可回收型柔性膜和用于包装可流动材料的袋制造技术

本公开提供了基于乙烯/α

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可回收型柔性膜和用于包装可流动材料的袋


[0001]相关申请
[0002]本申请与2020年3月17日提交的美国临时专利申请第62/990,540号和2020年7月21日提交的美国临时专利申请第63/054,309号有关并要求其优先权，那些公开内容各自出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
[0003]

[0004]本公开涉及基于乙烯/α
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烯烃共聚物的共挤出多层(CEML)膜，所述膜可用于制造柔性袋(例如，用于存放、容纳、运输、包装和/或储存可流动材料)。所述CEML膜可用于制造和提供柔性袋，所述柔性袋可以表现出改进的耐挠裂性、韧性，并具有良好的阻隔性能，同时还可回收。所述CEML膜和含有所述膜的柔性袋通过现有技术没有利用的材料组合(例如，通过包括包含高％乙烯含量(例如，高于32％)的阻隔乙烯
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乙烯醇(EVOH)共聚物核心层，其中所述阻隔核心层占总膜厚度或重量的不到约5％)而实现了这些性能特征。

技术介绍

[0005]用于包装可流动液体产品如食品和饮料产品的袋通常使用袋成型设备来制造，其中将多卷膜展开以形成袋。然后将袋标明代码，然后冲压以形成用于嘴的孔。插入嘴，在长边上将袋密封，通常刷扫以除去空气。然后在其底部和正在制造的下一个袋的顶部横封并牵引通过生产线。在横封附近将袋打孔并包装以用于盒中袋填充线。
[0006]客户需要具有更薄的膜的袋，特别是在包装可流动/液体产品时。这提出了挑战，因为大部分市售膜不能满足这些所期望的物理参数，同时还提供不充分的密封强度和韧性。因此，袋的性能受到了影响，特别是那些填充有冷冻产品或在使用、储存和运输过程中必须冷藏的产品的袋。由目前可用的膜制成的1
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6加仑刻度大小的柔性袋表现出显著降低的性能，特别是在需要冷藏时。这些袋还可能受内容物清空或排空效率低下影响，并且可能需要添加有助于完全排空袋中容纳的可流动内容物的装置。此外，波动的温度环境会在已填充袋的处理、运输和分配方面产生其它问题。由于频繁发生撕裂和密封破裂，主要在侧边和底部密封以及袋的嘴周围区域，因此渗漏是此类袋的系统性反复出现的问题。
[0007]基于包含夹在聚乙烯/EVA密封层之间的双向尼龙6核心的热层压材料或粘合剂层压材料的外阻隔层片的饮料袋被广泛使用。这些饮料袋的内层片通常包含聚乙烯。用于包装各种液体的其它袋是基于包含具有真空沉积金属涂层的双向取向PET以提供高氧气阻隔结构的热层压材料或粘合剂层压材料。然而，这些类型的包含双向取向尼龙6或金属化PET的柔性袋不适合回收利用，因此不像可回收材料那样合意、可持续或环保。
[0008]因此，本领域需要提供一种多层膜，所述多层膜提供了具有优异韧性和耐久性，由此可承受使用、运输和处理过程中常见的较低温度和温度变化的包装(袋)。考虑到这种袋所能实现的节约(例如，节约材料和制造成本)，还需要可以清空袋内容物(即，没有任何排空辅助物)的柔性袋。如以下公开内容所示，专利技术人已经开发出可以提供所需韧性和耐久性的膜结构，基本上消除了使用所述膜生产的袋的撕裂和密封破裂。所述膜和包含所述膜的
袋具有良好的阻隔性能、良好的耐挠裂性和优异的自排空性能，同时还可回收，从而改善了下游可持续性。

