CN110039694A - 模内标制备工艺及其模内标 - Google Patents

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Abstract

本技术方案公开了模内标制备工艺及其模内标，所述模内标制备工艺包括保护层与基材层复合、熔融层与基材层复合；所述模内标包括基材层、保护层、熔融层，所述基材层印有图案标识的一面为正面，所述基材层的另一面为反面，所述保护层设置在所述基材层的正面上，所述熔融层设置在所述基材层的反面上；所述的膜内签的制备工艺是在一台双面淋膜机上完成，省去了过多的工序同时也省去了大部分的辅助性材料，从而大大降低了制造成本，起到了节能减排和减少环境污染，工序简单且成熟，可操作性强，而且其耐候性能及产品的综合性能比现有工艺有所提高。

Description

模内标制备工艺及其模内标
技术领域
本发明属于标签/模内标签技术领域，特别涉及模内标制备工艺及其模内标。
背景技术
模内标指的是预先印刷好的纸张、合成物或薄腆标签，背面涂有特别的热熔胶粘剂，在塑料吹制，注塑或热成型前放在模型里面，以生成塑料瓶或盆。标签和瓶体基本在同一个平面上，看不见标签的边缘，就好像是将图直接印在瓶体表面上一样。
目前，模内标大都是使用涂布的方式使模内标的多层材料结合在一起，涂布的涂料多为胶黏剂，尤其是与塑料容器结合的热熔层材料多为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)热溶胶，EVA热溶胶是目前比较环保的热熔胶，但是EVA热熔胶在加热过程中容易氧化，因此，在制造热熔胶过程中会加入诸如氧化剂BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、增粘萜烯树脂和石油树脂(C9)、邻苯二甲酸二丁酯等辅助性材料，这些辅助性材料在EVA热熔胶的生产过程中不参与主要反应，只是在补偿EVA在加热过程中的过度氧化，因此这些辅助性材料增加了生产企业的生产成本，并且这些辅助性材料在制造过程中也会对环境造成污染，加之添加了上述辅助性材料会使得模内标的制备工艺复杂，导致能耗及人力成本增加，虽然偶尔在一些制造模内标中部添加上述组分，但是为了使得模内标中的各层结构结合牢固，也会添加环氧树脂、聚氨酯、甲基丙烯酸酯、羟乙基纤维素等，这些材料的添加同样会增加制造成本及造成环境污染。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本技术方案的目的在于提供模内标及其制备工艺，所述模内标的原料中省去了辅助性材料，其制备过程省去了过多工序。
为解决上述问题，本技术方案采用下述技术方案：
模内标的制备工艺，包括以下步骤：
保护层的涂覆料的制备：将质量比为1∶(1～2)的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯混合均匀，得到聚乙烯混合料，并将聚乙烯混合料进行热风式干燥；
保护层与基材层复合：所述基材层的正面为基材层印有图案标记的一面，所述基材层的另一面为反面；与将基材层装入淋膜机中，并使得基材层的正面与淋膜机的第一螺筒的挤出料口对应；将制备好的聚乙烯混合料装入挤出机的第一螺筒，并设置所述第一螺筒的温度，将所述聚乙烯混合料进行熔融处理；其中第一螺筒压力为5Mpa～15Mpa，涂覆模头温度为315±20℃，将所述聚乙烯混合料涂覆在所述基材层的正面上，从而形成保护层；并且在涂覆的过程中，同时使用复合轮，对保护层及基材层进行压合；
熔融层与基材层复合：将乙烯-醋酸乙烯树脂进行干燥处理后，直接流入淋膜机的第二螺筒，所述淋膜机的第二螺筒的挤出料口对应基材层的反面；设置所述第二螺筒的温度，对乙烯-醋酸乙烯树脂进行加热融化，第二螺筒压力为5Mpa～15Mpa，涂覆模头的温度为240±10℃，对所述基材层的反面进行涂覆，从而形成熔融层；并且在涂覆的过程中，同时使用压纹轮，对熔融层及基材层进行压合；
保护层与基材层复合、熔融层与基材层复合时影响所述膜内签质量的重要步骤，压合力主要是通过气缸产生的，压合力的大小可通过调节气缸压缩空气的压力进行调节，压合时间主要通过橡胶压辊的切线长短控制，且橡胶压辊的切线长短同橡胶硬度和气缸压力相关；在保护层与基材复合及熔融层与基材层复合的过程中，所用复合轮及压纹轮的压合力为6～9kg/cm2，压合时间为0.02～0.03s。
