高界面结合强度cpp膜的制作方法

专利名称：高界面结合强度cpp膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及包装材料的CPP薄膜，特别是一种高界面结合强度CPP膜。
背景技术：
CPP薄膜是塑胶工业中通过流延挤塑工艺生产的聚丙烯(PP)薄膜。该类薄膜与 BOPP(双向聚丙烯)薄膜不同，属非取向薄膜。CPP薄膜具有透明性好、光泽度高、 挺度好、阻湿性好、耐热性能优良、易于热封合等特点。CPP薄膜经过印刷、制 袋，大量适用于服装、针织品和花卉包装袋，文件袋和相册，是食品包装及适用 于阻隔包装和装饰的金属化薄膜。此外，在食品外包装、糖果外包装(扭结膜)、 药品包装(输液袋)、不千胶带、名片夹、圆环文件夹等方面需求日增。
我国CPP薄膜起步于20世纪80年代，刚开始由国外引进单层流延设备，宽 只有lm 1.5m，年生产能力约1000吨/台~1500吨/台。进入90年代，从奥地利 兰精公司、日本三菱重工、德国Reifenhauser、 W&H、意大利Colines、 Dolci、美 国Battenfeld等引进了多层共挤流延膜生产线，宽2m 2.5m，年生产能力3000吨 /台~4000吨/台。2000年以来更是突飞猛进，引进了更为先进的生产线，主要 以宽4m~4. 5m，年生产能力5000吨/台 6000吨/台的多层共挤流延膜生产线 为主。其中佛山塑料集团股份有限公司引进美国大卫标准生产线宽5.4m，年生产 能力达到ll， 000吨。同时，国产设备也得到快速度发展。据不完全统计，到2006 年末我国CPP薄膜引进生产线超过77条，产能超过39万吨；国产线超过150条， 产能超过26万吨，合计产能超过65万吨。根据行业调查，2006年全国CPP薄膜 的需求量接近40万吨，2008年需求为50万吨。
但是对于目前惯用的惰性气体包装往往导致CPP与复合层如BOPP、 BOPET、 镀铝层等的脱层质量事故，因此很多用户均提出要求需要解决这个问题。对于这 个问题，
目前国内外有较多的薄膜表面改性处理方法，具体如下 电晕处理电晕处理是指处在高压电场中塑料薄膜受到阴极射出的高能电子 的冲击，其表面留下大量的电子刻痕，同时形成少量的活性基团，进而提高薄膜的表面张力，改善表面附着性。总之，电晕处理工艺简单、效果明显、适于在线 生产，目前已广泛应用。但是，电晕处理对薄膜的肌体有一定损伤，降低了材料 的综合性能，并且此处理方法具有明显的退化效应，尤其在湿热空气中此效应更 加显著。
等离子体处理法等离子体处理是材料表面处理的惯用方法。在低真空的条 件下，高压电场下使反应气体解离，形成的正负带电粒子作用于薄膜的表面，进 而改善薄膜的表面性能；等离子体处理法效果明显并赋予材料新的表面特性，可 控性好且不损伤基材。但是设备复杂，条件要求苛刻，很难进行连续生产，所得 产品附加成本高不利于市场竞争。
表面溶液处理法表面溶液处理法是较为简单的表面处理方法。利用基材的 可溶性或微溶性试剂对基材表层处理，在材料表面形成包括基材分子和原溶质分 子在内的复合液膜，随着溶剂的挥发，在基材表面形成一层功能膜，从而改善了 材料的表面性能。此法简单，可操作性好，效果明显，但是难以选择合适的溶剂， 同时有机溶剂的挥发还会带来严重的环境污染。
表面接枝聚合法薄膜表面接枝聚合法是指在膜表面的高分子链上形成活性 引发中心，引发接枝单体聚合生成支链而改善材料表面性能的一种聚合方法。此 法表面改性的效果极为突出，同时又不破坏薄膜的内部结构，不影响薄膜的性能， 然而，薄膜表面活性点的生成极为困难，同时又无成熟的理论予以指导，目前还 处于实验研究阶段。
表面涂覆法表面涂覆法是指在膜表面涂上一层含双亲性基团的树脂，从而 在其表面形成一过渡层来提高薄膜的表面张力，增加表面附着力，赋予薄膜新的 表面性能。表面涂覆法工艺简单、操作方便、效果显著，可以连续生产，产品附 加成本低，有利于市场竞争。如果以水为溶剂可以避免污染环境，是一种纯粹"绿 色"的表面改性工艺。
除上述介绍的表面处理方法以外，还有表面火焰改性法、表面化学气相沉积 法、表面物理气相沉积法以及表面机械改性法等。综合考虑多方因素，表面涂覆 法是应用前景非常好的方法，但是相关的涂布树脂却一直是空缺，所以就不能得 到一种高界面结合强度的CPP膜。

发明内容
本发明为解决上述技术问题提供了一种高界面结合强度CPP膜，可以采用涂布的方式解决CPP电暈处理膜的表面张力低、退化效应明显等困绕行业发展的问 题。
本发明的技术方案如下
