CN113561596A - 一种精美印刷的复合成型片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精美印刷复合成型片材，从上至下依次包括印刷层、成型层和热封层；所述印刷层为PET流延聚酯膜，成型层为热吸塑成型片材APET材质，热封层为PE‑EVOH或PP‑EVOH共挤易揭膜材质，所述印刷层按印刷面、成型层、以及封口层通过无溶剂复合工艺，使用聚氨酯型胶黏剂复合在一起，形成厚度为200‑900μm的精美印刷复合成型片材。本发明的精美印刷复合成型片材制备方法简单，各层之间的结合度牢固，加强了其成型性能，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及印刷的复合成型片材技术领域，具体涉及一种高性能复合片材及其制备方法。
背景技术
传统成型片材有两大基础材料，目前应用最广的是PVC复合片材，但随着食品安全以及环保可持续化的不断要求，PVC的缺点不断放大，首先PVC是二噁英的主要来源。二噁英(TCDD)是二氧芑家族中最致命的物质，是一种众所周知的致癌物质和荷尔蒙分解者及一种有毒的化合物，对人和动物有着很大的危害。当PVC生产、回收和在焚烧炉中毁弃时，或者PVC的产品在意外燃烧时如垃圾掩埋时，就会产生二噁英；其次，生产PVC过程中需要加入很多的增塑剂，但在食品包装领域，增塑剂的添加量要求越来越严格，这也会成为PVC应用场景不断受限的一大要素。其次，聚苯乙烯-PS是仅次于PVC应用多的片材材质，但PS结构中含有苯环，苯环的存在会影响PS制品的回收再利用，且很难通过自然分解的过程进行分类处理。
随着技术的进步和消费者消费习惯的改变，复合片材也越来越朝高性能化、多功能化、节约化发展。传统复合成型片材由于其单面成型性能的限制，还有市场需求包装内容物由固体向流体转变使得对复合片材成型性能的要求更高了，同时对复合片材的印刷外观、表面光泽度，走机模切连贯性，热传导性也提出来了新的要求，新型的复合成型片材以其美观及较好的阻隔性能。因此，有必要对现有食品包装用片材的原料成分和生产工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种表面光泽度高、自封且低温下易揭开、开启无残留的一种高性能复合片材及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种精美印刷复合成型片材，所述片材从上至下依次包括印刷层、成型层(支撑层)和热封层；所述印刷层为PET流延聚酯膜材质，厚度为10-30μm；所述成型层(支撑层)为流延法热吸塑片材APET材质，厚度为150-700μm；所述热封层为PE-EVOH或PP-EVOH多层共挤高阻隔易揭膜材质，厚度为30-160μm；所述印刷层、成型层(支撑层)、以及热封层通过胶黏剂复合在一起，形成厚度为200-900μm的精美印刷复合成型片材。
优选的技术方案是，所述胶黏剂为聚氨酯类无溶剂胶黏剂。
优选的技术方案还有，所述印刷层为流延法单向取向PET聚酯膜材质，具备可吸塑成型和尺寸稳定性双重性能，并提供优秀的透明度。
优选的技术方案还有，所述成型层(支撑层)可采用流延法热吸塑片材APET材质，具备无定形非结晶特性，易于热成型。
优选的技术方案还有，所述热封层可采用多层高阻隔共挤薄膜-PE-EVOH-PE或PP-EVOH-PP，具备易揭开启功能，且揭开界面洁净无残留。
优选的技术方案还有，所述热封层采用P7层以上共挤生产设备，PE-EVOH或PP-EVOH共挤易揭膜材质的阻隔层厚度最低不能少于3.5μm。
一种精美印刷复合成型片材的制备方法，包括以下步骤：
S1、印刷层的制备：将聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过冷却隧道进行急速单向拉伸取向定型处理，从而制得满足产品要求的印刷层基材，然后通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得色彩精美的多样式印刷膜。
S2、热封层的制备：将原料按照配方设计顺序放入料斗中，经模头熔融塑化共挤得到PE-EVOH或PP-EVOH共挤膜，并对该共挤膜的复合面进行在线电晕处理；
S3、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在所述成型层为热吸塑片材APET的上、下两面形成上、下粘合层；
S4、复合：将上述S1步骤处理后的印刷层的印刷面、S2步骤处理后的热封层的电晕面面分别与S3步骤所得的APET的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到精美印刷复合成型片材半成品；
S5、熟化：将精美印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于40-55℃熟化72h，即得到精美印刷复合成型片材成品；
S6、分切收卷：根据产品要求将上述S5步骤所制得的印刷复合成型片材成品进行分切并收卷。
