CN107323053B - 一种耐撕裂聚乙烯膜、复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐撕裂聚乙烯膜、复合膜及其制备方法。所述聚乙烯膜包括电晕层、中间层以及热封层,电晕层、中间层分别由第一茂金属PE、八碳LLDPE及加工助剂组成,热封层由第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂及开口剂组成。所述复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;挤复PE膜层包括与铝箔层贴合的第一粘接层及与PET印刷膜层或聚乙烯膜层贴合的第二粘接层,第一粘接层由第三茂金属PE和粘结树脂组成,第二粘接层由第三茂金属PE和色母粒组成。本发明聚乙烯膜以及复合膜具有更高的耐撕裂强度,另外所述复合膜的阻湿性能优异。
Description
技术领域
本发明属于膜材料领域,具体是涉及一种耐撕裂聚乙烯膜、复合膜及其制备方法。
背景技术
随着包装技术的日益提升,人们不再仅仅满足于包装简单的保护产品、延长产品保质期等必要功能,而对某些特殊产品包装实际使用过程中的防护性提出了越来越高的要求。例如,对于净化水粉末这类特殊用途的内容物,其对包装的要求不仅要求具备极高的阻湿性能,以避免粉末中的有效成分在高温高湿的环境中长期存放而吸潮失效,而且还要求包装膜包装后具备很高的耐撕裂性能,目的是防止儿童能轻易撕开误食用。现有包装膜中的聚乙烯膜简称PE膜,由乙烯聚合而得到的热塑性高分子聚合物,聚乙烯膜无色、无味、无毒,呈半透明状。聚乙烯膜具有优良的介电性和耐潮性,在低温时能保持柔软性和化学稳定性。普通的聚乙烯膜,包括外层、中层和内层,所述内层、中层和外层为皆为聚乙烯层,所述外层、中层和内层共挤复合连接。普通的聚乙烯膜具有良好的耐化学性、耐油脂性,但其耐撕裂性能已不能满足某些特殊产品的包装要求。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种耐撕裂聚乙烯膜、复合膜及其制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明采用了以下技术方案:
一种耐撕裂聚乙烯膜,包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为(45~55):(45~55):(0.1~0.5)的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为(45~55):(20~30):(1.9~2.3):(2.3~2.7):(1.5~1.9)的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min。
进一步,所述聚乙烯膜的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
优选,所述电晕层、中间层中第一茂金属PE树脂、八碳LLDPE以及加工助剂质量比为50:50:0.3,所述热封层中第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂的质量比为50:25:2.1:2.5:1.7。
进一步,所述第一茂金属PE牌号为2010HA,所述第二茂金属PE牌号为SP1520,所述八碳LLDPE牌号为2045G,所述加工助剂牌号为100991-K,所述硅酮牌号为MBSI-002P,所述爽滑剂牌号为10090-K,所述开口剂牌号为AB-20LD。
一种所述聚乙烯膜的复合膜,该复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;
所述聚乙烯膜层包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为(45~55):(45~55):(0.1~0.5)的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为(45~55):(20~30):(1.9~2.3):(2.3~2.7):(1.5~1.9)的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;
所述第一挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述PET印刷膜层贴合的第二粘接层,所述第二挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述聚乙烯膜层贴合的第二粘接层;所述第一粘接层由质量比为(70~80):(20~30)的第三茂金属PE和粘结树脂组成,所述第二粘接层由质量比为(95~105):(10~20)的第三茂金属PE和色母粒组成;
所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min,所述第三茂金属PE熔融指数为10g/10min。
进一步,所述复合膜的厚度为110μm,所述PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层的厚度比为23:17:9:21:40;所述聚乙烯膜层的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
