專利名稱：一種改性聚乙烯薄膜及其制成的復(fù)合膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性聚乙烯薄膜和由其制成的復(fù)合膜，屬于包裝材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚乙烯(PE)主要包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯等。低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯可以應(yīng)用于包裝材料中，而高密度聚乙烯由于耐老化性能差和受環(huán)境應(yīng)力容易開裂性，故而不適于制作包裝材料，一般僅適于制作管材、中空瓶、注射制品等產(chǎn)品。在包裝材料中，一般采用低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯來制作復(fù)合膜的熱封層，然后將復(fù)合膜的熱封層兩兩相對熱封，便達到了密封的效果。但是低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的粘性很大，一旦利用它對兩層復(fù)合膜進行熱封，那么就會導(dǎo)致兩層復(fù)合膜之間產(chǎn)生很強的結(jié)合力，消費者在使用時很難在一般的施力狀態(tài)下將兩層復(fù)合膜揭 開，使用起來不方便。為了保證熱封后的包裝在使用時可以方便揭開，研究人員對聚乙烯材料進行了改性的研究?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了解決上述技術(shù)問題，研究人員嘗試在聚乙烯中添加一些與聚乙烯不相容的其它烯烴制得混合物，然后再將該混合物應(yīng)用于復(fù)合膜的熱封層，使得復(fù)合膜具有較好的易揭開性能和適宜的熱封強度。如中國專利文獻CN101503537A公開了一種衛(wèi)生袋專用易揭型熱膜，該易揭型熱膜的原料包括100重量份聚乙烯、10-50重量份聚丁烯或改性聚丁烯。上述易揭型熱膜由于聚丁烯或改性聚丁烯的添加從而實現(xiàn)了對聚乙烯原料的改性，改性后的聚乙烯具有很好的熱封粘結(jié)性，也有一定的粘結(jié)強度，可以承裝物品，同時也可以在一般的施力狀態(tài)下輕易揭開，使用較為便利。中國專利文獻CN101942133A公開了一種聚乙烯薄膜及其制備方法，該薄膜包括50wt%-70wt%的低密度聚乙烯、20wt%_30wt%的線性低密度聚乙烯和10wt%_20wt%的聚丁烯-I。在該文獻中還明確記載由于聚丁烯-I在聚乙烯中具有低相容性和易分散性，因而將聚丁烯-I與低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯共混后，低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯可形成連續(xù)的聚乙烯相，聚丁烯-I相則以“海島”狀均勻分散在于PE相中。因此該薄膜的熱封強度較為均一，便于消費者掌握開啟的力度，使用同樣比較便利。陳靜儀，楊玲(聚丁烯的應(yīng)用.化工新型材料[J]，2001，29 (I) :38-39)分析和總結(jié)了聚乙烯與聚丁烯-I不相容性的特性對復(fù)合膜易剝開性能和熱封強度的影響，認(rèn)為由于聚乙烯與聚丁烯-I不相容，有效地降低了拆散分子所需的作用力，成功地使薄膜同時具有易剝開的性能和較強的密封性能；當(dāng)聚乙烯和聚丁烯-I兩種聚合物混合時，即使在比例較小時也會出現(xiàn)不相容性，使聚丁烯均勻分散嵌入聚乙烯的母體中，在包裝過程中這種混合材料制成的膜密封在一起，形成內(nèi)部的弱鍵；當(dāng)遇到外力作用剝開的時候，膜就沿著內(nèi)部的弱鍵分開，只需要較小的力就能順利剝開，易于控制。雖然利用聚乙烯與聚丁烯不相容的特性可以使改性聚乙烯的復(fù)合膜達到較好的易揭開性能和適合的熱封強度，但是仍然存在兩個問題，第一個問題是由于聚乙烯與聚丁烯的不相容，導(dǎo)致兩相間的粘結(jié)強度低，進而制成的薄膜橫向、縱向拉伸強度較低，在拉伸過程中容易出現(xiàn)裂縫，甚至斷裂；第二個問題是由于聚乙烯與聚丁烯的相容差，分散相往往聚集到一起，其共混物制成的薄膜在加工和使用過程中很容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，從而造成在熱封后的復(fù)合膜密封效果不好。