一种低涂布量高密封性盖膜及其制备方法与流程

本发明技术涉及凹版印刷、复合及高温涂布热封胶工艺，具体涉及一种低涂布量高密封性盖膜及其制备方法，这种盖膜应主要用于食品、药品、化妆品或工业品封口盖膜包装行业。

背景技术：

目前生产盖膜的复合工艺一般有两种，一是直接在盖膜上涂布溶剂型热封胶，如铝箔用热封涂层、纸张上用的热熔胶或塑料薄膜上用的冷封胶；二是通过挤出流延机在基材上挤出适合盖材用的特殊树脂，这两种方法都能达到盖材应该具有的封口性能。

以上两种工艺生产的盖膜都能满足封口的要求，但是都存在一定的缺点，如在一定程度上造成过渡包装、过渡消费，这样就会引起大量的浪费。比如挤出流延工艺，限于设备制造的水平，设备只能挤出厚度25mm厚的流延膜，而客户的盖膜封口厚度只要15—20um厚就能达到使用要求，那么就会有5—10um厚的材料成为多余，无形当中造成了巨大浪费。解决这个问题，就需要设备制造厂家去改进挤出模头，为能生产出更薄的薄膜成为可能，如能挤出厚度为10um的热封层，甚至更薄的热封层，如果能使用上述更薄的挤出塑料膜，在废物降解上也对环境保护起到一定的促进作用。同时在热封树脂的改造也有巨大的空间，如果能研究出抗拉强度高、又适合热封的高性能树脂，这就为挤出设备腾出巨大的挤出余地，只要挤出的薄膜的抗拉强度高，我就能挤出更薄的薄膜。

在盖膜上涂布溶剂型热封胶，也存在过度涂布、过度包装的情况。为了封得牢，生产厂家宁可多涂热封胶，在不知道是否封得好的情况下，基材实际需要涂多少热封胶才合适，现在为了封得牢，一般干胶量会涂布为6—8g/m²，那么湿胶量就会涂布到25g/m²。在凹版涂布行业，溶剂型胶水的浓度(固含量)越高，涂布量也会越大。但是胶水的浓度越高，胶水的粘度也会越高，胶水的表面张力也会越高。无论是凹版涂布还是光辊转移涂布，在基材离开凹印涂布辊或光辊转移辊的瞬间，胶水由于表面张力的作用，胶水在基材上呈现出波浪状现象，出现的波峰和波谷很有规律，波峰和波谷的间距很整齐。在包装行业使用溶剂型热封胶做粘合剂，胶水在波谷处胶水就少，在波峰处的胶水就会多。为封得牢，就会提高胶水粘度，加大涂布量，满足在波谷处的胶水还有一定的厚度，这样波谷封牢了，波峰封得就更牢了，那么波峰胶水处的浪费就更大了。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决过度涂布、过度包装和在基材上出现波浪型的上胶的缺点，提供了一种低涂布量(干胶量大约为2.0g/m²)、高密封性，可以降低生产成本，同时又能封得牢和封得好的盖膜。

本发明所采取的技术方案为：一种低涂布量高密封性盖膜，包括基材和位于基材上的三元氯醋树脂层和位于三元氯醋树脂层上的热封胶层。

优选的，所述基材为聚酯/铝箔复合膜、纸张/铝箔复合膜或铝箔。本发明的基材优选都含有金属基材，如铝箔、马口铁(奶粉罐、饮料罐)等金属卷材上，目的是和泡罩热封、保护金属材料不被氧化、生锈等。

优选的，热封胶层是丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂按质量比3-4:1-1.5:0.02-0.08混合，并添加丁酮稀释，再经涂布干燥而制得，其中丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂三者的质量和与丁酮的质量比是1:4-5。

优选的，爽滑剂是二氧化硅粉。

本发明使用的三元氯醋树脂(VMCH)是美国陶氏生产的高性能涂料树脂，主要应用于金属漆、砌体涂料、纸张和薄膜涂料、热封漆、印刷油墨，有机溶胶和粘合剂。由于VMCH含有羧基(—COOH)，因此对金属表面有优异的附着力，是印刷油墨和金属表面清洁漆的的优选树脂。

制备低涂布量高密封性盖膜的方法，包括以下步骤：

1)涂布三元氯醋树脂：将三元氯醋树脂与丁酮混合，得到混合液，采用金属凹版涂布方式将混合液涂布于基材上，放入热风干燥箱进行烘干冷却处理，再经冷却，收卷，得到基材/三元氯醋树脂复合材料；

