CN111548748A - 一种防止薄膜表面润湿张力衰减的pte预涂膜及其加工方法 - Google Patents

一种防止薄膜表面润湿张力衰减的pte预涂膜及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜及其加工方法，涉及包装材料技术领域，所述PTE预涂膜包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层；所述表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯5～15份、润湿剂0.5～2.5份、固化剂0.5～2.5份、水80～95份。本发明通过在基材薄膜层上涂覆一层表面处理剂而无需对薄膜进行电晕处理，就可以达到理想的附着效果，其初始达因值与经电晕处理的预涂膜的达因值接近，但随放置时间的延长其达因值衰减量很低，薄膜表面润湿张力好，印刷质量好。

Description

一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜及其加工方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，尤其涉及一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜及其加工方法。
背景技术
PET薄膜，即聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，是综合性能最好的一种阻隔性高分子材料，具有优良的物理和化学特性，吸水性低、尺寸稳定性很高、阻隔性好、耐酸耐油，广泛应用于食品、饮料等包装中。预涂膜是指预先将塑料薄膜上胶、复卷后，再与纸张印品复合的工艺，是一种用于印刷产品非常重要的软包装材料，这种产品在使用过程中具有安全环保、操作方便、高效节能、性能优异等特点，其市场所占份额正在逐步提高。将预涂膜覆在纸质印刷物、包装物等印刷品表面能够起到很好的防水、防撕裂等保护作用。
PET预涂膜在生产加工时一般需要对薄膜层和热熔胶层进行高频高压电火花电晕处理，以增加材料的极性，提高薄膜表面润湿张力。同时，高压高频电火花将薄膜材料表面通过冲击打毛(用高放大倍数的电子显微镜观察，可在处理表面看到小沟槽状凹凸不平)，从而提高了胶黏剂和油墨的浸润性和接触面积。然而，普通PET预涂膜放置一段时间后，环境温度和空气中的水蒸汽会导致薄膜表面的电晕值衰减加速，从而使得油墨在其表面因附着力差发生迁移，影响印刷质量，而现做现用又极大的缩减生产操作空间。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜及其加工方法，该PTE预涂膜达因值高，且随放置时间延长衰减量少，印刷效果好。
本发明提出的一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层；所述表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯5～15份、润湿剂0.5～2.5份、固化剂0.5～2.5份、水80～95份。
优选地，所述表面处理剂层的材料用量为2～3g/m2。
优选地，所述水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯；优选地，所述润湿剂为有机硅润湿剂、丙烯酸类润湿剂中的任意一种或一种以上；优选地，所述固化剂为芳香胺类固化剂、改性胺类固化剂或磺酸类固化剂中的任意一种或一种以上。
优选地，所述热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物、引发剂、抗氧化剂、增塑剂、石蜡和增粘剂混合制成，其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物的重量百分含量为87～92％；优选地，热熔胶层的厚度为8～20μm。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为20～25/10min，其中醋酸乙烯的重量百分含量为20％；优选地，所述引发剂为过氧化二异丙苯；优选地，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚；优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯；优选地，所述增粘剂为甘油松香酯、石油树脂、氧茚树脂中的任意一种。
优选地，所述底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺；优选地，用量为0.5～0.8g/m2。
优选地，所述基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜；优选地，厚度为8～25μm。
本发明还提出了上述防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在氧化性气体的作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，收卷、分切，即得。
优选地，所述氧化性气体为臭氧。
优选地，所述电晕处理的功率为18～25W/m2。
有益效果：本发明提出了一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，通过在基材薄膜层上涂覆一层表面处理剂而无需对薄膜进行电晕处理，并针对表面处理存在的环保、处理面粘性、透光性和黄边等问题，选用水性聚氨酯，并通过选择聚氨酯的合成原料聚酯脂肪族多元醇，解决表面涂层透光性和表面粘性等问题，且该表面处理剂在PTE基材上有很好的附着效果。该PTE预涂膜初始达因值与经电晕处理的预涂膜的达因值接近，但随放置时间的延长其达因值衰减量很低，薄膜表面润湿张力好。该PTE预涂膜对各类油墨和胶粘剂都有一定的渗透作用，大大增加油墨等涂层在PET基材上的附着力，消除附着力不足的现象，而且保证后期客户使用长时间电晕不衰弱，简化了工艺，并节省了设备投资，保证产品优异品质。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层。
表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯5份、润湿剂0.5份、固化剂0.5份、水94份；其中，水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯，润湿剂为有机硅润湿剂，固化剂为芳香胺类固化剂。表面处理剂层的材料用量为2g/m2。
热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物87份、引发剂2份、抗氧化剂3份、增塑剂1份、石蜡5份和增粘剂2份混合制成；其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为20/10min，引发剂为过氧化二异丙苯，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚，增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增粘剂为甘油松香酯。热熔胶层的厚度为8μm。
底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺，用量为0.5g/m2。
基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜，其厚度为8μm。
本发明还提出了上述防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在臭氧作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，电晕处理的功率为18W/m2，收卷、分切，即得。
实施例2
本发明提出的一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层。
表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯15份、润湿剂2.5份、固化剂2.5份、水80份；其中，水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯，润湿剂为丙烯酸类润湿剂，固化剂为改性胺类固化剂。表面处理剂层的材料用量为3g/m2。
热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物92份、引发剂1.5份、抗氧化剂2份、增塑剂1份、石蜡2.5份和增粘剂1份混合制成；其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为25/10min，引发剂为过氧化二异丙苯，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚，增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增粘剂为石油树脂。热熔胶层的厚度为20μm。
