具有低密度和低霧度的薄膜的製作方法

2023-10-17 13:04:14

專利名稱：具有低密度和低霧度的薄膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有低密度和低霧度性能的、非不透明的單和/或多層薄膜，其包含層，其中該層包含至少一種聚合物和至少一種密度降低劑。包括所述層的薄膜具有< 35% 的霧度和比對比薄膜低至少的密度(D)。本發明進一步涉及生產這些薄膜的方法和這些薄膜作為標籤或包裝產品的用途，尤其是用於透明包裝應用。
背景技術：
聚合物薄膜，尤其是基於聚丙烯的聚合物薄膜，可以用作用於消費品的標籤和/ 或軟包裝。由這樣的聚合物薄膜製造的標籤是有用的，部分地是由於它們的可印刷性、耐久性和依從和粘附於包裝或容器表面的能力。因為其輕的重量和形成密封的能力，由這樣的聚合物薄膜製造的軟包裝是有用的。為了促成「無標籤」外觀，許多最終用戶希望使用非不透明的或接近透明的標籤。 在軟包裝市場中，最終用戶轉向非不透明的和接近透明的包裝，使得可以容易看到包裝的產品而不用打開包裝。另外，標籤市場中的一個流行趨勢是，通過降低貼標籤的或包裝的物品用過之後所產生的廢物量來製造「生態友好的」標籤和軟包裝。達到這種目標的一種方法是「縮減」 用於生產標籤和軟包裝的薄膜的厚度。縮減所存在的問題是使用更薄規格的基於丙烯的聚合物薄膜難以保持可接受的標籤和軟包裝性能。減少包裝廢物的另一種方法是降低用於生產標籤和軟包裝的薄膜的密度。可以通過經空化作用將空隙引入到薄膜的聚合物基質中來降低薄膜密度。常規的空化作用是本領域公知的，其中將有機或無機空化劑或顆粒分散在在聚合物膜的一個或多個層中的聚合基質內。示例性的常規的有機空化劑可以包括聚酯，例如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)， 聚(對苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)或他它們的混合物。示例性的常規的無機空化劑可以包括碳酸鈣(CaCO3),碳酸鋇(BaCO3),粘土，滑石，二氧化矽，雲母，二氧化鈦(TiO2)或它們的混合物。當在單軸或雙軸取向過程中拉伸薄膜時，空化劑在薄膜的層中的存在可以在構成該層的聚合物材料中引起空隙或「空腔」。在這種取向過程中，在空化劑顆粒的位點形成空隙，產生空化的薄膜。在空化的薄膜中的空隙使通過該薄膜的光發生散射，由此導致所述薄膜出現半透明、不透明或非透明現象。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，並且具有高霧度和低的光透射光學性能。因此，需要非不透明的和/或接近透明的並且具有低密度的聚合物薄膜。本文公開的發明滿足這種及其它需要。
發明概述本發明提供了一種薄膜，其包含具有聚合物和密度降低劑的層，其中該薄膜具有 ^ 35%的霧度和比聚合物低至少1%，優選2^^5%或10%的密度(D)。本發明還特別提供了一種薄膜，其具有< 35%的霧度和< 0. 85g/cm3的密度(D)， 其包含一個或多個聚合物層，其中所述一個或多個聚合物層中的至少一個包含基於聚丙烯的聚合物和密度降低劑。本發明描述了製造本發明的具有低霧度和低密度性能的非不透明的單和多層薄膜的方法。本發明還描述了由任何這樣的非不透明的單和多層薄膜製造的標籤、包裝用薄膜和用於其它典型聚合物薄膜應用的薄膜。發明的詳細描述定義本文中並且具體地與本發明薄膜結合使用的術語「非不透明的」是指這樣的薄膜的視覺外觀。非不透明的薄膜透射入射在薄膜表面上的基本上全部可見光，並且反射、散射或吸收極少的這種可見光。非不透明的程度可以通過薄膜的一個或多個光學性質來度量， 包括但不限於霧度、透光性或透明度。本文中使用的術語「薄膜產率」是指每單位重量的薄膜表面覆蓋範圍的測定值。本公開中所使用的所有薄膜產率是利用ASTM方法D2673-99測定的。本文中使用的術語「聚合物規格(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規格可以利用ASTM方法D6988來測定。在本公開中提到的空化薄膜的聚合物規格是由產率和光學規格測量值計算的。本文中使用的術語「光學規格(optical gauge) 」是指在薄膜在取向工藝中空化之後的薄膜厚度。本公開中使用的所有光學規格是利用BETA Laser-Mike (Model#283-20)測定的。本文中使用的術語「Gurley挺度」是指平板材料的抗彎性，其由在控制的條件下使樣品彎曲所需要的力來度量。ASTM測試是D6125-97。