[发明专利]可单轴收缩的双轴取向聚丙烯薄膜及其作为香烟外包装的使用方法

说明书

本发明涉及聚合物薄膜领域，更具体地说，本发明涉及可单轴热收缩的双轴取向的聚丙烯薄膜。

如美国专利4,194,039所述，聚烯烃可用于制备用于包裹用途的收缩薄膜。其它合适的合成树脂包括各种离聚物、聚氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯和聚偏二氯乙烯。

收缩薄膜的显著特征在于受到一定的热量作用后它会收缩，或者，如果其受到约束，则会在薄膜内产生收缩张力。当包裹的物品通过包装机的热空气或热水收缩通道时，就会产生这种效果。薄膜的收缩形成美学上赏心悦目的透明包裹，它贴合产品的外形，同时提供包装材料所需的有用功能，如防止由于操作和运输的原因造成的产品部件的散失，失窃或损坏。包裹在聚烯烃收缩薄膜中的常见物品有玩具、游戏器、运动物品、文具、贺卡、五金器件和家用物品、办公用具、食品、唱片和工业零件。

收缩薄膜的制造需要相对复杂的设备，包括具有“推压”能力的挤出生产线、需要交联时要具有的辐照单元、拉幅架、机械对折机、以及纵切机。“推压”或“拉幅架”是常规的取向法，它导致薄膜在横向和纵向拉伸。通常将薄膜加热至其取向温度范围类，该温度范围随不同的聚合物而异，但是通常高于室温，低于聚合物的熔融温度。拉伸后，将薄膜快速冷却以骤冷之，从而将薄膜的分子冻结在取向状态。通过加热，松弛取向应力，薄膜将收缩回其原来的未取向尺寸。

某些用途(例如贴标签、覆盖或者包装材料，例如盒、板、容器、瓶、管、圆柱形材料如管和棒等)尤其可使用可热收缩薄膜进行覆盖。但是，在某些情况下，要求沿一个轴向进行收缩，而在与该轴垂直方向基本不发生收缩。例如，在通过收缩由可热收缩材料制作的管对瓶进行贴标签加工时，如果薄膜沿其长度方向收缩，则标签将难以放置在正确的位置上，收缩后其位置高于所需的位置。另外，对这种标签表面进行印刷或其它再加工时，大致在一个方向需要热稳定性以满足机械加工性能的要求。可单轴收缩的材料还可通过搭接热密封可单轴收缩的薄膜，形成收缩包裹来制备紧绷包裹的容器。

为了获得可单轴收缩的材料，可以使用单轴取向的材料，即仅在一个方向取向的材料。但是，单轴取向的薄膜会缺乏这种用途所需的强度和韧性。由于双轴取向的薄膜在两个取向方向均具有所需的强度和抗撕裂性，因此需要制备一种可单轴热收缩的薄膜，它是双轴取向的，因此在横向基本是稳定的。

热收缩薄膜的详细描述可参见前面所述的美国专利4,194,039以及美国专利3,808,304、4,188,350、4,377,616、4,390,385、4,448,792、4,582,752和4,963,418。

美国专利5,292,561(相当于EPA0498249)公开了一种聚烯烃收缩薄膜的制造方法，这种薄膜在包括MD再取向的机械的MD/TD拉伸比为1.01-7.5的条件下，具有高的单向收缩率(在100℃至少10％的纵向收缩率和小于2％的横向收缩率)。这种薄膜的基层含有丙烯聚合物和任选的氢化烃树脂。

EPA 0204843描述了一种包括线型低密度聚乙烯树脂的可低温收缩的薄膜，在90℃该薄膜在纵向收缩30％或更多，在横向收缩5％或更少，它是通过以高的拉伸比(3-6倍)纵向拉伸薄膜制得的。

EPA 0321964公开了一种由乙烯和至少一种具有3-6个碳原子α-烯烃的线型低密度共聚物挤出收缩薄膜的方法，其制得的材料在135℃在纵向至少收缩30％，在横向至少收缩10％。

EPA 0477742公开了一种透明的聚丙烯收缩薄膜，在100℃它在纵向至少收缩10％，在横向收缩小于2％。所述聚丙烯包括15％或更少，较好2-6％正庚烷可溶的组分。

EPA 0299750公开了一种单轴向或双轴向拉伸的薄膜，沿纵向或横向中的一个方向其热收缩20％或更多，沿另一个方向它热收缩60％或更多。该薄膜主要包括线型聚乙烯和任选有支链的低密度聚乙烯。

EPA 0595270公开了一种具有高的单向收缩率的可热密封的层压膜，它由双轴取向的聚合物薄膜(如双轴取向的聚丙烯或聚丙烯与丙烯和少量的乙烯或α-烯烃的共聚物的共混物)制得。单轴收缩性是通过综合纵向再取向加工变量(如温度、拉伸比、线速度和取向的聚合物薄膜性能)而获得的。热密封性是由于存在热密封层而形成的。