CN105365316A - 一种阻隔膜、阻隔膜的制造方法及真空隔热板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装薄膜技术领域，尤其涉及一种阻隔膜、阻隔膜的制造方法及真空隔热板。本发明提供的阻隔膜，包括位于外侧的尼龙层和位于内侧的复合聚乙烯层，在尼龙层和复合聚乙烯层之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层和乙烯-乙烯醇共聚物层。PEN的气体阻隔性更好约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔相比导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。

Description

一种阻隔膜、阻隔膜的制造方法及真空隔热板
技术领域
本发明涉及包装薄膜技术领域，尤其涉及一种真空隔热板包装用阻隔膜、阻隔膜的制造方法及真空隔热板。
背景技术
真空隔热板(VacuumInsulationPanel，VIP板)是一种超绝热保温材料，已经广泛的用于电冰箱、冷库以及建筑等领域中，其由填充隔热芯材、吸气剂以及阻隔膜复合而成，它采用抽真空的方法将保留在绝热空间内的气体清除掉，有效地避免空气对流引起的热传递，极大地降低了导热系数。而阻隔膜起到阻隔气体和水分等作用，因此真空绝热板的性能及使用寿命，很大程度上取决于表面隔膜材料在其使用过程中对气体的抗渗透能力，真空绝热板内的真空度愈低，则其隔热性能愈佳，导热系数变化小，真空绝热板的隔热性能越好，使用寿命越长。现有的真空隔热板的阻隔膜大多使用铝箔及真空镀铝膜(VMPET)来阻隔水分和空气，虽然能够实现阻隔水分和空气的功能，但是真空铝箔的热稳定性较差，在高温环境中的性能不稳定，限制了真空隔热板的适用范围；并且，铝箔虽然具有良好的组分气体和水分的能力，但是由于铝箔本身的导热系数高，很容易传导热量，导致阻隔膜的导热系数上升，影响真空隔热板的隔热性能，降低隔热板的使用寿命。
另外，由于真空隔热板的阻隔性要求较高，阻隔膜本身较厚，生产工艺难度较大，材料选择不好，容易发生表面平整度不高，褶皱等现象，既影响真空隔热板的外观，同时也影响真空隔热板的隔热效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：传统的真空隔热板用阻隔膜，其采用铝箔和真空镀铝膜来阻隔气体和水分，由于铝箔本身的导热系数高，很容易传导热量，导致阻隔膜的导热系数上升，影响真空隔热板的隔热性能，降低隔热板的使用寿命；并且真空铝箔的热稳定性差，在高温环境中的性能不稳定，限制了真空隔热板的适用范围。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：包括位于外侧的尼龙层和位于内侧的复合聚乙烯层，在尼龙层和复合聚乙烯层之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层和乙烯-乙烯醇共聚物层。
优选地，所述聚萘二甲酸乙二醇酯层位于尼龙层和乙烯-乙烯醇共聚物层之间。
优选地，所述乙烯-乙烯醇共聚物层位于尼龙层和聚萘二甲酸乙二醇酯层之间。
优选地，所述真空隔热板包装用阻隔膜的由外到内四层薄膜之间均是通过复合胶粘结的，由外到内三层复合胶层之间的厚度比为2.0-3.0：3.2-3.5：3.6-4.0。
优选地，所述复合胶为双组份聚氨酯粘合剂。
优选地，所述尼龙层的厚度为10-20μm、所述聚萘二甲酸乙二醇酯层的厚度为5-8μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层的厚度为10-15μm、所述复合聚乙烯层的厚度为40-60μm。
有些脑袋，所述尼龙层的厚度为13μm、所述聚萘二甲酸乙二醇酯层的厚度为7μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层的厚度为11μm、所述复合聚乙烯层的厚度为45μm。
优选地，所述复合聚乙烯层的厚薄均匀度的极限偏差为2％-3％。
本发明还提供了一种真空隔热板，包括隔热芯材、吸气剂和权利要求上述任一项所述的阻隔膜。
本发明又提供一种制造如上述任一项所述阻隔膜的方法，包括：
S1，将尼龙层在干法涂布机上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，烘干后与聚萘二甲酸乙二醇酯层或乙烯-乙烯醇共聚物层加压粘合，收卷；
S2，在S1中收卷好的复合膜的聚萘二甲酸乙二醇酯面或乙烯-乙烯醇共聚物面上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与乙烯-乙烯醇共聚物或聚萘二甲酸乙二醇酯加压粘合，收卷；