优选的技术方案是，所述S2步中的PE-EVOH或PP-EVOH共挤膜的厚薄均匀度为平均偏差≤3％，极限偏差≤5％；
所述胶黏剂的上胶量1.3-2.0g/m2；
所述精美复合机的参数设置为：复合温度40-45℃，复合压力为0.3-0.5MPa；
所述精美印刷复合成型片材成品用于吹塑成型需满足剥离强度≥4N/15mm。
所述精美印刷复合成型片材成品的表观光泽度≥100，表观光泽度的测试角为60°；
所述精美印刷复合成型片材成品的自封热合强度2N-8N/15mm，测试条件：160℃0.2mpa.2s。
所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明中的印刷复合成型片材，以流延法聚酯APET片材为主体结构，通过与单向拉伸聚酯薄膜复合，提高了表观光泽度，提升了最终包装产品的展示效果；
2、相比常规的复合成型片材，本发明采用与自主开发的多层共挤易揭膜复合，所得成品片材具有易揭开启无残留的开启效果，并且和传统的成型片材的易揭功能比，此成品片材具有自封易揭开启无残留的特殊功能。
3、本发明的热封层设计，研究了支撑层不同材质导热系数的变量影响，分析统计市场上PVC和PS片材同等热封条件下的易揭数据，自主开发出了满足APET支撑层的热封层配方，并且获得了能更低温度下热封易揭的热封层，降低了下游客户的热能支出损耗。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的缩写解释如下：
PET：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；
APET：无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯片材
PE-EVOH:乙烯-乙烯醇共聚物：
实施例1
本发明是一种印刷复合成型片材，从上至下依次包括印刷层、成型层(支撑层)和热封层；所述热封层为PE-EVOH共挤膜材质，厚度为40μm；所述成型层(支撑层)为APET材质，厚度为170μm；所述印刷层为流延法PET薄膜，厚度为10μm；所述热封层按PE面在上易揭热封面在下、支撑层、以及印刷层层通过聚氨酯型无溶剂胶黏剂复合在一起，形成厚度为220μm的印刷复合成型片材。
上述印刷复合成型片材的制备方法，包括以下步骤：
S1、热封层的制备：热封层具有高阻隔以及自封易揭无残留的功能属性，按照特定工艺配方，7层(PE/PE/Tie/EVOH/PE/PE)上吹共挤设备上进行生产，来制备相应需求的封口膜；
S2、成型层(支撑层)的制备：将聚酯原料分配放入料斗中，按三层挤出，经模头熔融塑化挤出流延制得符合要求的APET片材，三层的层厚比为：20％/60％/20％；
S3、印刷层的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过特定冷却金属辊进行急速单向拉伸取向处理，从而制得满足产品要求的印刷层基材；
S4、印刷：将S3制备获得的单向取向型聚酯薄膜，通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得色彩精美的多样式印刷膜；
S5、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在上述S2步骤的APET的上、下两面形成上、下粘合层，涂胶量1.5g/m2；
S6、复合：将上述S1步骤处理后的热封层的PE电晕面、S3步骤处理后的印刷层的印刷面分别与S4步骤所得的APET面的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到印刷复合片材半成品，复合压力：0.25mpa；
S7、熟化：将印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于35℃熟化72h，即得到印刷复合成型片材成品；
S8、分切收卷：根据产品要求将上述S7步骤所制得的印刷复合成型片材成品进行分切并收卷。
所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
实施例2
本实施例的印刷复合成型片材同实施例1，不同之处在于：
印刷层的单向拉伸PET的厚度为15μm；
成型层(支撑层)的APET的厚度为250μm；
热封层的PE-EVOH共挤膜厚度为60μm。
S1、热封层的制备：热封层具有高阻隔以及自封易揭无残留的功能属性，按照特定工艺配方，7层(PE/PE/Tie/EVOH/PE/PE)上吹共挤设备上进行生产，来制备相应需求的封口膜；
S2、成型层(支撑层)的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出，分配放入料斗中，经模头熔融塑化挤出流延制得符合要求的APET片材，三层的层厚比范围为：25％/55％/20％；
S3、印刷层的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过特定冷却隧道进行急速单向拉伸取向处理，从而制得满足产品要求的印刷层基材；
