一种挤出拉伸型预涂膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提出一种挤出拉伸型预涂膜及其制备方法，该预涂膜由上往下依次由功能层、芯层、粘接层和热熔胶层组成，其中功能层材料是由粘连聚丙烯母料和薄膜级均聚聚丙烯组成、芯层材料为薄膜级均聚聚丙烯、粘结层材料为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、热熔胶层材料由抗氧化剂和乙烯-醋酸乙烯酯聚合物组成。其是由双向拉伸工艺且无需底涂剂涂布制备而成，简化了工艺，使制备的预涂膜的机械强度与剥离度进一步提高，且更环保。
【专利说明】一种挤出拉伸型预涂膜及其制备方法
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及印刷薄膜【技术领域】，特别涉及一种挤出拉伸型预涂膜及其制备方法。
[0002] 技术背景： 自覆膜技术诞生以来，覆膜技术经历了溶剂型即涂技术、水性即涂技术、预涂膜技术三 个重要的发展阶段。其中溶剂型即涂技术存在很多弊端，由于其使用的胶黏剂内含苯类溶 齐IJ，对人体、环境有伤害；并且其覆膜时需烘干熟化，能耗大、效率低。水性即涂技术存在效 率低、复合牢度低、质量稳定性差等问题，在使用上也受到制约。预涂膜技术是近年来发展 的新型覆膜技术，在一定温度和压力下与印刷品直接进行复合即可。所以相比于即涂覆膜 技术来说，预涂膜技术产品具有使用寿命长、复合牢度高、工序简便、环保等优点，在全球范 围内，逐渐取代了即涂技术。
[0003] 现有的预涂膜生产技术为离线涂布型复合工艺，将双向拉伸BOPP薄膜作为基材 经过放卷、涂布、烘干、挤出复合、收卷制成预涂膜成品。其生产工序繁杂、时间长，效率低。 制备的预涂膜机械强度低，且剥离度低。
[0004]
【发明内容】
： 本发明的目的在于提供一种工序简单、低成本、环保且宽幅的预涂膜及其制备方法。
[0005] 为此目的，本发明采用以下技术方案： 一种挤出拉伸型预涂膜，该预涂膜由上往下依次由功能层、芯层、粘接层和热熔胶层组 成，所述功能层材料是由粘连聚丙烯母料和薄膜级均聚聚丙烯组成，其中抗粘连聚丙烯母 料的质量含量为2%~4%、薄膜级均聚聚丙烯为余量； 所述芯层材料为薄膜级均聚聚丙烯； 所述粘结层材料为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物； 所述热熔胶层材料由抗氧化剂和乙烯-醋酸乙烯酯聚合物组成，其中抗氧化剂的质量 含量为0. 5~2 %、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物为余量。
[0006] 进一步方案，所述抗粘连聚丙烯母料是由薄膜级均聚聚丙烯和二氧化硅组成，其 中二氧化硅质量含量为3~6%、膜级均聚聚丙烯为余量。
[0007] 所述薄膜级均聚聚丙烯为等规度为94~97wt%、熔融指数在230°C、2. 16kg条件下 为2~4g/10min的均聚聚丙烯。
[0008] 所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中乙烯含量为50~70wt%，其熔融温度为190~230°C。
[0009] 所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中醋酸乙烯酯的含量为18~22wt%，乙烯-醋酸乙烯 酯聚合物的熔融指数在195°C、2. 15kg条件下为20~30 g/10min。
