CN109927357A

CN109927357A - 一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜及制备方法

Info

Publication number: CN109927357A
Application number: CN201910295539.7A
Authority: CN
Inventors: 李俊儒
Original assignee: Guangdong Chaowei Plastic Film Co Ltd
Current assignee: Guangdong Chaowei Plastic Film Co Ltd
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-06-25

Abstract

本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜及制备方法。该薄膜可适用于化妆品、牙膏等软管包装的应用。其中，通过共挤出吹膜工艺制备，具体采用完全对称的层间结构：高密度聚乙烯（A层）层厚比例10%~15%/高密度聚乙烯（B层）层厚比例20%~25%/粘合剂（C层）层厚比例5%~8%/EVOH（D层）层厚比例13%~18%/粘合剂（E层）层厚比例5%~8%/高密度聚乙烯（F层）层厚比例20%~25%/高密度聚乙烯（G层）层厚比例10%~15%，各层比例之和为100%。本发明复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜存在成本相对低廉，阻隔性好、结构与颜色易于调节，挺度高的特点。

Description

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜及制备方法

技术领域

本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜及制备方法。该薄膜可适用于化妆品、牙膏等软管包装的应用。

背景技术

产品包装中常用的软管主要包括铝塑复合软管、全塑复合软管和塑料共挤出软管。

CN1357702A公开一种包装用塑料复合软管，本发明管体包括复合铝箔内层、粘结层和塑料外层，所述复合铝箔内层为卷焊结构，粘结层和塑料外层为共挤结构。本发明复合结构中起阻隔作用的为铝箔层，主要靠这层来阻隔软管内外各种分子的渗透，特别是软管外空气中氧分子和软管内内容物分子间的相互渗透。本发明铝箔层能够阻隔作用，且铝箔通常能够赋予软管良好的挺度以保证产品的完整性，但是该类铝塑软管包装材料不透明，且铝箔与塑料复合后无法通过简单办法轻易分离，回收利用性差，不利于环境保护。

CN106084413 A公开一种牙膏片材用高挺度聚乙烯膜料及其制备方法，解决聚乙烯膜料环保降解的问题，又保证满足产品的力学性能和使用要求。由以下重量份的原料组成：高密度聚乙烯60-70份，蜡性玉米淀粉8-15份，植物纤维粉末8-15份，硅烷偶联剂3-6份，降解型碳酸钙母粒25-35份，乙烯基封端硅油10-18份，含氢硅油0.3-0.8份，硫酸溶液适量，铂催化剂适量，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1-3份，聚甲基丙烯酸甲酯8-16份；所述的环保降解型碳酸钙母粒由以下重量份原料组成：低密度聚乙烯10-30份，正辛基二茂铁10-15份，聚乳酸0.2-0.5份，聚乙烯蜡1-2份，钛酸酯偶联剂0.5-2.5份，纳米碳酸钙25-35份，石蜡油适量。利用淀粉纳米晶、植物纤维粉末乳化乙烯基封端硅油和含氢硅油，通过硅氢加成制备有机硅弹性微球。该有机硅弹性微球表面吸附有可降解的淀粉纳米晶与植物纤维粉，具有优异的流动性、分散性，同时具有优异的韧性和强度。使用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为敏化剂，与高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯结合，提高了聚乙烯膜料的挺度。该发明虽获得挺度等力学性能优异的聚乙烯膜，但是存在原料成本高，制备复杂的问题。

目前现有技术存在通过铝箔作为复合层、增加片材厚度或者制备特定膜料来提高软管挺度，增加成本，制备复杂，且回收利用性差，不利于环境保护。

发明内容

基于以上现有技术的不足，提供一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜。所述薄膜通过多层共挤出吹膜制备，具有成本相对低廉，阻隔性好、结构与颜色易于调节，挺度高等特点。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：通过共挤出吹膜工艺制备，具体采用完全对称的层间结构：高密度聚乙烯（A层）层厚比例10%~15% /高密度聚乙烯（B层）层厚比例20%~25%/粘合剂（C层）层厚比例5%~8% / EVOH（D层）层厚比例13%~18% /粘合剂（E层）层厚比例5%~8% /高密度聚乙烯（F层）层厚比例20%~25% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例10%~15%，各层比例之和为100%。

