本發(fā)明涉及標簽膜，特別是涉及一種低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜及其制備方法。

背景技術：

1、雙向拉伸聚丙烯標簽膜是單面電暈、白色不透明的bopp薄膜，雙向拉伸聚丙烯標簽膜的應用場景之一是應用于飲料包裝領域。作為一種應用方式，將雙向拉伸聚丙烯標簽膜的表面印刷后制成pet飲料瓶的環(huán)繞式標簽，這種標簽廣泛應用于各大品牌的飲料包裝上。

2、為了保持飲料的新鮮度和口感，同時為了避免飲料過冷或過熱，各大超市、商店大都是將飲料擺放在2~8℃之間的飲料柜內。但是，在夏天或其他高溫環(huán)境下，由于飲料瓶的低溫和環(huán)境溫度的高溫，使得標簽出現明顯的褶皺，影響飲料的美觀且不利于飲料的反復低溫儲存。

技術實現思路

1、基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜及其制備方法，所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜能夠應用于冷凍飲料標簽包裝場景，所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜制成的標簽在2~8℃之間的飲料柜內存放期間不出現明顯的褶皺，滿足飲料的美觀及低溫儲存要求。

2、為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜，包括依序設置的上表層、中間層和下表層；所述上表層包括共聚聚丙烯、高密度聚乙烯和20~30wt%三氟乙基丙烯酸酯共聚物；所述中間層包括聚丙烯、珠光母料和3~7wt%聚烯烴彈性體，所述聚烯烴彈性體的玻璃化轉變溫度為-35~-20℃。

4、本發(fā)明所述的低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜，在所述上表層加入20~30wt%三氟乙基丙烯酸酯共聚物，所述中間層加入3~7wt%聚烯烴彈性體，通過所述上表層和所述中間層的協同作用，有效改善現有的雙向拉伸聚丙烯標簽膜制成的標簽在低溫儲存或者高低溫環(huán)境切換的期間出現褶皺的問題。

5、本發(fā)明所述的低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜中，在所述中間層加入了聚烯烴彈性體。聚烯烴彈性體是一類只含有碳氫元素的飽和聚合物，其結構一般具有一定碳鏈長度的支鏈或側基，同時具有較低的玻璃化轉變溫度，能夠對中間層的聚丙烯在低溫時提供支撐作用；另外，由于聚烯烴彈性體與中間層的聚丙烯的組成元素相同，且都是飽和結構，聚烯烴彈性體與聚丙烯具有較好的相容性，因此聚烯烴彈性體對聚丙烯具有良好的增韌效果。本發(fā)明利用上述特性，設計所述中間層包括聚丙烯、珠光母料和3~7wt%聚烯烴彈性體，使所述中間層具有低溫回彈性和韌性的作用。

6、所述中間層中所述珠光母料的加入，不可避免地會造成薄膜的力學性能下降，本發(fā)明通過在所述中間層中加入所述聚烯烴彈性體，利用所述聚烯烴彈性體對所述中間層中的聚丙烯進行增韌，彌補了由于添加所述珠光母料而造成的力學性能損失。本發(fā)明在所述中間層中加入3~7wt%聚烯烴彈性體，所述聚烯烴彈性體與所述聚丙烯共混合后，提高了聚丙烯分子鏈的延展性，在聚丙烯層狀堆積區(qū)之間或球晶邊界處，所述聚烯烴彈性體與所述聚丙烯之間形成片晶互鎖結構，固定了界面層相互擴散的分子鏈，防止了纏結鏈段的松弛，所述聚烯烴彈性體的存在增強了所述中間層的共混物的低溫韌性，彌補了由于添加所述珠光母料而造成的力學性能損失，從而使得所述低溫抗皺雙向拉伸標簽膜在低溫儲存或者高低溫環(huán)境切換的期間，具有良好的回彈性而不出現褶皺的問題。本發(fā)明中，限定所述聚烯烴彈性體在所述中間層中的含量為3~7wt%，若所述中間層中所述聚烯烴彈性體的含量低于3wt%，起不到有效的低溫抗皺的效果；若所述中間層中所述聚烯烴彈性體的含量高于7wt%，會使得所述低溫抗皺雙向拉伸標簽膜的力學性能下降，即拉伸強度的下降，會影響所述低溫抗皺雙向拉伸標簽膜在后續(xù)應用的貼標過程。