術語「對比薄膜」是指不包括密度降低劑的薄膜。對比薄膜在組成上與本發明薄膜基本上相同，並且是在基本上相同的條件下利用基本上相同的方法製造的。關於這點，術語「基本上相同」是指用於製造對比薄膜和本發明薄膜的條件和方法在實驗誤差範圍內是相同的。關於對比薄膜和本發明薄膜的組成，術語「基本上相同」是指，在解決了由於不存在密度降低劑所導致的任何差異後，對比薄膜和本發明薄膜的組成組分的量在實驗誤差範圍內是相同的。霧度本文中使用的術語「霧度」是指從入射光方向偏轉或散射超過2. 5度的、透射過薄膜的入射光的百分比。另一方面，本文中使用的術語「透光性」是指通過薄膜的入射光的百分比。薄膜的霧度可以使用ASTM方法D1003、用分光光度計或濁度計來測定。在一個或多個實施方案中，薄膜的霧度值< 35%。在其它實施方案中，霧度< 30%，< 25%，< 20%， ^ 18%,^ 15%,^ 12%,^ 10%,^ 8%,^ 5%,^ 3%或彡 2%。透明度
本文中使用的術語「透明度」或「透明質量」是指以小於2. 5度的角度透射的光的量。光以高的濃度在狹的角度範圍內擴散。這種效果描述了通過樣品可以如何好地看到非常精細的細節。薄膜的透明度可以使用肌K-Gardner Hazemeter Plus(其還用於測定霧度)來測定。ASTM測試D 1746描述了測定常規的透光率或透明度的方法。薄膜密度密度被定義為每單位體積的質量，並且通常以g/cm3的單位表示。薄膜密度可以使用以下公式由產率和光學規格測量值計算密度(g/cm3) = 1000/[產率(m2/kg)*光學規格 (μ m)]。在一個或多個實施方案中，薄膜的密度比對比薄膜的密度低至少1 %，至少2 %，至少5%，至少10%，至少15%，至少20%，至少30%，至少40%，至少50%，至少60%，至少 70%或至少80%。密度降低劑本文中使用的術語「密度降低劑」是指可以被加入到薄膜層中的物質，其具有降低薄膜的總體密度的能力。密度的這種降低優選是在未取向薄膜的單軸向或雙軸向取向後實現的；然而，在本發明的一些實施方案中，薄膜密度可以在未取向的狀態下降低。對加入到本發明薄膜的聚合物層中的密度降低劑的量沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，密度降低劑佔< 20重量％，基於密度降低劑加入到其中的聚合物層的重量計。在其它實施方案中，密度降低劑佔小於10重量％，小於5重量％，或小於1重量％，基於所述至少一個聚合物層的重量計。對加入到本發明薄膜的聚合物層中的密度降低劑的形狀沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，密度降低劑包含顆粒。這樣的顆粒可以是球形的，並且具有實心內部體積，或含有一個或多個空心或空隙的內部體積。這樣的球形顆粒可以具有< 20μπι的平均顆粒大小。此外，這樣的顆粒可以是非球形的(例如管狀的或不規則形狀的)，並且具有實心內部，或含有一個或多個空心或空隙的內部。對加入到本發明薄膜的聚合物層中的密度降低劑的材料沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，密度降低劑包括能夠在單或雙軸取向後在聚合物層中產生空隙的有機和無機化合物。有機化合物包括但不限於熱塑性聚合物，例如聚丙烯，聚酯如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(ΡΕΤ)，聚(對苯二甲酸丁二醇酯)(ΡΒΤ)，或它們的混合物。無機化合物包括但不限於碳酸鈣(CaCO3),碳酸鋇(BaCO3),粘土，滑石，二氧化矽，雲母，二氧化鈦(TiO2), 或它們的混合物。在其它實施方案中，密度降低劑顆粒可以包含玻璃、陶瓷或金屬，或它們的組合。密度降低劑的選擇取決於包含這樣的密度降低劑的層所使用的聚合物的類型。可商購的密度降低劑的例子包括但不限於110Ρ8空心玻璃球(可商購自Potter Industries, Inc.), Expancel (R)微球體(可商購自 Akzo Nobel)禾口 Oppera (TM) PA (可商 1 i| ExxonMobil ChemicalCompany)。折光指數對密度降低劑的折光指數(R2)沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，密度降低劑具有<約2.0、1.5、1.0或0.5的折光指數(R2)值。本公開中所使用的所有折光指數可以通過使用ASTM方法D1218測定。密度降低劑被加入其中的聚合物層的折光指數被稱為 R1。在一個或多個實施方案中，R1與&的比(R1A2)選自1 士0. 25，1 士0. 2，1 士0. 1，1 士0. 05， 1 士0. 025，1 士0. 01 禾口 1 士0. 005。
