高阻隔透明蒸镀复合膜的制作方法

文档序号:19534669发布日期:2019-12-27 15:44阅读:787来源:国知局

本发明涉及一种包装材料,更具体地说,涉及一种高阻隔透明蒸镀复合膜。



背景技术:

20世纪90年代中期,欧美等一些发达国家和亚洲的日本开始对金属或无机氧化物镀膜(氧化铝或氧化硅蒸镀膜)技术进行研究开发,氧化物镀膜是一种透明度高,阻隔性能好,大气环境适应性优良,具有高微波穿透性和环保性的新型包装材料。可广泛应用于食品、饮料、肉制品、调味品、乳品、电子零件、精密仪器配件、微波制品、医药等多个领域的包装。

目前,我国国内已有应用的氧化物镀膜主要有镀氧化铝薄膜和镀氧化硅薄膜。这两种薄膜都具有很高的透明度,并具有保鲜、保香作用,不仅可有效保护内容物,还可增强商品的陈列性,能有效维护消费者权益,符合市场发展需求。镀氧化铝薄膜和镀氧化硅薄膜属于高功能、良好的环保性薄膜,最近几年已引起国内外广泛重视,并且具有极佳的阻隔性、耐蒸煮性、良好的微波透过性,可直接用于微波食品的包装和直接微波加热优异的透明度,使消费者进一步了解所购商品的性能、特征,良好的环保性,具有极好的大气环境适应性,它的阻隔性能几乎不受外界温度、湿度变化的影响。但是透明蒸镀层在加工和使用中易出现裂纹针孔问题,致实际阻隔性降低,国内虽在蒸镀层表面涂布了一层水性保护层,但其水性保护层本身没有良好的阻隔性,效果仍不理想。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种高阻隔透明蒸镀复合膜,包括:从上到下依次设置的阻隔层、蒸镀层、载体薄膜层。

优选的是,蒸镀层为等离子体处理的硅氧化物蒸镀薄膜,其中,所述硅氧化物的化学式为siox,其中1≤x≤2。

优选的是,等离子体包括氟离子、氯离子中的至少一种。

等离子体表面处理通过引入,氟元素或氯元素,使得硅氧化物原有的均相成核变成异相成核,增加晶核数目,使得微晶的数量增多,硅氧化物的球晶的数量减少,提高蒸镀层的透明度。

生成的化学功能团使制品的活化效果,氧化硅作为无机材料具有非常好的耐酸碱性、耐磨性能以及良好的透光性能和阻湿阻气性能,

优选的是,硅氧化物蒸镀薄膜通过物理气相蒸镀法或化学气相蒸镀法形成的蒸镀层,所述蒸镀层的厚度为

优选的是,阻隔层为多层复合薄膜,其中所述多层复合薄膜从上到下依次包括增强层、阻隔层、热封层和粘合层。

优选的是,增强层的材料为pa6,所述热封层的材料为茂金属聚乙烯。

优选的是,阻隔层从上到下依次设有:cpp膜、有机无机叠合膜、基材膜,其中,所述有机无机叠合膜包括有机阻隔层和无机阻隔层,其中所述有机阻隔层材料为甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯,所述无机阻隔层为碳氢膜、氮化硅薄膜、氧化硅膜中的至少一种。

有机无机叠合结构中,无机阻隔层碳氢膜、氮化硅薄膜、氧化硅膜不但具有光学透明性,低磨损,高阻气性,并且具有非常好的柔韧性,且便于回收再利用,没有环境污染,而且具有更高的力学强度,阻隔水蒸气、氧气性能佳,有机层甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸异冰片酯膜可以使无机层之间的缺陷彼此不关联,起到平滑和填充缺陷的作用,防止多层结构中的缺陷扩展,这样通过阻隔层的水蒸汽、氧等就不能直接穿过阻隔层,另外,此种叠合结构避免多层结构界面突然变化的情况,减少多层之间的分层,增强粘附效果,梯度结构的阻隔膜可以从厚度上阻止缺陷扩展,提高机械稳定和应力松弛。

优选的是,粘合层以重量计份包括如下成分:

马来酸酐改性的聚乙烯醇酯具有防水性强、化学稳定性高以及增强粘接强度的性能,在此配方中添加甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯功能单体,提高了粘合层的内聚力和剪切强度,钛白粉、尿素则加强各个成分之间的交联程度,提高复合物的分散性,纳米碳酸钡由于较小的尺寸以及稳定的的三维链状结构,促使马来酸酐改性聚乙烯醇酯中的羟基发生水解反应,与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯交联成大分子,从而提高粘合层的耐热性和剪切强度。

