CN112123902A - 一种可直接纸塑复合用的bopp薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜及其制备方法，涉及薄膜技术领域，由上表层、芯层和下表层组成；所述上表层的材料由均聚聚丙烯和抗粘母料组成，其中，抗粘母料是由中空陶瓷微珠和均聚聚丙烯组成；所述芯层的材料由均聚聚丙烯组成；所述下表层的材料由乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物和低密度聚乙烯组成。本发明制备的BOPP薄膜的亮度好，可与纸张在热压条件下直接复合，省去了涂布热熔胶的工序及工装，避免了底涂剂对环境的污染；此外，本发明制备工艺中将芯层熔体分配到多个模头中，采用多层共挤结构可灵活满足于不同薄膜厚度的生产设备需要，减轻设备负担。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜及其制备方法。
背景技术
覆膜，又称“过塑”、“裱胶”、“贴膜”等，即是将塑料薄膜与纸制品经加热、加压后使之黏合在一起，形成纸塑合一产品的加工技术。经覆膜的印刷品，由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜，表面更平滑光亮，薄膜的透明亮度高，图文颜色更鲜艳，富有立体感，纸制品的光泽度和牢度得到提高，同时更起到防水、防污、耐磨、耐褶、耐化学腐蚀等作用，特别适合绿色食品等商品的包装，能够引起人们的食欲和消费欲望。
传统覆膜工艺是指用塑料薄膜覆盖在纸张类印刷品上面，中间使用粘合剂，通过加热加压处理后，使薄膜和纸张两种不同性质的物质粘合在一起。大致分为即涂工艺与预涂工艺两类，即涂工艺中存在有毒物质苯的挥发和溢出，极易在膜和纸张之间形成气泡影响外观，粘合强度低，生产过程中存在安全隐患，现已逐步被预涂工艺所替代，但目前多数预涂工艺所用薄膜均带有底涂剂，即在基膜表层涂覆底涂剂，进行烘干后再与热熔胶复合。产品后期底涂剂会析出对膜表面造成污染，并且底涂剂还会影响预涂膜的亮度，此外，涂覆底涂剂还会增加预涂膜工艺能耗，使加工工艺不易控制。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜及其制备方法，制备的BOPP薄膜亮度好，经热压可直接与纸制品复合，无需再涂覆底涂剂及热熔胶。
本发明提出的一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；所述上表层的材料由均聚聚丙烯和抗粘母料组成，其中，抗粘母料是由中空陶瓷微珠和均聚聚丙烯组成；所述芯层的材料由均聚聚丙烯组成；所述下表层的材料由乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和低密度聚乙烯组成。
优选地，所述上表层的材料由以下重量百分比的组分组成：均聚聚丙烯90-97％、抗粘母料3-10％。
优选地，所述中空陶瓷微珠的粒径为1-3μm。
优选地，所述下表层的材料由以下重量百分比的原料组成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40-65％，余量为低密度聚乙烯；优选地，所述低密度聚乙烯为双峰型线性低密度聚乙烯。
优选地，以BOPP薄膜总厚度计，各层厚度占比分别为：上表层5-15％、芯层70-90％、下表层5-15％。
本发明还提出了上述可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将上表层、芯层和下表层的各组分原料加入到挤出设备的料斗中，塑化成熔体；
(2)将芯层熔体分配到多层结构挤出机的至少两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在多层结构挤出机模头中汇合挤出，经冷辊流延铸片生成厚片；
(3)将厚片经双向拉伸处理后制成基膜；
(4)将基膜经过风冷、牵引展品、切边、测厚后，再经电晕处理后形成母卷，母卷经时效处理和分切，即得可直接纸塑复合用的BOPP薄膜。
优选地，步骤(2)中，将芯层熔体分配到四层结构挤出机的两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在四层结构挤出机模头中汇合挤出。
优选地，所述挤出设备和模头的温度为200-280℃；优选地，所述冷辊流延铸片的温度为20-40℃。
优选地，所述双向拉伸工艺条件为：纵向拉伸的温度为75-140℃，拉伸倍率为4-7；横向拉伸的温度为150-180℃，拉伸倍率为8-10。
