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CN108673967B - 一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法 - Google Patents

一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法 Download PDF

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CN108673967B CN201810274771.8A CN201810274771A CN108673967B CN 108673967 B CN108673967 B CN 108673967B CN 201810274771 A CN201810274771 A CN 201810274771A CN 108673967 B CN108673967 B CN 108673967B
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Abstract

本发明公开了一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法，所述的光面镭射烟用复合包装膜包括光面镭射双向拉伸聚丙烯薄膜基材，可实现在内面进行镭射压印，进一步在镭射面再进行印刷。本发明既可单独应用，也可与镀铝包装膜膜等进行复合后使用，通过与镀铝包装膜的镀铝面进行覆合，既保持了双面可热封，不仅实现镭射印刷功能，还避免镀铝层刮伤。本发明进一步拓展了烟用复合包装膜的功能。

Description

一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子新型包装材料技术领域，具体涉及一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法。
背景技术
传统的香烟包装膜是使用透明双向拉伸聚丙烯薄膜。按目前的包装形式只是在纸质烟标的外面加一层透明包装薄膜，起到一定的密封作用。与包装行业内的其他产品相比，镭射包装材料不仅具有新颖、亮丽的外观效果，同时还具有高技术防伪功能，因此为了提高产品竞争力，镭射包装膜的应用必将日趋广泛。但是现有的镭射复合包装膜却存在诸多问题，例如镭射印刷膜之间由于二者间相容性及附着力不足的问题，镭射压印的图案不清晰、易脱落，进行镭射压印或印刷后，热封性能下降等，难以得到高质量适用于香烟包装膜产品。
因此，针对以上情况，有必要开发一种光面镭射烟用复合包装膜及其制备方法。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种光面镭射烟用复合包装膜，本发明的第二目的在于提供一种光面镭射烟用复合包装膜的制备方法。
本发明的第一目的是这样实现的，所述的光面镭射烟用复合包装膜采用单面可热封光面镭射BOPP基材膜，先在内层进行镭射压印，再在镭射面进行印刷得到。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为70～130℃，横向拉伸温度为100～175℃，挤出机温度为200～250℃，拉伸比为4～10；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层上，进行镭射图案的压印；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明创造性提出了一种光面镭射烟用复合包装膜，先进行镭射压印，进一步再进行印刷、复合，很好地解决了现有的镭射面与印刷面之间相容性及附着力的问题。
2、本发明所述的光面镭射烟用复合包装膜包括光面镭射双向拉伸聚丙烯薄膜基材，可实现在内面进行镭射压印，进一步在镭射面再进行印刷。本发明既可单独应用，也可与镀铝包装膜膜等进行复合后使用，通过与镀铝包装膜的镀铝面进行覆合，既保持了双面可热封，不仅实现镭射印刷功能，还避免镀铝层刮伤。本发明进一步拓展了烟用复合包装膜的功能。
3、本发明在实现通过对外层和内层的用料配方进行调整优化，在保证现有功能的基础上使其热封起始温度低至80℃，比现有技术降低了40℃左右，热封起始温度降低，在使用当中有效降低能耗，对环境友好。
4、本发明通过科学的用料配方以及制备工艺，使得复合后的包装膜镭射印刷层和镀铝层的附着力好，无白点、斑点、脱铝等现象。
5、本发明采用特殊材料配方设计，使得到的复合包装膜具备可镭射、可镀铝、可印刷性能、可热封的性能；其结构形式为：热封层—镀铝层—复合层—印刷镭射层—热封层的多层结构，能够广泛应用。
6、本发明通过三层结构单面可热封光面镭射BOPP基材膜的基材配方的筛选优化，很好地解决了基材膜在后加工过程中性能的稳定性，实现了在包含基材加工、镭射压印、凹版印刷、真空镀铝、复合等工艺的加工过程中基材性能的稳定，从而实现产品的稳定生产。
7、本发明在镭射面上需要进一步进行印刷，对于基材内层（B层）原料的选用以及表面的附着力有很高的要求，本发明通过基材配方设计和表面处理方法解决了问题。 镭射面（B层）经表面极性处理后，其表面润湿性可达44 dyne，保证了镭射和印刷的附着力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的光面镭射烟用复合包装膜采用单面可热封光面镭射BOPP基材膜，先在内层进行镭射压印，再在镭射面进行印刷得到。
所述的单面可热封光面镭射BOPP基材膜，包括内层，外层和设置在内外层之间的芯层，芯层包含均聚物聚丙烯，烃类树脂和母料；外层是热封层，包含主料和添加剂，主料为共聚物，添加剂为聚乙烯，聚丁烯、聚二甲基硅氧烷，硅油，二氧化硅，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基硅氧烷，天然石英中的一种或多种；内层为镭射层，镭射层包含主料和添加剂，主料为共聚物，所述的添加剂为二氧化硅，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基硅氧烷，硅胶，天然石英中的一种或多种。
