一種可用于噴碼的煙用b0pp薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可用于噴碼的煙用B0PP薄膜及其制備方法，采用三層結(jié)構(gòu)直接共擠復(fù)合方式，各層的原料配方如下：上表層共聚物聚丙烯90-99重量份、可印刷防粘連母料1-10重量份；芯層均聚物聚丙烯55-79重量份、增剛劑母料20-35重量份、爽滑-抗靜電劑母料1-10重量份■’下表層共聚物聚丙烯50-70重量份、爽滑劑母料20-30重量份、防粘連母料10-20重量份。本發(fā)明采用材料改性及工藝調(diào)整相結(jié)合，使薄膜的內(nèi)表層具有較強(qiáng)的表面附著力，可以達(dá)到較好地粘附油墨，使得薄膜具備印刷或者噴碼等傳統(tǒng)煙膜無法達(dá)致的功效；而且具有良好的上機(jī)適用性，挺度好，彈性模量高，光學(xué)性能優(yōu)良，有效解決一般硬盒香煙包裝薄膜無法配套該包裝機(jī)組生產(chǎn)使用的技術(shù)難題。
【專利說明】—種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于BOPP薄膜加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可用于防偽噴碼專用配套的香煙包裝用BOPP薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]部分大型煙草企業(yè)出于對自有品牌產(chǎn)品的安全性考慮，在香煙包裝BOPP薄膜上采用噴墨印刷技術(shù)，印刷防偽數(shù)字代碼稱為普遍采用的方式。由于BOPP薄膜屬于高分子聚合物，分子結(jié)構(gòu)中缺少強(qiáng)極性基團(tuán)，所以它的化學(xué)穩(wěn)定性很高，能耐酸、耐堿、抗油、抗水，在常溫下，既不被一般溶劑溶解，對印刷油墨也缺乏必要的親和力。另外，在BOPP煙膜的材料組成部分，熱封層使用的添加劑，以及芯層上遷移出來到熱封層的添加劑，由于材料性能上的原因，或多或少會對于薄膜的表面特性，也就是油墨的親和力有著直接影響，市場上一般煙膜的表面張力值通常只有20達(dá)因甚至更低，難以符合印刷及高速噴碼的要求。
[0003]因此，有必要對現(xiàn)有的煙用BOPP薄膜技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使其符合在其上進(jìn)行噴碼的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜及其制備方法，該BOPP薄膜不僅具有可印刷性，而且具有良好的上機(jī)適用性，挺度好，彈性模量高，光學(xué)性能優(yōu)良，可以用于防偽噴碼專用配套硬盒小包香煙包裝機(jī)組，有效解決一般硬盒香煙包裝薄膜無法配套該包裝機(jī)組生產(chǎn)使用的技術(shù)難題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，采用三層結(jié)構(gòu)直接共擠復(fù)合方式，薄膜的上表層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯共聚物，薄膜的芯層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯均聚物，薄膜的下表層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯共聚物，其特征在于，所述薄膜各層的原料配方如下:(I)上表層
[0007]共聚物聚丙烯90-99重量份
[0008]可印刷防粘連母料1-10重量份
[0009]⑵芯層
[0010]均聚物聚丙烯55-79重量份
[0011]增剛劑母料20-35重量份
[0012]爽滑-抗靜電劑母料1-10重量份
[0013]⑶下表層
[0014]共聚物聚丙烯50-70重量份
[0015]爽滑劑母料20-30重量份
[0016]防粘連母料10-20重量份
[0017]優(yōu)選地，所述可印刷防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯，有效成分是有機(jī)硅聚合體，濃度是l-5wt%,粒徑大小為4um。
[0018]優(yōu)選地，所述增剛劑母料及爽滑劑-抗靜電劑母料的載體是均聚物聚丙烯；增剛劑母料的有效成分是具有C5或C9的氫化樹脂，濃度為40?60Wt% ;爽滑-抗靜電劑母料的有效成分是陽離子型抗靜電劑乙基胺、非離子型抗靜電劑單硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，濃度是6wt%。
[0019]優(yōu)選地，所述爽滑劑母料及防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯；爽滑劑母料的有效成分是高粘度娃酮，濃度是6wt% ;防粘連母料的有效成分是合成娃石，濃度是4wt%,粒徑大小為4um。
[0020]優(yōu)選地，所述的爽滑-抗靜電劑是由氨基化合物、乙基胺以及單硬脂酸甘油酯復(fù)合而成。
[0021]一種上述可用于噴碼的煙用BOPP薄膜的制備方法，其特征在于，按照配方準(zhǔn)備好原材料后，按照如下步驟進(jìn)行:
[0022](I)芯層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入串聯(lián)的熔融單螺桿擠出機(jī)和計量單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過粗過濾器、計量泵、主過濾器，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ；
[0023](2)上表層和下表層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入各自的單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過過濾器和計量泵，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ；
[0024](3)三層聚合物熔體在模頭處匯合后流出，在氣刀附片裝置的作用下，貼附在急冷輥表面，經(jīng)過急冷輥和水槽的快速冷卻，形成固體鑄片，然后依次經(jīng)過縱向、橫向拉伸；拉伸后的BOPP薄膜需立即進(jìn)行電暈處理和風(fēng)冷處理，電暈處理后薄膜的表面張力為30?45達(dá)因，冷風(fēng)溫度為20?35°C ；
[0025](4)在橫向拉伸工序后，陸續(xù)經(jīng)過在線測厚、邊料切割、靜電消除、自動收卷、時效處理等生產(chǎn)工序；
[0026](5)依照客戶的具體使用要求分切成對應(yīng)規(guī)格的成品膜卷。
[0027]其中，步驟(3)中，縱向預(yù)熱溫度為85?135°C，拉伸溫度為70?120°C，定形溫度為90?120°C，縱向拉伸比為3.5?8.5 ;橫向預(yù)熱溫度為150?220°C，拉伸溫度為120?170°C，定形溫度為135?165°C，橫向拉伸比為5?10，時間為I?5秒。
[0028]本發(fā)明的有益效果在于:針對防偽噴碼專用配套硬盒小包香煙包裝機(jī)組的特點(diǎn)，經(jīng)過多次試驗(yàn)及分析總結(jié)，本發(fā)明采用材料改性及工藝調(diào)整相結(jié)合，使薄膜的內(nèi)表層具有較強(qiáng)的表面附著力，可以達(dá)到較好地粘附油墨，使得薄膜具備印刷或者噴碼等傳統(tǒng)煙膜無法達(dá)致的功效；另外，配備高效透明性的爽滑劑以及耐磨性材料，使得薄膜能夠具有較低的摩擦系數(shù)，可以保證上機(jī)包裝過程順暢；而配備的耐磨性材料則可為薄膜與煙機(jī)的接觸面提供抗磨花功效。通過表層共聚物與增滑劑母料、防粘連母料的有效配搭，為光學(xué)性能的進(jìn)一步提聞提供了空間；在此基礎(chǔ)上特選的芯層主料以及聞效持久的爽滑_抗靜電劑母料，賦予了薄膜優(yōu)良的光學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031 ] 按照如下的原料配方:
[0032](I)上表層
[0033]共聚物聚丙烯93重量份
[0034]防粘連母料(可印刷)7重量份
[0035]防粘連母料(可印刷)的載體是共聚物聚丙烯，有效成分是有機(jī)硅聚合體，濃度是l-5wt%,粒徑大小為4um。。
[0036]⑵芯層
[0037]均聚物聚丙烯63重量份
[0038]增剛劑母料32重量份
[0039]爽滑-抗靜電劑母料5重量份
[0040]增剛劑母料及爽滑劑-抗靜電劑母料的載體是均聚物聚丙烯。增剛劑母料的有效成分是具有C5或C9的氫化樹脂，濃度為40?60wt% ;爽滑-抗靜電劑母料的有效成分是陽離子型抗靜電劑乙基胺、非離子型抗靜電劑單硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，濃度是6wt%。
[0041]⑶下表層
[0042]共聚物聚丙烯60重量份
[0043]爽滑劑母料25重量份
[0044]防粘連母料15重量份
[0045]爽滑劑母料及防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯。爽滑劑母料的有效成分是高粘度硅酮，濃度是6wt% ;防粘連母料的有效成分是合成硅石，濃度是4wt%，粒徑大小為4um。。
[0046]生產(chǎn)工藝如下:
[0047](I)芯層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入串聯(lián)的熔融單螺桿擠出機(jī)和計量單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過粗過濾器、計量泵、主過濾器，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ；
[0048](2)上表層和下表層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入各自的單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過過濾器和計量泵，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ；
[0049](3)三層聚合物熔體在模頭處匯合后流出，在氣刀附片裝置的作用下，貼附在急冷輥表面，經(jīng)過急冷輥和水槽的快速冷卻，形成固體鑄片，然后依次經(jīng)過縱向、橫向拉伸。縱向預(yù)熱溫度為85?135°C，拉伸溫度為70?120°C，定形溫度為90?120°C，縱向拉伸比為3.5?8.5 ;橫向預(yù)熱溫度為150?220°C，拉伸溫度為120?170°C，定形溫度為135?165°C，橫向拉伸比為5?10，時間為I?5秒；拉伸后的BOPP薄膜需立即進(jìn)行電暈處理和風(fēng)冷處理，電暈處理后薄膜的表面張力為30?45達(dá)因，冷風(fēng)溫度為20?35°C ；