S3，将S2中收卷好的复合膜的乙烯-乙烯醇共聚物面或聚萘二甲酸乙二醇酯面涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与复合聚乙烯层加压粘合，收卷。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种真空隔热板包装用阻隔膜，包括位于外侧的尼龙层和位于内侧的复合聚乙烯层，在尼龙层和复合聚乙烯层之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层和乙烯-乙烯醇共聚物层。本发明提供的阻隔膜在尼龙层和复合聚乙烯层之间设置聚萘二甲酸乙二醇酯层(PEN)和乙烯-乙烯醇共聚物层(EVOH)，PEN层的气体阻隔性更好约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔或者其他材料相比导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。
附图说明
本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例一所述的真空隔热板包装用阻隔膜的结构示意图；
图2是本发明实施例二所述的真空隔热板包装用阻隔膜的结构示意图。
其中图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1、尼龙层，2、聚萘二甲酸乙二醇酯层，3、乙烯-乙烯醇共聚物层，4、复合聚乙烯层，5、复合胶层。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种真空隔热板包装用阻隔膜，：包括位于外侧的尼龙层1和位于内侧的复合聚乙烯层4，在尼龙层1和复合聚乙烯层4之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层2和乙烯-乙烯醇共聚物层3。本发明提供的阻隔膜在尼龙层1和复合聚乙烯层4之间设置聚萘二甲酸乙二醇酯层2(PEN)和乙烯-乙烯醇共聚物层3(EVOH)，PEN层的气体阻隔性更好约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔或者相比起导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种真空隔热板包装用阻隔膜，其为四层结构由外到内依次为尼龙层1、聚萘二甲酸乙二醇酯层2和乙烯-乙烯醇共聚物层3复合聚乙烯层4，上述四层结构之间均是通过复合胶粘结在一起的；其中外层采用尼龙(NY)层，尼龙为聚酰胺具有较强的韧性、抗张强度、伸长率和耐磨性，其物理机械性能良好，在复合后能够增加产品的耐压、耐冲击、抗穿刺和耐跌落等性能，可以很好的保护内容物，保障产品的适应性，且其成本较低，性价比较高。并且本申请的阻隔膜使用PEN和EVOH的组合替代传统的VMPET(真空镀铝膜)和铝箔的组合，对水蒸气和气体起到阻隔作用，其中PEN对于空气的阻隔性更好，约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔或者相比起导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。另外PEN与EVOH的组合能够满足阻隔水蒸气和空气的功能，可以保证阻隔膜能够更好地阻隔水蒸气和空气、增加其隔热性能、提高其使用寿命的同时，还能够降低导热隔热膜的导热系数，增加真空隔热板的隔热性能，同时还能够保证在较高温度下阻隔膜性能够的稳定性增加了真空隔热板的适用范围。复合聚乙烯层4熔点较低，可以作为密封层。
本发明的内层复合聚乙烯可以是由外到内依次为复合外层、芯层、热封内层，三层材料复合而成，所述的复合外层为高强度及化学稳定性茂金属聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯共混挤出，其重量比为1∶1-1.4∶0.3-0.45，优选为1：1.4：0.45；通过三对层材料的选择及配比，使其具有良好的热粘性能和耐老化性能，在抽真空状态下，保持极好的粘合强度，保证不泄露，不变形。包装真空隔热材料时能长期使用，耐热，不发生分层；有良好的物理机械性能，可提升包装的挺度；具有稳定的摩擦系数控制，保证高速包装的正常运行。
其中复合外层：选取了密度适中的中密度聚乙烯，其分子量分布均匀的，有良好的物理机械强度。加入一定比例的高强度及化学稳定性茂金属聚乙烯，可以提高该层与次内层的复合效果。同时添加少量低密度聚乙烯，可以进一步优化薄膜的加工性能。如此，既保证了设备很好的加工性能，又保证了薄膜的物理机械性能、复合强度和适中的阻隔性能。芯层：选用了高密度聚乙烯，由于高密度聚乙烯物理机械性能中纵向撕裂性能较差，脆性大，因此加入高强度及化学稳定性茂金属聚乙烯之后，改善其纵向撕裂强度，同时又能保证很好的设备加工性能和阻隔性能。热封内层：选用了热封窗口较宽，热封性能强的低温热封茂金属聚乙烯，在热封时不会发生虚封或是假封现象，保证了材料在真空条件下的气密性。由于低温热封茂金属聚乙烯密度较低，粘度较大，加工性能不好，因此添加入部分低密度聚乙烯以改善膜的加工性能。