7、本發(fā)明所述的低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜中，在所述上表層加入了所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物。利用所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物中具有的-cf3基團，使所述上表層的表面被-cf3基團覆蓋，從而使所述上表層的表面具有較低的表面能（即較低的表面張力），由于所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜制成的標簽是直接接觸飲料瓶的，當飲料瓶從2~8℃之間的飲料柜中取出后，由于冷凝原因，飲料瓶上會產生冷凝水，當冷凝水接觸到標簽時，借助于所述上表層表面的低表面能改善冷凝水在其表面的分布和流動，使冷凝水快速收攏成水珠快速排走。此外所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物中的丙烯酸酯主鏈的剛性強，能夠提高聚合物的硬度，同時酯基側鏈能夠提供一定的柔韌性，所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物的加入有效提高了所述上表層的硬度，通過與所述中間層的協同作用，有效改善所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜制成的標簽出現褶皺的問題。本發(fā)明中，限定所述上表層中所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物的含量為20~30wt%，若所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物在所述上表層中的含量低于20wt%，所述上表層的表面能較高，起不到降低所述上表層的表面能的效果；若所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物在所述上表層中的含量高于30wt%，所述上表層的硬度過大，容易導致所述上表層出現開裂的情況。作為一種優(yōu)選的方案，所述聚烯烴彈性體的玻璃化轉變溫度為-35~-20℃。采用玻璃化轉變溫度在上述范圍內的聚烯烴彈性體，所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的力學強度與低溫韌性的平衡性最優(yōu)，若所述聚烯烴彈性體的玻璃化轉變溫度低于-35℃，所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的力學強度明顯下滑，若所述聚烯烴彈性體的玻璃化轉變溫度高于-20℃，所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的增韌效果較差，不利于所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的低溫回彈性。

8、作為一種優(yōu)選的方案，所述上表層中，所述三氟丙烯酸酯共聚物為三氟乙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯聚合而成；所述三氟丙烯酸酯共聚物中，所述三氟乙基丙烯酸酯的含量為20~40wt%。本發(fā)明采用以三氟乙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯為原料聚合形成的三氟乙基丙烯酸酯共聚物，其具有-cf3基團，能夠使所述上表層的表面具有較低的表面能；同時，其丙烯酸酯主鏈上具有甲基，使得丙烯酸酯主鏈的活動性受到限制，主鏈剛性增強，進一步提高了聚合物的硬度。所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物中，三氟乙基丙烯酸酯的含量為20~40wt%，所述上表層表面的表面能降低的效果最好。若所述三氟乙基丙烯酸酯的含量小于20wt%，所述上表層表面的表面能降低效果不明顯；若所述三氟乙基丙烯酸酯的含量大于40wt%，由于所述上表層表面覆蓋的-cf3基團已接近飽和，無法再明顯降低所述上表層表面的表面能。

9、作為一種優(yōu)選的方案，所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物的制備方法是：以甲基異丁基甲酮為溶劑，偶氮二異丁晴為引發(fā)劑，三氟乙基丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸羥乙酯單體為原料，采用溶液聚合法制備而成。在制備過程中，三氟乙基丙烯酸酯單體的用量為三氟乙基丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸羥乙酯單體的總用量的20~40wt%。

10、作為一種優(yōu)選的方案，所述三氟乙基丙烯酸酯共聚物的熔融指數為10.5~12.5g/10min（測定條件：190℃，2.16kg）。

11、作為一種優(yōu)選的方案，所述上表層中，所述共聚聚丙烯在所述上表層中的含量為40~50wt%，所述高密度聚乙烯在所述上表層中的含量為30~40wt%。本發(fā)明的所述上表層為消光層，利用所述共聚聚丙烯和所述高密度聚乙烯形成“海島”結構，以實現消光效果。通過設計所述共聚聚丙烯在所述上表層中的含量為40~50wt%，所述高密度聚乙烯在所述上表層中的含量為30~40wt%，以使所述上表層的消光效果更優(yōu)異。

12、作為一種優(yōu)選的方案，所述共聚聚丙烯為無規(guī)乙丙共聚物；所述共聚聚丙烯的熔融指數為6~10g/10min（測定條件：230℃，2.16kg）。

13、作為一種優(yōu)選的方案，所述高密度聚乙烯的熔融指數為9~20g/10min（測定條件：190℃，2.16kg）。

14、作為一種優(yōu)選的方案，所述中間層中，所述聚烯烴彈性體為乙烯-辛烯共聚物彈性體。

15、作為一種優(yōu)選的方案，所述聚烯烴彈性體的熔融指數為9~13g/10min（測定條件：230℃，2.16kg）。若所述聚烯烴彈性體的熔融指數低于9g/10min，所述聚烯烴彈性體不能有效地分散在所述中間層的聚丙烯基體中，起不到有效的低溫抗皺的效果，若所述聚烯烴彈性體的熔融指數高于13g/10min，會降低與所述中間層的聚丙烯的分子間相互作用力，導致所述中間層的拉伸強度下降，進而影響所述低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的力學強度。

