一种轻量化淋膜聚烯烃材料及其应用的制作方法

本发明属于功能聚烯烃材料，尤其涉及一种轻量化淋膜聚烯烃材料及其应用。

背景技术：

1、纸张或经过印刷的纸张可与塑料薄膜复合在一起形成纸塑合一的纸塑复合膜，纸张或经过印刷的纸张通常与预涂膜的功能层复合得到纸塑复合膜，预涂膜通常包括基底层和功能层，基底层一般由聚丙烯双向拉伸薄膜(bopp)或聚酯双向拉伸薄膜(bopet)等制成，功能层一般由eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)制得，但现有的由eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)制得的功能层与基底层和纸张间的粘接力不强，且eva高温高湿环境下容易被水解破坏，导致eva与基底层的粘接力明显下降。

2、此外，在预涂膜行业，淋膜厚度低、轻量化是现有产品的发展趋势，但现有的淋膜中的eva功能层的厚度普遍需要3-8um，一是因为eva功能层与基底层的粘接力需要eva功能层的厚度达到这么厚，二是因为淋膜过程中，降温快，如果eva功能层太薄，淋膜料与bopp或bopet低涂层的结合力下降。

3、因此，提供一种厚度低、轻量化、且与基底层粘接力强的淋膜是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种轻量化淋膜聚烯烃材料。通过在乙烯-醋酸乙烯共聚物中加入特定结构或性能的聚酮、聚烯烃和二氧化硅气凝胶，制得一种与bopp或bopet层粘结力强、热传导慢、热收缩率低的轻量化淋膜聚烯烃材料。

2、本发明第一方面，提出了一种轻量化淋膜聚烯烃材料，包括如下重量份原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物40～60份、含支链聚酮10～20份、聚烯烃13～19份、二氧化硅气凝胶1～5份；

3、所述含支链聚酮的结构如式(ⅰ)所示：

4、

5、其中，r为c10～16直链烷基，数均分子量为5万～15万g/mol，分子量分布为1.5～2.0。

6、本发明通过轻量化淋膜聚烯烃材料中加入二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶降低轻量化淋膜聚烯烃材料的热传导，且二氧化硅气凝胶含有的氨基有效的增强轻量化淋膜聚烯烃材料与基底层的粘接力；加入聚酮，聚酮的支化链段贯穿于乙烯-醋酸乙烯共聚物和二氧化硅气凝胶之间，防止eva高温高湿环境下被水解破坏和增强二氧化硅气凝胶的骨架结构，有效降低二氧化硅气凝胶骨架的脆性；加入聚烯烃，聚烯烃的柔性分子链贯穿于乙烯-醋酸乙烯共聚物、含支链聚酮和二氧化硅气凝胶之间，增强乙烯-醋酸乙烯共聚物、含支链聚酮和二氧化硅气凝胶物质间的相互作用力，提高乙烯-醋酸乙烯共聚物与基底层粘接力，降低由轻量化淋膜聚烯烃材料制得的淋膜的热收缩，聚烯烃与聚酮通过软硬结构的结合共同调节淋膜的硬度，使淋膜的硬度适中。

7、在本发明一些实施例中，所述聚烯烃选自丙烯基弹性体。

8、在本发明一些实施例中，所述丙烯基弹性体在230℃，2.16kg的条件下，熔融指数为5-30g/10min。

9、在本发明一些实施例中，所述轻量化淋膜聚烯烃材料还包括增粘树脂5～10份，所述增粘树脂选自重量比为(3～8)：1的萜烯树脂和松香树脂。

10、本发明萜烯树脂和松香树脂的加入可以提高轻量化淋膜聚烯烃材料与基底层的粘接力，但萜烯树脂和松香树脂的分子量上含有双键和/或羧基，反应活性强，对光、热等不稳定，耐候性差，发明人在实验过程中发现，特定结构聚烯烃和二氧化硅气凝胶的加入，可以提高萜烯树脂和松香树脂的耐候性，可能的原因是二氧化硅气凝胶含有多孔结构和氨基，二氧化硅气凝胶的氨基与萜烯树脂和松香树脂的羧基存在氢键作用，在聚烯烃分子链的带动下，萜烯树脂和松香树脂贯穿于二氧化硅气凝胶的多孔结构间，进而提高萜烯树脂和松香树脂的耐候性，进而使轻量化淋膜聚烯烃材料与基底层的粘接力稳定。

