CN101798425B

CN101798425B - 一种耐低温、高透明度、可里印cpp包装膜

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Publication number: CN101798425B
Application number: CN2010101411987A
Authority: CN
Inventors: 林渊智; 王丽蕊; 史凤烟
Original assignee: Fuzhou Jiatong No1 Plastic Co Ltd
Current assignee: Fuzhou Jiatong No1 Plastic Co Ltd
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: CN101798425A

Abstract

本发明提供了一种在低温条件下具有良好韧性、可里印的功能性CPP包装膜，可替代普通印刷级CPP膜。所述的耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜的制备方法:以PP树脂为原料，添加表面活性剂、滑爽剂、POE和POP复配的低温增韧剂，采用三层流延法、电晕处理，得到耐低温、高透明、可里印的CPP包装膜。本发明引入高分子共混改性的方法，通过增韧剂复配，改变CPP膜在低温条件下发脆的缺点。该方法用量更低，增韧效果更加明显，透明度更好，成本低廉，具有更强的市场竞争能力；同时通过配方改进，工艺改进提高CPP膜的润湿张力，达到可里印的水平，开发具有耐低温、高透明、可里印性能的CPP膜，拓展了CPP膜的应用范围。

Description

一种耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜

技术领域

本发明涉及一种CPP包装膜的原料配方及其制备工艺，更具体地涉及一种耐低温、高透明度可里印CPP包装膜及其生产工艺，属于高分子材料领域。

背景技术

我国CPP薄膜起步于20世纪80年代，刚开始由国外引进单层流延设备，宽只有1-1.5m，年生产能力约1000-1500吨/台，进入90年代，从奥地利兰精公司、日本三菱重工、德国Reifenhauser 、 W＆H 、意大利Colines、 Dolci、美国Battenfeld等引进了多层共挤流延膜生产线，宽2-2.5 m，年生产能力3000-4000吨/台，2000年以来更是突飞猛进，引进了更为先进的生产线，宽4-4.5 m，年生产能力5000-6000吨/台的多层共挤流延膜生产线。同时，国产设备也得到快速度发展。原料从刚开始完全依赖进口到现在均聚、二元共聚料国产料已基本可以替代进口；产品从刚开始单一的复合级发展到现在有镀铝级、蒸煮级、印刷级及其他功能性薄膜；CPP薄膜已发展成为最主要的包装薄膜之一。

目前国内市场CPP膜供求关系亦从原来的供不应求发展到现在生产能力过剩的状态。上游原材料、专用料供不应求，而下游的CPP膜却供大于求，造成各个环节的产销不平衡。成本的大幅提高，导致各个CPP薄膜生产企业经济效益低下生产状况不理想。生产普通复合级CPP膜、蒸煮级CPP膜基本处于无利甚至亏损状态，而其他功能性CPP膜保持较好的利润和市场需求。

发明内容

本发明提供了一种在低温条件下具有良好韧性、可里印的功能性CPP包装膜的制造配方及加工工艺。本发明的CPP包装膜克服了普通CPP包装膜低温发脆的缺点，并且保持高透明度；提高CPP膜的润湿张力，达到可里印的水平，可替代普通印刷级CPP膜。

为了实现这一目的，本发明进行了以下试验：

（1）低温增韧剂的筛选

普通的CPP薄膜在低温条件使用已发脆，为了克服该缺点，通过添加低温增韧剂来实现，本方法利用树脂改性的原理，在保证不降低膜透明度前提下，从EPDM、EPR、SBS、POE、POP等增韧改性剂中筛选出适用的低温增韧剂，生产耐低温的CPP薄膜。

（2）提高CPP膜的润湿张力，达到可里印水平的研究

普通CPP印刷膜润湿张力只要36mN/m即可，而里印要求膜润湿张力要大于38mN/m。因此通过对配方的改进，添加特殊的助剂和在线双站式电晕处理的工艺来提高CPP膜的润湿张力。

（3）耐低温可里印的CPP包装薄膜流延生产工艺的研究

对共混挤出工艺、冷却成型、电晕处理、时效定型条件等工艺进行研究，进行综合调整，以确定最适生产工艺。

本发明技术方案如下：

本发明利用树脂共混改性原理，以PP树脂为原料，添加低温增韧剂（POE、POP等）和其它助剂，采用流延法生产耐低温、高透明、可里印的CPP包装膜。

本发明采用的原料配方为：表层即A层配方按照质量份数：PP树脂：100份，表面活性剂0～2.0份；里层即C层配方按照质量份数：PP树脂：100份，滑爽剂0～2.0份；芯层即B层配方按照质量份数：PP树脂：100份，POE和POP复配增韧剂5～15份；所述A、B、C三层的组分所占的质量比例为：A层10～30%，B层40～80%，C层10～30%，三层组分质量比例之和为100%。所述POE和POP复配增韧剂中POE所占质量百分比为40--80%。

