CN110669454A - 环保预涂膜及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保预涂膜及其生产方法，环保预涂膜包括从外至内依次设置的疏水疏油层、基层、底涂剂层和热熔胶层，疏水疏油层为三层结构，其包括从外至内依次设置的纳米二氧化硅层、氟硅烷层和保护层,保护层由丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、蒸馏水、草酸溶液、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂、乙醇组成；基层由聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺组成；底涂剂层由聚乙烯亚胺水溶液和酒精组成；热熔胶层由乙烯‑醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂组成。基层与热熔胶层的结合强度高，且该预涂膜功能多样，防护效果好。

Description

环保预涂膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及预涂膜技术领域，具体讲是一种环保预涂膜及其生产方法。
背景技术
预涂膜是一种用于印刷产品的软包装材料，它先由预涂膜加工厂根据使用规格、幅面，将胶液涂布在薄膜上复卷后供使用厂家选择，而后再与印刷品进行复合。现有技术的环保预涂膜其结构一般由基材和黏合剂胶层构成，往往存在以下问题：基材直接与黏合剂结合，结合强度较低；功能较为单一；防护效果差。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的一个目的在于：提供一种环保预涂膜。
为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：环保预涂膜，包括从外至内依次设置的疏水疏油层、基层、底涂剂层和热熔胶层，疏水疏油层为三层结构，其包括从外至内依次设置的纳米二氧化硅层、氟硅烷层和保护层,保护层由丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、蒸馏水、草酸溶液、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂、乙醇组成；
基层由聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺组成；
底涂剂层由聚乙烯亚胺水溶液和酒精组成；
热熔胶层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂组成。
进一步地，保护层中纳米二氧化硅的含量为1％。
进一步地，底涂剂层中聚乙烯亚胺、水和酒精的重量比为15：4：1。
进一步地，热熔胶层中的抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
本发明还提供一种上述环保预涂膜的其制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺混合后经双螺杆挤出机塑化，然后将熔融态熔体送入模头，并在模头口形成熔融态片材，然后用气刀将片材贴附于激冷辊上骤冷形成未定型的片材，然后经过水浴冷却后将片材定型形成铸片，铸片再分别经过纵拉机和横向拉伸机，将片材拉制成薄膜，制得基层；
(2)对基层表面作电晕处理；
(3)将聚乙烯亚胺水溶液和酒精混合均匀后涂在基层内表面，涂好后将基材进行干燥处理；
(4)在容器中加入KH-570硅烷偶联剂，然后再往容器中加入蒸馏水和少量草酸溶液，将PH调解至3.5-4.0，搅拌使其溶解，制得KH-570硅烷偶联剂水溶液；然后将纳米二氧化硅、乙醇以及KH-570硅烷偶联剂水溶液混合，混合后高速剪切10min，转速为2000r/min，将形成的悬浮液倒入另外的容器中，50℃下搅拌6h，将纳米二氧化硅改性；将丙烯酸树脂、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂以及改性好的纳米二氧化硅进行混合，搅拌均匀后用高速分散机中分散15min，放入球磨机中球磨4h后得到涂料，然后将制得的涂料喷涂在基层外表面，再喷上一层氟硅烷溶液，最后再喷上一层纳米二氧化硅，静置后放入烘箱固化；
(5)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂混合，混合后制成热熔胶，然后在热熔胶还处于熔融状态时，通过复合辊筒将基层和热熔胶挤压粘合在一起，然后冷却定型。
本发明的有益效果是：
保护层的纳米二氧化硅具有疏水疏油作用，同时能提高预涂膜的力学性能，同时纳米二氧化硅的紫外吸收性能,很大的提高了涂层的抗老化性能，而改性后的纳米二氧化硅使保护层表面细腻平整，具有较好的光洁度，甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂作为固化剂能够和丙烯酸树脂中的氨基发生交联反应，有利于机械性能的提高，并提高保护层的耐碱性能；丙烯酸树脂中含有一定量的羧基,但是羧基的引入会降低丙烯酸树脂涂层的耐水性，所以为了提高涂层耐水性能,在保护层中加入了环氧树脂,利用环氧树脂中的环氧基团,与羧基反应,使涂膜形成互穿网络结构,从而提高涂层的硬度,耐水性,抗冲击性能等；再依次喷上一层氟硅烷和一层纳米二氧化硅，可以制得结合力强、硬度高的疏水疏油层，具有三重防护效果；
乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使是在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效，乙氧基月桂酸胺有速效长效的抗静电功能，通过乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺复配使用达到速效、长效、高效的目的，克服了通用抗静电剂迁移受温度影响、受时间影响；
底涂剂层中的聚乙烯亚胺可以靠其中的极性基团“氨基”与基层表面和热熔胶层的极性官能团发生化学反应，或与羟基形成氢键，依靠这些新物质或键能把基层和热熔胶层很好地结合起来，结合强度高；
热熔胶层中，松香作为増粘剂可以提高胶体的流动性和对被粘物的润湿性，改善粘结性能，达到所需要的粘结强度；石蜡作为粘度调节剂，其作用是增加胶体的流动性、调节凝固速度，以达到快速粘结牢固的目的，否则热熔胶粘度过大、无法或不易流动，难以渗透到书帖中去，就不能将其粘结牢固。加入软化点低的粘度调节剂，就可以达到粘结时渗透好、粘得牢的目的；抗氧剂是为了防止热熔胶的过早老化，因为胶体在熔融时温度偏高会氧化分解，加入抗氧剂可以保证在高温条件下，粘结性能不发生变化。
附图说明
图1为本发明环保预涂膜的结构示意图。
图中所示：1—疏水疏油层，11—纳米二氧化硅层，12—氟硅烷层，13—保护层，2—基层，3—底涂剂层，4—热熔胶层。
具体实施方式
为比较直观、完整地理解本发明的技术方案，现就结合本发明附图进行非限制性的特征说明如下：
如图1所示，环保预涂膜，包括从外至内依次设置的疏水疏油层1、基层2、底涂剂层3和热熔胶层4，疏水疏油层1为三层结构，其包括从外至内依次设置的纳米二氧化硅层11、氟硅烷层12和保护层13,保护层13由丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、蒸馏水、草酸溶液、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂、乙醇组成；
基层2由聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺组成；
底涂剂层3由聚乙烯亚胺水溶液和酒精组成；
热熔胶层4由乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂组成。
保护层13中纳米二氧化硅的含量为1％，因为纳米二氧化硅的含量过高时会使二氧化硅浮在保护层13的表面。
底涂剂层3中聚乙烯亚胺、水和酒精的重量比为15：4：1。酒精的快速挥发会带走部分水分，为使水分能够快速被烘干排出，所以加入适量酒精。
热熔胶层4中的抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。抗氧剂1010作为主抗氧剂，抗氧剂168作为辅助抗氧剂，该复合配方能有效地提基层2的热氧化稳定性。
本发明还提供一种上述环保预涂膜的其制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺混合后经双螺杆挤出机塑化，然后将熔融态熔体送入模头，并在模头口形成熔融态片材，然后用气刀将片材贴附于激冷辊上骤冷形成未定型的片材，然后经过水浴冷却后将片材定型形成铸片，铸片再分别经过纵拉机和横向拉伸机，将片材拉制成薄膜，制得基层2；
(2)对基层2表面作电晕处理；
(3)将聚乙烯亚胺水溶液和酒精混合均匀后涂在基层2内表面，涂好后将基材进行干燥处理；
(4)在容器中加入KH-570硅烷偶联剂，然后再往容器中加入蒸馏水和少量草酸溶液，将PH调解至3.5-4.0，搅拌使其溶解，制得KH-570硅烷偶联剂水溶液；然后将纳米二氧化硅、乙醇以及KH-570硅烷偶联剂水溶液混合，混合后高速剪切10min，转速为2000r/min，将形成的悬浮液倒入另外的容器中，50℃下搅拌6h，将纳米二氧化硅改性；将丙烯酸树脂、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂以及改性好的纳米二氧化硅进行混合，搅拌均匀后用高速分散机中分散15min，放入球磨机中球磨4h后得到涂料，然后将制得的涂料喷涂在基层2外表面，再喷上一层氟硅烷溶液，最后再喷上一层纳米二氧化硅，静置后放入烘箱固化；
(5)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂混合，混合后制成热熔胶，然后在热熔胶还处于熔融状态时，通过复合辊筒将基层2和热熔胶挤压粘合在一起，然后冷却定型。
本发明的有益效果是：
