CN113650435A - 一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。本申请制备的结构色聚丙烯包装膜中的结构色主要来自于模板，并非通过油墨印刷显色，所以生产过程不存在溶剂排放问题，减少印刷装置的投资，是环境友好新材料且大大降低了生产成本，其主要应用于食品、药品、香烟等物品的包装。

Description

一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法
技术领域
本发明涉及BOPP薄膜技术领域，尤其涉及一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法。
背景技术
聚丙烯(BOPP)薄膜是一种非常重要的软包装材料，其无色、无嗅、无味、无毒，并具有高拉伸强度、冲击强度、刚性、强韧性和良好的透明性。常用的BOPP薄膜包括：普通型双向拉伸聚丙烯薄膜、热封型双向拉伸聚丙烯薄膜、香烟包装膜、双向拉伸聚丙烯珠光膜、双向拉伸聚丙烯金属化膜以及消光膜等。
BOPP薄膜表面能低，涂胶或印刷前需进行电晕处理；经电晕处理后，BOPP薄膜具有良好的印刷适应性，可以套色印刷而得到精美的外观效果，因而常用作复合薄膜的面层材料。
传统的BOPP印刷膜主要通过印刷设备将制作好的文字或图像信息能过不同颜色的油墨转印刷到BOPP薄膜表面从而形成所要求的产品。该工艺技术投资大且由于印刷过程会采用不同的溶剂，对环境造成了一定的影响。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，本申请提供的制备方法形成的聚丙烯包装膜的表面信息全面无不良点，无发白发雾现象。
有鉴于此，本申请提供了一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；
将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。
优选的，所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的起封温度≤95℃，非模压面的起封温度≥110℃，纵横向收缩率为2％～10％。
优选的，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，表层厚度为1～2μm，非模压面的材料为二元共聚聚丙烯或均聚聚丙烯，表层厚度为0.3～1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为15～50μm。
优选的，所述加热的温度为100～120℃。
优选的，所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为30～60μm，所述光栅的深度为50nm～1μm，所述光栅的宽度为50nm～1μm。
优选的，所述压制的温度为100～120℃，压力为1.5～3.0bar，速度为25～70m/min。
优选的，所述聚丙烯热封膜的模压面中含有1000～2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有1000～2000ppm的抗粘连剂和8000～12000ppm的滑爽剂。
优选的，所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类抗粘连剂。
优选的，所述芯层中含有2000～4000ppm的抗静电剂和50000～150000ppm的增挺剂。
优选的，所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
本申请提供了一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，其首先将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热，再将具有图像或文字信息的模板包覆于加热辊表面，并将所述模板与所述模压面通过热辊压制，即将模板上的信息全部转移到模压面表面形成所需要的颜色信息，由此+得到结构色聚丙烯包装膜。本申请得到的包装膜信息全面无不良点，无发白发雾现象，可直接用于产品包装，且具有一定的收缩性能，包装后物品与包装膜更加贴合。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的结构色聚丙烯(BOPP)包装薄膜的照片；
图2为本发明实施例2制备的结构色聚丙烯(BOPP)包装薄膜的照片。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，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。
针对现有技术中传统印刷膜对环境不友好，且效果不好的技术问题，本申请制备的结构色聚丙烯包装膜并非通过油墨印刷显色，因此不存在溶剂排放问题，减少了印刷装置的投资，是环境友好新材料且大大降低了生产成本，广泛应用于食品、药品、香烟等物品的包装。具体的，本申请提供了一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；
将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色双向拉伸聚丙烯包装膜。
在制备结构色聚丙烯包装膜的过程中，本申请首先将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热，以使薄膜初步软化，且模压面在受热的过程中可具有适宜的变形程度，可以使信息转移更为完整美观，且薄膜不易出现发白现象。
在本申请中，所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，其模压面起封温度≤95℃，非模压面的起封温度≥110℃，纵横向收缩率为2％～10％。所述模压面和所述非模压面的起封温度相差20℃以上，可避免模压过程中加温对非模压面产生影响，避免引起非模压面受热发白、发雾，使薄膜表面美观，且另一面也具备良好的热封效果，不影响薄膜的包装使用；更具体的，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，表层厚度为1～2μm，非模压面的材料为二元共聚聚丙烯或均聚聚丙烯，表层厚度为0.3～1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为15～50μm。