對密度降低劑的大小(例如平均直徑)沒有特別限制。在一個或多個實施方案中， 密度降低劑是平均直徑彡20μπι、15μπι、10μπι、5μπι或Ιμπι的球形顆粒。潤溼劑為了進一步改進光學性能，本發明的薄膜可以進一步包含潤溼劑。所述潤溼劑與至少一部分所述密度降低劑接觸。對可以在本發明中使用的潤溼劑的類型沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，合適的潤溼劑包括但不限於矽油，礦物油，芥醯胺，矽橡膠純膠料，表面活性劑和它們的組合。在表面活性劑的情況下，合適的表面活性劑包括但不限於陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性離子(雙電荷)表面活性劑或它們的組合。在其它實施方案中，合適的潤溼劑包含矽烷。儘管不受任何具體理論所束縛，但據信，潤溼劑可以潤溼密度降低劑的至少一部分表面，從而在聚合物層和密度降低劑之間產生有利地改進的界面。所述改進的界面導致更小的衍射和入射光的更多透射，由此提供更小的霧度和改進的透光性。聚合物層密度降低劑可以被加入到單層薄膜或多層薄膜的至少一個聚合物層中。在具有單個聚合物層的薄膜的情況下，密度降低劑可以被以< 20重量％、10重量％、5重量％、1重量％的量加入，基於密度降低劑加入到其中的聚合物層的重量計。在具有至少兩層的多層薄膜的情況下，可以將密度降低劑加入到多層薄膜的一個或多個層中。基於密度降低劑加入到其中的聚合物層的重量計，密度降低劑可以被以< 20 重量％、10重量％、5重量％或1重量％的量加入到任何這樣的層中。密度降低劑的量使得所述多層薄膜在取向之後的密度小於對比多層薄膜的密度的99%、90%,80^^70%、60%、 50%、40%、30%。在一個或多個實施方案中，任何聚合物層包含以下物質中的至少一種而至 C8 α -烯烴的均聚物、共聚物、三元共聚物，聚醯胺，聚醋酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚 (氯乙烯)，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，或它們的共混物/混合物。在一些實施方案中，基於聚丙烯的均聚物或共聚物與密度降低劑組合使用。在另外的實施方案中，基於聚乙烯的均聚物或共聚物(例如LLDPE)與密度降低劑組合使用。在一個或多個實施方案中，R1A2選自 1 士0. 25，1 士0. 2，1 士0. 1，1 士0. 05， 1 士0. 025，1 士0. 01和1 士0. 005。在一個或多個實施方案中，密度降低劑具有<約2. 0,1. 5、 1.0或0.5的折光指數值。本發明的發明的單和多層薄膜的一個或多個實施方案可以用於許多其它應用中。 這樣的應用包括例如軟包裝和標籤。在某些應用中，本發明的薄膜可以用於材料的包覆和/ 或包裝，所述材料是例如瓶、管及其它柱形製品，尤其是具有波狀外形的瓶、管和柱形製品。 本發明的可熱收縮的實施方案能夠沿著單一軸收縮，而在其它軸向沒有顯著的收縮。這樣的薄膜可以適合應用於通過使可熱收縮的單或多層薄膜的管狀物收縮而給瓶貼標籤的工藝。此外，這樣的薄膜可以適合用於在至少一個方向(優選雙向)上要求熱穩定性以滿足機械加工性要求的印刷及其它轉換工藝。理想地，在加工、操作和裝運期間所述薄膜應不收縮；並且優選地，所述薄膜只有在被誘導收縮(例如在將其施加於用作標籤等的表面時通過加熱)時才收縮。芯層本文中使用的術語「芯層」是指單層薄膜的唯一一層或多層薄膜的最厚的層。通常，相對於在芯層的一側或兩側上的其它的更外側的一個或多個層，多層結構的芯層是該結構的最內的層或更中心位置的層。應該明白，當一個層被提及為「直接」在另一個層上時， 不存在間隔層。另一方面，當一個層被提及為「在」另一個層上時，可以存在或可以不存在間隔層。所述薄膜包括芯層。所述芯層包含含有聚合物的聚合物基質。連接層連接層位於芯層和其它薄膜層如表層的中間。多層薄膜的連接層通常用於連接兩個層，例如由於不相容性問題而不能很好粘合的兩個層。根據需要，連接層還可以提供一些其它的功能，例如阻隔性提高，抗粘連顆粒載體，以提高密封能力、機械加工性或其它益處。在一些實施方案中，連接層與芯層的第一表面直接接觸。在另外的實施方案中，另外的一個或多個層可以在本文所描述的芯層和功能性連接層的中間。