技术领域

本发明涉及一种纸塑复合用无胶双向拉伸聚丙 烯薄膜及其制备方法。 背景技术

印刷品覆膜是印后加工的重要手段， 它决定印刷产品的最终身价。 印刷品的覆膜工 艺是指用塑料薄膜覆盖在纸张印刷品上面， 中间使用粘合剂， 通过加热加压处理后， 使 塑料薄膜和纸张两种不同性质的物质粘合在一 起， 形成纸 /塑合一的表面装饰加工技术。 它对印刷品起保护和装饰作用， 被广泛应用于包装印刷领域， 如书刊封面、 宣传画册、 地图、 广告礼品袋、 高级包装盒等的表面加工上。 当前覆膜技术可大致分为即涂膜和预 涂膜两种。

即涂膜技术是国际六十年代兴起的对印刷品、 包装品的印后覆膜工艺。 但该技术在 覆膜过程中直接使用含苯溶剂，造成了空气污 染并给生产者和使用者的身体带来极大危 害； 覆膜时极易在膜和纸张之间形成气泡， 使印品表面呈雾状， 影响印品的光洁度、 清 晰度及色彩鲜艳度。

预涂膜覆膜技术可以说是环境友好技术或清洁 技术， 实现了保护环境、 保护健康、 安全生产。 但预涂膜生产成本较高， 对设备的依赖性较强。 对当前的国内使用商而言， 由于其居高不下的成本仍然不能被大众所接受 。 发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问 题之一或至少提供一种有用的商业 选择。 为此， 本发明的一个目的在于提出一种具有粘接性能 良好的纸塑复合用无胶双向 拉伸聚丙烯薄膜。

本发明的另一个目的在于提出一种制备该纸塑 复合用无胶双向拉伸聚丙烯薄膜的 制备方法。

根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜， 包括自上而下依次设置 的上表层、 上层、 芯层、 下层和功能层， 其中所述功能层为含有抗粘连剂的乙烯 -醋酸 乙烯酯共聚物， 基于所述功能层的总重量， 所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量为 90%-97%。

由此， 根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜， 通过功能层可在 加热加压的条件下与纸质印品、 包装盒或是纸塑合成品等直接复合， 实现了纸塑复合的 无胶化。 这样既省去了繁杂的涂胶工艺， 又兼具预涂膜无污染的环保特性， 并且与纸材 等印品的复合强度高， 质量稳定， 价格低廉， 性价比高。

另外， 根据本发明上述实施例的纸塑复合用无胶双向 拉伸聚丙烯薄膜还可以具有如 下附加的技术特征： 根据本发明的一个实施例， 基于所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的总重量， 乙烯 -醋酸 乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯单体的含量为 10%-20%, 熔融指数 2-10g/min。 根据本发明 的一个实施例， 所述下层为含有选自抗静电剂、 爽滑剂、 增刚剂至少之一的茂金属线性 低密度聚乙烯。

根据本发明的一个实施例， 基于所述下层的总重量， 所述茂金属线性低密度聚乙烯 的含量为 95%-98%。

根据本发明的一个实施例， 所述上表层为含有抗粘连剂、 爽滑剂的亚光聚丙烯或等 规聚丙烯。

根据本发明的一个实施例， 基于所述上表层的总重量， 所述亚光聚丙烯或等规聚丙 烯的含量为 95%-98%。

根据本发明的一个实施例， 所述上层、 芯层均为含有 60%-100%的等规聚丙烯 根据本发明的一个实施例， 所述上层、 芯层均为由含量大于 60%且小于 100%的等 规聚丙烯与选自抗静电剂、 爽滑剂、 增刚剂至少之一所组成的混合物。

根据本发明的一个实施例， 所述纸塑复合用无胶双向拉伸聚丙烯薄膜的总 厚度为 17μηι -21μηι, 所述功能层的厚度为 2.5μηι -4.5μηι, 所述上表层的厚度为 2.5μηι -3.5μηι。

