CN111546734B - Cpp流延薄膜、复合膜、复合膜的制备方法及镀锡薄板 - Google Patents

Cpp流延薄膜、复合膜、复合膜的制备方法及镀锡薄板 Download PDF

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Abstract

本发明提供了CPP流延薄膜、CPP流延复合膜、CPP流延复合膜的制备方法以及由CPP流延复合膜加热压合的镀锡薄板，属于包装技术领域。该CPP流延薄膜由复合层、中间层、热封层通过三层共挤流延工艺制得；印刷膜上经凹版印刷方式印刷油墨、均匀涂胶后，通过贴合辊加热压合，将CPP流延薄膜与印刷膜复合在一起，制得含有CPP流延薄膜的复合膜。该复合膜在130‑180℃间可与镀锡薄板进行热封压合，粘合强度大于5N/15mm，该复合膜印刷精美，覆膜方便操作，且适合制罐再加工，并利用包装废弃物的分离回收，为铁灌包装带来新的展示效果，复合后的产品易制罐成型，而且包装废弃罐体回收处理更方便。

Description

CPP流延薄膜、复合膜、复合膜的制备方法及镀锡薄板
技术领域
本发明包装技术领域，具体涉及一种CPP流延薄膜、CPP流延复合膜、CPP流延复合膜的制备方法及与CPP流延复合膜热压的镀锡薄板。
背景技术
镀锡薄板俗称“马口铁”，该材料因其具有耐腐蚀、避光高阻隔、无毒、无异味等性能，可以很好的保护存储在里面的物品，如减少食品的营养流失；阻隔水蒸气、氧气的进入从而延长食品保质期等。从环保包装看，镀锡薄板是低污染、可回收再利用材料。镀锡薄板具有良好的延展性，易制罐成型。因此，镀锡薄板制罐包装容器已广泛应用于食品包装、日化包装、医药包装、工业品包装等方面。对于商品的包装，不仅要求包装材料具有保护内容物、环保、易包装成型等外，而且还要求包装具有广告、推销功能，这个功能主要是通过精美图文印刷以及美观的外型来实现。镀锡薄板制罐的印刷(俗称“印铁”)是利用“油水不相容”原理的胶印实现，上墨量厚实，但精美图文的印刷再现效果一般，很难实现一些特殊外观的印刷，如镭射效果、同一版面具有消光和亮光图文效果等，如果要实现这些特种印刷效果，会大大增加印铁成本，同时印铁的损耗高，大墨量及涂层的印铁产品回收处理成本也增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种CPP流延薄膜；
本发明要解决的另一个技术问题为提供一种CPP流延复合膜；
本发明要解决的又一个技术问题为提供一种CPP流延复合膜的制备方法；
本发明要解决的再一个技术问题为提供一种与CPP流延复合膜热压的镀锡薄板；
为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为，一种CPP流延薄膜，该CPP流延薄膜由复合层、中间层、热封层通过三层共挤出成型的方式制得，所述复合层和中间层的成分为Borouge生产的牌号为HD915的均聚聚丙烯树脂，所述热封层的成分由Arkema生产的牌号为OE850的聚乙烯树脂、Arkema生产的牌号为18722的聚丙烯树脂和宝利德生产的牌号为ABPP10S的开口剂母粒按照(37-77):(20-60):3的比例组成。
为了解决本发明的另一个技术问题，所采取的技术方案为，一种由CPP流延薄膜制备的CPP流延复合膜，该CPP流延复合膜通过在印刷膜上依次印刷或叠加油墨层、胶粘剂层和CPP流延薄膜制得，且CPP流延薄膜的复合层与胶粘剂层相连接。
作为上述CPP流延复合膜进一步的改进：
优选的，所述印刷膜为BOPET、BOPP、BOPA中的一种。
优选的，所述油墨层成分为DIC公司生产的耐蒸煮油墨。
优选的，所述胶粘剂层的成分为陶氏公司生产的ADCOTE系列的牌号为811A胶水。
优选的，所述印刷膜的厚度为12-38μm，所述CPP流延薄膜的厚度为18-40μm。