附加層在一個或多個實施方案中，本發明的非不透明的多層薄膜進一步包含至少一個附加層，其位於任一聚合物層的最外表面上。這樣的至少一個附加層包括但不限於表層，熱封層，可層壓層，可印刷層和它們的組合。在一些實施方案中，這樣的任何附加層包含聚合物材料。在其它實施方案中，這樣的附加層包含紙，真空沉積的金屬，箔，塗層或它們的組合。這樣的塗層包括保護性塗層，熱封塗層，可層壓塗層，粘合劑塗層，底塗層，可印刷塗層或它們的組合。對附加層中使用的聚合物樹脂沒有特別限制。在一個或多個實施方案中，附加層包含任何合適的聚合物材料。這樣的聚合物材料可以包含C2至C8 α -烯烴的均聚物、共聚物、三元共聚物或共混物，聚醯胺，聚乙酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚(氯乙烯)，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)或聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。在其它實施方案中，這樣的附加層可以是與聚丙烯共混的聚合物材料。製造方法製造本發明的具有低霧度和低密度性能的本公開的薄膜的方法包括(a)擠出聚合物與密度降低劑的混合物以形成層，其中所述聚合物包含以下中的一或多種而至C8 α-烯烴的均聚物、共聚物、三元共聚物或共混物，聚醯胺，聚乙酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚(氯乙烯)，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)或聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，並且所述密度降低劑包含顆粒，所述顆粒具有內部體積和形狀，所述內部體積基本上是實心的或基本上是空心的，所述形狀基本上是球形的、管狀的或不規則的，和(b)任選地，使所述擠出的層在至少一個方向上取向；以形成霧度< 35%，尤其是< 20%的薄膜，並且薄膜的密度(D)比對比薄膜的密度低至少1%。在一個或多個實施方案中，所述薄膜可以包含超過一個層，即多層薄膜。對於多層薄膜，擠出步驟(a)是共擠出步驟。在其中所述薄膜是多層薄膜的這樣的實施方案中，所得到的多層薄膜優選具有<35%，尤其是<20%的霧度，並且薄膜的密度(D)比對比薄膜的密度低至少1%。薄膜處理本發明的非不透明的單和多層薄膜的最外表面(包括任何附加層的最外表面在內)，可以通過本領域已知的任何合適的表面處理方法來表面處理，以改善印刷性、塗層和其它層的粘附性。對表面處理的具體類型沒有特別限制。這樣的表面處理包括火焰處理、 電暈處理、等離子體處理和它們的組合。表面處理可以在薄膜生產期間在線進行，或者在生產的薄膜已經被卷在線軸之後脫線進行。在表面處理之後，可以將所述表面處理的層印刷、 金屬化和/或層壓至基材上，或者它們的任何組合。表面處理過的本發明的非不透明單和多層薄膜的最外表面(包括任何附加層的最外表面在內)，可以通過本領域已知的任何合適的金屬化方法金屬化。這樣的表面處理過的表面或層可以通過澱積金屬來金屬化，所述金屬選自鋁、銀、金和它們的組合。或者，這樣的最外表面可以在沒有預先的表面處理的情況下被金屬化。本發明的非不透明單和多層薄膜的最外表面(包括任何附加層的最外表面在內)，可以通過本領域已知的任何合適的方法來層壓。合適的層壓方法包括但不限於擠出層壓法和粘合層壓法。或者，為了提高粘附性，這樣的最外表面可以被在任何一種上述表面處理之後層壓。薄膜取向可以通過本領域已知的一種或多種常規薄膜取向方法使所述多層薄膜取向。這樣的薄膜取向方法包括但不限於吹膜方法，伸幅方法(tenter frame process)，LISIM (例如同時的縱向和橫向取向)，單泡方法，雙泡方法和它們的組合。在一個或多個實施方案中， 本發明的非不透明的單和多層薄膜可以被單軸取向或雙軸取向。在一些實施方案中，這樣的薄膜可以不被取向。在單軸取向的情況下，將所述薄膜至少在縱向或橫向上進行單軸取向。在雙軸取向的情況下，使所述薄膜在縱向和橫向上順序或同時取向。對於順序取向，使所述薄膜在縱向上取向，而後在橫向上取向，或者使其首先在橫向上取向，而後在縱向上取向。對於同時取向，使所述薄膜在縱向和橫向上同時取向。結合下列非限制性實施例進一步描述本發明。特別的實施方案1.