在本申请中，所述聚丙烯热封膜的模压面中含有1000～2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有1000～2000ppm的抗粘连剂和8000～12000ppm的滑爽剂；更具体地，所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类抗粘连剂；所述芯层中含有2000～4000ppm的抗静电剂和50000～150000ppm的增挺剂；更具体地，所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
对于本申请所述的聚丙烯双面热膜，其是将上述模压面、非模压面和芯层的材料通过三台挤出机共挤出、铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引、切边、收卷、时效处理和分切来制得；在制备过程中，挤出温度为220～250℃，铸片温度为18～35℃，纵向拉伸温度为80～130℃，纵向拉伸比为5～6.3倍，横向温度为145～175℃，横向拉伸比为8.5～9.5倍；时效时间为0～48h。
本申请然后将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行模压，即得到结构色聚丙烯包装膜。在上述过程中，所述模板具体为具有光栅的镍版，其厚度为30～60μm，所述光栅的深度为50nm～1μm，所述光栅的宽度为50nm～1μm。本申请所述具有微纳结构光栅的镍版可根据客户的不同要求通过激光拍像制成塑料底片后再过电铸工艺形成具有微纳结构光栅的镍版。所述压制的温度为100～120℃，压力为1.5～3.0bar，速度为25～70m/min。
本发明通过进一步调控BOPP薄膜的起封温度、收缩率及控制镍板的温度使BOPP薄膜上完整的呈现结构色信息，并且对薄膜本身无不良影响。本发明所制备的BOPP薄膜其中两个热封面的起封温度相差20度以上，非模压面的纵横向收缩率为2％～10％，105～120℃温度下其低温热封面(起封温度不高于95度)能够与镍版很好的贴合，将镍板上的信息转移到薄膜上形成所需要的颜色信息，形成的信息全面无不良点，无发白发雾现象，可直接用于产品包装；具有一定的收缩性能，包装后物品跟薄膜更加贴体，更能吸消费者的眼球，且具有一眼识真假的低成本的防伪功能。本申请制备的结构色聚丙烯包装膜，在薄膜表面加工所形成的颜色为光的干涉、反射、衍射等形成的物理显色，制备过程中不同于传统印刷工艺所采用的溶剂和印刷油墨；简化了制备过程，且环境友好。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的结构色聚丙烯包装膜的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，所述加热的温度为100℃。将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为30μm，所述光栅的深度为50nm，所述光栅的宽度为50nm～1μm。所述压制的温度为100℃，压力为1.5bar，速度为25～70m/min。
所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的表层厚度为1.5μm，起封温度为90℃，非模压面的起封温度为120℃，纵横向收缩率为6％。所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，非模压面的材料为二元共聚聚丙烯，表层厚度为0.5μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为20μm。
所述聚丙烯热封膜的模压面中含有1000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有1000ppm的抗粘连剂和8000ppm的滑爽剂。所述抗粘连剂有机合成硅类抗粘连剂。所述芯层中含有2000ppm的抗静电剂和50000ppm的增挺剂。所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂。实施例2
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，所述加热的温度为120℃。将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为60μm，所述光栅的深度为1μm，所述光栅的宽度为1μm。所述压制的温度为120℃，压力为3.0bar，速度为70m/min。
所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的表层厚度为1.2μm，起封温度为95℃，非模压面的起封温度为120℃，纵横向收缩率为10％。所述热封膜为聚丙烯双面热膜，所述聚丙烯双面热膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，非模压面的材料为均聚聚丙烯，表层厚度为1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为40μm。
所述聚丙烯热封膜的模压面中含有2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有2000ppm的抗粘连剂和12000ppm的滑爽剂。所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类粘连剂。所述芯层中含有4000ppm的抗静电剂和150000ppm的增挺剂。所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
上述实施例1和2制备的BOPP包装薄膜表面结构色信息清楚完整，薄膜无发白发雾现象，薄膜照片具体如图1、图2所示。
对比例1
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，所述加热的温度为120℃。将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为60μm，所述光栅的深度为1μm，所述光栅的宽度为1μm。所述压制的温度为120℃，压力为3.0bar，速度为70m/min。
所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的表层厚度为1.2μm，起封温度为95℃，非模压面的起封温度为105℃，纵横向收缩率为10％。所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，非模压面的材料为均聚聚丙烯，表层厚度为1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为40μm。