[0010] 所述功能层的厚度为1~3 μ m，芯层的厚度为8~18 μ m，粘结层的厚度为]-3 μ m，热 熔胶层的厚度为6~20μπι。 toon] 本发明的另一个发明目的是提供一种上述预涂膜的制备方法，步骤如下： 1)将构成功能层、芯层、粘接层和热熔胶层的原料分别进行干燥处理后，再分别加入 四台挤出机中进行熔融挤出，其中功能层原料的熔融温度为210~260°c，芯层原料的熔 融温度为190~260 C，粘结层原料的溶融温度为190~230 C，热溶I父层原料的溶融温度为 200-230 °C ； 2)各层材料熔融挤出后按功能层、芯层、粘接层和热熔胶层依次排列，并于230-250°C 将它们热合在一起形成复合片材，再经冷却铸片进行冷却，其冷却铸片的温度为20~25°C ; 3 )对冷却后的复合片材放入预热辊中进行预热，其中与复合片材中的热熔胶层相接触 的预热辊温度为60~70°C、与功能层相接触的预热辊温度为100~160°C ; 4) 对预热后的复合片材送入纵向拉伸机中采用高低温相间的纵拉辊温控制，并经纵向 拉伸4~5倍； 5) 将纵向拉伸后的复合片材再送入横向拉伸机中于150-170°C进行横向拉伸4~4. 5 倍； 6) 将横向拉伸后的复合片材经25-40°C迅速冷却定型，然后对其进行牵引收卷，并在牵 引过程中对预涂膜的两面进行电晕处理，得预涂膜。
[0012] 进一步方案，所述步骤（4)中高低温相间的纵拉辊温控制是指与复合片材的功能 层接触的钢辊温度为130-150°C、与热熔胶层接触的钢辊温度为90-1KTC。
[0013] 本发明的有益效果有： 1、本发明中的预涂膜是由功能层、芯层、粘接层和热熔胶层四层结构构成，提高预涂膜 的机械强度与剥离度。
[0014] 2、预涂膜通过双向拉伸工艺制成，省去了现有工艺中离线涂布挤出等繁琐工序， 同时免去基材的二次加热工序，使得产品机械性能更高，更环保、更简便，成本低，且成品规 格品种繁多灵活。另外制备的预涂膜不需底涂剂，从而减少有机溶剂的污染。
[0015] 3、粘结层的材料选择乙烯含量为50~70%、熔融温度为190~230°C的乙烯-丙烯酸 甲酯共聚物，从而使得粘结层分别其上、下层的芯层、热熔胶层材料之间的相容性最大，并 避免粘结层材料的降解。
[0016] 4、热熔胶层是由抗氧化剂和乙烯-醋酸乙烯酯聚合物组成，乙烯-醋酸乙烯酯聚 合物的醋酸乙烯酯的含量为18~22%，从而增加了预涂膜其与待复合材料的粘结牢度。
[0017] 5、在牵引过程中对预涂膜的两面均进行电晕处理，从而保证产品的印刷性及增大 热熔胶与待复合材料的粘结牢度。
[0018]
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。
[0020] 以下实施例中原料的选择： 薄膜级均聚聚丙烯为等规度为94~97wt%、熔融指数在230 °C、2. 16kg条件下为 2~4g/10min的均聚聚丙烯。
[0021] 所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中乙烯含量为50~70wt%，其熔融温度为190~230°C。
[0022] 所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中醋酸乙烯酯的含量为18~22wt%，乙烯-醋酸乙烯 酯聚合物的熔融指数在195°C、2. 15kg条件下为20~30 g/10min。
[0023] 以下实施例中所有原料均为质量百分比。
[0024] 实施例1 : 1)将97%薄膜级均聚聚丙烯和3%二氧化硅混合成抗粘连聚丙烯母料，再将2%抗粘连 聚丙烯母料和98%薄膜级均聚聚丙烯混合形成功能层材料，并干燥，再经210°C进行熔融挤 出； 将芯层的材料薄膜级均聚聚丙烯进行干燥，再经190°C进行熔融挤出； 将粘接层的材料乙烯-丙烯酸甲酯共聚物进行干燥，再经190°C进行熔融挤出； 将0. 5%抗氧化剂和99. 