一种哑光成型膜及其制备方法及哑光包装材料与流程

文档序号:22932065发布日期:2020-11-13 16:34阅读:836来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,特别涉及一种哑光成型膜及其制备方法及哑光包装材料。



背景技术:

随着人民物质生活水平的提高,对各类食品和日用品卫生性和便捷性要求越来越高,塑料包装因为其质量轻、成本低、包装形式多样、使用便利、安全系数高等优点备受越来越多的品牌商以及消费者青睐。但塑料包装市场竞争日趋激烈,产品变化日新月异,各品牌为了抢占市场或在同品类产品竞争中脱颖而出,纷纷使用更新颖的包装形式或外观设计,以获取更高的关注度和忠诚度。

较之通过鲜艳的色彩和高亮的外观博取眼球,品牌商更倾向于打造高端和优雅的形象,以增强消费者的购买信心,于是,哑光效果的塑料包装备受青睐。现有技术中,塑料包装获取哑光效果的方法主要通过在包装表面涂哑油得以实现,但是,喷涂哑油成本较高,并且只能涂覆平面形状,而且存在不耐磨,涂覆厚度不好控制等缺陷,更重要的是由于哑油耐温性差,涂覆哑油后的塑料包装无法拉伸成型(拉伸需要加热,而油墨耐温性能差,且容易开裂),于是涂覆哑油的塑料包装材料在某些需要外形变化的领域就无法使用,无法满足差异化产品的更高需求。另外,现有的涂覆哑油的方式,通常为局部涂覆,工序较复杂,使得成本较高。因此,迫切需要一种能具有哑光效果的材料,既能使塑料包装具有哑光效果,成本低又能再加工拉伸成型。可见,现有技术还有待改进和提高。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种哑光成型膜及其制备方法及哑光包装材料,旨在解决现有技术哑光效果的塑料包装材料无法再次拉伸成型的缺陷。

为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:

一种哑光成型膜,其中,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为0.8~1.2∶6~8∶1.5~2.2,所述雾面层、芯层及电晕层通过共挤出工艺制备得到。

所述哑光成型膜中,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为1∶7∶2。

所述哑光成型膜中,所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯20%~50%,双峰聚乙烯10%~40%,消光剂1%~10%,线性低密度聚乙烯10%~40%,低密度聚乙烯10%~40%,加工助剂0.3%~2%。

所述哑光成型膜中,所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯10%~30%,线性低密度聚乙烯20%~40%,低密度聚乙烯20%~40%,填充剂10%~30%,加工助剂0.3%~2%。

所述哑光成型膜中,所述电晕层按重量百分比计包括高密度聚乙烯10%~30%,茂金属聚乙烯40%~60%,低密度聚乙烯20%~40%,加工助剂0.3%~2%。

所述哑光成型膜中,所述加工助剂包括合成pe蜡、裂解pe蜡、含氟聚合物、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐中的一种或几种。

所述哑光成型膜中,所述消光剂包括石墨、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、云母中的一种或几种。

所述哑光成型膜中,所述雾面层、芯层及电晕层的熔融指数为0.3~5g/10min(190℃/2.16kg)。

一种哑光成型膜的制备方法,其中,所述方法包括步骤:按配比取雾面层、芯层及电晕层各成分,并分别于不同的混料机中混合均匀,然后将雾面层、芯层及电晕层的混合料分别加入不同挤出机中,经过混炼、共挤出、吹膜,得到三层结构薄膜,然后再经电晕、牵引、收卷,得到哑光成型膜成品。

一种哑光包装材料,其中,所述哑光包装材料包括塑料基材层、光油层及哑光成型膜,所述哑光成型膜为如上所述的哑光成型膜,所述光油层涂覆于塑料基材层表面,所述哑光成型膜粘附于光油层表面。

有益效果:

本发明提供了一种哑光成型膜及其制备方法及哑光包装材料,所述哑光成型膜包括雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层具有哑光效果,能使包装材料呈现高档的哑光效果,所述芯层可使成型膜具有较好的拉伸强度,可使成型膜在再成型时不出现开裂或外观变化,并且透光性好,所述电晕层能具有较长的电晕保持时间,能与油墨、胶水较好的粘附。所述哑光成型膜能代替哑光油墨覆盖在图案表面,在提供立体、哑光的高档效果的同时,还能作为耐磨保护层,保护油墨图案及包装基材层,并且可在包装基材的加工工序中拉伸成型,与包装基材拉伸后的形状保持一致,且不开裂,给品牌商和消费者带来耳目一新的感觉。

