申请/专利权人：佛山佛塑科技集团股份有限公司

申请日：2019-04-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN110065281B

主分类号：B32B27/06

分类号：B32B27/06;B32B27/08;B32B27/32;B32B27/36;B32B37/06;B32B7/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.08.23#实质审查的生效;2019.07.30#公开

摘要：一种BOPP双面热封薄膜，包括芯层（1）和外层（3），在芯层和外层之间设置有次表层（2）；其中，次表层的材料为聚丙烯基粘结树脂，芯层的材料为聚丙烯组合物，外层的材料为PETG树脂组合物。本发明使用BOPP膜作为芯层，PETG树脂为主要材料作为外层，使本发明的BOPP双面热封薄膜具有耐磨花、制备工艺难度低（生产时横、纵向拉膜性好）的优点。进一步的，本发明通过在芯层和外层间加入了以聚丙烯基粘结树脂为材料的粘合层（次表层），解决了BOPP膜与PETG膜容易滑动、剥离的缺陷，并且可以通过统一挤出、拉膜的工艺制备，工艺简洁、生产合格率高。相比于使用透明胶水粘合，工艺简洁、环保（透明胶水的溶剂一般是有毒的）、并且剥离力和热封强度良好。

主权项：1.一种BOPP双面热封薄膜,其特征在于,包括芯层1和外层3,在芯层和外层之间设置有次表层2；其中,次表层的材料为聚丙烯基粘结树脂,芯层的材料为聚丙烯组合物,外层的材料为PETG树脂组合物；所述的芯层厚度为0.1-68.8微米、次表层厚度为0.3-3微米、外层厚度为0.3-3微米；所述的聚丙烯组合物,按重量份计,包括70-100份的均聚聚丙烯、0-20份石油树脂、0-5份抗静电剂、0-5份爽滑剂；所述的聚丙烯基粘结树脂选自马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂,接枝率为0.1-2％，熔融指数为4～8g10min,GBT3682.1-2018。

