CN114015281B - 一种聚苯乙烯塑料封口膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯塑料封口膜及制备方法，所述封口膜包括上下设置的承印层和热封层，其制备方法如下：按如下重量比进行备料，A组分包括：聚丙烯酸酯30~60份、乙酸丙酯5~30份、乙酸乙酯10~60份、哑粉0.1~0.5份、蜡粉0.1~0.5份、甲基环己烷2~10份、松香3~8份、氯化聚丙烯1~3份；B组分包括：聚异氰酸酯10~50份、乙酸乙酯20~70份；将A、B组分按15:0.1~15:0.8的质量比混合均匀得到油料；采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机印刷在承印层表面进行印刷，印刷后经熟化即得到所述聚苯乙烯塑料封口膜。该方法可以适当调节封口膜的封口强度，使得制备得到封口膜具有良好的易撕性，且生产成本低，制备工艺简单，具有良好的应用前景。

Description

一种聚苯乙烯塑料封口膜及制备方法

技术领域

本发明属于复合膜技术领域，特别涉及一种聚苯乙烯塑料封口膜及制备方法。

背景技术

聚苯乙烯（Polystyrene，PS）是一种无色透明的热塑性塑料，与其他塑料相比具有高透光性和表面光泽、易染色、硬度高，刚性好等特点，且耐水性和耐化学腐蚀性能好。因此，PS作为包装材料在电子电器、公用建筑透明部件、日常用品、食品等领域应用广泛。目前，PS包装材料的封口膜多为铝箔、铝塑复合材料或镀铝复合材料，虽然阻隔性不错，但在易撕性上较难控制，且成本较高。

中国专利CN109291570A公开了一种用于后发酵酸奶的聚苯乙烯塑杯封口膜及其制备方法，所述封口膜包括从上至下依次设置的承印层、阻隔层及热封层，所述承印层为PET聚酯薄膜层，所述阻隔层为铝箔层，所述热封层包括如下重量份的组分：低密度聚乙烯30～35份、线性低密度聚乙烯25～30份、乙烯-甲基丙烯酸共聚物15～20份、乙烯-乙酸乙烯共聚物15～20份。该封口膜制作工艺较复杂，包含铝箔层，成本相对较高。

聚丙烯（Polypropylene，PP）是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。PP因其可塑性，广泛的应用在包装材料领域，并且其成本低，但PP膜对PS塑料热封强度低，无法对PS进行热封。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种聚苯乙烯塑料封口膜及制备方法，该封口膜具有良好的易撕性，且生产成本低，制备工艺简单，具有良好的应用前景。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，所述封口膜包括上下设置的承印层和热封层，其制备方法包括以下步骤：

（1）备料：按如下重量比进行备料，A组分包括：聚丙烯酸酯30~60份、乙酸丙酯5~30份、乙酸乙酯10~60份、哑粉0.1~0.5份、蜡粉0.1~0.5份、甲基环己烷2~10份、松香3~8份、氯化聚丙烯1~3份；B组分包括：聚异氰酸酯10~50份、乙酸乙酯20~70份；

（2）混料：将A、B组分按15:0.1~15:0.8的质量比混合均匀得到油料，备用；

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机印刷在承印层表面进行印刷，印刷后经熟化即得到所述聚苯乙烯塑料封口膜。

进一步地，步骤（2）中A组分和B组分的质量比为15:0.2。

进一步地，所述承印层为聚丙烯层。

进一步地，步骤（3）中的印刷条件为：印刷速度为140~200 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为20~50 μm，固化温度为40~80 ℃。

进一步地，步骤（3）中在30~50 ℃的温度条件下熟化12 h-24 h。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用具有粘合性的聚丙烯酸酯作为主成膜剂，在高温下与PS发生粘结，并且冷却后具有一定的热封强度。通过松香和氯化聚丙烯树脂调整热封层与PS的附着力大小，确保热封强度在合适的范围内，使得封口膜具有良好的易撕性。