16、作為一種優(yōu)選的方案，所述中間層中，所述聚丙烯在所述中間層中的含量為73~87wt%。

17、作為一種優(yōu)選的方案，所述中間層中的聚丙烯為均聚聚丙烯，所述均聚聚丙烯的熔融指數為3~8g/10min（測定條件：230℃，2.16kg），等規(guī)度為96%。

18、作為一種優(yōu)選的方案，所述中間層中，所述珠光母料在所述中間層中的含量為10~20wt%。

19、作為一種優(yōu)選的方案，所述珠光母料由25~35wt%均聚聚丙烯和65~75wt%無機填料混合而成，所述無機填料為碳酸鈣、二氧化鈦中至少一種。所述碳酸鈣的粒徑為0.5~1.5μm，為了平衡發(fā)泡效果與成本考慮，優(yōu)選為0.8~1.3μm；所述二氧化鈦的粒徑為0.2~0.7μm，為了平衡發(fā)泡效果與成本考慮，優(yōu)選為0.35~0.45μm。優(yōu)選地，所述珠光母料中的均聚聚丙烯與所述中間層中的均聚聚丙烯為同一類型的均聚聚丙烯，以提高所述中間層中的均聚聚丙烯與珠光母料的相容性。

20、作為一種優(yōu)選的方案，所述下表層由均聚聚丙烯和1~5wt%抗粘連母料組成。在所述下表層中添加適量的抗粘連母料，有利于標簽膜的收解卷順暢性。若所述下表層中的抗粘連母料的含量低于1wt%，起不到有效的抗粘連作用，若所述下表層中的所述抗粘連母料的含量高于5wt%，則在生產過程中容易產生抗粘連劑脫落的問題，導致污染導輥，同時會增加霧度和降低光澤度，影響產品的外觀。優(yōu)選地，所述下表層中的均聚聚丙烯與所述中間層中的均聚聚丙烯為同一類型的均聚聚丙烯，以提高所述中間層和所述下表層的相容性。

21、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗粘連母料由90wt%均聚聚丙烯和10wt%抗粘連劑混合而成。優(yōu)選地，所述下表層中的均聚聚丙烯與抗粘連母料中的均聚聚丙烯為同一類型的均聚聚丙烯，以提高所述下表層中均聚聚丙烯和抗粘連母料的相容性。

22、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗粘連劑為二氧化硅、滑石粉、碳酸鈣中至少一種，所述抗粘連劑的粒徑為3~6μm，為了兼顧下表層厚度和脫落問題，優(yōu)選為4~5μm。

23、本發(fā)明還提供一種上述任一所述的低溫抗皺雙向拉伸聚丙烯標簽膜的制備方法，包括以下步驟：

24、第一步：配料和塑化：在雙向拉伸制膜生產線的控制系統中設定各層組分原料使用比例，然后配料系統會自動將經干燥處理的各層組分原料按照輸入比例輸送至對應各層擠出機，在各層擠出機內熔融塑化后，熔體經流道和分配器進入模頭；

25、第二步：鑄片：經模頭擠出后，熔體馬上接觸冷卻輥，形成厚片；

26、第三步：縱向拉伸：厚片通過多組預熱輥加熱至設定溫度，開始進行縱向拉伸，然后進行定型；

27、第四步：橫向拉伸：將經過縱向拉伸的厚片預熱至設定溫度后，開始橫向拉伸，橫向拉伸后進行定型和冷卻處理；

28、第五步：牽引收卷：出橫向拉伸單元的多層結構薄膜進入牽引單元，經過測厚和電暈處理后進入收卷單元，得到母卷；

29、第六步：分切：將經過時效處理的母卷進行分切處理，得到規(guī)定寬度和長度的膜卷。

30、作為一種優(yōu)選的方案，上述工藝中，上表層的熔融擠出溫度：200~260℃；中間層、下表層的熔融擠出溫度：230~260℃；熔體接觸冷卻輥的工序中，激冷水和激冷輥溫度：15~50℃；縱向拉伸區(qū)溫度：90~130℃；橫向拉伸區(qū)溫度：155~165℃；縱向拉伸比為4.5~5.5倍；橫向拉伸比：8~10倍；消光層的電暈功率因數：20~25w?min/m。