一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚乙烯薄膜领域，尤其涉及一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜。
【背景技术】
[0002] 塑料薄膜在包装领域的应用较为广泛，可用于食品包装、电器产品包装、日用品包 装、服装包装。由于要对所包装的物体进行识别，这就需要对塑料薄膜进行印刷，在塑料薄 膜表面印刷上各种信息以供人们获取。但是，目前大多数的聚烯烃塑料薄膜属于非极性聚 合物，其表面张力较低，普通的油墨或粘合剂无法附着牢固，进而容易磨损脱落，因此需要 对这些薄膜进行表面处理。目前应用最为广泛的就是对塑料薄膜进行电晕处理，总的来说， 就是通过在金属电极与电晕处理器之间施加高频、高压电源，使之产生放电，于是使空气电 离形成大量的臭氧，同时，高能量电火花冲击薄膜表面，在它们的共同作用下，使得塑料薄 膜表面产生活化，从而提高表面张力。通过电晕处理的聚烯烃薄膜的表面张力可以提高到 38因达/厘米，虽然理论上可以与油墨进行结合，但是表面张力始终没有显著的提高，附着 力也不能保证油墨的紧密结合。除此之外，电晕法还存在以下缺点： 首先，由于电晕处理塑料薄膜表面张力的大小与施加于电极上的电压高低、电极与电 晕处理辊之间的距离等因素有关，且在塑料薄膜与电晕处理辊之间应该避免夹入空气，整 套电晕装置复杂，成本较高，电晕处理较为麻烦，如申请号为201320071027. 0的实用新型 专利公开的一种塑料薄膜电晕装置，整套装置处理流程多，不便于薄膜的快速生产； 其次，电晕处理存在一个时效的问题，特别是在高温高湿的夏季，塑料薄膜电晕处理后 的表面张力衰减比较严重，而且塑料薄膜在处理后放置时间过长，表面张力也会逐渐下降， 甚至由于印刷面与非印刷面的表面张力趋于一样，印刷的薄膜面卷很容易发生油墨反粘到 非印刷面卷中，出现反粘现象。因此，有必要对现有的电晕处理薄膜进行改进。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能与油墨紧密粘结 的聚乙烯薄膜。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现： 一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成： 聚乙烯300~370份； 碳酸钙颗粒50~70份； 马来酸酐30~47份； 稀释剂20~25份； 山梨酸11~17份； 所述稀释剂为醇溶剂； 在成膜前按照如下步骤进行原料的混炼：按配比将聚乙烯、碳酸钙颗粒和马来酸酐进 行混炼，然后依次加入山梨酸和稀释剂，山梨酸和稀释剂的加入时间相间l〇~25min。
[0005] 本发明通过聚乙烯和碳酸钙颗粒的共混，增加了成膜后聚乙烯薄膜的粗糙度，以 增强聚乙烯薄膜表面和油墨的粘结力，由于聚乙烯和碳酸钙颗粒属于两个不同的相，马来 酸酐增强了聚乙烯和碳酸钙颗粒之间的相容性，使得碳酸钙颗粒与聚乙烯更紧密的结合在 一起。以增加粗糙度来提高聚乙烯薄膜表面与油墨的粘结力，虽然这达到了一定的效果，但 是在成膜工艺过程中，聚乙烯大分子与碳酸钙颗粒之间有一定几率存在着较大的空隙，印 刷的时候油墨不能填满这些空隙，空隙的存在减弱了油墨与聚乙烯薄膜之间的附着力，在 受到外界的摩擦后油墨容易剥落分离，发明人偶然的发现，通过加入的山梨酸后进行混炼， 聚乙烯大分子对碳酸钙颗粒形成网状包裹结构，这样除了能增加机械强度外，还能减少空 隙的存在，而且聚乙烯大分子之间还能形成环状结构，使得油墨分子能与环状结构发生锚 固作用，进一步的提高了附着力。通过与醇类稀释剂进行混炼，使得聚乙烯薄膜的表面形成 C=0官能团，聚乙烯薄膜的表面自由能得到显著的提高，接触角变小，润湿性提高。混炼过程 中，要先进行山梨酸的混炼再添加稀释剂进行混炼，假如将所有原料同时进行混炼或山梨 酸和稀释剂的加入顺序掉转后，聚乙烯薄膜表面自由能反而会受到抑制，没有显著的上升； 混炼的温度、时间等通过现有技术作有限次试验即可确定，本发明不作详细说明。
[0006] 所述聚乙烯包括低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和交联聚乙烯，四者 的比例为 12~15 :17 :20~23。
[0007] 低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和交联聚乙烯的性质既相似又有所 不同，按照配比将四种聚乙烯混合再与其它组分共混，能显著减少混炼过程中聚乙烯与其 它原料之间的机械阻力，提高聚乙烯薄膜的机械性能。
[0008] 优选地，碳酸钙颗粒的直径为1~10μm。
[0009] 优选地，所述稀释剂包括甲醇和乙二醇，两者的比例为1 :5~8。通过甲醇和乙二醇 的复配，能延缓聚乙烯薄膜表面自由能随时间的增加而衰减，使得油墨不会随时间的迀移 而脱落。
[0010] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 1、 本发明在保持良好机械性能的前提下能显著提高聚乙烯薄膜表面与油墨的附着力， 通过表面锚固作用和高表面自由能达到了显著的油墨粘合效果； 2、 不需要进行电晕等高耗能高成本的操作，大大节约了资源与成本。
【具体实施方式】
