CN101942133A - 热封强度均匀的聚乙烯薄膜和复合薄膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚乙烯薄膜及其制备方法，所述聚乙烯薄膜包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。本发明还提供一种复合薄膜及其制备方法，所述复合薄膜包括：面层、内层和设置在面层和内层之间的阻隔层，所述面层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述阻隔层为聚酯镀铝膜，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。本发明提供的聚乙烯薄膜和复合薄膜热封强度均匀，作为包装材料使用便于消费者掌控开启包装的力度。

Description

热封强度均匀的聚乙烯薄膜和复合薄膜

技术领域

本发明涉及包装材料领域，特别涉及聚乙烯薄膜及其制备方法和复合薄膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，我国的休闲食品市场也在逐步扩大，各种休闲食品如膨化食品，饼干、干果、谷物食品、肉制品系列等深受许多家庭的喜爱。如今，休闲食品已经成为越来越多家庭的生活必需品。尤其在90年代后期，我国休闲食品市场得到了较快的发展，据《中国休闲食品市场高层论坛》统计数据表明，仅2009年我国的休闲食品销售额超过1200亿元，并将15％的速度快速增长，成为一个即将井喷的大金矿，预计到2015年将高达2800亿，成为全球最大的食品消费国。进口休闲食品零售业以其高市值、高速度、高利润的特性必然引爆新一轮的商业扩充投资，中国休闲食品产业必然成为未来十年最具发展潜力的黄金行业。同时，食品包装作为休闲食品必不可少的元素之一，也必将发展成为一个潜力巨大的市场。

目前，大部分休闲食品都采用软包装形式，此种包装保护效果好，成品低廉。同时为了使包装具有阻隔性、印刷性和热封性等综合性能，现有的休闲食品包装多采用复合薄膜，并且热封层通常为聚乙烯(PE)膜。现有的休闲食品包装通常在PE热封层中添加碳酸钙等无机材料用以降低热封层的热粘性和强度，进而实现包装易开口的性能。但是，无机材料在与PE共混时易发生团聚，从而使得无机材料在PE中分散不均，进而造成热封层的热封强度不均，消费者在打开包装时使用的力度不易控制，经常发生消费者用力过大而导致包装内的食品散落的状况。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种PE薄膜及其制备方法，此种PE薄膜热封强度均匀，适合用作包装材料中的热封层使用。本发明还提供一种复合薄膜及其制备方法，该复合薄膜热封后具有均匀的封口强度，便于消费者掌控开启包装的力度。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种PE薄膜，包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

优选的，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.7g/10min～4.0g/10min。

优选的，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.0g/10min～2.0g/10min。

优选的，所述聚丁烯-1的熔融指数为0.4g/10min～4.0g/10min。

本发明还提供一种聚乙烯薄膜的制备方法，包括：

将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丁烯-1混合均匀后于130℃～160℃挤出吹塑成型，所述低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丁烯-1的混合比例按重量计为50～70∶20～30∶10～20。

本发明还提供一种复合薄膜，包括：面层、内层和设置在面层和内层之间的阻隔层，所述面层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述阻隔层为聚酯镀铝膜，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

优选的，所述面层为经过电晕处理的双向拉伸聚丙烯薄膜。

优选的，所述内层还包括复合层，所述复合层包括：20wt％～30wt％低密度聚乙烯和70wt％～80wt％线性低密度聚乙烯。

本发明还提供一种复合薄膜的制备方法，包括：

在阻隔层的一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与所述面层进行第一次干式复合，所述阻隔层为聚酯镀铝膜，所述面层为双向拉伸聚丙烯薄膜；

在所述阻隔层另一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与内层进行第二次干式复合，得到复合薄膜，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