优选,所述电晕层、中间层中第一茂金属PE树脂、八碳LLDPE以及加工助剂质量比为50:50:0.3,所述热封层中第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂的质量比为50:25:2.1:2.5:1.7;所述第一粘接层中第三茂金属PE和粘结树脂质量比为75:25,所述第二粘接层中第三茂金属PE和色母粒质量比为100:15。
进一步,所述第一茂金属PE牌号为2010HA,所述第二茂金属PE牌号为SP1520,所述八碳LLDPE牌号为2045G,所述加工助剂牌号为100991-K,所述硅酮牌号为MBSI-002P,所述爽滑剂牌号为10090-K,所述开口剂牌号为AB-20LD,所述第三茂金属PE牌号为SP1071C,所述粘结树脂牌号为牢靠AE,所述色母粒牌号为7M2001。
一种所述的复合膜的制备方法,包括以下步骤:
S1、印刷工序:将PET膜通过凹版印刷设备进行彩色多色凹版印刷制得PET印刷膜;
吹膜工序:将所述电晕层、中间层以及热封层的各层粒料分别加入到三层共挤吹塑机料筒中熔融,通过吹膜制得聚乙烯膜;
S2、挤出复合工序一:将所述第一挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第一挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第一挤复PE膜层的第二粘接层与所述PET印刷膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层;
挤出复合工序二:将所述第二挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第二挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第二挤复PE膜层的第二粘接层与所述聚乙烯膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层/第二挤复PE膜层/聚乙烯膜层。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明通过对聚乙烯膜配方进行改进,使得聚乙烯膜产品具备很高的剥离强度和热封强度,极大地提高了普通聚乙烯膜的耐撕裂强度,在特殊产品包装中能防止儿童轻易撕开而误食,本发明聚乙烯膜的耐撕裂强度达到300gf以上。另外,本发明聚乙烯膜只需要使用普通市售的PE树脂进行加工即可获得,无需使用成本较高的特殊改性树脂,本发明适合吹膜、复合及后续加工。
(2)本发明复合膜极大延长了产品的保质期的同时又能起到安全防护作用,儿童手撕无法撕开,不容易误食。普通相同厚度复合膜阻湿性能只能达到0.05gm/m2.24h,而本发明复合膜阻湿性能达到0.015gm/m2.24h以下,本发明复合膜的耐撕裂强度达到300gf以上。本发明复合膜阻湿性能优异,可以保护包装膜内产品功能不受环境影响而衰退,有效延长产品保质期。
(3)本发明所述第一粘接层中粘结树脂的为杜邦公司生产且牌号为牢靠AE,粘结树脂可以增强第一挤复PE膜层以及第二挤复PE膜层与铝箔层之间的结合力,从而提高复合强度。第二粘接层中所述色母粒选择上海金柱公司生产且牌号为7M2001的白色母粒,白色母粒可以遮盖铝箔层的颜色。本发明通过所述第一挤复PE膜层以及第二挤复PE膜层实现了五个膜层之间的复合,环保且复合强度高,使得本发明复合膜具备很高的剥离强度、热封强度,并且实现了良好的阻湿性能。
(4)本发明所述聚乙烯膜层的配方创新:所述电晕层、中间层以及热封层都采用撕裂强度高的树脂,其中第一茂金属PE是埃克森公司生产且牌号为2010HA,所述第二茂金属PE是三井公司生产且牌号为SP1520,八碳LLDPE是陶氏公司生产且牌号为2045G。热封层全使用茂金属PE树脂,可以使本发明复合膜具备较低的热封温度以及较高的热封强度,同时具备抗污染热封性能,即指聚乙烯膜表面在沾有污染物如粉尘、油污等情况下,仍能很好的热封在一起。所述加工助剂100991-K使得聚乙烯膜层更易于加工。所述硅酮作为开口剂和爽滑剂加入聚乙烯膜层配方中,不会发生迁移,硅酮是通过在膜的表面形成粗糙的物理结构,可以增加膜之间的空气量,从而增加膜的爽滑和开口性能,而普通的爽滑剂和开口剂成分是小分子有机物,其原理是通过这些小分子析出到薄膜的表面以增加爽滑和开口特性,缺点在于小分子容易析出并迁移到别的表面,从而导致爽滑和开口特性发生变化。所述硅酮与配方中本来添加的所述开口剂、爽滑剂配合使用,使得复合膜具有合适的摩擦系数以及开口性。所述聚乙烯膜层的配方设计使复合膜具备了很高的耐撕裂强度,使包装无法直接用手撕开,有效防止儿童误食而导致的危害。
(4)本发明生产工艺保证了复合膜具有良好的厚薄均匀度,在包装设备上走膜流畅性好,极大地提高了相应产品的生产效率。
附图说明
图1为本发明复合膜制备流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明:
实施例中原料来源如下表1所示:
原料名称 | 生产厂家 | 牌号 |
第三茂金属PE | 三井公司 | SP1071C |
粘接树脂 | 杜邦公司 | 牢靠AE |
色母粒 | 上海金住公司 | 7M2001 |
第一茂金属PE | 埃克森公司 | 2010HA |
第二茂金属PE | 三井公司 | SP1520 |
八碳LLDPE | 陶氏公司 | 2045G |
加工助剂 | 安配色 | 100991-K |
硅酮 | 道康宁 | MBSI-002P |
爽滑剂 | 安配色 | 10090-k |