所述的内层和外层中所述的共聚物为两元共聚物和/或三元共聚物，所述两元共聚物为二元共聚物A (50-95%)，此处50-95%是指含有二元共聚物的量为50-95wt%，二元共聚物B (50-95%)，二元共聚物C (50-95%) 中的任一种，所述的三元共聚物为三元共聚物A(50-95%)，三元共聚物B (50-95%)，三元共聚物C (50-95%) 中的任一种； 所述二元共聚物A的溶体质量流动速率MFR = 5.0-5.42 g/10min，所述二元共聚物B的溶体质量流动速率MFR = 5.40-5.80 g/10min，所述二元共聚物C的溶体质量流动速率MFR = 5.83-6.1 g/10min； 所述三元共聚物A的溶体质量流动速率MFR = 5.5-5.90 g/10min，所述三元共聚物B的溶体质量流动速率MFR = 5.91-6.5 g/10min，所述三元共聚物C的溶体质量流动速率MFR = 6.51-7.20 g/10min。
此处满足以上MFR值的二元共聚物和三元共聚物均可用于实现本发明。
所述的芯层中包含的母料为抗静电剂和/或增挺剂；所述抗静电剂为脂肪酸酯，乙氧基胺，二乙醇酰胺，乙氧基化醇，单硬脂酸甘油酯，二硬脂酸甘油酯中的一种或多种。
所述的镭射压印为采用3D真彩色全息技术、多重与动态成像技术经模压把具有彩虹动态、三维立体效果的全息图像转移到光面镭射BOPP基材膜的内层上。
所述的印刷为在镭射面采用环保水基型油墨印刷需要的图案。
本发明所述的光面镭射烟用复合包装膜采用单面可热封光面镭射BOPP基材膜，先在内层进行镭射压印，再在镭射面进行印刷，最后将所述的印刷层与镀铝包装膜的镀铝层之间使用黏合剂进行复合加工得到。
所述的黏合剂为无溶剂型聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯水溶剂型胶粘剂中的一种或多种。
本发明所述的光面镭射烟用复合包装膜的制备方法，包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为70～130℃，横向拉伸温度为100～175℃，挤出机温度为200～250℃，拉伸比为4～10；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层上，进行镭射图案的压印；所述的镭射模压的主要工艺：电铸制版—放卷—预热―模压—冷却—收卷；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可。所述的凹版里印主要的工艺：图案设计—制版—印刷—收卷。所述的表面极性处理的方法为电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法中的任一种，优选电晕处理法。
所述的制备方法还包括步骤D、复合工艺：采用干式复合工艺或者无溶剂复合工艺将步骤C油墨印刷后的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层使用黏合剂进行复合，如果采用干式复合工艺，粘合温度为50～90℃，可得到双面可热封的具有光面镭射多层复合膜。
本发明的镭射印刷包装膜（单面可热封光面镭射BOPP基材膜）的实施例如下：
Figure 72888DEST_PATH_IMAGE002
Figure 426246DEST_PATH_IMAGE004
注：- 共聚物，三元共聚物，聚丁烯的共聚单体总含量A > B > C。
本发明的镀铝包装膜的实施例如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE008
注：- 共聚物，三元共聚物，聚丁烯的共聚单体总含量A > B > C。
实施例20
如上实施例1的光面镭射烟用复合包装膜的制备方法包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为70℃，横向拉伸温度为100℃，挤出机温度为200℃，拉伸比为4；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层（即内层）上，进行镭射图案的压印；所述的镭射模压的工艺：电铸制版—放卷—预热―模压—冷却—收卷；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可。所述的凹版里印主要的工艺：图案设计—制版—印刷—收卷。所述的表面极性处理的方法为电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法中的任一种，优选电晕处理法。
本实施例制备得到的光面镭射烟用复合包装膜的水蒸气透过率≤0.48 g/m2.day，氧气透过率≤32 cc/m2.day，因此本发明的复合包装膜具有极高的阻隔性能和良好的热封性能，同时解决了现有镀铝和印刷烟膜的弊端，有效增强了烟用包装膜的功能性。
实施例21
选择无溶剂型聚氨酯胶粘剂作为黏合剂将实施例2得到的镭射印刷包装膜和实施例11得到的镀铝包装膜进行复合加工，得到的复合包装膜，其制备方法包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为130℃，横向拉伸温度为175℃，挤出机温度为250℃，拉伸比为10；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层上，进行镭射图案的压印；所述的镭射模压的工艺：电铸制版—放卷—预热―模压—冷却—收卷；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可；所述的凹版里印主要的工艺：图案设计—制版—印刷—收卷；所述的表面极性处理的方法为电晕处理法；
D、镀铝包装膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜真空镀铝加工工艺进行制备，其中纵向拉伸温度为130℃，横向拉伸温度为175℃，挤出机温度为250℃，拉伸比为10；真空度1.3×10-3Pa，蒸发舟温度为1400℃，铝丝纯度为99.9%；
E、复合工艺：采用干式复合工艺将步骤C油墨印刷后的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层使用黏合剂进行复合，粘合温度为50℃，可得到双面可热封的具有光面镭射多层复合膜。
