CN103112230B - 一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜，它涉及一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜。本发明是要解决现有聚酯薄膜在高温蒸煮后或者食物杀菌过程中，各层之间容易脱层、起泡，变形出现渗漏现象以及制备工艺复杂、成本高的问题。本发明一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，B层为中间层；A层和C层至少有一层含有水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯或碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明应用于食品包装和材料印刷领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜。
背景技术
蒸煮袋是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋，它具有罐头容器和耐沸水塑料袋两者的优点，因此，又称之为“软罐头”。经过十多年的使用证明，它是一种理想的销售包装容器。其构成多为层间材料复合而成，典型结构是(BOPET)/镀铝层/胶黏剂/热封层(CPP)。而且必须保证镀铝基膜具有良好的热稳定性如耐水蒸煮性(121℃/30min或135℃/15min)，其表面极性在苛刻的加工条件和长期的使用过程中应当尽可能的保持不变。国内外现有较成熟的技术主要是膜的表面处理如电晕处理和膜的在线涂布处理(也称化学处理、预涂处理等)。在线涂布是指在膜的拉伸过程中在其表面涂上一层极性较高的粘合树脂，形成一个过渡层。PET薄膜电晕处理后其表面电晕效果随时间和环境条件退化严重，对后续镀铝不利，在线涂布法是切实可行，但在实际应用中还存在着以下几个问题：(1)涂布树脂与基膜粘合强度不够或者不均匀，存在脱附的问题；(2)涂布树脂针对性强，聚酯膜和不同的基材复合时不存在通用的涂布树脂，每种树脂应用专一性强；(3)涂布设备投资较大，维护困难。(4)在线涂布必须有一个涂布树脂预合成问题，目前国内尚无工业化的涂布树脂，只能依赖进口，成本很高，而且即使引进涂布树脂生产技术，由于涂布树脂的生产工艺很复杂，质量控制困难，因此生产技术难度很大。特别是在高温蒸煮后或者食物杀菌过程中，各层之间容易脱层、起泡，变形出现渗漏现象，引起产品变质。
发明内容
本发明是要解决现有聚酯薄膜在高温蒸煮后或者食物杀菌过程中，各层之间容易脱层、起泡，变形出现渗漏现象以及制备工艺复杂、成本高的问题，提供了一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜。
本发明一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，B层为中间层；其中A层、B层和C层均是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或者几种按任意比混合的混合物制成；其中A层和C层至少有一层含有水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯或碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本发明具有三层结构具有持久恒定的比较高的表面张力，对氧气等气体具有一定阻隔性。本发明三层结构均使用聚酯材料，耐蒸煮，可耐121℃/30min或135℃/15min高温灭菌的要求。本发明边缘层即A层或C层为具有水溶性的或碱溶性聚酯层，代替薄膜表面的电晕处理和在线涂覆技术以达到薄膜表面张力恒久性，工艺简单。中间B层为聚酯粘合层无需胶黏剂，无污染，无害健康。并有效将两个边缘层粘合在一起，不易脱层，易于共挤出成型。本发明不需要涂布设备，利用普通双向拉膜设备就可以实现，成本较低，综上所述，本发明的三层共挤耐高温聚酯薄膜，阻隔性好，耐高温蒸煮且无异味，无害健康，可延长被包装产品的保质期，并且制备工艺简单，成本低。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，B层为中间层；其中A层、B层和C层均是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或者几种按任意比混合的混合物制成；其中A层和C层至少有一层含有水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯或碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施方式中的水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯为市售产品。
本实施方式具有三层结构具有持久恒定的比较高的表面张力，对氧气等气体具有一定阻隔性。本实施方式三层结构均使用聚酯材料，耐蒸煮，可耐121℃/30min或135℃/15min高温灭菌的要求。本实施方式边缘层即A层和C层为具有水溶性的或碱溶性、聚酯层，代替薄膜表面的电晕处理和在线涂覆技术以达到薄膜表面张力恒久性，工艺简单。中间B层为聚酯粘合层无需胶黏剂，无污染，无害健康。并有效将两个边缘层粘合在一起，不易脱层，易于共挤出成型。本实施方式不需要涂布设备，利用普通双向拉膜设备就可以实现成本较低，综上所述，本实施方式的三层共挤耐高温聚酯薄膜，阻隔性好，耐高温蒸煮且无异味，无害健康，可延长被包装产品的保质期，并且制备工艺简单，成本低。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：水溶性对苯二甲酸乙二醇酯和碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯是由磺酸盐改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯；其中磺酸盐为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸二乙酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钾和间苯二甲酸-5-磺酸锂的一种或几种按任意比组合的混合物。其它与具体实施方式一相同。
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验1、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的78％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的22％。
B层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯和水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的80％，水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的20％。
C层是由质量含量为78％的水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和质量含量为22％的二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
制备方法：将干燥好的A，B，C层母料分别加入双螺杆挤出机a，b，c，分别调整挤出机温区温度270℃、265℃、270℃，母料经熔融过滤后，经多层共挤工艺制成三层复合铸片、经横向拉伸纵向拉伸而成三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜。
试验2、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的65％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的15％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的20％。
B层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯、水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的80％，水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的15％，二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的5％。
C层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的78％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的22％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验3、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的35％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的40％。
B层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的23％，二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的77％。
C层是由碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的63％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的11％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的26％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验4、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的50％。
B层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的31％，二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的13％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的56％。
C层是由碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的23％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的16％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的61％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验5、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的50％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的50％。
B层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
C层是由二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的20％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的80％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验6、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的50％。
B层是由二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的20％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占B层总质量的80％。
C层是由二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中二氧化硅改性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的20％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的80％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验7、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的75％。
B层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
C层是由碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的23％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的16％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的61％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验8、本试验一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，A层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占A层总质量的50％。
B层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
C层是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。其中水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的25％，二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的25％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占C层总质量的50％。
本试验的制备方法与试验1相同。
试验1～8中的水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯和碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯为市售产品。
将试验1～8制备的三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜在121℃水中蒸煮30min或135℃水中蒸煮15min，薄膜表面不起皱、不变形、层与层之间不分离；薄膜镀铝后符合其他薄膜制袋在121℃水中蒸煮30min或135℃水中蒸煮15min的要求，层与层之间不分离、不脱落，镀铝层无变化，是一种高温耐蒸煮聚酯薄膜，可用于食品包装，安全使用。
Claims (1)
1.一种三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于三层共挤耐高温蒸煮双向拉伸聚酯薄膜分为A层、B层和C层，B层为中间层；其中A层、B层和C层均是由水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和二氧化硅改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或者几种按任意比混合的混合物制成；其中A层和C层至少有一层含有水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯或碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述水溶性对苯二甲酸乙二醇酯和碱溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯是由磺酸盐改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯；其中磺酸盐为间苯二甲酸-5-磺酸钠。
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