CN101659141B - 超低温热封聚丙烯流延膜 - Google Patents

超低温热封聚丙烯流延膜 Download PDF

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Abstract

一种超低温热封聚丙烯流延膜，由热封层、聚丙烯芯层和聚丙烯电晕层三层流延共挤复合而成，其中热封层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯无规共聚物10～80份，聚烯烃弹性体20～90份，爽滑剂0.1～0.5份，防粘连剂0.1～0.5份。本发明通过对热封材料各成分含量进行优化设计，有效地降低了包装薄膜的起始热封温度，拓宽了热封温度范围。该产品投入生产应用后，可以提高包装制袋的速度，保证袋子的密封性，同时降低了制袋的废品率。从而大大提升了应用厂家的生产效率，可广泛用于食品、医药、纺织品等用品快速自动化包装，尤其在气密性要求高的自动包装领域更具有优势。

Description

超低温热封聚丙烯流延膜
技术领域
本发明涉及一种包装薄膜制品，尤其是涉及一种超低温热封聚丙烯流延膜。
背景技术
包装用塑料袋制品中，热封制袋因其外观多样、生产快速、节省成本而得到快速发展，普遍应用在日化产品、医药产品等包装领域。随着包装技术的改进与发展，包装材料也日新月异。目前包装用热封制袋大部分都是复合膜，如铝塑复合膜、塑塑复合膜和纸塑复合膜等产品，复合膜一般由三层结构组成，外层为印刷层，芯层为阻隔层，内层为热封层。在热封过程中，最为重要的是热封层材料的热封特性，即包括热封温度及热封强度。热封层材料的可热封温度范围越宽，则越容易控制好热封效果。反之，热封温度范围越窄，实际操作就越困难：设定的温度偏低，无法使材料完全达到粘流状态，造成封口强度差，甚至产生虚封和漏封；设定温度偏高，又会造成封口起皱和拉丝等现象，甚至还会对被包装内容物造成不良影响。随着市场竞争的日趋激烈化，使得产品制造商既要保证产品质量又要竭尽全力地争取缩短包装材料的包装时间，以取得理想的生产效率。所以具有良好的热封性能的包装材料无疑成为商家节约生产成本，提高产品竞争力的强有力保证。
目前，常用的普通热封膜的起始热封温度一般在115℃左右，且热封温度范围也比较窄，因此在实际操作时会因之而对高速热复合或直接热封包装过程带来一定的困难。因此，如何降低热封膜的热封温度并扩大热封温度范围是一件迫切需要解决，并且很有发展前景的课题。
发明内容
本发明主要是解决现有应用于包装领域的薄膜所存在的起始热封温度高、热封温度范围窄，热封性能差等技术问题。
本发明主要是通过下述技术方案得以解决上述技术问题的：该薄膜由热封层、聚丙烯芯层和聚丙烯电晕层三层流延共挤复合而成。其中热封层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯无规共聚物10～80份，聚烯烃弹性体20～90份，爽滑剂0.1～0.5份，防粘连剂0.1～0.5份。
作为优选，所述热封层各组分的重量比为：聚丙烯无规共聚物10～20份，聚烯烃弹性体80～90份，爽滑剂0.1～0.5份，防粘连剂0.1～0.5份。
作为优选，所述聚烯烃弹性体为乙烯-丙烯弹性体。
作为优选，所述聚烯烃弹性体为乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯辛烯共弹性体，其混合比为1∶0.3～0.8。
作为优选，所述聚丙烯芯层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(简称SEBS)3～5份，爽滑剂0.1～0.5份。
作为优选，所述聚丙烯电晕层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯100份，防粘连剂0.1～0.5份。
作为优选，所述防粘连剂为二氧化硅或其它硅酸盐。
作为优选，所述爽滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。
在本发明中，所述聚丙烯无规共聚物中含有93～97wt％的丙烯分子及3～7wt％的乙烯分子。
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)是一类新型的热塑性弹性体，是SBS经加氢处理后的产物。SEBS不但具有优异的耐老化性能，且具有较好的力学性能，且与其它材料有较强的粘接力，因此有效的改善了聚丙烯芯层的力学性能，并增强了聚丙烯芯层与热封层的结合力。
乙烯-丙烯弹性体采用茂金属催化，其乙烯含量为25～35wt％时，热塑性较好。聚乙烯-辛烯共弹性体(其中辛烯含量范围在20～40wt％)具有优良的热塑性，而且拥有良好的力学性能。
特别是，当本发明的聚烯烃弹性体采用乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯辛烯共弹性体的组合物时，其成品薄膜的起始热封温度可以低至75℃，并且强度较好。
爽滑剂的作用是通过熔融挤出均匀分散于塑料薄膜中，最后在生产和使用过程中迁移至薄膜表面，形成一爽滑层，降低薄膜表面的摩擦系数，使之不互相粘连，令放卷和分切更为顺畅，并具有良好的开口性。
防粘连剂的作用是可以在成品薄膜的表面形成许多的突起或不同松弛状的凹凸，使成品薄膜的表面具有一定的粗糙度。这样当成品薄膜叠放或卷置在一起时，可以让各薄膜层之间存留一定量的空气，从而减少薄膜间的有效接触面积，达到了防止薄膜粘连的作用。
本发明通过对热封材料各成分含量进行优化设计，有效地降低了包装薄膜的起始热封温度，拓宽了热封温度范围。该产品投入生产应用后，可以提高包装制袋的速度，保证袋子的密封性，同时降低了制袋的废品率。从而大大提升了应用厂家的生产效率，可广泛用于食品、医药、纺织品等用品快速自动化包装，尤其在气密性要求高的自动包装领域更具有优势。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：按重量比将聚丙烯均聚物100份(每份5公斤，下同)，二氧化硅0.5份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)5份，油酸酰胺0.5份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有93wt％的丙烯分子及7wt％的乙烯分子)50份，乙烯-丙烯弹性体50份，二氧化硅粉0.5份，油酸酰胺0.1份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。其中第一台挤出机原料对应的是电晕层，第二台对应的是芯层，第三台对应的是热封层(下同)。
实施例2：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅粉0.4份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)3份，油酸酰胺0.4份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有97wt％的丙烯分子及3wt％的乙烯分子)60份，乙烯-丙烯弹性体40份，二氧化硅粉0.3份，油酸酰胺0.3份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。
实施例3：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)5份，油酸酰胺0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有94wt％的丙烯分子及6wt％的乙烯分子)70份，乙烯-丙烯弹性体30份，二氧化硅粉0.3份，油酸酰胺0.5份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。