如何提高聚乙烯和聚丁烯的相容性，并同時解決薄膜橫向、縱向拉伸強度較低以及復(fù)合膜容易出現(xiàn)分層、密封效果不好的問題，還有在適宜的開啟力度下將復(fù)合膜揭開的問題，目前還沒有相關(guān)的研究報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的在利用聚乙烯與聚丁烯不相容的特性來改善復(fù)合膜的易揭開性能和熱封強度中，不能同時解決薄膜橫向、縱向拉伸強度較低以及復(fù)合膜容易出現(xiàn)分層、密封效果不好的問題，還有不能在適宜的開啟力度下將復(fù)合膜揭開的問題，進而提供一種適合作為復(fù)合膜熱封層的改性聚乙烯薄膜。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性聚乙烯薄膜，包括如下重量份的原料線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份，·聚丁烯或改性聚丁烯15-25份，乙丙共聚物25-35份。所述線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min，所述低密度聚乙烯的熔融
I.0-2. 0g/10min,所述聚丁烯或改性聚丁烯的熔融指數(shù)為O. 2-1. 0g/10min,所述乙丙共聚物的熔融指數(shù)為I. 0-4. 0g/10min。所述聚丁烯為聚正丁烯、聚異丁烯或聚正丁烯與聚異丁烯的共混物，所述改性聚丁烯為丁烯與丙烯酸酯的聚合物、或者聚丁烯與乙烯-醋酸乙烯共聚物的共混改性物。本發(fā)明還提供了由上述的改性聚乙烯薄膜制備的復(fù)合膜，所述復(fù)合膜為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合膜具有熱封層，所述熱封層包括如下重量份的原料線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份，聚丁烯或改性聚丁烯15-25份，乙丙共聚物25-35份。所述熱封層的厚度為16 μ m-20 μ m。所述復(fù)合膜還包括承印層，所述熱封層為內(nèi)層，所述承印層為外層，所述承印層為聚酯層、聚丙烯層或紙層；所述聚丙烯層為電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜層。所述復(fù)合膜還包括阻隔層，所述阻隔層位于熱封層和承印層之間，所述阻隔層為
鋁箔層。所述復(fù)合膜還包括阻隔層，所述增強層位于熱封層和阻隔層之間，所述增強層為尼龍層。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(I)本發(fā)明的改性聚乙烯包括如下重量份的原料線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份，聚丁烯或改性聚丁烯15-25份，相容劑25-35份，這樣乙丙共聚物起到“乳化劑”作用，降低聚乙烯和聚丁烯的兩相界面張力，促使聚乙烯和聚丁烯的分散相微細化、均勻分散，不再出現(xiàn)“海島”狀兩相結(jié)構(gòu)，提高兩相間的粘合強度，進而提高了薄膜的橫向、縱向拉伸強度；由于聚乙烯和聚丁烯的分散相微細化、均勻分散，在薄膜的加工和使用過程中不再出現(xiàn)分層的現(xiàn)象；雖然乙丙共聚物使聚乙烯和聚丁烯的相容性增加了很多，但是乙丙共聚物并不與聚乙烯和聚丁烯發(fā)生反應(yīng)，只將聚乙烯和聚丁烯相互分散，從而得到宏觀上均勻的共混物，所以由聚乙烯、聚丁烯和乙丙共聚物制得的薄膜仍然具有良好的易揭開性能。(2)本發(fā)明的所述乙丙共聚物所述線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為
I.0-2. 0g/10min,所述低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min,所述聚丁烯或改性聚丁烯的熔融指數(shù)為O. 2-1. 0g/10min,所述乙丙共聚物的熔融指數(shù)為I. 0-4. 0g/10min,這樣可以使聚丁烯相和聚乙烯相保持較高的粘合強度，兩相之間可以更均勻地分散，改性聚乙烯薄膜的橫向、縱向拉伸強度進一步提高。(3)本發(fā)明的改性聚乙烯薄膜制備的復(fù)合膜，所述復(fù)合膜為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合膜具有熱封層，所述熱封層包括如下重量份的原料所述熱封層的原料包括線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份，聚丁烯或改性聚丁烯15-25份，乙丙共聚物25-35份， 這樣不但可以使復(fù)合膜達到較好易揭開性能和適合的熱封強度，而且用于熱封層的改性聚乙烯薄膜層不會出現(xiàn)裂縫或斷裂以及薄膜材料分層的問題，復(fù)合膜在熱封后具有非常好的S封效果。(4)本發(fā)明采用所述熱封層的厚度為16 μ m-20 μ m，可以使達到更好的易揭開性能和適合的熱封強度。