2、本发明以聚丙烯（PP）层为载体，在聚丙烯层上印刷一层厚度为1~2μm热封层，形成聚苯乙烯塑料封口膜。PP具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等众多优良的性能，采用PP作为封口膜的承印层能有效提高封口膜的整体性能，比如机械强度和阻隔性能。热封层采用聚丙烯酸酯作为主成膜剂，通过调节成膜助剂的比例控制封口膜的热封强度在4~9 N/15mm，从而保证封口膜有一定的封口强度，但具有良好的易撕性。

3、PP是一种常见的树脂，其成本低，同时聚丙烯酸脂、乙酸乙酯等溶剂和固化剂聚异氰酸酯均为常见的化学品，成本低；成膜工艺采用凹版高速印刷方式，速度快，成本低，从而降低了生产成本。

附图说明

图1-实施例1得到的封口膜应用效果图。

具体实施方式

一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，所述封口膜包括上下设置的承印层和热封层，其制备方法包括以下步骤：

（1）备料：按如下重量比进行备料，A组分包括：聚丙烯酸酯30~60份、乙酸丙酯5~30份、乙酸乙酯10~60份、哑粉0.1~0.5份、蜡粉0.1~0.5份、甲基环己烷2~10份、松香3~8份、氯化聚丙烯1~3份；B组分包括：聚异氰酸酯10~50份、乙酸乙酯20~70份。

（2）混料：将A、B组分按15:0.1~15:0.8的质量比混合均匀得到油料，备用；备用油料需在24小时内使用。

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机印刷在承印层表面进行印刷，印刷后经熟化即得到所述聚苯乙烯塑料封口膜。

这里，A组分中聚丙烯酸酯作为主成膜剂，乙酸丙酯和乙酸乙酯作为调节挥发速度的溶剂，哑粉用于调整粘度，蜡粉用于提高封口膜的耐划伤性能，甲基环己烷作为溶剂，松香和氯化聚丙烯用于调整封口膜的附着性能。B组分中聚异氰酸酯作为固化剂，而乙酸乙酯作为溶剂。

聚丙烯酸酯具有粘合性，是一种热敏性粘结剂，在高温下能与PS发生粘结，并且冷却后能保持一定的强度，从而能对聚丙乙烯塑料进行封口。

乙酸乙酯的沸点为77.2℃，乙酸丙酯沸点为101.6℃，这里采用乙酸乙酯和乙酸丙酯的混合物便于调节挥发速度，增加乙酸乙酯比例加快挥发速度，增加乙酸丙酯则降低挥发速度，从而通过调控两者的比例，调节混合物的挥发速度。

松香的加入可以降低封口膜在聚苯乙烯塑料上进行热封的温度，提高封口膜在聚苯乙烯塑料上的附着力。氯化聚丙烯树脂能提高对基材的内聚强度，从而能提高热封层对承印层的附着力。

具体实施时，A组分和B组分的质量比为15:0.2。

具体实施时，所述承印层为聚丙烯层。

这里，聚丙烯层作为热封层的载体，PP是一种性能优良的合成树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等众多优良的性能，采用PP聚丙烯作为承印层能有效提高封口膜整体的的性能，而将具有热封强度的热封层设置在承印层上，从而能使得封口膜对PS具有热封强度，并使封口膜的热封强度在4~9 N/15mm，保证封口膜在易撕强度范围之内，进而使得封口膜具有良好的易撕性；并且PP的成本低，从而能降低封口膜的成本。

具体实施时，步骤（3）中的印刷条件为：印刷速度为140~200 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为20~50 μm，固化温度为40~80 ℃。

这里通过印刷速度控制热封层的均匀性，通过控制版深控制热封层的厚度，从而控制封口膜的热封强度，该温度有利于封口膜中溶剂的挥发，使得封口膜中的溶剂残留少于2PPM，远低于国家标准的5PPM。

具体实施时，步骤（3）中在30~50 ℃的温度条件下熟化12~24 h。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

（1）备料：A组分：分别称取聚丙烯酸酯30份、乙酸丙酯30份、乙酸乙酯10份、哑粉0.4份、蜡粉0.2份、甲基环己烷8份、松香5份、氯化聚丙烯1份，然后混合均匀备用；B组分：分别称取聚异氰酸酯10份、乙酸乙酯40份，然后混合均匀备用。