本实施例制备得到的镭射印刷包装膜的水蒸气透过率=6 g/m2.day，氧气透过率=1700 cc/m2.day；镀铝包装膜的水蒸气透过率=0.50 g/m2.day，氧气透过率=60 cc/m2.day；而最终复合加工得到的镭射印刷镀铝烟用复合包装膜的水蒸气透过率≤0.4 g/m2.day，氧气透过率≤31 cc/m2.day，因此本发明的复合包装膜具有极高的阻隔性能和良好的热封性能，同时解决了现有镀铝和印刷烟膜的弊端，有效增强了烟用包装膜的功能性。
实施例22
选择丙烯酸酯水溶剂型胶粘剂作为黏合剂将实施例3得到的镭射印刷包装膜和实施例18得到的镀铝包装膜进行复合加工，得到镀铝印刷烟用复合包装膜，其制备方法包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为85℃，横向拉伸温度为125℃，挤出机温度为210℃，拉伸比为5；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层上，进行镭射图案的压印；所述的镭射模压的主要工艺：电铸制版—放卷—预热―模压—冷却—收卷；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可；所述的凹版里印主要的工艺：图案设计—制版—印刷—收卷；所述的表面极性处理的方法为电晕处理法；
D、镀铝包装膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜真空镀铝加工工艺进行制备，其中纵向拉伸温度为100℃，横向拉伸温度为150℃，挤出机温度为220℃，拉伸比为6；真空度5×10-3Pa，蒸发舟温度为1300℃，铝丝纯度为99.9%；
E、复合工艺：采用干式复合工艺将镭射印刷包装膜的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层进行复合，粘合温度为90℃，即可得到。
本实施例制备得到的镭射印刷包装膜的水蒸气透过率=7 g/m2.day，氧气透过率=1700 cc/m2.day；镀铝包装膜的水蒸气透过率=0.55 g/m2.day，氧气透过率=50 cc/m2.day；而最终复合加工得到的镭射印刷镀铝烟用复合包装膜的水蒸气透过率≤0.42 g/m2.day，氧气透过率≤30 cc/m2.day，因此本发明的复合包装膜具有极高的阻隔性能和良好的热封性能，同时解决了现有镀铝和印刷烟膜的弊端，有效增强了烟用包装膜的功能性。
实施例23
选择无溶剂型聚氨酯胶粘剂作为黏合剂将实施例6得到的镭射印刷包装膜和实施例16得到的镀铝包装膜进行复合加工，得到镭射印刷镀铝烟用复合包装膜，其制备方法包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为95℃，横向拉伸温度为135℃，挤出机温度为235℃，拉伸比为6；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的B层上，进行镭射图案的压印；所述的镭射模压的主要工艺：电铸制版—放卷—预热―模压—冷却—收卷；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可；所述的凹版里印主要的工艺：图案设计—制版—印刷—收卷；所述的表面极性处理的方法为化学处理法。
D、镀铝包装膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜真空镀铝加工工艺进行制备，其中纵向拉伸温度为80℃，横向拉伸温度为120℃，挤出机温度为210℃，拉伸比为8；真空度10×10-3Pa，蒸发舟温度为1250℃，铝丝纯度为99.9%；
E、复合工艺：采用无溶剂复合工艺将步骤C油墨印刷后的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层使用黏合剂进行复合，可得到双面可热封的具有光面镭射多层复合膜。
本实施例制备得到的镭射印刷包装膜的水蒸气透过率=6 g/m2.day，氧气透过率=1700 cc/m2.day；镀铝包装膜的水蒸气透过率=0.6 g/m2.day，氧气透过率=60 cc/m2.day；而最终复合加工得到的镭射印刷镀铝烟用复合包装膜的水蒸气透过率≤0.45 g/m2.day，氧气透过率≤31 cc/m2.day，因此本发明的复合包装膜具有极高的阻隔性能和良好的热封性能，同时解决了现有镀铝和印刷烟膜的弊端，有效增强了烟用包装膜的功能性。
实施例24
选择无溶剂型聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯水溶剂型胶粘剂作为黏合剂将实施例9得到的镭射印刷包装膜和实施例13得到的镀铝包装膜进行复合加工，得到镭射印刷镀铝烟用复合包装膜，其制备方法包括以下步骤：
A、镭射印刷包装膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜先镭射压印，再凹版印刷加工工艺，采用里印，进行制备，其中纵向拉伸温度为110℃，横向拉伸温度为160℃，挤出机温度为240℃，拉伸比为7；
B、镀铝包装膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜真空镀铝加工工艺进行制备，其中纵向拉伸温度为110℃，横向拉伸温度为160℃，挤出机温度为240℃，拉伸比为7；真空度3×10-3Pa，蒸发舟温度为1350℃，铝丝纯度为99.9%；
C、复合工艺：采用干式复合工艺将镭射印刷包装膜的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层进行复合，粘合温度为85℃，即可得到。
本实施例制备得到的镭射印刷包装膜的水蒸气透过率=6 g/m2.day，氧气透过率=1600 cc/m2.day；镀铝包装膜的水蒸气透过率=0.6 g/m2.day，氧气透过率=60 cc/m2.day；而最终复合加工得到的镀铝印刷烟用复合包装膜的水蒸气透过率≤0.51 g/m2.day，氧气透过率≤35 cc/m2.day，因此本发明的复合包装膜具有极高的阻隔性能和良好的热封性能，同时解决了现有镀铝和印刷烟膜的弊端，有效增强了烟用包装膜的功能性。