全文数据：一种BOPP双面热封薄膜及其制备方法技术领域本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种BOPP双面热封薄膜及其制备方法。背景技术随着人民生活水平的提高和环保意识的增强，对产品包装的要求越来越高，既希望美观，又能够环保，针对有些包装领域，比如香烟的条盒包装，既能够包装起来透明，不容易磨花，保证其美观性，又能够去掉条包纸盒，起到环保效果，针对这类需求的应用领域，欲开发出一种满足以上需求的新型BOPP热封薄膜。目前大部分BOPP热封薄膜都是通过设置共聚PP作为表层从而具备一定的热封性能，但是由于共聚PP表面硬度较低，在包装及运输过程中容易造成薄膜表面磨损，出现划痕，严重影响包装的美观性，特别是香烟包装领域，因此很多BOPP生产企业都进行了这方面的改性研究，并有相关专利公开：中国专利CN206264524U公开了一种耐磨型高光亮烟膜，其包含3层结构：中间层均聚聚丙烯层，上、下表面的共聚聚丙烯层，共聚聚丙烯层中含有耐磨损的规则不规则球体的有机物填料，以增加耐磨损性能。中国专利CN106315009A公开了一种耐花烟膜，其为3层结构：均聚聚丙烯组成的中间芯层，共聚聚丙烯及改性聚丙烯酸酯和成核剂组成的上、下表面层。该三层结构薄膜主要是通过表层混有耐摩擦的聚丙烯酸酯增加表层的耐磨损性能，可以通过共挤制备。中国专利CN103252960B公开了一种耐磨香烟包装薄膜，其中具有3层结构：中间层BOPP薄膜层，中间层上、下表面设有聚丙烯酸酯层，聚丙烯酸酯层设有若干填充透明UV固化涂层的凹坑，其中，中间层与聚丙烯酸酯层通过透明胶水粘结。该香烟包装薄膜主要通过耐摩擦的聚丙烯酸酯层增加耐摩擦性能，但是，其制备工艺为在制备好的中间层薄膜上涂覆透明胶水，烘干后在透明胶水上涂覆聚丙烯酸酯溶液，再次烘干固化。其工艺复杂、流水线长，并且涂覆的胶水容易凹凸不平并且溶剂的挥发容易产生气泡并且造成车间空气污染，需要增加排风、净化空气设备而增加成本，废品率较高，而且表面的UV层耐摩擦性能不足，不能充分满足香烟包装薄膜的耐摩擦的需求。中国专利CN101362539B公开了一种收缩型香烟包装用聚酯薄膜，其具有三层结构：芯层配方的主要成分为PETG+PET切片，上、下表面层配方的主要成分PETG，三层结构通过直接共挤复合。PETG薄膜具有良好的耐磨损性能，但是，其芯层为PETG+PET切片为主要配方的膜层，制备时拉伸性不好，导致生产时工艺难度较高，并且耐水汽渗透性能也不足。发明内容本发明的目的在于，提供一种BOPP双面热封薄膜，其具有耐磨花、制备工艺简洁、外层与芯层不容易滑动、剥离的优点。本发明的另一目的在于，提供上述BOPP双面热封薄膜的制备方法，制备工艺简洁、环保。本发明是通过以下技术方案实现的：一种BOPP双面热封薄膜，包括芯层和外层，在芯层和外层之间设置有次表层；其中，芯层的材料为聚丙烯组合物，次表层的材料为聚丙烯基粘结树脂，外层的材料为PETG树脂组合物。芯层的材料为BOPP膜，其拉伸性能好可以4×8倍拉伸、阻隔水汽好，作为外层的PETG树脂组合物耐磨花性能好，因此，两种材料薄膜复合制备成BOPP双面热封薄膜，耐磨花，并且可以使用一次共挤、横纵向拉伸的制备方法来生产，降低生产成难度、提高产量。进一步的，如说明书附图1所示，在在芯层和外层之间设置有次表层2，次表层的材料为聚丙烯基粘结树脂。BOPP膜组成的芯层与PETG树脂组合物的外层薄膜的粘结性较低，在使用时各层薄膜之间容易滑动与剥离。因此，进一步的在外层和芯层之间设置由聚丙烯基粘结树脂组成的次表层粘结层，使用此配方的粘结层，解决了使用透明胶水生产时的有毒溶剂挥发问题不环保、气泡问题合格率低。并且，由于使用聚丙烯基粘结树脂，可以通过一次共挤、横纵向拉膜的制备工艺生产薄膜，提高了生产效率，降低了生产成本。并且，使用聚丙烯基粘结树脂，相比于无粘结层与使用透明胶水粘结，提高了耐磨花性能。所述的聚丙烯组合物，按重量份计，包括70-100份的均聚聚丙烯、0-20份石油树脂、0-5份抗静电剂、0-5份爽滑剂。聚丙烯组合物中含有石油树脂，能够改善聚丙烯组合物的加工性能、以及薄膜的物理机械性能和光学性能。石油树脂选自碳五或碳九氢化石油树脂。本发明实施例中，均聚聚丙烯的熔融指数可以是2～4g10min，GBT3682.1-2018。聚丙烯组合物中，所述的抗静电剂选自胺类抗静电剂、酯类抗静电剂中的至少一种；所述的爽滑剂选自芥酸酰胺类爽滑剂、油酸酰胺类爽滑剂中的至少一种。所述的聚丙烯基粘结树脂为马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂，接枝率为0.1-2.0％，熔融指数4～8g10min，GBT3682.1-2018。所述的马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂可以是纯马来酸酐接枝聚丙烯，也可以是马来酸酐接枝聚丙烯组合物，组合物中可以包括其他助剂，如爽滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂等。所述的助剂也可以是其他添加剂。马来酸酐接枝聚丙烯组合物中，马来酸酐接枝聚丙烯是主要成分，占重量百分比的80％以上。所述的PETG树脂组合物按重量份计，包括94-100份PETG树脂、0-2份抗静电剂、0-2份抗粘结剂、0-2份爽滑剂。PETG树脂组合物中，所述的PETG树脂特性粘度0.65-0.85dlg；所述的抗静电剂选自胺类抗静电剂、酯类抗静电剂中的至少一种；所述的爽滑剂选自硅酮类爽滑剂、芥酸酰胺类爽滑剂中的至少一种；所述的抗粘结剂选自二氧化硅、黏土、硅藻土、玻璃微珠中的至少一种。所述的芯层厚度为0.1-68.8微米、次表层厚度为0.3-3微米、外层厚度为0.3-3微米。如果次表层的厚度低于0.3微米，则粘接力会小于0.2N，不容易满足薄膜产品的要求。上述的BOPP双面热封薄膜的制备方法，包括以下步骤：各层原料分别由不同挤出机熔融、塑化、挤压汇流于同一模头，由模头流出熔体经铸片辊形成厚片，厚片再经过纵向拉伸、横向拉伸、牵引处理，后经收卷而得到BOPP双面热封薄膜；如果需要，牵引处理后需要电晕处理。干燥装置：连续干燥装置，温度一般在70℃，干燥时间在6小时以上。