CN110654091A - 一种具有高的剥离强度的pvoh涂布膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，包括依次粘连的基材层和涂料层；所述涂料层为自粘PVOH涂料层，所述基材层为具有热封的BOPP膜层。本发明提供了一种新的具有热封性能的BOPP经自粘PVOH乳液涂布膜，其具有一个重要的特性：BOPP热封面与PVOH涂层的附着力比BOPP光膜与PVOH涂层的附着力好的多。热封BOPP与涂布PVOH涂层剥离强度≥1.2N/15cm，而BOPP光膜与涂布PVOH涂层剥离强度≤0.6N/15cm。其剥离强度的提高对材料的应用提供了更大的可能性。比如涂布层的印刷、涂布层与其他的材料的复合等。本发明提供一种新的PVOH涂布膜，其有两个功能层，外层为双向拉伸聚丙烯层，能提供良好的机械性能，内层为PVOH涂层，其能提供良好的阻隔性能，还能具有良好的印刷及与其他材料复合特性。

Description

一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种改性后的BOPP与PVOH涂料的涂布及其制造方法，属于食品软包装领域。
背景技术
在目前要求高阻隔食品包装上，采用的是BOPP光膜上涂布PVOH或PVDC涂层后，在PVOH涂层上印刷，再与PE或CPP复合，以达到高的阻隔性能和包装性能。但在光膜上涂布PVOH涂层，印刷及复合后，两个层之间的结合力不牢固，在使用时容易导致印刷脱落或复合脱层，从而影响了食品的阻隔功能及包装性能。因此在高外观要求高阻隔要求的食品包装应用上受到了限制。另外，多层涂布复合薄膜生产工序多，一般需要进过2次涂布一次复合等3个大的工序；PVDC无法回收利用，并且回收处理后会产生含氯的有害气体。因此有必要对其进行改进，制出一种层数少，阻隔性能强，且层与层之间的结合能力强，具有高的剥离强度的环保型涂布膜。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种新改性后的BOPP，使BOPP具有热封性能，生产时在BOPP热封面上涂布PVOH涂料固化后形成的涂层。该BOPP热封面与PVOH涂层的附着力比BOPP 光膜与PVOH涂层的附着力好的多。热封BOPP与PVOH涂布形成的涂布膜，其有两个功能层，外层为BOPP层，其既能提供良好的机械性能，其具有好的耐拉扯、耐摩擦、耐穿刺、耐压挺性能；内层为PVOH涂层，其能提供良好的阻隔性能，而且在印刷或跟其他材料复合时都具有很强的附着力。
本发明涂布膜的方案如下：
一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，包括依次粘连的基材层和涂料层；所述涂料层为自粘PVOH涂料层，所述基材层为具有热封的BOPP膜层。
进一步的，所述自粘的PVOH涂料层由下述重量含量的原料配制而成：4～10％PVOH、 0.04～0.5％甲苯二异氰酸酯、0.2～1％氨基树脂、0.005～0.02％催化剂、0.005～0.015％表面活化剂、0.003～0.015％消泡剂、89～95％去离子水。
进一步的，基材层为单面热封BOPP膜；BOPP薄膜的结构和配方如下：结构分为共上、中、下三层；上层为热封层，由下述重量百分比原料配制而成：95～99％共聚聚丙烯及已知的热封料和1～5％合成硅石或其它无机硅石。
进一步的，中间层由下述重量百分比的原料配制而成：95～97％均聚聚丙烯、2～3％低立体规则性聚烯烃、1～2％混合抗静电剂。
进一步的，下层由下述重量百分比的原料配制而成：84.5～97％均聚聚丙烯、2～3％低立体规则性聚烯烃、1～2.5％抗连剂。
进一步的，所述BOPP基材膜总厚度为10～50μm；上层的热封层厚度为0.3～1.5μm，中间层厚度为9.4～47μm，下层厚度0.3～1.5μm。
进一步的，所述的涂料层的涂布量为0.3～2.0g/m2。
进一步的，所述的PVOH涂布膜的一种制造方法，包括以下步骤：
(1)乳液配置：根据上述重量份比称取PVOH、甲苯二异氰酸酯、氨基树脂、催化剂、表面活化剂、消泡剂、去离子水，加入搅拌釜中混合搅拌，搅拌速度为60～200转/min，搅拌时间为5～60min，制得PVOH涂料；
