[发明专利]一种超高阻隔透明镀氧化铝薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高阻隔透明镀氧化铝薄膜及其制造方法，属于新型高分子材料领域。

技术背景

镀铝膜是采用特殊工艺在塑料薄膜表面镀上一层极薄的金属铝而形成的一种复合软包装材料。由于它既具有塑料薄膜的特性，又具有金属的特性，是一种廉价美观、性能优良、实用性强的包装材料，使其在食品包装行业占有一席之地。但其不足之处在于不透明、镀层强度差、不能用于微波加热，这些缺点很大程度限制了其应用范围。

镀氧化铝薄膜透明性好，阻氧、阻湿等性能非常优异，加工成本合适，且在高温高湿环境下其阻隔性能不会发生改变。但镀氧化铝膜后续加工技术难度很大，对后续应用的印刷复合设备条件要求较为苛刻，故产品应用成本较高。该产品在欧美以及日本等发达国家的生产应用很多，一般用于肉类、微波食品等应用。目前国内还在开始研制阶段，从国外进口的产品由于价格贵，限制其应用。另外，经过实验证明，氧化铝镀层易皲裂，容易被损伤，在实际应用中，氧化铝镀层一般都需要印刷复合再包装食品，然而，在印刷过程中，镀氧化铝层会遭到来自于印刷设备的机械损伤，严重影响其阻隔性能。(专利号为201010547081.7)采用PVDC作为保护涂层，其虽对镀氧化铝薄膜起到了一定的保护作用，但却不能有效促进镀氧化铝薄膜的阻隔性能，从而在一定程度上限制了镀氧化铝薄膜的应用，本发明采用自粘性PVOH作为保护涂层，其不仅克服了常规自粘性PVOH在镀氧化铝层附着力不够的缺陷，还有效地促进了镀氧化铝薄膜的阻隔性能，使其应用更加广泛。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种超高阻隔透明镀氧化铝薄膜及其制造方法。通过在PET基材上真空镀上氧化铝后，再在线涂布一层自粘性聚乙烯醇(以下简称“自粘性PVOH”)涂料对氧化铝层进行保护而成，不仅有效避免了印刷设备对其进行的机械损伤，而且能有效促进镀氧化铝薄膜的阻隔性能。其创新点在于：第一，保护涂层为自粘性PVOH涂料经过涂布工艺制得的涂层，该种涂料用于涂布工艺时无需预涂底胶即可直接涂布于镀氧化铝层上，且粘附力强，克服了常规的自粘性PVOH涂料应用在镀氧化铝层上粘附力不够的缺陷(见表1)。第二，本发明的自粘性PVOH涂料不仅克服了常规的自粘性PVOH涂料应用在镀氧化铝层上粘附力不够的缺陷，同时还具有更高的固含量，有效降低了涂布工序中能耗，从而降低涂布成本(见表2)。第三，由于自粘性PVOH涂料本身具备高阻隔性能，其作为保护涂层能有效促进镀氧化铝薄膜的阻隔性能(水蒸汽透过率<0.1g/(m²·24h)，氧气透过率<0.1cc/(m²·24h))，较采用PVDC作为保护涂层的镀氧化铝薄膜(水蒸汽透过率为0.8-2g/(m²·24h)，氧气透过率为0.8-2cc/(m²·24h))的阻隔性能有大幅度提高，使其具有更广阔的应用前景(见表3)。

本发明提供的一种超高阻隔透明镀氧化铝薄膜，其结构包括基材，基材表面的镀氧化铝层以及镀氧化铝表面上的自粘性PVOH保护涂层，共三层结构(见附图1)；所述的基材为PET基材；所述的PET基材厚度为9-14μm；所述的镀氧化铝层为在1500℃下铝条和高纯氧的反应物真空镀在PET基材上形成的氧化铝层，该层厚度为9-11nm；所述的自粘性PVOH保护涂层为由自粘性PVOH涂料通过在线涂布工艺涂布于氧化铝层表面并烘干后形成的涂层；所述自粘性PVOH涂料固含量为18-25％；所述保护涂层克重为0.5-1.5g/m²；所述的镀氧化铝薄膜总克重为54-67g/m²。

所述的自粘性PVOH涂料由含有下述重量含量的原料配制成：14-20％聚乙烯醇、1.2-1.93％甲醚化三聚氰胺树脂、0.03-0.1％月桂酸、0.017-0.028％十二烷基苯磺酸钠、0.002-0.008％有机硅消泡剂、75-82％去离子水、2-5％聚乙烯亚胺；所述聚乙烯醇聚合度为300，醇解度为99％。

相应地，本发明还提供一种超高阻隔透明镀氧化铝薄膜的制造方法，该方法包括如下步骤：

(1)自粘性PVOH涂料的制备