专利名称：一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜及其制造方法，属于新型高分子材料领域。
背景技术：
玻璃瓶和金属灌装在以往很长时期中一直成为食品贮藏的主要方式，1958年美国研究出的软罐头包装成功取代马口铁罐头，并开始商品化大规模生产，1968年起日本开始以高温蒸煮袋包装咖喱食品，米饭，肉丸子等，高温蒸煮杀菌成为一种常用的延长食品保质期的方法，但是由于高温蒸煮条件苛刻，加之高温蒸煮袋技术能力尚待完善，迄今，每年都会因蒸煮过程中出现的涨袋、破袋、异味、脱层、表面起皱、卷边、漏气、出现针孔等问题而引起质量纠纷。目前，在选择高温蒸煮袋材料时，除了能解决以上问题外，安全环保，低成本，
优异的阻隔性能以及能更好地延长货架寿命已成为生产厂家首先考虑的技术参数。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，这种涂布薄膜以本发明改性制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶为有机涂层，有效解决了采用铝箔等做复合层容易出现针孔的缺点，能耐高温蒸煮且不发白不发黄，而且安全环保，具有优异的氧气阻隔性能。经干式复合后，在相当程度上减少了抽真空、高压，压力波动时的涨袋、破包、漏气现象，在很大程度上延长了货架寿命和降低了成本。本发明提供的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，包括基材和基材表面的涂料层、涂料层与基材之间的底胶层，所述涂料层是由本发明通过改性制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂覆在底胶层表面并烘干后形成的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂层，所述高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶由含有下述重量含量的原料配制而成高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液30-88%，纳米材料填充剂I. 5-6%、滑爽剂1-8%、防粘剂O. 1-5%,5-60%软化水；所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液由含有下述重量含量的原料制成40-94%的偏二氯乙烯单体，I. 5-10%的丙烯酸酯类及1-6%的丙烯酸和丙烯腈混合液或两者中的任意一种，O. 5-2%的引发剂，O. 1-0. 8%的乳化剂，O. 5-1%的稳定剂，0-55%软水。所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶，固含量优选为45-55%，在此范围内可很长时间内保持无定形状态，并在干燥时具有很好的成膜能力。所述的纳米材料填充剂为CaC03、Ti02、云母、蒙脱土中的任意一种，用颗粒尺度和纳米尺度的无机材料填充改性的核心，可提高界面结合强度，防止相分离，进一步提高阻隔性能和力学性能。所述的丙烯酸酯类优选为甲基丙烯酸甲酯。所述的引发剂优选为过硫酸钠。所述的乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠。
所述的稳定剂优选J-I稳定剂，其特点对光和热的稳定性好，透明度高，在高温加工中能保持不粘辊、不堵塞，尤其是具有良好的后期热稳定性。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯腈单体，带有少量的极性基团，可以改变共聚物的不同的玻璃化温度。所述的稳定剂，可改善在PVC合成中生成烯丙基氯、叔碳氯和双键等是其分子链结构中不稳定因素以及使聚偏二氯乙烯涂布膜在高温蒸煮中具备高耐热性和长效化。所述基材膜为双向拉伸聚酯薄膜，厚度为8-120 μ m。所述的底胶层是水性聚氨酯或溶剂型聚氨酯加入溶剂形成的涂层，聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性，可使含有活泼氢的基材和涂层有优良的化学粘接力。所述的聚氨酯胶粘剂包括主剂、固化剂。所述的滑爽剂为棕榈蜡滑爽剂，在涂料中具有良好的分散性能，合适的用量可以防止发粘，防霉。所述的防粘剂为二氧化硅防粘连剂。所述涂料层的涂布量为O. 8-5. Og/m2。所述底胶层的涂布量为O. 3-1. 5g/m2。相应地，本发明还提供一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜的制造方法，该方法包括如下步骤I、先在反应釜中依次加入0-55%的软水，O. 5-2%的引发剂过硫酸钠，O. 5_1%的J-I稳定剂和40-94%的偏二氯乙烯单体，然后进行抽真空一加氮气一排压-抽真空-加氮气-排压，完成两次半工序，压力控制为-O. 08Mpa。，搅拌速度为60-180转/分钟，升温使温度控制在50-85°C范围内，充分搅拌30-60分钟，使偏二氯乙烯单体完全溶解，得到种子乳液。滴加I. 5-10%甲基丙烯酸甲酯，1-6%丙烯酸，1-6%丙烯腈和O. 1-0. 8%的乳化剂十二烷基苯磺酸钠，滴加速度5-15克/分钟。