本發明的實施方案包括薄膜，其包含一個或多個聚合物層，其中所述一個或多個聚合物層中的至少一個包含聚合物和密度降低劑，其中該薄膜具有<35%的霧度和比對比薄膜低至少的密度(D)，其中所述聚合物是下列中的一種或多種聚合物材料的均聚物、共聚物、三元共聚物和共混物，所述聚合物材料選自C2至C8 α -烯烴，聚醯胺，聚乙酸酯， 聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(氯乙烯)，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。2.在特別的實施方案中，本發明包括包含一個或多個聚合物層的薄膜，其中所述一個或多個聚合物層中的至少一個包含聚合物和密度降低劑，其中所述薄膜具有<35%的霧度和比對比薄膜低至少2 %，優選低至少5 %，或低至少10 %的密度(D)，其中所述聚合物包含聚乙烯和/或聚丙烯，特別是聚乙烯，尤其是具有密度(D)，其中0. 850 < D ^ 0. 960g/ cm3的聚乙烯。
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3.段落1或2的薄膜，其中包含聚合物和密度降低劑的聚合物層含有< 20重量％、10重量％、5重量％或1重量％的密度降低劑，基於包含聚合物和密度降低劑的聚合
物層的重量計。4.前面段落1至3中任一段落的薄膜，其中所述密度降低劑包含具有內部體積和形狀的顆粒，所述顆粒的內部體積基本上是實心的或基本上是空心的，所述顆粒的形狀基本上是球形的、管狀的或不規則的。5.前面段落1至4中任一段落的薄膜，其中所述密度降低劑顆粒包含聚合物、玻璃、陶瓷或金屬或它們的組合。6.前面段落1至5中任一段落的薄膜，其中所述密度降低劑是基本上球形的顆粒， 具有彡選自20μπι、15μπι、10μπι、5μπι禾口 1 μ m的平均直徑值的平均直徑。7.前面段落1至6中任一段落的薄膜，其中所述薄膜具有< 30%的霧度。8.前面段落1至7中任一段落的薄膜，其中所述薄膜的密度⑶ <對比薄膜的密度的90%。9.前面段落1至8中任一段落的薄膜，其中所述薄膜的密度(D) <對比薄膜的密度的50%。10.前面段落1至9中任一段落的薄膜，進一步包含潤溼劑，其中所述潤溼劑與至少一部分所述密度降低劑接觸。在特別的實施方案中，所述潤溼劑選自矽油，礦物油，芥醯胺，矽橡膠純膠料，表面活性劑和它們的組合。11.前面段落1至10中任一段落的薄膜，其中所述表面活性劑是陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性離子(雙電荷)表面活性劑或它們的組合。其中潤溼劑包含矽烷的這樣的實施方案可以是特別有用的。12.前面段落1至11中任一段落的薄膜，其中所述一個或多個聚合物層進一步包含下列中的一種或多種聚合物材料的均聚物、共聚物、三元共聚物和共混物，所述聚合物材料選自C2至C8 α -烯烴，聚醯胺，聚乙酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚(氯乙烯)，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲
酸乙二醇酯)。13.前面段落1至12中任一段落的薄膜，進一步包含至少一個附加層，其布置在所述一個或多個聚合物層的最外表面上。14.前面段落1至13中任一段落的薄膜，其中所述附加層選自表層、熱封層、可層壓層、可印刷層和它們的組合。15.前面段落1至14中任一段落的薄膜，其具有從0. 65至0. 90g/cm3的密度。16.前面段落1至15中任一段落的薄膜，其具有從0. 65至0. 85g/cm3的密度。17.前面段落1至14中任一段落的薄膜，其中所述聚合物是聚酯，並且密度在 1. Og/cm3 至 1. 25g/cm3 的範圍內。18.前面段落1至17中任一段落的薄膜，其中所述薄膜是雙軸取向的(1) (a)在縱向和然後在橫向或(b)在橫向和然後在縱向順序雙軸取向的；或⑵在縱向和橫向同時雙軸取向的。19.本發明的實施方案涉及用於製造任何前述要求的薄膜的方法，該方法包括 (a)形成聚合物和密度降低劑的混合物；和(bl)擠出該混合物以形成聚合物層；或(b2)將
