[发明专利]具有改进的密封性能的多层薄膜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月20日提交的USSN61/384,526的优先权和利益，所述申请的公开内容通过引用全部引入本文。

发明领域

本文中公开的是可热封的、具有改进的密封性能的多层聚合物薄膜。更具体地，本发明涉及这样的多层聚合物薄膜，其包括包含不相容聚合物的共混物的聚合物密封剂层。

发明背景

聚丙烯基多层薄膜被广泛用在包装应用中，例如用于干食品混合物，宠物食品，零食和种子的袋。这样的多层薄膜必须具有在相对低的温度形成可靠的气密密封的能力，并且在某些情况下，所述薄膜必须在来自所述袋的内容物的污染物在密封区中存在下具有在相对低的温度形成可靠的气密密封的能力。

具有至少一个不光滑的表面的、不透明的粗糙多层聚丙烯薄膜是已知的，其包括至少一个基础层和至少一个中间层以及施加于该中间层上的外层，其中所述中间层是特定烯烃聚合物和HDPE或它们的共混物的共混物。

给在高速包装设备中制造的包装提供改进的气密密封的多层薄膜也是已知的，其中密封剂层提供顺应性和粘合性给完成的密封。在其它多层薄膜中，改进的密封顺应性和粘合性功能由分开的层提供。

包括由间规丙烯聚合物形成的可热封表面层的用于包装应用的其它多层聚烯烃薄膜也是已知的，所述可热封表面层在小于230℉(110℃的密封温度有效产生与其自己的热密封。

其它可热密封的包装薄膜是层压结构。第一薄膜包含至少乙烯/α-烯烃共聚物外部第一薄膜层，而第二薄膜提供非热收缩的氧气阻隔。改进的密封性能也已经被在薄膜中实现，其中软聚合物被共混在芯层和粘结层中。包括共混在芯层中以改善芯层与气密密封应用中可密封层的顺应性的软化添加剂的芯层也是已知的。一些薄膜显示改进的气密性，而没有必然地、显著地改进的最小密封强度。

尽管上述薄膜的每一种代表了与包装薄膜有关的各种改进，上述薄膜中没有一种组合了用于现今的充满挑战的包装操作中的一些的、在加工性、密封强度、冲击强度、气密性、耐久性和宽密封范围方面希望的改进。例如，含有软顺应层的取向的聚丙烯基薄膜在取向后的卷起操作中产生制造问题，并且倾向于与所述薄膜的其它表面粘连。这样的薄膜还将具有高的摩擦系数(COF)，该高的摩擦系数可能在适当地进料通过包装机方面引起问题。解决所述卷起、粘连和COF问题的一种已知的方式是使用具有10,000-2,000,000cSt的粘度的聚二烷基硅氧烷。然而，在有效所需要的水平，有过多的硅氧烷从密封剂表面迁移到所述薄膜的相对表面(典型地为金属)上，这导致挤出层压物中差的结合强度。解决所述粘连问题的另一种方式是在所述产物的粘结层(在芯层和密封剂层之间)中使用不光滑的树脂；然而，所述COF仍太高，这可能在适当地进料通过包装机方面引起问题。解决粘连问题和降低COF的另一种方式是在所述粘结层中省去抗冲共聚物；然而，所述薄膜的密封强度将是差的。

上述薄膜中没有一种组合了现今的充满挑战的包装操作中的一些所需要的、在加工性、密封强度、耐久性、热粘性和宽密封范围方面希望的改进。特别地，需要具有好的密封性能和增加的表面粗糙度从而不依赖高负载水平的滑爽添加剂的多层薄膜。这样的薄膜有机会在许多包装应用如具有干颗粒食品的包装应用中代替其它包装基材，例如纸、金属箔和聚乙烯层压物。

发明概述

在一个方面，本公开涉及具有不光滑的密封剂表面的多层层压结构。由于在聚合物密封剂层中的不相容聚合物的共混物，所述多层层压结构具有不光滑的密封剂表面。在所述聚合物密封剂层中的所述不相容的共混物增加了密封剂表面的表面粗糙度，这又降低了当呈卷形式时薄膜层间的紧密接触。因此，当所述薄膜呈卷形式时，空气可以被捕集在两个外层之间，例如在一种形式中在所述密封剂表层和可金属化的表层之间，在铝被真空沉积在该表面上之前和之后。在一些形式中，这可以帮助改善缠绕，减少金属化的卷形物粘连，并且还通过减少由抗粘连剂刮擦和点粘连引起的针孔而帮助改善所述多层薄膜的金属化的阻隔性能。