CN102452204B

CN102452204B - 重包装用ffs薄膜

Info

Publication number: CN102452204B
Application number: CN201010515776.9A
Authority: CN
Inventors: 赵丽梅; 张殿明; 耿存; 陈青葵; 易湘华; 谷汉进; 张启明
Original assignee: BEIJING YANSHAN JILIAN PETROLEUM CHEMICAL Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: BEIJING YANSHAN JILIAN PETROLEUM CHEMICAL Co Ltd; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: CN102452204A

Abstract

本发明涉及一种重包装用FFS薄膜，其具有三层结构，其中外层：中层：内层的厚度比为介于1:1:1至1:3:1之间；外层含有两种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比，也可加入一定量的加工助剂、抗静电剂等；中层含有1种m-LLDPE，其与HDPE、LDPE、钛白按一定比例配比；内层含有2种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比，也可加入一定量的加工助剂、开口剂等；本发明所涉及的m-LLDPE均为己烯共聚m-LLDPE。由于本发明中多种m-LLDPE的应用，产品的热封性能得到提高；而m-LLDPE、HDPE的应用，使得产品的力学性能得到提高。采用上述各层原料制得的FFS膜，具有力学强度高、起封温度低、热封窗口宽（窗口为120℃~200℃），耐低温效果好等特点，其制备工艺简单，无需增添设备，具有良好的经济效益与社会效益。

Description

重包装用FFS薄膜

技术领域

本发明涉及一种包装用薄膜，尤其是一种重包装用FFS薄膜。FFS为制袋（Form）、装料（Fill）和封口（Seal）一体化的缩写，它是一种先进的自动包装***，特点是快速包装、一次成型，具备良好的密封防潮性和印刷性能。FFS技术可用于重包装、食品包装、洗护用品包装等方面。FFS重包装膜是利用FFS生产技术生产的适用于重型包装的薄膜。

背景技术

目前，由于应用于我国大型合成树脂产品的自动包装线的包装设备的多样性，导致包装设备性能的良莠不齐，以及树脂运输过程中存在多次转运、野蛮装卸等特点，从而使得在市面上与大型合成树脂产品的自动包装线相配套的许多膜产品，在包装过程中出现了诸多问题，如封口不严、不能适应高速包装、沾灰、力学强度不够、在装卸和运输过程中出现破包、冬天低温使用出现破包等问题。另外随着新原料的不断出现，为FFS薄膜的生产提供了更多可供选择的原料，通过原料的选择及配方的合理设计，可以保证薄膜具有良好的综合性能。FFS薄膜的成功应用可为石化公司树脂产品的包装线更新换代奠定基础，对提高包装效率，提升形象具有积极作用。

由于茂金属LLDPE具有结晶均一、低熔点峰值、小分子析出较少、分子量分布窄、力学强度高、起始热封温度低、韧性好等特点；LDPE具有较高的分子量和适中的分子量分布、较高的熔体强度、优良的力学性能、较高的熔体强度与最大熔体拉断速率的平衡性、较好的薄膜纵横向力学平衡性能；HDPE有较高的分子量、分子量分布宽、良好的挺度和刚性；所以出于市场上对FFS薄膜的要求，国内外FFS薄膜一般都是采用m-LLDPE、LLDPE、HDPE、LDPE等作为原料。公开号为CN101255249A的专利文献中公开了一种聚乙烯重包装膜料组合物，该组合物包括一种线型低密度聚乙烯，占原料总量的60~80%，以及茂金属线型低密度聚乙烯，占原料总量的10~30%，公开号为CN101255249A的专利文献中，原料使用最多的为C6共聚单体线型低密度聚乙烯，综合该专利中实施例的数据，可以看出，该专利产品力学强度刚刚满足标准要求，可能在我国现有的树脂运输、转运、装卸过程中会出现破包等现象。公开号为CN1978184A的专利文献公开了一种袋用吹塑薄膜的生产方法，该薄膜的里层和外层均含有线型低密度聚乙烯，而中间层则没有包含茂金属线型低密度聚乙烯。公开号为CN1951773A的专利文献公开了一种重包装膜及其制造方法，该薄膜使用了大量的线型低密度聚乙烯，但是并未使用茂金属线型低密度聚乙烯；由于其没有使用茂金属线性低密度聚乙烯，所以该产品的热封窗口会很窄并且其力学强度不是很高，从该专利文献的实施例中可以看出，其力学强度刚好满足标准要求，且没有提到热封的问题，在我国现有的树脂运输、转运、装卸过程中会出现破包现象。