为了解决本发明的又一个技术问题，所采取的技术方案为，一种CPP流延复合膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、在印刷膜上经凹版印刷方式印刷油墨，印刷速度为220-250m/min，在65-80℃下干燥固化油墨，形成油墨层；
采用干式复合或无溶剂复合的上胶方式，用上胶辊将胶水均匀涂布在印刷膜的油墨层上，上胶量在4.5-5.5gsm，形成胶粘剂层；
S2、将CPP流延薄膜的复合层、中间层及热封层中的物料按所述的组分比例称取，然后将复合层、中间层、热封层的各组分分别加入多层共挤流延机中，通过三层共挤出成型的方式制得CPP流延薄膜；
S3、使用贴合辊将步骤S1制备的印刷膜和步骤S2的CPP流延薄膜进行加热压合，压合的温度为70-90℃、压力为0.2-0.4MPa、速度为60-80米/分钟，其中CPP流延薄膜与胶粘剂层相连接，在45～55℃温度下熟化48～72小时，常温冷却24小时以上，制得CPP流延复合膜；
其中，步骤S1、S2不分先后顺序。
作为上述CPP流延复合膜的制备方法进一步的改进：
优选的，步骤S3中所述的贴合辊为网纹辊，参数为75LPI*135μm。
为了解决本发明的再一个技术问题，所采取的技术方案为，一种镀锡薄板，该镀锡薄板上热压有上述任意一项所述的CPP流延复合膜。
作为上述镀锡薄板进一步的改进：
优选的，所述镀锡薄板与CPP流延复合膜在130-180℃的温度下加热压合，且CPP流延复合膜的CPP流延薄膜与镀锡薄板相连接，CPP流延复合膜中CPP流延薄膜的热封层树脂的配比不同，CPP流延复合膜与镀锡薄板的合格的热封温度不同，使得热封后镀锡薄板与CPP流延复合膜的粘合强度大于5N/15mm且不起皱。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
1)本发明的CPP流延薄膜由复合层、中间层、热封层通过三层共挤出成型的方式制得，各层的配方设计要求如下：
复合层有较好的电晕处理性及耐高温性，且树脂中的小分子含量越低越好。本发明选用高结晶度的牌号HD915均聚聚丙烯树脂，该树脂是以北星聚合技术为基础,并采用独特的北星成核技术(BNT)生产的高结晶聚丙烯均聚树脂，可为薄膜结构提供高刚性和耐高温性。
中间层厚度占比大通常是提升薄膜的力学强度层，本发明同样选用上述性能的HD915树脂，该树脂的高结晶性使得成膜后的力学强度高。
热封层的树脂选择是非常关键，既要与中间层有很好的相容性，又要能与所用的镀锡薄板有高的热粘合性。本发明选用了18722和OE850两种牌号树脂进行配比设计，并研究不同比例下的相容性、耐高温性以及与镀锡薄板的热封性能。所选的树脂分别是丙烯基和乙烯基与马来酸酐进行接枝共聚，接枝共聚后的树脂成膜后与金属粘合性强。为改性成膜的收卷性能，还加入宝利德的开口剂母粒，牌号ABPP10S。
2)通过CPP流延薄膜配方、以及流延、印刷、复合工艺的创新，本发明设计一种CPP流延复合膜，该复合膜使用塑料薄膜进行印刷，可以实现多种印刷方式和印刷效果；胶粘剂层选用陶氏公司的ADCOTE系列牌号811A的胶水，该胶水耐高温性好，耐剪切性好，可做深拉伸成型包装，即可以耐复合后的镀锡薄板进行制罐时的弯曲成型剪切，达到复合不分层。涂胶后的薄膜与特种改性CPP流延薄膜复合，复合的剥离强度高，在3.5N/15mm以上；复合膜具有多种特殊效果印刷，如极细线条的文字和图文印刷，单版面有亮光、消光效果，有高光泽透明油墨印刷效果，产品耐高温不变形。
3)本发明设计一种CPP流延复合膜的制备工艺，该工艺具有以下特点：1、印刷工艺：印刷膜的油墨耐高温性、附着牢度以及一次实现多种特殊印刷效果(三种以上)；2、复合工艺：复合黏合层的耐高温性及高复合剥离强度，复合剥离强度≥3.0N/15mm；3、复合膜低溶剂残留，残留数据≤4mg/m2，避免热压覆铁时起气泡；4、制膜工艺：CPP流延薄膜的特种改性，既要耐高温形变，又要在较低温度下与镀锡薄板进行热黏合，且要保证粘合牢度≥5.0N/15mm；
