TWM583375U - 防霧貼合膜 - Google Patents

Abstract

一種防霧貼合膜，包括一芯層、以及二表層，分別位於芯層的上下表面，形成三層結構的薄膜，其中芯層由均聚聚丙烯及防霧劑組成，而表層由均聚聚丙烯及抗黏劑組成。本創作之防霧貼合膜具有較高亮度，以及對溫度及水氣的耐受性。

Description

防霧貼合膜

本創作係關於一種防霧貼合膜，以聚丙烯為主體且延伸出特別適用於食品包裝用途或食器用具包裝用途。

現有技術中，雙軸延伸聚丙烯(BOPP)薄膜，以往係常被利用於膠帶膜、超透明膠帶膜、隱形膠帶膜、印刷膜、成衣包裝膜、食品包裝膜、熱封膜、電鍍膜、消光膜、上光膜、防霧膜等之用途中。

然而，在用於食品包裝用途上，原本紙便當/有蓋紙盒內層貼合之透明塑膠貼合膜並不具備防霧功能，內部若裝盛加熱過未放冷之熟食品時，常因食品本身釋放之水蒸氣造成上蓋之透明可視窗口出現白霧，不僅影響產品外觀賣相，也無法吸引消費者購買商品的慾望。

因此，產業界需要一種有效防霧的貼合膜，可避免水蒸氣所造成的白霧，以提升銷售之經濟效益。

有鑑於此，本創作係提供一種防霧貼合膜，包括一芯層，以及分別在芯層上、下表面的二表層，其中該芯層包括均聚聚丙烯及防霧劑母粒，且該表層包括均聚聚丙烯及抗黏劑母粒。

在本創作實施例中，其中此防霧劑母粒之成份係選自由多元醇酯肪酸酯、烷基酚環氧乙烷加成物和聚甘油脂肪酸酯所組成之群組。

在本創作實施例中，其中此防霧劑母粒佔芯層2~8%重量百分比。

在本創作實施例中，其中此抗黏劑母粒之成份係選自由芥酸醯胺、油酸醯胺、有機硅潤滑劑、硅藻土、滑石、碳酸鈣、合成二氧化矽和玻璃微珠所組成之群組。

在本創作實施例中，其中此抗黏劑母粒各佔二表層2~8%重量百分比。

在本創作實施例中，二表層皆有經電暈處理。

在本創作實施例中，其中此防霧貼合膜的膜表面張力值為38~40dyne/cm。

在本創作實施例中，其中此防霧貼合膜為厚度12~60μm的透明薄膜

在本創作實施例中，此防霧貼合膜於環境溫度-4~100℃時具有霧度1.0%和光澤度96%之物性。

請參考第二圖，係根據本創作之防霧貼合膜製作流程及設備圖，包括：提供一芯層，包括均聚聚丙烯及防霧劑母粒，以及提供二表層，分別位於芯層的上、下表面，以形成三層疊合薄膜。其中表層包括均聚聚丙烯及抗黏劑母粒，表層需經電暈處理以形成該防霧貼合膜，且電暈處理的功率為10~80W。事先將具有抗霧效果之材料，以預混母粒方式與均聚聚丙烯混合，進行防霧貼合膜的備料製作。

再者，續經下列製造步驟：(a)提供一芯層，包括均聚聚丙烯及防霧劑母粒，且提供二表層，分別位於該芯層的 上、下表面，其中該表層包括均聚聚丙烯及抗黏劑母粒，並利用T型膜頭將該芯層以及該二表層共同擠壓疊合成一三層疊合組合物，於T型膜頭內匯流並由模唇口壓出；(b)利用冷卻成型設備在溫度4℃~85℃下冷卻成一三層疊合膜片；(c)進行預熱軟化後，再進行1~15倍的縱向或/和橫向倍率延伸及回火定型及冷卻至20~80℃，而成為雙軸延伸之三層疊合薄膜；以及(d)將該三層疊合薄膜經功率10~80W的電暈處理後，再通過靜電消除器消除膜面靜電後，最後以收卷設備捲取。