开口剂 | 北京亚伦 | AB-20LD |
所述2010HA是埃克森公司的茂金属PE吹膜树脂,兼有很高的耐撕裂强度和较低的热封温度,适用于对撕裂性能和热封性能有较高要求的吹膜型PE膜;热封层使用三井公司的低温热封型茂金属PE吹膜树脂SP1520,可以使客户在较低的热封温度或有包装物污染风险时获得较高的热封强度;而挤复层使用的是三井公司的SP1071C流延用途的茂金属PE树脂,能增强挤复层PE同PET膜和铝箔的粘接强度。
实施例1
本发明高阻湿耐撕裂粉末包装用复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;
所述聚乙烯膜层由聚乙烯膜构成,包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为45:45:0.1的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为45:20:1.9:2.3:1.5的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;
所述挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述PET印刷膜层或聚乙烯膜层贴合的第二粘接层,所述第一粘接层由质量比为70:20的第三茂金属PE和粘结树脂组成,所述第二粘接层由质量比为95:10的第三茂金属PE和色母粒组成;
所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min,所述第三茂金属PE熔融指数为10g/10min。
所述复合膜的厚度为110μm,所述PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层的厚度比为23:17:9:21:40;所述聚乙烯膜层的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
实施例2
本发明高阻湿耐撕裂粉末包装用复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;
所述聚乙烯膜层由聚乙烯膜构成,包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为55:55:0.5的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为55:30:2.3:2.7:1.9的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;
所述挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述PET印刷膜层或聚乙烯膜层贴合的第二粘接层,所述第一粘接层由质量比为80:30的第三茂金属PE和粘结树脂组成,所述第二粘接层由质量比为105:20的第三茂金属PE和色母粒组成;
所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min,所述第三茂金属PE熔融指数为10g/10min。
所述复合膜的厚度为110μm,所述PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层的厚度比为23:17:9:21:40;所述聚乙烯膜层的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
实施例3
本发明高阻湿耐撕裂粉末包装用复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;
所述聚乙烯膜层由聚乙烯膜构成,包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为50:50:0.3的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为50:25:2.1:2.5:1.7的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;
所述挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述PET印刷膜层或聚乙烯膜层贴合的第二粘接层,所述第一粘接层由质量比为75:25的第三茂金属PE和粘结树脂组成,所述第二粘接层由质量比为100:15的第三茂金属PE和色母粒组成;
所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min,所述第三茂金属PE熔融指数为10g/10min。
所述复合膜的厚度为110μm,所述PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层的厚度比为23:17:9:21:40;所述聚乙烯膜层的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
实施例4
如图1所示,所述复合膜的制备方法,包括以下步骤:
S1、印刷工序:将PET膜通过凹版印刷设备进行彩色多色凹版印刷制得PET印刷膜;
吹膜工序:将所述电晕层、中间层以及热封层的各层粒料分别加入到三层共挤吹塑机料筒中熔融,通过吹膜制得聚乙烯膜;
