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CN116656266B - 一种双向拉伸预涂膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种双向拉伸预涂膜及其制备方法和应用 Download PDF

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CN116656266B CN202310550476.1A CN202310550476A CN116656266B CN 116656266 B CN116656266 B CN 116656266B CN 202310550476 A CN202310550476 A CN 202310550476A CN 116656266 B CN116656266 B CN 116656266B
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Abstract

本发明属于薄膜技术领域，特别是涉及一种双向拉伸预涂膜及其制备方法和应用。本发明所述的双向拉伸预涂膜，包括依次设置的基膜基体层、基膜功能层和热熔胶层，所述热熔胶层包括热熔胶层表层和热熔胶层次表层；所述热熔胶层表层包括85‑95wt％乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和5‑15wt％的乙烯‑降冰片烯共聚物；所述热熔胶层次表层包括90‑98wt％乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和2‑10wt％胶囊。本发明的双向拉伸预涂膜，在制造分切解卷及后加工使用二次解卷时解卷顺畅，有利于延长冷却辊的更换周期，且提高了在热复合时热熔胶层与纸张印件表面之间的界面结合力，改善了覆膜牢度，改善了热复合材料的剥离强度，进而改善了后道深压纹加工适应性，适用性更广。

Description

一种双向拉伸预涂膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，特别是涉及一种双向拉伸预涂膜及其制备方法和应用。
背景技术
预涂膜工艺是指表面涂覆有热熔胶的塑料薄膜，通过热压直接用于纸印刷品的覆膜加工。预涂膜通常由基膜、底涂层和热熔胶层构成。基膜通常为双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜、双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜或双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜，底涂层通常为高分子量聚乙烯亚胺水溶液(AC剂)；热熔胶层通常为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂。目前市场上使用的预涂膜通常为经过双面电晕处理的薄膜。
目前预涂膜(双面均为光亮面且经双面电晕处理)生产过程所使用冷却辊通常为表面粗化的冷却辊，正常生产时冷却辊的表面粗糙度Ra通常在0.8-1μm，但是冷却辊在使用过程会由于配套压辊的压力以及薄膜的摩擦作用会导致冷却辊表面不断磨损，造成表面粗糙度不断下降，尤其是冷却辊两边压辊挤压的位置，当Ra下降至0.3μm以下时，造成预涂膜在分切工序解卷的顺畅、储存运输过程中的稳定性及后加工应用过程中二次解卷的顺畅性等方面存在问题，同时也不利于保证预涂膜的横向解卷性能的均匀性。为保证生产的顺畅性和薄膜的质量，不得不定期更换冷却辊，增加了生产成本，不利于生产效率的提高。
中国专利CN109263162 B公开了一种双向拉伸聚丙烯预涂底材，包括聚丙烯表层、聚丙烯芯层和功能层，通过共挤出在聚丙烯薄膜基材上形成一功能层，所述的功能层树脂含有乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物，无需涂覆底涂剂即可直接涂布EVA热熔胶或者水性胶粘剂，简化了预涂膜的制备工艺，减少胶粘剂的涂布量，提高预涂膜的生产效率。虽然该专利中提到在热压覆膜时功能层树脂与EVA热熔胶或水性丙烯酸酯之间分别发生熔融、流平及渗透等相互作用，两者共同形成一胶粘剂层，从而提高了预涂膜的覆膜及后加工性能。但是该专利技术仍存在不足：在进行纸-塑或塑-塑复合时热压复合界面牢度不够的问题，尤其是应用于含硅油或含蜡类组分的数码印刷品领域，覆膜时数码印刷品不易与热复合层结合，影响热压复合效果，导致覆膜后印刷品与膜的结合牢度不够及印刷品深压纹表现欠佳。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种双向拉伸预涂膜(双面电晕预涂光膜，下同)，所述预涂膜生产过程顺畅，更容易解卷，既包括薄膜制造过程中分切工序解卷，也包括二次分切加工以及解卷覆膜应用，利于延长冷却辊的更换周期，利于薄膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，提高了所述双向拉伸预涂膜在热复合时热熔胶层与纸张印件表面之间的界面结合力，改善了覆膜牢度，改善了热复合材料的剥离强度，进而改善了后道深压纹加工适应性。
