CN112026317A - 一种抗褶皱高阻隔复合膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了阻隔膜技术领域的一种抗褶皱高阻隔复合膜，包括EVOH共挤膜和氧化硅膜，EVOH共挤膜和氧化硅膜之间涂布有高阻隔涂层，EVOH共挤膜包括LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA，LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，氧化硅膜通过气相沉积法将二氧化硅沉积在EVOH共挤膜上而成，本发明氧化硅膜为内层，EVOH共挤膜为外层，使得复合膜具有高阻隔，耐揉搓、抗拉伸、耐蒸煮、透明的性能，适应与食品包装，阻水阻氧性能好，不怕潮湿，有利于产品保鲜，便于观察内部包装物情况。

Description

一种抗褶皱高阻隔复合膜
技术领域
本发明涉及阻隔膜技术领域，具体为一种抗褶皱高阻隔复合膜。
背景技术
常温食品的包装膜通常采用PE膜等单层材料，当食物需要经过高温蒸煮时，由于PE包装膜不耐高温，无法保护高温处理后的食物。同时，高温处理后的薄膜的机械强度下降，对于具有棱角的食品难以防止穿孔情况。
现有技术中通过薄膜复合和改性，以得到适用高温食物的包装膜，例如：中国发明专利申请CN202010286479.5公开了一种耐揉搓透明超高阻隔复合膜及其制备方法，包括聚酰胺膜层和聚丙烯薄膜层，所述聚酰胺膜层和所述聚丙烯薄膜层之间设有阻隔涂层，所述阻隔涂层由聚乙烯醇层和聚氨酯改性环氧树脂层组成，所述聚乙烯醇层和所述聚氨酯改性环氧树脂层通过粘合剂贴合，该薄膜采用两种薄膜中间添加阻隔涂层的方法，优化复合膜的性能，但是阻氧和耐蒸煮性能较弱。
基于此，本发明设计了一种抗褶皱高阻隔复合膜，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗褶皱高阻隔复合膜，以解决上述背景技术中提出的PE包装膜不耐高温，无法保护高温处理后的食物，现有的复合膜阻氧和耐蒸煮性能较弱的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗褶皱高阻隔复合膜，包括EVOH共挤膜和氧化硅膜，所述EVOH共挤膜和氧化硅膜之间涂布有高阻隔涂层，所述EVOH共挤膜包括LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA，所述LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，所述氧化硅膜通过气相沉积法将二氧化硅沉积在EVOH共挤膜上而成。
优选的，所述粘结层由粘结树脂挤出而成，所述粘结树脂组分及其重量份如下：
Figure BDA0002673561360000021
优选的，所述改性低密度聚乙烯为马来酸酐接枝低密度聚乙烯，密度范围在0.920-0.930g/cm3，190℃，2.16kg压力下的熔融指数为0.8～2.3g/10min，接枝率为0.5～1％；所述低密度聚乙烯密度范围在0.910-0.925g/cm3，190℃，2.16kg压力下的熔融指数为0.5～2.0g/10min，分子量介于20000-40000之间。
优选的，所述乙烯基弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的任意一种，所述稳定剂由抗氧化剂和光稳定剂混合组成，且抗氧化剂和光稳定剂的重量份比为1:1～5，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010，所述光稳定剂为Tinuvin770。
优选的，所述LLDPE、EVOH、PA、粘结层的厚度分别为8～20μm、10～20μm、25～45μm、以及5～10μm。
优选的，所述高阻隔涂层组分为：
Figure BDA0002673561360000022
优选的，所述表面活性剂为聚二甲基硅氧烷，所述流平剂为聚乙氧基炔二醇类双子表面活性剂，所述消泡剂有机硅聚醚共聚物，所述交联剂为SAC100。
优选的，所述均聚物或共聚物溶液内的溶质为为丙烯酸类或丙烯酸酯类，丙烯酸类为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸中的一种或两种；丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种。
优选的，所述均聚物或共聚物溶液内的溶剂为水或醇类，所述溶剂与溶质的比例为40％～60％。
优选的，所述高阻隔涂层涂布液制备方法为：
S1：取得丙烯酸4～8重量份、丙烯酸丁酯4～12重量份、甲基丙烯酸乙酯2～10重量份、丙烯晴5～8重量份、过硫酸钾引发剂0.3～0.5重量份、乳化剂0.3～1.0重量份、蒸馏水35～38重量份、消泡剂0.2～0.5重量份
S2：取各原料重量的1/3加入到反应釜中混合搅拌，搅拌速度为105～180转/分钟，加温到50～72℃，进行预聚合，将各原料剩余的2/3重量部分在60分钟内加入到反应釜中混合，继续搅拌50～120分钟，冷却静置后得到均聚物或共聚物溶液。
S3：在容器中，搅拌下加入50～80均聚物或共聚物溶液，搅拌30分钟后，加入表面活性剂、流平剂、消泡剂，再加入蒸馏水，搅拌60分钟，即制得高阻隔涂布液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA、粘结层依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，内层为LLDPE提供共挤膜良好的热封性能，EVOH提供良好的阻隔性能，外层PA提供了良好的支撑和开口性能，整体EVOH共挤膜耐揉搓抗拉伸较好。
