專利名稱：適用于食品包裝的膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有受控滲透性特征的塑料膜。本發明的膜特別適用于包裝。本發明也涉及制備該膜的方法、包括此種膜的包裝物、和改進易腐壞物品如新鮮產品的貯存壽命的方法。
背景技術：
在目前的產品分發和銷售中，使用許多不同的包裝材料。一種主要類別的包裝材料是塑料膜。為滿足各種包裝應用和包裝的產品的特定性能要求，存在許多種類在組成和結構兩方面不同的塑料膜。
在新鮮切割產品，如水果和蔬菜的包裝中，隨著時間的消耗，新鮮度、香味、質地和食用質量的保存呈現特定的挑戰。已經發現當可以合適地降低這樣產品的呼吸和成熟速率及抑制病原體生長時，可以延長包裝產品的保存期限和可以降低質量劣化和不所需的現象，如惡臭氣味。基本上所有類型水果和蔬菜長期貯存的特定要求和推薦條件是本領域已知的。顯著影響包裝產品保存期限的一種因素是氣體的存在，該氣體包括氧氣和二氧化碳。依賴于貯存條件，如溫度和相對濕度，每種類型的產品具有有它的特定最優氧濃度、二氧化碳濃度和二氧化碳對氧氣的相對濃度的范圍，在其下可以合適地阻滯呼吸和保持質量到最大可能的程度。
為提供改進的產品特異性貯存條件，該條件包括氧氣和二氧化碳的有利濃度，已經提出具有確定的受控氣體滲透度特性的塑料膜和改進的氣氛包裝物。例如，U.S.專利No.4,879,078公開了包括聚合物和36-60wt％惰性填料的受控包裝氣氛膜。將膜單軸拉伸以提供5,000-10,000,000cc/100in2-atm-天的二氧化碳和氧氣滲透度。然而，填料的相對高數量和要求的拉伸步驟是不利的。國際專利申請WO94/04655公開了氧滲透率為約150-450cc/100in2-atm-天或更大，至多約1000cc/100in2-atm-天的多層膜，該多層膜包括彈性體的第一外層和單點催化劑聚乙烯的第二層。此膜的缺點包括它的有限滲透率范圍和多層結構的要求。由于生態學和/或經濟原因，需要可以在單層膜中達到受控滲透率性能。國際專利申請WO92/02580、WO95/07949和WO99/33658每個公開了包括成膜聚合物和填料粒子的受控滲透率膜，該填料粒子大于固有膜厚度。需要進一步改進這樣膜的性能，例如，關于包括目測外觀的外觀、印刷性和安全。可以容易地在其上印刷具有優異清晰性的膜在零售包裝中是特別所需的。
仍然需要適用于包裝應用，特別是涉及易腐物品的這樣應用的塑料膜，該膜可提供合適的受控滲透率特性，該特性適于延長包裝對象的貯存壽命而不危害安全。這樣的受控滲透性膜也應當具有優異的光學和觸覺性能以及良好的機械性能，以對包裝的物品提供適當的保護。
發明概述在一個實施方案中，本發明是一種受控滲透性的膜，該膜包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中并具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的破碎、非多孔、惰性填料。
在另一個實施方案中，本發明是一種受控滲透性的膜，該膜包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中并具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的非多孔惰性粒狀填料，引入膜中的粒狀填料經受的壓縮力導致至少一部分粒狀填料破碎。
在另一個實施方案中，本發明是一種壓縮的受控滲透性的膜，該膜包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中并具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的非多孔、惰性粒狀填料，且至少一部分粒狀填料是破碎的。
在另一個實施方案中，本發明是一種制備受控滲透性膜的方法，方法包括A.使成膜聚合物與具有平均粒度的惰性、非多孔粒狀填料共混；B.從(A)的共混物形成具有固有膜厚度的膜，使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99，和C.將(B)的膜經受壓縮力使得至少一部分粒狀填料破碎。