当然，复合聚乙烯层4不仅仅局限于上述结构和上述配比方式，也可以为其他种类的聚乙烯进行配比，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
优选地，所述复合聚乙烯层4的厚薄均匀度的极限偏差为2％-3％，上述偏差能够确切保封口热封强度均匀一致，无虚封点，进一步提高封口的密合性能；其外观平整，无褶皱包装袋的阻隔性高剥离强度好；耐温性和耐老化效果好。
优选地，所述真空隔热板包装用阻隔膜的由外到内四层薄膜之间均是通过复合胶粘结的，由外到内三层复合胶层之间的厚度比为2.0-3.0：3.2-3.5：3.6-4.0，所述复合胶为双组份聚氨酯粘合剂，当然，也可以采用其他种类的胶水，只要能够将尼龙层1、聚萘二甲酸乙二醇酯层2和乙烯-乙烯醇共聚物层3和复合聚乙烯层4粘结在一起，就能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围；优选地，所述尼龙层1的厚度为10-20μm、所述聚萘二甲酸乙二醇酯层2的厚度为5-8μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层3的厚度为10-15μm、所述复合聚乙烯层4的厚度为40-60μm。可选地，所述尼龙层1的厚度为13μm或14μm，所述聚萘二甲酸乙二醇酯层2的厚度为7μm、8μm或5μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层3的厚度为11、12或15μm、所述复合聚乙烯层4的厚度为45或者55μm；由于PEN的阻隔空气的性能更强，因此可将PEN层设置的薄一些，也同样能够满足阻隔空气的目的，这样整个阻隔膜的厚度就可以更薄，可提升产品的外观，增加市场竞争力。
上述阻隔膜各层的厚度既能够满足对阻隔膜物理机械性能的要求、也能够满足对于阻隔水蒸气和空气的要求，同时也可以保证则隔膜的热稳定性，保持较小的热传导率，并且尽可能的降低阻隔膜的厚度，以提升产品的外观，增加真空隔热板的实用性。
本发明提供的阻隔膜与现有的阻隔膜的数据对比如下表所述：
有上述表格可以看出本申请提供的阻隔膜与现有的阻隔膜相比其水蒸气透过率和氧气通过率更低，同时其任峰强度更好，可使真空隔热板的隔热性能更好，进而提高真空隔热板的使用寿命。
本发明还提供了一种真空隔热板，包括隔热芯材、吸气剂和上述实施例所述的阻隔膜；本发明提供的真空隔热板，由于其阻隔膜内设有聚萘二甲酸乙二醇酯层2和乙烯-乙烯醇共聚物层3；在满足阻隔水蒸气和空气的同时还能够提高热稳定性，能够保证在较高温度下阻隔膜性能够的稳定性增加了真空隔热板的适用范围；另外PEN与EVOH的组合能够满足阻隔水蒸气和空气的功能的同时，还能够降低导热隔热膜的导热系数，增加真空隔热板的隔热性能，提高其使用寿命。
本发明又提供一种制造如上述实施例一所述阻隔膜的方法，包括如下步骤
S1，将尼龙层1在干法涂布机上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，烘干后与聚萘二甲酸乙二醇酯层2加压粘合，收卷；
S2，在S1中收卷好的复合膜的聚萘二甲酸乙二醇酯面上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与乙烯-乙烯醇共聚物或聚萘二甲酸乙二醇酯加压粘合，收卷；
S3，将S2中收卷好的复合膜的乙烯-乙烯醇共聚物面涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与复合聚乙烯层4加压粘合，收卷。
实施例二
本实施例与实施例一的主要区别在于，本实施例中乙烯-乙烯醇共聚物层3是位于尼龙层1和聚萘二甲酸乙二醇酯层2之间的；如图2所示，本实施例提供的真空隔热板包装用阻隔膜，其为四层结构由外到内依次为尼龙层1、乙烯-乙烯醇共聚物层3、聚萘二甲酸乙二醇酯层2和复合聚乙烯层4，上述四层结构之间均是通过复合胶粘结在一起的；其中外层采用尼龙(NY)层，尼龙为聚酰胺具有较强的韧性、抗张强度、伸长率和耐磨性，其物理机械性能良好，在复合后能够增加产品的耐压、耐冲击、抗穿刺和耐跌落等性能，可以很好的保护内容物，保障产品的适应性，且其成本较低，性价比较高。并且本申请的阻隔膜使用PEN和EVOH的组合替代传统的VMPET(真空镀铝膜)和铝箔的组合，对水蒸气和气体起到阻隔作用，其中PEN对于空气的阻隔性更好，约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔或者相比起导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。另外PEN与EVOH的组合能够满足阻隔水蒸气和空气的功能，可以保证阻隔膜能够更好地阻隔水蒸气和空气、增加其隔热性能、提高其使用寿命的同时，还能够降低导热隔热膜的导热系数，增加真空隔热板的隔热性能，同时还能够保证在较高温度下阻隔膜性能够的稳定性增加了真空隔热板的适用范围。复合聚乙烯层4熔点较低，可以作为密封层。