优选的，还包括：第一次干式复合前将所述面层电晕处理后进行印刷。

本发明提供一种聚乙烯薄膜，包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯(LDPE)、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯(LLDPE)和10wt％～20wt％的聚丁烯-1(PB-1)。由于PB-1在聚乙烯中具有低相容性和易分散性，因而将PB-1与LLDPE和LLDPE共混后，LLDPE和LLDPE形成连续的聚乙烯相，PB-1相则以海岛状均匀分散于聚乙烯相中，在剥离封口时PE相与PB-1相界面发生分离实现开启封口。由于PB-1相易于均匀分散于PE相中，因此薄膜的热封强度较为均一，便于消费者掌握开启封口的力度。本发明还提供一种复合薄膜，包括：面层、内层和设置在面层和内层之间的阻隔层，所述面层为双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜，所述阻隔层为聚酯镀铝膜(VMPET)，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。由于此复合薄膜内层中的热封层的热封强度较为均一，因此将此复合薄膜热封后封口强度较为均一，便于消费者掌握开启封口的力度，该复合薄膜可广泛应用于膨化食品，饼干、干果、谷物食品和肉制品等的包装。

附图说明

图1为聚丁烯-1在聚乙烯中的分散示意图；

图2为实施例1制备的PE薄膜电镜扫描图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种PE薄膜，包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

本发明提供的PE薄膜适合用作包装复合薄膜中的热封层，LDPE的熔点较低，易于加工成型，且价格低廉。LLDPE是乙烯与α-烯烃的共聚物，其分子结构与HDPE一样呈线性直链状，但因单体中加入α-烯烃，致使分子链上含有许多短小而规整的支链，LLDPE热粘性良好，具有提高封口热粘性的作用。本发明中加入聚丁烯(PB-1)的目的在于提升薄膜的强度，并且利用PB-1在聚乙烯中具有低相容性和易分散性，使PB-1与LDPE和LLDPE熔融共混后形成如图1所示结构，参见图1为PB-1在聚乙烯中的分散示意图，其中LDPE和LLDPE形成连续的PE相1，PB-1相2以“海岛”状均匀分散于PE相中。在剥离封口时PE相与PB-1相界面发生分离实现开启封口。由于PB-1相易于均匀分散于PE相中，因此薄膜的热封强度较为均一，便于消费者掌握开启封口的力度。同时，可通过调节PB-1的含量达到不同的热封强度，PB-1的含量越高，聚乙烯薄膜的热封强度越低，进而实现热封强度可控。

本发明优选选用熔融指数为0.4g/10min～4.0g/10min的PB-1，PB-1熔融指数过高则影响其在PE相中分散的均匀性，PB-1熔融指数过低则增加了其与PE相的相容性，难以形成PB-1/PE两相界面。

本发明还优选选用熔融指数为0.7g/10min～4.0g/10min的LDPE，熔融指数为1.0g/10min～2.0g/10min的LLDPE。比例相同的PB-1与不同熔融指数的LDPE和LLDPE形成的体系，其封口强度随着LDPE和LLDPE熔融指数的提高而提高，LDPE和LLDPE的熔融指数过高，则薄膜封口强度过大，造成封口难以开启；LDPE和LLDPE的熔融指数过低，热封强度差，封口易于在运输过程就发生损坏，达不到保护产品的效果。

本发明还提供上述聚乙烯薄膜的制备方法，包括：

将LDPE、LLDPE和PB-1混合均匀后于130℃～160℃挤出吹塑成形，所述LDPE、LLDPE和PB-1的混合比例按重量计为50～70∶20～30∶10～20。对于挤出吹塑可以为本领域技术人员熟知的方法，具体如：将一定比例的LDPE粒子、LLDPE粒子和PB-1粒子混合均匀，经过挤出机熔融并形成管坯，将管坯拉伸后从挤出机模头中心冲出压缩空气，将管坯吹胀成泡状膜，同时将泡状膜冷却后定型得到薄膜，对于挤出机可以为本领域技术人员熟知的设备，本发明对此并无特别限制。

本发明还提供一种复合薄膜，包括：面层、内层和设置在面层和内层之间的阻隔层，所述面层为BOPP，所述阻隔层为VMPET，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的LDPE、20wt％～30wt％的LLDPE和10wt％～20wt％的PB-1。

