[发明专利]铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于包装材料及其制备技术领域，尤其涉及一种铝塑复合膜用包装材料及其制备方法。

背景技术

在现代商品包装过程中，有些商品（尤其是食品和药品）的包装，对于包装材料的各种性能有着严格的要求，如要求包装材料具有防潮、防水、阻隔气体、避光、耐热、耐油、耐高温、易于热封、易于印刷等等。单一的包装材料很难达到多项要求，因此，在包装材料的生产过程中，常常将两种或两种以上具有不同特性的包装材料复合在一起，利用它们优良的综合性能，以达到商品包装的要求。常用的复合包装材料主要是各种复合薄膜，即以纸、玻璃纸、塑料薄膜、金属箔等柔性包装材料为基础材料，经过涂布复合、层压复合、共挤复合等各种复合加工方法所得到的具有综合性能的柔软性复合包装材料。其中，铝塑复合膜由于具有非常优异的阻隔性、防水防潮性、适印性和热封性等而受到了包装行业和用户的青睐，在软包装复合材料中所占比例达到50%以上，目前铝塑复合包装材料的年产量近500万吨。

然而传统的铝塑复合膜需要中间层-粘合层，也就是需要使用具有粘合力的中间层将铝箔和塑料薄膜粘合在一起从而形成铝塑复合膜。目前工业上用于铝塑复合的方法主要有以下几种：

1）胶水法：根据复合工艺的不同又分为干法复合和湿法复合，所谓湿法复合是将粘合剂均匀涂布在铝箔或塑料薄膜基底上，然后将铝箔和塑料薄膜在一定的压力下复合，然后通过烘箱把粘合剂中的溶剂挥发掉；而干法复合是指将粘合剂均匀涂布于铝箔或塑料薄膜基底上，通过烘箱将粘合剂中溶剂挥发后再在一定的压力下复合；然而，无论是干法复合还是湿法复合都需要使用大量的有机溶剂，据统计，我国每年用于包装材料复合的溶剂型粘合剂大约有四万吨，粗略估算，全年的有机溶剂消耗总量不少于六万吨，而真正起粘合作用的胶料却只有二万五千多吨，每年要耗用如此大量的有机溶剂，这首先造成了严重的资源浪费，与当前倡导的资源节约型经济发展模式相悖；其次，这也导致包装企业的生产成本大大提高，按现在每吨有机溶剂约八千元的价格计算，全国的包装企业每年在有机溶剂上耗费的金额就高达四亿八千万元，仅粘合剂一项的成本支出就要因此提高40%以上（相比于不用有机溶剂的方法）；此外，大量具有刺激性气味的有机溶剂排放，不仅会造成恶劣的生产环境，而且还可能刺激车间工作人员的呼吸器官，影响生产安全，即使能将所有的有机溶剂全部排放到室外，这也会对大气环境造成污染，不符合当前倡导的绿色环保型可持续发展理念；在越来越注重低碳、健康、安全环保、资源节约和绿色生态的今天，对耗用如此大量的有机溶剂所带来的负面影响已经越来越受到人们的关注；

2）无溶剂复合法：即粘合剂中没有溶剂，使用该法对环境无污染，然而该法所得复合产品的初粘力极低，不能满足实际使用要求；

3）预涂法：即将热熔胶预先涂在薄膜上，使用时只要将薄膜和铝箔热压即可，这种方法也可不用溶剂，但工序较多，增加成本。

另外，上述各种现有方法制得的包装用复合膜，其粘结层剥离强度的时间依赖性较明显。因此，本领域技术人员一直在致力于包装用铝塑复合膜产品及其复合工艺的改进和创新。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种初粘力强、剥离强度大、成本低廉、资源节约的铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜，还相应提供一种制备工艺简单、制备成本小、工艺安全性好、且绿色环保的铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜，所述聚乙烯薄膜由外到内包括有与外用铝箔相接触的无胶复合层、中间的主体层和里层的热封层，所述无胶复合层的外表面设有类似壁虎脚的纳米阵列结构。所述热封层一般用于制袋包装时内表层的热封合，该层可与包装时内装物直接接触；所述主体层为本发明聚乙烯薄膜的中间层，其主要起到阻止包装后的内装物直接与包装外用的铝箔直接接触，具有抗腐蚀、防水、防潮等作用；所述的无胶复合层则主要用于与包装时外用的铝箔进行无胶复合。

上述的铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜中，所述纳米阵列结构优选包括有呈阵列分布的纳米级凸起物。所述纳米级凸起物的间距优选为1nm～50nm。所述纳米级凸起物的高度优选为40nm～100nm。所述纳米级凸起物优选设置呈圆柱体形或长方体形。当设置为圆柱体形时，所述圆柱体形纳米级凸起物的底面直径优选为10nm～80nm；当设置为长方体形时，所述长方体形纳米级凸起物的底面宽度优选为10nm～80nm。

上述的铝塑无胶复合用聚乙烯薄膜中，所述无胶复合层、主体层和热封层的厚度均优选为0.001μm～20μm。