一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及热收缩复合膜，具体涉及一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、petg热收缩膜以优异的力学性能、良好的收缩性、环保性、存储时自然收缩率低等优点，被广泛用于饮料瓶、日用品、化妆品、电子产品及其他复杂外形容器等收缩标签。但其材料作为共聚酯，分子链中苯环与酯基的共轭作用会使得热收缩膜柔软性较差，收缩后的薄膜发硬、发脆，收缩力较大。在实际使用过程中对于瓶体厚度较大的瓶子没有影响，但是人们对高档产品的外包装要求越来越高，尤其是随着包装瓶薄型化和特殊化，较大的收缩力会导致标签图案发生形变或挤压瓶体变形的现象。而ps热收缩膜收缩力低，标签与容器的贴合性好，能与各种不同形状的容器紧密贴合，还能满足各种外形迥异的新颖包装，具有良好的光泽度和透明度，其性能适用于薄瓶型包装。但是ps热收缩膜强度较低，韧性偏差，易在使用过程中产生裂标问题，且必须使用专用油墨与溶剂进行印刷。因此，急需提供一种热收缩复合膜来规避单一的petg热收缩膜和ps热收缩膜的劣势，兼具petg和ps热收缩膜的长处，以满足市场对低收缩力的柔性瓶体的需求。且随着包装膜印刷的个性化，印刷图案的层次丰富化及立体感加强，多采用浅网印刷，但普通复合膜中以petg材料作为印刷表层时易出现浅网印刷丢点、脱墨等问题。为克服这一问题，需对印刷层用料petg材料进行改性处理，增加其表面张力，使表层具有较强的油墨附着力，达到浅网印刷不丢点、不掉墨的效果。因此，迫切需要提供一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜，以紧跟随市场需求。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜及其制备方法和应用，采用a、b、c三层膜结构设计，上表层a层通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)改性petg聚酯切片，可以提高petg的分子链极性，使上表层a层的油墨附着力强、易于印刷；下表层c层包括ps聚酯切片和丁苯树脂切片，丁苯树脂分子中的柔性链段丁二烯，可以赋予薄膜高的收缩率、较好的柔软性和手感及低的收缩力；芯层b层包括petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂和扩链剂，从而保证低收缩力的同时，又益于三层彼此的层间粘合，解决了在热收缩时标签的层间剥离问题。

2、本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜，包括上表层、下表层及夹在上表层和下表层之间的芯层，上表层原料包括petg改性聚酯切片、开口剂和爽滑剂，且petg改性聚酯切片、开口剂和爽滑剂的质量百分比为(96-98)％：(1-3)％：(1-3)％；下表层原料包括ps聚酯切片和丁苯树脂切片，且ps聚酯切片和丁苯树脂切片的质量百分比为(90-98)％：(2-10)％；芯层原料包括petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂和扩链剂，且petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂、扩链剂的质量百分比为：(50-65)％：(34-49)％：0.5％：0.5％，该强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜的厚度为20-60μm，其中，上表层用作印刷层。

3、进一步地，所述petg改性聚酯切片是将petg原料与甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)在高压反应釜中进行化学反应得到，具体包括：在反应釜中加入petg原料和占petg质量百分比为(2-8)％的gma，以120-180rpm的转速搅拌10-15min，将反应釜内温度升至275-285℃，压力降至100pa，在此条件下反应1-2h后得到聚合熔体，将聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到petg改性聚酯切片。gma中活性较高的丙烯酸酯双键可以提高petg分子链的极性，得到的petg改性聚酯切片作为印刷层时，薄膜表面极性提高，表面接触角减小，亲水性能更好，油墨更易附着于表层且不易脱墨。

4、优选地，所述的开口剂选自氧化铝、云母粉、高岭土、二氧化硅中的一种，爽滑剂选自硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种，增韧剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种，扩链剂选自邻苯二甲酸酐和均苯四酸二酐中的一种，丁苯树脂选自旭化成asaflex810、巴斯夫styrolux 684d、巴斯夫2g66中的一种。

5、进一步地，该强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜的收缩力小于2.9n，其他各项性能指标稳定，纵向拉伸强度为46-60mpa，横向拉伸强度为150-200mpa，其纵向断裂伸长率为410-470％，横向断裂伸长率为33-42％，其纵向弹性模量为1320-1740mpa，横向弹性模量为2240-2680mpa。

6、本发明还提供一种强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜的制备方法，具体包括以下步骤：

7、(1)将上表层原料、芯层原料和下表层原料分别投入对应的高速混料机中，于常温下搅拌混匀，分别得到上表层混合原料、芯层混合原料和下表层混合原料；高速混料机的转速为400-600rpm，搅拌时间为5-10min；