本发明还提供了一种真空隔热板，包括隔热芯材、吸气剂和上述实施例所述的阻隔膜；本发明提供的真空隔热板，由于其阻隔膜内设有聚萘二甲酸乙二醇酯层2和乙烯-乙烯醇共聚物层3；在满足阻隔水蒸气和空气的同时还能够提高热稳定性，能够保证在较高温度下阻隔膜性能够的稳定性增加了真空隔热板的适用范围；另外PEN与EVOH的组合能够满足阻隔水蒸气和空气的功能的同时，还能够降低导热隔热膜的导热系数，增加真空隔热板的隔热性能，提高其使用寿命。
本发明又提供一种制造如上述实施例二所述阻隔膜的方法，包括如下步骤
S1，将尼龙层1在干法涂布机上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，烘干后与乙烯-乙烯醇共聚物层3加压粘合，收卷；
S2，在S1中收卷好的复合膜的聚萘二甲酸乙二醇酯面上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与聚萘二甲酸乙二醇酯加压粘合，收卷；
S3，将S2中收卷好的复合膜的乙烯-乙烯醇共聚物面涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与复合聚乙烯层4加压粘合，收卷。
本实施例中的其它技术特征均与实施例一相同在此不再赘述。
综上所述，本发明提供了一种真空隔热板包装用阻隔膜，：包括位于外侧的尼龙层和位于内侧的复合聚乙烯层，在尼龙层和复合聚乙烯层之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层和乙烯-乙烯醇共聚物层。本发明提供的阻隔膜在尼龙层和复合聚乙烯层之间设置聚萘二甲酸乙二醇酯层(PEN)和乙烯-乙烯醇共聚物层(EVOH)，PEN层的气体阻隔性更好约为VMPET的5倍，并且其具有良好的耐热性和耐化学性，即使在高温环境中性能也能够保持稳定，使采用该阻隔膜的真空隔热板的适用范围更广；同时EVOH具有优良的阻隔气体和水蒸气透过的性能，及耐油腐蚀、保持香味的特性，且其与铝箔或者相比起导热系数更低、导热性能更差，由于其导热性能差，真空隔热板的隔热性能就越好，可增加真空隔热板的使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：包括位于外侧的尼龙层和位于内侧的复合聚乙烯层，在尼龙层和复合聚乙烯层之间还设有聚萘二甲酸乙二醇酯层和乙烯-乙烯醇共聚物层。
2.根据权利要求1所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述聚萘二甲酸乙二醇酯层位于尼龙层和乙烯-乙烯醇共聚物层之间。
3.根据权利要求1所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述乙烯-乙烯醇共聚物层位于尼龙层和聚萘二甲酸乙二醇酯层之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述真空隔热板包装用阻隔膜的由外到内四层薄膜之间均是通过复合胶粘结的，由外到内三层复合胶层之间的厚度比为2.0-3.0：3.2-3.5：3.6-4.0。
5.根据权利要求4所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述复合胶为双组份聚氨酯粘合剂。
6.根据权利要求1所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述尼龙层的厚度为10-20μm、所述聚萘二甲酸乙二醇酯层的厚度为5-8μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层的厚度为10-15μm、所述复合聚乙烯层的厚度为40-60μm。
7.根据权利要求6所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述尼龙层的厚度为13μm、所述聚萘二甲酸乙二醇酯层的厚度为7μm、所述乙烯-乙烯醇共聚物层的厚度为11μm、所述复合聚乙烯层的厚度为45μm。
8.根据权利要求1所述的真空隔热板包装用阻隔膜，其特征在于：所述复合聚乙烯层的厚薄均匀度的极限偏差为2％-3％。
9.一种真空隔热板，其特征在于：包括隔热芯材、吸气剂和权利要求1-8任一项所述的阻隔膜。
10.一种制造如权利1-8任一项所述阻隔膜的方法，其特征在于，包括：
S1，将尼龙层在干法涂布机上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，烘干后与聚萘二甲酸乙二醇酯层或乙烯-乙烯醇共聚物层加压粘合，收卷；
S2，在S1中收卷好的复合膜的聚萘二甲酸乙二醇酯面或乙烯-乙烯醇共聚物面上涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与乙烯-乙烯醇共聚物或聚萘二甲酸乙二醇酯加压粘合，收卷；
S3，将S2中收卷好的复合膜的乙烯-乙烯醇共聚物面或聚萘二甲酸乙二醇酯面涂抹复合胶，再采用有机溶剂进行稀释，经烘干后与复合聚乙烯层加压粘合，收卷。
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