所述聚丙烯热封膜的模压面中含有2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有2000ppm的抗粘连剂和12000ppm的滑爽剂。所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类粘连剂。所述芯层中含有4000ppm的抗静电剂和150000ppm的增挺剂。所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
该实施例制备出的薄膜表面结构色信息不全，部分模糊，薄膜局部出现发白发雾现象。
对比例2
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，所述加热的温度为120℃。将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为60μm，所述光栅的深度为1μm，所述光栅的宽度为1μm。所述压制的温度为120℃，压力为3.0bar，速度为70m/min。
所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的表层厚度为1.2μm，起封温度为95℃，非模压面的起封温度为115℃，纵横向收缩率为13％。所述热封膜为聚丙烯双面热膜，所述聚丙烯双面热膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，非模压面的材料为均聚聚丙烯，表层厚度为1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为40μm。
所述聚丙烯热封膜的模压面中含有2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有2000ppm的抗粘连剂和12000ppm的滑爽剂。所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类粘连剂。所述芯层中含有4000ppm的抗静电剂和150000ppm的增挺剂。所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
该实施例制备出的薄膜表面结构色信息不全，部分模糊，薄膜局部出现发白发雾现象。
对比例3
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，所述加热的温度为100℃。将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为30μm，所述光栅的深度为50nm，所述光栅的宽度为50nm～1μm。所述压制的温度为100℃，压力为1.5bar，速度为25～70m/min。
所述热封膜为聚丙烯单面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的表层厚度为1.5μm，不具有热封功能，非模压面的起封温度为120℃，薄膜的纵横向收缩率为6％。所述聚丙烯双面热膜的模压面的材料为无热封的普通共聚聚丙烯，非模压面的材料为二元共聚聚丙烯，表层厚度为0.5μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为20μm。
所述聚丙烯热封膜的模压面中含有1000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有1000ppm的抗粘连剂和8000ppm的滑爽剂。所述抗粘连剂有机合成硅类抗粘连剂。所述芯层中含有2000ppm的抗静电剂和50000ppm的增挺剂。所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂。
该实施例制备出的薄膜表面结构色信息出现大面积模糊，大面积出现发白发雾现象。
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 (10)

1.一种结构色聚丙烯包装膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯热封膜的模压面通过加热辊加热；
将具有图像或文字信息的模板包覆在加热辊表面，将所述模板与加热后的模压面通过加热辊进行压制，得到结构色聚丙烯包装膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热封膜为聚丙烯双面热封膜，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的起封温度≤95℃，非模压面的起封温度≥110℃，纵横向收缩率为2％～10％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯双面热封膜的模压面的材料为三元共聚聚丙烯，表层厚度为1～2μm，非模压面的材料为二元共聚聚丙烯或均聚聚丙烯，表层厚度为0.3～1μm，芯层的材料为均聚聚丙烯，厚度为15～50μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为100～120℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述模板为镍版，所述模板具有光栅，所述模板的厚度为30～60μm，所述光栅的深度为50nm～1μm，所述光栅的宽度为50nm～1μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压制的温度为100～120℃，压力为1.5～3.0bar，速度为25～70m/min。
7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯热封膜的模压面中含有1000～2000ppm的有机抗粘连剂，非模压面中含有1000～2000ppm的抗粘连剂和8000～12000ppm的滑爽剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述抗粘连剂为无机二氧化硅或有机合成硅类抗粘连剂。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述芯层中含有2000～4000ppm的抗静电剂和50000～150000ppm的增挺剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述抗静电剂为乙氧基胺类抗静电剂，所述增挺剂为C5石油树脂和C9石油树脂中的一种或两种。
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