CN105922690A - 一种耐渗透性复合膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐渗透性复合膜，其由外到内依次为聚酯层、第一聚乙烯层、聚酯镀铝层以及第二聚乙烯层。所述第二聚乙烯层由复合层、中间层和热封层组成，其中复合层由低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯按照重量比1：3组成；中间层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照重量比1：1：1组成；热封层由低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯按照重量比2:1组成。本发明通过对第二聚乙烯层的配方进行改进，并在聚酯镀铝层和第二聚乙烯层之间使用2050胶水，使得产品的在满足热封强度的同时，阻隔性能和抗介质性能大大提高，同时还具有较好的抗污染性能，对面筋等油性物质包装尤其适用。

Description

一种耐渗透性复合膜
技术领域
本发明涉及食用包装领域，尤其涉及一种耐渗透性复合膜。
背景技术
近年来，快消食品行业正逐渐崛起，其需求量日益增加，越来越多的消费者对于快速消费品的功能性包装要求也越来越高。然而在包装面筋类含有较多的油性物质时，极易发生漏油的缺陷。究其原因如下：一是由于封口处有油脂的影响，而低密度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共混在油脂等油性物存在的情况下往往难于封口，因此容易出现封口强度不足，影响包装的密封性；二是低密度聚乙烯和普通线性低密度聚乙烯共混的薄膜普遍存在密度不够、强度太差的问题，从而容易被油脂渗入，产生包装结构内的层间脱离问题，严重印象包装的美观度和牢固性，而且容易使包装的食品受到污染。
鉴于此，如何针对传统复合膜结构易漏油的问题，进一步提高复合膜的耐渗透性，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供一种耐渗透性复合膜，该复合膜采用PET/PE/VMPET/PE四层结构，具有很强的耐红油性，且抗污染热封性能佳的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐渗透性复合膜，其由外到内依次为：聚酯层、第一聚乙烯层、聚酯镀铝层以及第二聚乙烯层。该第二聚乙烯层由复合层、中间层和热封层组成，所述复合层和热封层位于中间层的两侧，且热封层直接与包装的内容物相接触。
其中，所述复合层由低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯按照重量比1：3组成，其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。线性低密度聚乙烯(LLDPE)的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃。
所述中间层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照重量比1：1：1组成，其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。线性低密度聚乙烯(LLDPE)的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃。高密度聚乙烯(HDPE)的牌号为HTA108，其物性参数如下：熔融指数为0.7g/10min，密度为0.961g/cm3，维卡软化点为129℃，熔点为135℃。
所述热封层由低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯按照重量比2:1组成。其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为中石化金山Q281，其物性参数如下：熔融指数为2.8g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。茂金属聚乙烯(MPE)的牌号为三井化学SP1520，其物性参数如下：熔融指数2g/10min，密度0.913g/cm3，维卡软化点为96℃，熔点为116℃。
所述复合层、中间层、热封层分别占第二聚乙烯层总重量的40％、30％、30％。
上述聚酯层的厚度为6～25微米，第一聚乙烯层的厚度为6～15微米，聚酯镀铝层的厚度为6～15微米，第二聚乙烯层的厚度为40～90微米。
采用上述技术方案，通过对第二聚乙烯层的配方进行改进，使其阻隔性能大大提高，同时又具有较好的抗污染热封性能。
为进一步提高复合膜的阻隔性，在聚酯镀铝层和第二聚乙烯层之间还设有EVA粘合层，该粘合层为HANWHA2050胶。
作为本发明的更进一步改进，所述第一聚乙烯层由重量百分比为100％的聚乙烯，或者85％的聚乙烯与15％的高性能粘合树脂制得。优选的，上述聚乙烯的型号为日本三井1C7A，高性能粘合树脂为杜邦牢靠AE。
上述复合膜的制备方法如下：首先将聚酯层印刷后与第一聚乙烯层进行干式复合形成PET/PE半成品，之后再与聚酯镀铝层进行干式复合，最后与制好的第二聚乙烯层进行干式复合，形成PET/PE/VMPET/PE四层结构的成品。