2)涂布热封胶：将丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂混合，并添加丁酮稀释，得到热封胶水，采用金属凹版涂布方式将热封胶水涂布于步骤2)得到的基材/三元氯醋树脂复合材料的三元氯醋树脂上，放入热风干燥箱进行烘干冷却处理，再经冷却，收卷，即得到低涂布量高密封性盖膜。

其中，步骤1)中涂布三元氯醋树脂时，要涂布至含有金属基材上，且要涂布至基材的金属那一面上，如聚酯/铝箔复合膜、纸张/铝箔复合膜的铝箔那一面上。

热封胶的配比优选是丙烯酸树脂(M825)：三元氯醋树脂(VMCH):爽滑剂＝3.2:1.16:0.05，稀释剂是丁酮。其中M826是由德国公司德固赛提供的丙烯酸树脂，M825具有良好的硬度和附着力，与其它树脂相容性好，耐候性强。

在烘干冷却处理中，在最后一节烘箱进行风冷却段。产品出了烘箱后经S型冷却水辊进行冷却，用涂布机收卷。

优选的，步骤1)中三元氯醋树脂与丁酮按质量比1:4-5混合。

优选的，步骤1)的金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是140L/35um，涂布速度为95-105m/min，干胶涂布量为0.8—1.2g/m²。

优选的，步骤2)中丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂按质量比3-4:1-1.5:0.02-0.08混合，稀释时，丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂三者的质量和与丁酮的质量比是1:4-5。

优选的，步骤2)的金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是120L/40um，涂布速度为95-105m/min，干胶涂布量为1—1.5g/m²。

优选的，步骤1)和步骤2)中烘干冷却处理条件控制如下：采用5节烘箱组成的热风干燥箱进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为60—80℃、90—110℃、120—180℃、190—220℃，最后一节吹冷风，每节烘箱的干燥热风的风量控制为2900m³/h。

本发明涉及的材料结构主要有聚酯/铝/三元氯醋树脂/热封胶层(PET/AL/VMCH/HSL)、纸张/铝/三元氯醋树脂/热封胶层(PAPER/AL/VMCH/HSL)和铝/三元氯醋树脂/热封胶层(AL/VMCH/HSL)三种盖膜结构。其中涂层VMCH/HSL的涂布量是大约3g/m²，厚度在3.0um左右。干燥后，干胶膜没有波峰和波谷的现象，热封胶层的外观非常平整，不需要通过加厚涂层来解决热封不牢的隐患，采用用这种工艺能降低过度涂布的、过度消耗热封涂料资源不良作法，属于一种创新改良的涂布工艺。

而传统产品的涂料量是6.0g/m²以上，干胶膜厚度大于6.0um，干胶膜表面有波峰和波谷的现象，热封胶层有波浪状，不平整，需要通过加厚涂层来弥补热封不牢的缺陷。

由于铝基材的厚度较厚，国产铝箔多数存在左右厚薄不均，放卷时会有荡边起皱的问题。为了解决这个问题，在本发明中使用涂布机的收放卷料时，采取的办法是加大放卷磁粉制动器的扭矩，选用100Nm的磁粉制动器。收卷电机采用7.5KW的变频电机，可以产生大的收卷张力。

在本发明中，设备烘箱壁厚度设计成90mm厚，内加岩棉保温材料，使得烘箱散发热量减少，能保证烘箱内的温度更加均衡；烘箱内使用红外线加热器设计，红外线加热器40mm间隔一条，一个高温箱的总功率60KW，两个高温烘箱的总功率之和为120KW，这样的功率使得高温箱加热均匀，烘干能力强，设备产能更高。

本发明的有益效果是，本发明采用具有对金属表面有优异的附着力的三元氯醋树脂和具有良好的硬度和附着力的丙烯酸树脂涂布于金属基材上，获得了低涂布量(干胶量大约为2.0g/m²)、高密封性的盖膜，克服了传统的盖膜的热封胶层有波浪状和不平整的缺点，同时也降低生产成本了，提高了生产效率；涂布量的减少，也节约了资源，利于环境的保护。

说明书附图

图1示出了传统的盖膜的结构示意图。

图2示出了本发明的低涂布量高密封性盖膜的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，图1为传统的盖膜的结构示意图，其中11为基材，12为能满足封口用的胶水层，13为波峰处多余的胶水层。从图1可以看出，热封胶层产生了波浪状，出现波峰和波谷，产生了不平整的界面。