具体实施方式

本发明提供一种哑光成型膜及其制备方法及哑光包装材料,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明提供一种哑光成型膜,所述成型膜主要用于包装材料的表面,包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,并且所述雾面层、芯层及电晕层是通过共挤出工艺制备得到。所述雾面层处于成型膜的上表面,表面呈粗糙的颗粒感,具有哑光效果;所述芯层位于雾面层的下方,厚度较厚,为成型膜的主体构造层,所述芯层具有较高的透光性及成型性;所述电晕层位于芯层的下方,主要与包装材料的表面或光油/胶层的表面直接接触,其透光性要求较高,粘附性较好。

具体的,上述结构的哑光成型膜中,所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯20%~50%,双峰聚乙烯10%~40%,消光剂1%~10%,线性低密度聚乙烯10%~40%,低密度聚乙烯10%~40%,加工助剂0.3%~2%。所述雾面层设置于哑光成型膜的表面,主要起到使成型膜表面具有哑光效果的作用。所述雾面层中,所述高密度聚乙烯的占比较大,并且由于高密度聚乙烯的分子量与低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯的分子量相差巨大,因此在加工过程会出现当高分子量的高密度聚乙烯形成较硬的晶粒时,低分子量的低密度聚乙烯还是半软状态,此时对体系进行双向拉伸,可以使高分子量的高密度聚乙烯晶粒突出,使薄膜表面变粗糙,从而获得哑光效果;所述双峰聚乙烯,同样具有两个不同分子量的聚乙烯成分,在加工过程中,同样会在一定温度下,既存在晶粒析出,又处于半柔软状态,通过拉伸作用,同样能获得哑光效果,并且,由于双峰聚乙烯中两种不同分子量的聚乙烯是分子级别的混合,因此在加工过程,其晶粒分布更为均匀,其哑光效果更好;所述消光剂,既能吸收和折射部分光,使表面的消光效果更好,使雾度提高,又能提高成型膜的耐磨性,使成型膜不易刮花,使图案展示效果更佳。所述雾面层通过多种分子量的聚乙烯配合使用,使材料能在成型和拉伸前后保持均匀的外观和观赏效果,不出现破损、粘热封刀或变透明等问题,并且,雾面层处于最表面,可使哑光成型膜具有柔和丝滑的磨砂手感,当用于包装盒时,能起到防滑作用。

具体的,所述消光剂包括石墨、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、云母中的一种或几种,所述消光剂可以为表面改性后的消光剂粉体,也可以是消光剂母粒,优选为消光剂母粒,主要是由于消光母粒在树脂中具有更好的分散性,得到的哑光效果更好。

具体的,所述哑光成型膜中,所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯10%~30%,线性低密度聚乙烯20%~40%,低密度聚乙烯20%~40%,填充剂10%~30%,加工助剂0.3%~2%。所述芯层设置于雾面层和电晕层之间,主要起到成型和提高雾度的作用,但是又需具备较好的透光性。上述成分中,所述高密度聚乙烯占比10%~30%,高密度聚乙烯的结晶度高,可为芯层提供本体雾度,同时,高密度聚乙烯的耐温性好,从而能提高芯层的耐温性;所述线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯在芯层中的占比较大,两者具有较好的柔软性和延伸性,因此可为芯层提供加工成型性;所述填充剂包括石墨、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、云母中的一种或几种,能提高芯层的强度和增加成型膜的本体消光性,同时降低成本。需要说明的是,所述填充剂为表面改性后的无机材料。上述组分的芯层,通过将高密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯配合使用,既满足加工成型的性能需求,保证芯层在拉伸加工过程中不开裂,成型和耐温过后无明显的外观改变,达到成型性与雾度的平衡,并且,低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的透光性好,其占比较大,使芯层具有较好的透光性。

