用于包装应用的聚乙烯膜和由其产生的产品以及其制造方法技术

公开了用于直接和非直接食品接触包装应用以及普通包装应用的包含高密度聚乙烯的多层泡沫膜。在一个实施方案中，所述膜的体密度小于0.962克/cm3，其中泡沫层中的多于50％的孔为闭孔。在一个实施方案中，泡沫膜为厚的(通常大于8密耳厚)并且具有根据TAPPI/ANSI T 489om

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包装应用的聚乙烯膜和由其产生的产品以及其制造方法


[0001]本专利技术涉及可以用于包装行业中的纸代替物应用的高密度聚乙烯(HDPE)的多层泡沫膜。

技术介绍

[0002]用于包装应用的纸板消耗占总包装市场的几乎三分之一。对于直接食品接触包装，纸板在某些形式的屏障涂层的情况下安全地工作。常规地，对于其中屏障特性是必需的食品包装应用，纸板可以为其中要求水分屏障特性和氧屏障特性的涂覆有或层合有聚合物膜或铝膜的石蜡。这可能引起相当大的回收问题，因为绝大多数回收地点缺乏可以提供一定回收技术的基本设施。因此，随着新兴市场中食品包装的巨大需求增长，将期望生产轻质可回收的聚合物膜，所述轻质可回收的聚合物膜具有用于印刷和预印刷储存期限的表面品质、与用于包装中的纸板相当的抗弯挺度值、以及足够的屏障特性，所有这些均可以是用于代替目前用于包装行业中的纸板种类的产品的重要属性。此外，所提及的产品可以解决经涂覆的纸板的芯吸问题。
[0003]据申请人所知，现有技术中没有公开可回收轻质聚乙烯膜来代替食品包装行业中的纸板、经涂覆的纸板、或经层合的纸板，所述可回收轻质聚乙烯膜可以具有所有上述属性，例如高的表面平滑度、足够的抗弯挺度、高的屏障特性、相对低的表层的摩擦系数，并且所述可回收轻质聚乙烯膜可以解决工业包装过程中的抗静电荷问题。

