[發(fā)明專利]高分子合金包裝材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910031402.7
• 申請(qǐng)日: 2009-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101537914A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏嘉良;高學(xué)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山市張浦彩印廠;嘉合實(shí)業(yè)(蘇州)有限公司;昆山加浦包裝材料有限公司
• 主分類號(hào): B65D65/40
• 分類號(hào): B65D65/40;B65D30/02;B32B27/00;B32B27/08
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所
• 代理人: 盛建德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種厚度在≥0.015和≤0.300毫米范圍內(nèi)的高分子合 金包裝材料，特別涉及一種由三層或三層以上樹(shù)脂層采用共擠出吹塑 或共擠出流延方法復(fù)合，通過(guò)30％～1000％范圍內(nèi)取向度的改變，改變 聚合物的分子結(jié)構(gòu)達(dá)到控制材料的氣體、水蒸氣的滲透率和材料的其 它物理機(jī)械性能的高性能多層共擠出拉伸復(fù)合包裝材料。其水蒸氣阻 隔要求在≥0.05g/m²·24h·atm和≤30g/m²·24h·atm范圍內(nèi)可控； 氣體阻隔要求在≥0.05ml/m²·24h·atm和≤2500ml/m²·24h·atm范 圍內(nèi)可控。這種包裝材料，可廣泛用于食品、加工肉類產(chǎn)品、日用品、 化妝品、化工產(chǎn)品、農(nóng)藥、軍工產(chǎn)品密封軟包裝，印刷基材，以及滿 足充氣或抽真空、熱成型等各種功能包裝，特別適合各種環(huán)境下的高 阻濕、阻氧、阻油、保香等各種阻隔應(yīng)用。并可以通過(guò)印刷(凹版、 凸版、柔版、膠版)；復(fù)合(干式復(fù)合、濕式復(fù)合、無(wú)溶劑復(fù)合、熱 復(fù)合、擠出復(fù)合)；涂布(擠出涂布、K涂布)；熱成型；制袋等二次 加工賦予新的功能。

背景技術(shù)

隨著高聚物新型材料的不斷出現(xiàn)和市場(chǎng)上對(duì)高聚物擠出產(chǎn)品性能 要求的不斷提高，單一組分的制品因其局限性，已經(jīng)無(wú)法滿足制品的 使用、加工性能和外觀等方面的特殊要求。多組分的復(fù)合材料制品應(yīng) 運(yùn)而生。安全、功能專業(yè)化、輕量化、超薄化、開(kāi)發(fā)新工藝、新材料 是未來(lái)軟包裝材料及技術(shù)的發(fā)展主流。功能性高阻隔性塑料包裝材料 具有極強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和使用方便性，其需求量近幾年一直呈上升趨勢(shì)。 與此同時(shí)，人們對(duì)塑料包裝材料的阻隔性提出了更高的可量化要求。

雖然多層復(fù)合和涂覆法可以賦予包裝材料多種功能并根據(jù)需求通 過(guò)結(jié)構(gòu)的組合獲得不同功能的組合，但是除了不能顯著改善材料的力 學(xué)性能以外，多層共擠出包裝材料的阻隔性的提高只能通過(guò)提高關(guān)聯(lián) 功能層材料的厚度可以獲得。不但大大增加了材料成本而且對(duì)性能的 提升受到很大的限制。要獲得性能更加優(yōu)異和專業(yè)的高阻隔性材料， 其加工方法和材料必須向新的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，有全新的突破。

材料質(zhì)量控制指標(biāo)包括彈性模量，縱、橫向的抗張強(qiáng)度、斷裂伸 長(zhǎng)率、熱收縮率，摩擦系數(shù)，濁度，光澤度等，這些指標(biāo)主要體現(xiàn)材 料的力學(xué)性能和光學(xué)性能，它們與材料高分子鏈的聚集狀態(tài)如取向、 結(jié)晶等有密不可分的聯(lián)系。聚合物合金材料在加工過(guò)程中，在力、熱 和電場(chǎng)等的作用下，經(jīng)歷了復(fù)雜的取向和結(jié)晶的變化，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)中 的取向和結(jié)晶將對(duì)合金材料的光學(xué)性能、力學(xué)性能起決定性影響，本 項(xiàng)目利用聚合物分子具有長(zhǎng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，聚合物成型加工過(guò)程中， 在外力場(chǎng)的作用下，高分子鏈、鏈段或微晶會(huì)沿著外力方向有序排列， 產(chǎn)生不同程度的取向，形成一種新的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)-取向態(tài)結(jié)構(gòu)，致使材 料在不同方向上的機(jī)械力學(xué)、光學(xué)和熱力學(xué)性能發(fā)生顯著變化的特性。 通過(guò)對(duì)分子進(jìn)行取向定位和結(jié)晶的控制改善產(chǎn)品品質(zhì)。

高分子的相容性與低分子的互溶性具有相似之處，但又不完全相 同。對(duì)于低分子體系，互溶就是指各組分能達(dá)到分子水平的混合，否 則就是不互溶?；ト芤蠡旌线^(guò)程的自由能變化小于或等于零。但是 對(duì)于高分子混合物，不能簡(jiǎn)單地考慮它們是否相容，更重要的是關(guān)注 它們相容性的好壞。大多數(shù)共混高聚物不能達(dá)到分子水平的混合，屬 于非均相體系。這種體系從熱力學(xué)的觀點(diǎn)上來(lái)看，是一種不穩(wěn)定的狀 態(tài)。但是由于高聚物的結(jié)構(gòu)與低分子的不同，同時(shí)又由于體系的粘度 很大，該體系不會(huì)象低分子不穩(wěn)定體系那樣很容易發(fā)生進(jìn)一步的相分 離。因而從動(dòng)力學(xué)上看，高分子共混物處于一種準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)。因此本 項(xiàng)目將找出高分子梯度高分子合金包裝材料(非均相體系)取向的相 關(guān)的規(guī)律并可用于工業(yè)化生產(chǎn)。

從材料微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)上看，取向態(tài)和層化作用對(duì)材料的阻隔性有 極其重要的影響。二者一般與加工條件和方法等外部因素有關(guān)。許多 高分子合金材料具有單相連續(xù)的微相分離型結(jié)構(gòu)。連續(xù)相對(duì)合金材料 的透氣性一般起主導(dǎo)作用。當(dāng)存在有高阻隔性分散相時(shí)，該分散相沿 壁面方向取向定位和層化程度愈大，材料的阻隔性就愈強(qiáng)。結(jié)晶型材 料取向后，滲透系數(shù)可減少50％左右；非結(jié)晶型拉伸取向后，可減少 10％～15％。因此，在合金材料制備中，取向和層化成為高阻隔塑料包 裝材料制備研究的熱點(diǎn)也是本項(xiàng)目研究的技術(shù)關(guān)鍵。