聚丙烯薄膜及其制备方法和纸塑热复合基材技术

本发明专利技术属于薄膜技术领域，涉及一种聚丙烯薄膜及其制备方法和纸塑热复合基材。本发明专利技术的聚丙烯薄膜包括依次设置的功能层表层、功能层基体层、芯层、下表层。本发明专利技术的聚丙烯薄膜具有UV辐照交联的超薄功能层表层与更厚的热复合功能层基体层，通过UV辐照工序，纸塑覆膜过程中在功能层基体层与超薄功能层表层协同作用下获得的薄膜与油墨或纸张之间热复合界面结合力得到进一步提高，同时又保持薄膜适宜的柔韧性和薄膜整体厚度的高均匀性，改进纸塑热复合基材后道凹凸压纹、模切压印精深加工适用性的同时，使得本发明专利技术薄膜产品整体轻量化，且纸塑热复合工艺简单，环保卫生，有利于纸塑热复合薄膜的轻量化推广。合薄膜的轻量化推广。合薄膜的轻量化推广。

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯薄膜及其制备方法和纸塑热复合基材


[0001]本专利技术涉及薄膜
，特别是涉及一种聚丙烯薄膜及其制备方法和纸塑热复合基材。

技术介绍

[0002]目前市场上的环保纸塑热复合用聚烯烃薄膜主要为BOPP预涂膜，BOPP预涂膜是BOPP基膜与乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物（EVA）热熔胶形成的复合薄膜，预先将成品BOPP基膜通过涂覆工艺底涂AC剂（以聚乙烯亚胺PEI为有效组分的甲醇水溶液），烘干，电晕收卷后再涂覆EVA热熔胶，再与纸张印刷品在纸塑覆膜机上进行热压复合。但是现有的BOPP预涂膜的制备仍然属于两步法工艺，由BOPP基膜上涂覆EVA热熔胶层，其中BOPP基膜是由上游企业提供的标准厚度的薄膜，现有的预涂膜的两步法工艺制备的预涂膜总厚度无法根据需要在线有效地进行控制；另外由于EVA热熔胶层不经过拉伸，使得EVA热熔胶在挤出模头需要与预涂膜母卷的宽度合适匹配（如1850
‑
2500mm），加快涂覆热熔胶层的速度以满足生产速度（如250
‑
350m/min）的要求，如此制备的预涂膜存在厚度均匀性不够、热熔胶层厚度标准偏差过大的问题，特别是EVA热熔胶层的厚度小于4
‑
5μm甚至更薄的情况下，可能存在横向均匀性明显下降，往往存在局部“漏涂”及“缺胶”的问题，导致存在无法有效覆膜的风险，而且现有BOPP预涂膜的粘合力仍不足以满足目前一些高端应用中对薄膜与油墨、纸基材等之间的界面作用及复合材料柔韧性结合的适用性，比如作为高端包装的专色、厚墨、实地印刷品或者木纹专色图案保护的EBPP复合装饰膜，无法满足覆膜后“突刺”状凹凸压纹或精装书册封面的精深横切压纹的工艺要求。
[0003]中国专利CN201810170971.9公开了一种含双层热复合树脂的聚丙烯薄膜及其制备方法和应用，提供一种含双层热复合树脂的聚丙烯薄膜，其具有直接进行纸塑热复合的性能，且热复合树脂层的表面具有粗化的特点，使得薄膜卷绕时里外层间的空气产生阻隔效果，能够克服传统的纸塑热复合薄膜解卷不顺畅的问题。但是该方案对上述专色、厚墨、实地纸张印刷品的精深后加工工艺同样存在粘合力不足的问题。
[0004]紫外光（UV）辐照交联反应是指利用紫外光作为能源，引发具有化学反应活性的液态物质或热塑性物质快速转变为固态或热固性树脂的化学反应。相较于电子束（EB）辐照交联投资成本相对高、环保防护及操作维修相对困难、不利于普及推广的问题，UV辐照交联工艺投资成本不到EB辐照交联的1/3，维修简单，使用便利，具有环保节能、交联均匀、交联度高、工艺简单、适用性强的特点，但若将UV辐照交联工艺直接用于现有的聚丙烯薄膜与印刷油墨或纸张的复合，经UV辐照交联后聚丙烯薄膜表层与油墨或纸张之间形成新的化学键，由线型转变为网状结构，阻止了分子的相对滑移，刚性增加，存在所制得的纸塑热复合基材刚性过大而无法满足精深后加工工艺的柔韧性要求的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚丙烯薄膜，本专利技术的
聚丙烯薄膜具有可UV辐照交联的超薄功能层表层与更厚的热复合功能层基体层，将所述聚丙烯薄膜与印刷品经纸塑覆膜机热复合形成的覆膜件在UV辐照交联工艺下辐照，纸塑覆膜过程中，在所述功能层基体层与超薄的所述功能层表层的协同作用下获得的聚丙烯薄膜与油墨或纸张之间热复合界面结合力得到进一步提高，同时又保持薄膜适宜的柔韧性和薄膜整体厚度的高均匀性，改进纸塑热复合基材后道凹凸压纹、模切压印精深加工适用性的同时，使得本专利技术薄膜产品整体轻量化，且纸塑热复合工艺简单，环保卫生，有利于纸塑热复合薄膜的轻量化推广。
[0006]一种聚丙烯薄膜，包括依次设置的功能层表层、功能层基体层、芯层、下表层；所述功能层表层为由乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、光引发剂、抗氧剂和光稳定剂组成的混合物，所述光引发剂在所述功能层表层中的含量为1000
‑
2000ppm；所述功能层基体层为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物；所述功能层表层、所述功能层基体层中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的熔点均为75
‑
95℃；所述功能层表层的厚度为0.25
‑
0.95μm，所述功能层基体层的厚度为1.5
‑
5.2μm，所述薄膜的总厚度为10
‑
20μm，所述薄膜的厚度标准偏差σ≤0.4%。
[0007]本专利技术所述的聚丙烯薄膜是通过共挤出
‑