具体制备工艺如下：

将以上所述的三层原料分别挤出塑化，经过分流器，共挤流延，冷却成型，然后进行电晕处理，所述电晕处理采用在线双站式电晕处理，得到耐低温、高透明、可里印的CPP包装膜。

所述制备工艺的优选参数如下：A层添加0.5份的表面活性剂，B层添加7份的POE和POP复配增韧剂，C层添加0.8～1.8份的滑爽剂；所述A、B、C三层的组分所占的质量比例： A层18%，B层64%，C层18%；所述熔体温度250-255℃,冷却辊温度控制在26℃以下, 电晕处理功率I站9KW、II站10～12KW。

由所述制备工艺得到的CPP包装膜，透明度为92%，雾度低于3.5%，薄膜最终表面润湿张力≥39mN/m。

本发明引入高分子共混改性的方法，通过增韧剂复配，改变CPP膜在低温条件下发脆的缺点，该方法用量更低，增韧效果更加明显，透明度更好，成本低廉，具有更强的市场竞争能力；同时通过配方改进，工艺改进提高CPP膜的润湿张力，达到可里印的水平，开发具有耐低温、高透明、可里印性能的CPP膜，拓展了CPP膜的应用范围，增加新品种，提高企业的市场占有率，增加经济收入，同时为塑料薄膜包装业提供了一种可里印的CPP膜，一改只能表面印刷的传统，促进塑料薄膜包装业技术的进步。

说明书附图

图1为制备耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜的工艺流程图。

具体实施方式

1增韧剂的筛选

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份（质量份数，下同）滑爽剂，B层为PP树脂不添加和添加7份（质量份数，下同）的不同增韧剂，三层所占的质量比例：A层18%，B层64%，C层18%（下同）。测得的38μm薄膜的透明度及雾度，见表1。

表1 增韧剂对薄膜的透明度及雾度的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE002

表1表明，ULLDPE、M-LLDPE会降低薄膜的透明度，增加其雾度，POE和POP及其复配增韧剂能提高薄膜的透明度、降低其雾度。这应是不同的增韧剂与共聚材料的相容性不同的缘故，ULLDPE、M-LLDPE与HPP的相容性差，所以透明度差、雾度高，POE和POP及其复配与HPP的相容性好，所以透明度好、雾度低。所以这里选择POE和POP及其复配作为增韧剂。

2不同增韧剂的增韧效果

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、不添加和分别添加7份的POE、POP及POE与POP复配增韧剂，测得的38μm薄膜的在常温及低温的落镖冲击质量见表2。

表2 增韧剂对薄膜落镖冲击质量的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE004

表2表明，POE的增韧效果最好，POP差些，它们复配的增韧效果接近POE。这也是不同的增韧剂与共聚材料的相容性不同的缘故，POE与HPP的相容性适中，增韧效果好，POP与均聚PP的相容性过好，往往削弱了增韧性。综合表1和表2，这里选用POE和POP复配作为增韧剂。

3 POE和POP复配不同添加量对薄膜冲击性能的影响

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、不添加及添加不同份数的POE和POP复配增韧剂，测得的38μm薄膜的不同份数的落镖冲击质量，见表3。

表3 增韧剂用量对薄膜落镖冲击质量的影响

表3表明，随着POE和POP复配用量的增加，常温及低温下的落镖冲击质量增加，芯层加到6份时，低温冲击强度就开始不怎么下降，添加到7份就能满足使用要求。

4工艺条件对薄膜性能的影响

4.1 熔体温度的影响

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、添加7份数的POE和POP复配增韧剂，测得的不同熔体温度下薄膜的各项性能，见表4。

表4 熔体温度对薄膜性能的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE008

表4表明，随着熔体温度的升高，薄膜透明度的提高、冲击强度提高、雾度降低，当高到255℃后，温度继续增加，透明度、雾度不再变化，但薄膜的冲击强度下降得快。所以熔体温度以250-255℃为宜。

4.2冷却辊温度的影响

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、添加7份数的POE和POP复配增韧剂，熔体温度以250-255℃，测得的不同冷却辊温度下薄膜的各项性能，见表5。