技术实现思路

[0004]在本文中描述了可以用于直接和非直接食品接触包装应用的可回收轻质多层膜。所述膜可以具有产生优异印刷品质的非常平滑的表面和足够高的抗弯挺度以代替纸板。
[0005]在一个方面中，提供了共挤出的轻质多层热塑性膜。所述膜包括：包括多个孔的至少一个泡沫层，其中至少10％的孔为闭孔。所述膜还包括在泡沫层的每一侧上的包含HDPE的实心层。所述膜具有等于或大于8密耳的总厚度和根据TAPPI/ANSI T 489om
‑
15在泰伯(Taber)挺度单位配置中大于18的抗弯挺度值。每单位面积的质量(以克每平方米(克/m2)计的单位面积的膜的质量)相对于在泰伯单位配置中的挺度值的比率等于或小于13。
[0006]在另一个方面中，提供了共挤出的轻质多层热塑性膜。所述膜包括：包括多个孔的至少一个泡沫层，其中至少10％的孔为闭孔。膜还包括在泡沫层的每一侧上的包含HDPE的实心层。所述膜的总厚度等于或大于8密耳。所述膜的根据TAPPI T 538的平均谢菲尔德(Sheffield)平滑度小于40。在一些实施方案中，多于50％的孔为闭孔。
[0007]所述膜的根据TAPPI/ANSI T 489om
‑
15在泰伯挺度单位配置中的抗弯挺度值可以大于18，其中每单位面积的质量(以克每平方米(克/m2)计的单位面积的膜的质量)相对于在泰伯单位配置中的挺度值的比率等于或小于13。
[0008]所述膜可以具有根据TAPPI T 538的平均谢菲尔德平滑度小于25的表面。
[0009]在一些实施方案中，所述膜的根据ASTM E398
‑
13的水蒸气透过率可以小于0.05
克/100英寸2/24小时。
[0010]其他方面、实施方案、优点和特征将根据以下详细描述变得明显。
具体实施方式
[0011]除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个/者/种”(“a/an/the”)包括复数对象。
[0012]本文中所公开的所有范围均包括所列举的端点并且可独立地组合(例如，“18至100的在泰伯单位配置中的抗弯挺度的范围”包括端点18和100以及所有中间值。在相同的上下文中，例如，大于8密耳的总厚度包括端点8密耳。)
[0013]如本文中所使用的，近似语言可以用于修饰可以改变而不导致与其相关的基本功能的变化的任何定量表示。因此，由诸如“约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值可以不限于所指定的精确值。修饰语“约”还应被认为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，表述“约0.05至约15”也公开了“0.05至15”的范围。
[0014]如本文中所使用的，术语“轻质”是指本文中所描述的产品的体密度(bulk density)值小于或等于其由相关基础原始树脂制成的实心对应物的密度或者相关基础原始树脂的密度。在相似的上下文中，术语“轻质”是指本文中所描述的产品的体密度值小于或至少等于具有相同厚度或具有相同的以克/m2计的每单位面积重量值的纸板的密度。例如，本专利技术的产品的体密度值可以小于0.962克/cm3，其小于相关基础原始树脂的0.962克/cm3的密度值或者小于其由相关基础原始树脂制成的实心对应物的0.962克/cm3的体密度值。
[0015]本公开内容涉及适合用于以下的大范围的应用中的多层轻质聚乙烯泡沫膜：例如，快速食品包装；干燥食品产品例如饼干、小甜饼、麦片类、茶、咖啡、糖、面粉、干燥食品混合物、巧克力、糖类糖食、宠物食品的包装；冷冻食品例如冷藏食品和冰淇凌的包装；用于新鲜产品例如蔬菜、水果、肉、培根和鱼的背衬板；烘焙食品的包装；液体食品和饮料例如果汁饮料、牛奶和来源于牛奶的所有种类的产品的包装；以及所有种类的衣物洗涤剂、洗发剂和身体洗剂的包装；制造所有种类的袋，涵盖自立袋(stand
‑
up pouch)、宠物食品盒和食品盒。
[0016]本文中所描述的合成轻质膜的生产和用于纸板代替物的材料选择背后的原理之一是解决可回收性以及避免使用经蜡涂覆的纸板、金属化膜以及具有铝层的膜和片材(其全部为不可回收的或者不能被容易地回收)的缺点；虽然实际上，绝大多数消费者直观地认为上述产品例如无菌包装的牛奶盒或长储存期限的饮料盒是可回收的。
[0017]本文中公开了可回收轻质多层膜，所述可回收轻质多层膜包括不少于三个层以作为用于在包装行业中正在使用的纸板的代替物，用于直接和非直接食品接触包装应用。所述膜包含高密度聚乙烯(HDPE)，其中至少一个层(不包括实心表层)具有多孔结构。在一些实施方案中，至少10％的孔为闭孔；在一些实施方案中，多于50％的孔为闭孔；以及在一些实施方案中，多于75％的孔为闭孔。如本文中所使用的，“闭孔”是指这样的孔：其具有完全围绕孔的孔壁而不具有开口，使得不存在与相邻孔的互联。
[0018]此外，所公开的多层发泡膜产品的抗弯挺度与其实心对应物相比可以得到改善以满足包装行业中的特性要求。这可以首先通过以下来完成：在多层膜的芯中包括多孔层，精
确调节和改变多孔层的厚度以及微调实心表层的厚度。通常，在相同厚度下，实心聚乙烯膜几乎不能具有纸板可以提供的抗弯挺度值。这是由于纸板中的可以显著提高抗弯挺度的高纤维对齐度。此外，这可能是由于纸板中的单根纤维的与聚合物膜中的聚合物链相比更高的固有挺度。
[0019]另外地，关于屏障特性，几乎所有已知的多层屏障膜均包括一些形式的屏障层例如双轴取向聚丙烯、EVOH、金属化PET的层或铝的层。通常，HDPE具有约0.3(g/100英寸2/24小时)至0.5(g/100英寸2/24小时)的相对低的水蒸气透过率。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种共挤出的轻质多层热塑性膜，包括：包括多个孔的至少一个泡沫层，其中至少10％的所述孔为闭孔，以及在所述泡沫层的每一侧上的包含HDPE的实心层，其中所述膜具有等于或大于8密耳的总厚度和根据TAPPI/ANSI T 489om
‑
15在泰伯挺度单位配置中大于18的抗弯挺度值，以及每单位面积的质量(以克每平方米(克/m2)计的单位面积的所述膜的质量)相对于在泰伯单位配置中的挺度值的比率等于或小于13。2.根据权利要求1所述的膜，所述膜的体密度值小于0.962克/cm3。3.根据任一前述权利要求所述的膜，其中所述膜的根据TAPPI T 538的平均谢菲尔德平滑度小于25。4.根据任一前述权利要求所述的膜，其中所述膜的根据ASTM E398
‑
13的水蒸气透过率小于0.05克/100英寸2/24小时。5.一种共挤出的轻质多层热塑性膜，包括：包括多个孔的至少一个泡沫层，其中至少10％的所述孔为闭孔，以及在所述泡沫层的相反侧上的包含HDPE的实心层，其中所述膜的总厚度等于或大于8密耳，以及所述膜的根据TAPPI T 538的平均谢菲尔德平滑度小于40。6.根据权利要求5所述的膜，其中所述膜的体密度值小于0.962克/cm3。7.根据权利要求5或6所述的膜，其中所述膜的根据TAPPI T 538的平均谢菲尔德平滑度小于25。8.根据权利要求5至7所述的膜，其中所述膜的根据TAPPI/ANSI T 489om
‑
15的泰伯抗弯挺度值大于18，以及每单位面积的质量(以克每平方米(克/m2)计的单位面积的所述膜的质量)相对于泰伯挺度值的比率等于或小于13。9.根据任一权利要求5至8所述的膜，其中所述膜的水蒸气透过率小于0.05克/100英寸2/24小时。10.根据任一前述权利要求所述的膜，其中所述泡沫层包含密度为0.94克/cm3至0.962克/cm3的HDPE。11.根据任一前述权利要求所述的膜，其中所述膜的根据TAPPI/ANSI T 489om
‑
15的泰伯抗弯挺度值小于280。12.根据任一前述权利要求所述的膜，其中至少一个层包含一些适量的其他添加剂以涵盖颜料、增滑剂、抗静电剂、UV稳定剂和抗氧化剂。13.根据权利要求12所述的膜，其中所述膜具有根据ASTM D1894的静摩擦系数值小于0
‑
4的至少一个实心表层。14.根据权利要求12所述的膜，其中所述膜具有根据ASTM D1894的动摩擦系数值小于0
‑
3的至少一个实心表层。15.根据任一前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈赫迪，
申请(专利权)人：莫塞尔挤出有限责任公司，
类型：发明
国别省市：