11、在本发明一些优选地实施例中，所述轻量化淋膜聚烯烃材料还包括增粘树脂5～10份，所述增粘树脂选自重量比为5：1的萜烯树脂和松香树脂。

12、在本发明一些实施例中，所述二氧化硅气凝胶的制备包括如下步骤：

13、将3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷、溶剂混合，加入催化剂搅拌，升温反应，陈化，冷冻干燥，得二氧化硅气凝胶。

14、在本发明一些实施例中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷得重量比为1.1～1.5：1。

15、在本发明一些优选地实施例中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷得重量比为1.2：1。

16、在本发明一些实施例中，所述溶剂包括乙醇、甲醇、水中的至少一种。

17、在本发明一些实施例中，所述催化剂包括氨-乙醇溶液。

18、在本发明一些实施例中，所述搅拌的时间为2～4小时。

19、在本发明一些优选地实施例中，所述搅拌的时间为3小时。

20、在本发明一些实施例中，所述升温反应的温度为65～100℃，时间为8～16h。

21、在本发明一些优选地实施例中，所述升温反应的温度为78℃，时间为10h。

22、在本发明一些实施例中，所述陈化的时间为24～48h，陈化的温度为25～35℃。

23、在本发明一些优选地实施例中，所述陈化的时间为36h，陈化的温度为30℃。

24、在本发明一些实施例中，所述冷冻的温度为-10～-50℃，时间为1～2小时。

25、在本发明一些优选地实施例中，所述冷冻的温度为-30℃，时间为1.5小时。

26、在本发明一些实施例中，所述干燥的温度为65～100℃，时间为3～5小时。

27、在本发明一些优选地实施例中，所述干燥的温度为80℃，时间为4小时。

28、在本发明一些实施例中，所述含支链聚酮的制备包括如下步骤：

29、以α二亚胺钯配合物为催化剂，催化式(ⅱ)所示结构的乙烯基芳烃和一氧化碳聚合反应，得含支链聚酮；

30、

31、其中，r为c10～16直链烷基。

32、在本发明一些实施例中，所述反应的温度为25～45℃，反应的时间为12～24h。

33、在本发明一些优选地实施例中，所述反应的温度为35℃，反应的时间为18h。

34、在本发明一些实施例中，所述一氧化碳的压力为1～3atm。

35、在本发明一些优选地实施例中，所述一氧化碳的压力为2atm。

36、在本发明一些实施例中，所述乙烯基芳烃与α二亚胺钯配合物的摩尔比为4000～6000：1。

37、在本发明一些优选地实施例中，所述乙烯基芳烃与α二亚胺钯配合物的摩尔比为5000：1。

38、在本发明一些实施例中，所述α二亚胺钯配合物的结构如式(ⅲ)所示：

39、

40、本发明第二方面，提出了一种轻量化淋膜，包括基底层和功能层，所述功能层的组成为所述的轻量化淋膜聚烯烃材料，所述功能层设置在基底层上。

41、在本发明一些实施例中，所述基底层为双向拉伸聚丙烯(bopp)层或bopet层。

42、在本发明一些实施例中，所述基底层的厚度为8～12μm。

43、在本发明一些优选地实施例中，所述基底层的厚度为10μm。

44、在本发明一些实施例中，所述功能层的厚度为1～3μm。

45、在本发明一些优选地实施例中，所述功能层的厚度为2μm。

46、本发明通过复配特定结构的乙烯-醋酸乙烯共聚物、含支链聚酮、聚烯烃、二氧化硅气凝胶和增粘树脂，使轻量化淋膜的功能层在厚度为1～3μm，轻量化淋膜依然保持良好的性能。

47、本发明第三方面，提出了一种所述的轻量化淋膜的制备方法，包括如下步骤：

48、s1.将乙烯-醋酸乙烯共聚物、含支链聚酮、聚烯烃、二氧化硅气凝胶和可选的增粘树脂共混熔融，得轻量化淋膜聚烯烃材料；

49、s2.将轻量化淋膜聚烯烃材料涂敷在基底层上，压合，得轻量化淋膜。

50、在本发明一些实施例中，s2中，所述涂敷量为1～4g/m2。

51、在本发明一些优选地实施例中，s2中，所述涂敷量为2g/m2。

52、在本发明一些实施例中，s2中，所述压合的强度大于7kg/cm2，压合时间大于1s。

53、在本发明一些优选地实施例中，s2中，所述压合的强度为10kg/cm2，压合时间为2s。