CN107234869A - 一种高强度防拉断玻璃胶包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于包装薄膜领域，具体涉及一种高强度防拉断玻璃胶包装膜及其制备方法。本发明包装膜结构为：含有单面热封BOPP25/AL7/PET12/单面热封BOPP20的复合结构，采用干式复合工艺制备。本发明通过选择特定熔体流动速率的聚丙烯材料以及添加耐压颗粒制备BOPP膜能够提高包装膜的耐压强度以及断裂生产率；本发明包装膜具有良好的热封强度，抗拉断强度。

Description

一种高强度防拉断玻璃胶包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装薄膜领域，具体涉及一种高强度防拉断玻璃胶包装膜及其制备方法。
背景技术
玻璃胶作为玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙的关键粘结密封材料,我国曾长期依赖进口。国外的玻璃胶生产和应用已达到较高水平,全世界的市场基本上被美国DowCorning、GE、德国Wacker 、法国RP、日本信越等几大公司垄断,Dow Corning 的产品占据了国内主要市场。我国玻璃胶的研制工作始于1960 年代，但进展十分缓慢,直到1980 年代也没有工业化的产品投放市场。1990 年代以来，发展速度明显加快，玻璃胶的国产产品已经占据了国内超过50 %的市场，还在进一步发展壮大。玻璃胶系列产品的开发工作也正在进行中，有一些产品已经投放市场。
硅酮玻璃胶作为主要玻璃胶的一种，硅酮玻璃胶以聚二甲基硅氧烷为主要原料，辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物，在室温下通过与空气中的水发生应固化形成弹性硅橡胶。硅酮玻璃胶具有一定的腐蚀性，因此对包装的抗腐蚀性有一定的要求。现有技术中，硅酮胶通常使用硬管或软管进行包装储存，例如聚乙烯硬管，铝膜软管。使用硬管或软管包装的硅酮胶极易在运输和储存过程中受潮，受潮后的产品可能因提前固化而无法使用，影响其使用寿命。因此，开发一种高阻隔、耐腐蚀的玻璃胶包装材料极有必要。另外，产品的运输和储存过程中还会受到碰撞和挤压，可能发生泄漏，因此，对产品包装材料的强度、抗压以及防拉断性能提出了新的要求。
本发明通过对包装材料结构的选择以及制备工艺的优化解决上述技术问题，提供了一种高强度防拉断玻璃胶包装膜。
发明内容
本发明的目的之一是提供高强度防拉断玻璃胶包装膜，本包装膜具有较好的耐腐蚀性、高阻隔性和高强度，还具有优良的抗压性。
本发明高强度防拉断玻璃胶包装膜含有单面热封BOPP25/AL7/PET12/单面热封BOPP20的复合结构，采用干式复合工艺制备，其中，单面热封BOPP25表示所述BOPP膜层厚度为25微米，AL7表示所述铝箔层厚度为7微米，PET12表示所述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层厚度为12微米，单面热封BOPP20表示所述BOPP膜层厚度为20微米。所述高强度防拉断玻璃胶包装膜水蒸气透过率在1g/（m2·24h）以内，氧气透过量在5cm3/（m2•24h•0.1Mpa）以内。
所述单面热封BOPP膜包含：聚丙烯80-90wt%，耐压颗粒10-15wt%，偶联剂1-3wt%，助剂5-10wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%。其通过将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成单面热封BOPP膜。
本发明聚丙烯熔体流动速率影响单面热封BOPP膜的加工以及机械性能，当熔体流动速率小于2 g/10min，聚丙烯薄膜难以加工成型，当熔体流动速率大于10g/10min，得到聚丙烯薄膜的拉伸强度、撕裂强度、耐热性下降，所以适当的熔体流动速率为2-10g/10min，例如中国石油盘锦乙烯有限责任公司生产的PP牌号为J340、J440。
本发明耐压颗粒选自SEBS、EPDM中的一种，其能够改善薄膜的耐压强度和撕裂强度，同时出人意料的发现上述配方制备的BOPP膜用于制备的包装膜获得优异的热封性能。
本发明偶联剂选自硅烷偶联剂，优选三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷。
本发明助剂可以为抗氧剂、热稳定剂，抗氧剂优选抗氧剂1010，抗氧剂168；热稳定剂优选二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、顺丁烯二酸二丁基锡等。
一个方面，本发明复合工艺为：（1）干式复合：包括将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜2，将复合膜2继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜3，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜3通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜3上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷，获得本发明包装膜。
一个方面，本发明压辊温度70-75℃，复合压力5-5.5kgf/cm2，上胶干量2.8-3.2g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃。
一个方面，本发明胶水采用环保胶黏剂，通过使用双组份胶黏剂在加热溶剂挥发后进行干燥，提高粘接力和粘接强度，并且在相同涂胶量的情况下，同时本发明人还发现通过不同配比所述胶黏剂组分以及延长熟化时间能够提高热封强度，例如选择高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时，热封强度达到20N/15mm，满足包装要求。
本发明目的在于提供一种用途，其包括将高强度防拉断玻璃胶包装膜用于玻璃胶包装袋的制备。
本发明目的在于提供一种用途，其包括将高强度防拉断玻璃胶包装膜用于玻璃胶包装袋的制备，并且所述包装膜热封强度达到20N/15mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过选择特定熔体流动速率的聚丙烯材料以及添加耐压颗粒制备BOPP膜能够提高包装膜的耐压强度以及断裂生产率；本发明包装膜具有良好的热封强度，避免包装产品在外界环境或使用过程中，造成封口的破损、漏气，影响产品的保质期限；