一种双向拉伸预涂膜，包括依次设置的基膜基体层、基膜功能层和热熔胶层，所述基膜基体层和基膜功能层组成为基膜，所述热熔胶层包括热熔胶层表层和热熔胶层次表层，所述热熔胶层次表层位于所述热熔胶层表层和所述基膜功能层之间；所述热熔胶层表层包括85-95wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和5-15wt％的乙烯-降冰片烯共聚物；所述热熔胶层次表层包括90-98wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和2-10wt％胶囊，所述胶囊粒径D50为2-3μm；所述胶囊包括胶囊被包裹内容物和胶囊包裹层，所述胶囊包裹层包括熔点为115-120℃的乙烯-1-辛烯共聚物，所述胶囊被包裹内容物包括软化点为80-90℃的氢化松香季戊四醇酯和氧化硅，所述氧化硅的粒径D50小于所述胶囊粒径0.5μm，所述氧化硅的莫氏硬度为6-7；所述热熔胶层表层厚度为0.5-1μm，所述热熔胶层次表层厚度为2-8μm。
本发明人经过大量实验验证和深入研究，在基膜功能层上在线涂布一层由超薄的所述热熔胶层表层与更厚的所述热熔胶层次表层组成的热熔胶层，并对所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层进行差异性功能协同设计，通过对超薄的所述热熔胶层表层的设计，一定程度上提高了所述双向拉伸预涂膜的热熔胶层表层的硬挺性，使所述双向拉伸预涂膜生产时即使冷却辊的表面粗糙度因磨损而低于合适的表面粗糙度时，也能保证所述双向拉伸预涂膜在分切工序解卷的顺畅性，延长了冷却辊的更换周期；又通过对更厚的所述热熔胶层次表层的设计，利用“胶囊”原理，不仅进一步保证预涂膜母卷在分切工序解卷的顺畅性，利于所述双向拉伸预涂膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，而且使所述热熔胶层次表层在热复合加工温度和压力下，所述胶囊包裹层能够软化，而所述胶囊被包裹内容物中具有特定尺寸和特定硬度的氧化硅能够刺破所述胶囊包裹层，使所述胶囊被包裹内容物中已经软化的所述氢化松香季戊四醇酯被释放而起到增粘的作用。在所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层的协同作用下，所述双向拉伸预涂膜生产顺畅，更容易解卷，既包括薄膜制造过程中分切工序解卷，也包括二次分切加工以及解卷覆膜应用，利于延长冷却辊的更换周期，利于薄膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，改善了预涂膜与基材热复合后的剥离强度进而改善了后道深压纹加工适应性。
本发明所述的双向拉伸预涂膜，充分考虑到纸塑热复合应用加工中对所述双向拉伸预涂膜与油墨或纸张等基材之间热复合界面结合力以及所述双向拉伸预涂膜制造及后加工应用过程中解卷顺畅性的性能平衡。
所述热熔胶层表层包括85-95wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和5-15wt％的乙烯-降冰片烯共聚物。所述乙烯-降冰片烯共聚物是降冰片烯单体和乙烯单体随机排列共聚而成，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，在所述热熔胶层表层中加入适量的乙烯-降冰片烯共聚物，在生产制造过程中，在所述热熔胶层表层中起着“硬化”作用，降低了预涂膜里外层之间的粘结力，使双向拉伸预涂膜的所述热熔胶层表层具有相对高的硬挺性，使预涂膜生产时即使冷却辊的表面粗糙度因磨损而低于合适的表面粗糙度时，不需要更换冷却辊也能使预涂膜分切解卷顺畅，延长了冷却辊的更换周期。所述热熔胶层表层中，若所述乙烯-降冰片烯共聚物的加入量过低，则在冷却辊磨损较严重时无法有效改善预涂膜分切解卷不顺畅的问题而导致不得不更换冷却辊，提高了生产的设备成本，若所述乙烯-降冰片烯共聚物的加入量超过15％时，又会因为所述热熔胶层表层的主要有效组分EVA浓度偏低从而导致纸塑热复合结构的预涂膜热熔胶层表层与纸张印件之间的界面结合力偏低。
所述热熔胶层次表层包括90-98wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和2-10wt％胶囊，所述胶囊粒径D50为2-3μm；所述胶囊包括胶囊被包裹内容物和胶囊包裹层，所述胶囊包裹层包括熔点为115-120℃的乙烯-1-辛烯共聚物，所述胶囊被包裹内容物包括软化点为80-90℃的氢化松香季戊四醇酯和氧化硅，所述氧化硅的粒径D50小于所述胶囊粒径0.5μm，所述氧化硅的莫氏硬度为6-7。在所述热熔胶层次表层中加入适宜含量的胶囊，利于提高热压复合的剥离强度，利于预涂膜分切解卷的顺畅性。在95-105℃热压温度下熔点为115-120℃的乙烯-1-辛烯共聚物已经软化，同时在10-20MPa的热压压力下，所述胶囊被包裹内容物中具有特定尺寸和特定硬度的氧化硅能够刺破已经软化的所述胶囊包裹层，使所述胶囊被包裹内容物中的氢化松香季戊四醇酯释放出来，从而起到增粘的作用。在所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层的协同作用下，有效改善了热压复合的剥离强度进而改善了后道深压纹加工适应性。若所述胶囊的加入量过低，则不利于提高热压复合的剥离强度，也不利于改善冷却辊磨损严重时预涂膜生产过程中母卷分切解卷不顺畅的问题，不利于延长冷却辊的更换周期，若所述胶囊的加入量超过10wt％时，则会增加所述胶囊在挤出成熔体过程中破裂的风险，一旦破裂则不利于母卷分切解卷的顺畅性，也因有效组分分散不均而不利于预涂膜热复合性能的均匀性。