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但應(yīng)當(dāng)說明的是，這些實施例僅用于說明本發(fā)明的方法，而并不能將本發(fā)明的范圍局限于此。下面將通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。實施例I先將50kg線性低密度聚乙烯(上海賽科石化，0220kj，熔融指數(shù)2. 0)，20kg聚異丁烯(德國巴塞爾公司，PB0110M，熔融指數(shù)O. 4)，30kg乙丙共聚物(日本化聚公司，WFX4TA，熔融指數(shù)4. O)均勻混合，從而形成共混物，然后將所述共混物加入到吹膜機(大連政華洋塑料機械公司，SJGM-Z65X30*32000型，下同)中，通過吹膜法制得改性聚乙烯薄膜a，其中，改性聚乙烯薄膜a沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。作為可以變換的實施方式，采用熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min的線性低密度聚乙烯、熔融指數(shù)為O. 2-1. 0g/10min的聚異丁烯、熔融指數(shù)為I. 0-4. 0g/10min的乙丙共聚物等不同熔融指數(shù)的原料也可以制得改性聚乙烯薄膜，并且使熱封后的改性聚乙烯薄膜的熱封強度保持在5-15N/15_范圍內(nèi)，具有很好的易揭開性能和密封性能，同時不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例2先將60kg低密度聚乙烯(巴斯夫公司、24200H、熔融指數(shù)為2. 0)，15kg聚正丁烯(荷蘭安德列巴塞爾、KTAR05、熔融指數(shù)為O. 5g/10min),25kg乙丙共聚物(日本化聚公司，WFX4TA,熔融指數(shù)4. O)均勻混合，從而形成共混物,然后將共混物加入到吹膜機中，通過吹膜法制得改性聚乙烯薄膜b，其中，改性聚乙烯薄膜b沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
作為可以變換的實施方式，采用熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min的低密度聚乙烯、熔融指數(shù)為O. 2-1. 0g/10min的聚正丁烯、熔融指數(shù)為I. 0-4. 0g/10min的乙丙共聚物等不同熔融指數(shù)的原料也可以制得改性聚乙烯薄膜，并且使熱封后的改性聚乙烯薄膜的熱封強度保持在5-15N/15_范圍內(nèi)，具有很好的易揭開性能和密封性能，同時不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例3先將50kg線性低密度聚乙烯(上海賽科石化，0220k j，熔融指數(shù)2. 0)，25kg改性聚丁烯(丁烯與丙烯酸酯的聚合物，熔融指數(shù)為O. 5g/10min),25kg乙丙共聚物(日本化聚公司，WFX4TA,熔融指數(shù)4. O)均勻混合，從而形成共混物，然后將共混物加入到吹膜機中，通過吹膜法制得改性聚乙烯薄膜C，其中，改性聚乙烯薄膜c沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。作為可以變換的實施方式，采用熔融指數(shù)為O. 2-1. 0 g/10min的改性聚丁烯也可以制得改性聚乙烯薄膜，并且使熱封后的改性聚乙烯薄膜的熱封強度保持在5-15N/15mm范圍內(nèi)，具有很好的易揭開性能和密封性能，同時不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例4先將40kg低密度聚乙烯(巴斯夫公司、24200H、熔融指數(shù)為2. O)，25kg改性聚丁烯(聚丁烯與乙烯-醋酸乙烯共聚物的共混改性物，熔融指數(shù)為0.5)，35kg乙丙共聚物(日本化聚公司，WFX4TA，熔融指數(shù)4. O)均勻混合，從而形成共混物，然后將共混物加入到吹膜機中，通過吹膜法制得改性聚乙烯薄膜d，其中，改性聚乙烯薄膜d沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例5先將30kg線性低密度聚乙烯(上海賽科石化，0220kj，熔融指數(shù)2.0)，20kg低密度聚乙烯(巴斯夫公司、24200H、熔融指數(shù)為2.0)，20kg聚異丁烯(德國巴塞爾公司，PB0110M，熔融指數(shù)O. 4)，30kg乙丙共聚物(日本化聚公司，WFX4TA，熔融指數(shù)4. O)均勻混合，從而形成共混物，然后將所述共混物加入到吹膜機中，通過吹膜法制得改性聚乙烯薄膜e，其中，改性聚乙烯薄膜e沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。