BOPP是层合包装中使用较为广泛的塑料薄膜材料，具有优良的防潮性和抗水性，它可以像玻璃纸一样被涂布，并且还可以与其他树脂共挤塑，将BOPP进行电晕处理后还可使其具有优良的印刷适应性。

选用VMPET作为阻隔层是因为其对光、空气、水等均具有较好的阻隔性，并且附着力好，具有优良的耐折和韧性。VMPET特别适合用作食品包装，能够较好的保持食品风味。

内层中的热封层的组成与上述PE薄膜的组成相同，因此采用此种内层赋予复合薄膜良好的热封性能，均匀的热封强度，并可通过PB-1的含量及LDPE和LLDPE熔融指数实现复合薄膜热封强度可控。

为了提高内层与阻隔层的复合强度，内层还优选包括复合层，复合层包括：20wt％～30wt％的LDPE和70wt％～80wt％的LLDPE。为了调整复合薄膜的机械性能或颜色，还可在复合层层和热封层间增设中间层，中间层包括：20wt％～30wt％低密度聚乙烯和70wt％～80wt％线性低密度聚乙烯，还可向其加入色母粒或改善薄膜机械性能的其他聚合物，如高密度聚乙烯等，本发明对此并无特别限制。

内层优选为共挤出吹塑成型，以含有复合层、中间层和热封层的内层为例，其制备工艺具体如：分别向三台挤出机中加入复合层、中间层和热封层原料，上述原料在挤出机料筒内熔融塑化后在机头复合、挤出具有三层结构的管坯，将管坯拉伸后挤出机模头中心冲出压缩空气，将管坯吹胀成泡状膜，同时将泡状膜冷却后定型。为了进一步增强内层与阻隔层的复合强度，还可将内层的复合层面进行电晕处理。

本发明还提供一种上述复合薄膜的制备方法，包括：

在上述阻隔层一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与所述面层进行第一次干式复合；

在上述阻隔层另一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与所述内层进行第二次干式复合，得到复合薄膜。

本发明采用干式复合法依次将面层、阻隔层和内层进行复合，使用的溶剂型粘合剂优选为聚氨酯等热塑型树脂。为了改善面层的印刷适应性，在进行第一次热压复合前，还需对面层进行电晕处理后印刷。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚乙烯薄膜及复合薄膜进行描述。以下实施例中LDPE由BASELL公司提供，型号为2420OH，熔融指数为1.7～2.1；LLDPE由EXXONMOBIL公司提供，型号为1002YB，熔融指数为0.9～1.1；PB-1由BASELL公司提供，型号为8640M，熔融指数为0.9～1.1；胶粘剂由北京高盟新材料有限公司提供，型号为YH2000D。

实施例1

将65kgLDPE粒子、25kgLLDPE粒子和10kgPB-1粒子混合均匀后加入挤出机料筒中，上述聚合物粒子经过挤出机熔融并形成管坯，将管坯拉伸后从挤出机模头中心冲出压缩空气，将管坯吹胀成泡状膜，同时将泡状膜经风环冷却风冷却定型制得PE薄膜，设置挤出机设备工艺参数参见表1。参见图2为本实施例制备的PE薄膜电镜扫描图，由图可知，PB-1相均匀以海岛状均匀分散于聚乙烯相中。

表1挤出机工艺参数

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，以60kgLDPE粒子、25kgLLDPE粒子和15kgPB-1为原料，其余步骤与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，以50kgLDPE粒子、25kgLLDPE粒子和25kgPB-1为原料，其余步骤与实施例1相同。

将实施例1至3制备的PE薄膜在110℃热封后，在实施例1制备的PE薄膜封口上随机选取三点，编号分别为1a、1b、1c，在实施例2制备的PE薄膜封口上随机选取三点，编号分别为2a、2b、2c，在实施例3制备的PE薄膜封口上随机选取三点，编号分别为3a、3b、3c，使用热封测试仪测试上述9个点的封口强度，测试结果列于表2。