5%乙烯-醋酸乙烯酯聚合物混合形成热熔胶层材料，并干燥， 再经200°C进行熔融挤出； 2)将上述各层材料熔融挤出后的片材按照功能层、芯层、粘接层和热熔胶层的顺序依 次排列，并于230°C将它们热合在一起形成复合片材，再经冷却铸片进行冷却，其冷却铸片 的温度为20°C ; 3 )对冷却后的复合片材放入预热辊中进行预热，其中与复合片材中的热熔胶层相接触 的预热辊温度为60°C、与功能层相接触的预热辊温度为KKTC ; 4) 对预热后的复合片材送入纵向拉伸机中采用高低温相间的纵拉辊温控制，即与复合 片材的功能层接触的钢辊温度为130°C、与热熔胶层接触的钢辊温度为90°C，并经纵向拉 伸4倍； 5) 将纵向拉伸后的复合片材再送入横向拉伸机中于150°C进行横向拉伸4倍； 6) 将横向拉伸后的复合片材经25°C迅速冷却定型，然后对其进行牵引收卷，并在牵引 过程中对预涂膜的两面进行电晕处理，得预涂膜，其功能层的厚度为3 μ m，芯层的厚度为 18 μ m，粘结层的厚度为3 μ m，热熔胶层的厚度为20 μ m。
[0025] 实施例2 : 1) 将94%薄膜级均聚聚丙烯和6%二氧化硅混合成抗粘连聚丙烯母料，再将4%抗粘连 聚丙烯母料和96%薄膜级均聚聚丙烯混合形成功能层材料，并干燥，再经260°C进行熔融挤 出； 将芯层的材料薄膜级均聚聚丙烯进行干燥，再经260°C进行熔融挤出； 将粘接层的材料乙烯-丙烯酸甲酯共聚物进行干燥，再经230°C进行熔融挤出； 将2 %抗氧化剂和98%乙烯-醋酸乙烯酯聚合物混合形成热熔胶层材料，并干燥，再经 230°C进行熔融挤出； 2) 将上述各层材料熔融挤出后的片材按照功能层、芯层、粘接层和热熔胶层的顺序依 次排列，并于250°C将它们热合在一起形成复合片材，再经冷却铸片进行冷却，其冷却铸片 的温度为25°C ; 3 )对冷却后的复合片材放入预热辊中进行预热，其中与复合片材中的热熔胶层相接触 的预热辊温度为60~70°C、与功能层相接触的预热辊温度为100~160°C ; 4) 对预热后的复合片材送入纵向拉伸机中采用高低温相间的纵拉辊温控制，即与复合 片材的功能层接触的钢辊温度为150°C、与热熔胶层接触的钢辊温度为110°C，并经纵向拉 伸5倍； 5) 将纵向拉伸后的复合片材再送入横向拉伸机中于170°C进行横向拉伸4. 5倍； 6) 将横向拉伸后的复合片材经25-40°C迅速冷却定型，然后对其进行牵引收卷，并在牵 引过程中对预涂膜的两面进行电晕处理，得预涂膜，其功能层的厚度为1 μ m，芯层的厚度为 8 μ m，粘结层的厚度为1 μ m，热烙胶层的厚度为6 μ m。
[0026] 实施例3 : 1) 将95%薄膜级均聚聚丙烯和5%二氧化硅混合成抗粘连聚丙烯母料，再将3%抗粘连 聚丙烯母料和97%薄膜级均聚聚丙烯混合形成功能层材料，并干燥，再经240°C进行熔融挤 出； 将芯层的材料薄膜级均聚聚丙烯进行干燥，再经230°C进行熔融挤出； 将粘接层的材料乙烯-丙烯酸甲酯共聚物进行干燥，再经210°C进行熔融挤出； 将1 %抗氧化剂和99%乙烯-醋酸乙烯酯聚合物混合形成热熔胶层材料，并干燥，再经 220°C进行熔融挤出； 2) 将上述各层材料熔融挤出后的片材按照功能层、芯层、粘接层和热熔胶层的顺序依 次排列，并于240°C将它们热合在一起形成复合片材，再经冷却铸片进行冷却，其冷却铸片 的温度为23°C ; 3 )对冷却后的复合片材放入预热辊中进行预热，其中与复合片材中的热熔胶层相接触 的预热辊温度为65°C、与功能层相接触的预热辊温度为130°C ; 4) 对预热后的复合片材送入纵向拉伸机中采用高低温相间的纵拉辊温控制，即与复合 片材的功能层接触的钢辊温度为140°C、与热熔胶层接触的钢辊温度为100°C，并经纵向拉 伸4. 5倍； 5) 将纵向拉伸后的复合片材再送入横向拉伸机中于150-170°C进行横向拉伸4倍； 6) 将横向拉伸后的复合片材经30°C迅速冷却定型，然后对其进行牵引收卷，并在牵引 过程中对预涂膜的两面进行电晕处理，得预涂膜，其功能层的厚度为2 μ m，芯层的厚度为 12 μ m，粘结层的厚度为2 μ m，热熔胶层的厚度为10 μ m。
[0027] 对比例： 按照现有技术中的制备工艺，将聚丙烯基材进行干燥处理后，对其进行涂布底涂剂，烘 干后与乙烯-醋酸乙烯酯聚合物挤出的热熔胶层进行复合，制得预涂膜，其是由基材层、涂 布层和热熔胶层构成。
