一种透明BOPP标签膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及标签薄膜领域，特别是涉及一种透明bopp标签膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于，提供一种透明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。

2、为了达到上述目的，本发明的详细技术方案如下：

3、一种透明bopp标签膜，包括依次设置的可印刷层、阻隔层、芯层和下表层；

4、所述可印刷层包括均聚聚丙烯、2-5wt%聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝和3-8wt%含羟基的降冰片烯三元共聚物；所述芯层包括均聚聚丙烯。

5、相比现有技术，本发明所述的一种透明bopp标签膜在可印刷层中加入2-5wt%聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝，所述聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝是通过带巯基的硅烷偶联剂偶合将聚甲基丙烯酸酯接枝到纳米氧化铝表面,其原理是偶联剂的一端通过自由基的链转移反应和聚甲基丙烯酸酯连上，另一端通过缩合反应和氧化铝表面的羟基反应从而形成接枝。一方面，聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝具有大的比表面积，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，提高透明bopp标签膜的印刷适用性；另一方面，采用聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝能够提高其与均聚聚丙烯的相容性，有利于纳米氧化铝分散的均匀性，从而保证油墨印刷过程中透明bopp标签膜的吸墨均匀性；且聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝是具有良好透明性能的材料，能保证透明bopp标签膜的透明性。此外，本发明所述的一种透明bopp标签膜还在可印刷层中加入3-8wt%含羟基的降冰片烯三元共聚物，可提高经过电晕处理后的可印刷层表面张力的持久性，改善因表面张力衰减严重而失效的问题，保证可印刷层与油墨之间的粘结性，并通过降冰片烯三元共聚物中极性羟基基团与聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝中未被取代的羟基之间的作用以及降冰片烯三元共聚物主链的非极性烯烃部分与均聚聚丙烯之间的作用，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的相容性，且能使透明bopp标签膜具有一定的阻隔性能。

6、发明人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。

7、进一步地，所述聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝中的聚甲基丙烯酸酯的接枝率为12-40wt%。若接枝率小于12wt%，由于极性的差异，不利于聚甲基丙烯酸酯接枝改性纳米氧化铝在均聚聚丙烯中的相容性和分散性，不利于采用共挤出工艺形成适于双向拉伸的厚片；若接枝率大于40wt%，则裸露的羟基基团含量过少，也不利于可印刷层表面张力的提高，无法有效改善可印刷层对油墨的吸附能力。

8、进一步地，所述含羟基的降冰片烯三元共聚物是由丙烯、降冰片烯和极性α-烯烃经茂金属催化合成，所述降冰片烯的含量为32-45mol%，所述含羟基的降冰片烯三元共聚物的玻璃化转变温度为65-120℃，重均分子量为（0.8-7）×104。含羟基的降冰片烯三元共聚物是一种无定形的共聚物，其分子链上存在环状结构，具有一定的刚性，在可印刷层中加入适量的含羟基的降冰片烯三元共聚物，在生产制造过程中，在可印刷层中起着“硬化”作用，降低了薄膜之间的粘结力，使透明bopp标签膜的可印刷层具有相对高的硬挺性，有利于薄膜生产过程顺畅，母卷收解卷顺畅。通过限定降冰片烯三元共聚物中降冰片烯的含量和三元共聚物的重均分子量，使含羟基的降冰片烯三元共聚物具有适中的空间位阻，保证具有合适的玻璃化转变温度和熔融流动性，有利于双向拉伸，保证制备的薄膜功能层表层具有合适的硬挺性，如果位阻过大分子链过于刚性，则会使可印刷层的韧性大幅降低，不利于双向拉伸成膜。

9、进一步地，所述含羟基的降冰片烯三元共聚物中羟基基团的含量为2-7mol%。通过限定三元共聚物中羟基基团的含量，即保证了双向拉伸生产的顺畅性，也保证了可印刷层的表面张力，提升可印刷层与油墨的结合力；若羟基含量小于2mol%，则不利于进一步提升可印刷层与油墨的结合力；若羟基含量大于7mol%，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。

10、进一步地，所述极性α-烯烃为3-丁烯-1醇，3-己烯-1醇和10-十一烯-1-醇中的任意一种。

11、进一步地，所述阻隔层包括均聚聚丙烯和5-10wt%丙烯-降冰片烯共聚物；所述丙烯-降冰片烯共聚物的玻璃化转变温度为65-140 ℃，熔融指数为1-10g/10min（测定条件：230 ℃，2.16kg）。选择上述含量范围的丙烯-降冰片烯共聚物，限定其玻璃化转变温度和熔融指数，可进一步保证透明性和阻隔性，同时保证可印刷层与阻隔层之间的结合力、阻隔层与芯层之间的结合力；若丙烯-降冰片烯共聚物的含量小于5wt%，则不利于保证可印刷层与阻隔层之间的结合力；若丙烯-降冰片烯共聚物的含量大于10wt%，则不利于阻隔层与芯层的匹配性。选择上述玻璃化转变温度和熔点范围的丙烯-降冰片烯共聚物，有利于保证与芯层的匹配性，避免多层共挤出过程各层粘度差异过大而出现使得厚片出现“不相容状”而无法获得适合稳定双向拉伸的厚片，有利于双向拉伸。

12、进一步地，所述芯层还包括0.5-1wt%抗静电剂；所述芯层中的所述均聚聚丙烯为等规聚丙烯，等规度为95-97%，熔融指数为2.5-3.5g/10min；所述抗静电剂包括丙三醇单硬脂酸、乙氧化烷胺和二乙醇胺中的一种或多种。选择上述等规度和熔点范围的等规聚丙烯，有利于保证薄膜整体优良的力学性能；抗静电剂能够减少静电积累，防止静电影响透明bopp标签膜的制备和使用。

13、进一步地，所述下表层包括均聚聚丙烯和1000-2500ppm抗粘连剂；所述抗粘连剂为合成硅石、沸石、pmma、聚有机硅氧烷中的一种或多种，所述抗粘连剂的粒径d50为4~6μm。在下表层添加适用的抗粘连剂，能够提高下表层的抗粘连性能，避免聚丙烯卷状薄膜相互接触的里外层之间（即可印刷层和下表层之间）发生粘接造成分切解卷断膜等现象，保证收解卷顺畅。

14、一种透明bopp标签膜的制备方法，包括以下步骤：将各层组分原料投入配料单元经计量后进入挤出机，待熔融塑化并经均化计量后进入流道分配器后再经t型模头挤出，经过激冷辊流延成厚片，然后进行纵向拉伸，再进入横向拉伸或同步纵向横向拉伸后形成薄膜，薄膜经风淋冷却后电晕处理，经修边机测厚控制，收成薄膜母卷，薄膜母卷经时效处理、分切、包装，制得成品。采用上述方法制备得到的透明bopp标签膜的总厚度为30-70μm，可印刷层为1.5-4μm，阻隔层为1-3μm，下表层为1.5-3μm。

15、一种标签基材，包括依次设置的油墨层、任一上述所述透明bopp标签膜、胶粘层和离型纸，所述油墨层印刷在所述透明bopp标签膜的所述上表层上，所述胶粘层与所述下表层粘接。本发明无需额外在透明bopp标签膜表面添加涂层即可进行油墨印刷。

16、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。