10該混合物與另外的聚合物材料共擠出，以形成多層薄膜。20.段落19的方法的特別的實施方案進一步包括以下步驟使所述薄膜在縱向、 橫向或所述兩個方向上取向，以形成薄膜，該薄膜具有< 35%的霧度和< 聚合物密度的 90%的密度(D)。21.段落20的特別的實施方案包括其中所述聚合物具有折光指數(R1)的那些方法，所述方法包括以下步驟選擇具有折光指數( )的密度降低劑，使得R1與&的比 (R1A2)在選自下組的範圍內1 士0. 25，1士0.2，1士0. 1，1 士0. 05，1 士0. 025，1 士0. 01 和 1 士 0. 005。22.另外的實施方案包括段落21的那些方法，其中所述取向步驟是通過選自下組的方法實現的吹膜方法，伸幅方法，單泡方法，同時的縱向和橫向取向，雙泡方法和它們的組合。23.在另外的實施方案中，本發明涉及包含一個或多個聚合物層的薄膜，其中所述一個或多個聚合物層中的至少一個包含基於聚丙烯的聚合物和密度降低劑，其中該薄膜具有< 35%的霧度和< 0. 85g/cm3的密度(D)。24.段落23的特定的薄膜具有< 35 %的霧度，尤其是<約20 %的霧度，和滿足 0. 50 ^ D ^ 0. 85g/cm3，尤其是 0. 60 < D < 0. 85g/cm3，更尤其是 0. 65 < D < 0. 85g/cm3 的密度(D)。一些優選的薄膜具有< 20%的霧度和滿足0. 65 < D < 0. 85g/cm3的密度(D)。 特定的實施方案具有<約20%的霧度和滿足0. 65 < D < 0. 85g/cm3的密度(D)。這些實施方案的薄膜的特徵還可以在於至少70%的透明度。25.在段落23或M的實施方案的特定薄膜中，所述基於聚丙烯的聚合物具有折光指數(R1)，所述密度降低劑具有折光指數(R2)，R1與R2的比(R1A2)在選自下列的範圍內 1 士0. 25，1 士0. 2，1 士0. 1，1 士0. 05，1 士0. 025，1 士0. 01 和 1 士0. 005。26.在段落23至25中任一段落的特定薄膜中，所述薄膜含有< 20重量％、10重量％、5重量％或1重量％的所述密度降低劑，基於包含所述基於聚丙烯的聚合物和所述密度降低劑的薄膜的重量計。27.段落23至沈中任一段落的薄膜的實施方案可以還包括這樣的薄膜，其中所述密度降低劑包含具有內部體積和形狀的顆粒，所述顆粒的所述內部體積基本上是實心的或基本上是空心的，所述顆粒的所述形狀基本上是球形的、管狀的或不規則的。特別有用的顆粒包含下列中的至少一種聚合物顆粒，玻璃顆粒或珠粒，陶瓷顆粒或金屬顆粒。28.在段落23至27中任一段落的特定薄膜中，任何前述要求的薄膜，其中所述密度降低劑的所述折光指數( ) <約2.0。29.段落23至觀中任一段落的薄膜的實施方案包括那些，其中所述降低劑是基本上球形的顆粒，所述球形的顆粒具有小於或等於選自下組的平均直徑值的平均直徑 20 μ m, 15 μ m, 10 μ m, 5 μ m 禾口 1 μ m。30.段落23至四中任一段落的薄膜的實施方案包括那些，其中任何前述要求的薄膜，其中所述薄膜具有選自下組的霧度值彡18%,^ 15%,^ 12%,^ 10%,^ 8%, 彡5%,^ 3%和彡2%。31.段落23至30中任一段落的薄膜，進一步包含潤溼劑，其中所述潤溼劑與至少一部分所述密度降低劑接觸。
32.在段落23至31的特定薄膜中，其中所述潤溼劑選自下組矽油，礦物油，芥醯胺，矽橡膠純膠料，表面活性劑和它們的組合。在一些薄膜中，所述表面活性劑是陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性離子(雙電荷)表面活性劑或它們的組合。特別的潤溼劑包含矽烷。33.在段落23至32的特別的薄膜中，所述一個或多個聚合物層進一步包含下列中的一種或多種聚合物材料的均聚物、共聚物、三元共聚物或共混物，所述聚合物材料選自C2至C8Ci -烯烴，聚醯胺，聚醋酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，乙烯-乙烯醇共聚物，聚 (氯乙烯)，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。一些薄膜進一步包含至少一個布置在所述一個或多個聚合物層的最外表面上的附加層，特別地其中所述附加層選自表層，熱封層，可層壓層，可印刷層和它們的組合。在另外的實施方案中，所述附加層包含紙，真空沉積的金屬箔，塗層，聚合物材料或它們的組合。在其它的薄膜中，所述塗層是保護性塗層，熱封塗層，可層壓塗層，粘合劑塗層，底塗層，可印刷塗層或它們的組合。34.實施方案23至33中任一項的薄膜，其中所述薄膜是在縱向和橫向上雙軸取向的。在一些實施方案中，所述雙軸取向包括(1)順序雙軸取向(a)在所述縱向方向上取向，而後在所述橫向方向上取向，或(b)在所述橫向方向上取向，而後在所述縱向方向上取向；或( 在所述縱向方向和所述橫向方向上同時雙軸取向。35.本發明的實施方案還包括用於製造任何前述要求的薄膜的方法，該方法包括 (a)形成所述基於聚丙烯的聚合物和所述密度降低劑的混合物；和(bl)擠出所述混合物以形成聚合物層；或( )將所述混合物與另外的聚合物材料共擠出，以形成多層薄膜。