根据本发明另一方面实施例的纸塑复合用无胶 双向拉伸聚丙烯薄膜的制备方法， 包 括如下步骤：

1 ) 将预制备的原料送入挤出设备的不同层对应的 料斗内后塑化成熔体；

2 ) 所述熔体通过管道经过滤器过滤后分配到模头 成型， 再经流延铸片生成厚片； 3 ) 所述厚片经拉伸装置的横向拉伸和纵向拉伸处 理后制成薄膜；

4 ) 所述薄膜经电暈处理或火焰处理后形成母卷， 所述母卷再经时效处理和分切后 制成所述纸塑复合用无胶双向拉伸聚丙烯薄膜 成品。

根据本发明的一个实施例， 所述挤出设备和所述模头的温度控制在 225 °C -265 °C , 所述流延铸片温度控制在 18 °C -50 °C , 所述纵向拉伸的温度控制在 80°C -140 °C且所述纵 向拉伸倍率为 4.8-6; 所述横向拉伸的温度控制在 150°C -170 °C且所述横向拉伸倍率为 8-9.5 , 表面处理强度为 32-43 mN/m。

由此， 根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜的制备方法不仅操 作简单， 环保且降低了制造成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部 分给出， 部分将从下面的描述中变得 明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明的上述和 /或附加的方面和优点从结合下面附图对实施� �的描述中将变得明 显和容易理解， 其中：

图 1是根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向� �伸聚丙烯薄膜结构示意图； 图 2是根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向� �伸聚丙烯薄膜的制备方法的示意 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终相 图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 "中心" 、 "上" 、 "下" 、 "前" 、 "后" 、 "左" 、 "右" 、 "竖直" 、 "水平" 、 "顶" 、 "底" "内" 、 "外" 等指示的方位 或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系 ， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有 特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是， 术语 "第一" 、 "第二" 仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗 示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征 的数量。 由此， 限定有 "第一" 、 "第二" 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多 个该特征。进一步地，在本发明的描述中， 除非另有说明， "多个" 的含义是两个或两个以上。

除非特别说明， 本发明描述中的百分比代表质量百分比。

下面参考图 1 来描述根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双 向拉伸聚丙烯薄膜 ( BOPP ) 。

根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜包括自上而下依次设置 的上表层 4、 上层 2、 芯层 1、 下层 3和功能层 5。

如图 1所示， 具体而言， 上表层 4为含有抗粘连剂、 爽滑剂的亚光聚丙烯或等规聚 丙烯， 其中亚光聚丙烯或等规聚丙烯的含量为 95%-98%。 抗粘连剂和爽滑剂可以釆用 本领域通用型抗粘连剂和爽滑剂。

基于上层 2的总重量， 上层可以含有 60%-100%的等规聚丙烯。

另外， 根据本发明的另一实施例， 上层 2还可以含有等规聚丙烯和选自抗静电剂、 爽滑剂、 增刚剂至少之一， 其中， 基于上层 2的总重量， 等规聚丙烯的含量为大于 60% 且小于 100% , 其余为选自抗静电剂、 爽滑剂、 增刚剂至少之一。 上层 2所含有的抗静 电剂、 爽滑剂和增刚剂可以釆用本领域通用型抗静电 剂、 爽滑剂和增刚剂。

同样地， 基于芯层 1的总重量， 芯层可以含有 60%-100%的等规聚丙烯。

根据本发明的另一实施例，芯层 1还可以含有等规聚丙烯和选自抗静电剂、爽� �剂、 增刚剂至少之一，其中，基于芯层的总重量， 等规聚丙烯的含量为大于 60%且小于 100% , 其余为选自抗静电剂、 爽滑剂、 增刚剂至少之一。 芯层 1所含有的抗静电剂、 爽滑剂和 增刚剂可以釆用本领域通用型抗静电剂、 爽滑剂和增刚剂。