控制具有增粘作用的氢化松香季戊四醇酯的软化点在80-90℃，能够保证制备的双向拉伸预涂膜在热压复合时具有最佳的粘度，所述氢化松香季戊四醇酯的软化点若低于80℃，则可能会导致热熔胶层次表层在挤出时更易于软化流动，不利于熔体挤出的顺畅性，若高于90℃，则所述胶囊被包裹内容物和所述胶囊包裹层的温差偏小，不利于所述胶囊实现本发明的实施效果，影响所述双向拉伸预涂膜后续进行热复合时与基材的界面结合力，进而影响预涂膜制成的热复合片材的深压纹加工适应性。控制所述胶囊包裹层的乙烯-1-辛烯共聚物熔点为115-120℃，一方面，在所述热熔胶层次表层在挤出成熔体时所述胶囊包裹层不会破裂而保持相对硬挺的状态，相当于在热熔胶层次表层中呈现出EVA与胶囊的类“海岛”结构，挤出的作用力不足以使所述胶囊包裹层破裂，使所述胶囊被包裹内容物中的氢化松香季戊四醇酯被包裹保护起来，利于预涂膜生产的顺畅性，分切工序解卷顺畅，另一方面，有利于在热复合工艺条件下，所述胶囊能够发生破裂使具有增粘作用的氢化松香季戊四醇酯释放出来，与所述热熔胶层以及所述基膜功能层发生熔融渗透，有利于提高热复合界面结合力，而所述基膜的芯层仍然保持稳定，有利于热复合的顺畅进行。若所述胶囊包裹层的乙烯-1-辛烯共聚物熔点过低，则在挤出温度下所述胶囊外壳可能会熔融破裂，则不利于母卷分切解卷的顺畅性，也因有效组分分散不均而不利于所述双向拉伸预涂膜热复合性能的均匀性，若所述胶囊包裹层的乙烯-1-辛烯共聚物熔点过高，则在热压复合条件下所述胶囊外壳无法有效软化，导致所述胶囊外壳无法被具有特定尺寸和特定硬度的氧化硅刺破，氢化松香季戊四醇酯无法及时被释放起到增粘作用，不利于提高所述双向拉伸预涂膜与油墨或纸张等基材之间热复合界面结合力。在所述的热复合工艺条件下，所述胶囊包裹层中的乙烯-1-辛烯共聚物具有一定的弹性，能够弹性包裹所述胶囊被包裹内容物，控制所述胶囊粒径D50为2-3μm，所述氧化硅的粒径D50小于所述胶囊粒径0.5μm，所述氧化硅的莫氏硬度为6-7，这样设置有利于在热压作用下氧化硅能够刺破所述胶囊包裹层，利于兼顾胶囊在生产和应用中解卷顺畅以及热压复合后加工时提升所述双向拉伸预涂膜与基材的界面结合力的双重功能。
所述热熔胶层表层厚度为0.5-1μm，所述热熔胶层次表层厚度为2-8μm。在所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层二者的协同作用下，使由所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层组成的热熔胶层具有合适的硬挺性，预涂膜生产加工顺畅，既包括薄膜制造过程中分切工序解卷，也包括二次分切加工以及解卷覆膜应用，有利于延长冷却辊的更换周期，且利于薄膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，同时热压复合时超薄的所述热熔胶层表层的熔体能够及时从更厚的所述热熔胶层次表层得到渗透协同补充，有利于薄膜与纸张印件充分复合，进一步提高预涂膜与纸张印件之间的热复合界面结合力，保证了覆膜牢度和热复合片材的剥离强度。
进一步地，所述热熔胶层表层中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔点为78-85℃，熔融指数为13-18g/10min。所述热熔胶层表层中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔点在78-85℃，若所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔点低于78℃，则不利于生产的稳定性，易造成牵引或收卷过程粘辊，导致所述热熔胶层表层局部脱胶而影响预涂膜外观质量，若所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔点高于85℃，则不利于热复合工艺效率，同时也会导致所述双向拉伸预涂膜收缩率增加从而影响有效尺寸甚至使覆膜件出现翘曲。限定所述热熔胶层表层中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔融指数控制在13-18g/10min，保证在加工生产过程中熔融流动性好，有利于所述热熔胶层表层树脂熔体的有效挤出且不会太黏，后续所述双向拉伸预涂膜热复合时也能够满足加工适用性要求。
进一步地，所述乙烯-降冰片烯共聚物的玻璃化转变温度为70-90℃，所述乙烯-降冰片烯共聚物的熔体体积流动速率为10-20cm3/10min，所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯单体的含量为62.5-67.5wt％。控制所述乙烯-降冰片烯共聚物的玻璃化转变温度在70-90℃，有利于生产的顺畅性；选择上述熔体体积流动速率范围的乙烯-降冰片烯共聚物，由于与所述热熔胶层表层和所述热熔胶层次表层的主要组分EVA具有相对良好的熔融流动匹配性，有利于保证预涂膜热熔胶层与纸张印件之间的热复合界面结合力。优选的，所述乙烯-降冰片烯共聚的玻璃化转变温度为78℃，熔体体积流动速率为15cm3/10min。通过限定所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的含量，使所述乙烯-降冰片烯共聚物具有适中的空间位阻，保证具有合适的熔融流动性，有利于熔体的挤出，保证制备的薄膜热熔胶层表层具有合适的硬挺性，如果位阻过大分子链过于刚性，则会使所述热熔胶层表层的韧性大幅降低，不利于熔体的有效共挤出。优选的，所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯单体的含量为65wt％。