[0050](4)在橫向拉伸工序后，陸續(xù)經(jīng)過在線測厚、邊料切割、靜電消除、自動收卷、時效處理等生產(chǎn)工序；
[0051](5)依照客戶的具體使用要求分切成對應(yīng)規(guī)格的成品膜卷。
[0052]按上述原料配方和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的BOPP薄膜，總厚度為21um，上表層為lum，芯層為19um，下表層為lum，其物理性能實(shí)測指標(biāo)見表I。
[0053]實(shí)施例2
[0054]按照如下的原料配方:
[0055](I)上表層
[0056]共聚物聚丙烯94重量份
[0057]防粘連母料6重量份
[0058]防粘連母料(可印刷)的載體是共聚物聚丙烯，有效成分是有機(jī)硅聚合體，濃度是l-5wt%,粒徑大小為4um。。
[0059]⑵芯層
[0060]均聚物聚丙烯65重量份
[0061]增剛劑母料30重量份
[0062]爽滑-抗靜電劑母料5重量份
[0063]增剛劑及爽滑劑-抗靜電劑母料的載體是均聚物聚丙烯。增剛劑母料的有效成分是具有C5或C9的氫化樹脂，濃度為40?60wt% ;爽滑-抗靜電劑母料的有效成分是陽離子型抗靜電劑乙基胺、非離子型抗靜電劑單硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，濃度是6wt%。
[0064](3)下表層
[0065]共聚物聚丙烯60重量份
[0066]爽滑劑母料25重量份
[0067]防粘連母料15重量份
[0068]爽滑劑母料及防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯。爽滑劑母料的有效成分是高粘度娃酮，濃度是6wt% ;防粘連母料的有效成分是合成娃石,濃度是4wt%,粒徑大小為4um。
[0069]生產(chǎn)工藝與實(shí)施例1基本相同，生產(chǎn)出來的BOPP薄膜其物理性能實(shí)測指標(biāo)見表I
[0070]表I
[0071]
實(shí)測數(shù)值項(xiàng)目單位 #1」試方法]
___實(shí)施例1 實(shí)施例2
縱向 N/mm2167.36 159.83
抗張強(qiáng)度DIN53455-6-5
橫向 N/mm2287.83 266.64
縱向 ％ 141.90 167.16斷裂伸長率 DIN53455-6-5__橫向％___50.28 44.84
縱向％8.47.8熱收縮率 BMSTT02_ 橫向 % 7.9 8.0
_M__0/0ASTM P 10031.1__1.0
_光澤度__%ASTM P 245796.4__95.5
_摩擦系數(shù)____DIN 53375-A0.1600.151
_熱封強(qiáng)度__N/15mniBMSTT01__3ΛΙ__3.02
彈性模量(縱向) N/mm2DIN53457-Z2803.56 2487.38
GB/T
潤濕張力 raN/m30-4530-45___14216-2008__
[0072]以上是采用逐次雙向拉伸加工法生產(chǎn)的。
[0073]采用上述工藝方法生產(chǎn)出來的BOPP薄膜，含有三層共擠復(fù)合結(jié)構(gòu)，分別為上表層、芯層和下表層，上表層主要體現(xiàn)抗粘結(jié)和可印刷噴碼的作用，下表層主要體現(xiàn)爽滑、抗粘結(jié)和熱封的作用，芯層主要體現(xiàn)薄膜的特性。薄膜的總厚度為21um，其中，上表層與下表層分別為lum。表層厚度是隨著薄膜的厚度變化而相應(yīng)增減的，這樣有利于保證薄膜在卷煙包裝機(jī)中快速熱封時的熱封效果。
[0074]本發(fā)明在上表層采用的防粘連母料(可印刷)中，有效成份是有機(jī)硅聚合體。在這一表層進(jìn)行電暈處理，其目的是用高能的電子和離子轟擊薄膜表面，使其鏈狀分子斷裂，鏈斷裂時產(chǎn)生的自由基與空氣電暈產(chǎn)物發(fā)生氧化、交聯(lián)反應(yīng)，使薄膜表面產(chǎn)生極性基團(tuán)，薄膜表面被激活，部分離子注入薄膜，使表面粗化，從而增大薄膜的表面張力，改善薄膜的可印刷性能。電暈處理強(qiáng)度是關(guān)鍵控制工藝，需控制在一定范圍內(nèi)，若強(qiáng)度過小，則影響薄膜的印刷噴碼效果；若強(qiáng)度過大，則影響薄膜的上機(jī)運(yùn)行性能，導(dǎo)致包裝設(shè)備難以順暢進(jìn)行生產(chǎn)。
[0075]本發(fā)明在芯層采用抗靜電劑是為了降低靜電對薄膜在生產(chǎn)、運(yùn)輸及包裝使用過程中的影響。由于BOPP薄膜需要經(jīng)過熱加工成型，因此本發(fā)明所用的抗靜電劑是由非離子型抗靜電劑和陽離子型抗靜電劑這兩種抗靜電劑復(fù)合而成的耐熱性較好的抗靜電劑。
[0076]本發(fā)明在下表層采用的爽滑劑母料中，有效成份是高粘度硅酮；抗粘劑母料的有效成份是合成硅石。
[0077]本發(fā)明所生產(chǎn)出來的BOPP薄膜，不僅具有良好的上機(jī)適用性，挺度好，彈性模量高，光學(xué)性能優(yōu)良，而且可印刷性較佳，適用于防偽噴碼專用配套硬盒小包香煙包裝機(jī)組，有效解決一般硬盒香煙包裝薄膜無法配套該包裝機(jī)組生產(chǎn)使用的技術(shù)難題。