参照图2，图2为本发明的低涂布量高密封性盖膜的结构示意图，其中21为基材，22为三元氯醋树脂层(VMCH层)，23为热封胶层(HSL层)。从图1可以看出，热封胶层厚薄均匀，克服了传统的盖膜的热封胶层有波浪状和不平整的缺点。

实施例1

一种低涂布量高密封性盖膜，包括聚酯/铝箔复合膜基材和位于基材上的三元氯醋树脂层和位于三元氯醋树脂层上的热封胶层。

制备低涂布量高密封性盖膜的方法，包括以下步骤：

1)涂布三元氯醋树脂：将三元氯醋树脂与丁酮按质量比1:4混合，得到混合液，采用金属凹版涂布方式将混合液涂布于聚酯/铝箔复合膜基材的铝箔那一面上，接着放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为60℃、90℃、120℃、190℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，得到基材/三元氯醋树脂复合材料；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是140L/35um，涂布速度为95m/min，干胶涂布量为1g/m²；

2)涂布热封胶：将丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂按质量比3:1.5:0.02混合，并添加丁酮稀释，稀释时，丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂三者的质量和与丁酮的质量比是1:4，得到热封胶水，采用金属凹版涂布方式将热封胶水涂布于步骤2)得到的基材/三元氯醋树脂复合材料的三元氯醋树脂上，放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为60℃、90℃、120℃、190℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，即得到低涂布量高密封性盖膜；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是120L/40um，涂布速度为105m/min，干胶涂布量为1g/m²。

实施例2

一种低涂布量高密封性盖膜，包括纸张/铝箔复合膜基材和位于基材上的三元氯醋树脂层和位于三元氯醋树脂层上的热封胶层。

制备低涂布量高密封性盖膜的方法，包括以下步骤：

1)涂布三元氯醋树脂：将三元氯醋树脂与丁酮按质量比1:4.5混合，得到混合液，采用金属凹版涂布方式将混合液涂布于纸张/铝箔复合膜基材上的铝箔那一面上，接着放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为70℃、100℃、150℃、200℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，得到基材/三元氯醋树脂复合材料；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是140L/35um，涂布速度为100m/min，干胶涂布量为1.2g/m²；

2)涂布热封胶：将丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂按质量比3.5:1.3:0.05混合，并添加丁酮稀释，稀释时，丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂三者的质量和与丁酮的质量比是1:4.5，得到热封胶水，采用金属凹版涂布方式将热封胶水涂布于步骤2)得到的基材/三元氯醋树脂复合材料的三元氯醋树脂上，放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为70℃、100℃、150℃、200℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，即得到低涂布量高密封性盖膜；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是120L/40um，涂布速度为100m/min，干胶涂布量为1.2g/m²。

实施例3

一种低涂布量高密封性盖膜，包括铝箔基材和位于基材上的三元氯醋树脂层和位于三元氯醋树脂层上的热封胶层。

制备低涂布量高密封性盖膜的方法，包括以下步骤：

1)涂布三元氯醋树脂：将三元氯醋树脂与丁酮按质量比1:5混合，得到混合液，采用金属凹版涂布方式将混合液涂布于铝箔基材的上，接着放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为80℃、110℃、180℃、220℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，得到基材/三元氯醋树脂复合材料；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是140L/35um，涂布速度为105m/min，干胶涂布量为1.2g/m²；

2)涂布热封胶：将丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂按质量比4:1.5:0.08混合，并添加丁酮稀释，稀释时，丙烯酸树脂、三元氯醋树脂和爽滑剂三者的质量和与丁酮的质量比是1:5，得到热封胶水，采用金属凹版涂布方式将热封胶水涂布于步骤2)得到的基材/三元氯醋树脂复合材料的三元氯醋树脂上，放入5节烘箱组成的热风干燥箱内进行烘干冷却处理，烘箱的温度依次设置为80℃、110℃、180℃、220℃，最后一节吹冷风干燥段，每节烘箱的干燥热风的风量控制在2900m³/h，出了烘箱后再经S型冷却水辊冷却，用涂布机收卷，即得到低涂布量高密封性盖膜；其中，金属凹版涂布方式中控制条件如下：使用的金属网辊的线数/深度的比值是120L/40um，涂布速度为105m/min，干胶涂布量为1.5g/m²。

将实施例1-3制备的低涂布量高密封性盖膜进行性能测定，所得结果如表1下。

表1实施例1-3制备的低涂布量高密封性盖膜的性能测定结果