S4、印刷：将S3制备获得的单向取向型聚酯薄膜，通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得色彩精美的多样式印刷膜；
S5、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在上述S2步骤的APET的上、下两面形成上、下粘合层，涂胶量1.5g/m2；
S6、复合：将上述S1步骤处理后的热封层的PE电晕面、S3步骤处理后的印刷层的印刷面分别与S4步骤所得的APET面的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到印刷复合片材半成品，复合压力：0.25mpa；
S7、熟化：将印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于35℃熟化72h；
S8、分切收卷：根据产品要求将上述S7步骤所制得的印刷复合成型片材成品进行分切并收卷。
所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
实施例3
本实施例的印刷复合成型片材同实施例1，不同之处在于：
印刷层的单向拉伸PET的厚度为25μm；
支撑层的APET的厚度为500μm；
热封层的PE-EVOH的厚度为100μm。
S1、热封层的制备：热封层具有高阻隔以及自封易揭无残留的功能属性，按照特定工艺配方，7层(PE/PE/Tie/EVOH/PE/PE)上吹共挤设备上进行生产，来制备相应需求的封口膜；
S2、成型层(支撑层)的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入料斗中，经模头熔融塑化挤出流延制得符合要求的APET片材，三层的层厚比为：30％/40％/30％；
S3、印刷层的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过特定冷却隧道进行急速单向拉伸取向处理，从而制得满足本专利产品要求的印刷层基材；
S4、印刷：将S3制备获得的单向取向型聚酯薄膜，通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得色彩精美的多样式印刷膜；
S5、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在上述S2步骤的APET的上、下两面形成上、下粘合层，涂胶量1.5g/m2；
S6、复合：将上述S1步骤处理后的热封层的PE电晕面、S3步骤处理后的印刷层的印刷面分别与S4步骤所得的APET面的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到印刷复合片材半成品，复合压力：0.3mpa；
S7、熟化：将印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于40℃熟化72h；
S8、分切收卷：根据产品要求将上述S7步骤所制得的印刷复合成型片材成品进行分切并收卷。
所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
实施例4：
本实施例的印刷复合成型片材同实施例1，不同之处在于：
印刷层的单向拉伸PET的厚度为25μm；
支撑层的APET的厚度为700μm；
热封层的PE-EVOH的厚度为100μm。
S1、热封层的制备：热封层具有高阻隔以及自封易揭无残留的功能属性，按照特定工艺配方，7层(PE/PE/Tie/EVOH/PE/PE)上吹共挤设备上进行生产，来制备相应需求的封口膜；
S2、成型层(支撑层)的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入料斗中，经模头熔融塑化挤出流延制得符合要求的APET片材，三层的层厚比为：30％/55％/25％；
S3、印刷层的制备：将特定牌号聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过特定冷却隧道进行急速单向拉伸取向处理，从而制得满足本专利产品要求的印刷层基材；
S4、印刷：将S3制备获得的单向取向型聚酯薄膜，通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得色彩精美的多样式印刷膜；
S5、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在上述S2步骤的APET的上、下两面形成上、下粘合层，涂胶量1.5g/m2；
S6、复合：将上述S1步骤处理后的热封层的PE电晕面、S3步骤处理后的印刷层的印刷面分别与S4步骤所得的APET面的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到印刷复合片材半成品，复合压力：0.4mpa；
S7、熟化：将印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于45℃熟化72h；
