一种耐久耐磕碰PETG热收缩膜及其制备方法与流程

本发明属于热收缩膜领域，具体涉及一种耐久耐磕碰petg热收缩膜及其制备方法。

背景技术：

1、petg热收缩膜作为一种环保型聚酯薄膜，具有良好的机械强度、阻隔性、化学稳定性及环境亲和性，被广泛使用在饮料包装、日化品包装及电池包装方面，但目前市场上多数的petg热缩标签会由于运输和使用过程中的磨损和磕碰，在印刷、合掌或套标时，发生薄膜脆断等问题，严重影响薄膜后端的印刷及合掌正常进行。标签套标使用在器皿上后，在运输过程中瓶身之间及瓶身和包装箱体之间会产生碰撞和摩擦，由于标签的耐磕碰性能不佳，在长时间的运输后会造成标签表面出现磕痕、破损甚至断裂脱落的情况，严重影响包装效果，造成较大的损失。

2、对于很多包装情况，通过使用耐磨、耐刮擦油墨可以增加标签的耐磨性，但包装器皿的棱角上产生的磕碰会直接对标签膜造成损伤，导致薄膜断裂，因此从根源处提升薄膜自身的耐磕碰性能，才能够有效减少标签薄膜在运输过程中产生的损伤问题。

3、目前文献报道的增加薄膜耐磕碰性能的方法为增加耐磨油墨及涂层或与其他材料复合等。但使用耐磨油墨、涂层无法在根本上解决标签的损伤问题，而petg薄膜与其他材料复合后，材料强度增加但总体材料不具有收缩性，存在套标无法收缩的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种耐久耐磕碰petg热收缩膜及其制备方法，本发明所制备的热收缩膜能够有效减少薄膜在长途运输以及使用过程中与其他物体在接触过程中产生的划痕和碰伤等，从根源处提升薄膜自身的耐磕碰性能。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，依次包括印刷层、芯层和耐久层；所述印刷层主要包括npg改性pet和功能性母料；所述芯层主要包含pet、petg和耐磕碰增韧剂；所述耐久层主要包括npg改性pet、pet、耐刮擦剂、功能性母料和润滑剂。所述印刷层中npg改性pet的质量百分比为96.0％～99.2％，功能性母料的质量百分比为0.8％～4.0％；所述芯层中的petg的质量百分比为60％～75％，耐磕碰增韧剂的质量百分比为5％～15％，pet的质量百分比为10％～35％；所述耐久层中npg改性pet的质量百分比为72.5％～85.5％，pet的质量百分比为10％～15％，所述耐刮擦剂的质量百分比为1.5％～2.5％，功能性母料的质量百分比为0.8％～4.0％，润滑剂的质量百分比为2.2％～6.0％。

3、优选地，所述petg为s2012、伊士曼gn071或伊士曼0603。

4、优选地，所述pet为中石化仪征化纤bg80、中石化仪征化纤fg600或源宏高分子yh600。

5、进一步的，所述耐刮擦剂为透明粉、纳米氧化锌或纳米碳酸钙。

6、优选地，所述功能性母料为由二氧化硅、滑石粉、粘土、高岭土中的一种或多种与芥酸酰胺复配而成。

7、进一步的，所述耐磕碰增韧剂为poe-g-gma(甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯弹性体)或e-ma-gma(含甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)。

8、进一步的，所述润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂醇、季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。

9、优选地，所述耐久耐磕碰petg热收缩膜的厚度为30～100μm。

10、优选地，所述印刷层、芯层和耐久层的厚度比例为10：60：30。

11、一种制备上述耐久耐磕碰petg热收缩膜的方法，包含如下步骤：

12、步骤(1)、将各原料在真空干燥器中干燥去除水分；

13、步骤(2)、将npg改性pet和功能性母料分别按质量百分比为96.0％～99.2％和0.8％～4.0％的配比在混合器中初步混合作为印刷层的混合原料；将petg、耐磕碰增韧剂和pet分别按质量百分比为60％～75％、5％～15％和10％～35％的配比在混合器中初步混合作为芯层的混合原料；将npg改性pet、pet、耐刮擦剂、功能性母料和润滑剂分别按质量百分比为72.5％～85.5％、10％～15％、1.5％～2.5％、0.8％～4.0％和2.2％～6.0％的配比在混合器中初步混合作为耐久层的混合原料；

14、步骤(3)、将各层的混合原料分别在行星式混合器中混合均匀，混料时间不少于1h，混料温度为70℃；将各层配料按照芯层与表层的混料区分分别投入双螺杆挤出机进行熔融塑化，螺杆直径为80mm，螺杆长径比为32，温度为260℃～265℃；

15、步骤(4)、将熔融塑化后的各层原料经由三层复合模头(模头温度为260℃～280℃)熔融挤出，在急冷辊中冷却成铸片，急冷过程中控制急冷辊转动的线速度与熔体流出速度的比≤5，温度为33℃～37℃；