具体的,上述哑光成型膜中,所述电晕层按重量百分比计包括高密度聚乙烯10%~30%,茂金属聚乙烯40%~60%,低密度聚乙烯20%~40%,加工助剂0.3%~2%。所述电晕层在使用过程中是紧贴待装饰产品表面的一层,通常与胶水、油墨及包装材料表面接触,需要具有较长的电晕时间及与胶水、油墨粘附性好的特性。上述配比中,所述茂金属聚乙烯占比较大,由于茂金属聚乙烯具有优异的拉伸强度和较低的热封温度,能提高体系的拉伸强度及透明度;而添加的高密度聚乙烯,能使薄膜的电晕保持时间更长,在使用过程中,利用膜层的电晕性,可直接将成型模覆盖在包装材料的表面,操作方便快捷。本申请通过调整各成分配比及控制密度和厚度,使电晕层的电晕保持时间较长,不出现剥离、开胶或产生气泡的问题,同时,电晕层还能平衡雾面层因收缩率大而引起的卷曲问题。

具体的,所述雾面层、芯层及电晕层中,所述加工助剂具体包括合成pe蜡、裂解pe蜡、含氟聚合物、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐中的一种或几种。所述加工助剂具有润滑性,能降低雾面层、芯层及电晕层在加工过程中的摩擦力,改善加工成型性。

优选的,上述哑光成型膜中,所述雾面层、芯层、电晕层中的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、双峰聚乙烯、茂金属聚乙烯的熔融指数均为0.3~5g/10min(190℃/2.16kg),并且混合后的雾面层、芯层及电晕层的熔融指数为0.3~5g/10min(190℃/2.16kg)。由于聚乙烯的熔融指数的高低直接影响到加工成型性能,熔指太低,则挤出成型时容易在产品表面留下线条,影响产品外观,而熔指太高,在吹膜过程中不易成型,降低产品的合格率,当熔融指数在0.3~5g/10min(190℃/2.16kg),具有较合适的加工性能,优选的,当雾面层、芯层及电晕层的熔融指数为2~3g/min(190℃/2.16kg)时,具有较佳的加工性能。

具体的,所述雾面层、芯层及电晕层的重量比为0.8~1.2∶6~8∶1.5~2.2,所述哑光成型膜贴附于包装材料或光油的表面,既要为包装材料提供哑光效果,又必须使光油或包装材料形成的花纹和图案能透过成型膜展示出来,由于雾面层主要提供表面雾度,起到哑光效果,因此其占比小,厚度较薄,而芯层为成型膜的主体结构层,其厚度较厚,但要求透光性好,而电晕层一方面用于成型膜与包装材料结合,另一方面还起到消除雾面层卷曲的作用,因此其厚度较雾面层厚。优选的,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为1∶7∶2,具有较优的哑光效果和透光性。

具体的,所述哑光成型膜的厚度为30~50μm,由于哑光成型膜的整体厚度影响到成型性及成本,膜越厚,成型性越好,但是成本更高。当成型膜的厚度为30~50μm具有较好的成型性和适中的成本,同时具有较好的哑光效果。优选的,所述哑光成型膜的厚度为35μm,且雾面层、芯层、电晕层的重量比为1∶7∶2时,具有较适中的耐磨性、透光性、成型性。

本发明还公开了上述哑光成型膜的制备方法,所述方法包括以下步骤:

按配比取雾面层、芯层及电晕层各成分,并分别于不同的混料机中混合均匀,除尘,然后将雾面层、芯层及电晕层的混合料分别加入不同挤出机中,经过混炼、共挤出、吹膜,得到三层结构的薄膜,然后再经电晕、牵引、收卷,得到哑光成型膜成品。

所述挤出机中各段工艺参数为:1区50-52℃,2区150℃,3区170℃,4区-8区180℃,模头温度为180℃。所述挤出机的1区属于加料段,各树脂处于初步熔融阶段,温度不宜太高,防止螺杆打滑无法喂料;2区和3区为压缩段,物料在螺杆剪切及热传递的作用下熔融混合;4区-8区为均化段,温度较高,粘流态的物料在此段进一步混合均匀,使物料能均衡通过滤网,便于后续吹膜时形成稳定的成型膜。所述模头的温度与均化段的温度相同,从而能使熔融后的物料能连续吹膜,提高成型膜的均衡性。