保护层13的纳米二氧化硅具有疏水疏油作用，同时能提高预涂膜的力学性能，同时纳米二氧化硅的紫外吸收性能,很大的提高了涂层的抗老化性能，而改性后的纳米二氧化硅使保护层13表面细腻平整，具有较好的光洁度，甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂作为固化剂能够和丙烯酸树脂中的氨基发生交联反应，有利于机械性能的提高，并提高保护层13的耐碱性能；丙烯酸树脂中含有一定量的羧基,但是羧基的引入会降低丙烯酸树脂涂层的耐水性，所以为了提高涂层耐水性能,在保护层13中加入了环氧树脂,利用环氧树脂中的环氧基团,与羧基反应,使涂膜形成互穿网络结构,从而提高涂层的硬度,耐水性,抗冲击性能等；再依次喷上一层氟硅烷和一层纳米二氧化硅，可以制得结合力强、硬度高的疏水疏油层1，具有三重防护效果；
乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使是在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效，乙氧基月桂酸胺有速效长效的抗静电功能，通过乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺复配使用达到速效、长效、高效的目的，克服了通用抗静电剂迁移受温度影响、受时间影响；
底涂剂层3中的聚乙烯亚胺可以靠其中的极性基团“氨基”与基层2表面和热熔胶层4的极性官能团发生化学反应，或与羟基形成氢键，依靠这些新物质或键能把基层2和热熔胶层4很好地结合起来，结合强度高；
热熔胶层4中，松香作为増粘剂可以提高胶体的流动性和对被粘物的润湿性，改善粘结性能，达到所需要的粘结强度；石蜡作为粘度调节剂，其作用是增加胶体的流动性、调节凝固速度，以达到快速粘结牢固的目的，否则热熔胶粘度过大、无法或不易流动，难以渗透到书帖中去，就不能将其粘结牢固。加入软化点低的粘度调节剂，就可以达到粘结时渗透好、粘得牢的目的；抗氧剂是为了防止热熔胶的过早老化，因为胶体在熔融时温度偏高会氧化分解，加入抗氧剂可以保证在高温条件下，粘结性能不发生变化。

Claims (5)

1.环保预涂膜，其特征在于包括从外至内依次设置的疏水疏油层、基层、底涂剂层和热熔胶层，疏水疏油层为三层结构，其包括从外至内依次设置的纳米二氧化硅层、氟硅烷层和保护层,保护层由丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、蒸馏水、草酸溶液、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂、乙醇组成；
基层由聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺组成；
底涂剂层由聚乙烯亚胺水溶液和酒精组成；
热熔胶层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂组成。
2.根据权利要求1所述的环保预涂膜，其特征在于：保护层中纳米二氧化硅的含量为1％。
3.根据权利要求1所述的环保预涂膜，其特征在于：底涂剂层中聚乙烯亚胺、水和酒精的重量比为15：4：1。
4.根据权利要求1所述的环保预涂膜，其特征在于：热熔胶层中的抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168组成。
5.根据权利要求1所述的环保预涂膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将聚丙烯、乙氧基化烷基胺和乙氧基月桂酸胺混合后经双螺杆挤出机塑化，然后将熔融态熔体送入模头，并在模头口形成熔融态片材，然后用气刀将片材贴附于激冷辊上骤冷形成未定型的片材，然后经过水浴冷却后将片材定型形成铸片，铸片再分别经过纵拉机和横向拉伸机，将片材拉制成薄膜，制得基层；
(2)对基层表面作电晕处理；
(3)将聚乙烯亚胺水溶液和酒精混合均匀后涂在基层内表面，涂好后将基材进行干燥处理；
(4)在容器中加入KH-570硅烷偶联剂，然后再往容器中加入蒸馏水和少量草酸溶液，将PH调解至3.5-4.0，搅拌使其溶解，制得KH-570硅烷偶联剂水溶液；然后将纳米二氧化硅、乙醇以及KH-570硅烷偶联剂水溶液混合，混合后高速剪切10min，转速为2000r/min，将形成的悬浮液倒入另外的容器中，50℃下搅拌6h，将纳米二氧化硅改性；将丙烯酸树脂、甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂、环氧树脂以及改性好的纳米二氧化硅进行混合，搅拌均匀后用高速分散机中分散15min，放入球磨机中球磨4h后得到涂料，然后将制得的涂料喷涂在基层外表面，再喷上一层氟硅烷溶液，最后再喷上一层纳米二氧化硅，静置后放入烘箱固化；
(5)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、石蜡和抗氧剂混合，混合后制成热熔胶，然后在热熔胶还处于熔融状态时，通过复合辊筒将基层和热熔胶挤压粘合在一起，然后冷却定型。
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