本實施例中線性低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的重量比值為3 :2，作為可以變換的實施方式，當(dāng)同時采用線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯兩種聚乙烯作為薄膜的原料時，線性低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的重量比值沒有任何的限制，可以為任意比例，熱封后的改性聚乙烯薄的熱封強度保持在5-15N/15mm范圍內(nèi)，具有很好的易揭開性能和密封性能，同時改性聚乙烯薄膜不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例6按照實施例I的方法制備厚度為16 μ m的改性聚乙烯薄膜，并作將其作復(fù)合膜的熱封層，采用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜作為承印層，所述改性聚乙烯薄膜與聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜以膠粘方式復(fù)合在一起，便形成了復(fù)合膜A，其中，復(fù)合膜A的熱封層沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。作為可以變換的實施方式，聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜可以替換為聚丙烯薄膜或紙，測定其復(fù)合膜熱封強度為5N/15mm-15N/15mm，替換后的薄膜也具有很好的易揭開性能。實施例7按照實施例2的方法制備厚度為20 μ m的改性聚乙烯薄膜，并作將其作復(fù)合膜的熱封層，采用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜作為承印層，采用鋁箔作為阻隔層，所述改性聚乙烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜和鋁箔以膠粘方式復(fù)合在一起，便形成了復(fù)合膜B，該復(fù)合的熱封層為內(nèi)層，承印層為外層，阻隔層位于熱封層和承印層之間，其中，復(fù)合膜B的熱封層沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例8按照實施例3的方法制備厚度為20 μ m的改性聚乙烯薄膜，然后將其作為熱封層，采用電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜作為承印層，鋁箔作為阻隔層，尼龍材料作為增強層，將所述改性聚乙烯薄膜、電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜、鋁箔和尼龍以膠粘方式復(fù)合在一起，便形成了復(fù)合膜C，該復(fù)合的熱封層為內(nèi)層，承印層為外層，阻隔層位于熱封層和承印層之間，增強層位于熱封層和阻隔層之間，其中，復(fù)合膜C的熱封層沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。實施例9按照實施例4的方法制備厚度為18 μ m的改性聚乙烯薄膜，然后將其作為熱封層，采用電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜作為承印層，鋁箔作為阻隔層，尼龍材料作為增強層， 將所述改性聚乙烯薄膜、電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜、鋁箔和尼龍以膠粘方式復(fù)合在一起，便形成了復(fù)合膜D，該復(fù)合的熱封層為內(nèi)層，承印層為外層，阻隔層位于熱封層和承印層之間，增強層位于熱封層和阻隔層之間，其中，復(fù)合膜D的熱封層沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象。對比例I與實施例I的方法相同，不同點在于沒有加入乙丙共聚物，制得改性聚乙烯薄膜f;其中，在線性低密度聚乙烯與聚異丁烯混合時，兩相間的粘合強度低，不容易形成均勻的混合物，而且改性聚乙烯薄膜f有分層現(xiàn)象。對比例2與實施例2的方法相同，不同點在于沒有加入乙丙共聚物，制得改性聚乙烯薄膜g;其中，在低密度聚乙烯與聚異丁烯混合時，兩相間的粘合強度低，不容易形成均勻的混合物，而且改性聚乙烯薄膜g有分層現(xiàn)象。對比例3與實施例3的方法相同，不同點在于沒有加入乙丙共聚物，制得改性聚乙烯薄膜h;其中，在低密度聚乙烯與改性聚丁烯混合時，兩相間的粘合強度低，不容易形成均勻的混合物，而且改性聚乙烯薄膜h有分層現(xiàn)象。