[0011] 为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步 阐述。
[0012] 实施例1 一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成： 聚乙烯300份； 直径为1μm的碳酸钙颗粒50份； 马来酸酐30份； 稀释剂20份； 山梨酸11~17份； 所述稀释剂为甲醇与乙二醇的混合物，两者比例为1 :5 ; 所述聚乙烯包括低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交联聚乙稀，四者比例 为 12 :17 :11 :20 ; 在成膜前按照如下步骤进行原料的混炼；先按配比将聚乙烯、碳酸钙颗粒和马来酸酐 于200°C混炼30min;依次加入山梨酸和稀释剂，山梨酸和稀释剂加入时间相间lOmin。
[0013] 混炼lh后原料采用流延法生产聚乙烯薄膜。
[0014] 实施例2 一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成： 聚乙烯370份； 直径为10μm的碳酸钙颗粒70份； 马来酸酐47份； 稀释剂25份； 山梨酸17份； 所述稀释剂为甲醇与乙二醇的混合物，两者比例为1 :8 ; 所述聚乙烯包括低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交联聚乙稀，四者比例 为 15 :17 :15 :23 ; 在成膜前按照如下步骤进行原料的混炼； 在成膜前按照如下步骤进行原料的混炼；先按配比将聚乙烯、碳酸钙颗粒和马来酸酐 于200°C混炼30min;依次加入山梨酸和稀释剂，山梨酸和稀释剂加入时间相间25min。
[0015] 混炼lh后原料采用流延法生产聚乙烯薄膜。
[0016] 对比例1 除了原料的混炼为所有原料同时混炼外，其它条件同实施例1。
[0017] 对比例2 除了稀释剂为〇份之外，其它条件同实施例1。
[0018] 对比例3 除了山梨酸为0份之外，其它条件同实施例1。
[0019] 一、表面张力测定 依据GB/T14216-2008《塑料膜和片润湿张力试验方法》来进行，测试结果如下表：
实施例1和2中的表面张力已经远远优于印刷油墨所要的表面张力要求，对比例1和 2中聚乙烯薄膜表面自由能降低。
[0020] 二、胶带粘揭试验 将实施例和对比例中制备的聚乙烯薄膜分别印刷上油墨，将胶带粘贴在油墨位置，用 手将胶带压平，使之与聚乙烯薄膜紧密贴合，然后将聚乙烯薄膜慢慢揭起，观察油墨被胶带 粘起情况，结果如下表：
将实施例和对比例中制备的聚乙烯薄膜分别印刷上油墨，三个月后，将胶带粘贴在油 墨位置，用手将胶带压平，使之与聚乙烯薄膜紧密贴合，然后将聚乙烯薄膜慢慢揭起，观察 油墨被胶带粘起情况，结果如下表：
实施例1和2中油墨印刷效果优秀，附看力小随时间的增加时減弱；时对比例中油墨印 刷效果均有不同程度的减弱，尤其对比例2,随着时间的迀移，附着力大大降低。
[0021] 三、力学性能测试 力学性能测试数据如下：
实施例1和2中的聚乙烯薄膜均达到优秀的力学性能。
【主权项】
1. 一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，其特征在于，由下述重量份的各原料制成： 聚乙烯300~370份； 碳酸钙颗粒50~70份； 马来酸酐30~47份； 稀释剂20~25份； 山梨酸11~17份； 所述稀释剂为醇溶剂； 在成膜前按照如下步骤进行原料的混炼：按配比将聚乙烯、碳酸钙颗粒和马来酸酐进 行混炼，然后依次加入山梨酸和稀释剂，山梨酸和稀释剂的加入时间相间l〇~25min。2. 根据权利要求1所述的具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，其特征在于，所述聚乙烯 包括低密度聚乙稀、中密度聚乙稀、高密度聚乙烯和交联聚乙稀，四者的比例为12~15 :17 : 11~15 :20~23〇3. 根据权利要求1所述的具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，其特征在于，碳酸钙颗粒 的直径为1~1〇 U m。4. 根据权利要求1所述的具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，其特征在于，所述稀释剂 为甲醇和乙二醇的混合物，两者的比例为1 :5~8。
【专利摘要】本发明公开了一种具有高效印刷效果的聚乙烯薄膜，由下述重量份的各原料制成：聚乙烯300~370份、碳酸钙颗粒50~70份、马来酸酐30~47份、稀释剂20~25份、山梨酸11~17份，所述稀释剂为醇溶剂；成膜前先将聚乙烯、碳酸钙颗粒和马来酸酐进行混炼，再加入山梨酸和稀释剂，提高聚乙烯薄膜的表面张力，增加聚乙烯薄膜表面的粗糙度，使得聚乙烯薄膜与油墨结合得更紧密。
【IPC分类】C08K3/26, C08K13/02, C08K5/1539, C08K5/09, C08L23/06
【公开号】CN105237858
【申请号】CN201510782651
【发明人】朱丽芬
【申请人】朱丽芬
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月16日