Claims (7)

1.一种光面镭射烟用复合包装膜，其特征在于所述光面镭射烟用复合包装膜采用单面可热封光面镭射BOPP基材膜，先在内层进行镭射压印，再在镭射面进行印刷得到；单面可热封光面镭射BOPP基材膜包括内层、外层和设置在内外层之间的芯层；芯层包含均聚物聚丙烯、烃类树脂和母料，芯层中包含的母料为抗静电剂和/或增挺剂，抗静电剂为脂肪酸酯、乙氧基胺、二乙醇酰胺、乙氧基化醇，单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯中的一种或多种；外层是热封层，包含主料和添加剂，主料为共聚物，添加剂为聚乙烯、聚丁烯、聚二甲基硅氧烷、硅油、二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基硅氧烷、天然石英中的一种或多种；内层为镭射层，镭射层包含主料和添加剂，主料为共聚物，添加剂为二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基硅氧烷、硅胶、天然石英中的一种或多种；内层和外层中共聚物为两元共聚物和/或三元共聚物，两元共聚物为纯度50-95%的二元共聚物A、二元共聚物B、二元共聚物C中的任一种，三元共聚物为纯度50-95%的三元共聚物A、三元共聚物B、三元共聚物C中的任一种；二元共聚物A的溶体质量流动速率MFR=5.0-5.42g/10min，二元共聚物B的溶体质量流动速率MFR=5.40-5.80g/10min，二元共聚物C的溶体质量流动速率MFR=5.83-6.1g/10min；三元共聚物A的溶体质量流动速率MFR=5.5-5.90g/10min，三元共聚物B的溶体质量流动速率MFR=5.91-6.5g/10min，三元共聚物C的溶体质量流动速率MFR=6.51-7.20g/10min。
2.根据权利要求1所述的光面镭射烟用复合包装膜，其特征在于所述镭射压印为采用3D真彩色全息技术、多重与动态成像技术经模压把具有彩虹动态、三维立体效果的全息图像转移到光面镭射BOPP基材膜的内层上。
3.根据权利要求1所述的光面镭射烟用复合包装膜，其特征在于所述印刷为在镭射面采用环保水基型油墨印刷需要的图案。
4.根据权利要求1所述的光面镭射烟用复合包装膜，其特征在于所述光面镭射烟用复合包装膜采用单面可热封光面镭射BOPP基材膜，先在内层进行镭射压印，再在镭射面进行印刷，最后将印刷层与镀铝包装膜的镀铝层之间使用黏合剂进行复合加工得到。
5.根据权利要求4所述的光面镭射烟用复合包装膜，其特征在于所述黏合剂为无溶剂型聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯水溶剂型胶粘剂中的一种或两种。
6.一种权利要求1所述光面镭射烟用复合包装膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、光面基材膜的制备：采用多层共挤聚丙烯双向拉伸制备工艺及聚丙烯薄膜进行制备，其中纵向拉伸温度为70~130℃，横向拉伸温度为100~175℃，挤出机温度为200~250℃，拉伸比为4~10；
B、镭射压印工艺：采用镭射模压工艺在基材膜的内层上，进行镭射图案的压印；
C、油墨印刷：镭射压印完成后，先进行表面极性处理，再进一步在镭射面上进行油墨印刷，采用环保水基型油墨，通过凹版里印工艺，完成印刷，即可。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述制备方法还包括步骤D、复合工艺：采用干式复合工艺或者无溶剂复合工艺将步骤C油墨印刷后的印刷层和镀铝包装膜的镀铝层使用黏合剂进行复合，如果采用干式复合工艺，粘合温度为50~90℃，即可。
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