硅酮玻璃胶因包含有化学物质，容易与空气中的氧气进行化学反应，本发明在包装中加入了抗拉伸的纯铝箔，有非常有效的在让硅酮玻璃胶与处界完全隔离开，其水蒸气透过率都控制在1g/（㎡·24h）以内，氧气透过量都控制在5cm3/（m2•24h•0.1Mpa）以内，使硅铜玻璃胶的保质期限能在标准范围内。
硅酮玻璃胶在包装过程中需确保包装膜坚挺，本发明在包装膜组合结构中除了加入高挺度的纯铝箔外，还加入一层聚酯膜PET，加强了整个包装膜的抗拉断强度，使在包装过程中断膜的风险下降为0，确保生产过程的连续性，提高了硅酮玻璃胶的生产效率。
本发明高强度防拉断玻璃胶包装膜能使玻璃胶的产量在原有的基础上至少增加30%，其高阻隔性能、耐腐蚀的性能，能有效的对玻璃胶进行保护，多层功能性薄膜的组合也让玻璃胶有的强大的抗拉伸及冲击力，确保包装的安全性。本发明结构上采用了热封层单热BOPP膜是具备抗腐蚀性能的，另外胶水也是使用高复合强度且耐介质，耐穿透的胶水对包装膜进行组合生产。
具体实施方式
实施例1
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯（PP J340） 82wt%，EPDM 10wt%，三甲氧基硅烷 3wt%，抗氧剂10102wt%，热稳定剂二月桂酸二丁基锡 3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米、20微米。
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜2，将复合膜2继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜3，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜3通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜3上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度70℃，复合压力5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T275℃、T3 80℃、T4 85℃。所述胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
实施例2
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯（PP J440）82wt%，SEBS 10wt%，三甲氧基硅烷3wt%，抗氧剂168 2wt%，热稳定剂二月桂酸二丁基锡 3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米、20微米。
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜2，将复合膜2继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜3，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜3通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜3上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度75℃，复合压力5.5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃。所述胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
对比例1
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯（PP J900G）82wt%，填料10wt%，三甲氧基硅烷3wt%，抗氧剂1010 2wt%，热稳定剂二月桂酸二丁基锡3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米、20微米。
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜2，将复合膜2继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜3，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜3通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜3上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度75℃，复合压力5.5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃。所述胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
对比例2
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯（PP J340） 82wt%，EPDM 10wt%，三甲氧基硅烷 3wt%，抗氧剂10102wt%，热稳定剂二月桂酸二丁基锡 3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米、20微米。
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜2，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜2通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜2上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度75℃，复合压力5.5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T170℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃。所述胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