进一步地，所述胶囊被包裹内容物与所述胶囊包裹层的重量占比为1:1，所述乙烯-1-辛烯共聚物在所述热熔胶层次表层中的含量为1-5wt％，所述乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1-2g/10min。控制所述胶囊中的所述胶囊被包裹内容物与所述胶囊包裹层的重量占比为1:1，所述乙烯-1-辛烯共聚物在所述热熔胶层次表层中的含量为1-5wt％，有利于所述胶囊被包裹内容物在所述双向拉伸预涂膜生产过程中得到有效保护，也有利于保证在热压复合过程中所述胶囊包裹层能够充分软化，使所述胶囊被包裹内容物中的氢化松香季戊四醇酯得到释放，有利于保证所述双向拉伸预涂膜与纸张印件之间的热复合界面结合力。若所述乙烯-1-辛烯共聚物含量超过5wt％，则会因为所述热熔胶层次表层的主要有效组分EVA浓度偏低，不利于提高纸塑热复合结构的界面结合力，若所述乙烯-1-辛烯共聚物含量低于1wt％，则不利于改善预涂膜生产过程中分切解卷不顺畅的问题，也不利于保证所述热熔胶层次表层与所述基膜功能层之间的粘接，从而可能造成薄膜之间出现层间剥离。所述胶囊中，所述乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1-2.5g/10min，有利于在所述热熔胶层次表层中呈现出EVA与胶囊的类“海岛”结构，有利于所述热熔胶层次表层组分及结构在所述共挤出过程中的相对稳定性和均匀性。
进一步地，所述氧化硅为实心二氧化硅，所述二氧化硅在所述胶囊被包裹内容物的含量为1-2wt％，所述氢化松香季戊四醇酯在所述胶囊被包裹内容物的含量为98-99wt％。在所述胶囊被包裹内容物中加入适量的适用氧化硅，有利于在热压作用下刺破所述胶囊包裹层，利于兼顾胶囊在生产和应用中解卷顺畅以及热复合后加工时提升所述双向拉伸预涂膜与基材的界面结合力的双重功能。优选地，所述二氧化硅在所述胶囊被包裹内容物的含量为2wt％。
进一步地，所述基膜功能层包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物；所述基膜功能层的厚度为0.5-1.5μm；所述基膜功能层中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量为40-60wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的含量为60-40wt％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为10-15wt％，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为10-20g/10min；所述乙烯-1-辛烯共聚物中的辛烯含量为10-20wt％，所述乙烯-1-辛烯共聚物熔融指数为5-10g/10min，熔点为95-110℃。所述基膜功能层的厚度优选控制在0.5-1μm内，若所述基膜功能层的厚度过厚，会导致基膜的挺度下降，使基膜解卷困难，从而影响预涂膜的生产顺畅性；若所述基膜功能层的厚度过低，则难以与淋涂的热熔胶层产生有效协同以提供良好的胶粘性能。所述基膜功能层中，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的醋酸乙烯酯(VA)含量优选为10-15wt％，若VA含量过高，则不利于基膜的解卷以应用于热熔胶层的淋涂工序，导致所述双向拉伸预涂膜生产不顺畅，若VA含量过低，会导致基膜与热熔胶层次表层之间的层间结合力下降，其熔融指数优选为10-20g/10min，若熔融指数过高，则不利于基膜的解卷以应用于热熔胶层的淋涂工序，影响预涂膜的生产顺畅性，若熔融指数过低，会导致基膜与热熔胶层次表层之间的层间结合力下降。
进一步地，所述基膜为BOPP薄膜或BOPE薄膜，所述基膜基体层还包括基体表层和基体芯层，所述基体芯层位于所述基体表层和所述功能层之间。
进一步地，所述基体表层为光亮层，所述基体表层还添加有抗粘连剂。
本发明还提供一种上述任一所述的双向拉伸预涂膜的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：将卷状基膜安放于放卷机上进行放卷，所述热熔胶层表层和热熔胶层次表层两层共挤出汇合，经离模后涂覆在基膜功能层表面，热熔胶层次表层为接触基膜的一层，随即经过配套橡胶压辊与冷却辊进行冷却，薄膜的厚度采用自动测厚装置控制，薄膜经在线修边工序进行修边宽度控制后，经电晕处理工序，后经收卷工序牵引收成母卷，母卷经时效处理、分切工序制成薄膜成品。需要说明的是，本发明在热熔胶层次表层挤出过程中，通过对挤出设备和工艺的控制确保了胶囊在挤出涂覆过程中不会破裂，其中挤出温度控制在95-100℃。进一步地，冷却辊冷却温度控制在30-50℃。
本发明还提供一种热复合片材，包括上述任一所述的双向拉伸预涂膜、可以与所述双向拉伸预涂膜热复合的基材，所述双向拉伸预涂膜热复合在所述基材上。所述热复合片材由上述任一所述的双向拉伸预涂膜与所述基材经热压覆膜工艺而成，具有覆膜牢度和剥离强度大的优点。所述基材可以为表印或未印刷的纸张(如经预浸固化并表印的三聚氰胺纸、白卡纸)、表印塑料(如压延共聚丙烯、PVC、PETg)薄膜或片材、金属片材等。
本发明提供了一种双向拉伸预涂膜，通过在基膜功能层上在线涂布一层由超薄的热熔胶层表层与更厚的热熔胶层次表层组成的热熔胶层，并对热熔胶层表层和热熔胶层次表层进行差异性功能协同设计，所述预涂膜生产过程顺畅，更容易解卷，既包括薄膜制造过程中分切工序解卷，也包括二次分切加工以及解卷覆膜应用，利于延长冷却辊的更换周期，利于薄膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，提高了所述双向拉伸预涂膜在热复合时热熔胶层与纸张印件表面之间的界面结合力，改善了覆膜牢度，改善了热复合材料的剥离强度，进而改善了后道深压纹加工适应性。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面地描述。但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限制于本文所描述的实施例。
