《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第三篇 包装材料及容器

第七章　复合包装材料

第一节　概　述

7．共挤塑包装材料

聚乙烯和聚丙烯是共挤塑包装薄膜用的主要聚合物材料。这类材料具有成本低、适应性广和易加工的突出特性。低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯以它优良的韧性和热封性广泛地用于共挤塑结构中。高密度聚乙烯能提供隔湿性及加工性；聚丙烯可以取向拉伸，从而得到高冲击、高劲度性能，它们也常用作共挤树脂。

其它可用共挤技术制成层合结构的材料有乙烯－醋酸乙烯、乙烯－丙烯酸、乙烯－甲基丙烯酸等共聚物。由于它们具有低温热封性，常作为共挤结构的粘结层和热封合层材料，将界面结合强度低的和不能共挤的材料粘在一起。

乙烯－乙烯醇是一个能利用共挤塑技术形成多层复合包装薄膜和容器的性能优秀的阻隔性聚合物。它已经在许多软包装和半硬包装中得到应用。

（二）层合粘合剂

粘合剂的主要功能是将两种材料粘合在一起，但粘合剂常常还赋予层合材料其他的功能。为了使两种材料粘合在一起，必须使材料表面具有“可润湿性”。粘合剂必须能在基材的表面均匀流动。粘合剂对表面的润湿程度取决于粘合剂的表面张力和基材的表面能。电晕处理可以使非极性的塑料薄膜表面改性，变为极性表面，从而改变材料的表面能。当用聚乙烯和聚丙烯作基材时，因为分子的非极性，它们的表面不会被极性的粘合剂润湿，在层合和印刷时，要经过电晕处理。

下面介绍几种主要的层合粘合剂。

1．溶剂型和乳液型粘合剂

由于纸具有多孔性和亲水性可采用水基粘合剂与铝箔层合。使用的主要粘合剂是糊精、硅酸钠和酪酸／橡胶胶乳。不论是水基粘合剂还是溶剂型粘合剂都要在干燥烘道里加热除去水分或溶剂，但是，水基粘合剂是在加压层合后除去水分的，而溶剂粘合剂是在加压粘合前除去溶剂的。

2．热塑性和热固性粘合剂

广泛使用的热塑性粘合剂是增塑的醋酸乙烯－氯乙烯共聚物及乙烯－醋酸乙烯共聚物。这种粘合剂加热时软化，去掉热源时凝固；再加热时还会软化。因此用热塑性粘合剂层合的材料缺少耐热性。

软包装层合材料经常使用热固性粘合剂。两个基材结合时，粘合剂发生固化反应，使它们牢固地粘合在一起。最普通的热固性粘合剂是聚氨酯和聚酯－聚氨酯。热固性粘合剂的抗热性、抗化学性、抗渗性都可以随配方而变化。

聚偏二氯乙烯的水基乳液粘合剂已经得到了广泛的应用。这种粘合剂同时又是氧和水蒸气的阻隔层。它适用于涂履塑料、纸及纸板等基材。

3．挤塑粘合剂

如前所述，聚乙烯和乙烯共聚物是广泛应用的挤塑粘合剂。在没有铝箔原情况下，层合材料中的共挤塑乙烯层能起防潮作用。根据不同的基材、需要的强度、最终用途，可以使用的共挤塑粘合剂有聚乙烯、乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－甲基丙烯酸共聚物和离子键聚合物。非极性的聚乙烯与大多数层合基材的极性表面不粘附，常要在一种或两种基材上使用粘合促进剂。在挤出层合时，由于挤出温度较高，使表面分子部分氧化，形成极性结构，有利于层合。乙烯共聚物粘合剂与各种基材的粘合性都很好。

4．蜡及蜡混合物

石蜡和微品石蜡常用于不需要高粘合强度和高耐热性情况下的粘合。可以向蜡中添加低分子量聚乙烯、乙烯共聚物或其他树脂以改进粘合力、热粘性和层合材料的挺度或柔韧性。

5．其他粘合剂用可热封合聚偏二氯乙烯涂履的两个薄膜可以加热加压复合；铝箔在加热加压下可以与预先涂蜡的薄页纸粘合。在对粘合强度要求不高的时候，印刷油墨也可以作为粘合剂使用。这种技术经常用于聚乙烯－印刷－聚乙烯的香肠型包装层合材料。

（三）包装封闭物与热封合材料

封闭包装的方法有热封合、冷封合和粘合剂封合。热封合是利用多层结构中的热塑性内层组分，加热时软化封合，移掉热源就固化。蜡和热封合塑料薄膜是常用的热封合材料。在热封合薄膜中，以聚乙烯膜用的最多。由于有多种分子量、分子量分布、密度、熔融指数，所以聚乙烯膜有多个品种。随着密度增加，封合温度、耐热性、强度、挺度增加，但封合范围、透明度却降低了。多品种的聚乙烯膜为不同结构的产品包装需要提供了广阔的选择余地。乙烯共聚物的性能与聚乙烯不同，由于共聚物中可以含有一系列不同比例的共聚单体，共聚单体的含量变化，可以使透明度、封合温度、封合范围等发生变化。这些乙烯共聚物可以作为层合膜、挤出涂料或共挤塑组分用于多层结构。它们的价格比聚乙烯贵，所以只有在值得使用的多层材料中才使用。

除了上述的热封合材料外，热封合涂料和热熔融体也是常用的热封合材料。热封合涂料是以溶液或水乳液状态涂布的涂料。常用的热封合涂料有醋酸乙烯－氯乙烯共聚物、硝酸纤维素、丙烯酸系塑料或聚偏二氯乙烯。热熔融体是由各种热塑性树脂、蜡和改性剂组成的。它们作为涂料在熔融状态下涂在整个材料的表面。乙基纤维素、硝酸纤维素、乙烯－醋酸乙烯共聚物、聚酰胺是热熔融体的主要组分。

如果用改性橡胶基物质作封合材料，则不用加热只要加压就能封合，这些封合材料称为冷封合涂料或压敏胶。冷封合涂料只能自身封合而不能与其它材料封合。最常见的冷封合涂料是涂在包装袋边的边缘涂料。

粘合剂封合在多层包装中应用并不广泛，只用于含纸的包装材料。

（四）印刷与保护性涂料

多层软包装的保护性涂料可以提供下列功能：保护印刷表面、防止卷筒粘连、光泽、控制摩擦系数、热封合性、阻隔性等。涂在油墨层上的涂料可由许多不同的树脂或树脂混合物配制，并可加入添加剂。硝酸纤维素、乙基纤维素、丙烯酸系塑料、聚酰胺等树脂都可用作保护性涂料。在高度反光的铝箔或蒸镀铝上使用透明色印刷，可以使软包装具有引人注目的外观。如果透明薄膜是层合材料的外层，在膜的反面印刷，可以提供高光泽和极好的耐擦性，这是单层结构很难得到的。在透明薄膜上进行全版印刷，能够提供遮光性能，如果使用不透明色，则可以使透明的薄膜成为不透明的材料。

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