进一步地，在保护层与基材层复合的步骤中，所用的复合轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃；水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在30～40℃，如果轮面温度过高会使得保护层与基材层复合后，保护层的材料产生雾面而影响透明性，如果轮面温度过低则会影响复合的层间结合力，容易造成分层现象；
进一步地，在熔融层与基材层复合的步骤中，所述压纹轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃；冷却水温度与环境温度和相关湿度有关，水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在35～45℃，因为轮面温度过低会对复合层间的强度有消极影响，容易造成分层现象，而轮面温度过高则会使复合膜产生雾面，在满足雾度情况下应尽可能提高温度，这对提高层间的结合强度有正向帮助；
基材层在于保护层、熔融层复合之前，基材层材料需要经过电晕处理，以充分提高其材料的表面张力，基材层材料在经过电晕处理后，其表面张力需要满足PP、PE≥40达恩/厘米、PET≥52达恩/厘米，电晕处理必须在线同步，以避免材料的表面张力因时效性而影响复合效果，电晕处理的具体过程为：将基材层放在电晕机下处理，其中电晕机的功率为0.3～1.0W/m2。
当基材层所用材料的强度不能达到复合强度，例如使用PET材料作为基材层时，则在基材层与保护层复合之前，需要对基材层进行粘合层涂布处理，其具体过程为：所述粘合剂的涂布干量为0.01～0.3g/m2、涂布完成后在温度为70～90℃在进行干燥处理，干燥时间为2～4s；其中涂布粘合层时，可使用凹板式网纹涂布，所用涂布凹板的目数可根据涂布量决定，一般可选择在70～100目，并且在固定的目数下，可通过调节涂布液的浓度进行修正。
所述粘合层涂布处理中，所用粘合剂为AC剂，且所用AC剂为水基型聚乙烯亚胺底涂剂干式复合剂，可使用甲醇、乙醇、异丙醇、水中的一种或多种为溶剂。
模内标，包括基材层、保护层、熔融层，所述基材层印有图案标识的一面为正面，所述基材层的另一面为反面，所述保护层设置在所述基材层的正面上，所述熔融层设置在所述基材层的反面上。
进一步地，所述基材层为BOPP薄膜、BOPP发泡膜、PP薄膜、PE薄膜或PET薄膜；所述保护层为聚乙烯层；所述熔融层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层。
进一步地，所述熔融层上设有压纹线，所述压纹线为15～30μ，线距为0.4～2mm。
本技术方案的有益效果为：所述模内标结构简单，且不使用诸如抗氧化剂BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、增粘树脂萜树脂和石油树脂(C9)、邻苯二甲酸二丁酯等辅助性材料，因此本技术方案中所述的膜内签对环境更为友好，并且极大地降低了厂家的生产成本；传统膜内签中的熔融层是通过粘合层与基材层结合，那熔融层与基材层的结合效果全靠之间的粘合层保证，但是这种结构容易出现分层现象，从而影响膜内签的质量；而本技术方案中所述的膜内签中的熔融层与基材层直接融合，熔融层与基材直接融合连接这样就避免了分层现象的产生，从而保证了膜内签的质量；
本技术方案中所述的膜内签的制备工艺是在一台双面淋膜机上完成，省去了过多的工序同时也省去了大部分的辅助性材料，从而大大降低了制造成本，起到了节能减排和减少环境污染，工序简单且成熟，可操作性强，而且其耐候性能及产品的综合性能比现有工艺有所提高。
具体实施方式
实施例1
膜内签，包括基材层、保护层、熔融层，所述基材层印有图案标识的一面为正面，所述基材层的另一面为反面，所述保护层设置在所述基材层的正面上，所述熔融层设置在所述基材层的反面上；述熔融层上设有压纹线，所述压纹线为15～30μ，线距为0.4～2mm；其中基材层所用材料为PP材料；所述保护层所用材料为高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合料；所述熔融层所用材料为乙烯-醋酸乙烯。
上述膜内签的制备工艺为：
保护层的涂覆料的制备：将质量比为1∶1的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯混合均匀，得到聚乙烯混合料，并将聚乙烯混合料进行热风式干燥，并将其装入挤出机的第一螺筒中；
