CN107538837A - 耐蒸煮包装袋的复合膜及制备其rcpp层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了耐蒸煮包装袋的复合膜，包括依次排列的第一PET层、铝箔层、PA层或第二PET层、RCPP层复合而成；各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶或丙烯酸胶，聚氨酯胶或丙烯酸胶中所用偶联剂为氨基硅烷偶联剂。本发明通过将原先耐蒸煮包装袋的复合膜中的胶黏剂中的环氧基硅烷偶联剂换成氨基硅烷偶联剂，其特定迁移量(SML)满足欧盟标准，能够用于食品、药品及高端面膜产品的包装袋上，实现包装后对包装内的内容物高温杀菌而不破坏内容物或污染内容物。

Description

耐蒸煮包装袋的复合膜及制备其RCPP层的方法

技术领域

本发明涉及耐蒸煮包装袋的复合膜。

背景技术

目前的耐蒸煮复合膜、袋根据GB/T 10004-2008，其C类产品结构一般为PET/PA/Al/CPP或PET/Al/PA/CPP复合而成，各层之间一般采用聚氨酯胶或丙烯酸胶，而所采用的聚氨酯胶或丙烯酸胶中的偶联剂都是采用环氧基硅烷偶联剂GLYMO，而对于高温蒸煮袋，是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，一般其高温杀菌(袋内内容物原封不动，在袋内经过高温后取出)要达到120℃以上，而环氧基硅烷偶联剂GLYMO在达到这一温度后会有迁移，这样内容物上会遗留环氧基硅烷偶联剂GLYMO，而其超过一定的量会对人体有危害，包括欧盟、我国都在针对这一状况发布相应标准严格限制环氧基硅烷偶联剂GLYMO在高温时的迁移量，具体可参照GB 9685-2016及相关欧盟的标准，在欧盟的相关标准EU 1935/2004/EC中，环氧基偶联剂的迁移量要求小于10mg/kg，而环氧基硅烷偶联剂其特定迁移量(SML)达到100至300之多。而氨基偶联剂的毒理学要好，标准是小于50mg/kg。偶联剂高温蒸煮下的水解产物也不一样，一般环氧偶联剂会水解成甲醇和乙醇，氨基偶联剂只水解成乙醇，甲醇更易挥发，且危害比乙醇要大。因此，环氧偶联剂不论是偶联剂本身还是其高温蒸煮后的水解产物，均对人体的危害更大。

公开号为CN 104293275 A的专利：抗紫外线耐高温蒸煮胶黏剂及其制备方法和应用，其仍然采用的是环氧基硅烷偶联剂，这样制成的胶黏剂用于高温蒸煮袋的复合膜的制备，其后期在高温蒸煮时不可避免地会把环氧基硅烷偶联剂迁移至内容物上，其水解产物也对人体有危害，而针对目前的高温蒸煮袋，其主要用于食品上，这样对人体健康不利。