S2、挤出复合工序一:将所述第一挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第一挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第一挤复PE膜层的第二粘接层与所述PET印刷膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层;
挤出复合工序二:将所述第二挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第二挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第二挤复PE膜层的第二粘接层与所述聚乙烯膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层/第二挤复PE膜层/聚乙烯膜层。
上述实施例中所述聚乙烯膜与相同厚度的普通PE膜的耐撕裂强度数据比较如下表2所示:
上述实施例中所述复合膜与相同厚度的普通复合膜的耐撕裂强度数据比较如下表3所示:
上述实施例中所述复合膜与相同厚度的普通复合膜的阻湿性能数据比较如下表4所示:
由上述表格可知:本发明聚乙烯膜以及复合膜具有更高的耐撕裂强度,另外所述复合膜的阻湿性能优异,本发明复合膜可以在高温高湿环境下有效保护包装膜内产品功能不受环境影响而衰退,产品保质期得到延长。
Claims (5)
1.一种聚乙烯膜的复合膜,其特征在于:该复合膜由沿膜层厚度方向依次贴合的PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层构成;
所述聚乙烯膜层包括电晕层、中间层以及热封层,所述电晕层、中间层分别由质量比为(45~55):(45~55):(0.1~0.5)的第一茂金属PE、八碳LLDPE以及加工助剂组成,所述热封层由质量比为(45~55):(20~30):(1.9~2.3):(2.3~2.7):(1.5~1.9)的第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂组成;
所述第一挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述PET印刷膜层贴合的第二粘接层,所述第二挤复PE膜层包括与所述铝箔层贴合的第一粘接层以及与所述聚乙烯膜层贴合的第二粘接层;所述第一粘接层由质量比为(70~80):(20~30)的第三茂金属PE和粘结树脂组成,所述第二粘接层由质量比为(95~105):(10~20)的第三茂金属PE和色母粒组成;
所述第一茂金属PE熔融指数为1.0g/10min,所述第二茂金属PE熔融指数为1.9g/10min,所述第三茂金属PE熔融指数为10g/10min。
2.如权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述复合膜的厚度为110μm,所述PET印刷膜层、第一挤复PE膜层、铝箔层、第二挤复PE膜层以及聚乙烯膜层的厚度比为23:17:9:21:40;所述聚乙烯膜层的厚度为40μm,所述电晕层、中间层以及热封层的厚度比为3:4:3。
3.如权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述电晕层、中间层中第一茂金属PE树脂、八碳LLDPE以及加工助剂质量比为50:50:0.3,所述热封层中第一茂金属PE、第二茂金属PE、硅酮、爽滑剂以及开口剂的质量比为50:25:2.1:2.5:1.7;所述第一粘接层中第三茂金属PE和粘结树脂质量比为75:25,所述第二粘接层中第三茂金属PE和色母粒质量比为100:15。
4.如权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述第一茂金属PE牌号为2010HA,所述第二茂金属PE牌号为SP1520,所述八碳LLDPE牌号为2045G,所述加工助剂牌号为100991-K,所述硅酮牌号为MBSI-002P,所述爽滑剂牌号为10090-K,所述开口剂牌号为AB-20LD,所述第三茂金属PE牌号为SP1071C,所述粘结树脂牌号为牢靠AE,所述色母粒牌号为7M2001。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的复合膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、印刷工序:将PET膜通过凹版印刷设备进行彩色多色凹版印刷制得PET印刷膜;
吹膜工序:将所述电晕层、中间层以及热封层的各层粒料分别加入到三层共挤吹塑机料筒中熔融,通过吹膜制得聚乙烯膜;
S2、挤出复合工序一:将所述第一挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第一挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第一挤复PE膜层的第二粘接层与所述PET印刷膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层;
挤出复合工序二:将所述第二挤复PE膜层的粒料熔融挤出,并使得第二挤复PE膜层的第一粘接层与所述铝箔层粘贴复合,同时第二挤复PE膜层的第二粘接层与所述聚乙烯膜粘贴复合,形成PET印刷膜层/第一挤复PE膜层/铝箔层/第二挤复PE膜层/聚乙烯膜层。
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