CN108068423A - 一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜、包含其的易揭盖膜及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜、包含其的易揭盖膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其依次包括电晕层、粘结层、阻隔层、粘结层以及热封层，电晕层、粘结层和热封层采用聚丙烯树脂和/或改性的聚丙烯树脂，阻隔层采用聚酰胺/乙烯‑乙烯醇共聚物/聚酰胺三层复合树脂。本发明还公开了包含耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的易揭盖膜，以及耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的制备方法。本发明采用共挤吹膜工艺生产得到的高阻隔性基材膜，不仅具有高阻隔性能，而且高温蒸煮后也不会出现分层；兼具易揭、耐高温蒸煮以及高阻隔性能。本发明通过共挤吹膜发制备耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的生产工艺简单方便，降低了易揭盖膜的加工难度，进而有效地降低生产成本。

Description

一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜、包含其的易揭盖膜及其 制备方法
技术领域
本发明属于包装薄膜技术领域，涉及一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜、包含其的易揭盖膜及其制备方法。
背景技术
易揭盖膜最早出现的是方便面碗面包装，继而豆腐、酸奶、果冻、布丁等的包装也都出现了易揭盖膜。易揭盖膜有以下几个方面的要求：较高的阻隔性、适中的热封性、封口要具备良好的抗污染性和低温热封性、良好的收缩性等。
最早出现的易揭盖膜是铝箔和热熔胶的复合结构，专利申请201510690407.6(公开号CN105415829A)也公开有一种易揭盖聚乙烯薄膜和包含该膜的高阻隔易揭盖膜，该阻隔易揭盖膜也是铝箔和热熔胶的复合结构。因为铝箔生产所用的材料都是纯度在99％以上的优质铝。这种高纯度的优质铝在生产过程中能耗惊人，价格不菲。所以，目前易揭盖膜的表面材质多为尼龙、聚酯或纸张，中间阻隔层有真空镀铝的，也有在PET上镀氧化硅或氧化铝，这类镀铝或镀硅膜的复合工艺成本相对也较高，且操作不便。另外，现有具有高阻隔性的易揭盖膜通常是PE基材的，不耐121℃的高温蒸煮。而具备耐高温蒸煮性能的其他基材的易揭盖膜又往往不具备高阻隔性。因此急需开发一种生产工艺简单，且同时具备易揭、耐高温蒸煮、高阻隔性三种功能的易揭盖膜。
发明内容
因此，本发明的第一目的在于提供一种生产工艺简单，且同时具备易揭、耐高温蒸煮、高阻隔性三种功能的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜。
本发明的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜由外到内依次包括：
电晕层A，材质为聚丙烯(PP)和/或马来酸酐改性的聚丙烯，优选聚丙烯；
粘结层B，材质为聚丙烯和/或马来酸酐改性的聚丙烯，优选马来酸酐改性的聚丙烯；
阻隔层C，包括中间层和中间层两侧的过渡层，中间层材质为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，过渡层材质为聚酰胺(PA)；
粘结层D，材质为聚丙烯和/或马来酸酐改性的聚丙烯，优选马来酸酐改性的聚丙烯；以及
热封层E，材质为易揭聚丙烯，或者内侧为聚丙烯外侧为易揭聚丙烯；所述易揭聚丙烯以无规共聚聚丙烯为基质，基质中以孤岛形式分散有不兼容的聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)。
较佳的，聚酰胺为吹膜级共聚酰胺PA66或均聚酰胺PA6。
较佳的，乙烯-乙烯醇共聚物为耐蒸煮级的，比如牌号为日本合成化学RB7205或者可乐丽F101B。
较佳的，聚丙烯树脂可选用无规共聚PP，嵌段共聚PP等。
本发明的第二目的在于提供一种制备所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的方法，其包括步骤：将各层对应的原料树脂分别加入挤出机的料筒中，电晕层A分2～3层由 2～3个挤出机料筒供应；粘结层B和D各由1个挤出机料筒供应；阻隔层C的中间层和过渡层分别由3个挤出机料筒供应；热封层E只有易揭热封层时由1个挤出机料筒供应，热封层E还有次外层时则增加1个挤出机料筒供应；熔融加工时控制电晕层A及其相邻粘结层B的树脂熔体温度为200～240℃，阻隔层C树脂熔体温度为170～260℃，热封层E及其相邻粘结层D的树脂熔体温度为200～240℃；熔融的塑料挤出后经吹胀冷却、牵引定型；再进行电晕处理，得到所述耐高温蒸煮的高阻隔性盖膜。
