高温水溶落型热收缩标签膜及制备方法技术

本发明专利技术提供了高温水溶落型热收缩标签膜，包括以下聚合物：至少一个PVC聚合物，以及至少一个水溶性PVA接枝共聚物，其中PVA接枝共聚物醇解度在89％以上，且50‑80℃溶解，其重量占比至少20％，基于标签膜的总重量计，本发明专利技术采用PVC聚合物与醇解度89％以上的PVA接枝共聚物共混，提升温度溶解PVA接枝共聚物，从而使标签膜与瓶体分离，便于回收再次利用。

Water-soluble heat-shrinkable label film at high temperature and its preparation method

The present invention provides a high temperature water-soluble heat-shrinkable label film, including at least one PVC polymer and at least one water-soluble PVA graft copolymer, in which the alcoholysis degree of the PVA graft copolymer is above 89%, and the weight of the PVA graft copolymer is at least 20%, based on the total weight of the label film, the PVC polymer is grafted with PVA with alcoholysis degree above 89%. The graft copolymer was blended and dissolved at elevated temperature, so that the label film could be separated from the bottle and recycled easily.

【技术实现步骤摘要】
高温水溶落型热收缩标签膜及制备方法
本专利技术涉及高温水溶落型热收缩标签膜及制备方法。
技术介绍
由于PVC热收缩标签可以赋予瓶装饮料和纯净水360°标签设计，通过印刷精美图案和绚丽色彩，形成较强视觉冲击的包装效果，凸显商品在超市货架上的完美形象和吸引力，便于品牌差异化设计和市场营销，PVC材料因其良好性能和优异的性价比，成为当前瓶装饮品的主要标签形式之一。但PVC热收缩标签膜与瓶体材料PET比重接近，都在1.30-1.40之间，因此，在回收处理时，无法采用最便捷的比重差异法进行分离，同时由于标签上印有油墨，标签与瓶体材料不同，一同回收处理，会对具有很高使用价值的PET瓶片造成污染，降低再利用价值，而采用其他方式分离效率低，这给PET饮料瓶的回收处理带来了很大困难和麻烦。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供高温水溶落型热收缩标签膜及制备方法，以解决现有热收缩标签膜与PET瓶不易分离的缺点。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：高温水溶落型热收缩标签膜，包括以下聚合物：至少一个PVC聚合物，以及至少一个水溶性PVA接枝共聚物，其中PVA接枝共聚物醇解度在89％以上，且50-80℃溶解，其重量占比至少20％，基于标签膜的总重量计。采用PVC聚合物与醇解度89％以上的PVA接枝共聚物共混，提升温度溶解PVA接枝共聚物，从而使标签膜与瓶体分离，便于回收再次利用。PVC聚合物可选用一种分子量或聚合度，也可选用多种分子量或聚合度组合构成，PVA接枝共聚的单体优选甲基丙烯酸甲酯，即MMA，利用MMA的特性改善PVA的结晶性和水溶性，以及改善共混物的加工型和透明型，且使PVA接枝共聚物具备冷水不溶解，高温水溶的特性。在另一优选例中，所述PVC聚合物与PVA接枝共聚物的重量比：50-60：50-40，满足标签膜的要求，同时具备PVC聚合物和PVA接枝共聚物的特性。在另一优选例中，所述PVA接枝共聚物为PVA-g-PMMA，醇解度89％以上，更佳地，醇解度89-99％之间，优选地，醇解度90％、91％、92％、93％任选一种或多种混合，另外，PVA-g-PMMA接枝共聚物在50-80℃下，溶解，更佳地，在60-70℃溶解。在另一优选例中，还包括至少一种添加剂。在另一优选例中，所述添加剂选自稳定剂、增塑剂、加工助剂、增强剂、内润滑剂、外润滑剂及着色剂中一种或多种。在另一优选例中，稳定剂选用硫醇甲基锡181，标签膜中，PVC聚合物和PVA接枝共聚物质量份：100份，稳定剂占2.5-3.5份，增塑剂选用对苯二甲酸二辛脂，占2-3份，加工助剂选用ACR，占2-3份，增强剂选用MBS，占4-6份，内润滑剂选用RGH-4，占0.8-1.2，外润滑剂选用AC-316A，占0.5-0.9，着色剂选用纳米钛白粉，占3-5份。采用此比例配方制备的标签膜基本保存PVC热收缩标签膜的特性，收缩性、加工性、透明性等各种性能优异，又融入PVA接枝共聚物亲水特性，呈现高温溶落的特征，同时产品韧性提高，适应性更广，更适合水性油墨印刷，提高印刷标签的环保性能。其中着色剂纳米钛白粉使标签膜成白色，印刷过程中可以省去白色底色的印刷，缩短工艺，降低成本。本专利技术第二方面还提供了高温水溶落型热收缩标签膜的制备方法，(1)混料，将PVC聚合物、PVA接枝共聚物及添加剂一定温度下共混。(2)成型，将(1)中混料采用双泡法加工成型。在另一优选例中，步骤(1)中，1a、向混料机中依次加入PVC树脂、稳定剂、增塑剂；2a、升温至75-80℃，依次加入增强剂、内润滑剂及PVA接枝共聚物；3a、继续升温至95-100℃，加入外润滑剂、着色剂；4a、升温至125℃，将混料机中混料放入冷却混合机中冷却，待温度低于45℃时，出料。