发明内容

本发明主要解决的技术问题在于，提供耐蒸煮包装袋的复合膜，其复合膜的制备中所涉及的胶黏剂中的偶联剂为氨基硅烷偶联剂，迁移量很少，不会对包装袋内的内容物产生污染，能够用于食品、药品及一些特别的产品如不带防腐剂的面膜等。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：耐蒸煮包装袋的复合膜，包括依次排列的第一PET(即聚对苯二甲酸乙二醇酯)层、铝箔层、PA(即尼龙)层或第二PET层、RCPP(耐高温蒸煮聚丙烯)层复合而成；各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶或丙烯酸胶，聚氨酯胶或丙烯酸胶中所用偶联剂为氨基硅烷偶联剂。由于PA层具有较好的物理机械性能，最终能增强包装袋的耐压、耐冲击等性能。胶黏剂中的偶联剂选择氨基硅烷偶联剂，特定迁移量(SML)小于50mg/kg，达到欧盟标准，保障了在高温蒸煮过程中内容物的纯净、安全、无毒。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷或有N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或和N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，RCPP层包括依次连接的电晕层、芯层和热封层，电晕层与PA层或第二PET层相连。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，电晕层由二元共聚PP(PP即聚丙烯)和均聚PP复合层。采用复合层是集合了均聚PP树脂耐温性好及共聚PP蒸煮过程中抗冲击性能不降的优点，满足复合膜长时高温蒸煮的要求。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，电晕层中的二元共聚PP重量占比20％-30％，均聚PP复合层重量占比70％-80％。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，热封层包括1％-2％的开口剂、1％-2％的爽滑剂、0.1％-0.5％的流变剂、0.1％-0.5％的抗氧剂、0.1％-0.5％的抗紫外剂、0.1％-0.5％的PPA助剂，20％的嵌段共聚PP层和20的％SEBS(即氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)弹性体，其余为均聚PP。流变剂的商品牌号为AIDPPF4，法国POLYTEC HS公司提供。SEBS弹性体可以提高嵌段共聚PP的抗冲改性，提高RCPP层的柔韧性和抗冲性。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，耐热性、耐候性好，力学性能突出。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，开口剂为二氧化硅，所述爽滑剂为芥酸酰胺；所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚或硫代二丙酸双酯；所述抗紫外剂为UV-328。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，第一PET层与第二PET层的厚度均为10-12um，铝箔层的厚度为9-12um，PA层的厚度为15-25um，RCPP层的的厚度为30-100um。

作为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜的进一步改进，聚氨酯胶为15-30重量份的多元醇化合物、3-10重量份的NCO含量为10-33％的异氰酸酯、1.5-3重量份的氨基硅烷偶联剂、0.02-0.05重量份的催化剂制成；丙烯酸胶为60-70重量份的甲基丙烯酸甲酯、25-30重量份的丙烯酸乙酯、1-1.5重量份的氨基硅烷偶联剂、40-45重量份的乙酸乙酯、0.5-1重量份的异氰酸酯制成。

本发明还提供了一种制备耐蒸煮包装袋的复合膜的RCPP层的方法，其制备步骤如下：RCPP层的各层PP树脂依据设定的添加比例，分别置于各自的料筒内，通过加热装置和挤出机作用成为PP熔体，所述PP熔体经环形模头挤出成为管状物，所述管状物在离开模口后，从模头中心孔充入设定量的压缩空气，将管状物吹涨成泡状膜，同时又经风环冷却风冷却定型，经牵引装置牵引上升至设定距离，由人字板息泡夹偏，后由一牵引辊夹拢形成双层膜，经电晕装置电晕薄膜的外表面，然后通过收卷装置切边分片卷取为耐蒸煮流延聚丙烯薄膜层即RCPP层。

本发明的有益效果有：摩擦系数稳定、平整度好，膜厚度控制均匀以及耐油性和抗污染热封性能好、热封强度高。能够用于食品、药品及高端面膜如不带防腐剂的面膜的耐蒸煮复合膜、袋；本复合膜的RCPP层可耐150℃高温蒸煮，RCPP层具有超高的耐蒸煮性、热粘性，异物夹杂热封性也好。复合膜制成的包装袋经高温蒸煮后，不卷曲、不分层、不泄露、不变形，包装的挺度得到提高；还能用于高速包装设备的制造生产；高温蒸煮过程中，迁移量极少，不会对包装袋内的内容物产生污染，能够用于食品、药品及一些特别的产品如不带防腐剂的面膜的高温杀菌过程。采用氨基硅烷偶联剂取代现有的胶黏剂中的环氧基偶联剂，有效减少了偶联剂的迁移量，且氨基硅烷偶联剂对人体无害。