8、所述的上表层原料包括petg改性聚酯切片、开口剂和爽滑剂，且petg改性聚酯切片、开口剂和爽滑剂的质量百分比为(96-98)％：(1-3)％：(1-3)％；下表层原料包括ps聚酯切片和丁苯树脂切片，且ps聚酯切片和丁苯树脂切片的质量百分比为(90-98)％：(2-10)％；芯层原料包括petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂和扩链剂，且petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂、扩链剂的质量百分比为：(50-65)％：(34-49)％：0.5％：0.5％；

9、(2)将各层混合原料分别投入对应的双螺杆抽真空挤出机进行熔融塑化得到各层熔体，双螺杆抽真空挤出机的温度控制为240-265℃，通过调整挤出机转速调节上表层、芯层、下表层熔体质量比为1:(1-10):1；各层熔体经过精过滤器滤去杂质后，经熔体分配系统分别送入三个不同流道的模头，三个不同流道分别对应上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体，三种熔体在模头处汇合挤出后经急冷辊快速冷却得到铸片，模头挤出温度为240-265℃；

10、(3)对铸片进行双向拉伸形成薄膜，先纵向拉伸，后横向拉伸，最后，经过定型、冷却、收卷，即得到强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜。

11、较佳地，步骤(1)上表层原料中petg改性聚酯切片、开口剂和爽滑剂的质量百分比为(96-98)％：(1-3)％：(1-3)％；下表层原料中ps聚酯切片和丁苯树脂切片的质量百分比为(90-98)％：(2-10)％；芯层原料中petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂、扩链剂的质量百分比为：(50-65)％：(34-49)％：0.5％：0.5％。

12、进一步地，步骤(1)中的petg改性聚酯切片是将petg原料与gma在高压反应釜中进行化学反应得到，具体包括：在反应釜中加入petg原料和占petg质量百分比为(2-8)％的gma，以120-180rpm的转速搅拌10-15min，将反应釜内温度升至275-285℃，压力降至100pa，在此条件下反应1-2h后得到聚合熔体，将聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到petg改性聚酯切片。

13、优选地，步骤(1)中的开口剂选自氧化铝、云母粉、高岭土、二氧化硅中的一种，爽滑剂选自硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一种；增韧剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种，扩链剂选自邻苯二甲酸酐和均苯四酸二酐中的一种，丁苯树脂选自旭化成asaflex810、巴斯夫styrolux 684d、巴斯夫2g66中的一种。

14、优选地，步骤(2)中急冷辊温度为25-30℃、转动的线速度为70-80m/min。

15、优选地，步骤(3)中纵向拉伸条件为：预热温度85-100℃，拉伸温度85-95℃，拉伸倍数1.0-2.0，冷却定型温度70-90℃；横向拉伸的条件为：预热温度85-100℃，拉伸温度80-100℃，拉伸倍数4.0-6.0，冷却定型温度70-90℃。

16、本发明所提供的强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜尤其适用于薄瓶型包装，其中，上表层用作印刷层。

17、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：

18、(1)本发明采用a、b、c三层膜结构设计，上表层a层通过gma改性petg聚酯切片，gma中活性较高的丙烯酸酯双键可以提高petg分子链的极性，得到的petg改性聚酯切片作为印刷层时，薄膜表面极性提高，表面接触角减小，亲水性能更好，油墨更易附着于表层且不易脱墨。下表层c层包括ps聚酯切片和丁苯树脂切片，丁苯树脂分子中的柔性链段丁二烯，可以赋予薄膜高的收缩率、较好的柔软性和手感，以及低的收缩力；芯层b层包括petg聚酯切片、ps聚酯切片、增韧剂和扩链剂，能够在熔体成膜过程中与上表层中的petg聚酯切片和下表层中的ps聚酯切片形成良好的相容性，提升芯层与上、下表层的粘结性，从而保证低收缩力的同时，又益于三层彼此的层间粘合，解决了在热收缩时标签的层间剥离问题。

19、(2)本发明制备方法简单，效率高，利于工业化生产，制备的强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜兼具petg和ps热收缩膜的长处，可以满足市场对低收缩力柔性瓶体的需求，通过gma改性petg解决了petg材料作为印刷表层时易出现浅网印刷丢点、脱墨等问题；下表层采用ps聚酯切片和丁苯树脂切片，降低了薄膜收缩力，同时保证收缩率不降低；芯层采用petg聚酯切片和ps聚酯切片，在降低收缩力的同时又易于层间的结合。本发明制备的强油墨附着力、低收缩力的柔性热收缩复合膜性能优异，尤其适用于薄瓶型包装。