此外，第二聚乙烯层的制备方法如下：将复合层树脂、中间层树脂和热封层树脂分别加入挤出机的三个料筒中，并对各料筒进行三段加热，各料筒一段加热温度为120～130℃，二段加热温度为130～140℃，三段加热温度为140～150℃，设置模头温度为140～160℃，控制挤出熔体压力小于45Mpa。上述三个料筒中的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定型制得第二聚乙烯层。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明提供耐渗透性复合膜，依次包括6～25微米的聚酯层，6～15微米的第一聚乙烯层，6～15微米的聚酯镀铝层以及40～90微米的第二聚乙烯层，上述厚度范围使得复合膜符合良好密封性能的同时具有极佳的耐渗透性。另外，聚酯层具有较好的印刷适应性和尺寸稳定性，聚酯镀铝层具有良好的阻隔性，第二聚乙烯层则用于保证复合膜具有优良的热封性能，热封后密合性高，耐渗透性极佳。
尤其在本发明中通过对第二聚乙烯层的配方进一步作出改进，通过低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯形成复合层，低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯形成中间层，低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯形成热封层，进而使得第二聚乙烯层的阻隔性能大大提高，同时又具有较好的抗污染及热封性能。其中的复合层用于提高PE膜的力学性能和耐溶剂性，中间层用于保证其与复合层和热封层具有较高的结合强度，热封层用于提高PE膜的抗污染性，使PE膜热封后具有较高密合性和热封强度。
本发明提供的复合膜具有较好的力学性能、热封密合性和耐渗透性，采用本发明提供的复合膜对面筋等油性物质进行包装，可有效防止漏油的发生，为内容物提供一个较好的保护环境，使包装后的产品不易发生变质。综上，本发明通过对第二聚乙烯层的配方进行改进，并在聚酯镀铝层和第二聚乙烯层之间使用2050胶水，使得产品的在满足热封强度的同时，阻隔性能和抗介质性能大大提高，同时还具有较好的抗污染性能，对面筋等油性物质包装尤其适用。经测试，本发明在拉断力、断裂伸长率、剥离力、热合强度、摩擦系数等指标上均高于国家标准。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合具体实施例，对本发明进行较为详细的说明。需要说明的是，以下所示的仅是优选实施方式，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的普通技术人员来说，在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
一种耐渗透性复合膜，其由外到内依次具有：聚酯层、第一聚乙烯层、聚酯镀铝层以及第二聚乙烯层。所述聚酯层的厚度为6～25微米，第一聚乙烯层的厚度为6～15微米，聚酯镀铝层的厚度为6～15微米，第二聚乙烯层的厚度为40～90微米。
上述聚酯层的参数如下：纵向拉伸强度≥210MPa，横向拉伸强度≥220MPa；纵向断裂伸长率≥100％，横向断裂伸长率≥110％；在150℃温度下持续30min的纵向热收缩率≤2.0％，横向热收缩率≤1.5％；雾度≤2.0％，摩擦系数≤0.4，氧气透过量≤7.0cm3/m2.24h.0.1Mpa，水蒸气透过量≤3.5g/m2.24h。优选的，聚酯层采购自安徽国风塑业。
第一聚乙烯层由重量百分比为100％的聚乙烯，或者85％的聚乙烯与15％的高性能粘合树脂制得。优选的，上述聚乙烯的型号为日本三井1C7A，高性能粘合树脂为杜邦牢靠AE。
聚酯镀铝层采购自安徽国风塑业。在聚酯镀铝层和第二聚乙烯层之间还设有EVA粘合层，该粘合层为HANWHA2050胶。
第二聚乙烯层由复合层、中间层和热封层组成，所述复合层和热封层位于中间层的两侧，且热封层直接与包装的内容物相接触。
其中，所述复合层由低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯按照重量比1：3组成，其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。线性低密度聚乙烯(LLDPE)的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃。优选的，低密度聚乙烯的重量为25kg，线性低密度聚乙烯的重量为75kg。
所述中间层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照重量比1：1：1组成，其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。线性低密度聚乙烯(LLDPE)的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃。高密度聚乙烯(HDPE)的牌号为HTA108，其物性参数如下：熔融指数为0.7g/10min，密度为0.961g/cm3，维卡软化点为129℃，熔点为135℃。优选的，低密度聚乙烯的重量为25kg，线性低密度聚乙烯的重量为25kg，高密度聚乙烯的重量为25kg。
所述热封层由低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯按照重量比2:1组成。其中，低密度聚乙烯(LDPE)的牌号为中石化金山Q281，其物性参数如下：熔融指数为2.8g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃。茂金属聚乙烯(MPE)的牌号为三井化学SP1520，其物性参数如下：熔融指数2g/10min，密度0.913g/cm3，维卡软化点为96℃，熔点为116℃。优选的，低密度聚乙烯的重量为50kg，茂金属聚乙烯的重量为25kg。
