[发明专利]低温密封膜

说明书

本发明涉及共挤出、低温密封(LTS)、双轴向取向的多层膜结构，所述多层膜结构包含芯层和LTS密封层，并且可用于包装应用，尤其是食品包装应用。

背景技术

在包装工业中，一直需要更快和更经济型的包装解决方案。

例如，通过拉幅机框方法获得的基于聚对苯二甲酸乙二酯或聚丙烯的双轴向取向膜是用于包装食品的非常经济的膜，因为它们具有优异的机械阻力并且厚度小。然而，这些膜缺少密封层，因此如果不通过层合或其它沉积方法向它们施用密封层就不能用于复合包装应用。

在增大食品工业包装工艺效率的不断努力中，食品生产商一直致力于增加速度，即每时间单位所包装商品的数目。

用于加速包装工艺的一种流行方法包括在包装膜的密封层中使用所谓的低温密封树脂。这些树脂允许较少量的热能从密封条转移到密封层上以形成密封，并因此减少了密封该包装所需的密封条接触时间。

然而，此类低温密封树脂为专用化学品，基于它们的高成本，在一定程度上不建议使用，并且更重要的是，基于此类树脂共挤出时所遇到的困难而不建议使用它们。由于此类树脂的低温密封能力，它们开始粘住或粘附至双轴取向工艺中常用的受热传送辊。

因此，在实施过程中，用于包装的多层膜除了必须使用尽可能少的密封树脂以降低成本之外，也通过将低温密封树脂冷喷涂到先前的双轴向取向膜上来制造。这种冷喷涂方法的一个具体例子为在双轴向取向的聚丙烯膜(boPP)上使用水性树脂分散体，例如在零食包装解决方案中。

水性树脂分散体允许通过用分散体涂覆表面并随后经蒸发除去溶剂水而将极少量的聚合物沉积到类似例如基底膜的表面上。

在零食包装解决方案中，用低温密封树脂的水分散体将诸如聚丙烯膜的阻隔基底膜涂覆到一侧上。在通过干燥除去溶剂水之后，具有约1至3微米厚度的薄层树脂覆盖基底膜的表面并形成密封层。因为所施用密封树脂的量很少，所以包装膜的总成本就可以相应地降低。

尽管上述树脂量减少，但是其上分散一层密封剂的包装膜具有制造时耗时费力的缺点。制造这些薄膜必需三个独立的步骤，它们是：a)基底膜的制造和b)随后的分散体涂覆和c)干燥步骤。涂覆和干燥步骤代表总制造成本中不可忽视的部分，并因此将期望消除所述步骤，以便获得成本较低的包装膜。

因此，需要能够产生包含低温密封树脂的薄型包装膜并且能以降低的经济成本制造的制造方法。

发明内容

本发明提供了共挤出、低温密封、双轴向取向的多层膜结构，所述多层膜结构包含芯层和密封层，具有70至100℃的密封起始温度，其中芯层和密封层的总厚度为20至60微米，并且所述密封层具有基于所述芯层和密封层的总厚度计10至20％的厚度。

附图说明

图1示出了三气泡(或3B)工艺的示意图。

具体实施方式

术语“密封起始温度”是指为了在两个接触的密封层之间形成将需要至少1N/15mm的力才会粘接性地失效的密封，具有0.8秒停留时间的密封设备的钳口必须被加热至的最低密封温度。术语“密封起始温度”是指为了在两个接触的密封层之间形成需要至少1N/15mm的力才会粘接性地失效的密封，具有例如0.1至2或约0.8秒停留短时间的密封设备的钳口必须被加热至的最低密封温度。粘接性地失效是指密封不够强而承受不住剥离或分层力，并且可以在此力以下被剥离或分层。

本发明提供了共挤出、低温密封、双轴向取向的多层膜结构，所述多层膜结构包含芯层和密封层，具有70至100℃的密封起始温度，其中所述芯层和密封层的总厚度为20至60μm，并且所述密封层具有基于所述芯层和密封层的总厚度计10至20％的厚度。

可以经由所谓的三气泡工艺(triple bubble process)来获得本发明的多层膜结构，其中可以穿过环形口模共挤出多层膜结构的各层，以形成管状多层膜结构。如将在下文描述的，然后在3B工艺的各个阶段将管状多层膜结构拉伸成共挤出、低温密封、双轴向取向的多层膜结构。

3B工艺允许在一个步骤中制造共挤出、低温密封、双轴向取向的多层膜，并且避免先前描述的施用密封树脂分散体并干燥该分散体的步骤。

共挤出、低温密封、双轴向取向的多层膜结构包含芯层，所述芯层包含至少一种聚烯烃，所述聚烯烃可以选自乙烯、丙烯、丁烯和/或它们的组合的聚合物。

优选地，芯层包含至少一种具有水分屏障的聚合物，如例如选自丙烯的均聚物和丙烯与其它α烯烃的共聚物的至少一种聚丙烯。

合适的α烯烃为例如支化或非支化的C₃-C₈α烯烃，并且优选地α烯烃为丁烯。