《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第三篇 包裝材料及容器

第七章　復合包裝材料

第一節　概　述

7．共擠塑包裝材料

聚乙烯和聚丙烯是共擠塑包裝薄膜用的主要聚合物材料。這類材料具有成本低、適應性廣和易加工的突出特性。低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯以它優良的韌性和熱封性廣泛地用于共擠塑結構中。高密度聚乙烯能提供隔濕性及加工性；聚丙烯可以取向拉伸，從而得到高沖擊、高勁度性能，它們也常用作共擠樹脂。

其它可用共擠技術制成層合結構的材料有乙烯－醋酸乙烯、乙烯－丙烯酸、乙烯－甲基丙烯酸等共聚物。由于它們具有低溫熱封性，常作為共擠結構的粘結層和熱封合層材料，將界面結合強度低的和不能共擠的材料粘在一起。

乙烯－乙烯醇是一個能利用共擠塑技術形成多層復合包裝薄膜和容器的性能優秀的阻隔性聚合物。它已經在許多軟包裝和半硬包裝中得到應用。

（二）層合粘合劑

粘合劑的主要功能是將兩種材料粘合在一起，但粘合劑常常還賦予層合材料其他的功能。為了使兩種材料粘合在一起，必須使材料表面具有“可潤濕性”。粘合劑必須能在基材的表面均勻流動。粘合劑對表面的潤濕程度取決于粘合劑的表面張力和基材的表面能。電暈處理可以使非極性的塑料薄膜表面改性，變為極性表面，從而改變材料的表面能。當用聚乙烯和聚丙烯作基材時，因為分子的非極性，它們的表面不會被極性的粘合劑潤濕，在層合和印刷時，要經過電暈處理。

下面介紹幾種主要的層合粘合劑。

1．溶劑型和乳液型粘合劑

由于紙具有多孔性和親水性可采用水基粘合劑與鋁箔層合。使用的主要粘合劑是糊精、硅酸鈉和酪酸／橡膠膠乳。不論是水基粘合劑還是溶劑型粘合劑都要在干燥烘道里加熱除去水分或溶劑，但是，水基粘合劑是在加壓層合后除去水分的，而溶劑粘合劑是在加壓粘合前除去溶劑的。

2．熱塑性和熱固性粘合劑

廣泛使用的熱塑性粘合劑是增塑的醋酸乙烯－氯乙烯共聚物及乙烯－醋酸乙烯共聚物。這種粘合劑加熱時軟化，去掉熱源時凝固；再加熱時還會軟化。因此用熱塑性粘合劑層合的材料缺少耐熱性。

軟包裝層合材料經常使用熱固性粘合劑。兩個基材結合時，粘合劑發生固化反應，使它們牢固地粘合在一起。最普通的熱固性粘合劑是聚氨酯和聚酯－聚氨酯。熱固性粘合劑的抗熱性、抗化學性、抗滲性都可以隨配方而變化。

聚偏二氯乙烯的水基乳液粘合劑已經得到了廣泛的應用。這種粘合劑同時又是氧和水蒸氣的阻隔層。它適用于涂履塑料、紙及紙板等基材。

3．擠塑粘合劑

如前所述，聚乙烯和乙烯共聚物是廣泛應用的擠塑粘合劑。在沒有鋁箔原情況下，層合材料中的共擠塑乙烯層能起防潮作用。根據不同的基材、需要的強度、最終用途，可以使用的共擠塑粘合劑有聚乙烯、乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－甲基丙烯酸共聚物和離子鍵聚合物。非極性的聚乙烯與大多數層合基材的極性表面不粘附，常要在一種或兩種基材上使用粘合促進劑。在擠出層合時，由于擠出溫度較高，使表面分子部分氧化，形成極性結構，有利于層合。乙烯共聚物粘合劑與各種基材的粘合性都很好。

4．蠟及蠟混合物

石蠟和微品石蠟常用于不需要高粘合強度和高耐熱性情況下的粘合。可以向蠟中添加低分子量聚乙烯、乙烯共聚物或其他樹脂以改進粘合力、熱粘性和層合材料的挺度或柔韌性。

5．其他粘合劑用可熱封合聚偏二氯乙烯涂履的兩個薄膜可以加熱加壓復合；鋁箔在加熱加壓下可以與預先涂蠟的薄頁紙粘合。在對粘合強度要求不高的時候，印刷油墨也可以作為粘合劑使用。這種技術經常用于聚乙烯－印刷－聚乙烯的香腸型包裝層合材料。

（三）包裝封閉物與熱封合材料

封閉包裝的方法有熱封合、冷封合和粘合劑封合。熱封合是利用多層結構中的熱塑性內層組分，加熱時軟化封合，移掉熱源就固化。蠟和熱封合塑料薄膜是常用的熱封合材料。在熱封合薄膜中，以聚乙烯膜用的最多。由于有多種分子量、分子量分布、密度、熔融指數，所以聚乙烯膜有多個品種。隨著密度增加，封合溫度、耐熱性、強度、挺度增加，但封合范圍、透明度卻降低了。多品種的聚乙烯膜為不同結構的產品包裝需要提供了廣闊的選擇余地。乙烯共聚物的性能與聚乙烯不同，由于共聚物中可以含有一系列不同比例的共聚單體，共聚單體的含量變化，可以使透明度、封合溫度、封合范圍等發生變化。這些乙烯共聚物可以作為層合膜、擠出涂料或共擠塑組分用于多層結構。它們的價格比聚乙烯貴，所以只有在值得使用的多層材料中才使用。

除了上述的熱封合材料外，熱封合涂料和熱熔融體也是常用的熱封合材料。熱封合涂料是以溶液或水乳液狀態涂布的涂料。常用的熱封合涂料有醋酸乙烯－氯乙烯共聚物、硝酸纖維素、丙烯酸系塑料或聚偏二氯乙烯。熱熔融體是由各種熱塑性樹脂、蠟和改性劑組成的。它們作為涂料在熔融狀態下涂在整個材料的表面。乙基纖維素、硝酸纖維素、乙烯－醋酸乙烯共聚物、聚酰胺是熱熔融體的主要組分。

如果用改性橡膠基物質作封合材料，則不用加熱只要加壓就能封合，這些封合材料稱為冷封合涂料或壓敏膠。冷封合涂料只能自身封合而不能與其它材料封合。最常見的冷封合涂料是涂在包裝袋邊的邊緣涂料。

粘合劑封合在多層包裝中應用并不廣泛，只用于含紙的包裝材料。

（四）印刷與保護性涂料

多層軟包裝的保護性涂料可以提供下列功能：保護印刷表面、防止卷筒粘連、光澤、控制摩擦系數、熱封合性、阻隔性等。涂在油墨層上的涂料可由許多不同的樹脂或樹脂混合物配制，并可加入添加劑。硝酸纖維素、乙基纖維素、丙烯酸系塑料、聚酰胺等樹脂都可用作保護性涂料。在高度反光的鋁箔或蒸鍍鋁上使用透明色印刷，可以使軟包裝具有引人注目的外觀。如果透明薄膜是層合材料的外層，在膜的反面印刷，可以提供高光澤和極好的耐擦性，這是單層結構很難得到的。在透明薄膜上進行全版印刷，能夠提供遮光性能，如果使用不透明色，則可以使透明的薄膜成為不透明的材料。

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