[0028] 上述实施例1 一 3和对比例所制备的预涂膜的拉伸强度与剥离强度如下表所示：
【权利要求】
1. 一种挤出拉伸型预涂膜，其特征在于：该预涂膜由上往下依次由功能层、芯层、粘接 层和热熔胶层组成，所述功能层材料是由粘连聚丙烯母料和薄膜级均聚聚丙烯组成，其中 抗粘连聚丙烯母料的质量含量为29^4%、薄膜级均聚聚丙烯为余量； 所述芯层材料为薄膜级均聚聚丙烯； 所述粘结层材料为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物； 所述热熔胶层材料是由抗氧化剂和乙烯-醋酸乙烯酯聚合物组成，其中抗氧化剂的质 量含量为〇. 5~2 %、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物为余量。
2. 根据权利要求1所述的预涂膜，其特征在于：所述抗粘连聚丙烯母料是由薄膜级均 聚聚丙烯和二氧化硅组成，其中二氧化硅质量含量为3~6%、膜级均聚聚丙烯为余量。
3. 根据权利要求1或2所述的预涂膜，其特征在于：所述薄膜级均聚聚丙烯为等规度 为94~97wt%、熔融指数在230°C、2. 16kg条件下为2~4g/10min的均聚聚丙烯。
4. 根据权利要求1所述的预涂膜，其特征在于：所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中乙烯 含量为50~70wt%，其熔融温度为190~230°C。
5. 根据权利要求1所述的预涂膜，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中醋酸 乙烯酯的含量为18~22wt%，乙烯-醋酸乙烯酯聚合物的熔融指数在195°C、2. 15kg条件下 为 20~30 g/10min。
6. 根据权利要求1所述的预涂膜，其特征在于：所述功能层的厚度为1~3 y m，芯层的厚 度为8~18 y m，粘结层的厚度为1~3 y m，热熔胶层的厚度为6~20 y m。
7. -种如权利要求1-6任一项所述预涂膜的制备方法，其特征在于：步骤如下： 1) 将构成功能层、芯层、粘接层和热熔胶层的原料分别进行干燥处理后，再分别加入 四台挤出机中进行熔融挤出，其中功能层原料的熔融温度为210~260°C，芯层原料的熔 融温度为190~260 C，粘结层原料的溶融温度为190~230 C，热溶|父层原料的溶融温度为 200-230 °C ； 2) 各层材料熔融挤出后按功能层、芯层、粘接层和热熔胶层依次排列，并于230-250°C 将它们热合在一起形成复合片材，再经冷却铸片进行冷却，其冷却铸片的温度为20~25°C ; 3 )对冷却后的复合片材放入预热辊中进行预热，其中与复合片材中的热熔胶层相接触 的预热辊温度为60~70°C、与功能层相接触的预热辊温度为100~160°C ; 4) 对预热后的复合片材送入纵向拉伸机中采用高低温相间的纵拉辊温控制，并经纵向 拉伸4~5倍； 5) 将纵向拉伸后的复合片材再送入横向拉伸机中于150-170°C进行横向拉伸4~4. 5 倍； 6) 将横向拉伸后的复合片材经25-40°C迅速冷却定型，然后对其进行牵引收卷，并在牵 引过程中对预涂膜的两面进行电晕处理，得预涂膜。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（4)中高低温相间的纵拉辊 温控制是指与复合片材的功能层接触的钢辊温度为130_150°C、与热熔胶层接触的钢辊温 度为 90-1KTC。
【文档编号】C09J7/02GK104497901SQ201410777039
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】陈铸红, 张娜娜, 李永荃 申请人:安徽国风塑业股份有限公司