为了克服上述问题，本发明提供了一种重包装用FFS薄膜，其具有三层结构，其中外层：中层：内层的厚度比为介于1:1:1至1:3:1之间；外层含有两种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比，也可加入一定量的加工助剂、抗静电剂等；中层含有1种m-LLDPE，其与HDPE、LDPE、钛白按一定比例配比；内层含有2种m-LLDPE，其与LDPE按一定比例配比，也可加入一定量的加工助剂、开口剂等；本发明中所涉及的m-LLDPE均为己烯共聚m-LLDPE。由于本发明中多种m-LLDPE的应用，产品的热封性能得到提高；而m-LLDPE、HDPE的应用，使得产品的力学性能得到提高。采用上述各层原料制得的FFS膜，具有力学强度高、起封温度低、热封窗口宽（窗口为120℃~200℃），耐低温效果好等特点，其制备工艺简单，无需增添设备，具有良好的经济效益与社会效益。

发明内容

本发明涉及一种重包装用FFS薄膜，其具有三层结构，其特征在于：外层：中层：内层的厚度比为介于1:1:1至1:3:1之间；外层包含两种m-LLDPE与一种LDPE，其中的一种m-LLDPE为己烯共聚m-LLDPE，熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为20~60份，另一种m-LLDPE亦为己烯共聚m-LLDPE，熔体质量流动速率为1.5g/10min~2.5g/10min，密度为0.913±0.002g/cm³，层内质量份数为10~50份，LDPE为均聚LDPE，熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为20~40份；中层包含m-LLDPE、HDPE、LDPE与钛白，其中m-LLDPE为己烯共聚m-LLDPE，熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为40~80份，HDPE为1-丁烯共聚HDPE，熔体质量流动速率为0.05g/10min~0.15g/10min，密度为0.952±0.004g/cm³，层内质量份数为10~30份，LDPE的熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为10~30份，钛白含量为6000~18000PPM；内层包含两种m-LLDPE与一种LDPE，其中的一种m-LLDPE为己烯共聚m-LLDPE，熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为20~60份，另一种m-LLDPE的熔体质量流动速率为1.5g/10min~2.5g/10min，密度为0.913±0.002g/cm³，层内质量份数为10~50份，LDPE为均聚LDPE，熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为10~30份。以上所述各种原料均为市购。

将上述各层组分列表，设定每层树脂按质量份各100份，上述技术方案如表1所示。

表1、FFS薄膜各层组分及其配比

上述外层也可加入适量的加工助剂、抗静电剂；内层也可加入适量的加工助剂、开口剂。

所述一种m-LLDPE是一种己烯共聚物，熔体质量流动速率（190℃、2.16kg）为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，具有共聚单体单元在分子链上均匀分布，结晶均一，无低共聚单体含量的大分子，低熔点峰值，无高共聚单体含量的小分子，分子析出较少，分子量分布窄等特点；为薄膜用茂金属线性低密度聚乙烯。

所述另一种m-LLDPE是一种己烯共聚物，熔体质量流动速率（190℃、2.16kg）为1.5g/10min~2.5g/10min，密度为0.913±0.002g/cm³，具有强度好、热封温度低、韧性好、分子量分布窄等特点，为薄膜用茂金属线性低密度聚乙烯。

所述HDPE为1-丁烯共聚物，熔体质量流动速率（190℃、2.16kg）为0.05g/10min~0.15g/10min，密度为0.952±0.004g/cm³，具有高分子量，分子量分布宽，良好的韧性、刚度等特点，为挤出或者薄膜专用树脂。