本发明提供一种双向拉伸预涂膜，包括依次设置的基膜基体层、基膜功能层和热熔胶层，所述基膜基体层和基膜功能层组成为基膜，所述热熔胶层包括热熔胶层表层和热熔胶层次表层，所述热熔胶层次表层位于所述热熔胶层表层和所述功能层之间；所述热熔胶层表层包括85-95wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和5-15wt％的乙烯-降冰片烯共聚物；所述热熔胶层次表层包括90-98wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和2-10wt％胶囊，所述胶囊粒径D50为2-3μm；所述胶囊包括胶囊被胶囊包裹层和包裹内容物，所述胶囊包裹层包括熔点为115-120℃的乙烯-1-辛烯共聚物，所述胶囊被包裹内容物包括软化点为80-90℃的氢化松香季戊四醇酯和氧化硅，所述氧化硅的粒径D50小于所述胶囊粒径0.5μm，所述氧化硅的莫氏硬度为6-7；所述热熔胶层表层厚度为0.5-1μm，所述热熔胶层次表层厚度为2-8μm。
进一步地，所述热熔胶层表层中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔点为78-85℃，熔融指数为13-18g/10min。
进一步地，所述乙烯-降冰片烯共聚物的玻璃化转变温度为70-90℃，所述乙烯-降冰片烯共聚物的熔体体积流动速率为10-20cm3/10min，所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯单体的含量为62.5-67.5wt％。
进一步地，所述胶囊被包裹内容物与所述胶囊包裹层的重量占比为1:1，所述乙烯-1-辛烯共聚物在所述热熔胶层次表层中的含量为1-5wt％，所述乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1-2.5g/10min。
进一步地，所述氧化硅为实心二氧化硅，所述二氧化硅在所述胶囊被包裹内容物的含量为1-2wt％，所述氢化松香季戊四醇酯在所述胶囊被包裹内容物的含量为98-99wt％。
进一步地，所述基膜功能层包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物；所述基膜功能层的厚度为0.5-1.5μm；所述基膜功能层中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量为40-60wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的含量为60-40wt％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为10-15wt％，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔融指数为10-20g/10min；所述乙烯-1-辛烯共聚物中的辛烯含量为10-20wt％，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔融指数为5-10g/10min，熔点为95-110℃。
进一步地，所述基膜为BOPP薄膜或BOPE薄膜，所述基膜基体层还包括基体表层和基体芯层，所述基体芯层位于所述基体表层和所述功能层之间。
进一步地，所述基体表层为光亮层，所述基体表层还添加有抗粘连剂。
本发明还提供一种上述任一所述的双向拉伸预涂膜的制备方法，包括以下步骤：将卷状基膜安放于放卷机上进行放卷，所述热熔胶层表层和热熔胶层次表层两层共挤出汇合，经离模后涂覆在基膜功能层表面，热熔胶层次表层为接触基膜的一层，随即经过配套橡胶压辊与冷却辊进行冷却，薄膜的厚度采用自动测厚装置控制，薄膜经在线修边工序进行修边宽度控制后，经电晕处理工序，后经收卷工序牵引收成母卷，母卷经时效处理、分切工序制成薄膜成品。
需要说明的是，本发明在热熔胶层次表层挤出过程中，通过对挤出设备和工艺的控制确保了胶囊在挤出涂覆过程中不会破裂，其中挤出温度控制在95-100℃。进一步地，冷却辊冷却温度控制在30-50℃，本发明中使用的冷却辊的表面粗糙度Ra为0.2μm。
本发明还提供一种热复合片材，包括上述任一所述的双向拉伸预涂膜、可以与所述双向拉伸预涂膜热复合的基材，所述双向拉伸预涂膜热复合在所述基材上。所述热复合片材由上述任一所述的双向拉伸预涂膜与所述基材经热压覆膜工艺而成，具有覆膜牢度和剥离强度大的优点。所述基材可以为表印或未印刷的纸张(如经预浸固化并表印的三聚氰胺纸、白卡纸)、表印塑料(如压延共聚丙烯、PVC、PETg)薄膜或片材、金属片材等。
以下实施例或对比例的物性指标及其测试方法如下：
薄膜厚度根据GB/T 6672-2001测定；
熔融指数(熔体质量流动速率MFR)根据GB/T3682-2018，乙烯-丙烯共聚物按照2.16kg、230℃下测定，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物按照2.16kg、190℃下测定，单位为g/10min；
乙烯-降冰片烯共聚物的熔体体积流动速率(MVR)在2.16kg、190℃下测定，单位为cm3/10min；
熔点根据GB/T 16582-2008测定，单位为℃；
玻璃化转变温度(Tg)根据ISO11357测定，单位为℃；
白卡纸剥离强度根据GB/T8808(A法)测定，单位为N/15mm；
分切解卷噪声的测试方法：40℃、60±5％湿度下收卷邵氏硬度为85的6000米膜卷，存放30天，在分切机上按照200米/分线速度解卷，采用GM1356噪音计分别测试表面、中间、卷底部噪声，取三个位置噪声的平均值，单位为分贝(dB)。