2.通过将EVOH共挤膜作为基材然后涂覆涂层再沉积形成氧化硅膜，组合而成的复合膜，使氧化硅膜为内层，EVOH共挤膜为外层，使得复合膜具有高阻隔，耐揉搓、抗拉伸、耐蒸煮、透明的性能，适应与食品包装，阻水阻氧性能好，不怕潮湿，有利于产品保鲜，便于观察内部包装物情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明复合膜结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-氧化硅膜层，2-高阻隔涂层，3-EVOH共挤膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种抗褶皱高阻隔复合膜，包括EVOH共挤膜和氧化硅膜，所述EVOH共挤膜和氧化硅膜之间涂布有高阻隔涂层，所述EVOH共挤膜包括LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA，所述LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，所述氧化硅膜通过气相沉积法将二氧化硅沉积在EVOH共挤膜上而成。
粘结层实施例
实施例1
取粘结树脂组分及其重量份如下：
Figure BDA0002673561360000041
实施例2
取粘结树脂组分及其重量份如下：
Figure BDA0002673561360000042
Figure BDA0002673561360000051
此粘结层的粘结涂料通过引入的马来酸酐接枝低密度聚乙烯与乙烯基弹性体这两种成分，克服了原有粘接树脂中粘接强度不足、多层共挤包装材料易脱层等问题。其中乙烯基弹性体可以提高粘接树脂的柔韧性及断裂伸长率，马来酸酐接枝低密度聚乙烯及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可以提高产品的粘接性能。
对比例1为浙江某塑胶公司的EVOH共挤膜。
对比例2为伤害某新材料公司的EVOH共挤膜。
试验例1
热封性能：在130℃-140℃的温度，1kgf/cm2的压力下，热封2-3秒。
试验例2
阻隔性能：阻氧性能采用GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》通过先裁取薄膜样品表面裁取直径为97mm的试样，在设备测试腔表面涂抹一层真空油脂，并分别在测试区域放置一片滤纸，将裁制的试样分别粘贴在测试腔表面，排除测试腔与试样间的空气，并用夹紧装置夹紧，在设备控制软件中设置试样名称、厚度、抽真空时间等参数信息，点击试验选项，打开真空泵，试验开始，设备自动按照设定参数进行试验，并在试验结束后显示测试结果。阻水蒸汽性能参照GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》标准，将试样用混合的是啦和蜂蜡封在透湿杯上，杯内装一定的干燥剂，试样两端保持一定的水蒸气压差，称量封好的试样在前后的重量变化，增量即为水蒸气透过量。
试样 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
热封性能 4.5kgf/mm 4.2kgf/mm 3.8kgf/mm 3..5kgf/mm
Figure BDA0002673561360000061
LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA、粘结层的厚度分别为8～20μm、5～10μm、10～20μm、5～10μm、25～45μm，上述材料依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，内层为LLDPE提供共挤膜良好的热封性能，EVOH提供良好的阻隔性能，外层PA提供了良好的支撑和开口性能，整体EVOH共挤膜耐揉搓抗拉伸较好。
高阻隔涂层实施例
实施例1
Figure BDA0002673561360000062
实施例2
无高阻隔涂层的EVOH共挤膜和二氧化硅复合膜。
对比例1
安徽某包装材料有限公司的二氧化硅复合膜。
对比例2
天津某新材料有限公司的二氧化硅复合膜
先取得丙烯酸4～8重量份、丙烯酸丁酯4～12重量份、甲基丙烯酸乙酯2～10重量份、丙烯晴5～8重量份、过硫酸钾引发剂0.3～0.5重量份、乳化剂0.3～1.0重量份、蒸馏水35～38重量份、消泡剂0.2～0.5重量份；取各原料重量的1/3加入到反应釜中混合搅拌，搅拌速度为105～180转/分钟，加温到50～72℃，进行预聚合，将各原料剩余的2/3重量部分在60分钟内加入到反应釜中混合，继续搅拌50～120分钟，冷却静置后得到均聚物或共聚物溶液。在容器中，搅拌下加入50～80均聚物或共聚物溶液，搅拌30分钟后，加入表面活性剂、流平剂、消泡剂，再加入蒸馏水，搅拌60分钟，即制得高阻隔涂布液。以水和醇类为溶剂，提高干燥速度，对氧气、氮气、氢气及二氧化碳都具有优秀的阻隔性；使用交联剂使膜具有很好的耐湿和耐蒸煮性。
试验例1
耐揉搓试验，裁取1cm*1cm试样，对试样进行旋转和压溃两种形式的揉搓，旋转与压溃同时进行，当旋转440度时压溃方向移动90mm，然后继续压溃65mm，一次旋转、压溃操作即对试样完成一次揉搓，揉搓频率为45次/分钟。
试验例2
阻氧性能采用GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》通过先裁取薄膜样品表面裁取直径为97mm的试样，在设备测试腔表面涂抹一层真空油脂，并分别在测试区域放置一片滤纸，将裁制的试样分别粘贴在测试腔表面，排除测试腔与试样间的空气，并用夹紧装置夹紧，在设备控制软件中设置试样名称、厚度、抽真空时间等参数信息，点击试验选项，打开真空泵，试验开始，设备自动按照设定参数进行试验，并在试验结束后显示测试结果。阻水蒸汽性能参照GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》标准，将试样用混合的是啦和蜂蜡封在透湿杯上，杯内装一定的干燥剂，试样两端保持一定的水蒸气压差，称量封好的试样在前后的重量变化，增量即为水蒸气透过量。
