一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜的制作方法

1.本发明涉及复合片材领域，具体涉及一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜。


背景技术：

2.随着生物医药的快速发展，ivd快速诊断的要求也不断进行着完善，取样过程需要采用一种多孔板耗材用于检测试样的制备。多孔板通常采用pvc，apet，pp等材料的预制成型底盒，与之配套使用的封口盖材目前多采用进口的铝箔或塑料涂层产品，交货期长，成本高昂，无法满足现今新冠病毒检测市场的巨大需求。因此设计一款环保、性能优异的易揭开的盖膜是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明为克服现有技术中的缺陷，提供一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，其具有优异的耐化学品性能，剥离强度高，拉伸强度大，各方面综合性能优越。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷5-10份，交联剂1-2份，环氧树脂12-40份，聚氨基甲酸酯4-17份，抗氧剂 0.5-1.5份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15-60份，聚氯乙烯12-35份，塑化剂0.5-2份，聚丙烯酸酯2-8份、固化剂0.3-0.5份、平滑剂0.1-0.4份，硅酸盐2-6份。
5.环氧树脂是一种高分子聚合物，是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。粘合层对树脂进行改性，达到了医用级别的粘合树脂。盖材无需使用胶粘剂进行粘接，有效降低了溶剂残留。具有优异的耐化学和耐溶剂性。交联剂是一类具有不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于树脂材料中，提高粘合层性能，增加材料的耐化学性和耐溶剂性，同时增加材料的拉伸强度。进一步的所述交联剂为聚丙二醇缩水甘油醚、氧化锌、联二萘酚中的一种或几种。
6.进一步的所述环氧树脂为环氧化聚丁二烯树脂、三聚氰酸三缩水甘油环氧树脂、双酚a型环氧树脂中的一种或几种。
7.材料受热和剪切产生自由基，遇氧或其他化学物质生成过氧化自由基，过氧化自由基进一步从聚合物主链上夺走氢原子，生成相对稳定的聚合物基氢过氧化物。循环往复，链增长，反应逐步扩大。抗氧剂通过提供h原子或电子，消耗掉过氧化自由基，从而终止链式反应的氢供体类抗氧剂，抗氧剂主要用于防止或延缓盖膜材料的老化变质，增加材料对化学物质的耐受性，同时具有稳定体系其他组分，让其充分发挥协同作用，对盖膜材料剥离强度性能保持及强度性能稳定均有作用。选用生物质提取的抗氧剂，对人身体友好，绿色环保。进一步的所述抗氧剂为谷维素、叶绿素、茶黄素中的一种或几种。
8.塑化剂具有极好的耐磨性、耐油性，对氧、臭氧和辐射等都有足够的抵抗能力，增加材料的综合性能，使其协同发挥作用，使盖膜同时具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具压缩永久变形小、承载能力大等优良性能，增加材料的剥离强度，产生良好的易揭密封效果。进一步的所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯中的一种或几种。
9.易揭开封口盖膜内层为功能层，要求盖材平整度高，固化剂是一类增进或控制固化反应的物质。盖膜内层固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，增强材料的易揭性能，提高盖材的平整度。进一步的所述固化剂为丁烷二异氰酸酯、酮亚胺、1，5-亚萘基二异氰酸酯中的一种或几种。
10.平滑剂在常温下相当稳定，具有优良的润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性，以及对油脂的不透性。平滑剂所成膜具有优良的韧性、柔曲性和透明度，因属非离子型，可与塑化剂、固化剂配伍，保持材料的液体阻隔性能，同时维持机械性能稳定，促进盖膜揭开平滑顺畅，无顿挫感，易揭强度可根据实际需要做到差异化控制，其溶液在ph2-12范围内稳定。进一步的所述平滑剂为甲基纤维素、阿拉伯胶、聚维酮中的一种或者几种。
11.进一步的所述外层厚度10-30μm，粘合层厚度20-30μm，内层厚度10-20μm。
12.本发明的优点和有益效果在于：具有优异的耐化学性和耐溶剂性，采用质量分数95％的乙醇、质量分数10％的乙酸浸泡盖膜72小时，膜体完整，未发现腐蚀，浸出现象。易揭密封强度可控，根据配方定制，剥离强度高，满足易揭的情况下剥离强度为4-8n/15mm。平整度高，封合效果均一。灭菌适应性广，可满足环氧乙烷或辐照灭菌处理。盖膜材料内层配方的改进，以及粘合层材料的改性，提高盖膜的物理性能，拉伸强度≥27mpa。产品纯净，耐内容物性好，可提高检测精度10％，制造工艺简单，具有广泛的市场经济效益。本发明成本优势明显，各方面综合性能优越，产业化能力强、质量稳定可控，具有较强的应用前景。
具体实施方式
13.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
14.实施例1
15.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷5份，交联剂聚丙二醇缩水甘油醚1份，环氧化聚丁二烯树脂12份，聚氨基甲酸酯4份，抗氧剂谷维素0.5份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15份，聚氯乙烯12份，塑化剂邻苯二甲酸二辛酯0.5份，聚丙烯酸酯2份、固化剂丁烷二异氰酸酯0.3份、平滑剂甲基纤维素0.1份，硅酸盐2 份。所述外层厚度10μm，粘合层厚度20μm，内层厚度10μm。
16.实施例2
