CN108515762A - 一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法，所述三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜由上表层1、芯层和下表层2组成。各层的原料配方由以下质量百分比含量的材料组成：上表层1：10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂；芯层：100％的添加剂；下表层2：10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂。本发明还提供一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜的制备方法，采用本方法制成的薄膜，具有优异的耐刺穿性能等特点，特别适合于尖锐的骨头鱼刺等有棱角的商品以及重物等的包装。

Description

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及尼龙薄膜包装领域，具体涉及一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法。

背景技术

双向拉伸尼龙薄膜具有拉伸强度大，阻隔性高以及优异的抗穿刺性和耐化学溶剂性等优点，被广泛应用于食品包装、电子包装、医药包装等众多行业领域。

近几年来，随着经济的发展，商品对包装的要求越来越高。许多形状不规则的有棱角的商品如含有骨头，鱼刺等尖物食品以及电子印刷线路板等，在抽真空包装的过程中，往往会因为尼龙层被拉伸而在普通尼龙复合膜棱角处发生破损，从而影响了产品包装的效果。这就要求尼龙薄膜具有很好的耐穿刺性能。

对于重包装复合薄膜而言，除了要求复合强度、拉伸强度等常规物理性能要达标外，耐穿刺能力也是一个重要指标。在实际应用中，如果薄膜的抗穿刺能力差，就容易发生包体破裂等问题，进而影响包装生产线的生产效率。

对于以上两类及类似包装，都要求材料具有良好的耐穿刺性能。但是，普通的尼龙薄膜难以满足该要求。因此，现有的尼龙薄膜的耐穿刺性能需进一步提高，然而相关的文献或专利却鲜有提及改善方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法。所述三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其制备方法简单，易于操作，具有优异的耐刺穿性能等特点，特别适合于尖锐的骨头鱼刺等有棱角的商品以及重物等的包装。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述薄膜是由上表层1、芯层和下表层2组成的三层结构复合膜。其中，按质量百分比计，所述的上表层1成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂；芯层成分为100％的添加剂；下表层2成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂。

其中，所述的添加剂为共聚尼龙、聚酰胺类弹性体、离子化的乙烯甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种组成。

其中，所述的共聚尼龙为PA6/66、PA66/6、PA54、PA1010/6、PA1010/66、PA66/610、PA1010/66/610中的一种或几种组成。

其中，所述的尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙610、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙MXD-6中的至少一种，优选为尼龙6(PA6)。

其中，所述的芯层厚度为2～5μm，薄膜总厚度为15～30μm。

其中，所述的抗粘结剂为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅藻土、氧化铝、磷酸钙中的一种或几种组成。

其中，所述的爽滑剂为油酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、硅酮粉、硅油、氧化聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种组成。

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)将所述上表层1、芯层和下表层2中各组分按配方比例分别进行混合，并通过高速混合机分散均匀；

(2)将所述上表层1、芯层和下表层2的原料按配方比例分别在三台挤出机中熔融、共挤出，使熔体通过T型口模流延至表面温度为15～35℃的激冷辊骤冷铸片；

(3)将未拉伸的铸片在40～70℃水槽中实施1min左右的调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，并采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为120～190℃，拉伸倍率为2.6*2.6～3.2*3.2；

(4)将(3)中得到的薄膜在200℃下进行5s的热定型处理后，至少对薄膜的一个表层进行电晕处理，然后收卷，分切，用铝箔包装后保存入库。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点和有益效果：

(1)表层以共聚尼龙和尼龙树脂为主，为薄膜提供一定的耐穿刺能力，同时还拥有良好的阻隔性和拉伸强度等物理性能。

(2)芯层利用共聚尼龙、聚酰胺类弹性体、离子化的乙烯甲基丙烯酸共聚物材料的柔软性来增强薄膜的穿刺性能。

(3)采用本方法制备的双向拉伸尼龙薄膜具有较高的阻隔性能和耐穿刺性能，可满足包装产品的质保需求，特别适合于尖锐的骨头鱼刺等有棱角的商品以及重物等的包装。

附图说明

图1为本发明三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步阐述说明，但不因此将本发明限制在所述的实施例范围中。

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜是由上表层1、芯层和下表层2组成的三层结构(如图1所示)。其中，按质量百分比计，所述的上表层1成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂；芯层成分为100％的添加剂；下表层2成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂。

其中，所述的添加剂为共聚尼龙、聚酰胺类弹性体、离子化的乙烯甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种组成；所述的共聚尼龙为PA6/66、PA66/6、PA54、PA1010/6、PA1010/66、PA66/610、PA1010/66/610中的一种或几种组成；所述的尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙610、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙MXD-6中的至少一种，优选为尼龙6(PA6)；所述芯层厚度为2～5μm，薄膜总厚度为15～30μm；所述的抗粘结剂为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅藻土、氧化铝、磷酸钙中的一种或几种组成。所述的爽滑剂为油酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、硅酮粉、硅油、氧化聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种组成。