(2)放卷工序：在60～130N的张力下，把制备的BOPP膜卷平整的展开，在此张力下，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接，快速换膜，达到连续放卷的目的；
(3)电晕处理工序：从放卷工序输送过来的BOPP薄膜具有热封的一面上进行电晕处理，经过电晕处理的基材薄膜的表面张力达到38～45达因值；
(4)面涂工序：通过面涂涂布设备将PVOH涂料涂布在BOPP薄膜的热封面上，涂布速度为50～500m/min；
(5)收卷工序：涂布好的产品需要对薄膜进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷的张力为30～100N，压辊压力为3.0±2kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的热封BOPP与PVOH涂布制作成的涂布膜，在不需要另外复合其他材料情况下，涂布成就可以具有良好的印刷或复合性能，在相同条件下，该涂布膜比光膜BOPP与PVOH涂布制作成的涂布膜与其他材料复合的性能，其剥离强度大2倍以上，这就给该涂布膜的印刷及复合等应用提供更大的可行性，因此膜在提供相同机械性能的前提下，具有层数少、工序少、膜薄、膜轻等优点，既大大降低了原材料和生产成本，又符合包装材料轻量化的发展趋势。
2、本发明的PVOH涂布膜，比现有完全无法回收且焚烧处理会产生有毒有害其他的三层或以上的复合膜；即可以回收再利用，焚烧处理也不会产生有毒有害的气体，又是一种环境友好、环保的包装材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图中附图标记为：1：基材层；2：涂料层。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
本发明的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，包括依次粘连的基材层1和涂料层2；所述涂料层2为自粘PVOH涂料层2，所述基材层1为具有热封的BOPP膜层。所述自粘的PVOH涂料层2由下述重量含量的原料配制而成：5％PVOH、0.04％甲苯二异氰酸酯、0.2％氨基树脂、0.005％催化剂、0.005％表面活化剂、0.003％消泡剂、94.747％去离子水。
基材层1为单面热封BOPP膜；BOPP薄膜的结构和配方如下：结构分为共上、中、下三层；上层为热封层由下述重量百分比原料配制而成：95％共聚聚丙烯及已知的热封料和5％合成硅石或其它无机硅石。中间层由下述重量百分比的原料配制而成：95％均聚聚丙烯、3％低立体规则性聚烯烃、2％混合抗静电剂。下层由下述重量百分比的原料配制而成：84.5％均聚聚丙烯、3％低立体规则性聚烯烃、2.5％抗连剂。基材膜总厚度为10μm；上层的热封层厚度为0.3μm，中间层厚度为9.4μm，下层厚度0.3μm。所述的涂料层2的涂布量为2.0g/m2。
上述涂布膜的制造方法包括以下步骤：
(1)乳液配置：根据上述重量份比称取PVOH、甲苯二异氰酸酯、氨基树脂、催化剂、表面活化剂、消泡剂、去离子水，加入搅拌釜中混合搅拌，搅拌速度为60转/min，搅拌时间为30min，制得PVOH涂料；
(2)放卷工序：在60N的张力下，把制备的BOPP膜卷平整的展开，在此张力下，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接，快速换膜，达到连续放卷的目的；
(3)电晕处理工序：从放卷工序输送过来的BOPP薄膜具有热封的一面上进行电晕处理，经过电晕处理的基材薄膜的表面张力达到38达因值；
(4)面涂工序：通过面涂涂布设备将PVOH涂料涂布在BOPP薄膜的热封面上，涂布速度为50m/min；
(5)收卷工序：涂布好的产品需要对薄膜进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷的张力为30N，压辊压力为1kg。
实施例2