针对配方中各物料特性，按照不同温度，分批次，按顺序加入主物料或添加剂，有利于混料分布均匀，性能均一，提高标签质量。在另一优选例中，步骤(2)中具体工艺流程如下，共混料→挤出机塑化→吹膜机头→一泡吹胀成型→空气浴加热→二次吹胀→冷却定型→牵引→卷曲→分切→包装→成品。在另一优选例中，步骤(2)中，一泡上吹，二泡下吹，空气浴加热80-87℃，二次吹胀比为2.1-2.5:1。二次吹泡成型控制薄膜在纵向及横向上吹胀和拉伸比例，结合PVC聚合物及PVA接枝共聚物的特性及膜的整体配方，产出的薄膜收缩率高，稳定性高，性能优异。在另一优选例中，步骤(2)中，挤出机温度：135-140℃，170-180℃，185-195℃，200-210℃，210-220℃，连接段温度：210-220℃，模具温度:200-210℃，混炼效果好，物料分布均一，物料物理性能保存完好。本专利技术提供了一种高温溶落型热收缩标签膜，有效提高标签与瓶体分离的效率，促进循环利用，并针对此标签膜开发对应的制备方法，有效保存各物料性能，进一步提高标签膜性能。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详述，以使本专利技术技术方案更易于理解和掌握。本专利技术提供高温水溶落型热收缩标签膜，利用PVC聚合物及PVA接枝共聚物共混制备而成，一方面利用PVC材料良好性能和优异的性价比，另一方面利用PVA的水溶性特征，通过接枝共聚的手段，实现其低温不溶、高温溶解的特性，针对PVA水溶性与其醇解度之间的关系，引入MMA作为共聚接枝单体，改变聚乙烯醇分子链的化学结构和规整度，降低分子间和分子内羟基作用，提高其水溶性，同时利用共聚物中PMMA分子链段增加PVA与PVC之间的相容性，改善共混物的加工性和透明性，从而加工制备成冷水不溶解，60-70℃高温水溶型标签膜。高温水溶落型热收缩标签膜，其混料配方组成及各组分作用如下：表1配方中组份作用热收缩标签膜干混料(质量份)PVC树脂+PVA-g-PMMA主原料100硫醇甲基锡181稳定剂2.5-3.5对苯二甲酸二辛酯增塑剂2-3ACR加工助剂2-3MBS增强剂4-6RGH-4内润滑剂0.8-1.2AC-316A外润滑剂0.5-0.9纳米钛白粉着色、开口3-5实施例1：PVC聚合物采用平均聚合度1000的树脂，分子量6-7万，PVC聚合物/PVA-g-PMMA接枝共聚物质量比：60/40；实施例2：PVC聚合物/PVA-g-PMMA接枝共聚物质量比：50/50，其余与实施例1中一致。对比例：只采用PVC聚合物作为主原料，质量份为100份，其余与实施例1、2均一致。标签膜的制备1、PVA-PMMA接枝共聚物制备；PVA选取醇解度≥99％，聚合度为1700-2300的产品，比如1788、1799；将PVA加入到无离子水中，加热配置成浓度为1.0g/L的水溶液，将PVA水溶液计量后加入反应器中，打开搅拌器，用氮气置换干净反应器中空气后，在氮气保护下，加入mol比为PVA的0.08％～0.1％的过硫酸钾(KSP)引发剂，升温到65℃，在搅拌条件下，滴加甲基丙烯酸甲酯，添加量为PVAmol数的0.9～1.1倍，滴加完毕后，在65℃搅拌条件下反应5h，使其接枝率达到90％以上，停止反应。搅拌冷却到室温，用0.5％的硫酸铝溶液破乳，然后过滤，洗涤至中性，于50～60℃下在烘箱中烘干，冷却到室温，得到粉末状PVA-g-PMMA接枝共聚物产品，经计算，接枝率90％以上，本实施例中接枝率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，包括以下聚合物：至少一个PVC聚合物，以及至少一个水溶性PVA接枝共聚物，其中PVA接枝共聚物醇解度在89％以上，且50‑80℃溶解，其重量占比至少20％，基于标签膜的总重量计。

【技术特征摘要】
1.高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，包括以下聚合物：至少一个PVC聚合物，以及至少一个水溶性PVA接枝共聚物，其中PVA接枝共聚物醇解度在89％以上，且50-80℃溶解，其重量占比至少20％，基于标签膜的总重量计。2.根据权利要求1所述的高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，所述PVC聚合物与PVA接枝共聚物的重量比：50-60：50-40。3.根据权利要求1所述的高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，所述PVA接枝共聚物为PVA-g-PMMA。4.根据权利要求1所述的高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，还包括至少一种添加剂。5.根据权利要求4所述的高温水溶落型热收缩标签膜，其特征在于，所述添加剂选自稳定剂、增塑剂、加工助剂、增强剂、内润滑剂、外润滑剂及着色剂中一种或多种。6.高温水溶落型热收缩标签膜的制备方法，其特征在于，(1)混料，将PVC聚合物、PVA接枝共聚物及添加剂一定温度下共混。(2)成型，将(1)中混料采用双泡法加工成型。7.根据权利要求6所述的高温水溶落型热收缩标签膜的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，杨铄冰，陈亚龙，殷宇晨，范琪，
申请(专利权)人：宜兴市光辉包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32