高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，其特征在于包括CPP基材 层、涂布层，所述涂布层为聚合物微乳液，聚合物微乳液的制备过程如下在装 有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1~3%的乳化剂和 97-99%的水，在45 65'C的条件下分散；分散后恒温0. 5 1. 5小时，再加入含有 0.5~1%的乳化剂和0.2~3%的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维 持在3 9内，再恒温1 2小时后，加入水性引发剂升温至75~95°C，反应4 6小 时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0~40%、 0 20%、 5 50%、 1~30%进行配比，剩余质量分数为水。
通过滚筒式涂布头将聚合物微乳液涂覆到CPP基材上。
表面涂覆法的烘箱干燥温度设定为40 85'C，烘道长度为8 15m，在此条件 下既无薄膜的拉伸变形，又能够快速干燥的目。 本发明的有益效果如下
本发明可以采用涂布的方式解决CPP电晕处理膜的表面张力低、退化效应明 显等困绕行业发展的问题；采用自行合成的聚合物微乳液做为涂布液，达到涂布 后的CPP表面张力可调，镀铝后其层间剥离强度达到1.5N/15mni以上；完全实用 于充气包装对复合层间界面强度的要求，使用该种涂布CPP膜其破袋率达到行业 要求的低于O. 1%的标准。


图l为本发明的结构示意图
图2为本发明的涂布工艺过程示意图
具体实施方式

实施例l
高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布层，
所述涂布层是聚合物微乳液的制备过程如下
A、在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1 3%的乳化剂和97-99%的水，在65T:的条件下分散；
B、分散后的溶液经过恒温0.5小时，再加入含有0.5~1%的乳化剂和0.2~3% 的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3 9内，再恒温l小时 后，加入水性引发剂升温至75°C，反应6小时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0~40%、 0~20%、 5~50%、 1 30%进行配比，剩余质量分数为水。
所述水性弓I发剂使用过硫酸钾。
通过滚筒式涂布头将聚合物微乳液涂覆到CPP基材上。
表面涂覆法的烘箱干燥温度设定为40 85'C，烘道长度为8 15ra，在此条件 下既无薄膜的拉伸变形，又能够快速干燥的目。 实施例2
高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布层，
所述涂布层是聚合物微乳液的制备过程如下
A、 在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1~3% 的乳化剂和97-99%的水，在6(TC的条件下分散；
B、 分散后的溶液经过恒温1小时，再加入含有0.5 1%的乳化剂和0.2~3%的 交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3~9内，再恒温1小时后， 加入水性引发剂升温至85°C,反应5小时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5 80%、 0 40%、 0 20%、 5 50%、 1~30°/。进行配比，剩余质量分数为水。
所述水性弓I发剂使用过硫酸钾。 实施例3
高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布层， 所述涂布层是聚合物微乳液的制备过程如下
A、 在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1~3% 的乳化剂和97-99%的水，在45。C的条件下分散；
B、 分散后的溶液经过恒温1. 5小时，再加入含有0.5~1%的乳化剂和0.2 3% 的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3 9内，再恒温2小时后，加入水性引发剂升温至90°C,反应4. 5小时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲
基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0 40%、 0~20%、
5~50%、 1~30%进行配比，剩余质量分数为水。 所述水性引发剂使用过硫酸铵。
实施例4