本实施例和对比例中所使用的基膜为BOPP光膜和BOPE光膜，包括依序设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层；所述基膜总厚度为15μm，其中基体芯层厚度为12μm，基体表层厚度为2μm，基膜功能层厚度为1μm，所述BOPP光膜和所述BOPE光膜的基膜功能层的组分相同，具体为50wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(VA含量为15wt％、熔融指数为18g/10min、熔点为90℃)和50wt％乙烯-1-辛烯共聚物(1-辛烯含量为20wt％、熔融指数为10g/10min、熔点为95℃)，基膜的基体芯层和基体表层均由本发明技术领域对应薄膜类型常规的组分构成，在此不在赘述。
以下实施例或对比例的所述占比均为重量百分比，各层组分及比例如下表所示：
实施例1
本实施例的双向拉伸预涂膜具体为一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。
本实施例的双向拉伸预涂膜及其制备方法具体如下：
(1)准备双向拉伸预涂膜原料：
基膜：BOPP光膜。
热熔胶层表层：取85wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min，熔点为83℃)和15wt％乙烯-降冰片烯共聚物(Tg为78℃，MVR为20cm3/10min，降冰片烯单体含量为65wt％)，作为热熔胶层表层树脂。
热熔胶层次表层：取98wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min，熔点为83℃)和2wt％胶囊(胶囊粒径D50为2μm；所述胶囊中，乙烯-1-辛烯共聚物占比为50wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的熔点为115℃，乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1.5g/10min；软化点为85℃的氢化松香季戊四醇酯含量为49.5wt％，莫氏硬度为6、粒径D50为1.5μm的实心二氧化硅含量为0.5wt％)均匀混合，作为热熔胶层次表层树脂。
(2)制备BOPP预涂膜：
将卷状BOPP光膜安放于放卷机上进行放卷，所述热熔胶层表层和热熔胶层次表层两层共挤出汇合，挤出温度控制在95-100℃，经离模后涂覆在基膜功能层表面，热熔胶层次表层为接触基膜的一层，随即经过配套橡胶压辊与冷却辊进行冷却，冷却辊冷却温度控制在30-50℃，冷却辊的表面粗糙度Ra为0.2μm。薄膜的厚度采用自动测厚装置控制，经在线修边工序进行修边宽度控制后再对热熔胶层表层和基体表层表面进行电晕处理(热熔胶层表层电晕处理的能量密度为1.2KJ/m2，基体表层电晕处理的能量密度为1.8KJ/m2)，后经收卷工序牵引收成母卷，母卷经时效处理、分切工序制成薄膜成品，得到BOPP预涂膜，薄膜总厚度为18μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为0.5μm，热熔胶层次表层厚度为2.5μm。本制备方法，工艺过程顺畅。
实施例2
本实施例的双向拉伸预涂膜具体为一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。
本实施例的双向拉伸预涂膜及其制备方法具体如下：
(1)准备双向拉伸预涂膜原料：
基膜：BOPP光膜。
热熔胶层表层：取95wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和5wt％乙烯-降冰片烯共聚物(Tg为78℃，MVR为20cm3/10min，降冰片烯单体含量为65wt％)，作为热熔胶层表层树脂。
热熔胶层次表层：取90wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和10wt％胶囊(胶囊粒径D50为3μm；所述胶囊中，乙烯-1-辛烯共聚物占比为50wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的熔点为115℃，乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1.5g/10min；软化点为85℃的氢化松香季戊四醇酯含量为49wt％，莫氏硬度为7、粒径D50为2.5μm的实心二氧化硅含量为1wt％)均匀混合，作为热熔胶层次表层树脂。
本实施例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，得到BOPP预涂膜，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，工艺过程顺畅。
实施例3
本实施例的双向拉伸预涂膜具体为一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。
本实施例的双向拉伸预涂膜及其制备方法具体如下：
(1)准备双向拉伸预涂膜原料：
基膜：BOPP光膜。
热熔胶层表层：取90wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和10wt％乙烯-降冰片烯共聚物(Tg为78℃，MVR为20cm3/10min，降冰片烯单体含量为65wt％)，作为热熔胶层表层树脂。
热熔胶层次表层：取94wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和6wt％胶囊(胶囊粒径D50为3μm；所述胶囊中，乙烯-1-辛烯共聚物占比为50wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的熔点为115℃，乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1.5g/10min；软化点为85℃的氢化松香季戊四醇酯含量为49wt％，莫氏硬度为7、粒径D50为2.5μm的实心二氧化硅含量为1wt％)均匀混合，作为热熔胶层次表层树脂。