36.在按照段落35的一些實施方案中，所述方法進一步包括以下步驟使所述薄膜在縱向、橫向或所述兩個方向上取向，以形成具有< 20%的霧度和< 0. 85g/cm3的密度 (D)的薄膜，特別地其中所述基於聚丙烯的聚合物具有折光指數(R1),所述方法包括選擇具有折光指數( )的密度降低劑的步驟，使得隊與仏的比OVR2)在選自下列的範圍內 1 士0. 25，1 士0. 2，1 士0. 1，1 士0. 05，1 士0. 025，1 士0. 01 和 1 士0. 005，更特別地其中所述取向步驟是通過選自下列的方法進行的伸幅方法，同時的縱向和橫向取向，雙泡方法和它們的組合。
實施例在下面的實施例中，牌號110P8的空心玻璃球(由PotteHndustries，Inc.生產) 被用作密度降低劑。這些空心玻璃球具有下列性能1. lg/cm3的密度；11 μ m的平均直徑； 白色；6的莫氏硬度；和> 10，OOOpsi的壓碎強度。所述玻璃球被以母料(玻璃球MB)的形式加入，該母料由50重量％ 110P8和50重量％聚丙烯(Total 3371)組成。乙烯-丙烯-1- 丁烯三元共聚物是JPC 7510和JPC 7880，從日本的Japan Polychem Corporation獲得。聚丙烯樹脂是Total 3371，從法國的Total獲得。矽油是 Dow Corning 200。製備多個具有大約25 μ m的聚合物規格的五層共擠出薄膜(ADBDC)，所述薄膜具有以下通用結構表層A包括乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚物(JPC 7510)，具有0.75μπι的厚度。芯層B包括聚丙烯均聚物(Total 3371)，具有12. 8-17. 8μπι的厚度。密封劑表層C包括乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚物(JPC 7880)，具有1.5μπι的厚度。位於每個表層和芯層之間的連接層D包括聚丙烯均聚物(Total 3371)，具有2.5-5. Ομπι的厚度。每個層的附加組分如密度降低劑和潤溼劑依樣品列在表1中。表1中的所有實施例被雙軸取向，縱向拉伸大約5倍，橫向拉伸大約8倍。在表1中，三層的、雙軸取向的聚丙烯薄膜被用作對照樣品。所述對照樣品不含有密度降低劑，並且具有由聚丙烯組成的芯層8 μ m)、由乙烯-丙烯-1- 丁烯三元共聚物組成的表層(0.5μπι)和由乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚物組成的密封劑層(Ι.Ομπι)。測定所製備的五層薄膜的選擇的代表性物理性能，並與對照樣品比較，如表1中所示。表權利要求
1.一種薄膜，其包含一個或多個聚合物層，其中所述一個或多個聚合物層中的至少一個包含聚合物和密度降低劑，其中該薄膜具有< 35%的霧度和比對比薄膜低至少的密度(D)，其中所述聚合物是下列中的一種或多種聚合物材料的均聚物、共聚物、三元共聚物和共混物，所述聚合物材料選自C2至C8 α -烯烴，聚醯胺，聚乙酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(氯乙烯)，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
2.權利要求1的薄膜，其中所述聚合物具有折光指數(R1),所述密度降低劑具有折光指數(R2),禮與尺2的比(R1A2)在選自下列的範圍內:1 士0. 25，1 士0. 2，1 士0. 1，1 士0.05， 1 士0. 025，1 士0. 01 禾口 1 士0. 005。
3.權利要求1或2的薄膜，其中基於所述包含所述聚合物和所述密度降低劑的聚合物層的重量計，所述包含所述聚合物和所述密度降低劑的聚合物層含有< 20重量％、10重量％、5重量％或1重量％的所述密度降低劑。
4.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述密度降低劑包含具有內部體積和形狀的顆粒，所述顆粒的所述內部體積基本上是實心的或基本上是空心的，所述顆粒的所述形狀基本上是球形的、管狀的或不規則的。
5.權利要求4的薄膜，其中所述密度降低劑顆粒包含聚合物、玻璃、陶瓷或金屬或它們的組合。
6.權利要求5的薄膜，其中所述密度降低劑是基本上球形的顆粒，其具有小於或等於選自下列的平均直徑值的平均直徑20 μ m，15 μ m，10 μ m，5 μ m禾口 1 μ m。
