CN101966891B - 用于纸品包装的cpp薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸品包装的CPP薄膜，其特征在于，依次包括：电晕层、中间层和内层；所述电晕层包括：98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；所述中间层为均聚聚丙烯；所述内层包括：98wt％～99.4wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂。本发明还提供了上述薄膜的制备方法。本发明提供给的纸品用CPP薄膜双面均具有优良的热封性能，且印刷适应性好，柔韧性适中。

Description

用于纸品包装的CPP薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及包装材料领域，特别涉及一种用于纸品包装的CPP薄膜及其制备方法。

背景技术

CPP薄膜是通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯薄膜，又称未拉伸聚丙烯薄膜。相对于聚乙烯薄膜、聚酯薄膜和聚氯乙烯薄膜，CPP薄膜不仅成本较低，而且具有光泽度高、平整度好、纵横各向性能平衡、易于热封和易于进行金属化处理等特点。并且，CPP薄膜经过电晕处理后还可进行镀铝、印刷或与其他材料复合，因而，CPP薄膜被广泛用作食品、日用品和电子产品等的包装材料。

CPP薄膜除具有上述优点外，还对水气和异味具有优良的阻隔性，透明性极高，特别适合用作纸品包装薄膜。

作为纸品包装薄膜，除必须具有较高的水气阻隔性和高透明性外，还需满足以下四点要求：①、具有双面热封性；②、具有双面高爽滑性；③、具有较好的印刷适应性；④、具有适中的柔韧性。

现有的纸品包装CPP薄膜大多以均聚PP为原料制备，混入适量滑爽剂，进行单层挤出或多层共挤出后流延冷却定型，最后将冷却定型后的薄膜进行电晕处理后得到CPP薄膜。此种薄膜的缺陷在于以下三点：

首先，此种薄膜的硬度过高，作为纸品包装材料，手感过于僵硬，不利于消费者对于纸品柔软度及纸质的判断。

其次，均聚PP经过电晕处理后，其热封性能极大降低，薄膜电晕面的热封条件较高。

最后，滑爽剂的加入会极大加速均聚PP薄膜表面张力值的衰退，由此也降低了薄膜对油墨的附着力，增加印刷难度。

因此，现有的均聚PP薄膜不仅质地过于坚硬，而且热封性和印刷适应性较差。需要提供一种双面热封性好、印刷适应性强且柔性适中的纸品包装用CPP薄膜。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供纸品包装用CPP薄膜及其制备方法，该CPP薄膜双面均具有优良的热封性能，且印刷适应性好，柔韧性适中。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种纸品包装用CPP薄膜，依次包括：电晕层、中间层和内层；

所述电晕层包括：98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；

所述中间层为均聚聚丙烯；

所述内层包括：98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂。

优选的，所述三元共聚聚丙烯为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物。

优选的，所述二元共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物。

优选的，所述电晕层、中间层和内层的厚度比为1∶6～9∶1。

优选的，所述滑爽剂为芥酸酰胺。

优选的，所述电晕层包括0.8wt％～1.5wt％的滑爽剂。

优选的，所述内层还包括：0.1wt％～0.5wt％的流变剂。

相应的，本发明还提供一种纸品包装用CPP薄膜的制备方法，包括：将外层树脂、中间层树脂和内层树脂在210℃～250℃共挤出成型，得到依次包括外层、中间层和内层的热熔膜；

将所述热熔膜流延冷却定型；

将流延冷却定型后薄膜的外层面进行电晕处理，得到用于纸品包装的CPP薄膜；

所述外层树脂包括98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；所述中间层树脂为均聚聚丙烯；所述内层树脂包括98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂。

优选的，所述三元共聚聚丙烯为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物，所述二元共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物。

优选的，所述流延冷却的温度为15℃～40℃。

本发明提供一种纸品包装用CPP薄膜，相对于现有的纸品包装薄膜，其在电晕层中选用三元共聚PP，内层选用二元共聚PP。一方面，三元共聚PP经过电晕处理后极化程度较高，加入滑爽剂后其表面张力虽会降低，但仍可满足印刷的要求；并且，电晕处理对三元共聚PP热封性的破坏程度较低。因此，电晕层采用三元共聚PP不仅赋予薄膜较好的印刷适应性，还能使薄膜的电晕面具有较好的热封性能。另一方面，三元共聚PP和二元共聚PP的柔性均较高，因此，采用三元共聚PP和二元共聚PP可提高薄膜的柔韧性。