（2）混合：将A、B组分按15：0.2的质量比混合均匀得到油料。

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机在PP上进行印刷，其印刷速度为160 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为38μm，烘箱温度为65~70℃，印刷后，在50℃的烘房内，熟化24小时即可。

经实验验证，本实施例得到的封口膜的光泽度（60°）为90~110；抗粘连方面：在50℃的温度条件下，2h不粘连；附着力方面：采用百格法测试，98%不剥离；并且气味(溶剂残留)≤2PPM。

实施例2

（1）备料：A组分：分别称取聚丙烯酸酯40份、乙酸丙酯10份、乙酸乙酯45份、哑粉0.2份、蜡粉0.3份、甲基环己烷5份、松香3份、氯化聚丙烯2份，然后混合均匀备用；B组分：分别称取聚异氰酸酯15份、乙酸乙酯50份，然后混合均匀备用。

（2）混合：将A、B组分按15：0.1的质量比混合均匀得到油料。

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机在PP上进行印刷，其印刷速度为160 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为45μm，烘箱温度为60~65℃，印刷后，在50℃的烘房内，熟化24小时即可。

经实验验证，本实施例得到的封口膜的光泽度（60°）为90~110；抗粘连方面：在50℃的温度条件下，2h不粘连；附着力方面：采用百格法测试，98%不剥离；并且气味(溶剂残留)≤2PPM。

实施例3

（1）备料：A组分：分别称取聚丙烯酸酯50份、乙酸丙酯30份、乙酸乙酯40份、哑粉0.5份、蜡粉0.4份、甲基环己烷10份、松香6份、氯化聚丙烯3份，然后混合均匀备用；B组分：分别称取聚异氰酸酯30份、乙酸乙酯65份，然后混合均匀备用。

（2）混合：将A、B组分按15：0.8的质量比混合均匀得到油料。

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机在PP上进行印刷，其印刷速度为160 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为50μm，烘箱温度为60~65℃，印刷后，在50℃的烘房内，熟化24小时即可。

经实验验证，本实施例得到的封口膜的光泽度（60°）为90~110；抗粘连方面：在50℃的温度条件下，2h不粘连；附着力方面：采用百格法测试，98%不剥离；并且气味(溶剂残留)≤2PPM。

将具有不同厚度的热封层的封口膜在不同热封温度条件下，对聚苯乙烯塑料上进行热封，热封停留时间为0.5s，然后测试其热封强度，其实验数据见下表：

由上表可知，本发明得到的封口膜在130~165℃的温度下进行热封时，得到的封口膜的热封强度在4.6~8.5 N/15mm，具有一定的封口强度。图1（a）是实施例1得到的封口膜在145℃条件下热封得到的效果图，可见封口膜能有效进行密封，且密封效果良好，图1（b）为撕开后的效果图，由图可见杯沿无封口膜残留，封口膜也无损坏，表面本发明得到的封口膜具有良好的易撕性和抗拉强度。

最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，所述封口膜包括上下设置的承印层和热封层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

（1）备料：按如下重量比进行备料，A组分包括：聚丙烯酸酯30~60份、乙酸丙酯5~30份、乙酸乙酯10~60份、哑粉0.1~0.5份、蜡粉0.1~0.5份、甲基环己烷2~10份、松香3~8份、氯化聚丙烯1~3份；B组分包括：聚异氰酸酯10~50份、乙酸乙酯20~70份；

（2）混料：将A、B组分按15:0.1~15:0.8的质量比混合均匀得到油料，备用；

（3）印刷：采用步骤（2）得到的油料为印刷油墨，采用凹版高速印刷机印刷在承印层表面进行印刷，印刷后经熟化即得到所述聚苯乙烯塑料封口膜；所述聚苯乙烯塑料封口膜的热封强度为4~9 N/15mm；所述承印层为聚丙烯层。

2.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中A组分和B组分的质量比为15:0.2。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中的印刷条件为：印刷速度为140~200 m/min，印刷版辊为电雕版，版深为20~50 μm，固化温度为40~80 ℃。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯塑料封口膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中在30~50 ℃的温度条件下熟化12h-24 h。

5.一种聚苯乙烯塑料封口膜，其特征在于，按权利要求1~4任一所述的制备方法制得。

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