其制备步骤如下：

(1)将所述上表层1、芯层和下表层2中各组分按配方比例分别进行混合，并通过高速混合机分散均匀；

(2)将所述上表层1、芯层和下表层2的原料按比例配方分别在三台挤出机中熔融、共挤出，使熔体通过T型口模流延至表面温度为15～35℃的激冷辊骤冷铸片；

(3)将未拉伸的铸片在40～70℃水槽中实施1min左右的调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，并采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为120～190℃，拉伸倍率为2.6*2.6～3.2*3.2；

(4)将(3)中得到的薄膜在200℃下进行5s的热定型处理后，至少对薄膜的一个表层进行电晕处理，然后收卷，分切，用铝箔包装后保存入库。

实施例1

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，按质量百分比计，上表层1由10％共聚尼龙PA6/66，89.5％PA6，0.2％二氧化硅0.3％油酸酰胺组成；芯层由100％共聚尼龙PA6/66组成；下表层2由10％共聚尼龙PA6/66，89.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为3μm。

实施例2

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，上表层1由20％共聚尼龙PA66/6，79.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由100％共聚尼龙PA66/6组成；下表层2由20％共聚尼龙PA66/6，79.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为5μm。

实施例3

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，按质量百分比计，上表层1由30％共聚尼龙PA1010/6，69.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由80％共聚尼龙PA1010/6，20％共聚尼龙PA6/66组成；下表层2由30％共聚尼龙PA54，69.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为2μm。

实施例4：

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，按质量百分比计，上表层1由10％共聚尼龙PA1010/66/610，5％共聚尼龙PA66/610，84.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由100％聚酰胺类弹性体组成；下表层2由20％共聚尼龙PA1010/66/610，5％共聚尼龙PA66/610，74.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为3μm。

实施例5

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，按质量百分比计，上表层1由23％共聚尼龙PA1010/6，76.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由100％离子化的乙烯甲基丙烯酸共聚物组成；下表层2由23％共聚尼龙PA1010/6，76.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为3μm。

实施例6

一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，按质量百分比计，上表层1由10％共聚尼龙PA66/6，15％共聚尼龙PA6/66，74.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由50％共聚尼龙PA66/6，50％共聚尼龙PA6/66组成；下表层2由10％共聚尼龙PA66/6，15％共聚尼龙PA6/66，74.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为3μm。

比较例1

在本实施例中，按质量百分比计，上表层1由99.5％PA6，0.2％二氧化硅，0.3％油酸酰胺组成；芯层由100％PA6；下表层2由99.5％PA6，0.2％滑石粉，0.3％油酸酰胺组成。

按照前述制备方法制备样品，得到的薄膜总厚度为15μm，其中芯层厚度为3μm。

比较例2

市售厚度为15μm的普通BOPA薄膜。

测试结果如表1所示：

表1实施例与比较例的相关检测数据

从表1的数据可以看出，实施例1～6与比较例1～2相比，实施例1～6具有更加优异的综合性能，尤其是落镖冲击强度和抗穿刺强度等方面具有明显的改善。以上数据表明，通过本发明制备的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜具有优异的耐穿刺性能。

上述实施例是本发明的具体实施例，仅仅是为了说明本发明所作的举例，但并不仅仅限定于上述的实施方式。相反，在不脱离本发明技术原理的基础上，该领域的技术人员可做出其他不同形式的变化和变动，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述薄膜具有三层结构，具体为上表层1、芯层和下表层2；按质量百分比计，所述的上表层1成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂；芯层成分为100％的添加剂；下表层2成分为10％～30％共聚尼龙，68.4％～89.8％尼龙树脂，0.1％～0.8％抗粘结剂，0.1％～0.8％爽滑剂。

2.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的添加剂为共聚尼龙、聚酰胺类弹性体、离子化的乙烯甲基丙烯酸共聚物中的一种或几种组成。

3.根据权利要求1～2所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的共聚尼龙为PA6/66、PA66/6、PA54、PA1010/6、PA1010/66、PA66/610、PA1010/66/610中的一种或几种组成。

4.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙610、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙MXD-6中的至少一种，优选为尼龙6(PA6)。

5.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的芯层厚度为2～5μm，薄膜总厚度为15～30μm。

6.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的抗粘结剂为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硅藻土、氧化铝、磷酸钙中的一种或几种组成。

7.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述的爽滑剂为油酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、硅酮粉、硅油、氧化聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种组成。

8.根据权利要求1所述的三层结构的耐穿刺双向拉伸尼龙薄膜，其特征在于，所述薄膜的制备方法包括以下几个步骤：

(1)将所述上表层1、芯层和下表层2中各组分按配方比例分别进行混合，并通过高速混合机分散均匀；

(2)将所述上表层1、芯层和下表层2的原料按配方比例分别在三台挤出机中熔融、共挤出，使熔体通过T型口模流延至表面温度为15～35℃的激冷辊骤冷铸片；

(3)将未拉伸的铸片在40～70℃水槽中实施1min左右的调湿处理，调湿后的铸片表面用气刀将表面残留水分吹干，并采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术进行横纵向同步拉伸，其中拉伸温度为120～190℃，拉伸倍率为2.6*2.6～3.2*3.2；

(4)将(3)中得到的薄膜在200℃下进行5s的热定型处理后，至少对薄膜的一个表层进行电晕处理，然后收卷，分切，用铝箔包装后保存入库。