在另一個實施方案中，本發明是一種制備受控滲透性膜的方法，方法包括A.使成膜聚合物與具有平均粒度的惰性，非多孔，破碎粒狀填料共混；B.從(A)的共混物形成具有固有厚度的膜，使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99。
在另一個實施方案中，本發明是一種包括受控滲透性膜的包裝物，其中膜具有固有厚度和包含具有平均粒度的惰性、非多孔、破碎粒狀填料，填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99。
在另一個實施方案中，本發明是一種通過至少部分在受控滲透性的膜中包裝物品而延長易腐物品，如新鮮產品貯存時間的方法，其中膜具有固有厚度并包含具有平均粒度的惰性、非多孔、破碎粒狀填料，填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99。
發明詳述在此使用的如下術語具有規定的意義。
單數一般包括復數和復數一般包括單數。
術語“包括”表示“包含”。
術語“共聚物”表示聚合物，其中兩種不同的單體聚合以形成共聚物。
術語“共聚體”表示聚合物，其中至少兩種不同的單體聚合以制備共聚體。此物質包括，例如，共聚物、三元共聚物等。
術語“膜”表示平的物品和包括片、條、帶子和帶狀物。
β(β)比例是二氧化碳滲透率對氧氣滲透率的比例。
術語“非多孔”用于描述物體，如填料粒子，即沒有從物體一個表面延伸到物體另一表面的，或者在球形或其它一個表面的物體的情況下的從物體表面上一個點到物體表面上的另一個點延伸的天然孔，、空隙、槽或相似通道。多孔物體的通道足夠大以允許氣體或液體小分子，如氧氣、氮氣、水、苯等通過物體的通路。非多孔物體包括具有阻斷或另外阻隔通道的多孔物體，如水合礦物質。
術語“破碎”、“破碎的”、“破碎”和相似術語用于描述非多孔物體，如填料粒子，該物體含有從物體一個表面到物體另一表面延伸的孔、空隙、槽或相似通道，使得氣體或液體可通過物體；物體中的孔、間隙等是活化物體的結果，該活化是例如將物體經受足夠大小的壓縮力以在物體中產生一個或多個這樣的通道。
術語“活化”、“活化”和相似術語表示由任何措施，但典型地通過將物體經受壓力，而使得在非多孔物體，如填料粒子中產生通道。
術語“固有厚度”表示單層膜或多層膜的層的計算厚度或標距。固有膜厚度是沒有填料的膜厚度。固有厚度計算為以克計的膜重量乘以以克/立方厘米計的膜密度的乘積。膜的密度是制備該膜的聚合物重量百分比乘以聚合物密度，加上填料重量百分比乘以填料密度的總和。
除非另外說明，所有份數和百分比按重量計。
除非另外說明，任何給定的范圍包括用于說明范圍的兩個端點。此外，所有的數值，如范圍，包括以一個單位的增量從較低值到較高值的所有數值，條件是在任何較低值和任何較高值之間存在至少兩個單位的分隔。作為例子，如果說明組分數量或工藝變量數值如溫度、壓力等是10-125，優選30-75和更優選40-60，所指的是數值如20-100，35-70和50-55等是明確地包括在此說明書中的。對于小于一的數值，認為一個單位是0.0001、0.001、0.01或0.1，如在使用它的文中所合適的那樣。這些是具體所指的一個例子且具體列舉在最低值和最高值之間數值的所有可能組合都意味著屬于本說明書。
令人驚奇地，已經發現包括至少一種成膜聚合物和惰性、非多孔填料材料的膜可以經受活化步驟，以有效地改進和控制膜的氧氣和/或二氧化碳滲透性，該填料材料具有平均粒度使得填料平均粒度對膜固有厚度的比例為0.67-0.99。可以有效地調節膜的氧氣和/或二氧化碳滲透性以滿足對于特定包裝產品的受控氣氛要求或推薦，如以延長產品的保存期限。本發明的受控滲透性膜可以容易地在其上印刷并具有優異的光學和機械性能。在此提供的膜可以采用成本有效的方式生產。