本发明所述方法的一较佳实施例中，熔融加工时控制：
电晕层A，聚丙烯熔体温度为200～240℃；
粘结层B，马来酸酐改性的聚丙烯熔体温度为220～240℃；
阻隔层C，聚酰胺熔体温度为220～260℃；乙烯-乙烯醇共聚物熔体温度为180～230 ℃；
粘结层D，马来酸酐改性的聚丙烯熔体温度为220～240℃；
热封层E，聚丙烯熔体温度为200～240℃，易揭聚丙烯熔体温度为200～240℃。
本发明的第三目的在于提供一种易揭盖膜，其包含所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的易揭盖膜，所述耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的电晕层外依次覆盖有印刷复合层和外层，印刷复合层为胶水或油墨；外层为BoPA(双向拉伸尼龙薄膜)或BoPET(双向拉伸聚酯薄膜)。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中高阻隔性基材膜的电晕层、热封层和粘结层采用聚丙烯树脂或改性的聚丙烯树脂，阻隔层采用聚酰胺/乙烯-乙烯醇共聚物/聚酰胺三层复合树脂，所有树脂原料的熔点均高于121℃，均耐蒸煮。通过共挤吹膜工艺生产得到的高阻隔性基材膜不仅具有高阻隔性能，而且高温蒸煮后也不会出现分层；兼具易揭、耐高温蒸煮以及高阻隔性能。与BoPA或者BoPET进行印刷复合即可得到精美的复合包装需求的易揭盖膜，无需复合成本较高的铝箔。
本发明中高阻隔性基材膜的阻隔层采用PA/EVOH/PA的夹心结构，由于目前并无合适的PP基材的粘合树脂可以直接与EVOH进行粘接，因此使用PA作为过渡层，可以起到较佳的粘结效果，使整个产品不容易分层，而且PA材料本身也为阻隔材料，可进一步提高薄膜的阻隔性。
本发明通过共挤吹膜法制备耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的生产工艺简单方便，与 BoPA或者BoPET行印刷复合的复合方式可根据需要选择干复或者无溶剂复合，生产方式灵活，降低了易揭盖膜的整个工序的难度，进而有效地降低生产成本。
另外，PP、PA、EVOH这样的材料组合会使薄膜挺度很好，后续可以复合BoPA或者BoPET，进一步提升薄膜挺度。本发明未使用不透明的镀铝等结构，可克服镀铝所制作的袋子不具透明性，虽然雾度相对普通的透明膜大些(易揭料引起的)，但仍属于透明产品，如果印刷时候也进行部分印刷，可以使消费者直接看到里面的内容物，方便吸引消费者的目光。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，给出以下系列具体实施例，但本发明并不受这些具体实施例的限制，任何了解该领域的技术人员对本发明的些许改动将可以达到类似的结果，这些改动也包含在本发明之中。
实施例1～8
表1所示为实施例1～8的易揭盖膜的各层原料树脂。
表1实施例1～8各层的原料树脂
其中，共挤基材膜(耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜)可通过共挤吹膜法制备，制备时将各层(共9层)原料树脂分别加入9个挤出机的料筒中，熔融的塑料共挤出后经吹胀冷却、牵引定型；再进行电晕处理，得到共挤基材膜。各层原料树脂熔体温度如下：
电晕层，2～3层PP，200～240℃；
粘结层，Tie(马来酸酐改性的聚丙烯)，220～240℃；
阻隔层，PA/EVOH/PA，其中PA为220～260℃；EVOH为180～230℃；
粘结层，Tie(马来酸酐改性的聚丙烯)，220～240℃；
热封层，0～1层PP+易揭PP，200～240℃。
其中，PA选择PA6和PA66，使用时纯用或者共混均可。
易揭PP具有易揭功能，是一种以无规共聚PP为基质，不兼容相(聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物)以孤岛形式分散在其中，形成“岛-海”结构，从而可以在与其他材料热封后产生内聚剥离作用因而形成易揭效果。
外层BoPA/BoPET可以在进行表印或者里印处理，然后与共挤基材膜复合(干复或者无溶剂均可)。
效果实施例1
使用实施例1～8的易揭盖膜与130μm的无规共聚PP热封层的底膜进行热封，热封条件均为200KPa，2s。
对于实施例1～8的易揭盖膜与底膜进行密封包装的样品，各分为三组进行耐蒸煮测试，组1在110℃蒸煮30min后测试热封强度；组2在121℃蒸煮20min后测试热封强度；组3在121℃蒸煮30min后测试热封强度。热封强度测试按照标准方法(ASTM F88) 进行，记录每组实施例1～8中的热封强度最大值和最小值，计算平均值，测试结果如表 2所示。
表2实施例1～8的耐蒸煮测试结果
结果显示，实施例1～8热封后的薄膜蒸煮后印刷层和基材膜均无分层，手拉无顿挫感。而由表2可知，本发明的实施例1～8的易揭盖膜与底膜进行密封包装的样品进行蒸煮后，热封强度适中，约为3～6N/15mm，仍可保持良好的密封性和易揭性能。
效果实施例2
使用实施例1和对比例1和2进行耐蒸煮对比试验。