双向拉伸工艺制备，含功能层基体层的熔体流延铸片线速度通常控制在50～100m/min，模头宽度通常在560～1200mm，功能层基体层经过大倍率双向拉伸，从而实现流延厚片减薄。行业中普通技术人员均知晓，工业化BOPP生产线上，T形模头宽度越宽，熔体横向流道分布均匀性越差，即横向厚度均匀性越差；流延铸片速度越快，熔体离模牵引比加大，成型厚度稳定性下降。本专利技术的聚丙烯薄膜采用的是一步法即共挤出
‑
双向拉伸工艺制备，与传统的两步法BOPP预涂膜工艺即在已有的BOPP薄膜的基础上涂覆EVA热熔胶层相比，本专利技术所述的聚丙烯薄膜的生产采用的T形模头宽度更窄，熔体在模腔横向分布均匀性更好，使包括功能层表层、功能层基体层在内的薄膜横向厚度均匀性更好，含功能层基体层的熔体流延铸片线速度相对更慢，熔体牵引比相对更低，厚片成型稳定性相对更高，从而纵向厚度稳定性也相对更高，所以本专利技术薄膜整体厚度均匀性更好，所述薄膜的厚度标准偏差σ≤0.4%，所述功能层表层与所述功能层基体层协同组成的功能层（即热熔胶层）的厚度精度比预涂膜工艺高约5倍以上。
[0008]本专利技术人经过大量的试验验证和深入研究，将UV辐照交联巧妙地应用于聚丙烯薄膜与油墨或纸张的复合，将含适量的光引发剂的功能层表层通过在线涂覆的方式引入到聚丙烯薄膜，同时对所述功能层表层和所述功能层基体层进行差异性厚度设计，基于二者的协同作用，一方面，所述聚丙烯薄膜与油墨和纸张热压覆膜时，聚丙烯薄膜中更厚的所述功能层基体层中部分熔体与超薄的所述功能层表层相互融合渗透，使聚丙烯薄膜与油墨或纸张充分复合，聚丙烯薄膜的超薄的所述功能层表层与油墨或纸张通过在线UV辐照交联后能够相互渗透形成交联网状结构，纸塑覆膜过程中所述功能层基体层与超薄的所述功能层表层的协同作用下获得的薄膜与油墨或纸张之间热复合界面结合力得到进一步提高，若所述功能层表层的厚度太厚，则会加入更多的光引发剂，使聚丙烯薄膜在UV辐照交联后的刚性增加，不利于薄膜整体的柔韧性；另一方面，更厚的所述功能层基体层和所述芯层属于热塑性树脂层，又赋予了薄膜适宜的柔韧性，特别是保持包括所述功能层表层、所述功能层基体层的所述聚丙烯薄膜的整体厚度的高均匀性，使所述聚丙烯薄膜的厚度标准偏差σ≤0.4%，改进纸塑热复合基材后道高端凹凸压纹、模切压印精深加工适用性。
[0009]本专利技术所述的聚丙烯薄膜，充分考虑到后道应用加工中对聚丙烯薄膜与油墨或纸
张之间热复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯薄膜，其特征在于：包括依次设置的功能层表层、功能层基体层、芯层、下表层；所述功能层表层为由乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、光引发剂、抗氧剂和光稳定剂组成的混合物，所述光引发剂在所述功能层表层中的含量为1000
‑
2000ppm；所述功能层基体层为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物；所述功能层表层、所述功能层基体层中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的熔点均为75
‑
95℃；所述功能层表层的厚度为0.25
‑
0.95μm，所述功能层基体层的厚度为1.5
‑
5.2μm，所述薄膜的总厚度为10
‑
20μm，所述薄膜的厚度标准偏差σ≤0.4%。2.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于：所述抗氧剂为四[β
‑
（3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和β
‑
（3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种或两种，所述抗氧剂在所述功能层表层中的含量为1000
‑
1500ppm；所述光稳定剂在所述功能层表层中的含量为2000ppm。3.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于：所述光引发剂为二苯基
‑
（2，4，6
‑
三甲基苯甲酰）氧磷。4.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于：所述功能层表层中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为15
‑
20wt％，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为12
‑
18g/10min；所述功能层基体层中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为15
‑
20wt%，所述乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为15
‑
25g/10min。5.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于：所述芯层包括等规聚丙烯和0.2
‑
0.8wt%的乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物，所述等规聚丙烯的等规度为95.5
‑
97.5％，熔融指数为2.8
‑
3.8g/10min；所述乙烯
‑
醋酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文树，乔胜琦，王韶峰，梁啟骞，王艳艳，
申请(专利权)人：广东德冠包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：