對比例4與實施例6的方法相同，不同點在于采用對比例I制備的改性聚乙烯薄膜作為熱封層，制得復(fù)合膜F ;其中，復(fù)合膜F的熱封層有分層現(xiàn)象。對比例5與實施例7的方法相同，不同點在于采用對比例2制備的改性聚乙烯薄膜作為熱封層，制得復(fù)合膜G ;其中，復(fù)合膜G的熱封層有分層現(xiàn)象。對比例6與實施例8的方法相同，不同點在于采用對比例3制備的改性聚乙烯薄膜作為熱封層，制得復(fù)合膜H ;其中，復(fù)合膜H的熱封層有分層現(xiàn)象。測試?yán)裏岱鈴姸鹊臏y試實施例6-9的復(fù)合膜A、B、C、D和對比例4_6的復(fù)合膜F、G、H分別在160°C進行熱封，然后將熱封后的復(fù)合膜裁成寬度為15mm，長度為IOOmm試樣條，再按標(biāo)準(zhǔn)QB/T2358-98的方法進行測定兩層薄膜之間的熱封強度(即熱合強度)，測試結(jié)果見表I:表I
權(quán)利要求
1.一種改性聚乙烯薄膜，其特征在于，包括如下重量份的原料 線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份， 聚丁烯或改性聚丁烯15-25份， 乙丙共聚物25-35份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性聚乙烯薄膜，其特征在于，所述線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min，所述低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為I. 0-2. 0g/10min,所述聚丁烯或改性聚丁烯的熔融指數(shù)為O. 2-1.0g/10min，所述乙丙共聚物的熔融指數(shù)為I. 0-4. 0g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的改性聚乙烯薄膜，其特征在于，所述聚丁烯為聚正丁烯、 聚異丁烯或聚正丁烯與聚異丁烯的共混物，所述改性聚丁烯為丁烯與丙烯酸酯的聚合物、或者聚丁烯與乙烯-醋酸乙烯共聚物的共混改性物。
4.一種由權(quán)利要求1-3中任意一項所述的改性聚乙烯薄膜制備的復(fù)合膜，所述復(fù)合膜為復(fù)合層結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合膜具有熱封層，其特征在于，所述熱封層包括如下重量份的原料 線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份， 聚丁烯或改性聚丁烯15-25份， 乙丙共聚物25-35份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合膜，其特征在于，所述熱封層的厚度為16μπι-20μπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的復(fù)合膜，其特征在于，所述復(fù)合膜還包括承印層，所述熱封層為內(nèi)層，所述承印層為外層，所述承印層為聚酯層、聚丙烯層或紙層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合膜，其特征在于，所述聚丙烯層為電暈處理的雙向拉伸聚丙烯薄膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的復(fù)合膜，其特征在于，所述復(fù)合膜還包括阻隔層，所述阻隔層位于熱封層和承印層之間，所述阻隔層為鋁箔層或聚氯乙烯層。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任意一項所述的復(fù)合膜，其特征在于，所述復(fù)合膜還包括增強層，所述增強層位于熱封層和阻隔層之間，所述增強層為尼龍層。
全文摘要
本發(fā)明一種改性聚乙烯薄膜，其特征在于，包括如下重量份的原料線性低密度聚乙烯和/或低密度聚乙烯40-60份，聚丁烯或改性聚丁烯15-25份，乙丙共聚物25-35份。本發(fā)明還提供由上述改性聚乙烯薄膜制成的復(fù)合膜。本發(fā)明不僅提高改性聚乙烯薄膜的橫向、縱向拉伸強度，在加工和使用該改性聚乙烯薄膜時不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，進一步制成的復(fù)合膜包裝材料具有良好的密封效果，而且改性聚乙烯薄膜保持良好的易揭開性能。
文檔編號B32B27/32GK102717573SQ2012102310
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者孫國錦, 張文鋒, 曾文明, 楊虎平 申請人:浙江金石包裝有限公司