S8、分切收卷：根据产品要求将上述S7步骤所制得的印刷复合成型片材半成品进行分切并收卷。
所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
对比例1
本对比例的印刷成型片材的结构同实施例1，不同之处在于：表层采用流延法聚丙烯薄膜-CPP；其余生产过程一致。
对比例2
本对比例的印刷成型片材的结构同实施例1，不同之处在于：表层采用双向拉伸聚酯薄膜-BOPET；其余生产过程一致。
测试方法和测试结果：
光泽度：参照标准ASTM D2457-13塑料薄膜和固定塑料光泽度采用60°测试角
成型性：国产春光机械-双面正压吹塑成型包装设备，检查片材的成型性能-外观完整性，是否有脱层，是否有成型破洞。
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 |
| 光泽度 | 105 | 110 | 112 | 115 | 75 | 110 |
| 成型性 | ok | ok | ok | ok | ok | 有脱层 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述片材从上至下依次包括印刷层、成型层和热封层；所述印刷层为PET流延聚酯膜材质，厚度为10-30μm；所述成型层为流延法热吸塑片材APET材质，厚度为150-700μm；所述热封层为PE-EVOH或PP-EVOH多层共挤高阻隔易揭膜材质，厚度为30-160μm；所述印刷层、成型层、以及热封层通过胶黏剂复合在一起，形成厚度为200-900μm的印刷复合成型片材。
2.根据权利要求1所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述胶黏剂为聚氨酯类无溶剂胶黏剂。
3.根据权利要求1所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述印刷层为流延法单向取向PET聚酯膜材质。
4.根据权利要求1所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述成型层采用流延法热吸塑片材APET材质。
5.根据权利要求1所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述热封层采用多层高阻隔共挤薄膜-PE-EVOH-PE或PP-EVOH-PP。
6.根据权利要求1所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述热封层采用P7层以上共挤生产设备，PE-EVOH或PP-EVOH共挤易揭膜材质的阻隔层厚度最低不能少于3.5μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种精美印刷复合成型片材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、印刷层的制备：将聚酯原料按三层挤出分配放入对应料斗中，经模头熔融塑化挤出流延，然后经过冷却隧道进行急速单向拉伸取向定型处理，从而制得满足产品要求的印刷层基材，然后通过凹版印刷或柔版印刷设备，印刷生产制得印刷膜。
S2、热封层的制备：将原料按照配方设计顺序放入料斗中，经模头熔融塑化共挤得到PE-EVOH或PP-EVOH共挤膜，并对该共挤膜的复合面进行在线电晕处理；
S3、上胶：将胶黏剂均匀涂覆在所述成型层为热吸塑片材APET的上、下两面形成上、下粘合层；
S4、复合：将上述S1步骤处理后的印刷层的印刷面、S2步骤处理后的热封层的电晕面面分别与S3步骤所得的APET的上、下粘合层相对后在无溶剂复合机上进行复合，得到印刷复合成型片材半成品；
S5、熟化：将印刷复合成型片材半成品送收入熟化室中，于40-55℃熟化72h，即得到精美印刷复合成型片材成品；
S6、分切收卷：根据产品要求将上述S5步骤所制得的印刷复合成型片材成品进行分切并收卷。
8.根据权利要求7所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述S2步中的PE-EVOH或PP-EVOH共挤膜的厚薄均匀度为平均偏差≤3％，极限偏差≤5％；
所述胶黏剂的上胶量1.3-2.0g/m2；
所述复合机的参数设置为：复合温度40-45℃，复合压力为0.3-0.5MPa；
所述印刷复合成型片材成品用于吹塑成型需满足剥离强度≥4N/15mm。
所述印刷复合成型片材成品的表观光泽度≥100，表观光泽度的测试角为60°；
所述印刷复合成型片材成品的自封热合强度2N-8N/15mm，测试条件：160℃0.2mpa.2s。
9.根据权利要求7所述的一种精美印刷复合成型片材，其特征在于，所述S1步中的印刷膜能够承接7色以上的凹版印刷或柔版印刷，套印精度≤0.2mm，光标重复长度偏差≤0.2mm。
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