优选地，所述电晕处理强度为24-38W·min/m2。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明BOPP薄膜的下表层材料采用乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和低密度聚乙烯，经热压即可复合成预涂膜从而直接与纸制品复合，无需在薄膜表层涂覆底涂剂或热熔胶，减少后续工序，进而消除底涂剂析出物对薄膜品质的影响，避免底涂剂对环境的污染，且双峰型线性低密度聚乙烯物理机械性能佳，具有很高的生产稳定性，进一步保证了薄膜的质量。
2.本发明BOPP薄膜的上表层中添加的抗粘母料，起到抗粘作用的同时还能提高材料的防划伤性能，减少对光学性能的影响，保证薄膜亮度；且抗粘母料在薄膜表面会形成非常微小的球状突起，其含有的中空陶瓷微珠的折射率和聚烯烃树脂非常相近，因此，在获得同样抗粘连效果的情况下，制得的薄膜的透明性更高。
3.本发明制备工艺中将芯层熔体分配到多个模头中，采用多层共挤结构可灵活满足于不同薄膜厚度的生产设备需要，减轻设备负担。
4.本发明制备的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，提升了复合膜类包装材料的档次，使包装材料兼具新颖、靓丽的外观效果和高技术防伪功能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；以BOPP薄膜总厚度计，各层厚度占比分别为：上表层15％、芯层70％、下表层15％。
上表层的材料由以下重量百分比的组分组成：均聚聚丙烯90％、抗粘母料10％；其中，抗粘母料是由均聚聚丙烯和粒径为2μm的中空陶瓷微珠组成；
芯层的材料由均聚聚丙烯组成；
下表层的材料由以下重量百分比的原料组成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40％，低密度聚乙烯60％；其中，低密度聚乙烯为双峰型线性低密度聚乙烯。
本发明还提出了上述可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将上表层、芯层和下表层的各组分原料加入到挤出设备的料斗中，塑化成熔体；其中，挤出设备的温度为200℃；
(2)将芯层熔体分配到四层结构挤出机的两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在四层结构挤出机模头中汇合挤出，经冷辊流延铸片生成厚片；其中，模头的温度为200℃，冷辊流延铸片的温度为20℃；
(3)将厚片经双向拉伸处理后制成基膜；其中，双向拉伸工艺条件为：纵向拉伸的温度为75℃，拉伸倍率为4；横向拉伸的温度为150℃，拉伸倍率为8；
(4)将基膜经过风冷、牵引展品、切边、测厚后，再经电晕处理后形成母卷，电晕处理强度为24W·min/m2，母卷经时效处理和分切，即得可直接纸塑复合用的BOPP薄膜。
实施例2
本发明提出的一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；以BOPP薄膜总厚度计，各层厚度占比分别为：上表层5％、芯层90％、下表层5％。
上表层的材料由以下重量百分比的组分组成：均聚聚丙烯97％、抗粘母料3％；其中，抗粘母料是由均聚聚丙烯和粒径为1μm的中空陶瓷微珠组成；
芯层的材料由均聚聚丙烯组成；
下表层的材料由以下重量百分比的原料组成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物65％，低密度聚乙烯35％；其中，低密度聚乙烯为双峰型线性低密度聚乙烯。
本发明还提出了上述可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将上表层、芯层和下表层的各组分原料加入到挤出设备的料斗中，塑化成熔体；其中，挤出设备的温度为240℃；
(2)将芯层熔体分配到四层结构挤出机的两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在四层结构挤出机模头中汇合挤出，经冷辊流延铸片生成厚片；其中，模头的温度为240℃，冷辊流延铸片的温度为30℃；
(3)将厚片经双向拉伸处理后制成基膜；其中，双向拉伸工艺条件为：纵向拉伸的温度为100℃，拉伸倍率为5；横向拉伸的温度为165℃，拉伸倍率为9；
(4)将基膜经过风冷、牵引展品、切边、测厚后，再经电晕处理后形成母卷，电晕处理强度为32W·min/m2，母卷经时效处理和分切，即得可直接纸塑复合用的BOPP薄膜。
实施例3
本发明提出的一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，由上表层、芯层和下表层组成；以BOPP薄膜总厚度计，各层厚度占比分别为：上表层10％、芯层80％、下表层10％。
上表层的材料由以下重量百分比的组分组成：均聚聚丙烯95％、抗粘母料5％；其中，抗粘母料是由均聚聚丙烯和粒径为3μm的中空陶瓷微珠组成；
芯层的材料由均聚聚丙烯组成；