附图说明

图1为本发明耐蒸煮包装袋的复合膜实施例一的层次结构示意图；

图2为图1中RCPP层的放大示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图中：1、第一PET层 2、铝箔层 3、PA层 4、第二PET层 5、RCPP层 5-1、电晕层 5-2、芯层 5-3、热封层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1、图2所示，耐蒸煮包装袋的复合膜，包括依次排列的第一PET层1、铝箔层2、PA层3、RCPP层5复合而成；各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶，聚氨酯胶中所用偶联剂为氨基硅烷偶联剂。聚氨酯胶为20重量份的多元醇化合物、5重量份的NCO含量为10-33％的异氰酸酯、3重量份的氨基硅烷偶联剂、0.03重量份的催化剂制成。RCPP层5包括依次连接的电晕层5-1、芯层5-2和热封层5-3，电晕层5-1与PA层3相连。电晕层5-1由二元共聚PP和均聚PP复合层。电晕层5-1中的二元共聚PP重量占比20％，均聚PP复合层重量占比80％。热封层5-3包括2％的开口剂、1％的爽滑剂、0.3％的流变剂、0.5％的抗氧剂、0.1％的抗紫外剂、0.5％的PPA助剂，20％的嵌段共聚PP层和20％的SEBS弹性体，其余为均聚PP。开口剂为二氧化硅，所述爽滑剂为芥酸酰胺；所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚；所述抗紫外剂为UV-328。第一PET层1与第二PET层4的厚度均为10um，铝箔层2的厚度为12um，PA层3的厚度为20um，RCPP层5的的厚度为50um。RCPP层5的制备步骤如下：RCPP层5的各层PP树脂依据设定的添加比例，分别置于各自的料筒内，通过加热装置和挤出机作用成为PP熔体，所述PP熔体经环形模头挤出成为管状物，所述管状物在离开模口后，从模头中心孔充入设定量的压缩空气，将管状物吹涨成泡状膜，同时又经风环冷却风冷却定型，经牵引装置牵引上升至设定距离，由人字板息泡夹偏，后由一牵引辊夹拢形成双层膜，经电晕装置电晕薄膜的外表面，然后通过收卷装置切边分片卷取为耐蒸煮流延聚丙烯薄膜层即RCPP层5。

将制成的本复合膜制造成用于高端面膜袋，然后进行蒸煮可以高温杀菌，蒸煮的方式和条件为：加热及冷却保压(控制压力)，温度保持100℃，保温保持15分钟；这里的高端面膜为不带防腐剂的面膜，其主要成份：水，三七根提取物，酵母发酵产物提取物、银耳提取物。这样制成的面膜袋能够专用于这种不带防腐剂的面膜，却仍能达到其他一般面膜(即带防腐剂)的保质期，主要就是通过高温杀菌，且其偶联剂的特定迁移量(SML)仅为25mg/kg，符合标准EU 1935/2004/EC。

实施例二：

与实施例一的不同在于：如图3所示，包括依次排列的第一PET层1、铝箔层2、第二PET层4、RCPP层5复合而成；各层之间所用胶黏剂为丙烯酸胶，丙烯酸胶为65重量份的甲基丙烯酸甲酯、25重量份的丙烯酸乙酯、1.5重量份的氨基硅烷偶联剂、40重量份的乙酸乙酯、1重量份的异氰酸酯制成。丙烯酸胶中所用偶联剂为氨基硅烷偶联剂。氨基硅烷偶联剂为N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。电晕层5-1与第二PET层4相连。电晕层5-1中的二元共聚PP重量占比30％，均聚PP复合层重量占比70％。热封层5-3包括1.5％的开口剂、1％的爽滑剂、0.25％的流变剂、0.25％的抗氧剂、0.1％的抗紫外剂、0.1％的PPA助剂，20％的嵌段共聚PP层和20的％SEBS弹性体，其余为均聚PP。所述抗氧剂为硫代二丙酸双酯；所述抗紫外剂为UV-328。第一PET层1与第二PET层4的厚度均为11um，铝箔层2的厚度为11um，PA层3的厚度为15um，RCPP层5的的厚度为70um。

将制成的本复合膜制造成食品袋，然后进行蒸煮可以高温杀菌，蒸煮的方式和条件为：加热及冷却保压(控制压力)，温度保持120℃，保温保持25分钟；其偶联剂的特定迁移量(SML)为38mg/kg，符合标准EU 1935/2004/EC。