表2封口强度测试结果

实施例4

将BOPP膜进行电晕处理后印刷，得到面层；

将面层和VMPET通过干式复合机进行第一次复合，所用胶粘剂的操作浓度控制在3号察恩杯17秒～20秒，干燥温度为70℃，设置复合机速度为130m/min；再将第一次复合后得到的薄膜与实施例1制备的PE薄膜干式复合机进行第二次复合，所用胶粘剂的操作浓度控制在3号察恩杯16秒～20秒，干燥温度为70℃，设置复合机速度为100m/min，得到复合薄膜。

实施例5

本实施例与实施例4的区别在于，内层是按照以下方法制备的：

使用三层共挤薄膜吹塑机组，向第一挤出机料筒内加入：25kgLDPE和75kgLLDPE；向第二挤出机料筒内加入22kgLDPE、73kgLLDPE和5kg白色色母粒；向第三挤出机料筒内加入63kgLDPE、25kgLLDPE和12kgPB-1，其中第一挤出机内原料形成复合层，第二挤出机内原料形成中间层，第三挤出机内原料形成热封层，设置挤出机工艺参数列于表3，得到内层；

将内层的复合层面进行点晕处理，将电晕处理后的复合层面与VMPET进行干式复合，其余步骤与实施例4相同。

表3挤出机工艺参数

将实施例5制备的复合薄膜和韩国SK株式会社生产的型号为SK-I复合薄膜在120℃热封后，在实施例5制备的PE薄膜封口上随机选取三点，编号分别为5a、5b、5c，在韩国SK株式会社生产的型号为SK-I复合薄膜封口上随机选取三点，编号分别为6a、6b、6c，使用拉力试验机测试上述6个点的封口强度，测试结果列于表4。

表4封口强度测试结果

由上述结果可知，本发明提供的聚乙烯薄膜和复合薄膜具有均匀的热封强度，便于消费者控制开启封口的力度。同时，还可通过调节PB-1的含量实现热封强度可控。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种聚乙烯薄膜，包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

2.根据权利要求1所述的聚乙烯薄膜，其特征在于，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.7g/10min～4.0g/10min。

3.根据权利要求1所述的聚乙烯薄膜，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为1.0g/10min～2.0g/10min。

4.根据权利要求1所述的聚乙烯薄膜，其特征在于，所述聚丁烯-1的熔融指数为0.4g/10min～4.0g/10min。

5.一种聚乙烯薄膜的制备方法，包括：

将低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丁烯-1混合均匀后于130℃～160℃挤出吹塑成型，所述低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丁烯-1的混合比例按重量计为50～70∶20～30∶10～20。

6.一种复合薄膜，其特征在于，包括：面层、内层和设置在面层和内层之间的阻隔层，所述面层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述阻隔层为聚酯镀铝膜，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

7.根据权利要求6所述的复合薄膜，其特征在于，所述面层为经过电晕处理的双向拉伸聚丙烯薄膜。

8.根据权利要求6所述的复合薄膜，其特征在于，所述内层还包括复合层，所述复合层包括：20wt％～30wt％低密度聚乙烯和70wt％～80wt％线性低密度聚乙烯。

9.一种复合薄膜的制备方法，包括：

在阻隔层的一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与所述面层进行第一次干式复合，所述阻隔层为聚酯镀铝膜，所述面层为双向拉伸聚丙烯薄膜；

在所述阻隔层另一面涂覆溶剂型粘合剂，待溶剂挥发后，与内层进行第二次干式复合，得到复合薄膜，所述内层至少包括热封层，所述热封层包括：50wt％～70wt％的低密度聚乙烯、20wt％～30wt％的线性低密度聚乙烯和10wt％～20wt％的聚丁烯-1。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：第一次干式复合前将所述面层电晕处理后进行印刷。