本实施例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，得到BOPP预涂膜，薄膜总厚度为24μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为8μm。本制备方法，工艺过程顺畅。
实施例4
本实施例的双向拉伸预涂膜具体为一种BOPE预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。热熔胶层次表层和热熔胶层表层的组分原料与实施例3相同，不同在于本实施例的基膜为BOPE光膜。
本实施例的BOPE预涂膜的制备方法与实施例1相同，得到BOPE预涂膜，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，工艺过程顺畅。
对比例1
本对比例提供一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。所述基膜和热熔胶层次表层与实施例3相同，不同在于：
热熔胶层表层：取100wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)作为热熔胶层表层树脂。
本对比例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，分切解卷不顺畅。
对比例2
本对比例提供一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。所述基膜和热熔胶层次表层与实施例3相同，不同在于：
热熔胶层表层：取70wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和30wt％乙烯-降冰片烯共聚物(Tg为78℃，MVR为20cm3/10min，降冰片烯单体含量为65wt％)，作为热熔胶层表层树脂。
本对比例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，分切解卷顺畅。
对比例3
本对比例提供一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。所述基膜和热熔胶层表层与实施例3相同，不同在于：
热熔胶层次表层：取100wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)，作为热熔胶层次表层树脂。
本对比例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，分切解卷顺畅性一般。
对比例4
本对比例提供一种BOPP预涂膜，包括依次设置的基体表层、基体芯层、基膜功能层、热熔胶层次表层和热熔胶层表层。所述基膜和热熔胶层表层与实施例3相同，不同在于：
热熔胶层次表层：取80wt％乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)和20wt％胶囊(胶囊粒径D50为3μm；所述胶囊中，乙烯-1-辛烯共聚物占比为50wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的熔点为115℃，乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1.5g/10min；软化点为85℃的氢化松香季戊四醇酯含量为49wt％，莫氏硬度为6、粒径D50为2.5μm的实心二氧化硅含量为1wt％)均匀混合，作为热熔胶层次表层树脂。
本对比例的BOPP预涂膜的制备方法与实施例1相同，薄膜总厚度为21μm，其中基膜厚度为15μm，热熔胶层表层厚度为1μm，热熔胶层次表层厚度为5μm。本制备方法，分切解卷顺畅性一般。
对比例5
本对比例提高一种普通的BOPP预涂膜，基膜为厚度为15μm的BOPP光膜，在其功能层的表面在线涂布一层乙烯-醋酸乙烯酯共聚物热熔胶(熔融指数为15g/10min、VA含量为15wt％，熔点为83℃)，涂布厚度为6μm。本对比例制备方法与实施例3相同。本制备方法，分切解卷不顺畅。
实施例5
本实施例提供一种热复合片材，包括双向拉伸预涂膜、表印共聚丙烯薄片，所述双向拉伸预涂膜热复合在所述表印共聚丙烯薄片上。
本实施例的热复合片材为双向拉伸预涂膜与表印共聚丙烯薄片制备而成。
本实施例的双向拉伸预涂膜及其制备方法具体如下：
(1)准备双向拉伸预涂膜：
按照实施例1-5制备所述双向拉伸预涂膜中的一种，作为所述双向拉伸预涂膜备用。
(2)准备表印共聚丙烯薄片：
选取含有灰色色料的乙烯-丙烯共聚物，该乙烯-丙烯共聚物熔点为141℃、熔融指数为6g/10min，经压延工艺加工成为压延共聚丙烯薄片，表面电晕处理至38达因/厘米，在该面涂布20μm聚氨酯涂层以备印刷之用，至总厚度为170μm，再以水基油墨印木纹版桃色，作为所述表印共聚丙烯薄片，印后24-72小时备用。
(3)制备所述热复合片材：
将所述双向拉伸预涂膜的热熔胶层通过面经特氟龙处理的预热辊，同步预热所述印共聚丙烯薄片到95℃，然后将两者同步引入100℃的第一热压复合大辊上经50kgf/cm2压辊热压复合。需要时还要经100-115℃预热进入压花组辊在上述压力范围对压(压出50-100μm突刺纹)，再经多组金属辊连续冷却，最后收卷得到厚度为190 -200μm热复合片材。
实施例6
本实施例提供一种热复合片材，包括双向拉伸预涂膜、水基油墨预浸固化并经印刷的三聚氰胺纸，所述双向拉伸预涂膜热复合在所述水基油墨预浸固化并经印刷的三聚氰胺纸上。
本实施例的热复合片材为双向拉伸预涂膜与水基油墨预浸固化并经印刷的三聚氰胺纸制备而成。