本發明提供單層和多層膜，其中單層膜或多層膜的至少一個層包括(i)至少一種成膜聚合物，和(ii)具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的惰性、非多孔填料材料。在活化步驟中改進這樣的膜或層的氣體滲透性。經過活化步驟的這樣膜或膜層稱為受控滲透性膜或受控滲透性層，它們也是本發明的目的。在多層膜中，選擇另外的層以帶來或增強某些所需的膜性能，例如熱粘性、耐密封性和/或結構性能，而不基本干擾受控滲透性層的受控滲透性特性。如果合適，本發明的多層膜可包括一個或多個粘結層。優選地，選擇另外的層以不基本干擾或基本相反地影響受控滲透性層的受控滲透性特性。由于生態學和/或經濟原因，本發明的膜通常含有盡可能少的層以滿足所需的和/或要求的性能屬性。本發明的優選膜結構是單層、雙層或三層膜，更優選是單層膜。
在一個實施方案中，本發明的多層膜包括2-約7個層，至少一個層，且優選一個層包括至少一種成膜聚合物和具有平均粒度使得填料平均粒度對層固有厚度的比例為0.67-0.99的惰性、非多孔填料材料。在另一個實施方案中，本發明的多層膜包括2-約7個層，至少一個層，且優選一個層包括至少一種成膜聚合物和具有平均粒度使得填料平均粒度對多層膜固有厚度的比例為0.67-0.99的惰性、非多孔填料材料。這些多層膜典型地是使用通常技術，如熱或粘合劑層壓或擠出涂敷構造的層壓材料。在其中填料材料平均粒度對層固有厚度的比例為0.67-0.99的實施方案中，典型地在將它結合到膜的其它層之前活化該層。在其中填料材料平均粒度對多層膜固有厚度的比例為0.67-0.99的實施方案中，活化是在多層膜的形成之后。
活化步驟用于改進膜或層的氣體滲透性，該膜或層包括(i)至少一種成膜聚合物，和(ii)惰性、非多孔填料材料，其填料平均粒度對膜或層固有厚度的比例為0.67-0.99。典型的活化步驟包括壓力處理、熱處理、或這些處理的結合。與包含非活化、惰性、非多孔填料的膜或層相比，活化步驟典型地增加這樣膜或層的氣體滲透性，特別地氧氣透過速率。換言之，與在所有方面相似而區別在于它沒經受活化步驟的膜相比，包括如約0.01-15wt％的活化的、惰性、非多孔填料材料的膜會顯示增加的氣體滲透性。此外，活化步驟可增加二氧化碳透過速率而不影響，至少在低填料濃度(如0.01-0.025)下不影響水汽透過速率。有利地，獲得所需的受控滲透率特性而不拉伸膜。
在優選的實施方案中，活化步驟包括將包括至少一個層的膜經受壓縮力，如通過使膜與壓板或輥筒接觸，該層包括至少一種成膜聚合物和具有平均粒度的填料材料，填料材料的平均粒度對膜固有厚度的比例為0.67-0.99。例如，可以使膜在可以非必要地加熱的壓力輥之間通過進行壓力處理。可以活化所有或僅一部分膜，如僅將膜寬度的一部分，或膜長度的每個其它區段，或膜區域中的指定區域經受壓縮力。
壓縮力或壓力范圍應當超過填料粒子的壓縮強度。力典型地為2.5-100kg的范圍，優選5-75kg的范圍。壓縮力應當足以至少部分破碎填料粒子，如足以在填料粒子中產生裂縫、孔或槽，它們從粒子的一個表面到粒子的另一個表面延伸。接觸步驟可以在環境溫度下或在高溫下進行。優選地，溫度在室溫和小于聚合物熔點之間，其中膜是從最高熔點制備的，更優選與從其制備受控滲透性膜的最高熔點聚合物的熔融或軟化點相比低10-15℃。
優選地，已經過活化步驟或包括至少一個已經過這樣步驟的層的本發明受控滲透性膜的β比例范圍為0.8-3.5，更優選0.8-2.5，甚至更優選0.8-2.0，和最優選0.8-1.5。測定氧氣和二氧化碳透過性的方法和合適設備是本領域已知的，例如ASTM D3985。
本發明的膜可以為對于膜希望用途適當的任何厚度或標距。由于經濟和/或生態學原因，可能需要最小化膜厚度。根據本發明的單層膜的厚度典型地為約10微米(0.4密耳)至約125微米(5密耳)，優選約30微米(1.2密耳)至約75微米(3密耳)。根據本發明的多層膜的總厚度典型地為約25微米(1密耳)至約250微米(10密耳)。根據本發明的受控滲透性膜可以印刷在外和/或內表面上。可以對膜進行印刷，優選在活化之后，例如通過膠印或輪轉凹版印刷設備。如果合適，采用的油墨適于食品包裝。有利地，將根據本發明的受控滲透性膜設計成具有優異的光學清晰度，柔軟的和堅韌的。