由于单独使用第二聚乙烯层的热封强度有限，因此还需要将其与其他高阻隔膜进行复合。上述复合层是第二聚乙烯层与聚酯镀铝层进行复合的一层，通过利用聚酯镀铝层的高阻隔特性，进一步防止漏油。此外，在第二聚乙烯层与聚酯镀铝层之间设有2050胶，该胶水具有优良的抗介质性能，因此可进一步预防漏油的发生。
中间层是复合层和热封层的连接层，其中HDPE具有极好的抗冲击性和稳定性，可提高产品的耐压和耐冲击性能，其优选采用埃克森美孚生产的HTA108。经试验证明，当低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯以1：1：1制备时，具有较高的耐冲击性和阻隔性。
热封层是直接与包装内容物接触的一层，其中LDPE优选采用中石化金山Q281，MPE优选采用三井化学SP1520，其具有阻隔性能好，抗污染热封性能佳等优点。
第二聚乙烯层的制备方法如下：将复合层树脂、中间层树脂和热封层树脂分别加入挤出机的三个料筒中，并对各料筒进行三段加热，各料筒一段加热温度为120～130℃，二段加热温度为130～140℃，三段加热温度为140～150℃，设置模头温度为140～160℃，控制挤出熔体压力小于45Mpa。上述三个料筒中的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定型制得第二聚乙烯层。
由前述复合层、中间层和热封层组成的第二聚乙烯层，具有优良的热封性能，热封后密合性高，耐冲击性强，具有较高的耐渗透性，能够有效防止面筋类油性物质的泄漏。
本发明一种复合膜的制备方法如下：
实施例1，
第一聚乙烯层由重量百分比为100％的日本三井1C7A聚乙烯制得。
向共挤出机器的三个料筒中分别加入复合层树脂原料、中间层树脂原料和热封层树脂原料，各树脂原料配方如下：
复合层：25Kg扬巴2420H+75Kg扬子7042
中间层：25Kg扬巴2420H+25Kg扬子7042+25KgHTA108
热封层：50Kg Q281+25KgSP1520。
首先将聚酯层印刷后与第一聚乙烯层进行干式复合形成PET/PE半成品，之后再与聚酯镀铝层进行干式复合，最后与制好的第二聚乙烯层进行干式复合，最终形成本发明的复合膜。
其中聚酯层的厚度为6微米，第一聚乙烯层的厚度为6微米，聚酯镀铝层的厚度为6微米，第二聚乙烯层的厚度为40微米。
实施例2，
第一聚乙烯层由85％的日本三井1C7A聚乙烯与15％的杜邦牢靠AE制得。所述聚酯层的厚度为25微米，第一聚乙烯层的厚度为15微米，聚酯镀铝层的厚度为15微米，第二聚乙烯层的厚度为90微米。其余同实施例1。
实施例3，
所述聚酯层的厚度为12微米，第一聚乙烯层的厚度为12微米，聚酯镀铝层的厚度为12微米，第二聚乙烯层的厚度为45微米。其余同实施例2。
将实施例1～3制得的复合膜进行检测，其测试结果见下表。

Claims (5)

1.一种耐渗透性复合膜，其特征在于：其由外到内依次为聚酯层、第一聚乙烯层、聚酯镀铝层以及第二聚乙烯层；所述第二聚乙烯层由复合层、中间层和热封层组成，复合层和热封层位于中间层的两侧，且热封层直接与包装的内容物相接触；
其中，所述复合层由低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯按照重量比1：3组成；低密度聚乙烯的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃；线性低密度聚乙烯的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃；
所述中间层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按照重量比1：1：1组成；低密度聚乙烯的牌号为扬巴2420H，其物性参数如下：熔融指数为2g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃；线性低密度聚乙烯的牌号为扬子7042，其物性参数如下：熔融指数为2.2g/10min，密度为0.918g/cm3，维卡软化点为106℃，熔点为120℃；高密度聚乙烯的牌号为HTA108，其物性参数如下：熔融指数为0.7g/10min，密度为0.961g/cm3，维卡软化点为129℃，熔点为135℃；
所述热封层由低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯按照重量比2:1组成；其中，低密度聚乙烯的牌号为中石化金山Q281，其物性参数如下：熔融指数为2.8g/10min，密度为0.925g/cm3，维卡软化点为94℃，熔点为108℃；茂金属聚乙烯的牌号为三井化学SP1520，其物性参数如下：熔融指数2g/10min，密度0.913g/cm3，维卡软化点为96℃，熔点为116℃；
所述复合层、中间层、热封层分别占第二聚乙烯层总重量的40％、30％、30％。
2.如权利要求1所述耐渗透性复合膜，其特征在于：所述聚酯层的厚度为6～25微米，第一聚乙烯层的厚度为6～15微米，聚酯镀铝层的厚度为6～15微米，第二聚乙烯层的厚度为40～90微米。
3.如权利要求1所述耐渗透性复合膜，其特征在于：所述聚酯镀铝层和第二聚乙烯层之间还设有EVA粘合层。
4.如权利要求1至3任一项所述耐渗透性复合膜，其特征在于：所述第一聚乙烯层由重量百分比为100％的聚乙烯，或者85％的聚乙烯与15％的高性能粘合树脂制得。
5.如权利要求4所述耐渗透性复合膜，其特征在于：所述聚乙烯的型号为日本三井1C7A，高性能粘合树脂的的型号为杜邦牢靠AE。
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