所述LDPE为均聚物，为熔体质量流动速率（190℃、2.16kg）为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，具有较高的分子量和适中的分子量分布，合理的支化度控制以及较强的结晶能力等特点，从而使之具有优良的力学性能、较高的熔体强度与最大熔体拉断速率的平衡性，良好的加工性能，为薄膜专用树脂。

所述抗静电剂为季胺盐或烷基磷酸盐。

所述开口剂为合成二氧化硅类或者是硅藻土类或者滑石类开口剂。

所述加工助剂为含氟聚合物加工助剂。

重包装薄膜产品的主要性能指标及测试标准如表2所示。

表2、重包装薄膜产品的主要性能指标及测试标准

具体实施方式

实施例1

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表3所示。

表3、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

注：1018CA为美国EXXON公司产品；SP1520为日本三井公司产品；LD163为燕山石化产品；DFDA6098为齐鲁石化产品；钛白是以母粒形式添加的，钛白母粒为卡波特公司产品；含氟聚合物加工助剂为3M公司产品。

用该配方生产的FFS膜性能如表4所示。

表4、FFS膜性能

注：冷冻跌落试验，主要考察本配方冬季使用情况，我国冬季气温低于-21℃的区域较小，通过试验-21℃冷冻48小时的实验的结果，对我国地域范围内，低温环境FFS的使用，具有代表性。

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表5所示。

表5、热封温度和热合强度

*注：热合时间1秒，压力为0.4MPa。

由于我国现在没有关于起封温度和热封窗口的定义，综合企业标准、实践经验，参照QB/T2358-1998热合强度标准，定义热合时间1秒，压力为0.4Mpa，拉伸强度≥30N/15mm时，热封温度定义为起封温度；热合强度≤30N/15mm，或者薄膜封口处出现严重热封破坏现象时，定义为最高热封温度；从起封温度到最高热封温度定义为热封窗口。

实施例2

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表6所示。

表6、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

用该配方生产的FFS膜性能如表7所示。

表7、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表8所示。

表8 热封温度和热合强度

*注：热合时间1秒，压力为0.4MPa。该实施例，热封窗口为125℃~200℃。

实施例3

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表9所示。

表9、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

注：1018CA为美国EXXON公司产品；SP1520为日本三井公司产品；LD163为燕山石化产品；DFDA6098为齐鲁石化产品；钛白是以母粒形式添加的，钛白母粒为卡波特公司产品；含氟聚合物加工助剂为3M公司产品；抗静电剂是以母粒形式加入，该抗静电剂母粒AS G2 AE3是一种以低密度聚乙烯为载体、含有2%甘油单硬脂酸酯和3%乙氧化胺的快长效组合抗静电母粒，为瑞图兰(天津)科技有限公司产品。

用该配方生产的FFS膜性能如表10所示。

表10、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表11所示。

表11 热封温度和热合强度

产品抗静电效果好，热封强度高，热封窗口宽，热封窗口为120℃~190℃。

实施例4

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表12所示。

表12、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

注：1018CA为美国EXXON公司产品；SP1520为日本三井公司产品；LD163为燕山石化产品；DFDA6098为齐鲁石化产品；钛白是以母粒形式添加的，钛白母粒为卡波特公司产品。

用该配方生产的FFS膜性能如表13所示。

表13、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表14所示。

表14 热封温度和热合强度

产品热封强度高，热封窗口宽，热封窗口为130℃~200℃。

实施例5

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表15所示。

表15、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

注：1018CA为美国EXXON公司产品；SP1520为日本三井公司产品；LD163为燕山石化产品；7000F为燕山石化产品；钛白是以母粒形式添加的，钛白母粒为卡波特公司产品。

用该配方生产的FFS膜性能如表16所示。

表16、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表17所示。

表17 热封温度和热合强度

产品热封强度高，热封窗口宽，热封窗口为120℃~200℃。

实施例6

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表18所示。

表18、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

注：1018CA为美国EXXON公司产品；SP1520为日本三井公司产品；LD163为燕山石化产品；DFDA6098为齐鲁石化产品；钛白是以母粒形式添加的，钛白母粒为卡波特公司产品；AB905为INEOS Silicas公司产品。