本发明还公开了一种哑光包装材料,所述哑光包装材料外表面具有哑光效果,所述哑光包装材料包括塑料基材层、光油层及哑光成型膜,所述塑料基材层可以是pvc、pe、pet等塑料基材,所述塑料基材通过在表面喷涂光油,使基材表面具有不同图案,所述光油的表面粘贴有如上所述的哑光成型膜,所述哑光成型膜不但能使光油图案起到哑光的效果,还能保护光油图案免受磨损,更重要的是,包装材料在进一步的加工过程中,由于哑光成型膜耐温性好,从而能拉伸成型性,实现包装材料的个性化定制,满足不同形状的包装对哑光效果的需求。

作为另一种实施方式,所述哑光包装材料包括塑料基材层和哑光成型膜,所述哑光成型膜贴附于塑料基材层的表面,所述哑光包装材料的花纹就是塑料基材层本身的花纹,所述哑光成型膜能使塑料基材层呈现哑光效果,显得更为高档。

实施例1

一种优选的哑光成型膜,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为1∶7∶2。

所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯40%,双峰聚乙烯25%,二氧化硅母粒4%,线性低密度聚乙烯15%,低密度聚乙烯15%,合成pe蜡1%。

所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯20%,线性低密度聚乙烯35%,低密度聚乙烯30%,碳酸钙6%、二氧化硅8%,合成pe蜡1%。

所述电晕层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯21%,茂金属聚乙烯50%,低密度聚乙烯28%,合成pe蜡1%。

所述高密度聚乙烯的密度为0.97g/cm3,熔融指数为1g/10min;所述低密度聚乙烯的密度为0.912g/cm3,熔融指数为2g/10min;所述线性低密度聚乙烯的密度为0.912g/cm3,熔融指数为2g/10min;所述双峰聚乙烯的密度为0.925g/cm3,熔融指数为1.2g/10min;所述茂金属聚乙烯的密度为0.92g/cm3,熔融指数为1.5g/10min。

所述哑光成型膜的制备方法为:按配比取雾面层、芯层及电晕层各成分,并分别于不同的混料机中混合均匀,除尘,然后将雾面层、芯层及电晕层的混合料分别加入不同挤出机中,经过混炼、共挤出、吹膜,得到三层结构薄膜,然后再经电晕、牵引、收卷,得到具有哑光效果的成型膜。

所述挤出机中各段工艺参数为:1区50-52℃,2区150℃,3区170℃,4区-8区180℃,模头温度为180℃。

制备得到的哑光成型膜的厚度为35μm,经透光率/雾度测定仪检测,其雾度为68%,透光率为88%,将哑光成型膜贴附于喷涂有光油图案的pet包装基材上,经100℃再次成型后,仍保持均匀外观,具有哑光效果。

实施例2

一种哑光成型膜,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为0.8∶8∶1.5。

所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯20%,双峰聚乙烯40%,石墨5%、滑石粉5%,线性低密度聚乙烯15%,低密度聚乙烯13%,裂解pe蜡2%。

所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯30%,线性低密度聚乙烯20%,低密度聚乙烯35%,碳酸钙14.7%,裂解pe蜡0.3%。

所述电晕层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯10%,茂金属聚乙烯60%,低密度聚乙烯28%,裂解pe蜡2%。

所述高密度聚乙烯的密度为0.94g/cm3,熔融指数为2g/10min;所述低密度聚乙烯的密度为0.92g/cm3,熔融指数为1g/10min;所述线性低密度聚乙烯的密度为0.92g/cm3,熔融指数为1g/10min;所述双峰聚乙烯的密度为0.92g/cm3,熔融指数为2g/10min;所述茂金属聚乙烯的密度为0.91g/cm3,熔融指数为2g/10min。

所述哑光成型膜的制备方法与实施例1相同,具体步骤可参阅实施例1,在此不做详细说明。

制备得到的哑光成型膜的厚度为50μm,经透光率/雾度测定仪检测,其雾度为65%,透光率为85%,将哑光成型膜贴附于包装基材上,经100℃再次成型后,仍保持均匀外观,具有哑光效果。