本發明的膜可以由任何合適的制造工藝制備，且可以設計它們的性能以適應任何特定的最終用途。合適的制造工藝包括，例如，吹制膜擠出、扁平模頭擠出、共擠出、擠出涂敷和層壓技術。可以使膜采用任何合適的形式，例如卷制材料用于批發商或零售商，和在常規設備中使用。優選地，將根據本發明的膜設計成可以容易在成本有效的生產線速率下機器加工。
成膜聚合物可以為任何合適的類型和一般包括，但不限于，均聚物、共聚物、共聚體，例如嵌段、接枝、無規和交替共聚物或共聚體。術語“聚合物”包括材料的任何可能幾何構型，該構型包括全同立構、間同立構和無規對稱。合適類型的聚合物包括，例如，聚烯烴，如乙烯和含有至少3個，優選3-10個碳原子的線性或支化α-單烯烴的均聚物、共聚物、共聚體及其共混物。可用于本發明的均聚物的例子是聚乙烯、聚丙烯和聚(1-丁烯)。合適共聚物的代表性例子是乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/戊烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物和乙烯/辛烯共聚物。合適類別的聚乙烯包括，但不限于高壓低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。可以使用的其它均聚物、共聚物和共聚體的例子是包括聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯的聚酯、尼龍、聚苯乙烯、乙烯基聚合物如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物(離聚物)、乙烯/苯乙烯共聚體、聚烯化氧聚合物、和聚碳酸酯。共混物的代表性例子是均聚物，如聚乙烯或聚丙烯，和共聚物，如乙烯/丁烯或乙烯/辛烯共聚物的共混物和共聚物的共混物。
成膜聚合物的選擇應當與膜要求一致，例如關于加工性能和物理性能。優選地，成膜聚合物適用于食品包裝應用和滿足由主管規范當局提出的各自要求。這樣的優選聚合物包括，例如，聚乙烯聚合物、聚丙烯聚合物、乙烯乙烯醇共聚物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
在用于形成根據本發明的受控滲透性膜的組合物中，成膜聚合物的數量優選是99.99wt％或更小(基于膜或層中成膜聚合物和填料的數量)。優選地，成膜聚合物的數量是85wt％或更高，更優選90wt％或更高，和最優選96wt％或更高。特別優選的實施方案，成膜聚合物的數量是98wt％-99.975wt％，基于膜和填料的結合重量。
用于本發明的填料材料對成膜聚合物是惰性的，意味著它們不化學干擾或相反地影響膜。合適的填料是有機的或，優選無機粒狀材料。填料可以是天然或合成材料。填料粒子是非多孔的。優選地，粒子是基本球形的及長度對直徑比例是約1-約2。優選的是這樣的填料，該填料具有合適低的壓縮強度使得它們相對容易在活化工藝期間破碎，但在混料或膜制造期間基本不被損害。合適的填料材料的平均粒度可以為30-70微米。對于單層膜，平均粒度典型地為約8-約113微米。
適用于本發明的非多孔填料材料包括，例如，浮石、凝灰巖、流紋巖、石英安山巖、網狀火山渣、礦渣、火山礫、珍珠巖、煤、二氧化硅、金屬氧化物，如氧化鋁、硫酸鹽，如硫酸鋇，碳酸鹽，如碳酸鈣和粘土。特別優選的填料是礦物質、球狀材料，如非多孔二氧化硅，如玻璃珠。也考慮不同填料材料混合物的使用。有利地，在整個用于制備本發明膜和/或層的成膜聚合物中均勻分散填料材料。
在本發明的一個，較不優選實施方案中，將惰性、非多孔填料粒子在它們與成膜聚合物共混之前破碎，從該成膜聚合物制備膜或層。在此實施方案中，將粒子由任何合適的措施，如在板或輥筒之間破碎而首先活化，并隨后與成膜聚合物共混，和隨后由任何合適的工藝將共混物制成膜或層。由于在膜以外的粒子破碎通常導致粒子的瓦解，制備受控滲透性膜的這種方法不如在制造膜之后破碎粒子優選。換言之，粒子簡單地沿產生的通道破壞成更小的非多孔粒子，如碎片等。當在膜基體中破碎時，粒子保持它們的物理整體性而無論從一個表面到另一個表面的所需通道形成。當然在球的情況下，粒子具有單一表面以及從表面上一個點到表面上另一個點的通路。
