[發(fā)明專利]塑料薄膜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980104799.6
• 申請日: 2009-02-06
• 公開（公告）號: CN101981093A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 查爾斯·沃特金森
• 申請（專利權(quán)）人: 查爾斯·沃特金森
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08K3/40;B32B27/20
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 曹津燕

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料薄膜，其由合適的聚合材料或其它材料制成，尤其由熱塑性塑料材料制成。此塑料薄膜在例如包裝或相關(guān)工業(yè)中具有廣泛的用途。

發(fā)明背景

熱塑性材料由于其成本低并且易于將其形成多種形狀以及包裝能力(wrapping?capability)而廣泛用于包裝中。然而，此類材料通常受到這樣的缺陷的影響，即對于氣體和蒸汽擴散以及對于化學(xué)品和/或氣味污染只能提供相對差的屏障。

提供的氣體屏障差包裝中的一個特殊缺陷。氧敏感的材料，例如要非冷藏保存的食品，由于氧的存在可能很快變質(zhì)。

此外，當例如食品和糖果的材料被包裝起來時，蒸汽屏障性能差是一個嚴重的缺陷，這是由于當它們變得潮濕時易于變質(zhì)。當被包裝的材料包括調(diào)味品組分時也存在缺陷，調(diào)味品組分通過包裝材料擴散，結(jié)果損失味道。

含碳酸飲料的瓶子可能損失氣體，使得內(nèi)容物變得不發(fā)泡。

當包裝材料用于儲存例如廢品時，化學(xué)品/氣味抗性差是一個缺陷。在食品的情況下，可能會發(fā)生氣味損失。

可以通過加入不可滲透的片狀結(jié)構(gòu)來改進聚合物復(fù)合薄膜的屏障性能。當所述片定向為與擴散或滲透的方向相垂直時，擴散的分子絕大多數(shù)圍繞所述片移動。這造成水分或氣體在薄膜中不得不移動的路線長度有顯著的提高，大大降低了所述聚合物的滲透性。

此類填料已包括剝離型硅酸鹽納米粘土、滑石粉末和其它層狀類型填料，例如云母。

現(xiàn)已有且足夠薄的薄片微粒包括云母和硅石薄片。云母具有約300nm至500nm的厚度。由粘土，例如蒙脫石制備的硅石薄片的厚度為1nm至4nm，而通過溶膠-凝膠過程制備的人造硅石薄片厚度為約350nm。

這些薄片微粒用作滲透阻滯劑和抑制劑都具有缺陷，特別是前兩個為天然形成的，它們的厚度不適用于多種用途且不能改變。

人造硅石薄片在其厚度方面受限，并且還非常昂貴。

通常，這三種類型的薄片對于在包裝中的應(yīng)用要么太薄，要么太厚，或者具有其它缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提供了加入填料的塑料薄膜或其它薄膜，所述填料包含平均厚度為10至2000nm的玻璃薄片。

玻璃薄片具有多種優(yōu)勢，包括成本和厚度可以針對特殊應(yīng)用進行調(diào)整的事實。此外，所述組合物可以被改變，并可以被設(shè)計以釋放化學(xué)化合物或離子，所述化學(xué)化合物或離子適合提供特殊性能，例如霉菌抑制。

用于本發(fā)明的玻璃薄片可以通過例如描述于歐洲專利No?EP?0289240和同樣描述于PCT專利申請No.PCT/GB2008/003230的方法制成。此方法包括使用紡杯(spinning?cup)制備從所述杯的邊緣放射性發(fā)散的熔化玻璃的平薄膜。所述薄膜填入兩個片之間形成環(huán)狀文氏管(annular?venturi)，并用強迫空氣超冷卻。所述薄膜由于高速氣流而被斷裂，并由其賦予拉力(摩擦阻力)。

制備厚度均一的平玻璃薄片中所涉及的參數(shù)是可變和綜合的。它們包括：

●玻璃組合物、熔化溫度和粘度

●玻璃在熔融槽中的溫度

●玻璃離開槽并進入杯中的質(zhì)量流量

●玻璃進入杯中的溫度

●玻璃槽的出口和杯的入口之間的距離

●杯的直徑和深度

●杯的散熱性能

●杯的旋轉(zhuǎn)和速度

●杯的邊緣和放射文氏管的入口之間的距離

●形成放射文氏管的片之間的距離

●文氏管片的直徑

●被引入到文氏管片之間的空氣的體積和壓力

●在文氏管之片之間流動的空氣的溫度

●氣旋的直徑和構(gòu)造。

這些參數(shù)都可以被改變，其結(jié)果為所述玻璃薄片被制備或不被制備。如果制備出來，薄片可以為平的或者有波紋的，其可以為在厚度上有實質(zhì)性改變或者在厚度上非常一致。所述薄片可以大或小或者在截面上。此方法可以用于制備在用于本發(fā)明的厚度的范圍內(nèi)的任何期望厚度的薄片。

將玻璃薄片加入到合適的聚合薄膜或其它薄膜中可以降低或抑制所述薄膜被多種材料的滲透，所述材料包括氣體、蒸汽、化學(xué)品或氣味。此外，所述玻璃薄片可以提高包括機械強度、剛性或彎曲模量、熱變形溫度和撕裂強度的性能。此外，所述薄膜的成核特性和耐火特性可以得到改進。

優(yōu)選地，所述玻璃薄片的平均厚度為40至1000nm。

優(yōu)選地，所述玻璃薄片的平均顆粒大小為5至1000微米。

優(yōu)選地，所述玻璃薄片選自C或E型玻璃、低堿性玻璃、ECR玻璃、磷酸鹽玻璃以及水溶性組合物中的一種或多種。