高界面结合强度CPP膜，釆用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布层， 所述涂布层是聚合物微乳液的制备过程如下-
A、 在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1~3% 的乳化剂和97-99。/。的zK，在55t:的条件下分散；
B、 分散后的溶液经过恒温1. 2小时，再加入含有0.5 1%的乳化剂和0.2~3% 的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3~9内，再恒温1. 5小 时后，加入水性引发剂升温8(TC，反应5. 5小时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、'甲 基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0~40%、 0 20%、 5~50%、 1~30%进行配比，剩余质量分数为水。
所述水性弓I发剂使用过硫酸铵。 实施例5
高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布環，
所述涂布层是聚合物微乳液的制备过程如下
A、 在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入"3% 的乳化剂和97-99%的水，在5(TC的条件下分散；
B、 分散后的溶液经过恒温1.5小时，再加入含有0.5~1%的乳化剂和0.2~3% 的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3 9内，再恒温1.5小 时后，加入水性引发剂升温至％°C,反应4. 5小时后制得聚合物微乳液。
所述乳化剂含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲 基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0~40%、 0~20%、 5~50%、 1~30%进行配比，剩余质量分数为水。
所述水性弓i发剂使用过硫酸钾。
权利要求
1、高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，其特征在于包括CPP基材层、涂布层，所述涂布层为聚合物微乳液，聚合物微乳液的制备过程如下在装有温度控制仪、N2导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1～3％的乳化剂和97-99％的水，在45～65℃的条件下分散；分散后恒温0.5～1.5小时，再加入含有0.5～1％的乳化剂和0.2～3％的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3～9内，再恒温1～2小时后，加入水性引发剂升温至75～95℃，反应4～6小时后制得聚合物微乳液。
2、 根据权利要求1所述的高界面结合强度CPP膜，其特征在于所述乳化剂 含有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯(质量份数)，以上各组分按照质量分数5~80%、 0~40%、 0 20%、 5~50%、 1~30% 进行配比，剩余质量分数为水。
3、 根据权利要求1或2所述的高界面结合强度CPP膜，其特征在于通过滚 筒式涂布头将聚合物^[乳液涂覆到CPP基材上。
4、 根据权利要求1所述的高界面结合强度CPP膜，其特征在于所述表面涂 覆法的烘箱干燥温度设定为40 85°C，烘道长度为8 15m。
全文摘要
本发明公开高界面结合强度CPP膜，采用表面涂覆法制得，包括CPP基材层、涂布层，涂布层为聚合物微乳液，其制备过程为在装有温度控制仪、N₂导入管、搅拌器和冷凝管的反应釜中，加入1～3％的乳化剂和97-99％的水，在45～65℃的条件下分散；分散后恒温0.5～1.5小时，再加入含有0.5～1％的乳化剂和0.2～3％的交联官能团单体的混合溶液滴入反应釜中，pH值维持在3～9内，再恒温1～2小时后，加入水性引发剂升温至75～95℃，反应4～6小时后制得聚合物微乳液；本发明可以采用自行合成的聚合物微乳液作为涂布液可使涂布后的CPP表面张力可调，镀铝后其层间剥离强度达到1.5N/15mm以上；完全实用于充气包装对复合层间界面强度的要求，使用该种涂布CPP膜其破袋率达到行业要求的低于0.1％的标准。
文档编号B32B27/08GK101618621SQ200910059
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者田有为 申请人:成都富全包装材料有限公司