對本發明，與由于活化而達到受控滲透率的膜或層固有厚度相比較，或與總體多層結構的固有厚度相比較，重要的是填料材料粒度。填料材料的平均粒度小于活化之前的膜、層或多層結構的固有厚度。有利地，活化步驟不改變受控滲透性層或受控滲透性膜的固有厚度。在活化之前的固有厚度基本與活化之后的膜厚度或標距相同。
填料材料的平均粒度至少是膜或層固有厚度的三分之二。優選地，平均粒度對膜厚度或標距的比例是至少0.70，和更優選至少0.80。平均粒度小于膜或層的固有厚度，即平均粒度對膜厚度或標距的比例是0.99或更小，和優選平均粒度對膜厚度或標距的比例是0.90或更小。
優選的是具有窄粒度分布的填料材料。發現窄粒度分布特別適于達到一致的活化結果。特別優選的是這樣的填料材料，對于該填料材料平均粒度，以及90％所有粒子的尺寸，滿足前述段落中描述的相對于固有膜厚度的一般和優選要求。填料材料的所需粒度依賴于固有厚度。例如，對于單層膜，優選的粒度是14-68微米。
填料材料的粒度可以由本領域已知的方法，例如由庫爾特粒度儀方法或由顯微鏡測定。
選擇本發明膜中的填料數量使得在將膜經過活化步驟之后它足以提供所需的受控滲透性。優選地，受控滲透性層中的填料數量--基于該層中存在的填料和成膜聚合物的總重量--是至少0.01wt％或更大，優選0.05wt％或更大，更優選0.1wt％或更大。受控滲透性層中的填料數量應當是15wt％或更低，優選10wt％或更低，更優選8wt％或更低，最優選6wt％或更低，特別優選4wt％或更低。填料數量的特別優選范圍是0.025wt％-8wt％。
可以使用表面改性劑改性填料表面，例如使得它是更疏水性的。表面改性可用于改進填料的分散和/或它對聚合物基體的粘合。有利地，在聚合物基體中均勻分散填料。合適的試劑是本領域已知的并包括，例如，聚合物和脂肪酸。優選的表面改性劑是依照FDA規定的和包括，例如，硬脂酸鈣。
對于本發明的包括成膜聚合物和填料材料的膜的組合物可進一步包括添加劑以賦予或增強膜的某些性能，該添加劑非限制性地包括顏料、抗氧劑、穩定劑、防霧劑、增塑劑、增粘劑、蠟、流動促進劑、表面活性劑、加入以增強組合物加工性能的材料等。由于此滲透性是在填料中產生孔隙的結果，這些添加劑典型地對從活化步驟得到的膜的滲透性具有較少影響，如果有影響的話。在其中滲透性主要是溶液/擴散轉移機理的函數的那些情況下，這些添加劑典型地對膜的滲透性具有更大的影響。組合物可以由常規共混技術，使用設備如兩輥開煉機、班伯里密煉機、以及單和雙螺桿擠出機制備。
本發明的膜特別適用于包裝應用，如新鮮切割產品包裝。優選的是適用于食品和園藝包裝，最優選新鮮產品包裝的膜，該新鮮產品包括例如，水果、蔬菜和花。可以在受控氣氛中包裝新鮮產品，對于包裝的物件將β比例保持在最優水平以改進它的貯存壽命、保存質量和/或降低或預防惡臭氣味。
根據本發明的包裝物包括本發明的受控滲透性膜和一種或多種物品，優選至少一種物品得益于受控滲透性或改進的氣氛包裝。這樣的物品包括，例如，食品，如蔬菜場和新鮮水果、花或微生物，和特別是傾向于呼吸或氧化的那些物品，如切割水果和蔬菜。在此使用的“包裝的”等術語表示以膜在物品和環境之間提供屏蔽的方式，采用根據本發明的受控滲透性膜包裹或圍繞一種或多種物品。優選的包裝物包括新鮮和/或預切割產品，如水果、蔬菜或花。得益于由本發明的膜包裝的產品包括，但不限于，胡蘿卜、花椰菜、菜花、卷心菜、蘑菇、抱子甘藍、豆類、菊苣、芹菜、蘿卜、菠菜、蘆筍、荷蘭芹、秋葵、朝鮮薊、西紅柿、蔬菜共混物、梨(nashi)、梨、李子、漿果、葡萄、杏、橙子、香蕉、蜜桃、獼猴桃、小葡萄、桃子或芒果。根據本發明的膜使得包裝物中改進氣氛的維持在與產品呼吸、產生乙烯和成熟的需要一致。每種產品的最優氣氛不同。可以設計本發明的受控滲透性膜或包裝物以提供相對高的氧氣透過率。這樣的高ORT膜特別適于包裝具有高呼吸要求的產品，避免或顯著降低與低包裝物氧氣水平相關的現象，如惡臭氣味。或者，可以設計本發明的受控滲透性膜或包裝物以允許相對低的氧氣透過，如對于相對更低氧氣透過產品，如長葉萵苣所需的那樣。