本发明的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，包括依次粘连的基材层1和涂料层2；所述涂料层2为自粘PVOH涂料层2，所述基材层1为具有热封的BOPP膜层。所述自粘的PVOH涂料层2由下述重量含量的原料配制而成：10％PVOH、0.5％甲苯二异氰酸酯、1％氨基树脂、0.02％催化剂、0.015％表面活化剂、0.015％消泡剂、88.45％去离子水。
基材层1为单面热封BOPP膜；BOPP薄膜的结构和配方如下：结构分为共上、中、下三层；上层为热封层由下述重量百分比原料配制而成：99％共聚聚丙烯及已知的热封料和1％合成硅石或其它无机硅石。中间层由下述重量百分比的原料配制而成：97％均聚聚丙烯、2％低立体规则性聚烯烃、1混合抗静电剂。下层由下述重量百分比的原料配制而成：97％均聚聚丙烯、2％低立体规则性聚烯烃、1％抗连剂。基材膜总厚度为50μm；上层的热封层厚度为 1.5μm，中间层厚度为47μm，下层厚度1.5μm。所述的涂料层2的涂布量为0.3g/m2。
上述涂布膜的制造方法包括以下步骤：
(1)乳液配置：根据上述重量份比称取PVOH、甲苯二异氰酸酯、氨基树脂、催化剂、表面活化剂、消泡剂、去离子水，加入搅拌釜中混合搅拌，搅拌速度为200转/min，搅拌时间为60min，制得PVOH涂料；
(2)放卷工序：在130N的张力下，把制备的BOPP膜卷平整的展开，在此张力下，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接，快速换膜，达到连续放卷的目的；
(3)电晕处理工序：从放卷工序输送过来的BOPP薄膜具有热封的一面上进行电晕处理，经过电晕处理的基材薄膜的表面张力达到45达因值；
(4)面涂工序：通过面涂涂布设备将PVOH涂料涂布在BOPP薄膜的热封面上，涂布速度为500m/min；
(5)收卷工序：涂布好的产品需要对薄膜进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷的张力为100N，压辊压力为5kg。
实施例3
本发明的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，包括依次粘连的基材层1和涂料层2；所述涂料层2为自粘PVOH涂料层2，所述基材层1为具有热封的BOPP膜层。所述自粘的PVOH涂料层2由下述重量含量的原料配制而成：7％PVOH、0.3％甲苯二异氰酸酯、0.6％氨基树脂、0.01％催化剂、0.01％表面活化剂、0.01％消泡剂、92.07％去离子水。
基材层1为单面热封BOPP膜；BOPP薄膜的结构和配方如下：结构分为共上、中、下三层；上层为热封层，由下述重量百分比原料配制而成：97％共聚聚丙烯及已知的热封料和3％合成硅石或其它无机硅石。中间层由下述重量百分比的原料配制而成：96％均聚聚丙烯、 2％低立体规则性聚烯烃、2％混合抗静电剂。下层由下述重量百分比的原料配制而成：96％均聚聚丙烯、2.5％低立体规则性聚烯烃、1.5％抗连剂。基材膜总厚度为27.0μm；上层的热封层厚度为1.0μm，中间层厚度为25μm，下层厚度1.0μm。所述的涂料层2的涂布量为0.65g/m2。
上述涂布膜的制造方法包括以下步骤：
(1)乳液配置：根据上述重量份比称取PVOH、甲苯二异氰酸酯、氨基树脂、催化剂、表面活化剂、消泡剂、去离子水，加入搅拌釜中混合搅拌，搅拌速度为120转/min，搅拌时间为45min，制得PVOH涂料；
(2)放卷工序：在80N的张力下，把制备的BOPP膜卷平整的展开，在此张力下，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接，快速换膜，达到连续放卷的目的；
(3)电晕处理工序：从放卷工序输送过来的BOPP薄膜具有热封的一面上进行电晕处理，经过电晕处理的基材薄膜的表面张力达到41达因值；
(4)面涂工序：通过面涂涂布设备将PVOH涂料涂布在BOPP薄膜的热封面上，涂布速度为250m/min；
(5)收卷工序：涂布好的产品需要对薄膜进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷的张力为65N，压辊压力为4kg。