用该配方生产的FFS膜性能如表19所示。

表19、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表20所示。

表20、热封温度和热合强度

产品热封强度高，热封窗口宽，热封窗口为120℃~200℃。

实施例7

重包装用FFS薄膜各层组分及其配比如表21所示。

表21、重包装用FFS薄膜各层组分及其配比

用该配方生产的FFS膜性能如表22所示。

表22、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表23所示。

表23 热封温度和热合强度

产品热封强度高，热封窗口宽，热封窗口为125℃~195℃。

对比例1：

各层组分及其配比如表24所示。

表24、各层组分及其配比

用该配方生产的FFS膜性能如表25所示。

表25、FFS膜性能

用该配方生产的FFS膜的热封温度和热合强度如表26所示。

表26 热封温度和热合强度

该对比样的热封窗口为130℃~160℃。

从对比例的检测数据可以看出，其热封窗口比实施例窄，并且低温跌落试验未能达到要求。

采用三层共挤技术生产FFS膜，三层共挤膜可以将质量指标分解，利用不同的膜层满足不同的产品质量指标项从而达到整体质量符合要求。三层共挤膜更容易根据市场的供货价格和用户需求来灵活地组合原料配方，以达到最优的经济效益，原料适用性广，产品性能更优异。

根据不同膜层的性质和要求，如强度要求、热封要求、挺度要求及加工性能要求等设计各层原料及配比。所选配方经多次三层复合试验证明，该配方吹膜工艺稳定，吹制的薄膜力学强度高，尤其是热封性能优势明显。

-21℃冷冻48小时后进行了2米跌落试验，分别6个方向6次跌落后，未发生任何破损，冷冻后的耐跌落性能达到了产品标准中耐跌落性的要求，说明该配方在低温下也同样具有较好的强度。

Claims

1.一种重包装用FFS薄膜，其具有三层结构，其特征在于：外层：中层：内层的厚度比为介于1:1:1至1:3:1之间；外层包含两种m-LLDPE与一种LDPE，其中的一种m-LLDPE的熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为20~60份，另一种m-LLDPE的熔体质量流动速率为1.5g/10min~2.5g/10min，密度为0.913±0.002g/cm³，层内质量份数为10~50份，LDPE的熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为20~40份；中层包含m-LLDPE、HDPE、LDPE与钛白，其中m-LLDPE的熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为40~80份，HDPE的熔体质量流动速率为0.05g/10min~0.15g/10min，密度为0.952±0.004g/cm³，层内质量份数为10~30份，LDPE的熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为10~30份，钛白含量为6000~18000PPM；内层包含两种m-LLDPE与一种LDPE，其中的一种m-LLDPE的熔体质量流动速率为0.5g/10min~1.5g/10min，密度为0.918±0.002g/cm³，层内质量份数为20~60份，另一种m-LLDPE的熔体质量流动速率为1.5g/10min~2.5g/10min，密度为0.913±0.002g/cm³，层内质量份数为10~50份，LDPE为均聚物，熔体质量流动速率为0.2g/10min~0.4g/10min，密度为0.922±0.003g/cm³，层内质量份数为10~30份；上述各层的m-LLDPE均为己烯共聚m-LLDPE，中层的HDPE为1-丁烯共聚HDPE。

2.如权利要求1所述的重包装用FFS薄膜，其外层还包含抗静电剂。

3.如权利要求1所述的重包装用FFS薄膜，其内层还包含开口剂。

4.如权利要求1所述的重包装用FFS薄膜，其外层或内层还包含本领域常用的加工助剂。

5.如权利要求2所述的重包装用FFS薄膜，所述的抗静电剂为季胺盐或烷基磷酸盐。

6.如权利要求3所述的重包装用FFS薄膜，所述的开口剂为合成二氧化硅类、硅藻土类或者滑石类开口剂。

7.如权利要求4所述的重包装用FFS薄膜，所述加工助剂为含氟聚合物加工助剂。