16、步骤(5)、对铸片进行双向拉伸，纵向拉伸条件为：80℃～90℃预热后，在80～100℃下使其拉伸倍数达到1.2～1.5，纵向拉伸后在40～60℃下冷却定型；纵向拉伸结束后进行横向拉伸，横向拉伸的条件为：90～110℃预热后，在70～90℃下使其拉伸倍数达到3.5～4.5，横向拉伸后在80～90℃下冷却定型得到耐久耐磕碰的petg热收缩膜；

17、步骤(6)、牵引收卷、分切、包装、成品。

18、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

19、(1)本发明方法制备的收缩膜具有三个功能层结构，薄膜整体能够集合各功能层的优点，同时各层材料均为pet材料的衍生物，极性相近，各层间粘合力强，不存在分层的问题，可以降低设备操作难度，减少复合工艺，降低膜的总体厚度，从而降低生产成本；

20、(2)本发明方法制备的三层共挤薄膜，表层主要包含熔融指数较高的采用npg改性、chdm或npg+chdm单体加入改性的pet材料，有效降低印刷材料的结晶度，其中加入功能性母料有利于增加印刷层的粗糙度，可以有效增加油墨腐蚀及附着力，提升薄膜整体的印刷性；

21、(3)本发明方法在芯层和耐久层中加入一定的pet组分，结合拉伸工艺中合适的拉伸比调控及提升薄膜定型温度等，在保持薄膜良好的合掌性能的前提下，在一定程度上提升了薄膜结晶度，从而有效提升了薄膜的整体拉伸强度，增韧剂主要在芯层中对薄膜整体柔韧性进行改善，在薄膜强度不降低的情况下，有效增加了薄膜的延伸率，使得薄膜在使用过程中呈现韧性和强度兼具的特点；

22、(4)本发明方法在耐久层中加入的耐刮擦剂及润滑剂，可以强化高分子的分子排列，强化高分子的性能，提高硬度，助剂迁移到塑料的表面，形成均匀的颗粒分散，提高制品的表面光洁度提高耐刮擦性能，同时基本不影响制品的透明度；

23、(5)本发明薄膜生产工艺简单，耐磕碰、耐刮擦及强度性能优良，通过该薄膜包装的产品能够在较长时间内保持美观。

技术特征：

1.一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，依次包括印刷层、芯层和耐久层，其特征在于，所述印刷层主要包括npg改性pet和功能性母料；所述芯层主要包含pet、petg和耐磕碰增韧剂；所述耐久层主要包括npg改性pet、pet、耐刮擦剂、功能性母料和润滑剂；所述印刷层中npg改性pet的质量百分比为96.0％～99.2％，功能性母料的质量百分比为0.8％～4.0％；所述芯层中的petg的质量百分比为60％～75％，耐磕碰增韧剂的质量百分比为5％～15％，pet的质量百分比为10％～35％；所述耐久层中npg改性pet的质量百分比为72.5％～85.5％，pet的质量百分比为10％～15％，所述耐刮擦剂的质量百分比为1.5％～2.5％，功能性母料的质量百分比为0.8％～4.0％，润滑剂的质量百分比为2.2％～6.0％。

2.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述petg为s2012、伊士曼gn071或伊士曼0603。

3.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述pet为中石化仪征化纤bg80、中石化仪征化纤fg600或源宏高分子yh600。

4.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述耐刮擦剂为透明粉、纳米氧化锌或纳米碳酸钙。

5.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述功能性母料为由二氧化硅、滑石粉、粘土、高岭土中的一种或多种与芥酸酰胺复配而成。

6.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述耐磕碰增韧剂为poe-g-gma或e-ma-gma。

7.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂醇、季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述耐久耐磕碰petg热收缩膜的厚度为30～100μm。

9.如权利要求1所述的一种耐久耐磕碰petg热收缩膜，其特征在于，所述印刷层、芯层和耐久层的厚度比例为10：60：30。

10.一种制备上述耐久耐磕碰petg热收缩膜的方法，其特征在于，包含如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种耐久耐磕碰PETG热收缩膜，依次包括印刷层、芯层和耐久层，所述印刷层主要包括NPG改性PET和功能性母料；所述芯层主要包含PET、PETG和耐磕碰增韧剂；所述耐久层主要包括NPG改性PET、PET、耐刮擦剂、功能性母料和润滑剂；本发明还公开了上述热收缩膜的制备方法，将各层原料干燥后均匀混合，经过挤出熔融塑化、模头铸片、双向拉伸、冷却定型、收卷得到所述热收缩膜。本发明方法制备的热收缩膜具有三个功能层结构，薄膜整体能够集合各功能层的优点，同时各层材料均为PET材料的衍生物，极性相近，不存在分层的问题，可以降低设备操作难度，减少工艺流程，降低膜的总体厚度，从而降低生产成本。

技术研发人员：赵越超,李沅鸿,张启纲,樊鹏鹏,袁琳,罗云鹏,吴齐
受保护的技术使用者：河南达新源新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11