滴加完后升温至90°C继续保持30-90分钟，使整个系统充分反应。最后，冷却至常温常压，制得高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液。2、在不锈钢容器中加入上述制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液，搅拌20-40分钟，速度60-200转/分钟，温度控制在40-50°C范围内。接着加入I. 5_6%的纳米材料填充剂，然后再提高反应釜温度至55-60°C，使反应釜内物质充分混合。一边搅拌一边依次加入1-8%的棕榈蜡滑爽剂、O. 1-5%的二氧化硅防粘剂和5-60%的软化水，搅拌均匀后即成高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶，待涂布工序使用。3、将聚氨酯胶粘剂主剂和固化剂按5 I的比例依次加入另一不锈钢容器中，一边搅拌一边加入溶剂稀释，溶剂比重是主剂的4倍，搅拌均匀后可形成底胶，待进入下一道
工序使用。4、设置放卷张力为2_6bar，对基材薄膜进行电晕处理，在电晕处理后的基材表面上用涂布设备将底胶均匀涂布并烘干，涂布速度为80-250米/分，底涂涂布量控制在
O.2-1. 5g/m2烘干温度为80-160°C，干燥时间为6秒。待冷却后，再经过涂布设备将上述步骤2制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶均匀涂布在底胶上，涂布量控制为O. 8-4. 5g/m2，然后对涂布完成的薄膜进行烘干，涂布速度为80-250米/分，烘干温度为80-160°C，烘干时间8秒。高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂层烘干完毕后收卷，收卷张力衰减速度为40-55%。涂布好的膜卷放置在45°C条件下固化2天，制得本发明的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜。上述步骤中的涂布速度优选为150-250m/min,可以保证涂布质量并使生产效率较高；烘干过程优选热风烘干或远红外加热烘干，或者是同时采用远红外和热风烘干两种方式；涂布方式优选逆转辊吻式涂布方式，可以有效解决传统涂布方式涂料污染其它辊筒问题，以及涂料涂布均匀性差的难题。本发明制得的高阻氧耐蒸煮涂布膜，最高可耐长达30分钟135°C的高温蒸煮，透明的涂布膜包装展示了内包物独特的外观品质。表一为高阻氧耐蒸煮涂布膜同现有的耐蒸煮聚偏二氯乙烯(以下简称PVDC)涂布膜相比具有如下优点表一
权利要求
1.一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，包括基材和基材表面的涂料层、涂料层与基材之间的底胶层，所述基材膜为双向拉伸聚酯薄膜，厚度为8-120 ym，所述底胶层是水性聚氨酯或溶剂型聚氨酯加入溶剂形成的涂层，底胶层的涂布量为0. 3-1. 5g/m2，其特征在于所述涂料层是由本发明通过改性制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂覆在底胶层表面并烘干后形成的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂层，所述高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶由含有下述重量含量的原料配制而成高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液30-88%，纳米材料填充剂I. 5-6%、滑爽剂1_8%、防粘剂0. 1-5%、5-60%软化水；所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液由含有下述重量含量的原料制成40-94%的偏二氯乙烯单体，I.5-10%的丙烯酸酯类及1-6%的丙烯酸和丙烯腈混合液或两者中的任意一种，0. 5-2%的弓I发剂，0. 1-0. 8 %的乳化剂，0. 5-1 %的稳定剂，0-55 %软水。
2.如权利要求I所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶，固含量优选为45-55%。
3.如权利要求I或2所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述涂料层的涂布量为0. 8-5. Og/m2。
4.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的纳米材料填充剂为CaC03、Ti02、云母、蒙脱土中的任意一种。
5.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的丙烯酸酯类为甲基丙烯酸甲酯。
6.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的引发剂为过硫酸钠。
7.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