下表层的材料由以下重量百分比的原料组成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物50％，低密度聚乙烯50％；其中，低密度聚乙烯为双峰型线性低密度聚乙烯。
本发明还提出了上述可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将上表层、芯层和下表层的各组分原料加入到挤出设备的料斗中，塑化成熔体；其中，挤出设备的温度为280℃；
(2)将芯层熔体分配到四层结构挤出机的两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在四层结构挤出机模头中汇合挤出，经冷辊流延铸片生成厚片；其中，模头的温度为280℃，冷辊流延铸片的温度为40℃；
(3)将厚片经双向拉伸处理后制成基膜；其中，双向拉伸工艺条件为：纵向拉伸的温度为140℃，拉伸倍率为7；横向拉伸的温度为180℃，拉伸倍率为10；
(4)将基膜经过风冷、牵引展品、切边、测厚后，再经电晕处理后形成母卷，电晕处理强度为38W·min/m2，母卷经时效处理和分切，即得可直接纸塑复合用的BOPP薄膜。
将实施例1-3制成的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜进行相关指标的检测，检测结果如表1所示。
表1实施例1-3制备的BOPP薄膜的性能检测数据
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，其特征在于，由上表层、芯层和下表层组成；所述上表层的材料由均聚聚丙烯和抗粘母料组成，其中，抗粘母料是由中空陶瓷微珠和均聚聚丙烯组成；所述芯层的材料由均聚聚丙烯组成；所述下表层的材料由乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和低密度聚乙烯组成。
2.根据权利要求1所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，其特征在于，所述上表层的材料由以下重量百分比的组分组成：均聚聚丙烯90-97％、抗粘母料3-10％。
3.根据权利要求1或2所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，其特征在于，所述中空陶瓷微珠的粒径为1-3μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，其特征在于，所述下表层的材料由以下重量百分比的原料组成：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物40-65％，余量为低密度聚乙烯；优选地，所述低密度聚乙烯为双峰型线性低密度聚乙烯。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜，其特征在于，以BOPP薄膜总厚度计，各层厚度占比分别为：上表层5-15％、芯层70-90％、下表层5-15％。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别将上表层、芯层和下表层的各组分原料加入到挤出设备的料斗中，塑化成熔体；
(2)将芯层熔体分配到多层结构挤出机的至少两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在多层结构挤出机模头中汇合挤出，经冷辊流延铸片生成厚片；
(3)将厚片经双向拉伸处理后制成基膜；
(4)将基膜经过风冷、牵引展品、切边、测厚后，再经电晕处理后形成母卷，母卷经时效处理和分切，即得可直接纸塑复合用的BOPP薄膜。
7.根据权利要求6所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法,其特征在于，步骤(2)中，将芯层熔体分配到四层结构挤出机的两个模头中，与上表层熔体和下表层熔体在四层结构挤出机模头中汇合挤出。
8.根据权利要求6所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法,其特征在于，所述挤出设备和模头的温度为200-280℃；优选地，所述冷辊流延铸片的温度为20-40℃。
9.根据权利要求6所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法,其特征在于，所述双向拉伸工艺条件为：纵向拉伸的温度为75-140℃，拉伸倍率为4-7；横向拉伸的温度为150-180℃，拉伸倍率为8-10。
10.根据权利要求6所述的可直接纸塑复合用的BOPP薄膜的制备方法,其特征在于，所述电晕处理强度为24-38W·min/m2。
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