本发明薄膜直接用于软管内层，代替铝箔，起到高阻隔作用。在制备软管时，采用本发明薄膜和外膜通过淋复工艺复合即可，具体：软管外膜/粘合层/本发明薄膜。本发明薄膜除阻隔层和粘合剂层之外，选用100%的高密度聚乙烯材料，能够为软管提供优异的挺度和高阻隔性，同时在满足软管使用要求的前提下，相较于现有技术，厚度减小，降低塑料的使用量，有利于环境保护。

本发明A层、G层选用透明度、光泽度和热封性能优异的茂金属催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用挺度性能优异的钛系或铬系催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，在制备过程中，本发明将高密度聚乙烯层分为A层/B层，F层/G层，一方面能够避免因高密度聚乙烯单层厚度过大不利于加工，另一方面，通过选用不同性能特点的高密度聚乙烯，既解决了加工的问题，同时考虑到提供合适的力学性能，例如挺度和热封性能；另外，还可以根据实际应用需要决定是否在B层或F层添加色母，所述色母的添加量占该层的10~30wt%。

本发明粘合剂(C层)、(E层)选用以LLDPE为载体并进行接枝改性的粘合树脂，具体为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯，能够保证层之间良好的粘结强度。

本发明EVOH（D层）具有优异的加工性能和阻气性能。其中，所述EVOH中乙烯含量为27-40wt%，优选38wt%。

本发明复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜可以具有介于80μm 和125μm 之间的总厚度。优选介于100μm和110μm之间的总厚度。

本发明所要解决的技术问题在于通过整体对称结构以及各层比例的设计提高薄膜的力学性能和阻隔性能，另外，选择对称结构，方便本发明薄膜在制备软管时，直接采用任一面和外膜通过淋复工艺复合即可，且不影响所得复合片材的热封性能。

本发明为了解决上述技术问题，实施例提供一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜及其制备方法，按结构将各层组份分别投入吹膜机的七台单螺杆机挤出机内，在160～220℃进行熔融，输送，并汇流至吹膜模头，模头温度为180～230℃，经模头挤出后吹涨、冷却定型，薄膜经过人字板、牵引、导辊向收卷传导，切边，收卷，得到所述复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜。其中，所用的制备适用于七层及七层以上的多层共挤吹膜设备。

本发明所要解决的技术问题还在于提供一种用途，所述薄膜可适用于化妆品、牙膏等软管包装的应用。

本发明复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜的阻隔性、挺度和热封性能优异，可与不同规格的外膜搭配使用，例如80-150μm的外膜均可，经过制备后，软管成品不会因为外膜的规格不同而产生挺度不足或阻隔性不足的问题，适用性广。

具体实施方式

以下结合优选实施例进一步详细描述本发明的特点及优点。以下实施方式仅是示例性的，本领域技术人员可在此基础上作出显而易见的修改，这些修改也被包括在本发明的范围内。

实施例1

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，高密度聚乙烯（A层）层厚比例10% /高密度聚乙烯（B层）层厚比例25%/粘合剂（C层）层厚比例6% / EVOH（D层）层厚比例18% /粘合剂（E层）层厚比例6% /高密度聚乙烯（F层）层厚比例25% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例10%。

A层、G层选用茂金属催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用钛系催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，粘合剂（C层）、（E层）为含马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯的粘合树脂；EVOH（D层）由乙烯含量为38wt%的EVOH组成。

制备过程：按结构将各层组份分别投入吹膜机的七台单螺杆机挤出机内，在160～220℃进行熔融，输送，并汇流至吹膜模头，模头温度为180～230℃，经模头挤出后吹涨、冷却定型，薄膜经过人字板、牵引、导辊向收卷传导，切边，收卷，得到厚度为105μm所述复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜。

实施例2

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，高密度聚乙烯（A层）层厚比例12%/高密度聚乙烯（B层）层厚比例23%/粘合剂（C层）层厚比例7% / EVOH（D层）层厚比例16% /粘合剂（E层）层厚比例7% /高密度聚乙烯（F层）层厚比例23% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例12%。

A层、G层选用茂金属催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用钛系催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，粘合剂（C层）、（E层）为含马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯的粘合树脂； EVOH（D层）由乙烯含量为38wt%的EVOH组成。