本实施例制备的热复合片材厚度为150μm，以水基油墨预印刷的三聚氰胺纸作为与所述双向拉伸预涂膜热复合的基材，制备方法与实施例6的方法相同，选用实施例6所述同样设备及工艺。
实施例7
本实施例分别将实施例1-4与对比例1-5所制备的双向拉伸预涂膜与白卡纸进行热复合分别得到热复合片材，并检测其白卡纸剥离强度。
说明：解卷顺畅性“顺畅”表示为◎，“一般”表示为○，“不顺畅”表示为×
从对比例1-5的性能测试数据可以看出，对比例1制备的双向拉伸预涂膜虽然其剥离强度较大，但对比例1由于在热熔胶层表层中未加入乙烯-降冰片烯共聚物，使得对比例1存在分切解卷噪声过大的问题，且制备工艺过程不顺畅，薄膜分切解卷及后加工使用二次解卷不顺畅等问题；对比例2虽然薄膜分切解卷及后加工使用二次解卷顺畅，但由于在热熔胶层表层中乙烯-降冰片烯共聚物加入量过多，热熔胶层表层主要有效组分EVA浓度偏低从而导致所述纸塑热复合结构的薄膜热熔胶层表层与白卡纸之间的界面结合力偏低，使得剥离强度偏低；对比例3则由于热熔胶层次表层为100％的EVA，分切解卷不顺畅性一般；对比例4由于在热熔胶层次表层中胶囊加入量过多，则会增加胶囊在挤出过程中破裂的风险，一旦破裂则不利于母卷分切解卷的顺畅性，也因有效组分分散不均而不利于薄膜热复合性能的均匀性，分切解卷解卷顺畅性一般；对比例5为普通的BOPP预涂膜，剥离强度低于相同厚度的本发明实施例2的BOPP预涂膜，且使用表面粗糙度为0.2μm的冷却辊生产时，分切解卷顺畅性差，且制备的预涂膜的横向解卷性能均匀性较差。
本发明的双向拉伸预涂膜，所述预涂膜生产过程顺畅，更容易解卷，既包括薄膜制造过程中分切工序解卷，也包括二次分切加工以及解卷覆膜应用，有利于延长冷却辊的更换周期，有利于薄膜在不同季节储存和运输中的质量稳定性，且提高了所述双向拉伸预涂膜在热复合时热熔胶层与纸张印件表面之间的界面结合力，改善了覆膜牢度，改善了热复合材料的剥离强度，进而改善了后道深压纹加工适应性，可应用于含硅油或含蜡类组分的数码印刷品领域。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种双向拉伸预涂膜，其特征在于：包括依次设置的基膜基体层、基膜功能层和热熔胶层，所述基膜基体层和基膜功能层组成为基膜，所述热熔胶层包括热熔胶层表层和热熔胶层次表层，所述热熔胶层次表层位于所述热熔胶层表层和所述基膜功能层之间；所述热熔胶层表层包括85-95wt%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和5-15wt%的乙烯-降冰片烯共聚物；所述热熔胶层次表层包括90-98wt%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和2-10wt%胶囊，所述胶囊粒径D50为2-3μm；所述胶囊包括胶囊包裹层和胶囊被包裹内容物，所述胶囊包裹层包括熔点为115-120℃的乙烯-1-辛烯共聚物，所述胶囊被包裹内容物包括软化点为80-90℃的氢化松香季戊四醇酯和氧化硅，所述氧化硅的粒径D50小于所述胶囊粒径0.5μm，所述氧化硅的莫氏硬度为6-7；所述热熔胶层表层厚度为0.5-1μm，所述热熔胶层次表层厚度为2-8μm。
2.根据权利要求1所述的双向拉伸预涂膜，其特征在于：所述热熔胶层表层中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔点为78-85℃，熔融指数为13-18g/10min。
3.根据权利要求1所述的双向拉伸预涂膜，其特征在于：所述乙烯-降冰片烯共聚物的玻璃化转变温度为70-90℃，所述乙烯-降冰片烯共聚物的熔体体积流动速率为10-20cm3/10min，所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯单体的含量为62.5-67.5wt%。
4. 根据权利要求1所述的双向拉伸预涂膜，其特征在于：所述胶囊被包裹内容物与所述胶囊包裹层的重量占比为1:1，所述乙烯-1-辛烯共聚物在所述热熔胶层次表层中的含量为1-5wt%，所述乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为1-2 .5g/10min。
5.根据权利要求1所述的双向拉伸预涂膜，其特征在于：所述氧化硅为实心二氧化硅，所述二氧化硅在所述胶囊被包裹内容物中的含量为1-2wt%，所述氢化松香季戊四醇酯在所述胶囊被包裹内容物中的含量为98-99wt%。
6.根据权利要求1所述的双向拉伸预涂膜，其特征在于：所述基膜功能层包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物；所述基膜功能层的厚度为0.5-1.5μm；所述基膜功能层中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的含量为40-60wt％，乙烯-1-辛烯共聚物的含量为60-40wt％；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为10-15wt％，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为10-20g/10min；所述乙烯-1-辛烯共聚物中的辛烯含量为10-20wt％，所述乙烯-1-辛烯共聚物的熔融指数为5-10g/10min，熔点为95-110℃。
7.一种热复合片材，其特征在于：包括如权利要求1-6任一所述的双向拉伸预涂膜、可以与所述双向拉伸预涂膜热复合的基材，所述双向拉伸预涂膜热复合在所述基材上。
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