4)CPP流延复合膜印刷精美、覆膜方便操作且适合制罐再加工。将CPP流延复合膜与镀锡薄板在130-180℃间较低温度下进行热压复合，其中复合膜中CPP流延薄膜的热封层与镀锡薄板相连接，制得成品中CPP流延复合膜和镀锡薄板的粘合强度大于5N/15mm，复合后的镀锡薄板易制罐成型，能够为铁灌包装带来新的展示效果，而且包装废弃罐体回收处理更方便，满足易回收利用的环保要求。
5)本发明选用凹版印刷，设计极细条纹的团花图文，用激光雕刻制版；部分图文进行定点反转印刷消光油；部分图文使用透明油墨印刷，通过镀锡薄板的金属色进行衬托，利用PET印刷薄膜表面的高光泽性，使该部分图文具有高光泽的闪亮效果，极易引起终端消费者对该商品的关注。
附图说明
图1是本发明CPP流延复合膜的结构示意图；
图2是本发明CPP流延复合膜的生产工艺流程图；
图3是CPP流延复合膜与镀锡薄板的热压复合工艺流程图；
图4为CPP流延复合膜1-6与镀锡薄板热压粘合的热封性能随热封温度变化的曲线；
附图中各标记的含义如下：
1-印刷膜；2-油墨层；3-胶粘剂层；4-CPP流延薄膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对比例1
S1、按下表1所述准备普通薄膜的复合层、中间层及热封层中所含的物料并称取各组分；
S2、将复合层、中间层、热封层的各组分分别加入多层共挤流延机中，通过三层共挤出成型的方式，制得普通薄膜1；
表1普通薄膜的复合层、中间层及热封层的组分
Figure GDA0003591137120000051
实施例1
S1、按下表2所述准备CPP流延薄膜的复合层、中间层及热封层中所含的物料并称取各组分，其中热封层中三种组分具体的比例如下表2所示；
S2、将复合层、中间层、热封层的各组分分别加入多层共挤流延机中，通过三层共挤出成型的方式，制得热封层中树脂配比不同的CPP流延薄膜1-6；
表2 CPP流延薄膜的复合层、中间层及热封层的组分
Figure GDA0003591137120000061
制得的CPP流延薄膜1-6中热封层树脂配比如下表3所示：
表3 CPP流延薄膜1-6中热封层树脂配比
样品 18722—PP(％) OE850—PE(％) ABPP10S(％)
CPP流延薄膜1 80 17 3
CPP流延薄膜2 60 37 3
CPP流延薄膜3 50 47 3
CPP流延薄膜4 40 57 3
CPP流延薄膜5 30 67 3
CPP流延薄膜6 20 77 3
实施例2
S1、在印刷膜上经凹版印刷方式印刷油墨，印刷速度为220-250m/min，在65-80℃下干燥固化油墨，形成油墨层；
采用干式复合或无溶剂复合的上胶方式，用上胶辊将胶水均匀涂布在印刷膜的油墨层上，上胶量在4.5-5.5gsm，形成胶粘剂层；
S2、通过贴合辊将对比例1制得的普通薄膜1与印刷膜加热压合复合在一起，复合温度在70-90℃，压力在0.2-0.4MPa，其中普通薄膜与印刷膜的胶粘剂层相连接，在45～55℃温度下熟化48～72小时，常温冷却24小时以上，制得普通复合膜1，对普通复合膜1做印刷效果测试；
通过贴合辊将实施例1制得的CPP流延薄膜1-6分别与印刷膜加热压合复合在一起，复合温度在70-90℃，压力在0.2-0.4MPa，其中CPP流延薄膜与胶粘剂层相连接，在45～55℃温度下熟化48～72小时，常温冷却24小时以上，制得含有CPP流延复合膜1-6，对CPP流延复合膜1-6分别做印刷效果测试；