实施例3

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，高密度聚乙烯（A层）层厚比例15% /高密度聚乙烯（B层）层厚比例20%/粘合剂（C层）层厚比例8% / EVOH（D层）层厚比例14% /粘合剂（E层）层厚比例8% /高密度聚乙烯（F层）层厚比例20% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例15%。

对比例1

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，高密度聚乙烯（A层）层厚比例35% /粘合剂（B层）层厚比例6% / EVOH（C层）层厚比例18% /粘合剂（D层）层厚比例6%/高密度聚乙烯（E层）层厚比例35%。

A层与E层选用钛系催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，粘合剂（B层）、（D层）为含马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯的粘合树脂；EVOH（C层）由乙烯含量为38wt%的EVOH组成。

制备过程：按结构将各层组份分别投入吹膜机的五台单螺杆机挤出机内，在160～220℃进行熔融，输送，并汇流至吹膜模头，模头温度为180～230℃，经模头挤出后吹涨、冷却定型，薄膜经过人字板、牵引、导辊向收卷传导，切边，收卷，得到厚度为105μm所述复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜。

对比例2

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，高密度聚乙烯（A层）层厚比例10% /低密度聚乙烯（B层）层厚比例25%/粘合剂（C层）层厚比例6% / EVOH（D层）层厚比例18% /粘合剂（E层）层厚比例6% /低密度聚乙烯（F层）层厚比例25% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例10%。

A层、G层选用茂金属催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用自由基聚合制备的低密度聚乙烯，熔指MI≤5，粘合剂（C层）、（E层）为含马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯的粘合树脂；EVOH（D层）由乙烯含量为38wt%的EVOH组成。

对比例3

一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，低密度聚乙烯（A层）层厚比例10% /低密度聚乙烯（B层）层厚比例25%/粘合剂（C层）层厚比例6% / EVOH（D层）层厚比例18% /粘合剂（E层）层厚比例6% /低密度聚乙烯（F层）层厚比例25% /低密度聚乙烯（G层）层厚比例10%。

A层、G层选用茂金属催化剂制备的低密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用自由基聚合制备的低密度聚乙烯，熔指MI≤5，粘合剂（C层）、（E层）为含马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯的粘合树脂；EVOH（D层）由乙烯含量为38wt%的EVOH组成。

具体实验结果如下表1所示：

表1 不同实施例和对比例的性能测试数据

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

1.一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：通过共挤出吹膜工艺制备，具体采用完全对称的层间结构：高密度聚乙烯（A层）层厚比例10%~15% /高密度聚乙烯（B层）层厚比例20%~25%/粘合剂（C层）层厚比例5%~8% / EVOH（D层）层厚比例13%~18% /粘合剂（E层）层厚比例5%~8% /高密度聚乙烯（F层）层厚比例20%~25% /高密度聚乙烯（G层）层厚比例10%~15%，各层比例之和为100%。

2.权利要求1所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：A层与G层选用透明度、光泽度和热封性能优异的茂金属催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5，B层与F层选用挺度性能优异的钛系或铬系催化剂制备的高密度聚乙烯，熔指MI≤5。

3.权利要求1所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：粘合剂(C层)、粘合剂(E层)选用以LLDPE为载体并进行接枝改性的粘合树脂，具体为马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯。

4.权利要求1所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：所述EVOH材料中乙烯含量为30-40wt%。

5.权利要求4所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：所述EVOH材料中乙烯含量优选38wt%。

6.权利要求1所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：所述高阻隔薄膜具有介于80μm 和125μm 之间的总厚度。

7.权利要求6所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜，其特征在于：所述高阻隔薄膜优选介于100μm和110μm之间的总厚度。

8.权利要求1-7任一所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜制备方法，按结构将各层组份分别投入吹膜机的七台单螺杆机挤出机内，在160～220℃进行熔融，输送，并汇流至吹膜模头，模头温度为180～230℃，经模头挤出后吹涨、冷却定型，薄膜经过人字板、牵引、导辊向收卷传导，切边，收卷，得到所述复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜。

9.权利要求1-8任一所述一种复合全塑软管使用的环保型高阻隔薄膜的用途，所述薄膜可适用于化妆品、牙膏软管包装的应用。