上述实施例1至3制备出的涂布膜BOPP热封面与PVOH涂层的附着力比BOPP光膜与PVOH涂层的附着力好的多。热封BOPP与涂布PVOH涂层剥离强度≥1.2N/15cm，而BOPP 光膜与涂布PVOH涂层剥离强度≤0.6N/15cm。其剥离强度的提高对材料的应用提供了更大的可能性。比如涂布层的印刷、涂布层与其他的材料的复合等。本发明提供一种新的PVOH 涂布膜，其有两个功能层，外层为双向拉伸聚丙烯层，能提供良好的机械性能，内层为PVOH 涂层，其能提供良好的阻隔性能，还能具有良好的印刷及与其他材料复合特性。
本发明的涂布膜在高湿度条件下OTR(氧气透过率)值如下表所示。本发明涂布膜在低湿度的环境下，氧气透过率值较少，具有较高的阻隔性能，尤其适用于对阻隔要求高的产品的包装。
Figure BDA0002213516130000061
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，包括依次粘连的基材层和涂料层；所述涂料层为自粘PVOH涂料层，所述基材层为具有热封的BOPP膜层。
2.如权利要求1所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，所述自粘的PVOH涂料层由下述重量含量的原料配制而成：4～10％PVOH、0.04～0.5％甲苯二异氰酸酯、0.2～1％氨基树脂、0.005～0.02％催化剂、0.005～0.015％表面活化剂、0.003～0.015％消泡剂、89～95％去离子水。
3.如权利要求1所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，基材层为单面热封BOPP膜；BOPP薄膜的结构和配方如下：结构分为共上、中、下三层；上层为热封层，由下述重量百分比原料配制而成：95～99％共聚聚丙烯及已知的热封料和1～5％合成硅石或其它无机硅石。
4.如权利要求3所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，中间层由下述重量百分比的原料配制而成：95～97％均聚聚丙烯、2～3％低立体规则性聚烯烃、1～2％混合抗静电剂。
5.如权利要求3所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，下层由下述重量百分比的原料配制而成：84.5～97％均聚聚丙烯、2～3％低立体规则性聚烯烃、1～2.5％抗连剂。
6.如权利要求1-5任一所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于，所述BOPP基材膜总厚度为10～50μm；上层的热封层厚度为0.3～1.5μm，中间层厚度为9.4～47μm，下层厚度0.3～1.5μm。
7.如权利要求6所述一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜，其特征在于：所述的涂料层的涂布量为0.3～2.0g/m2。
8.如权利要求1所述的一种具有高的剥离强度的PVOH涂布膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)乳液配置：根据上述重量份比称取PVOH、甲苯二异氰酸酯、氨基树脂、催化剂、表面活化剂、消泡剂、去离子水，加入搅拌釜中混合搅拌，搅拌速度为60～200转/min，搅拌时间为30～60min，制得PVOH涂料；
(2)放卷工序：在60～130N的张力下，把制备的BOPP膜卷平整的展开，在此张力下，膜卷经过多个导辊连续向前运行，并采用两个相同工位相互交替工作，运用自动拼接，快速换膜，达到连续放卷的目的；
(3)电晕处理工序：从放卷工序输送过来的BOPP薄膜具有热封的一面上进行电晕处理，经过电晕处理的基材薄膜的表面张力达到38～45达因值；
(4)面涂工序：通过面涂涂布设备将PVOH涂料涂布在BOPP薄膜的热封面上，涂布速度为50～500m/min；
(5)收卷工序：涂布好的产品需要对薄膜进行收卷，收卷时需要控制收卷的张力及压辊的压力，收卷的张力为30～100N，压辊压力为3.0±2kg。
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