其中上述步驟(a)中，該芯層於溫度140~300℃下經主擠-雙螺桿押出機，該二表層於溫度140~300℃下經副擠-單螺桿押出機。

其中於步驟(c)中，更包括：(c1)以溫度100~160°C進行預熱軟化後，再進行3~6倍縱向倍率延伸及回火定型；(c2)以溫度100~200℃進行預熱軟化後，再進行5~10倍橫向倍率拉伸，並進行回火定型及冷卻至20~80℃，而成為雙軸延伸之三層疊合膜；以及進一步包括(c3)通過測厚儀量測厚度值。

1‧‧‧防霧貼合膜

12‧‧‧芯層

13‧‧‧表層

2‧‧‧防霧貼合膜製作設備

211‧‧‧主擠-雙螺桿壓出機

212‧‧‧副擠-單螺桿壓出機

213‧‧‧T型膜頭

214‧‧‧冷卻成型設備

215‧‧‧縱向延伸預熱區

216‧‧‧縱向延伸延伸區

217‧‧‧縱向延伸定型區

218‧‧‧橫向延伸預熱區

219‧‧‧橫向延伸延伸區

220‧‧‧橫向延伸定型區

221‧‧‧測厚儀

222‧‧‧電暈處理裝置

223‧‧‧靜電消除器

224‧‧‧收卷設備

第1圖顯示本創作防霧貼合膜實施例之剖面圖。

第2圖顯示本創作防霧貼合膜之製作流程及設備圖。

第3A、3B、3C、3D圖顯示實施例中不同配方的熱防霧測試的實驗結果

第4A、4B、4C、4D圖顯示實施例中不同配方的冷防霧測試的實驗結果

如本創作文中所使用之「母粒」係指一種顆粒狀的高濃度塑膠添加劑，它是由超量的具特定功能效果之添加劑(通常是粉末狀或液態)、載體樹脂和分散劑等所組成。母粒是把超常量的添加劑成分均勻分散於樹脂後再製成顆粒狀的高濃度濃縮體。

如本創作文中所使用之「防霧劑母粒」係指能防止透明材料表面生成細小水滴或霧狀而降低材料透光性的物質。

如本創作文中所使用之「抗黏劑母粒」係指能讓材料表面粗糙化、降低材料表面的粘黏性、讓材料表面的動/靜摩擦係數值有效降低的物質。

本創作提供一種防霧貼合膜，包括一芯層，以及二表層分別在芯層的上、下表面。參照第1圖，本創作之一實施例之防霧貼合膜1主要包括芯層12、以及二個表層13，表層13分別位於芯層12的上、下表面。芯層12及表層13的主成分為均聚聚丙烯，經共擠出及雙軸延伸處理而成。

芯層12包括均聚聚丙烯及防霧劑母粒。防霧劑母粒成份係選自由多元醇酯肪酸酯、烷基酚環氧乙烷加成物和聚甘油脂肪酸酯所組成之群組。在芯層12中，均聚聚丙烯的重量百分比為85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%或98%，較佳為92~98%。防霧劑母粒的重量百分比為2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或15%，較佳為2~8%。芯層12的厚度為1~100μm，較佳為5~80μm， 更佳為9.6~58.4μm。防霧劑母粒可使本創作之防霧貼合膜1具有環境溫度-4~100℃之防霧功效，且防霧貼合膜1於環境溫度-4~100℃，具有霧度值為1%。

表層13包括均聚聚丙烯及抗黏劑母粒。抗黏劑母粒之成份係選自由芥酸醯胺、油酸醯胺、有機硅潤滑劑、硅藻土、滑石、碳酸鈣、合成二氧化矽和玻璃微珠所組成之群組。在表層13中，均聚聚丙烯的重量百分比為85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%或98%，較佳為92~98%。抗黏劑母粒的重量百分比為2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或15%，較佳為2~8%。表層13的厚度為0.1~10μm，較佳為0.8~1.2μm。本創作聚丙烯結晶度為92%以上，且熔融指數介於2~9g/10min之間，較佳為3~5g/10min。

此外，表層13可更包括其他成分，如抗菌物質等。抗菌物質可以為天然具酸鹼性物質、酚類化合物、季銨鹽類化合物、乙基香草醛類化合物、銀離子、銅離子、鋅離子、鈦離子、或其他具備抑制細菌滋生或具殺菌功效之物質。抗菌物質較佳為採用對人體無害之物質或人體可輕易代謝之物質。

