[发明专利]一种食品级气阻性透光多层薄膜

说明书

本发明具体涉及一种食品级气阻性透光多层薄膜及其制造方法，包括共聚酯内层、PET/MXD 6共混芯层和玻纤增强外层。共聚酯内层的原料包括：采用对苯二甲酸、乙二醇及第三单体共聚得到的改性共聚酯切片、除氧剂、光学开口母粒以及结晶成核剂；PET/MXD6共混芯层的原料包括：PET、MXD6、除氧剂及相容剂；玻纤增强外层的原料包括：PET、MXD6、超细玻璃纤维以及增韧剂；除氧剂为可氧化聚醚类基体与钴盐催化剂的组合物。本发明在选择气阻性较好的PET、MXD 6等聚合物材料的基础上，进一步使用高效除氧剂，使产品具有较好透光性、耐热性和力学性能的同时，兼具超高气阻性，能够运用于食品、医药、医疗器械等领域的包装。

技术领域

本发明属于阻隔水汽和氧气等的高气阻性薄膜领域，尤其涉及一种食品级气阻性透光多层薄膜。

背景技术

用于个人护理、医疗、药物、家用、工业、食品和饮料产品的包装需要高的对水汽、氧气和二氧化碳等气体的阻隔性能以保存包装内容物的新鲜度。由玻璃或金属制成的包装容器对物质从容器中出来和对物质从环境中进入提供了优良的阻隔。全部或部分由聚合物制成的容器通常不具有玻璃或金属容器的储存寿命或阻隔性能。

高阻隔PET薄膜具有良好的长期耐热性能和力学性能，成本低廉，性价比高，在食品包装、医药贮存等领域应用广泛，有效增加了保质期限、提升了经济效益。聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)是一种结晶状聚酰胺树脂，是由间苯二甲胺和己二酸缩聚合成的，具有热变形温度高，阻隔性优良等特点，将PET与MXD6共混成一种高分子复合阻隔材料，有望能够在保持材料耐热性的同时提高材料的阻隔性能。并且PET与MXD6之间好的折射率能够匹配得到几乎与PET一样透明的共混物。复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料；由于各组分之间“取长补短”、“协同作用”，克服了单一材料的缺点。阻隔性高分子材料是对气体、液体等小分子物质具有一定屏蔽能力的材料。但市场上现存的阻隔膜存在阻隔性能不够优秀、改性后薄膜力学性能等综合性能明显下降、制造工艺复杂导致实用困难、在加热杀菌时会产生白化浑浊而损失透光性等问题。

专利CN107513257A公开了一种阻隔性高分子复合材料，包括PET与MXD 6，所用材料按重量百分比的配比为：PET为50-90％，MXD 6为10-50％，PET与MXD 6重量百分比的总和为100％。该发明的阻隔性高分子复合材料阻隔性能高于单一成分高分子阻隔材料；工艺简单、生产周期短；加工过程中清洁无污染；能发挥不同材料的特性，使复合材料能同时具有多种材料的特性；不需要或少用粘合剂就能使不同材料复合在一起，故效率高、成本低；即使所用的两种聚合物的熔体粘度差别较大，仍然可以进行共挤出复合。但是材料气阻性有限，且耐热性和透光性较差，在高温加热时易产生白化浑浊，不能满足气阻性材料在食品领域的应用需求。

与此同时，通过在原料中添加除氧剂，能够进一步提升材料的气阻性。专利CN1430645A公开了一种氧阻隔组合物，包括氧阻隔聚合物、氧清除聚合物和氧化催化剂。该组合物可以呈物理共混物或交联共混物的形式，氧阻隔聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或MXD6外的聚酰胺，氧清除聚合物是至少部分由二甲苯二胺型单体衍生的聚酰胺，氧化催化剂是选自钴、铜、镍、铁、锰等过渡金属的过渡金属盐。该发明用于食品包装，并使用了氧清除剂，但是整体的气阻性和透光性较差，且制备成本较高，不适合在食品领域的大规模应用。

因此，如何在保证材料透光性、耐热性以及力学性能的同时，有效提高材料的气阻性，使其能够满足个人护理、医疗、药物、食品和饮料等产品的包装需求，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种在不影响薄膜透光性能、耐热性能和力学性能等其他性能的基础上，改善其气阻性能，同时工艺简单、易于操作的食品级气阻性透光多层薄膜。

具体的，本发明提供一种食品级气阻性透光多层薄膜，其包括以下层：