公告)日: 2010-12-01
发明(设计)人: 伊娃-玛丽亚·库普希;库尔特·克罗纳威特莱思纳;玛丽亚·I·阿罗约维兰 申请(专利权)人: 陶氏环球技术公司
主分类号: C08L23/04 分类号: C08L23/04;C08L23/14;B32B27/32
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 吴培善
地址: 美国密*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 基于 烯烃 剥离 密封件
【说明书】:

发明领域

本发明涉及基于聚烯烃的可热密封且可剥离的密封件,其具有良好光学特性。本发明还涉及制备和使用该可热密封、可剥离的密封件的方法。

发明背景和发明内容

可热密封且可剥离的膜(本文中也称为“可剥离的密封件”)大量用于临时封闭包含例如食物产品或医疗器械的容器。使用期间,消费者将该可剥离的膜撕掉。为了获得消费者接受,与可热密封且可剥离的膜相关联的许多特性是期望的。例如,该膜应提供容器或袋子的防漏封闭。为了密封袋子,通常使用热密封。已设计出各种装置来形成袋子,同时在袋子中填充期望的内容物。这些装置通常称为立式-填充-且-密封以及卧式-填充-且-密封的机器。

这些机器典型地形成轴环或横条,其将扁平块的膜形成为管状的袋子。热金属密封钳从开口位置运动到封闭位置,接触该膜以将其密封成袋子形状。密封过程期间,膜的外层直接与密封钳的热金属表面实现接触。由此热量通过膜外层传递以熔融且融化内密封剂层,由此形成密封件。通常,外层具有比内密封剂层更高的熔融温度。如此,内密封剂层熔融以形成密封件时,膜的外层不会熔融且不会粘着于密封钳。密封钳再次打开之后,使膜冷却到室温。

在内密封剂层冷却到室温之前,其应当能够保持其密封完整性。粘合剂或密封剂层抵抗密封件蠕变且同时其仍处于热或熔融状态下的能力,通常称作“热粘连(hot tack)”。为了形成良好密封件,可密封且可剥离的膜的热粘连应当足够。

除了足够的热粘连之外,还期望具有低的热密封引发温度,其有助于确保快速的包装线速度和宽的密封窗口(其能够适应工艺条件如压力和温度方面的变化)。宽的密封窗口也使得能够进行热敏性产品快速包装,以及提供了对于包装或填充速度改变的容忍度。

除了可密封且可剥离的膜的“可密封”特性之外,其应当还具有期望的“可剥离”特性,其是在包装或袋子上提供可容易打开的密封所必须的。剥离能力通常表示在打开包装的过程中将两种材料或基质分开、同时不损坏两者任一的完整性的能力。将密封件拉开所需的力称作“密封强度”或“热密封强度”,其可以依据ASTM F88-94测量。期望的密封强度依据具体最终使用者应用而变化。对于柔性包装应用,如谷物食品衬里、小吃包装、饼干管和做糕饼用的盒装现成材料衬里,期望的密封强度范围通常为约1-9磅/英寸。例如,为了容易打开谷物盒衬里,通常规定的密封强度范围为约2-3磅/英寸,但是具体目标依据各个制造商要求而不同。除了柔性包装应用,可密封且可剥离的膜还可以用于刚性包装应用,如用于便利物品(例如小吃如布丁)的盖子和医疗器械。典型刚性包装的密封强度为约1-5磅/英寸。该密封件层可以在盖子上或者在容器或两者上。

对于可热密封且可剥离的膜的其它期望的特性包括低的磨擦系数和良好的抗滥用性能。低的摩擦系数确保了密封剂层可以光滑地且有效地在组装和包装设备上加工,且对于立式-填充-且-密封的包装而言是特别重要的。良好的抗滥用性能和韧性是期望的,例如在谷物食品盒衬里中,来抵抗来自不规则形状、刚性谷物的撕裂和穿刺。其它特性包括味道和气味性能以及阻隔或传输性能。

许多可剥离的密封件是可再次密封的,其表示一旦包装被解除密封时它们可以再次密封。一些应用中,重要的是能够确定何时包装已解除密封,例如其可以表示何时包装已是拨弄的对象。

可热密封且可剥离的膜通常是由一种或多种聚合树脂制成的。所获可热密封且可剥离的膜的特性主要取决于用于形成该膜的树脂类型。例如,乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物提供了优异的热密封性能。但是,采用这些共聚物制得的密封使得经常不能在不损伤膜的情形下实现分离。为了缓解这个问题,将聚丁烯与EVA聚合物混合以制得可热密封且可剥离的膜。虽然改进了膜的剥离能力,但是该可热密封且可剥离的膜由于存在EVA而具有一些令人不愉快的气味。除了使用聚丁烯,还将一些离聚物如与EVA混合以制得可热密封且可剥离的膜。虽然该膜是可剥离的,但是其导致膜分离时的串行(stringiness)或纤维状撕裂。另外,离聚物通常是昂贵且也可以具有一些气味。

另外,典型的基于EVA-聚丁烯的可剥离密封体系在密封强度方面“老化(ageup)”。密封强度在形成密封件之后随时间推移而增加。这点被认为是这些体系的缺点之一,因为在形成包装时可靠的密封件在到达消费者之前在强度方面增加,导致该包装更难以打开。

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