由普通复合膜1和CPP流延复合膜1-6的印刷效果可知，普通复合膜1上墨量厚重，精美图文的印刷再现效果一般，很难实现一些特殊外观的印刷如镭射效果、同版面具有具有消光和亮光图文效果等；CPP流延复合膜的精美图文的印刷再现效果好、能够实现一些特殊外观的印刷，能够具有局部镭射效果、同版面有亮光和消光两种效果、线宽0.03—0.05mm的极细线条团花图文印刷效果。
实施例3
将实施例2制得的普通复合膜1分别在120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃下与镀锡薄板进行热封压合，并对热压后的镀锡薄板做热封性能测试，热封性能的强度数值如下表4所示；
将实施例2制得的CPP流延复合膜1-6分别在120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃下与镀锡薄板进行热封压合，并对热压后的镀锡薄板做热封性能测试，热封性能的强度数值如下表4所示，热封性能随温度变化的曲线如图4所示；
表4复合膜与镀锡薄板在不同温度下热封压合的热封性能(单位：N/15mm)
Figure GDA0003591137120000071
注：表中加粗部分是达到标准要求的强度，倾斜部分是强度虽然达到，但是复合膜有起皱现象。
由上述表4的数据和图4的曲线可知：
在相同的印刷、复合、与镀锡薄板热压粘合工艺条件下，普通复合膜1与镀锡薄板在不同热封温度下的粘合强度均小于0.5N/15mm。这是因为普通复合膜由普通薄膜热压复合制得，普通薄膜的热封层成分SFC750M是共聚聚丙烯材料，属于非极性材料，在与镀锡薄板热压复合时，形成不了极性键的结合力，剥离强度非常低。
由CPP流延复合膜1-6与镀锡薄板在不同热封温度下粘合强度数值可知，CPP流延薄膜的热封层中树脂的配比不同，对应的CPP流延复合膜在相同热封温度下与镀锡薄板的粘合强度不同；CPP流延薄膜的热封层中树脂的配比相同时，对应的CPP流延复合膜与镀锡薄板在不同热封温度下的粘合强度不同；因此，CPP流延薄膜的热封层的成分配比和与镀锡薄板的热封温度均能影响CPP流延复合膜与镀锡薄板的粘合强度；
其中，CPP流延复合膜1在120-180℃的热压温度下，与镀锡薄板的热封性能均低于5N/15mm；CPP流延复合膜2在170-180℃的热压温度下，与镀锡薄板的热封性能大于5N/15mm且没有起皱现象；CPP流延复合膜3在160-170℃的热压温度下，与镀锡薄板的热封性能大于5N/15mm且没有起皱现象；CPP流延复合膜4在150-170℃的热压温度下与镀锡薄板的热封性能大于5N/15mm且没有起皱现象，在170℃下热压温度下与镀锡薄板的粘合强度最高，可达8.23N/15mm；CPP流延复合膜5在140-160℃的热压温度下，与镀锡薄板的热封性能大于5N/15mm且没有起皱现象；CPP流延复合膜6的操作温度范围最宽，在130-160℃的热压温度下热封强度均可达到5N/15mm以上且没有被烫皱现象。
图4为CPP流延复合膜1-6与镀锡薄板热压粘合的热封性能随温度变化的曲线，说明了在120-180℃的温度范围内，CPP流延复合膜1-6的覆铁强度随热封温度的增加而增加，达到一定温度后覆铁强度逐渐趋于稳定。
综合以上性能测试的结果说明：如果要求高覆铁强度的CPP流延复合膜，可以选择CPP流延复合膜4的配方，并在170℃的热封温度下与镀锡薄板热封压合；如果要求操作温度范围宽的CPP流延复合膜，可以选择CPP流延复合膜6的配方；选用CPP流延复合膜2-6的配方时，可以通过调整CPP流延复合膜2-6与镀锡薄板热封压合的温度，使得粘合强度达到5N/15mm以上且不起皱；