7.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述薄膜的所述霧度<30%，<25%，<20%， ^ 18%,^ 15%,^ 12%,^ 10%,^8%,^5%,^ 3% 和彡 2%。
8.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述薄膜的所述密度(D)小於或等於對比薄膜的密度的90%。
9.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述薄膜的所述密度(D)小於或等於對比薄膜的密度的50%。
10.前述權利要求中任一項的薄膜，進一步包含潤溼劑，其中所述潤溼劑與至少一部分所述密度降低劑接觸。
11.權利要求10的薄膜，其中所述潤溼劑選自由如下物質組成的組矽油，礦物油，芥醯胺，矽橡膠純膠料，表面活性劑和它們的組合。
12.權利要求10的薄膜，其中所述潤溼劑包含矽烷。
13.權利要求11的薄膜，其中所述表面活性劑是陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性離子(雙電荷)表面活性劑或它們的組合。
14.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述一個或多個聚合物層進一步包含下列中的一種或多種聚合物材料的均聚物、共聚物、三元共聚物和共混物，所述聚合物材料選自 C2至C8 α-烯烴，聚醯胺，聚乙酸酯，聚酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚(氯乙烯)，乙烯-乙烯醇共聚物，聚(乙烯醇)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚(丙烯酸)和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
15.前述權利要求中任一項的薄膜，進一步包含布置在所述一個或多個聚合物層的最外表面上的至少一個附加層。
16.權利要求15的薄膜，其中所述附加層選自表層，熱封層，可層壓層，可印刷層和它們的組合，其中所述附加層包含紙，真空沉積的金屬箔，保護性塗層，熱封塗層，可層壓塗層，粘合劑塗層，底塗層，可印刷塗層，聚合物材料或它們的組合。
17.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述至少一個聚合物層的聚合物包含基於聚丙烯的聚合物，並且其中所述薄膜具有< 20%的霧度和< 0. 85g/cm3的密度(D)。
18.權利要求17的薄膜，其中所述霧度<5%。
19.前述權利要求中任一項的薄膜，其具有從0.65至0. 85g/cm3的密度。
20.前述權利要求中任一項的薄膜，其中所述薄膜是順序或同時雙軸取向的。
21.前述權利要求中任一項的薄膜在透明薄膜應用中作為透明包裝的用途。
22.用於製造前述權利要求中任一項的薄膜的方法，該方法包括(a)形成包含所述聚合物和所述密度降低劑的混合物；和(bl)擠出所述混合物，以形成聚合物層；或(b2)將所述混合物與另外的聚合物材料共擠出，以形成多層薄膜。
23.權利要求22的方法，其進一步包含如下步驟使所述薄膜在縱向、橫向或所述兩個方向上取向，以形成具有<35%的霧度和<對比薄膜密度的99%的密度(D)的薄膜。
24.權利要求23的方法，所述聚合物層包含基於丙烯的聚合物，所述薄膜的霧度 (20%，並且所述密度(D) ( 0. 85g/cm3。
25.權利要求對的方法，其中所述取向步驟是通過選自下列的方法進行的伸幅方法， 同時的縱向和橫向取向，單泡方法，雙泡方法和它們的組合。
全文摘要
本發明公開的是具有低霧度和低密度性能的單層和多層薄膜，其包含至少一個聚合物層和至少一種密度降低劑，其中所述薄膜的霧度＜35％，並且其密度(D)比聚合物的密度低至少1％。所述密度降低劑可以被加入到例如芯層，一個或多個連接層，或者芯層和一個或多個連接層中。還公開了生產這些薄膜的方法和這些薄膜作為標籤和包裝產品的用途。
文檔編號C08J5/18GK102164990SQ200980137550
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月23日 優先權日2008年9月26日
發明者J·A·布魯克斯, J·M·克魯姆, L·A·弗勞恩霍夫爾, L·L·劉, M·D·克萊克尼爾, M·J·柏德爾, R·H·朵巖, R·M·施帕德 申請人:埃克森美孚石油公司