技术实现思路

[0009]本公开总体上提供了共挤出阻隔膜、包含所述共挤出膜任选地与一种或多种非阻隔膜组合的袋、包含所述共挤出阻隔膜和/或袋的包装可流动产品，它们包含一定量的提供良好阻隔性能、韧性、耐挠裂性和耐久性同时还可回收的阻隔材料。
[0010]在一个方面，本公开涉及一种共挤出多层聚合物阻隔膜，所述共挤出多层聚合物阻隔膜包含至少三个层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在0.910至0.924g/cm3的范围内；(ii)核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约10％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH包含所述EVOH共聚物中的至少38％乙烯；以及(iii)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910至0.924g/cm3的范围内。
[0011]在一个方面，本公开涉及一种共挤出多层聚合物阻隔膜，所述共挤出多层聚合物阻隔膜包含至少三个层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在0.910至0.924g/cm3的范围内；(ii)核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约5％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH包含所述EVOH共聚物中的至少38％乙烯；以及(iii)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910至0.924g/cm3的范围内。
[0012]在另一个方面，本专利技术涉及一种共挤出多层聚合物膜，所述共挤出多层聚合物膜包含五个层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在约0.910至0.924g/cm3的范围内；(ii)第一插入层和第二插入层，所述插入层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占所述第一插入层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分以及有效改善所述第一插入层和所述第二插入层与所述共挤出多层聚合物膜中至少一个其它层的粘合的用量的粘合剂或粘合树脂，其中所述第一插入层和所述第二插入层的总密度在约0.910至0.924g/cm3的范围内；(iii)核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约10％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH包含所述EVOH共聚物中的至少38％乙烯；以及(iv)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910至0.924g/cm3的范围内。
[0013]在另一个方面，本专利技术涉及一种共挤出多层聚合物膜，所述共挤出多层聚合物膜
包含五个层：(i)内密封层，所述内密封层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种共挤出多层聚合物阻隔膜，其包含至少三层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内；(ii)核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约10％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH在所述EVOH共聚物中包含至少38％乙烯；以及(iii)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内。2.根据权利要求1所述的共挤出多层聚合物阻隔膜，其中所述内密封层和所述外密封层包含有效改善所述密封层与所述核心阻隔层的粘合的量的粘合剂或粘合树脂。3.一种共挤出多层聚合物膜，其包含五层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内；(ii)第一插入层和第二插入层，其包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占所述第一插入层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分以及有效改善所述第一插入层和所述第二插入层与所述共挤出多层聚合物膜中至少一个其它层的粘合的用量的粘合剂或粘合树脂，其中所述第一插入层和所述第二插入层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内；(iii)核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约10％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH在所述EVOH共聚物中包含至少38％乙烯；以及(iv)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内。4.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述第一插入层夹在所述内密封层和所述核心阻隔层之间，并且所述第二插入层夹在所述外密封层和所述核心阻隔层之间。5.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述内密封层、所述外密封层、所述第一插入层或所述第二插入层中的至少一个中的乙烯/α
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烯烃互聚物包含线性低密度聚乙烯的聚合物级分以及乙烯/辛烯
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1共聚物、乙烯/己烯
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1共聚物或乙烯/丁烯
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1共聚物的第二共聚物级分。6.根据权利要求5所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述互聚物具有的密度是0.915g/cm3，以及具有的熔体指数是0.80
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1.0dg/min。7.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中乙烯/α
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烯烃互聚物包含至少一种密度为0.912g/cm3的茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)。8.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述EVOH层相对于整个膜的重量
百分比或厚度百分比选自以下数值：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和5.0。9.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述EVOH共聚物中的乙烯的摩尔百分比选自以下数值：38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54和55。10.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述内密封层、所述外密封层、所述第一插入层或所述第二插入层中的至少一个中的乙烯/α
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烯烃互聚物的熔体指数在0.2dg/min至2.0dg/min的范围内。11.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述内密封层、所述外密封层、所述第一插入层或所述第二插入层中的至少一个中的乙烯/α
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烯烃互聚物的零剪切粘度比(ZSVR)在1.15至2.5的范围内。12.根据权利要求3所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述内密封层、所述外密封层、所述第一插入层或所述第二插入层中的至少一个中的乙烯/α
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烯烃互聚物具有的分子量分布，以重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)表示时，在2.0至4.0的范围内。13.一种共挤出多层聚合物膜，所述共挤出多层聚合物膜包含七层：(i)内密封层，所述内密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总内密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述内密封层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内；(ii)第一外插入层和第二外插入层，以及第一内插入层和第二内插入层，其中所有的插入层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占所述第一插入层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所有的插入层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3范围内，以及其中所述第一内插入层和所述第二内插入层包含有效改进所述第一内插入层和所述第二内插入层与所述共挤出多层聚合物膜中的至少一个层的粘合的用量的粘合剂或粘合树脂；(iii)与所述第一内插入层和所述第二内插入层相邻并位于它们之间的核心阻隔层，所述核心阻隔层包含占所述共挤出多层聚合物膜的总重量或总厚度的约0.1％至约10％的乙烯
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乙烯醇(EVOH)，其中所述EVOH在所述EVOH共聚物中包含至少38％乙烯；以及(iv)外密封层，所述外密封层包含密度在0.894g/cm3至0.920g/cm3范围内并且用量占总外密封层的重量或厚度的至少约50％的乙烯/α
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烯烃共聚物级分，其中所述外密封层的总密度在约0.910g/cm3至0.924g/cm3的范围内。14.根据权利要求13所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述第一插入层夹在所述内密封层和所述核心阻隔层之间，并且所述第二插入层夹在所述外密封层和所述核心阻隔层之间。15.根据权利要求13所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述内密封层、所述外密封层、所述第一插入层或所述第二插入层中的至少一个中的乙烯/α
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烯烃互聚物包含线性低密度聚乙烯的聚合物级分以及乙烯/辛烯
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1共聚物、乙烯/己烯
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1共聚物或乙烯/丁烯
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1共聚物的第二共聚物级分。16.根据权利要求15所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述互聚物具有的密度是0.915g/cm3，以及具有的熔体指数是0.80dg/min
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1.0dg/min。
17.根据权利要求13所述的共挤出多层聚合物膜，其中乙烯/α
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烯烃互聚物包含至少一种密度为0.912g/cm3的茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)。18.根据权利要求13所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述EVOH层相对于整个膜的重量百分比或厚度百分比选自以下数值：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和5.0。19.根据权利要求13所述的共挤出多层聚合物膜，其中所述EVOH共聚物中的乙烯摩尔百分比选自以下数值：38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：利奎保克斯公司，
类型：发明
国别省市：