实施例4：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅0.2份，混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)4份，油酸酰胺0.2份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有94wt％的丙烯分子及6wt％的乙烯分子)45份，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.4)55份，二氧化硅粉0.2份，芥酸酰胺0.2份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。其中第一台挤出机原料对应的是电晕层，第二台对应的是芯层，第三台对应的是热封层。
实施例5：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅0.1份，混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)5份，油酸酰胺0.1份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物10份(含有97wt％的丙烯分子及3wt％的乙烯分子)，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.6)90份，二氧化硅粉0.1份，芥酸酰胺0.4份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。
实施例6：按重量比将聚丙烯均聚物100份，硅酸盐0.5份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)5份，芥酸酰胺0.5份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有94wt％的丙烯分子及6wt％的乙烯分子)30份，乙烯-丙烯弹性体70份，硅酸盐0.5份，油酸酰胺0.5份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。
实施例7：按重量比将聚丙烯均聚物100份，硅酸盐0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)3份，芥酸酰胺0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有94wt％的丙烯分子及6wt％的乙烯分子)40份，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.3)60份，硅酸盐0.3份，油酸酰胺0.1份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。
实施例8：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅粉0.1份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)5份，芥酸酰胺0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有94wt％的丙烯分子及6wt％的乙烯分子)18份，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.5)82份，二氧化硅粉0.2份，油酸酰胺0.3份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。其中第一台挤出机原料对应的是电晕层，第二台对应的是芯层，第三台对应的是热封层。
实施例9：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅粉0.1份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)4份，芥酸酰胺0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有93wt％的丙烯分子及7wt％的乙烯分子)20份，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.8)80份，二氧化硅粉0.3份，油酸酰胺0.4份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。其中第一台挤出机原料对应的是电晕层，第二台对应的是芯层，第三台对应的是热封层。
实施例10：按重量比将聚丙烯均聚物100份，二氧化硅粉0.5份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第一台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)4份，芥酸酰胺0.3份混合均匀后投入流延薄膜生产线的第二台挤出机料斗中；按重量比将聚丙烯无规共聚物(含有95wt％的丙烯分子及5wt％的乙烯分子)90份，乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯-辛烯共弹性体的组合物(其混合比为1∶0.7)10份，硅酸盐0.3份，油酸酰胺0.4份，混合后投入第三台挤出机料斗内；从三台挤出机出来的熔融物经过集料器，T型模头挤出，然后经过冷却定型，外表层电晕处理，修边，即得到具有热封层、芯层和电晕层的本发明薄膜制品。其中第一台挤出机原料对应的是电晕层，第二台对应的是芯层，第三台对应的是热封层。
在上述实施例中，所述二氧化硅包括各种改性二氧化硅，如偶联剂改性二氧化硅。硅酸盐是指硅、氧与其它如铝、铁、钙、镁、钾、钠等化学元素结合而成的具有正四面体结构的一类化合物(二氧化硅除外)。
为了验证本发明的效果，将实施例2、4、8制备的薄膜制品与现有的普通聚乙烯热封膜和普通聚丙烯热封膜进行热封性能对比测试，测试时，各试验样品的厚度为30μm，取样宽度为15mm，热封时间为1s，热封压力为180N，拉伸速度为250mm/min。其测试数据见表1。
表1：热封性能对比(热封强度单位：N/15mm)
  热封温度(℃)   聚乙烯热封膜   聚丙烯热封膜   实施例2   实施例4   实施例8
  72   0   0   0   0   0.4
  75   0   0   0   0   1.7
  78   0   0   0   0   2.9
  81   0   0   0   1.1   5.7
  84   0   0   0   2.7   9.8
  87   0   0   0   5.3   10.3
  90   0   0   0   9.0   10.8
  93   0   0   0   9.9   12
  96   0   0   1.0   10.3   12.3
  99   0   0   3.9   11.2   12.7
  102   1.1   0   7.4   11.5   13.3
  105   2.7   0   9.3   12.4   13.2
  108   6.3   1.5   10.1   12.6   13.5
  111   10.5   3   12.3   12.7   13.5
  114   11.8   10   13   12.9   13.1
  117   12.1   12.5   14   13.2   13.2
  120   12.5   14.1   13.7   13.4   14.2
  123   12.6   14.3   13.6   14.5   14.4
  126   软化变形   14.1   14   14   软化变形
  129   软化变形   14   14.5   软化变形   软化变形
  132   软化变形   14.7   软化变形   软化变形   软化变形
  135   软化变形   软化变形   软化变形   软化变形   软化变形
注：软化变形是指在热封过程中由于热封层材料表面受热软化而导致薄膜变形甚至断裂。
对表1中的各项指标进行分析，可以得到以下结论：与传统聚乙烯热封膜和聚丙烯热封膜相比，本发明之薄膜主要有如下的特点：1、起始热封温度低。2、热封范围宽。3、热粘合性能好。因此，在实际应用过程中，本发明之产品具有更可靠的热封质量保证，可以减少终端客户包装及储存过程损失，提升终端客户包装机的生产效率，在自动包装及气密性要求高的场合具有更良好的应用优势。