本創作防霧貼合膜表層的厚度可為0.8~1.2μm，而芯層厚度可為9.6~58.4μm，且總厚度可為12~60μm。

舉例而言，本創作之芯層12與表層13疊合後形成防霧貼合膜1，對防霧貼合膜1之上下表面均經電暈處理，其潤濕張力達38~40dyn/cm。本創作提供一種防霧貼合膜的製法。請參閱第二圖，本實施例之防霧貼合膜的製造方法，包括以下步驟(A)~(D)。

步驟(A)將防霧母粒、抗黏劑母粒及樹脂混合作為芯層及表層之原料，進行三層共擠出依序疊合成為「表層/芯層/表層」的單一膜板片結構；芯層經雙螺桿主要壓出機擠壓出料，表層分別經單螺桿副壓出機擠壓出料，此共同擠壓物於T型模頭內匯流並由模唇口出料後，經冷卻型成設備，形成三層疊合結構之膜板片。

步驟(B)將膜板片導入縱向延伸(MDO)設備，先經預熱將膜板片軟化，再進行3~6倍縱向延伸及回火定型後，再將膜板片繼續導入橫向延伸(TDO)設備。

步驟(C)將膜板片繼續導入橫向延伸(TDO)設備，膜板片先經預熱軟化，再進行5~10倍橫向延伸及回火定型後，成為三層疊合結構膜板片，通過測厚儀量測厚度值，再導入電暈處理裝置。

步驟(D)將三層疊合膜板片經電暈處理，使膜表面張力值可達到38-40dyne/cm，膜表面即有良好的上膠貼合性，再通過靜電消除器消除膜面靜電後，最後以捲取機捲取。

進一步，上述步驟(c)中，更可包括：(c1)以溫度100~160℃進行預熱軟化後，再進行3~6倍縱向倍率延伸及回火定型；(c2)以溫度100~200℃進行預熱軟化後，再進行5~10倍橫向倍率拉伸，並進行回火定型及冷卻至20~80℃，而成為雙軸延伸之一三層疊合膜；以及進一步包括(c3)通過測厚儀量測厚度值。

於本創作另一實施例中，並請參閱第二圖，防霧貼合膜的製法包括以下步驟。

步驟(1)，芯層經主擠-雙螺桿押出機211，其工作溫度140~300℃之範圍，二表層13經副擠-單螺桿押出機212，其工作溫度140~300℃之範圍，以T型膜頭213將芯層、表層共同擠壓疊合成三層疊合組合物，上下層為均聚聚丙烯與抗黏劑組合物，芯層為均聚聚丙烯與抗霧劑組合物，於T型膜頭213內匯流並由模唇口壓出。

步驟(2)，經T型模頭213上下流道擠出後，進入冷卻成型設備214，其工作溫度為15~70℃；冷卻成型設備214(包括冷卻大輪、及水槽)將三層(高溫)疊合組成物冷卻成三層疊合膜片，進而將三層疊合膜片導入縱向延伸(MDO)設備。

步驟(3)，導入縱向延伸設備後，先以溫度在100~160℃進行預熱，將三層疊合膜片軟化後，再進行3~6倍縱向倍率延伸及回火定型後，再將三層疊合膜續導入橫向延伸(TDO)設備。本實施例之縱向延伸設備則包括縱向延伸預熱區215、縱向延伸延伸區216、以及縱向延伸定型區217。

步驟(4)，導入橫向延伸設備後，先以溫度100~200℃進行預熱軟化，將其進行5~10倍橫向倍率拉伸，並進行回火定型及冷卻至20~80℃後，而成為雙軸延伸之三層疊合膜，通過測厚儀221量測厚度值後，再導入電暈處理裝置222。本實施例之橫向延伸設備包括橫向延伸預熱區218、橫向延伸延伸區219、以及橫向延伸定型區220。

步驟(5)經電暈處理裝置222處理(功率設定10~80W)