如果適當地，包裝物可包含一種或多種膜和包裝的物品以外的組件，如板、盤、或容器狀或箱狀組件。包裝物可以為任何合適的形式，例如，為袋、包裹物、小袋或容器的形式，如容器，其中根據本發明的受控滲透性膜是該容器至少一側中的嵌板。由本發明提供的袋包括，例如具有拉鏈或其它咬合封閉件的未填充或填充的零售用戶一次性袋、開口袋、食品貯存袋、家用貯存袋、冰箱袋、三明治袋和垃圾袋。本發明的一個具體實施方案涉及食品保鮮袋，該袋包括根據本發明的受控滲透性膜和，非必要地，一種或多種食品物品。由本發明提供的包裹物包括，例如，用于包裝各種商品，如肉類、產品等的零售用戶一次性包裹物，在那些商品的銷售之前或用于家用貯存。
根據本發明的包裝物可以由本領域已知的方法制備，例如通過在外周通過加熱來密封根據本發明的膜，或通過形成、填充和密封設備。包裝物可包括再密封機構，如拉鏈或“拉鎖”類型機構，允許用戶重復再密封包裝物。本發明的膜和包裝物適于零售包裝和食品服務工業，例如，學校、餐館、醫院等，其中外觀、長保存期限和安全是必須的。
本發明也提供是受控滲透性容器的包裝物，其中通過在容器一個或多個壁中的窗戶中使用根據本發明的膜作為透氣嵌板控制容器內的滲透性。另外由基本不透氣材料制備容器。可以設計嵌板的滲透性和面積以提供氧氣和二氧化碳的通量，它約等于包裝的新鮮產品數量的預測呼吸速率。
本發明受控滲透性膜的應用不限于產品或有機體的包裝，而是也可包括其它用途，該其它用途包括進一步的包裝應用以及非包裝應用，例如-監測呼吸速率，其中呼吸速率可以從膜的已知滲透率和呼吸氣體的累積確定；-增強吸著劑、清除、或指示聚合物添加劑，其中氣體或液體通過聚合物的滲透限制添加劑的效力；-新鮮紅色肉類包裝應用；-建筑和構造家庭包裹物；-醫療應用，包括一次性保健被單和睡衣，和個人衛生應用-肉類(新鮮紅色肉類以外)、家禽、奶制品或新鮮產品的包裝；-藥物、藥劑和微生物培養基的包裝；-活器官的包裝。
實施例如下實施例是本發明的說明，但不用于以任何方式限制本發明的范圍。
如下方法用于測定如下參數密度(g/cm3)ASTM D-792熔融指數(g/10min)ASTM D-1238，在190℃/2.16kg負荷(條件E)；
落鏢沖擊A(g)ASTM D-1709(66cm(26in)下落高度)埃爾曼多夫撕裂強度(g)ASTM D-1922，方法A。
包括1％和2％正割模量的拉伸性能ASTM D-882。在具有10cm(4in)計量長度的2.54cm×20.3cm(1in×8in)試樣上測量拉伸性能和模量。十字頭速度是用于拉伸性能的50.8cm/min(20in/min)和用于模量的2.54cm/min(1in/min)。
“MD”表示機器方向，“CD”表示交叉方向。
用于這些實施例的成膜聚合物是密度為0.923g/cc和熔融指數(I2)為1.9g/10min的市售高壓LDPE(乙烯均聚物)。用于這些實施例的填料是購自Potters Industries(PQ Industries，U.S.A的分公司)的非多孔二氧化硅珠。在Egan擠出機上采用3英寸模頭和70密耳模頭間隙吹制單層膜。篩組件上的最大目尺寸是120(約200微米)以防止在離開模頭之前二氧化硅珠的累積。熔體溫度是約220℃及擠出機分布是150/160/171/177/182/193/204℃和吹脹比是2.5。
對于活化，通過彼此平行堆疊并在相同速度下運行的成套壓延輥運行膜。設定23℃的溫度和0.41N/mm的壓力以控制膜中達到的滲透性水平。在活化步驟中不改變膜標距。非活化膜樣品1-3的氧氣透過率是900nmol m-1s-1GPa-1。在表1中給出膜樣品的組成。樣品4不是根據本發明的樣品。
表1
在表2中列出活化膜的受控滲透性特性。
表2
N/M表示“未測量的”。
膜樣品1-3活化后的機械性能列于表3
表M9
表4