实验证明，本发明提供的纸品包装用CPP薄膜在127℃即具有良好的双面热封性能，薄膜双面爽滑性高，其力学性能满足印刷的要求，且柔软度适中。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种用于纸品包装的CPP薄膜，该薄膜依次包括：电晕层、中间层和内层；

其中，电晕层包括：98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂，所述三元共聚聚丙烯为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物；

所述中间层为均聚聚丙烯；

所述内层包括：98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂，所述二元共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物。

本发明提供的CPP薄膜的三层结构中，电晕层作为最外层，是印刷的承载面；内层作为最内层，其与包装物相接触；中间层设置在电晕层和内层之间。

本发明提供的CPP薄膜中，电晕层用于提供热封性、印刷适用性、柔韧性和爽滑性。所述电晕层包括：98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂。其中，滑爽剂用于增加薄膜的光滑度，优选选用芥酸酰胺，因为芥酸酰胺的蒸汽压较低，不易挥发，因此其在薄膜表面停留时间较长，因此可使薄膜长时间保持高爽滑性。本发明优选选用丙烯、乙烯和1-丁烯的三元共聚聚丙烯，相对于均聚PP，其柔性较大，赋予薄膜较高的柔韧性；相对于二元共聚PP和均聚PP，上述三元共聚PP结构的不规则程度高，经过相同条件的电晕处理条件后，极化程度最高，加入了滑爽剂后，其表面张力虽也会降低，但仍可满足印刷要求。此外，电晕处理对上述三元共聚PP热封性的破坏程度较低，因而使得薄膜具有较好的热封性能。

电晕层中控制滑爽剂的含量为0.5wt％～2wt％，优选为0.8wt％～1.5wt％，滑爽剂含量过高则使薄膜的表面张力过低，增加印刷难度。

内层用于赋予薄膜热封性、柔韧性和爽滑性。本发明提供的内层包括：98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂，其中，二元共聚聚丙烯优选为丙烯与乙烯的共聚物。由于内层无需进行电晕处理，因此选用价格较为便宜且柔韧性较好的上述二元共聚PP，滑爽剂含量优选控制为0.8wt％～1.5wt％。为了提高薄膜的透明性，内层还优选包括0.1wt％～0.5wt％的流变剂，流变剂的加入可改善聚合物熔体与挤出机料筒和机头金属表面之间的接触面摩擦，减少挤出加工时因熔体破碎而出现的橘皮、鲨皮现象，避免机头滞留物的产生，提高表观质量，增加薄膜的光亮，降低雾度和晶点数。

只采用上述电晕层和内层会使制得的薄膜过于柔软，薄膜的强度不足，一方面难以满足印刷的力学要求，另一发面也使得薄膜易于损坏。因此，本发明通过加入中间层调整薄膜的强度，所述中间层为均聚聚丙烯。为了使薄膜既具有满足印刷性能的强度，有具有合适的柔韧性，优选控制电晕层、中间层和内层的厚度比为1∶6～9∶1。

本发明还提供上述用于纸品包装的CPP薄膜的制备方法，包括：

a)、将外层树脂、中间层树脂和内层树脂在210℃～250℃共挤出成型，得到依次包括外层、中间层和内层的热熔膜；

b)、将所述热熔膜流延冷却定型；

c)、将流延冷却定型后薄膜的外层面进行电晕处理，得到用于纸品包装的CPP薄膜；

其中，外层树脂包括98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；所述中间层树脂为均聚聚丙烯；所述内层树脂包括98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂。

本发明优选将外层树脂、中间层树脂和内层树脂分别加入挤出机的三个料筒中，并对各料筒进行三段加热，优选设置各料筒一段加热温度为210℃～230℃，二段加热温度为230℃～250℃，三段加热温度为240℃，设置模头温度为235℃～250℃。共挤出后形成热熔膜，其由依次包括由外层树脂形成的外层，中间层树脂形成的中间层和内层树脂形成的内层。

然后将上述热熔膜经流延冷却定型，优选设置冷却温度为15℃～40℃。冷却定型后在薄膜的外层面进行电晕处理，外层经电晕处理后即形成电晕层。

将薄膜进行电晕处理后可根据需要在薄膜的外层面进行印刷，制得纸品包装CPP薄膜。

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明提供的用于纸品包装的CPP薄膜及其制备方法进行描述。以下实施例中的三元共聚聚丙烯均由新加坡TPC公司提供，商品牌号为FL7632L；二元共聚聚丙烯均由韩国Samsung公司提供，商品牌号为RF402；均聚PP由上海金山石化公司提供，牌号FC801；流变剂均由法国POLYTECHS公司提供，商品牌号为AIDPPF4。