後，使膜表面張力值可達到38-40dyne/cm，讓膜表面具有良好

的上膠貼合性，再通過靜電消除器223消除膜面靜電後，最後以收卷設備224捲取。

【實施例】

1. 防霧貼合膜的製備

依照上述方法分別製備不同的防霧貼合膜，貼合膜的成份及含量如表一所示。另外以市售Y牌防霧貼合膜做為對照組，市售防霧貼合膜的表層的原料是使用共聚聚丙烯。

2. 防霧劑比例對貼合膜防霧效果的影響

熱防霧測試

將300mL、溫度74℃的水裝於燒杯，用貼合膜將開口封住，向水方向的表面潤濕張力達38，靜置3分鐘，結果如第3A至3D圖所示。由第3A-3D圖可知，配方1之貼合膜完全無法透視(第3A圖)，配方2之貼合膜完全無法透視(第3B圖)，配方3之貼合膜全面細小水珠影響透視(第3C圖)，配方4之貼合膜可完全透視(第3D圖)。由結果可知，當防霧劑的重量百分比為2.1%以上 時，貼合膜具有良好的防霧效果。

冷防霧測試

將300mL、常溫的水裝於燒杯，用貼合膜將開口封住，置於冷藏4℃，靜置時間24小時，結果如第4A至4D圖所示。與熱防霧測試相同，配方1之貼合膜完全無法透視(第4A圖)，配方2之貼合膜完全無法透視(第4B圖)，配方3之貼合膜全面細小水珠影響透視(第4C圖)，配方4之貼合膜可完全透視(第4D圖)。由結果可知，當防霧劑的重量百分比為2.1%以上時，貼合膜具有良好的防霧效果。

2. 潤濕張力對貼合膜防霧效果的影響

熱防霧測試

以水溫74℃裝於燒杯至300mL，用薄膜將開口封住，面向水的方向之薄膜表面潤濕張力達32~40dyne/cm，靜置3分鐘。各處理結果如表二所示。由表二的結果可知，當表面潤濕張力達38以上時，本創作貼合膜可完全透視，且具有良好的防霧效果。

冷防霧測試

以常溫水裝於燒杯至300mL，用薄膜將開口封住，面向水的方向之薄膜表面潤濕張力達32~40dyne/cm，置於4℃冷藏，靜置24小時。各種處理結果如表三所示。由表三的結果可知，當防霧貼合膜的表面潤濕張力達38dyne/cm以上時，本創作貼合膜可完全透視，且具有良好的防霧效果。

3. 本創作防霧貼合膜與一般市面防霧膜的比較

以表四所示方法分析本創作貼合防霧膜與市售Y牌防霧膜的物理特性，如平均厚度、伸長率、抗拉強度、熱收縮、霧度、光澤、潤濕張力、摩擦係數。由表四可知，本創作防霧貼合膜比起一般市售防霧膜具有更高的挺性、低霧度(霧度=1.0)、高光澤度(澤度=96%)。

4. 本創作防霧貼合膜之潤濕處理與貼合強度的分析

將本創作防霧貼合膜與紙貼合成之產品，切割成寬度25.4mm、長度100mm的樣本，經處理使樣本表面具有不同潤濕張力，並以拉力機測試樣本在不同潤濕張力下的強度。如表五所示，當防霧貼合膜潤濕張力提高至38dyne/cm以上時，可明顯增加貼合膜與紙的貼合強度，且潤濕張力越高，強度越大。

Claims (5)

1. 一種防霧貼合膜，包括：一芯層，以及二表層，分別位於該芯層的上、下表面，其中該芯層包括均聚聚丙烯及防霧劑母粒，且該表層包括均聚聚丙烯及抗黏劑母粒；其中該防霧劑母粒之成份係選自由多元醇酯肪酸酯、烷基酚環氧乙烷加成物和聚甘油脂肪酸酯所組成之群組，且該防霧劑母粒佔該芯層2~8%重量百分比；以及其中該抗黏劑母粒之成份係選自由芥酸醯胺、油酸醯胺、有機硅潤滑劑、硅藻土、滑石、碳酸鈣、合成二氧化矽和玻璃微珠所組成之群組，且該抗黏劑母粒佔該二表層2~8%重量百分比。
2. 根據申請專利範圍第1項之防霧貼合膜，其中該防霧貼合膜的膜表面張力值為38~40dyne/cm。
3. 根據申請專利範圍第1項之防霧貼合膜，其中該防霧貼合膜為厚度12~60μm的透明薄膜。
4. 根據申請專利範圍第1項之防霧貼合膜，其中該二表層中至少一層經電暈處理。
5. 根據申請專利範圍第1項之防霧貼合膜，此防霧貼合膜於環境溫度-4~100℃時具有霧度1.0%和光澤度96%之物性。