外观展示效果的对比充分体现了CPP流延复合膜凹版印刷的优势，选用凹版印刷，设计极细条纹的团花图文，不需要增加印铁成本和印铁损耗即能够将线宽0.03—0.05mm的极细线条图案清晰的印刷展示；用激光雕刻制版，部分图文进行定点反转印刷消光油，部分图文使用透明油墨印刷，通过镀锡薄板的金属色进行衬托，利用PET印刷薄膜表面的高光泽性，能够得到同版面有消光和亮光的效果，使该部分图文具有高光泽的闪亮效果，亮光凸出主题，消光提升档次，极易引起终端消费者对该商品的关注。
最后，需要注意的是，尽管以上已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种CPP流延复合膜，其特征在于，该CPP流延复合膜通过在印刷膜上依次印刷或叠加油墨层、胶粘剂层和CPP流延薄膜制得，所述油墨层由在印刷膜上经凹版印刷方式印刷油墨制得，所述胶粘剂层由在油墨层上采用干式复合或无溶剂复合的上胶方式，用上胶辊将胶水均匀涂布后制得；所述CPP流延薄膜由复合层、中间层、热封层通过三层共挤出成型的方式制得，且CPP流延薄膜的复合层与胶粘剂层相连接；
所述复合层和中间层的成分为Borouge生产的牌号为HD915的均聚聚丙烯树脂，所述热封层的成分由Arkema生产的牌号为OE850的聚乙烯树脂、Arkema生产的牌号为18722的聚丙烯树脂和宝利德生产的牌号为ABPP10S的开口剂母粒按照(37-77):(20-60):3的比例组成。
2.根据权利要求1所述的CPP流延复合膜，其特征在于，所述印刷膜为BOPET、BOPP、BOPA中的一种。
3.根据权利要求1所述的CPP流延复合膜，其特征在于，所述油墨层成分为DIC公司生产的耐蒸煮油墨。
4.根据权利要求1所述的CPP流延复合膜，其特征在于，所述胶粘剂层的成分为陶氏公司生产的ADCOTE系列的牌号为811A胶水。
5.根据权利要求1所述的CPP流延复合膜，其特征在于，所述印刷膜的厚度为12-38μm，所述CPP流延薄膜的厚度为18-40μm。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的CPP流延复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在印刷膜上经凹版印刷方式印刷油墨，印刷速度为220-250m/min，在65-80℃下干燥固化油墨，形成油墨层；
采用干式复合或无溶剂复合的上胶方式，用上胶辊将胶水均匀涂布在印刷膜的油墨层上，上胶量在4.5-5.5gsm，形成胶粘剂层；
S2、将CPP流延薄膜的复合层、中间层及热封层中的物料按组分比例称取，然后将复合层、中间层、热封层的各组分分别加入多层共挤流延机中，通过三层共挤出成型的方式制得CPP流延薄膜；
S3、使用贴合辊将步骤S1制备的形成油墨层和胶粘剂层的印刷膜和步骤S2的CPP流延薄膜进行加热压合，压合的温度为70-90℃、压力为0.2-0.4MPa、速度为60-80米/分钟，其中CPP流延薄膜与胶粘剂层相连接，在45～55℃温度下熟化48～72小时，常温冷却24小时以上，制得CPP流延复合膜；
其中，步骤S1、S2不分先后顺序。
7.根据权利要求6所述的CPP流延复合膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述的贴合辊为网纹辊，参数为75LPI*135μm。
8.一种镀锡薄板，该镀锡薄板上热压有权利要求1-5任意一项所述的CPP流延复合膜。
9.根据权利要求8所述的热压有CPP流延复合膜的镀锡薄板，其特征在于，所述镀锡薄板与CPP流延复合膜在130-180℃的温度下加热压合，且CPP流延复合膜的CPP流延薄膜与镀锡薄板相连接，CPP流延复合膜中CPP流延薄膜的热封层树脂的配比不同时，CPP流延复合膜与镀锡薄板的合适的热封温度不同，使得热封后镀锡薄板与CPP流延复合膜的粘合强度大于5N/15mm且不起皱。
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