下层 3与功能层 5相连且位于功能层 5上方。 下层 3为含有抗静电剂、 爽滑剂、 增 刚剂之中一种或几种的茂金属线性低密度聚乙 烯，其中茂金属线性低密度聚乙烯的含量 为 95%-98%。 抗静电剂、 爽滑剂和增刚剂可以釆用本领域通用型抗静电 剂、 爽滑剂和 增刚剂。

最后， 作为与纸质或是纸塑合成印刷品直接接触的层 ， 功能层 5为含有抗粘连剂的 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物， 其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量为 90%-97% , 并且乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物中的 VA含量为 10%-20% , 熔融指数 2-10g/min。 抗粘连剂可以釆用 本领域通用型抗粘连剂。

由此， 根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜， 通过功能层 5可 在加热加压的条件下与纸质印品、 包装盒或是纸塑合成品等直接复合， 实现了纸塑复合 的无胶化。 这样既省去了繁杂的涂胶工艺， 又兼具预涂膜无污染的环保特性， 并且与纸 材等印品的复合强度高， 质量稳定， 价格低廉， 性价比高。

另外， 根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜， 通过上表层 4釆 用不同材质可做成亮光或亚光两种聚丙烯薄膜 ， 即当上表层 4釆用等规聚丙烯时，根据 本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸聚丙 烯薄膜亮光的雾度可以达到 < 3% , 使覆 膜后的产品表面亮度更高； 而当上表层 4釆用亚光聚丙烯时，根据本发明实施例的纸� � 复合用无胶双向拉伸聚丙烯薄膜的雾度可以达 70%以上，使被覆品呈现出柔和典雅的外 观效果。

根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜的总厚度在 17μηι -21 μηι 之间， 其中功能层的厚度在 2.5μηι -4.5μηι之间， 上表层的厚度在 2.5μηι -3.5 μηι之间。

下面参考图 2来描述根据本发明实施例的纸塑复合用无胶� �向拉伸聚丙烯薄膜的制 备方法。

图 2中， Α为原料（包括主原料、 改性料、 添加剂母料） ， B为熔体， C为厚片，

D为薄膜， E为成品， F为挤出机挤出工序， G为模头、 流延铸片激冷装置对熔体成型 工序， H为双向拉伸工序， I为时效处理、 J为分切工序。

具体而言该制备方法包括如下步骤：

首先， 经过筛选的原料 A按照配方设计进行预混合， 搅拌均勾后， 经过送料系统送 到挤出设备的计量料仓中，预混料经过计量后 加注到挤出设备中通过挤出机挤出工序 F 进行塑化， 塑化充分且形成均勾的熔体 B; 其次， 熔体 B通过管道输送到过滤装置进行 过滤， 再经过管道输送到模头成型， 通过模头、 流延铸片激冷装置对熔体成型工序 G 生成厚片 C; 再次， 厚片 C经过双向拉伸工序 H生成薄膜 D; 最后， 拉伸后薄膜 D的 厚度釆用在线自动测厚装置检测和控制， 薄膜 D 经电暈或火焰处理以提高表面张力， 然后将处理后的薄膜 D收卷成母卷， 母卷经过时效 I处理后， 最后通过分切工序 J制成 成品 E。

本发明所使用的工艺条件包括： 挤出设备和模头的温度控制在 225 °C -265 °C , 流延 铸片的温度控制在 18 °C -50 °C。 根据设备配置情况， 选用两步拉伸或同步拉伸， 通常选 用双向拉伸设备， 拉伸方式为先纵向拉伸再横向拉伸的两步拉伸 工序。纵向拉伸的温度 控制在 80 °C - 140 °C且纵向拉伸倍率为 4.8-6;横向拉伸的温度控制在 150 °C -170 °C且所述 横向拉伸倍率为 8-9.5。 表面处理强度为 32-43mN/m。 由此， 根据本发明实施例的纸塑复合用无胶双向拉伸 聚丙烯薄膜的制备方法不仅操 作简单， 环保且降低了制造成本。 实施例 1 : 以宽度为 8米的无胶双向拉伸聚丙烯薄膜制造为例， 进行详细说明。 如图 1所示， 功能层 5为 90%-97%乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物 （EVA ) 加 3-10%的抗 粘连剂； EVA的 VA含量 18%, 熔融指数 MI=3 g/10min, 燕山石化、 杜邦等均有供应。 抗粘连剂为通用型即可， 例如舒尔曼 ABPP05。

