[发明专利]定向后显示收缩稳定性的可热收缩的多层膜或管

说明书

发明领域

本发明涉及可热收缩的层压薄膜，这些薄膜尤其可用于包装应用。 

发明背景

双轴向取向的薄膜层压体大规模商用于食物的收缩包装。例如，双轴向取向的聚偏二氯乙烯(PVDC)层压体已经广泛用于制造包装的肉类和奶酪产品，这一定程度上是由于这些层压体显示出优异的收缩特性。虽然PVDC的物理特性非常适合包装应用，但使用这种材料也存在许多加工性能上的缺陷。具体地讲，PVDC具有热不稳定性，因而需要使用特殊设备来处理PVDC薄膜。此外，PVDC长期曝露于高温环境中易于产生凝胶和碳化颗粒。因此，为了生产出黑点尽可能少的优质产品，制造PVDC薄膜过程中必须格外小心。据了解，PVDC还会在电子束照射下褪色。此外，由PVDC和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的多层膜形成的收缩袋在韧性上也存在不足。为了解决这个问题，往往在袋上设置补片，以便为包装产品提供附加保护，例如在带骨的肉的包装中。补片不美观，并且其设置需要附加工序。 

已经开发了多种适用于收缩袋的尼龙基组合物以克服PVDC袋的各种缺点。例如，美国专利5,053,259描述了包含无定形尼龙共聚物和具有至少145℃的熔点的共聚酰胺的共混物的定向多层膜。第一外层包含聚烯烃、离聚物、PVDC、EVA或乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物或它们的混合物。实例中的组合物在90℃下显示出15％至51％的收缩值。欧洲专利0987103B1描述了纵向拉伸比大于或等于3∶1、横向拉伸比大于或等于6∶1的双轴向取向的多层膜。该薄膜具有包含聚烯烃(包括乙烯与极性共聚单体的共聚物)的外部热密封层和结晶或部分结晶的共聚酰胺(任选地包含EVOH)的另一个层。在120℃下，该薄膜的每个方向上具有至少10％的自由收缩率，并且所公开的组合物在120℃下显示出最高56％的收缩率。 

虽然由尼龙组成的收缩袋具有所期望的性质，但也表现出某些性能上的局限性。例如，与PVDC基收缩袋相比，此类袋子往往比较硬，并且与许多适用于较软PVDC袋的包装操作具有较低的相容性。此外，尼龙收缩袋在定向后无法达到PVDC收缩袋那样高的收缩水平。这是由于含尼龙的薄膜在挤出和定向工艺后在室温下发生的后结晶较完全。因此，会根据贮藏条件发生不可预测的不同程度的收缩。制造定向薄膜后的前两三周内后结晶程度最为严重。不论是离线还是在室温下贮藏或老化几周后，工业制造的PVDC袋在95℃下的收缩率常常达到50至60％。相比之下，含尼龙的收缩袋在贮藏或老化后，在95℃下很少表现出大于40％的收缩率。一般来讲，含尼龙的薄膜在老化后的收缩率通常介于20％和40％之间。在95℃以下的收缩率甚至更低。口袋制造商不得不制造尺寸更大的平放袋来适应这种情况，从而弥补上述缺陷。此外，还需要库存各种尺寸的口袋，从而降低了效率。 

具有包含EVOH的阻挡层的收缩膜和收缩袋也是已知的。例如，欧洲专利0217252B1描述了包括聚合物外层和热密封内层的薄膜，该薄膜任选地在内层和外层之间具有EVOH氧气阻挡层。热密封层包含乙烯和α-烯烃的直链共聚物。热密封层还可包含与乙烯/α-烯烃共聚物相容并选自下列物质的聚合物：线性低密度聚乙烯、线性高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、EVA、酸改性EVA、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、离聚物和乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物。外层聚合物可以选自下列物质：乙烯和α-烯烃的共聚物、EVA、聚酰胺和离聚物树脂，并且阻挡层可以为PVDC或EVOH。 

欧洲专利0447988B1公开了具有下列部分的可热收缩的多层热塑性薄膜：(a)热密封层；(b)选自下列物质的气体阻挡层：偏二氯乙烯共聚物、EVOH共聚物、聚酰胺或共聚酰胺，以及这些聚合物的共混物；(c)由选自下列物质的聚合物形成的至少一个聚合物结构层：极低密度聚乙烯的乙烯共聚物、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、与乙烯基或丙烯酸类共聚单体的乙烯共聚物、离聚物、烯属聚合物和官能团改性的共聚物、聚酰胺、聚酯、共聚酯和这些聚合物的共混物，以及(d)任选地至少一个粘合剂层。 

共同未决的美国专利申请序列号11/644976公开了可热收缩的多层膜，其中第一层包含选自EVOH、聚酰胺以及它们的混合物的聚合物，第二层包含选自下列物质的聚合物：聚乙烯均聚物、乙烯共聚物、聚丙烯均聚物、丙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、环状烯烃聚合物以及它们的混合物，第三粘合剂层存在于第一层和第二层之间并与这两个层接触。第三层基本由两种乙烯共聚物(其中一种为官能化的乙烯共聚物)和增粘剂树脂的共混物形成。