[发明专利]具有低密度和低雾度的薄膜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请序列号61/100,577(2008年9月26日提交)和美国临时申请序列号61/100,585(2008年9月26日提交)的优先权，它们的全部内容通过引用结合到本文中。

发明领域

本发明涉及具有低密度和低雾度性能的、非不透明的单和/或多层薄膜，其包含层，其中该层包含至少一种聚合物和至少一种密度降低剂。包括所述层的薄膜具有≤35％的雾度和比对比薄膜低至少1％的密度(D)。本发明进一步涉及生产这些薄膜的方法和这些薄膜作为标签或包装产品的用途，尤其是用于透明包装应用。

发明背景

聚合物薄膜，尤其是基于聚丙烯的聚合物薄膜，可以用作用于消费品的标签和/或软包装。由这样的聚合物薄膜制造的标签是有用的，部分地是由于它们的可印刷性、耐久性和依从和粘附于包装或容器表面的能力。因为其轻的重量和形成密封的能力，由这样的聚合物薄膜制造的软包装是有用的。

为了促成“无标签”外观，许多最终用户希望使用非不透明的或接近透明的标签。在软包装市场中，最终用户转向非不透明的和接近透明的包装，使得可以容易看到包装的产品而不用打开包装。

另外，标签市场中的一个流行趋势是，通过降低贴标签的或包装的物品用过之后所产生的废物量来制造“生态友好的”标签和软包装。达到这种目标的一种方法是“缩减”用于生产标签和软包装的薄膜的厚度。缩减所存在的问题是：使用更薄规格的基于丙烯的聚合物薄膜难以保持可接受的标签和软包装性能。

减少包装废物的另一种方法是降低用于生产标签和软包装的薄膜的密度。可以通过经空化作用将空隙引入到薄膜的聚合物基质中来降低薄膜密度。常规的空化作用是本领域公知的，其中将有机或无机空化剂或颗粒分散在在聚合物膜的一个或多个层中的聚合基质内。示例性的常规的有机空化剂可以包括：聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)或他它们的混合物。示例性的常规的无机空化剂可以包括：碳酸钙(CaCO₃)，碳酸钡(BaCO₃)，粘土，滑石，二氧化硅，云母，二氧化钛(TiO₂)或它们的混合物。

当在单轴或双轴取向过程中拉伸薄膜时，空化剂在薄膜的层中的存在可以在构成该层的聚合物材料中引起空隙或“空腔”。在这种取向过程中，在空化剂颗粒的位点形成空隙，产生空化的薄膜。在空化的薄膜中的空隙使通过该薄膜的光发生散射，由此导致所述薄膜出现半透明、不透明或非透明现象。

所有已知的低密度空化薄膜是半透明的、不透明的或非透明的，并且具有高雾度和低的光透射光学性能。因此，需要非不透明的和/或接近透明的并且具有低密度的聚合物薄膜。本文公开的发明满足这种及其它需要。

发明概述

本发明提供了一种薄膜，其包含具有聚合物和密度降低剂的层，其中该薄膜具有≤35％的雾度和比聚合物低至少1％，优选2％、5％或10％的密度(D)。

本发明还特别提供了一种薄膜，其具有≤35％的雾度和≤0.85g/cm³的密度(D)，其包含一个或多个聚合物层，其中所述一个或多个聚合物层中的至少一个包含基于聚丙烯的聚合物和密度降低剂。

本发明描述了制造本发明的具有低雾度和低密度性能的非不透明的单和多层薄膜的方法。

本发明还描述了由任何这样的非不透明的单和多层薄膜制造的标签、包装用薄膜和用于其它典型聚合物薄膜应用的薄膜。

发明的详细描述

定义

本文中并且具体地与本发明薄膜结合使用的术语“非不透明的”是指这样的薄膜的视觉外观。非不透明的薄膜透射入射在薄膜表面上的基本上全部可见光，并且反射、散射或吸收极少的这种可见光。非不透明的程度可以通过薄膜的一个或多个光学性质来度量，包括但不限于雾度、透光性或透明度。

本文中使用的术语“薄膜产率”是指每单位重量的薄膜表面覆盖范围的测定值。本公开中所使用的所有薄膜产率是利用ASTM方法D2673-99测定的。

本文中使用的术语“聚合物规格(polygauge)”是指在薄膜被空化之前的薄膜厚度。未空化的薄膜的聚合物规格可以利用ASTM方法D6988来测定。在本公开中提到的空化薄膜的聚合物规格是由产率和光学规格测量值计算的。

本文中使用的术语“光学规格(optical gauge)”是指在薄膜在取向工艺中空化之后的薄膜厚度。本公开中使用的所有光学规格是利用BETA Laser-Mike(Model#283-20)测定的。