表5 冷却辊温度对薄膜性能的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE010

表5表明，随着冷却辊温度的升高，薄膜透明度降低、冲击强度下降、雾度提高，所以冷却辊温度应控制在28℃以下。

4.3单站电晕处理功率对薄膜润湿张力的影响

A层为PP树脂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、添加7份数的POE和POP复配增韧剂，测得的38μm薄膜在不同时期的润湿张力，见表6。

表6 单站电晕处理功率对润湿表面张力的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE012

表6表明，随着处理功率的提高，薄膜的润湿张力提高，当增加到15KW时，再增加处理功率，落卷时的润湿张力继续提高，但最终的润湿张力保持值不再提高，所以电晕处理功率选择在15-17KW为宜。

4.4双站电晕处理对薄膜润湿张力的影响

上述4.4配方，双站电晕处理，测得的薄膜在不同时期的润湿张力，见表7。

表7 双站电晕处理功率对润湿表面张力的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE014

表7表明，相同的处理功率，用双站电晕处理，薄膜的润湿张力可提高1mN/m，当I站功率为9KW，II站功率为10-12KW时，薄膜最终润湿张力可≥39mN/m，再增加处理功率，最终润湿张力保持值不再提高。

4.5表面活性剂对薄膜的润湿张力的影响

A层为PP树脂、添加不同份数的表面活性剂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、添加7份数的POE和POP复配增韧剂，经双站电晕处理，I站功率为9KW，II站功率10KW，测得的38μm薄膜在不同时期的润湿张力，见表8。

表8 表面活性剂对薄膜润湿张力的影响

Figure 2010101411987100002DEST_PATH_IMAGE016

表8表明，电晕处理层添加表面活性剂，落卷润湿张力值下降缓慢,薄膜最终润湿张力值可提高1mN/m以上。

4.6薄膜的综合性能

A层为PP树脂、添加0.5份的表面活性剂，C层为三元共聚PP树脂及1.2份的滑爽剂，B层为PP树脂、添加7份数的POE和POP复配增韧剂，熔体温度以245-255℃,冷却辊温度控制在26℃, 电晕处理功率I站9KW、II站10KW，测得的薄膜的机械性能，见表9。

表9 薄膜综合性能

表9表明，经过增韧改性、表面活性剂的添加、双站电晕处理及生产工艺条件的选择控制生产的聚丙烯薄膜，机械性能符合要求。

5结果

1、电晕处理层（A层）为PP树脂材料，热封层（C层）为三元共聚PP树脂材料及1.2份的滑爽剂，芯层（B层）为PP树脂材料及7份POE和POP复配增韧剂，熔体温度控制在245-255℃,冷却辊温度控制在28℃以下，薄膜的透明度高达92%，雾度低于3.5%，常温及低温下的落镖冲击质量高，满足低温条件使用要求。

2、电晕处理层添加0.5份数的表面活性剂，双站电晕处理、I站功率为9KW，II站功率为10KW，薄膜最终的润湿张力可达39mN/m以上，满足里印要求。

Claims

1.一种耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜，其特征在于：采用的原料配方如下：表层即A层配方按照质量份数：PP树脂：100份，表面活性剂0.5～2.0份；里层即C层配方按照质量份数：PP树脂：100份，滑爽剂0.8～1.8份；芯层即B层配方按照质量份数：PP树脂：100份，POE和POP复配增韧剂5～15份；所述A、B、C三层的组分所占的质量比例为：A层10～30%，B层40～80%，C层10～30%，三层组分质量比例之和为100%；

所述的耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜的制备工艺，具体步骤如下：

采用上述原料配方，将三层原料分别挤出塑化，经过分流器，共挤流延，冷却成型，然后进行电晕处理，所述电晕处理采用在线双站式电晕处理，得到耐低温、高透明、可里印的CPP包装膜。

2.根据权利要求1所述的一种耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜，其特征在于：所述POE和POP复配增韧剂中POE所占质量百分比为40--80%。

3.根据权利要求1所述的一种耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜，其特征在于：A层添加0.5份的表面活性剂，B层添加7份的POE和POP复配增韧剂，C层添加0.8～1.8份的滑爽剂；所述A、B、C三层的组分所占的质量比例： A层18%，B层64%，C层18%；所述制备工艺的优选参数如下：熔体温度250-255℃,冷却辊温度控制在26℃以下, 电晕处理功率I站9KW、II站10～12KW。

4.根据权利要求3所述的一种耐低温、高透明度、可里印CPP包装膜，其特征在于：由所述制备工艺得到的CPP包装膜，透明度为92%，雾度低于3.5%，薄膜最终润湿张力≥39mN/m。