挤出机装置：挤出机可以为单螺杆挤出机也可以为双螺杆挤出机，挤出机温度设置范围为170℃～290℃，温度太低，树脂塑化不良从而导致薄膜外观效果差，甚至熔体难以挤出；温度太高，树脂容易分解，从而影响产品性能甚至生产的稳定性。冷却铸片装置：冷却铸片装置可以是铸片辊和冷却水槽共同组成，也可以只有冷却铸片辊，温度设置范围为10℃～50℃。主要是将从模头出来的熔体迅速冷却为厚片，冷却铸片装置的温度设置对厚片的质量有很大的影响，会影响到下游生产甚至薄膜的质量，可以根据不同的情况在该温度范围内调整温度设置。纵向拉伸装置：厚片经过导向辊进入纵向拉伸区域，纵向拉伸装置通常包含预热、纵向拉伸和热定型三部分。预热是让厚片软化，达到拉伸的要求温度范围100～150℃；纵向拉伸是预热后的厚片经存在速差的两个以上的拉伸辊而实现的，拉伸倍率设定为3.5～7.0，可以采用一次拉伸也可以采用两次或多次拉伸，拉伸温度范围为60～130℃；热定型是增加薄膜尺寸稳定性，温度范围为90～155℃。横向拉伸装置：经过上述纵向拉伸的厚片在横向拉伸区域经过预热、横向拉伸和热定型后形成薄膜，然后进入下游牵引和收卷区域。预热是让厚片软化，达到拉伸的要求；横向拉伸是为了提高薄膜的横向物理机械性能，拉伸倍率设定为8～12，具体拉伸倍率根据具体情况而定；热定型是增加薄膜尺寸稳定性。电晕处理装置：电晕处理装置是牵引收卷区域的一部分，电晕处理主要是提高薄膜表面的润湿张力，有利于在薄膜表面上进行印刷、复合等下游加工，电晕处理值的大小可以根据具体下游客户的需求而定，有的客户甚至不需要薄膜进行电晕处理。牵引收卷装置：将上述加工好的BOPP薄膜经过牵引后，按照生产的要求收卷到卷取设备上。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果首先，本发明使用PETG为主要材料作为外层、BOPP作为芯层，使本发明的BOPP双面热封薄膜具有耐磨花，制备工艺难度低生产时横、纵向拉膜性好，可以4×8倍拉伸的优点。进一步的，本发明使用聚丙烯基粘结树脂代替传统的透明胶水，粘合了外层PETG树脂与芯层BOPP薄膜，制备方法是简洁、环保的：可以在模头中统一挤出、铸片成厚片后，通过横向、纵向拉膜得到产品，成品率高、外层和芯层不会滑动、剥离的BOPP双面热封薄膜。相比于使用透明胶水粘合，虽然透明胶水的剥离力稍微好一些，但是因为透明胶水中含有大量的有毒溶剂，因此，制备薄膜时候需要大量的排风、空气过滤设备，并且随着溶剂的蒸发，薄膜的胶水层可能会留下气泡，更重要的是，胶水粘合薄膜的生产工艺只能是先制备好一层薄膜后再涂覆胶水、再粘合另一层薄膜，因此，制备工艺繁琐，成本高，废品率也高。并且，使用聚丙烯基粘结树脂，相比于无粘结层与使用透明胶水粘结，提高了耐磨花性能。因此，本发明的BOPP双面热封薄膜具有良好的竞争性。附图说明图1：BOPP双面热封薄膜结构示意图，标号1为芯层、标号2为次表层、标号3为外层。具体实施方式本发明通过以下实施例来进一步说明本发明，但是本发明不受以下实施例限制。本发明所用原料来源如下：PETG树脂：美国伊斯曼化工GP001；马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂：日本三井化学,ADMERTM，接枝率0.8％，熔点145℃；均聚聚丙烯：中国石油化工茂名分公司,F300M；石油树脂：埃克森美孚,PR100A；抗静电剂：南京诺信公司，SACY06；北京杜辰公司，DS126；爽滑剂：塑兴母料有限公司SJ065，舒尔曼塑料公司2582SC；防粘结剂：；舒尔曼塑料公司ABPP05SC；实施例BOPP双面热封薄膜的制备工艺参照说明书部分。各项性能测试方法：1热封强度：参照GBT1003-2008检测热封强度表示两张薄膜在一定时间，温度和压力下，相互熔合并冷却后具备一定的密封性，主要应用于密封包装领域；2剥离力：参照GB8808-88检测；3耐磨花时间：规定时间内对20张薄膜进行磨擦，观测是否被划花，如是则该时间就是耐磨花时间；4摩擦系数：参照GB10006-88检测。表1：实施例BOPP双面热封薄膜配方各层重量百分比及各项性能测试结果对比例1：薄膜只有3层：外层PETG95％、抗静电剂2％、爽滑剂1％、防粘接剂2％厚度为0.3微米，芯层均聚聚丙烯82％、石油树脂15％、爽滑剂1％、抗静电剂2％厚度为20微米，制备工艺除了没有次表层的制备，其余与实施例相同。测试结果为：热封强度1.9N15mm，剥离力小于0.1N，耐磨花时间＜20s、摩擦系数0.19。对比例2：薄膜含有5层：外层PETG95％、抗静电剂2％、爽滑剂1％、防粘接剂2％厚度为0.3微米，芯层均聚聚丙烯82％、石油树脂15％、爽滑剂1％、抗静电剂2％厚度为20微米，次表层为使用透明胶水进行粘接，透明胶水为丙烯酸酯溶液，制备工艺为在平面双向拉伸成膜的芯层上在线涂覆丙烯酸酯溶液，再复合外层。测试结果为：热封强度2.0N15mm，剥离力1.1N、耐磨花时间23s、摩擦系数0.18。对比例3：薄膜含有3层：外层共聚聚丙烯95％、抗静电剂2％、爽滑剂1％、防粘接剂2％厚度为1.2微米，芯层均聚聚丙烯82％、石油树脂15％、爽滑剂1％、抗静电剂2％厚度为18微米，制备工艺为三层熔融共挤出平面双向拉伸方法。测试结果为：热封强度3.4N15mm，135℃、耐磨花时间少于20秒、摩擦系数0.19。对比例4：薄膜含有3层：外层共聚聚丙烯95％、抗静电剂2％、爽滑剂1％、玻璃微珠耐磨剂2％厚度为1.2微米，芯层均聚聚丙烯82％、石油树脂15％、爽滑剂1％、抗静电剂2％厚度为18微米，制备工艺为三层熔融共挤出平面双向拉伸方法。测试结果为：热封强度3.3N15mm，135℃、耐磨花时间24秒、摩擦系数0.17。BOPP双层热封膜的剥离力需要达到至少0.2N才能具有良好的使用价值。从表1可以看出，本发明的BOPP双层热封膜不仅制备工艺简洁，而且产品性能良好，并且，从对比例1和对比例2的耐磨花时间可以看出，使用聚丙烯基粘结树脂，相比于无粘结层与使用透明胶水粘结，提高了耐磨花性能。。从对比例2可以看出，虽然次表层为透明较水时其剥离力好，但是其生产工艺较为繁琐、不环保，产品竞争力不足。从对比例3和对比例4可以看出，如果将表层为PP材料，虽然与芯层的粘结效果好、剥离力很高，同时也可以使用“三层熔融共挤出平面双向拉伸方法”生产，但是耐磨花较差。

