[发明专利]具有超高阻隔性能的柔性多层包装膜

说明书

本发明涉及一种具有高气体阻隔性能的柔性多层包装膜，包含：‑一层或多层支撑层(1、10)；‑一层或多层阻隔层(6、60)，一层或多层阻隔层(6、60)的每一层都包括有机层(2、20)和无机层(3、30)；其中所述多层膜具有在23℃和50％的相对湿度下测量的小于0.1cm³/m²/24h/atm、优选小于0.05cm³/m²/24h/atm、最优选小于0.03cm³/m²/24h/atm的氧透过率。

技术领域

本发明涉及具有高阻隔性能，特别是对氧传输具有极度超高阻隔性能的柔性多层包装膜。本发明还涉及用于生产这种柔性多层包装膜的方法。

背景技术

用于包装应用的柔性高阻隔多层膜是本领域技术人员所熟知的并且在包装行业中有许多应用。非限制性的实例是食品包装，家庭和个人护理包装，制药和医药包装，非食品封装等。

获得柔性高阻隔包装膜的最简单而最经典的方法是使用至少5μm，优选大于12μm厚度的集成铝层。然而，铝价格昂贵，密度高，在较低的厚度下弯曲后会遭致针孔，并具有不透明的缺点。也已知铝会在不使用烤箱用具时在微波炉中加热包装的食品时产生问题。此外，就再循环可能性和包装工艺中的金属检测而言，金属层的存在通常是有害的。

含有薄铝箔的层压材料的阻隔性能保留率是一个突出的问题，因为弯曲通常会产生针孔，降低了所述层压材料的阻隔性能。因此，在本发明中提供了无铝(或更一般而言，无金属的)层压材料，或至少具有强烈减少的铝层(或强烈减少的金属)层厚度的层压材料。

在现有技术中，已经设想了其他解决方案，如通常基于无定形SiOx和AlOx组合物的非常厚的陶瓷层的应用。这些解决方案具有对机械应力敏感的缺点，并且在弯曲，硬折皱和折叠膜之后经常丧失其主要部分的阻隔性能。

因此，在现有技术中，仍然存在对使用挠曲、硬褶皱和折叠的应用中的薄膜材料提供高阻隔性能的问题。

此外，采用目前可用的商业规模技术，不可能使用氧透过率低于0.01cm³/m²/24h/atm的透明氧化物涂层高速制造出透明高阻隔材料。在本领域中通常使用采用多层阻隔膜的层压材料而获得具有透明基材的高水平阻隔层。

其他已知的解决方案都集中于集成与SiOx或AlOx相关的EVOH的聚合物网上。这些解决方案，例如，公开于US 5688556(或相应的EP 0958399)中。其中，公开了一种通过在附着于聚合物基材上的乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物层上气相沉积阻隔涂层而生产多层聚合物膜的方法。EVOH层通常共挤出到聚合物基材上。据报道，该涂层的膜在23℃和0％相对湿度(R.H.)下表现出1.09至6.51cm³/m²/24h/atm的氧透过率。因此，该公开所达到的氧透过率值仍然非常高。

US 7252878 B2公开了涂覆有EVOH作为高气体阻隔膜的金属膜。据描述，通过将EVOH层直接涂覆到金属化层上，金属化层又沉积于BOPP层上，这在多层BOPP膜中提供了非常好的阻隔性能。金属化铝层上的EVOH构造结构为挤出涂层的柔性结构提供了协同的高阻隔作用，即获得的柔性包装结构对于湿气、氧和芳香保护提供了优异的阻隔作用。完整的多层柔性包装结构，无论是挤出涂层，或是挤出层压，都能够用于包装食品或其他行业应用，具有优良的货架期或阻隔保护作用。层压膜的氧透过率基本上根据ASTM D3985使用MoconOxtran 2/20单元进行测量。优选的OTR值是等于或小于0.5cm³/m²/天、优选小于0.35cm³/m²/天、更优选小于0.2cm³/m²/天的平均值。