Claims (6)

1.  一种超低温热封聚丙烯流延膜，由热封层、聚丙烯芯层和聚丙烯电晕层三层流延共挤复合而成，其特征是所述热封层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯无规共聚物10～80份，聚烯烃弹性体20～90份，爽滑剂0.1～0.5份，防粘连剂0.1～0.5份，所述聚丙烯芯层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯均聚物100份，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物3～5份，爽滑剂0.1～0.5份；所述聚烯烃弹性体为乙烯-丙烯弹性体、混合比为1：0.3～0.8的乙烯-丙烯弹性体和聚乙烯辛烯共弹性体的任意一种。
2.根据权利要求1所述的超低温热封聚丙烯流延膜，其特征是所述热封层各组分的重量比为：聚丙烯无规共聚物10～20份，聚烯烃弹性体80～90份，爽滑剂0.1～0.5份，防粘连剂0.1～0.5份。
3.根据权利要求1所述的超低温热封聚丙烯流延膜，其特征是所述聚丙烯电晕层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯100份，防粘连剂0.1～0.5份。
4.根据权利要求1或2或3所述的超低温热封聚丙烯流延膜，其特征是所述防粘连剂为二氧化硅或硅酸盐。
5.根据权利要求1或2或3所述的超低温热封聚丙烯流延膜，其特征是所述爽滑剂为油酸酰胺或芥酸酰胺。
6.根据权利要求1或2所述的超低温热封聚丙烯流延膜，其特征是所述聚丙烯无规共聚物中含有93～ 97 wt％的丙烯分子及3～7 wt％的乙烯分子。
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