17.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷10份，交联剂氧化锌2份，三聚氰酸三缩水甘油环氧树脂40份，聚氨基甲酸酯17份，抗氧剂叶绿素1.5份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯60份，聚氯乙烯35份，塑化剂邻苯二
甲酸丁苄酯2份，聚丙烯酸酯8份、固化剂酮亚胺0.5份、平滑剂阿拉伯胶0.4份，硅酸盐6份。所述外层厚度30μm，粘合层厚度30μm，内层厚度20μm。
18.实施例3
19.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷8份，交联剂联二萘酚1份，双酚a型环氧树脂20份，聚氨基甲酸酯10份，抗氧剂茶黄素1份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯30份，聚氯乙烯20份，塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯1份，聚丙烯酸酯5份、固化剂1， 5-亚萘基二异氰酸酯0.4份、平滑剂聚维酮0.3份，硅酸盐4份。所述外层厚度20μm，粘合层厚度25μm，内层厚度15μm。
20.实施例4
21.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷10份，1-2份聚丙二醇缩水甘油醚wt％：氧化锌wt％＝1:3 的交联剂，环氧化聚丁二烯树脂12份，聚氨基甲酸酯17份，抗氧剂叶绿素0.5份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯60份，聚氯乙烯12份，2份邻苯二甲酸二辛酯wt％：邻苯二甲酸丁苄酯wt％＝1:1的塑化剂，聚丙烯酸酯2份、固化剂1， 5-亚萘基二异氰酸酯0.5份、平滑剂聚维酮0.1份，硅酸盐6份。所述外层厚度10μm，粘合层厚度30μm，内层厚度10μm。
22.实施例5
23.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷6份，交联剂联二萘酚1份，12-40份三聚氰酸三缩水甘油环氧树脂wt％：双酚a型环氧树脂wt％＝3:1的环氧树脂，聚氨基甲酸酯15份，抗氧剂茶黄素1.5份；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯50份，聚氯乙烯25份，塑化剂邻苯二甲酸丁苄酯1.5份，聚丙烯酸酯6份、0.5份丁烷二异氰酸酯wt％：1，5-亚萘基二异氰酸酯wt％＝5:1的固化剂、平滑剂阿拉伯胶0.2份，硅酸盐5份。所述外层厚度15μm，粘合层厚度20μm，内层厚度20μm。
24.实施例6
25.一种用于液体包装的洁净易揭封口盖膜，从外向内包括外层、粘合层、铝箔层、内层；所述外层采用的材料包括纸；所述粘合层包括线性聚硅氧烷5份，交联剂聚丙二醇缩水甘油醚1份，双酚a型环氧树脂20份，聚氨基甲酸酯12份，0.5份谷维素wt％：叶绿素wt％＝1:1 的抗氧剂；所述内层中的成分包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯45份，聚氯乙烯20份，塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯 2份，聚丙烯酸酯3份、固化剂酮亚胺0.5份、0.3份甲基纤维素wt％：阿拉伯胶wt％＝1:2.5的平滑剂，硅酸盐5份。所述外层厚度10μm，粘合层厚度20μm，内层厚度16μm。
26.对比例
27.对比例以实施例1为基础，区别在于，对比例1中未加入交联剂，对比例2中未加入塑化剂。
28.1.实施例1-6的发明与对比例耐化学品性能实验结果
[0029][0030]
采用质量分数95％的乙醇、质量分数10％的乙酸这两个极端条件浸泡盖膜，考察盖膜在12h、24h、72h时的耐化学品性能。由上表可以看出在高浓度溶剂条件以及强酸性条件下，发明在浸泡72h后，膜体完整，未发现腐蚀，无浸出现象。对比例1中未加入交联剂，初始 12h在95％的乙醇中尚能保持膜体完整，而到24h时盖膜开层，有浸出。在10％的乙酸中，膜体12h就出现了开层，浸出现象，可见交联剂的加入可以明显增强盖膜的耐化学品性能。对比例2中未加入塑化剂在95％的乙醇中，膜体能够保持完整24h,72h时膜体开层、浸出。在10％的乙酸中，初期12h内能够保持膜体的完整性、无浸出，而到 24h时膜体开层、浸出，可见塑化剂的加入也能影响到盖膜材料的耐化学性能。
[0031]
2.实施例1-6的发明与对比例实验结果
[0032]
测试项目剥离强度(n/15mm)拉伸强度(mpa)实施例1627.5实施例2428.2实施例3727.6实施例4527.1
实施例5827.0实施例6727.4对比例1321.4对比例2222.1
[0033]
通过考察发明的剥离强度为4-8n/15mm，剥离强度高，满足易揭要求，对比例2未加入塑化剂，其剥离强度较小仅为2n/15mm，可见塑化剂的加入可以明显增加材料的剥离强度，而对比例1盖膜的剥离强度也有较大幅度的下降。实施例1-6的拉伸强度≥27mpa，对比例1粘合层未加入交联剂，膜材拉伸强度大幅下降，对比例2膜材的拉伸强度也有明显下降，可见对盖膜的粘合层、内层的材料改性，相关参数、配比调整可以极大的提高盖膜的拉伸强度，从而增加材料各方面的性能。
[0034]
综上所述本发明具有优异的耐化学性和耐溶剂性，采用质量分数95％的乙醇、质量分数10％的乙酸浸泡盖膜72小时，膜体完整，未发现腐蚀，浸出现象。易揭密封强度可控，根据配方定制，剥离强度高，满足易揭的情况下剥离强度为4-8n/15mm。平整度高，封合效果均一。灭菌适应性广，可满足环氧乙烷或辐照灭菌处理。盖膜材料内层配方的改进，以及粘合层材料的改性，提高盖膜的物理性能，拉伸强度≥27mpa。产品纯净，耐内容物性好，可提高检测精度10％，制造工艺简单，具有广泛的市场经济效益。本发明成本优势明显，各方面综合性能优越，产业化能力强、质量稳定可控，具有较强的应用前景。
[0035]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。