[发明专利]具有高抗穿透性和抗连续撕裂性的刚性薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及特别适合包装和其它技术应用的具有高刚性和高抗穿透性的薄膜。

背景技术

薄膜厚度的不断降低在许多包装应用以及作为表面保护膜的应用中由于不足的韧性，更特别是较薄的薄膜的不足的抗穿透性而受到限制。如果使用较韧的材料，则它们经常更昂贵并通常也造成刚性的显著降低，这不利地影响在许多分装机上的行为并要求较低的线速度。

从EP 1 716 830 B1中获知这样的薄膜，其借助在挤出后通过热压花而进行的聚合物混合物的热处理和重结晶而实现机械性能的显著改进。所述薄膜由聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）的混合物构成，其中聚乙烯始终是过量组分（最多70份PP，基于100份PE计，即最多42重量%的聚丙烯比例）并因此形成基体。所述薄膜由于它们的高柔软度而用于卫生应用。由于它们的相对低的刚度（也与热处理之前的测量值比较），既没有考虑也没有提到用作包装膜的用途。

在EP 616 880 B1中描述了用于包装目的的热处理板材和薄膜。但是，唯一力求的是改进光学性能，如透明性。此外，实施例中也没有提到不同聚合物的混合物。其涉及由纯聚丙烯制成的板材和薄膜。

GB 1087036涉及由塑料混合物，例如由PP和PE制成的包装带的制备。其中提到的所有产品通过例如在95-105℃的温度（即低于聚乙烯的熔融温度）下以1:5至1:8的拉伸比拉伸来制备。这产生具有极低断裂伸长率（在实施例中为19-25%）的高刚性包装带，其在制备和性能方面与本发明的产品不可比。

GB 1276023描述了由PE和PP的混合物制成的双轴拉伸薄膜。这些薄膜也非常刚性和具有低可延伸性（最多80%的断裂伸长率）。

EP 452 813 A2涉及通过PP和PE的混合物在这两种组分的熔点之间的温度下冷成形来制备成形部件。在此目标是获得热形状稳定的部件。没有提到机械性能的可能的改进或还有将该方法转用至薄膜上。

US 5 024 799描述了制备由聚烯烃制成的经拉伸和同时压花薄膜的特殊方法。该同时的拉伸和压花方法根据当时的一般现有技术在低于熔点的温度下，在聚烯烃的情况下在200°F(93℃)下进行。该文献没有给出关于温度对产物性能的影响和优选的混合比的信息。

WO 00/58090描述了在压花步骤后预计用于随后金属化的三层流延聚烯烃薄膜或取向聚烯烃薄膜。在这种情况下，在热形状稳定的聚丙烯芯层上使用至少一个由具有较低熔点的聚烯烃制成的轻质可压花外层。该文献既没有描述不同聚烯烃的混合物，又没有描述压花温度的影响。

发明内容

本发明的目的是提供具有明显提高的抗穿透性和抗连续撕裂性且同时刚度和强度与目前常见的包装膜相比几乎未改变的薄膜。在此，根据本发明，该薄膜既未单轴拉伸也未双轴拉伸。这是指该薄膜幅在温度影响下在两个方向之一中拉伸不超过10%。

令人惊讶地，现已发现具有与聚乙烯混合的作为基体组分（在至少一层中的总比例为至少45%）的PP的薄膜在所用组分的熔点之间的温度下热处理后与由聚乙烯制成的包装膜和从EP 1 716 830 B1中已知的卫生膜相比具有优异的抗穿透性和抗连续撕裂性和同时提高的刚度。

与由低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）的混合物制成的典型包装膜相比，发现韧度提高多达大于3倍，同时刚度提高或保持几乎相同。这通过在至少一层中至少45%的聚丙烯比例实现。PP比例优选为至少50%，更特别至少60%。如果使用PP和PE的共聚物或多相混合物，其PE共聚单体比例根据本发明分摊到PE相中。丙烯-乙烯共聚物，尤其是无规共聚物，因此可以是本发明薄膜中的唯一材料。

对单层薄膜而言，45至95%PP与55至5%PE的混合物是优选的，更特别是55至80%PP与20至45%PE的混合物。

多层结构是有利的。在此可以设计由PP构成的一层和由PE构成的第二层。也可以在一个或多个层或所有层中存在PP和PE的混合物。重要的是，根据本发明存在至少一个具有至少45%PP的层并在所述层或至少一个其它层中存在PE。根据本发明，因此可用的是包含具有45至100%PP的第一层和一个或多个具有最多100%PE的其它层的多层薄膜。优选地，在所有三个层中都存在PP和PE的混合物。与由纯PE构成的覆盖层共挤出的100%PP均聚物的结构在根据本发明的温度下热压花后仅提供机械性能的较低改进。