实施例3

一种哑光成型膜,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为1.2∶6∶2.2。

所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯50%,双峰聚乙烯10%,硅灰石母粒1%,线性低密度聚乙烯20%,低密度聚乙烯18.7%,含氟聚合物0.3%。

所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯10%,线性低密度聚乙烯40%,低密度聚乙烯20%,滑石粉母粒28%,含氟聚合物2%。

所述电晕层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯30%,茂金属聚乙烯40%,低密度聚乙烯29.7%,含氟聚合物0.3%。

所述高密度聚乙烯的密度为0.95g/cm3,熔融指数为1.3g/10min;所述低密度聚乙烯的密度为0.918g/cm3,熔融指数为1.2g/10min;所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918g/cm3,熔融指数为1.2g/10min;所述双峰聚乙烯的密度为0.93g/cm3,熔融指数为0.3g/10min;所述茂金属聚乙烯的密度为0.93g/cm3,熔融指数为0.3g/10min。

所述哑光成型膜的制备方法与实施例1相同,具体步骤可参阅实施例1,在此不做详细说明。

制备得到的哑光成型膜的厚度为30μm,经透光率/雾度测定仪检测,其雾度为66%,透光率为84%,将哑光成型膜贴附于包装基材上,经100℃再次成型后,仍保持均匀外观,具有哑光效果。

实施例4

一种哑光成型膜,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为0.9∶7.5∶2。

所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯25%,双峰聚乙烯19%,碳酸钙5%,线性低密度聚乙烯10%,低密度聚乙烯40%,乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐1%。

所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯25%,线性低密度聚乙烯24%,低密度聚乙烯40%,二氧化硅5%、云母5%,乙撑双硬脂酰胺1%。

所述电晕层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯29%,茂金属聚乙烯50%,低密度聚乙烯20%,乙撑双硬脂酰胺1%。

所述高密度聚乙烯的密度为0.96g/cm3,熔融指数为1.0g/10min;所述低密度聚乙烯的密度为0.917g/cm3,熔融指数为1.5g/10min;所述线性低密度聚乙烯的密度为0.917g/cm3,熔融指数为1.5g/10min;所述双峰聚乙烯的密度为0.924g/cm3,熔融指数为1.5g/10min;所述茂金属聚乙烯的密度为0.915g/cm3,熔融指数为1.8g/10min。

所述哑光成型膜的制备方法与实施例1相同,具体步骤可参阅实施例1,在此不做详细说明。

制备得到的哑光成型膜的厚度为40μm,经透光率/雾度测定仪检测,其雾度为63%,透光率为87%,将哑光成型膜贴附于包装基材上,经100℃再次成型后,仍保持均匀外观,具有哑光效果。

实施例5

一种哑光成型膜,所述成型膜包括依次设置的雾面层、芯层及电晕层,所述雾面层、芯层、电晕层的重量比为1.1∶6.5∶1.9。

所述雾面层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯21%,双峰聚乙烯21%,硅灰石3%、云母4%,线性低密度聚乙烯40%,低密度聚乙烯10%,硬脂酸盐1%。

所述芯层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯14%,线性低密度聚乙烯25%,低密度聚乙烯30%,硅灰石15%、云母15%,硬脂酸盐1%。

所述电晕层按重量百分比计包括:高密度聚乙烯14%,茂金属聚乙烯45%,低密度聚乙烯40%,硬脂酸盐1%。

所述高密度聚乙烯的密度为0.965g/cm3,熔融指数为0.8g/10min;所述低密度聚乙烯的密度为0.914g/cm3,熔融指数为1.8g/10min;所述线性低密度聚乙烯的密度为0.914g/cm3,熔融指数为1.8g/10min;所述双峰聚乙烯的密度为0.928g/cm3,熔融指数为0.9g/10min;所述茂金属聚乙烯的密度为0.925g/cm3,熔融指数为0.8g/10min。

所述哑光成型膜的制备方法与实施例1相同,具体步骤可参阅实施例1,在此不做详细说明。

制备得到的哑光成型膜的厚度为35μm经透光率/雾度测定仪检测,其雾度为65%,透光率为82%,将哑光成型膜贴附于包装基材上,经100℃再次成型后,仍保持均匀外观,具有哑光效果。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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