对比例3
薄膜的制备：将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成薄膜；其中，BOPP组成为：聚丙烯（PP J340） 82wt%，EPDM 10wt%，三甲氧基硅烷 3wt%，抗氧剂10102wt%，热稳定剂二月桂酸二丁基锡 3wt%。其中，BOPP薄膜厚度为25微米、20微米。
复合成膜：（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜2，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜2通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜2上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷。压辊温度70℃，复合压力5kgf/cm2，上胶干量2.8g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃。所述胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
具体实验结果如下表1所示：
表1 包装膜各项测试性能数据
编号 厚度（微米） 热封强度(N/15mm) 撕裂强度(kN/m) 水蒸气透过率（g/（m2•24h）） 氧气透过量（cm3/（m2·24h·0.1Mpa））
实施例1 64 21 3.1 1.0 4.7
实施例2 64 22 3.3 0.9 4.5
对比例1 64 15 2.7 1.2 5.0
对比例2 52 19 2.2 1.9 7.1
对比例3 57 12 2.8 3.4 8.6
QB/T 2358－1998 《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》
GB 16578.1-2008《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定 第1部分：裤形撕裂法》
GB/T1037－1988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性能试验方法杯式法》
ASTM D3985-1995 《使用电量传感器的氧气在塑料薄膜和板上透过率的试验方法》
本发明实施例高强度防拉断玻璃胶包装膜具有优异的抗压、抗拉断强度，水蒸气透过率在1g/（m2·24h）以内，氧气透过量在5cm3/（m2•24h•0.1Mpa）以内，相较于对比例包装膜不宜泄漏，保存时间更长。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种高强度防拉断玻璃胶包装膜，含有单面热封BOPP25/AL7/PET12/单面热封BOPP20的复合结构，其采用干式复合工艺制备，其中，单面热封BOPP25表示所述BOPP膜层厚度为25微米，AL7表示所述铝箔层厚度为7微米，PET12表示所述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层厚度为12微米，单面热封BOPP20表示所述BOPP膜层厚度为20微米，所述高强度防拉断玻璃胶包装膜水蒸气透过率在1g/（m2•24h）以内，氧气透过量在5 cm3/（m2•24h•0.1Mpa）以内，热封强度达到20N/15mm以上。
2.根据权利要求1所述高强度防拉断玻璃胶包装膜，其特征在于：所述单面热封BOPP膜包含：聚丙烯80-90wt%，耐压颗粒10-15wt%，偶联剂1-3wt%，助剂5-10wt%，其中，所述各组分重量百分比之和为100%，其通过将制备薄膜的原料按比例混合后通过吹膜、压膜、切边制成单面热封BOPP膜。
3.根据权利要求2所述高强度防拉断玻璃胶包装膜，其特征在于：所述聚丙烯熔体流动速率为2-10g/10min，所述聚丙烯可以选自中国石油盘锦乙烯有限责任公司生产的PP牌号为J340或J440。
4.根据权利要求2所述高强度防拉断玻璃胶包装膜，其特征在于：所述耐压颗粒选自SEBS、EPDM中的一种；所述偶联剂选自硅烷偶联剂，优选三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷，所述助剂为抗氧剂、热稳定剂，抗氧剂优选抗氧剂1010、抗氧剂168的一种；热稳定剂优选二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、顺丁烯二酸二丁基锡的一种。
5.权利要求1-4任一所述高强度防拉断玻璃胶包装膜制备方法，其特征在于：包括（1）干式复合：将BOPP25在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与AL7在压辊的作用下形成复合膜1，将复合膜1继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与PET12在压辊的作用下形成复合膜2，将复合膜2继续在压辊的作用下涂上胶黏剂后，再与BOPP20在压辊的作用下形成复合膜3，通过调整烘道温度进行四段式加热干燥，熟化；（2）、复合膜的印刷：将复合膜3通过印刷机将印刷油墨印刷到复合膜3上；（3）利用印刷机的紫外灯发出的紫外线对印刷油墨进行照射，使印刷油墨与印刷层发生交联反应，使复合膜3上的印刷层固化；（4）、干燥，收卷，获得包装膜，其中，压辊温度70-75℃，复合压力5-5.5kgf/cm2，上胶干量2.8-3.2g/cm2，烘道温度为：T1 70℃、T2 75℃、T3 80℃、T4 85℃，胶黏剂为高盟双组份SY-03胶水，主剂：固化剂：溶剂质量比为20:4:22，熟化时间48小时。
6.一种用途，其包括将权利要求1-4任一所述高强度防拉断玻璃胶包装膜高强度防拉断玻璃胶包装膜用于玻璃胶包装袋的制备。
7.根据权利要求6所述的一种用途，其特征在于：所述包装膜热封强度达到20N/15mm。
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