上层 2与与芯层 1均为 93%-97.5%等规聚丙烯加 2.5%-7%的抗静电剂。 抗静电剂釆 用通用性即可， 例如舒尔曼 ASPA2485或国产 AY088。

下层 3为 95%-98%的茂金属线性低密度聚乙烯加 2%-5%的抗静电剂。

上表层 4为 95%-98%的亚光聚丙烯 （亚光料） 加 2%-5%抗粘连剂； 消光料为通用 型即可，如:佛山塑兴 M973 , 抗粘连剂为通用型即可， 如:舒尔曼 ABPP05。

所制备产品厚度为 20微米， 其中功能层 5厚度为 4微米， 上表层 4的厚度为 3微 米。

制备方法如上文所述， 制备工艺所釆用的条件包括：

该实施例釆用德国 BRUCKNER两步拉伸聚丙烯薄膜生产线， 挤出机、 模头的温度 为 225 ~ 265 °C , 流延铸片温度在 30°C ; 纵向拉伸单元的温度为在 80 ~ 140°C , 纵向拉 伸倍率为 5; 横向拉伸单元的温度控制在 150 ~ 170°C , 横向拉伸倍率为 9。 电暈处理功 率为 25w. min/m2 。

所制备的产品性能如下：

厚度 ： 20um

密度 ： 0.83-0.91g/cm3

拉伸强度 （纵向 /横向） ： 110 MPa ~ 220 MPa

热封强度： > 4.5 N/15mm

雾度： > 70%

热收缩 （纵向 /横向） ： 5.0%-2.0%

表面张力： 40 mN/m。 实施例 2: 以宽度为 8米的无胶双向拉伸聚丙烯薄膜制造为例， 进行详细说明。 如图 1所示， 功能层 5为 96%乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物 （ EVA ) 加 4%的抗粘连剂；

EVA的 VA含量 18%, 熔融指数 MI=3 g/10min, 燕山石化、 杜邦均有供应。 抗粘连剂 为通用型即可， 如:舒尔曼 ABPP05。

上层 2与与芯层 1均为 95%等规聚丙烯加 5%抗静电剂， 抗静电剂通用性即可， 如 舒尔曼 ASPA2485。

下层 3为 96%的茂金属线性低密度聚乙烯加 4%的抗静电剂。

上表层 4 为 95%的等规聚丙烯加 5%抗粘连剂。 所制备产品厚度为 18微米， 功能层 5的厚度 3微米； 上表层 4的厚度 3微米。 本实施例的制备方法和制备工艺所釆用的条件 如实施例 1 , 在此不再赘述。

所制备的产品性能如下：

厚度 ： 18

密度 ： 0.91 g/cm3

拉伸强度 （纵向 /横向） ： 1 10 MPa ~ 200 MPa

热封强度： > 4.5 N/15mm

雾度： 2.5%

热收缩 （纵向 /横向） ： 5.0%-2.0%

表面张力： 40 mN/m。

在本说明书的描述中， 参考术语 "一个实施例"、 "一些实施例"、 "示意性实施例"、 "示 例"、 "具体示例"、 或 "一些示例" 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体 特征、 结 构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例 或示例中。 在本说明书中， 对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示 例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例 中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领 域的普通技术人员可以理解：在不脱离本 发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本发明 的范围由权利要求及其等同物限定。