*LDPE503A(0.923g/cc，1.9的I2)±ELITE*5400G，(0.916g/cc，1.0的I2)，1.5密耳標距*±AFFINITY*PL 1850，(0.902g/cc，3.0的I2)，0.8密耳標距±±非多孔玻璃珠*The Dow Chemical Company的商標
權利要求
1.一種受控滲透性的膜，包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中和具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的破碎、非多孔、惰性填料。
2.一種受控滲透性的膜，包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中和具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的非多孔、惰性粒狀填料，粒狀填料經受足夠的壓縮力以破碎至少一部分粒狀填料。
3.一種受控滲透性的膜，包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中和具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的非多孔/惰性粒狀填料，使膜經受足夠的壓縮力以破碎至少一部分粒狀填料。
4.一種壓縮的受控滲透性的膜，包括A.具有固有厚度的聚合物膜，和B.引入膜中和具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99的非多孔、惰性粒狀填料，至少一部分粒狀填料處于破碎狀態。
5.一種制備受控滲透性膜的方法，方法包括A.使成膜聚合物與具有平均粒度的惰性、非多孔粒狀填料共混；B.從(A)的共混物形成具有固有厚度的膜，使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99，和C.使(B)的膜經受足以破碎至少一部分粒狀填料的壓縮力。
6.一種制備受控滲透性膜的方法，方法包括A.使成膜聚合物與具有平均粒度的惰性、非多孔、破碎粒狀填料共混；B.從(A)的共混物形成具有固有厚度的膜，使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67-0.99。
7.根據權利要求1所述的膜，其中填料構成0.01-15wt％的膜。
8.根據權利要求1所述的膜，具有0.5-2.5的β比例。
9.根據權利要求1所述的膜，包括聚烯烴聚合物。
10.根據權利要求1所述的膜，具有10-125微米的固有膜厚度。
11.根據權利要求1所述的膜，具有單層構造。
12.根據權利要求1所述的膜，具有多層構造，其中將填料引入單個層中。
13.根據權利要求1所述的膜，具有多層構造，其中將填料引入至少兩個層中。
14.根據權利要求1所述的膜，其中填料的平均粒度為30-70微米。
15.根據權利要求1所述的膜，其中填料是球狀礦物質。
16.根據權利要求1所述的膜，其中填料是含硅材料。
17.根據權利要求1所述的膜，形式為袋子或小袋。
18.一種包裝物，包括根據權利要求1所述的受控滲透性的膜。
19.一種改進易腐物品貯存壽命的方法，包括采用根據權利要求1所述的受控滲透性的膜包裝物品。
20.根據權利要求1所述的膜，其中填料構成0.01-5wt％的膜。
21.根據權利要求1所述的膜，其中填料構成0.01-2wt％的膜。
全文摘要
描述了一種受控滲透性的膜，該膜包括至少一種成膜聚合物，和具有平均粒度使得填料平均粒度對膜厚度的比例為0.67－0.99的惰性、非多孔填料材料。也描述了包括這樣受控滲透性膜的包裝物，和膜的制備方法和使用它以改進易腐物品貯存壽命的方法。
文檔編號C08J5/18GK1639234SQ03804909
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月21日 優先權日2002年2月28日
發明者J·M·馬丁 申請人:陶氏環球技術公司