实施例三：

与实施例一的不同在于：将制成的本复合膜制造成药品袋，然后进行蒸煮可以高温杀菌，蒸煮的方式和条件为：加热及冷却保压(控制压力)，温度保持90℃，保温保持20分钟；其偶联剂的特定迁移量(SML)为17mg/kg，符合标准EU 1935/2004/EC。

比较例一：

与实施例一的不同在于：各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶，聚氨酯胶中所用偶联剂为γ―(2,3‐环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；蒸煮的方式和条件为：加热及冷却保压(控制压力)，温度保持100℃，保温保持15分钟；其偶联剂的特定迁移量(SML)为151mg/kg，远超标准EU 1935/2004/EC所要求的小于10mg/kg。

比较例二：

与实施例一的不同在于：各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶，聚氨酯胶中所用偶联剂为γ―(2,3‐环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷；蒸煮的方式和条件为：加热及冷却保压(控制压力)，温度保持100℃，保温保持15分钟；其偶联剂的特定迁移量(SML)为273mg/kg，远超标准EU 1935/2004/EC所要求的小于10mg/kg。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.耐蒸煮包装袋的复合膜，包括依次排列的第一PET层、铝箔层、PA层或第二PET层、RCPP层复合而成；各层之间所用胶黏剂为聚氨酯胶或丙烯酸胶，聚氨酯胶或丙烯酸胶中所用偶联剂为氨基硅烷偶联剂。

2.根据权利要求1所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷或有N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或和N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述RCPP层包括依次连接的电晕层、芯层和热封层，电晕层与PA层或第二PET层相连。

4.根据权利要求3所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述电晕层由二元共聚PP和均聚PP复合层。

5.根据权利要求4所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述电晕层中的二元共聚PP重量占比20％-30％，均聚PP复合层重量占比70％-80％。

6.根据权利要求3所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述热封层包括1％-2％的开口剂、1％-2％的爽滑剂、0.1％-0.5％的流变剂、0.1％-0.5％的抗氧剂、0.1％-0.5％的抗紫外剂、0.1％-0.5％的PPA助剂，20％的嵌段共聚PP层和20的％SEBS弹性体，其余为均聚PP。

7.根据权利要求6所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述开口剂为二氧化硅，所述爽滑剂为芥酸酰胺；所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚或硫代二丙酸双酯；所述抗紫外剂为UV-328。

8.根据权利要求1所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述第一PET层与第二PET层的厚度均为10-12um，铝箔层的厚度为9-12um，PA层的厚度为15-25um，RCPP层的的厚度为30-100um。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的耐蒸煮包装袋的复合膜，其特征在于，所述聚氨酯胶为15-30重量份的多元醇化合物、3-10重量份的NCO含量为10-33％的异氰酸酯、1.5-3重量份的氨基硅烷偶联剂、0.02-0.05重量份的催化剂制成；所述丙烯酸胶为60-70重量份的甲基丙烯酸甲酯、25-30重量份的丙烯酸乙酯、1-1.5重量份的氨基硅烷偶联剂、40-45重量份的乙酸乙酯、0.5-1重量份的异氰酸酯制成。

10.制备如权利要求1至8中任一项所述的耐蒸煮包装袋的复合膜的RCPP层的方法，其制备步骤如下：RCPP层的各层PP树脂依据设定的添加比例，分别置于各自的料筒内，通过加热装置和挤出机作用成为PP熔体，所述PP熔体经环形模头挤出成为管状物，所述管状物在离开模口后，从模头中心孔充入设定量的压缩空气，将管状物吹涨成泡状膜，同时又经风环冷却风冷却定型，经牵引装置牵引上升至设定距离，由人字板息泡夹偏，后由一牵引辊夹拢形成双层膜，经电晕装置电晕薄膜的外表面，然后通过收卷装置切边分片卷取为耐蒸煮流延聚丙烯薄膜层即RCPP层。