同样将乙烯-醋酸乙烯通过热风式干燥后，将其装入挤出机的第二螺筒中；将基材层撞到淋膜机的放卷台上，印有图案标记的一面对应第一螺筒的挤出料口；无图案标记的一面对应第二螺筒的挤出料口；
装载好基材层后，调节第一螺筒与第二螺筒的温度、压力及涂覆模头温度，将第一螺筒加热区设置为5个区域，其5个区域温度依次为220±20℃/250±20℃/275±20℃/300±20℃/310±20℃，其中混练架桥段温度为300℃，混练架桥时间为5s，所述第一螺筒的压力为5Mpa～15Mpa，对应第一螺筒的涂覆模头温度为315±20℃；
将第二螺筒加热区设置为5个区域，其5个区域温度依次为220±20℃/250±20℃/275±20℃/300±20℃/310±20℃，其中混练架桥段温度为200℃，混练架桥时间4s，所述第二螺筒的压力为5Mpa～15Mpa，对应第二螺筒的涂覆模头温度为240±10℃；
当第一螺筒、第二螺筒及模头温度达到要求后，启动淋膜机主机，慢速进机淋膜复合，其中保护层与基材层复合时，所用复合轮压力为6～9kg/cm2，复合速度为80～100m/min；熔融层与基材层复合时，所用复合轮压力为6～9kg/cm2，复合速度为80～100m/min；在淋膜复合的同时开动电晕机并将电晕机的功率调整到0.5W/m2，打开复合轮的冷却循环***，其中在保护层与基材层复合中，所用的复合轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃，水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在30～40℃；熔融层与基材层复合，所用的复合轮为压纹轮，所述压纹轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃，冷却水温度与环境温度和相关湿度有关，水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在35～45℃；在复合过程中时，需要监控复合轮的轮面温度、复合出口的基材层的膜面温度及复合后的表面透明度，及时修改复合轮中的冷却水温度。
实施例2
模内标，包括基材层、保护层、熔融层，所述基材层印有图案标识的一面为正面，所述基材层的另一面为反面，所述保护层设置在所述基材层的正面上，所述熔融层设置在所述基材层的反面上。
进一步地，所述基材层所用材料为PET材料；所述保护层所用材料为高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合料；所述熔融层所用材料为乙烯-醋酸乙烯。
所述模内标还包括粘合层，所述粘合层设置在所述保护层与基材层之间，所述粘合层为聚乙烯亚胺水性溶液。
上述膜内签的制备工艺为：
保护层的涂覆料的制备：将质量比为1∶1的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯混合均匀，得到聚乙烯混合料，并将聚乙烯混合料进行热风式干燥，并将其装入挤出机的第一螺筒中；
同样将乙烯-醋酸乙烯通过热风式干燥后，将其装入挤出机的第二螺筒中；
将基材层撞到淋膜机的放卷台上，印有图案标记的一面对应第一螺筒的挤出料口；无图案标记的一面对应第二螺筒的挤出料口；
装载好基材层后，调节第一螺筒与第二螺筒的温度、压力及涂覆模头温度，将第一螺筒加热区设置为5个区域，其5个区域温度依次为220±20℃/250±20℃/275±20℃/300±20℃/310±20℃，其中混练架桥段温度为300℃，混练架桥时间为5s，所述第一螺筒的压力为5Mpa～15Mpa，对应第一螺筒的涂覆模头温度为315±20℃；
将第二螺筒加热区设置为5个区域，其5个区域温度依次为220±20℃/250±20℃/275±20℃/300±20℃/310±20℃，其中混练架桥段温度为200℃，混练架桥时间4s，所述第二螺筒的压力为5Mpa～15Mpa，对应第二螺筒的涂覆模头温度为240±10℃；
将水基型聚乙烯亚胺底涂剂干式复合剂和乙醇、水按浓度1wt％(以聚乙烯亚胺剂)调配粘合层涂料，粘合层涂料调配好后放置与淋膜机相对应的凹式涂布浴槽中，对基材层进行粘合层涂布，开启干燥烘箱，设定温度为85℃；