权利要求：1.一种BOPP双面热封薄膜，其特征在于，包括芯层（1）和外层（3），在芯层和外层之间设置有次表层（2）；其中，次表层的材料为聚丙烯基粘结树脂，芯层的材料为聚丙烯组合物，外层的材料为PETG树脂组合物。2.根据权利要求1所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的聚丙烯组合物，按重量份计，包括70-100份的均聚聚丙烯、0-20份石油树脂、0-5份抗静电剂、0-5份爽滑剂。3.根据权利要求2所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的抗静电剂选自胺类抗静电剂、酯类抗静电剂中的至少一种；所述的爽滑剂选自芥酸酰胺类爽滑剂、油酸酰胺类爽滑剂中的至少一种；所述的石油树脂选自碳五或碳九氢化石油树脂。4.根据权利要求1所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的聚丙烯基粘结树脂选自马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂，接枝率为0.1-2%。5.根据权利要求4所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂的熔融指数为4～8g10min，GBT3682.1-2018。6.根据权利要求4所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的马来酸酐接枝聚丙烯粘结树脂可以是纯马来酸酐接枝聚丙烯，也可以是马来酸酐接枝聚丙烯组合物，组合物中可以包括其他助剂等，如爽滑剂、抗氧剂、抗紫外线剂。7.根据权利要求1所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的PETG树脂组合物按重量份计，包括94-100份PETG树脂、0-2份抗静电剂、0-2份抗粘结剂、0-2份爽滑剂。8.根据权利要求7所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的PETG树脂特性粘度0.65-0.85dlg；所述的抗静电剂选自胺类抗静电剂、酯类抗静电剂中的至少一种；所述的爽滑剂选自硅酮类爽滑剂、芥酸酰胺类爽滑剂中的至少一种；所述的抗粘结剂选自二氧化硅、黏土、硅藻土、玻璃微珠中的至少一种。9.根据权利要求1所述的BOPP双面热封薄膜，其特征在于，所述的芯层厚度为0.1-68.8微米、次表层厚度为0.3-3微米、外层厚度为0.3-3微米。10.权利要求1-8任一项所述的BOPP双面热封薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：各层原料分别由不同挤出机熔融、塑化、挤压汇流于同一模头，由模头流出熔体经铸片辊形成厚片，厚片再经过纵向拉伸、横向拉伸、牵引处理，后经收卷而得到BOPP双面热封薄膜；如果需要，牵引处理后需要电晕处理。

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