优选的是,聚烯烃树脂包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的至少一种。

优选的是,载体薄膜层为双向拉伸聚丙烯薄膜、双向拉伸聚酯薄膜、双向拉伸聚酰薄膜中的至少一种,其中,所述载体薄膜层的厚度为12-39μm。

本发明的有益效果是:(1)阻隔层采用有机无机叠合结构自身具有优异的阻隔性,同时填补了蒸镀层的裂纹和针孔间隙,既起到对蒸镀层的保护性,同时又起到对蒸镀层阻隔性的补强作用;(2)本发明中蒸镀层中采用等离子体处理的硅氧化物,一方面能提高蒸镀层的透明度,使消费者进一步了解所购商品的性能、特征;另一方面能提高蒸镀膜的耐蒸煮性,可耐温差范围很广泛,可直接用于高温水煮或蒸煮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1:

一种高阻隔透明蒸镀复合膜,包括:从上到下依次设置的阻隔层、蒸镀层、载体薄膜层。

其中,蒸镀层为等离子体处理的硅氧化物蒸镀薄膜,其中,所述硅氧化物的化学式为siox,其中1≤x≤2。

其中等离子体为氟离子。

其中,硅氧化物蒸镀薄膜为通过物理气相蒸镀法形成的蒸镀层,蒸镀层的厚度为

其中,阻隔层为多层复合薄膜,多层复合薄膜从上到下依次包括增强层、阻隔层、热封层和粘合层。

其中,增强层的材料为pa6,阻隔层的材料为乙烯-乙烯醇共聚物,所述热封层的材料为茂金属聚乙烯。

其中,粘合层以重量计份包括如下成分:

其中,聚烯烃树脂为高密度聚乙烯。

其中,载体薄膜层为双向拉伸聚丙烯薄膜,载体薄膜层的厚度为12μm。

实施例2:

本实施例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于有机无机叠合膜中,有机阻隔层材料为甲基丙烯酸缩水甘油酯,无机阻隔层为碳氢膜。

实施例3:

本实施例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于,粘合层以重量计份包括如下成分:

实施例4:

本实施例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于聚烯烃树脂为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯的混合物。

对比例1:

本对比例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于将改性聚乙烯醇改为聚乙烯醇。

对比例2:

本对比例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于将有机无机叠合层改为单一有机层或者无机层。

对比例3:

本对比例与实施例1的原料和工艺基本相同,唯一不同之处在于,将等离子体处理的硅氧膜改为不经过等离子体处理的硅氧膜。

以上实施例1-4及对比例1-3的产品性能如下表所示,以下为性能测试结果:

水蒸气透过量:按照gb/t21529标准进行测试。

氧气透过率:按照gb/t19789标准进行测试。

可见光透射率:按照gb2680-1994标准进行测试。

实施例1与对比例1相比,水蒸气透过量由2.6下降到0.5,氧气透过率由3.2%下降到0.4%,这表明实施例1制备的复合膜的阻隔性能优于对比例1,这是由于马来酸酐改性的聚乙烯醇酯活性增强,增强各个成分之间的内聚力和剪切强度,从而使得制备的复合膜不仅具有较低的气体透过率,而且还有良好的力学性能和抗疲劳性能。

实施例1与对比例2相比,可见光透射率由78%上升到90%,有机无机叠合结构中,无机阻隔层碳氢膜、氮化硅薄膜、氧化硅膜不但具有光学透明性,低磨损,高阻气性,并且具有非常好的柔韧性,且便于回收再利用,没有环境污染,而且具有更高的力学强度,阻隔水蒸气、氧气性能佳,有机层甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸异冰片酯膜可以使无机层之间的缺陷彼此不关联,起到平滑和填充缺陷的作用,防止多层结构中的缺陷扩展,这样通过阻隔层的水蒸汽、氧等就不能直接穿过阻隔层,另外,此种叠合结构避免多层结构界面突然变化的情况,减少多层之间的分层,增强粘附效果,梯度结构的阻隔膜可以从厚度上阻止缺陷扩展,提高机械稳定和应力松弛。

实施例1与对比例3相比,实施例1中等离子体处理的硅氧膜的可见光透射率为90%,而对比例3中未经等离子体处理的硅氧膜的可见光透射率为79%,等离子处理过程中引入氟元素或氯元素,使得硅氧化物原有的均相成核变成异相成核,增加晶核数目,使得微晶的数量增多,硅氧化物的球晶的数量减少,从而提高蒸镀层的透明度。

可见,本发明制备的高阻隔透明蒸镀膜具有高阻隔性、良好透明度等优良性能,与传统包装材料相比,可以提高产品的保质期和降低生产成本。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。

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