8.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
9.如权利要求1-3所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的稳定剂为J-I稳定剂。
10.如权利要求1-9所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的滑爽剂为棕榈蜡滑爽剂。
11.如权利要求1-9所述的任意一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，其特征在于所述的防粘剂为二氧化硅防粘连剂。
12.如权利要求I所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤 (I)先在反应釜中依次加入0-55%的软水，0. 5-2%的引发剂过硫酸钠，0. 5-1%的J-I稳定剂和40-94%的偏二氯乙烯单体，然后进行抽真空一加氮气一排压-抽真空-加氮气-排压，完成两次半工序，压力控制为-0. 08Mpa,搅拌速度为60-180转/分钟，升温使温度控制在50-85°C范围内，充分搅拌30-60分钟，使偏二氯乙烯单体完全溶解，得到种子乳液，滴加I. 5-10%甲基丙烯酸甲酯，1-6%丙烯酸，1-6%丙烯腈和0. 1-0. 8%的十二烷基苯磺酸钠，滴加速度5-15克/分钟，滴加完后升温至90°C继续保持30-90分钟，使整个系统充分反应，最后冷却至常温常压，制得高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液；(2)在不锈钢容器中加入上述制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液，搅拌20-40分钟，速度60-200转/分钟，温度控制在40-50°C范围内，接着加入I. 5_6%的纳米材料填充剂，然后再提高反应釜温度至55-60°C，使反应釜内物质充分混合，一边搅拌一边依次加入1-8%的棕榈蜡滑爽剂、0. 1-5%的二氧化硅防粘剂和5-60%的软化水，搅拌均匀后即成高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶，待涂布工序使用； (3)将聚氨酯胶粘剂主剂和固化剂按5 I的比例依次加入另一不锈钢容器中，一边搅拌一边加入溶剂稀释，溶剂比重是主剂的4倍，搅拌均匀后可形成底胶，待进入下一道工序使用； (4)设置放卷张力为2-6bar，对基材薄膜进行电晕处理，在电晕处理后的基材表面上用涂布设备将底胶均匀涂布并烘干，涂布速度为80-250米/分，底涂涂布量控制在·0.2-1. 5g/m2’烘干温度为80-160°C，干燥时间为6秒，待冷却后，再经过涂布设备将上述步骤2制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶均匀涂布在底胶上，涂布量控制为0. 8-4. 5g/m2，然后对涂布完成的薄膜进行烘干，涂布速度为80-250米/分，烘干温度为80-160°C，烘干时间8秒，高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂层烘干完毕后收卷，收卷张力衰减速度为40-55%，涂布好的膜卷放置在45°C条件下固化2天，制得本发明的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜。
13.如权利要求12所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜的制造方法，其特征在于所述烘干方式采用热风烘干。
14.如权利要求12所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜的制造方法，其特征在于所述烘干方式采用远红外加热烘干。
15.如权利要求12所述的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜的制造方法，其特征在于所述烘干方式采用热风加远红外加热方式烘干。
全文摘要
本发明涉及一种高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，包括基材和基材表面的涂料层、涂料层与基材之间的底胶层，所述涂料层是由通过改性制得的高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳胶涂布后形成的涂层，该乳胶由含有下述重量含量的原料配制成高阻氧耐蒸煮聚偏二氯乙烯共混乳液30-88％、纳米材料填充剂1.5-6％、滑爽剂1-8％、防粘剂0.1-5％、5-60％软化水；上述共混乳液由含有下述重量含量的原料制成40-94％的偏二氯乙烯单体，1.5-10％的丙烯酸酯类及1-6％的丙烯酸和丙烯腈混合液或两者中的任意一种，0.5-2％的引发剂，0.1-0.8％的乳化剂，0.5-1％的稳定剂，0-55％软水。
文档编号C08F220/06GK102848673SQ201210294409
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者王恩飞, 洪景利 申请人:海南赛诺实业有限公司