对比例1的结构为BoPA//SPE(SPE为一种特殊改性的耐高温(121℃)蒸煮的PE膜，无高阻隔性)。
对比例2的结构为BoPA//PP/PP Tie/PA/EVOH/PA/PP Tie/PP+EVA。
热封条件：与无规共聚PP热封层的底膜进行热封，压力200kPa，时间2s，热封温度如表3所示。
121℃蒸煮30min后测试热封强度，结果如表3所示。
表3实施例1和对比例1和2的耐蒸煮测试结果
由表3可知，本发明实施例1和对比例1和2蒸煮前均具有良好的密封性能，其中对比例1蒸煮后热封强度大大降低，不能保证良好的密封性能；对比例2的热封强度相对较高，但是导致易揭性能相对较低；而本发明实施例1蒸煮后的热封强度最为适中，既能保证良好的密封性能，又具有较佳的易揭性能。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其特征在于，其由外到内依次包括：
电晕层A，材质为聚丙烯和/或马来酸酐改性的聚丙烯；
粘结层B，材质为聚丙烯和/或马来酸酐改性的聚丙烯；
阻隔层C，包括中间层和中间层两侧的过渡层，中间层材质为乙烯-乙烯醇共聚物，过渡层材质为聚酰胺；
粘结层D，材质为聚丙烯和/或马来酸酐改性的聚丙烯；以及
热封层E，材质为易揭聚丙烯，或者内侧为聚丙烯外侧为易揭聚丙烯；所述易揭聚丙烯以无规共聚聚丙烯为基质，基质中以孤岛形式分散有不兼容的聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。
2.如权利要求1所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其特征在于，其由外到内依次包括：
电晕层A，材质为聚丙烯；
粘结层B，材质为马来酸酐改性的聚丙烯；
阻隔层C，包括中间层和中间层两侧的过渡层，中间层材质为乙烯-乙烯醇共聚物，过渡层材质为聚酰胺；
粘结层D，材质为马来酸酐改性的聚丙烯；以及
热封层E，材质为易揭聚丙烯，或者内侧为聚丙烯外侧为易揭聚丙烯。
3.如权利要求1所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其特征在于，阻隔层C中，过渡层的聚酰胺为吹膜级共聚酰胺PA66或均聚酰胺PA6。
4.如权利要求1所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其特征在于，其可通过多层共挤吹膜法制备，多层共挤时，电晕层A分2～3层由2～3个挤出机料筒供应；粘结层B和D各由1个挤出机料筒供应；阻隔层C的中间层和过渡层分别由3个挤出机料筒供应；热封层E只有易揭热封层时由1个挤出机料筒供应，热封层E还有次外层时则增加1个挤出机料筒供应。
5.如权利要求4所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜，其特征在于，其可通过多层共挤吹膜法制备，制备时将各层对应的原料树脂分别加入挤出机的料筒中，控制电晕层A及其相邻粘结层B的树脂熔体温度为200～240℃，阻隔层C树脂熔体温度为170～260℃，热封层E及其相邻粘结层D的树脂熔体温度为200～240℃；熔融的塑料挤出后经吹胀冷却、牵引定型；再进行电晕处理，得到所述耐高温蒸煮的高阻隔性盖膜。
6.一种包含权利要求1～5任一项所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的易揭盖膜，其特征在于，所述耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的电晕层外依次覆盖有印刷复合层和外层，印刷复合层为胶水或油墨；外层为BoPA或BoPET。
7.一种制备权利要求1～5任一项所述的耐高温蒸煮的高阻隔性基材膜的方法，其特征在于，包括步骤：将各层对应的原料树脂分别加入挤出机的料筒中，电晕层A分2～3层由2～3个挤出机料筒供应；粘结层B和D各由1个挤出机料筒供应；阻隔层C的中间层和过渡层分别由3个挤出机料筒供应；热封层E只有易揭热封层时由1个挤出机料筒供应，热封层E还有次外层时则增加1个挤出机料筒供应；熔融加工时控制电晕层A及其相邻粘结层B的树脂熔体温度为200～240℃，阻隔层C树脂熔体温度为170～260℃，热封层E及其相邻粘结层D的树脂熔体温度为200～240℃；熔融的塑料挤出后经吹胀冷却、牵引定型；再进行电晕处理，得到所述耐高温蒸煮的高阻隔性盖膜。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，熔融加工时控制：
电晕层A，聚丙烯熔体温度为200～240℃；
粘结层B，马来酸酐改性的聚丙烯熔体温度为220～240℃；
阻隔层C，聚酰胺熔体温度为220～260℃；乙烯-乙烯醇共聚物熔体温度为180～230℃；
粘结层D，马来酸酐改性的聚丙烯熔体温度为220～240℃；
热封层E，聚丙烯熔体温度为200～240℃，易揭聚丙烯熔体温度为200～240℃。
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