底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺，用量为0.8g/m2。
基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜，其厚度为25μm。
本发明还提出了上述防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在臭氧作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，电晕处理的功率为25W/m2，收卷、分切，即得。
实施例3
本发明提出的一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层。
表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯8份、润湿剂1份、固化剂1份、水90份；其中，水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯，润湿剂为有机硅润湿剂，固化剂为磺酸类固化剂。表面处理剂层的材料用量为2.4g/m2。
热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物90份、引发剂1.5份、抗氧化剂1.5份、增塑剂2份、石蜡3份和增粘剂2份混合制成；其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为22/10min，引发剂为过氧化二异丙苯，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚，增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增粘剂为甘油松香酯。热熔胶层的厚度为12μm。
底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺，用量为0.6g/m2。
基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜，其厚度为15μm。
本发明还提出了上述防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在臭氧作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，电晕处理的功率为20W/m2，收卷、分切，即得。
实施例4
本发明提出的一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层。
表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯12份、润湿剂1.5份、固化剂1.5份、水85份；其中，水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯，润湿剂为有机硅润湿剂，固化剂为芳香胺类固化剂。表面处理剂层的材料用量为2.6g/m2。
热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物90份、引发剂1.5份、抗氧化剂2.5份、增塑剂1.5份、石蜡2.5份和增粘剂2份混合制成；其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为24/10min，引发剂为过氧化二异丙苯，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚，增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯，增粘剂为氧茚树脂。热熔胶层的厚度为15μm。
底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺，用量为0.7g/m2。
基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜，其厚度为20μm。
本发明还提出了上述防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在臭氧作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，电晕处理的功率为22W/m2，收卷、分切，即得。
对比例1
与实施例1相比，区别仅在于：1.PTE预涂膜不含有表面处理剂层；2.加工方法S4中对基材薄膜层和热熔胶层都进行高频高压电晕处理；其余组成及加工方法均与实施例1相同。
对实施例1和对比例1中制得的PTE预涂膜的上表面进行达因值测试，测试方法是将乙二醇***和甲酰胺按照不同比例混合，配制不同达因值的测试溶液，分别用棉签蘸取不同达因值的测试溶液在PET预涂膜表面划一下，如果划痕不收缩则其达因值就是相应的测试溶液的达因值。具体实验数据见表1。
表1实施例1和对比例1中制得的PTE预涂膜的达因值
放置时间 0天 7天 15天 25天 35天 55天
实施例1 达因值 56 56 56 54 54 50
对比例1 达因值 58 48 44 38 38 38
从表1中可以看出，实施例1和对比例1的PTE预涂膜的初始达因值接近，但随着放置时间的延长，对比例1中PTE预涂膜的达因值衰减明显，7d就降低了17.2％，而实施例1中的防止55d才降低了12％。放置25d后，对比例1中PTE预涂膜的达因值降低至38，而膜的表面如果需要印刷，达因值不能低于38，如果低于38油墨因附着力差发生迁移。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，包括自下而上依次设置的热熔胶层、底涂剂层、基材薄膜层和表面处理剂层；所述表面处理剂层的材料由以下重量百分比的组分组成：水性聚氨酯5～15份、润湿剂0.5～2.5份、固化剂0.5～2.5份、水80～95份。
2.根据权利要求1所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述表面处理剂层的材料用量为2～3g/m2。
3.根据权利要求1或2所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述水性聚氨酯为聚酯脂肪族水性聚氨酯；优选地，所述润湿剂为有机硅润湿剂、丙烯酸类润湿剂中的任意一种或一种以上；优选地，所述固化剂为芳香胺类固化剂、改性胺类固化剂或磺酸类固化剂中的任意一种或一种以上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述热熔胶层的材料是由乙烯-醋酸乙烯聚合物、引发剂、抗氧化剂、增塑剂、石蜡和增粘剂混合制成，其中，乙烯-醋酸乙烯聚合物的重量百分含量为87～92％；优选地，热熔胶层的厚度为8～20μm。
5.根据权利要求4所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯聚合物在190℃、2.16kg条件下的熔融指数为20～25/10min，其中醋酸乙烯的重量百分含量为20％；优选地，所述引发剂为过氧化二异丙苯；优选地，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚；优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯；优选地，所述增粘剂为甘油松香酯、石油树脂、氧茚树脂中的任意一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述底涂剂层的材料为聚乙烯亚胺；优选地，用量为0.5～0.8g/m2。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜，其特征在于，所述基材薄膜层为双向拉伸聚酯薄膜；优选地，厚度为8～25μm。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将基材薄膜层放卷后，在其上表面涂布表面处理剂层的材料，烘干成膜，收卷备用；
S2、将底涂剂层的材料涂覆在基材薄膜层的下表面上，烘干，得底涂剂层；
S3、将热熔胶层的材料经熔融挤出后，在氧化性气体的作用下，通过流延法复合到底涂剂层的表面形成热熔胶层；
S4、修边、测厚，对热熔胶层进行高频高压电晕处理，收卷、分切，即得。
9.根据权利要求8所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，其特征在于，所述氧化性气体为臭氧。
10.根据权利要求8所述的防止薄膜表面润湿张力衰减的PTE预涂膜的加工方法，其特征在于，所述电晕处理的功率为18～25W/m2。
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