实施例1

向共挤出机器的三个料筒中分别加入外层树脂原料、中间层树脂原料和内层树脂原料，各树脂原料配方列于表1。

将三个料筒内的原料进行共挤出后进入流延站冷却定型，设置挤出机三个机筒温度均为一段：220℃，二段：240℃，三段：240℃，模头温度：245℃；流延工序中设置流延辊辊面温度为30℃。风刀上下位置：90％；风刀速度：50％；真空箱风速：35％；风刀水平位置：18％；风刀压力：5.2mbar；真空箱压力：1.2mbar。

将流延定型后的薄膜在其外层面进行电晕处理，设置电晕处理功率为8.5KW、电晕辊压力为3bar，电晕处理后得到纸品包装CPP薄膜，薄膜总厚度为40μm，外层、中间层和内层的厚度比为1∶8∶1。

实施例2～实施例5

上述实施例CPP薄膜的制备工序与实施例1相同，原料配方列于表1，工艺参数列于表2。

上述4个实施例制备的薄膜总厚度均为40μm，其中，实施例2制备的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为1∶6∶1

实施例3制备的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为1∶9∶1；

实施例4制备的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为1∶7∶1；

实施例5制备的薄膜外层、中间层和内层的厚度比为1∶8∶1。

比较例1

本比较例CPP薄膜的制备工序与实施例1相同，原料配方列于表1，工艺参数列于表2。

本比较例制备的薄膜总厚度均为40μm，其中，薄膜外层、中间层和内层的厚度比为1∶8∶1。

表1实施例1～实施例5和比较例1使用的树脂原料配方

表2实施例1至实施例5和比较例1的工艺参数

将实施例1至5和比较例1制备的CPP薄膜进行力学性能和热封性能测试，测试结果列于表3。

表3实施例1至5和比较例1制备的CPP薄膜力学性能和热封性能测试结果

选取10名纸品销售人员和15名客户对实施例1至实施例6和比较例1制备的CPP包装薄膜的柔软度进行测试，测试标准如下：柔软度的等级以“★”表示，“★”数目越多表示包装薄膜柔软度越大，其中，“★★★”表示柔软度适中，测试结果以最多人数选择的等级为准，柔软度测试结果列于表4。

表4实施例1至实施例6和比较例1制备的CPP包装薄膜的柔软度进行测试结果

实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	比较例1
						★★★	★★★★	★★★	★★★	★★★	★

由上述结果可知，采用本发明提供的纸品包装CPP薄膜在127℃即具有良好的双面热封性能，包装薄膜双面爽滑性高，其力学性能满足印刷的要求，且柔软度适中。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于纸品包装的CPP薄膜，其特征在于，依次包括：电晕层、中间层和内层；所述电晕层、中间层和内层的厚度比为1∶6～9∶1；

所述电晕层包括：98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；所述三元共聚聚丙烯为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物；

所述中间层为均聚聚丙烯；

所述内层包括：98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；

所述滑爽剂为芥酸酰胺。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述二元共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物。

3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述电晕层包括0.8wt％～1.5wt％的滑爽剂。

4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述内层还包括：0.1wt％～0.5wt％的流变剂。

5.一种用于纸品包装的CPP薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

将外层树脂、中间层树脂和内层树脂在210℃～250℃共挤出成型，得到依次包括外层、中间层和内层的热熔膜；具体为：将外层树脂、中间层树脂和内层树脂分别加入挤出机的三个料筒中，并对各料筒进行三段加热，设置各料筒一段加热温度为210℃～230℃，二段加热温度为230℃～250℃，三段加热温度为240℃，设置模头温度为235℃～250℃；

将所述热熔膜流延冷却定型；

将流延冷却定型后薄膜的外层面进行电晕处理，得到用于纸品包装的CPP薄膜；

所述外层树脂包括98wt％～99.5wt％的三元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；所述中间层树脂为均聚聚丙烯；所述内层树脂包括98wt％～99.5wt％的二元共聚聚丙烯和0.5wt％～2wt％的滑爽剂；

所述三元共聚聚丙烯为丙烯、乙烯和1-丁烯的共聚物，所述二元共聚聚丙烯为丙烯与乙烯的共聚物，所述滑爽剂为芥酸酰胺。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述流延冷却的温度为15℃～40℃。