试验例3
耐蒸煮测试：将4％乙酸装入蒸煮袋至容积的2/3，将密封好的试样放入蒸煮锅内，设置蒸煮温度120℃，蒸煮时间40分钟，实验结束后，冷却取出，观察是否有破袋、皱痕、脱层等现象。
Figure BDA0002673561360000071
Figure BDA0002673561360000081
通过在EVOH共挤膜上涂覆高阻隔涂层，而后通过气相沉积法将二氧化硅沉积在EVOH共挤膜上形成氧化硅膜，氧化硅膜具有较高的阻氧阻水耐蒸煮的特性，通过将EVOH共挤膜作为基材然后涂覆涂层再沉积形成氧化硅膜，组合而成的复合膜，使氧化硅膜为内层，EVOH共挤膜为外层，使得复合膜具有高阻隔，耐揉搓、抗拉伸、耐蒸煮、透明的性能，适应与食品包装，阻水阻氧性能好，不怕潮湿，有利于产品保鲜，便于观察内部包装物情况。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：包括EVOH共挤膜和氧化硅膜，所述EVOH共挤膜和氧化硅膜之间涂布有高阻隔涂层，所述EVOH共挤膜包括LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA，所述LLDPE、粘结层、EVOH、粘结层、PA依次排列采用共挤出工艺复合成为EVOH共挤膜，所述氧化硅膜通过气相沉积法将二氧化硅沉积在EVOH共挤膜上而成。
2.根据权利要求1所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述粘结层由粘结树脂挤出而成，所述粘结树脂组分及其重量份如下：
Figure FDA0002673561350000011
3.根据权利要求2所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述改性低密度聚乙烯为马来酸酐接枝低密度聚乙烯，密度范围在0.920-0.930g/cm3，190℃，2.16kg压力下的熔融指数为0.8～2.3g/10min，接枝率为0.5～1％；所述低密度聚乙烯密度范围在0.910-0.925g/cm3，190℃，2.16kg压力下的熔融指数为0.5～2.0g/10min，分子量介于20000-40000之间。
4.根据权利要求2所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述乙烯基弹性体为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的任意一种，所述稳定剂由抗氧化剂和光稳定剂混合组成，且抗氧化剂和光稳定剂的重量份比为1:1～5，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010，所述光稳定剂为Tinuvin770。
5.根据权利要求1所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述LLDPE、EVOH、PA、粘结层的厚度分别为8～20μm、10～20μm、25～45μm、以及5～10μm。
6.根据权利要求1所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述高阻隔涂层组分为：
Figure FDA0002673561350000012
Figure FDA0002673561350000021
7.根据权利要求6所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述表面活性剂为聚二甲基硅氧烷，所述流平剂为聚乙氧基炔二醇类双子表面活性剂，所述消泡剂有机硅聚醚共聚物，所述交联剂为SAC100。
8.根据权利要求6所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述均聚物或共聚物溶液内的溶质为为丙烯酸类或丙烯酸酯类，丙烯酸类为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸中的一种或两种；丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或两种。
9.根据权利要求6所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述均聚物或共聚物溶液内的溶剂为水或醇类，所述溶剂与溶质的比例为40％～60％。
10.根据权利要求6所述的一种抗褶皱高阻隔复合膜，其特征在于：所述高阻隔涂层涂布液制备方法为：
S1：取得丙烯酸4～8重量份、丙烯酸丁酯4～12重量份、甲基丙烯酸乙酯2～10重量份、丙烯晴5～8重量份、过硫酸钾引发剂0.3～0.5重量份、乳化剂0.3～1.0重量份、蒸馏水35～38重量份、消泡剂0.2～0.5重量份
S2：取各原料重量的1/3加入到反应釜中混合搅拌，搅拌速度为105～180转/分钟，加温到50～72℃，进行预聚合，将各原料剩余的2/3重量部分在60分钟内加入到反应釜中混合，继续搅拌50～120分钟，冷却静置后得到均聚物或共聚物溶液。
S3：在容器中，搅拌下加入50～80均聚物或共聚物溶液，搅拌30分钟后，加入表面活性剂、流平剂、消泡剂，再加入蒸馏水，搅拌60分钟，即制得高阻隔涂布液。
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