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纳米氧化铝可提高BOPP薄膜表面张力,增强薄膜印刷适用性

来源:广东德冠薄膜新材料股份有限公司 广东德冠包装材料有限公司 浏览 385 次 发布时间:2024-07-30

不干胶标签是以纸张、薄膜或特种材料为面料,背面涂有粘合剂,以涂硅底纸为保护纸的一种复合材料,并经印刷、模切等加工后成为成品标贴,主要为面材、胶水、硅油和基材四部分。根据面材的不同,主要分为:一是纸张类不干胶标贴,二是薄膜类不干胶标贴,薄膜类常用的有PE、PP、PVC以及其它一些合成材料。


BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜具有质轻、强度高、印刷性能优良、尺寸稳定、耐水、抗化学品性突出以及不易老化等优点,使得采用BOPP薄膜作为印刷承载物的不干胶标签产品在食品饮料、日化、医药等领域得到广泛应用,在不干胶标签市场中占有较大的比例。要想呈现出更优异的无标贴的时尚感觉,要求薄膜必须透明度好、薄膜与油墨的结合力强。


但是由于BOPP薄膜印刷适用性本身不是很好,导致其与油墨的结合力差,易出现油墨印刷不良的问题,从而使制成的标签出现明显的色差,甚至出现油墨脱落。为此,通常会在薄膜表面增加涂层或者电晕处理来增强其印刷适用性,但是这又增加了加工工序,不利于降低成本,而且电晕处理后的薄膜容易因存放环境等原因造成外表张力衰减严重而失效,也不利于保证油墨在薄膜表面的印刷均匀性。


基于此,公司技术人员发明一种透明BOPP标签膜,薄膜印刷适用性好,无需涂覆涂层,可直接在薄膜表面印刷,能较长时间保持印刷油墨所需的高表面张力,且透明度高,制成标签后贴到透明瓶体上可产生无标签的时尚感。

纳米氧化铝具有大的比表面积和较高的透明性,可以提高薄膜表层的表面张力,使其对印刷油墨的润湿性和粘附性增加,提高油墨与薄膜表层的附着力,但其表面含有较多的羟基,通常其与非极性高分子基体材料的相容性差,若直接将其引入到非极性基体树脂中,存在分散性差的问题,传统的解决方法是通过添加物理分散剂的方法以改善分散性,然而发明人在实际生产过程中发现采用物理分散方法仍然无法有效保证其在薄膜中的分散性。为此,本申请的发明人经过研究发现,采用透明性高的聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝,接枝改性后的纳米氧化铝中的丙烯链段能够提高与均聚聚丙烯的相容性,降低了纳米氧化铝团聚的能力,进而提高纳米氧化铝在均聚聚丙烯中分散的均匀性。


经过大量的研究发现,若可印刷层中聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝的含量小于2wt%,则可印刷层表面张力提高不明显,仍无法有效提高可印刷层对油墨的吸附能力;若聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝的含量大于5wt%,由于极性的差异,不利于其与均聚聚丙烯的相容性,也不利于采用共挤出工艺形成适于双向拉伸的厚片。若含羟基的降冰片烯三元共聚物的含量小于3wt%,则不利于进一步提升可印刷层与油墨的结合力,也不利于减少因助剂析出对表面张力降低的影响;若含羟基的降冰片烯三元共聚物的含量大于8wt%,则由于极性基团含量太高,一方面因分子链间氢键作用力过大,会导致可印刷层太脆,不利于双向拉伸,生产时会产生裂纹,另一方面导致表面粘结性太强,不利于生产及使用过程中收解卷的顺畅性。


因此,为了进一步保证可印刷层与油墨的结合力,发明人还在可印刷层中加入3-8wt%含羟基的降冰片烯三元共聚物。降冰片烯三元共聚物中的羟基基团可提高可印刷层与油墨之间的粘结性,降冰片烯部分环状结构则有利于延长薄膜内部一些小分子助剂析出的通道,降低在印刷油墨前因助剂析出过多而使可印刷层表面张力降低、导致油墨附着力差的影响;而且,三元共聚物中的主链烯烃部分一定程度上有利于聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝与均聚聚丙烯相容。另外,降冰片烯环状结构也有利于提升透明BOPP标签膜的阻隔性能。