[0078]本實(shí)施例目的在于使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員可以據(jù)其了解本發(fā)明的技術(shù)方案并加以實(shí)施，并不能以其限制本專利的保護(hù)范圍，凡依據(jù)本發(fā)明披露技術(shù)所作的變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書所述內(nèi)容為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，采用三層結(jié)構(gòu)直接共擠復(fù)合方式，薄膜的上表層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯共聚物，薄膜的芯層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯均聚物，薄膜的下表層結(jié)構(gòu)的主要成分是聚丙烯共聚物，其特征在于，所述薄膜各層的原料配方如下: (1)上表層 共聚物聚丙烯90-99重量份 可印刷防粘連母料ι-?ο重量份 (2)芯層 均聚物聚丙烯55-79重量份 增剛劑母料20-35重量份 爽滑-抗靜電劑母料ι-?ο重量份 (3)下表層 共聚物聚丙烯50-70重量份 爽滑劑母料20-30重量份 防粘連母料10-20重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，其特征在于，所述可印刷防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯，有效成分是有機(jī)硅聚合體，濃度是l_5wt %，粒徑大小為 4um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，其特征在于，所述增剛劑母料及爽滑劑-抗靜電劑母料的載體是均聚物聚丙烯；增剛劑母料的有效成分是具有C5或C9的氫化樹脂，濃度為40?60wt% ;爽滑-抗靜電劑母料的有效成分是陽離子型抗靜電劑乙基胺、非離子型抗靜電劑單硬脂酸甘油酯以及氨基化合物，濃度是6wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，其特征在于，所述爽滑劑母料及防粘連母料的載體是共聚物聚丙烯；爽滑劑母料的有效成分是高粘度硅酮，濃度是6wt% ;防粘連母料的有效成分是合成娃石,濃度是4wt%,粒徑大小為4um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜，其特征在于，所述的爽滑-抗靜電劑是由氨基化合物、乙基胺以及單硬脂酸甘油酯復(fù)合而成。
6.一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜的制備方法，其特征在于，按照配方準(zhǔn)備好原材料后，按照如下步驟進(jìn)行: (1)芯層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入串聯(lián)的熔融單螺桿擠出機(jī)和計量單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過粗過濾器、計量泵、主過濾器，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ； (2)上表層和下表層的原材料經(jīng)過混合均勻、干燥處理后，進(jìn)入各自的單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融塑化，然后經(jīng)過過濾器和計量泵，進(jìn)入模頭，各段的溫度設(shè)定為:220?280°C，熔體溫度為200?250°C ； (3)三層聚合物熔體在模頭處匯合后流出，在氣刀附片裝置的作用下，貼附在急冷輥表面，經(jīng)過急冷輥和水槽的快速冷卻，形成固體鑄片，然后依次經(jīng)過縱向、橫向拉伸；拉伸后的BOPP薄膜需立即進(jìn)行電暈處理和風(fēng)冷處理，電暈處理后薄膜的表面張力為30?45達(dá)因，冷風(fēng)溫度為20?35°C ; (4)在橫向拉伸工序后，陸續(xù)經(jīng)過在線測厚、邊料切割、靜電消除、自動收卷、時效處理等生廣工序； (5)依照客戶的具體使用要求分切成對應(yīng)規(guī)格的成品膜卷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可用于噴碼的煙用BOPP薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，縱向預(yù)熱溫度為85?135°C，拉伸溫度為70?120°C，定形溫度為90?120°C，縱向拉伸比為3.5?8.5 ;橫向預(yù)熱溫度為150?220°C，拉伸溫度為120?170°C，定形溫度為135?165°C,橫向拉伸比為5?10,時間為I?5秒。
【文檔編號】B29C55/08GK104210206SQ201410419636
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】吳增青, 陳岳, 陳廣忠, 楊建武, 周先進(jìn) 申請人:湛江包裝材料企業(yè)有限公司