当第一螺筒、第二螺筒、模头温度及干燥烘箱温度达到要求后，启动淋膜机主机，同时调整涂布的刮刀，使粘合层涂料均匀分布并涂覆于基材层上；慢速进机淋膜复合，其中保护层与基材层复合时，所用复合轮压力为6～9kg/cm2，复合速度为80～100m/min；熔融层与基材层复合时，所用复合轮压力为6～9kg/cm2，复合速度为80～100m/min；在淋膜复合的同时开动电晕机并将电晕机的功率调整到0.5W/m2，打开复合轮的冷却循环***，其中在保护层与基材层复合中，所用的复合轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃，水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在30～40℃；熔融层与基材层复合，所用的复合轮为压纹轮，所述压纹轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃，冷却水温度与环境温度和相关湿度有关，水温度控制以轮面的表面温度为控制点，轮面温度应控制在35～45℃；在复合过程中时，需要监控复合轮的轮面温度、复合出口的基材层的膜面温度及复合后的表面透明度，及时修改复合轮中的冷却水温度。
经成品质量检验，实施例1与实施例2制备的膜内签均无法用常规的物理方法将其各层分离，所以，其剥离强度非常好，膜面光亮通透，熔融层纹理清晰均匀，使得膜内签与塑料容器在熔融件气泡快速彻底地排清，在注塑成形和吹塑成形的塑料容器均有良好的操作性以及与容器的一体性，使容器美观，标识清晰。

Claims (8)

1.模内标的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
保护层的涂覆料的制备：将质量比为1∶(1～2)的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯混合均匀，得到聚乙烯混合料，并将聚乙烯混合料进行热风式干燥；
保护层与基材层复合：所述基材层的正面为基材层印有图案标记的一面，所述基材层的另一面为反面；与将基材层装入淋膜机中，并使得基材层的正面与淋膜机的第一螺筒的挤出料口对应；将制备好的聚乙烯混合料装入挤出机的第一螺筒，并设置所述第一螺筒的温度，将所述聚乙烯混合料进行熔融处理；其中第一螺筒压力为5Mpa～15Mpa，涂覆模头温度为315±20℃，将所述聚乙烯混合料涂覆在所述基材层的正面上，形成保护层；并且在涂覆的过程中，同时使用复合轮，对保护层及基材层进行压合；
熔融层与基材层复合：将乙烯-醋酸乙烯树脂进行干燥处理后，直接流入淋膜机的第二螺筒，所述淋膜机的第二螺筒的挤出料口对应基材层的反面；设置所述第二螺筒的温度，对乙烯-醋酸乙烯树脂进行加热融化，第二螺筒压力为5Mpa～15Mpa，涂覆模头的温度为240±10℃，对所述基材层的反面进行涂覆，从而形成熔融层；并且在涂覆的过程中，同时使用压纹轮，对熔融层及基材层进行压合。
2.根据权利要求1所述的模内标的制备工艺，其特征在于，在保护层与基材层复合的步骤中，所用的复合轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃。
3.根据权利要求1所述的模内标的制备工艺，其特征在于，在熔融层与基材层复合的步骤中，所述压纹轮内通有冷却水，冷却水温度为20～30℃。
4.根据权利要求1所述的模内标的制备工艺，其特征在于，还包括电晕处理，所述电晕处理步骤在所述保护层与基材层复合、所述熔融层与基材层复合之前，其具体内容为：将基材层装入电晕机中，电晕机的功率为0.3～1.0W/m2。
5.根据权利要求1所述的模内标的制备工艺，其特征在于，还包括粘合层涂布步骤，所述粘合层涂布步骤在所述保护层与基材层复合、所述熔融层与基材层复合步骤之前，所述粘合剂的涂布干量为0.01～0.3g/m2、涂布完成后在温度为70～90℃在进行干燥处理，干燥时间为2～4s。
6.模内标，其特征在于，包括基材层、保护层、熔融层，所述基材层印有图案标识的一面为正面，所述基材层的另一面为反面，所述保护层设置在所述基材层的正面上，所述熔融层设置在所述基材层的反面上。
7.根据权利要求6的模内标，其特征在于，所述基材层为BOPP薄膜、BOPP发泡膜、PP薄膜、PE薄膜或PET薄膜；所述保护层为聚乙烯层；所述熔融层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层。
8.根据权利要求6所述的模内标，其特征在于，所述熔融层上设有压纹线，所述压纹线为15～30μ，线距为0.4～2mm。
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